KUANTUM KURAMI
Bohr,kuantum kuramından ürkmeyen insan,onu zor anlar der.
çift yarık deneyi
Maddedalgası
Schrödinger'in kedisi
Genel görelilik
Kopenhag
nedensellik
belirsizlik
..:::Zaman Yolculuğunu Araştırma Merkezi © 2005 Cetin BAL - GSM:+90 05366063183 -Turkey/Denizli:::..
Zamanda yolculuk kuramlarının bilimsel dayanaklarından biride 'Görecelik kuramları'ndan sonra gelen Kuantum fiziğidir. Bu açıdan kuantum fiziğinin genel çerçevesi hakkında bilgi sahibi olabilmeniz için kuantum fiziği hakkında genel bir takım bilgileri sizlerle paylaşmak istedim.
Çetin BAL / 04 / 16 / 2003
Kuantum Kuramı, 20. yy'ın büyük kuramlarından biridir. Kuantum ne demektir? Kuantum kuramı, nedensellik kavramını,yani determinizmi nasıl etkilemiştir? Elektron nedir,bir parçacık mı,bir dalga mıdır? Yoksa her ikisi midir? Işık nedir? Bir parçacık (foton) sağanağı mıdır, elektromanyetik bir dalga yayılması mıdır? Einstein, kuantum kuramının kurucuları arasında bulunduğu halde, sonradan neden ve nasıl bu kurama karşı çıkmıştır? Einstein, 1930 Solvay konferansına nasıl bir düşünce deneyi ile geldi? Ona "Einstein, senin adına utanıyorum. Çünkü yeni kuantum kuramına senin karşıtlarının görelilik kuramına karşı ortaya koydukları kanıtlarla karşı çıkıyorsun" diyen dostu kimdir? EPR Deneyi, kuantum kuramının eksik olduğunu göstermiş midir?Yine kuantum kuramının kurucularından Erwin Schrödinger , "Schrödinger'in kedisi" diye ünlenen düşünce deneyi ile bu kurama neden ve nasıl karşı çıkmıştır? Kuantum kuramı, deneylerle test edilmiş midir? Karadeliklerin gönülsüz babası kimdir? Belirsizlik ilkesi nedir? Bu ilke araçlarımızın yetersizliğinin bir sonucu mudur? Her şeyi bilebilir miyiz?Bir gizemli sayı daha:1/137'nin anlamı nedir?
Sizleri, bir kısmını buraya sıraladığım soruların yanıtı için atom ve moleküller dünyasında bir gezintiye çağırıyorum. Bu atomaltı dünya (mikrodünya), makrokosmos kadar çeşitli, ilginç, renkli, neşeli, kafa karıştırıcı ve heyecan verici... Aşağıdaki açıklamaları yazarken kaynaklar bölümünde belirttiğim eserlerden neredeyse tümüyle alıntılar yaptım. Benim yaptığım, zaman zaman araya girerek yazarlığı hepten kaynakların yazarlarına kaptırma endişemi gidermek oldu!. Örneğin Belirsizlik ilkesini Hawking'e, olasılık ve belirsizlik açısından doğayı Feynman'a anlattıracağım. Bohr ile Einstein'nin Solvay Konferanslarındaki tartışmalarını ve o yılların iklimini W. Heisenberg bize sunacak. Yani kuramı, ustalarından dinleyeceğiz.
Kimya derslerinden bilir misiniz? Tüm maddeler atomlardan ve her bir atom da pozitif elektrikle yüklü bir çekirdek ve negatif yüklü elektronlardan oluşur. O halde, çok küçük atomik ölçekte kütle, atomik kütlelere karşılık gelen kesikli niceliklerden oluşur. Yani modern fizik dilinde kütlenin kuantumlanmış olduğu söylenir. Enerji içeren pek çok nicelik de kuantumlanmıştır. Enerjinin kuantumlu tabiatı özellikle atom ve atomaltı dünyada ortaya çıkar.
İLK KUANTUM FİZİKÇİLERİ
KUANTUM FİZİĞİNİN DÜŞÜNDÜRDÜKLERİ :Yrd.Doç.Dr. Ömer Said Gönüllü
Hem insan hem de ışık hızında dalga olabilir miyiz?
Albert Einstein (1879-1955)
Erwin Schrödinger (1887-1961)
Kuantum Fiziğinin Garip Söylemleri
Kuantum Kuramı sayfaları: sayfa1 - sayfa2 - sayfa3 - sayfa4-
sayfa5 - sayfa6 - sayfa 7
Geçmiş Zamanlara Yolculuk Mümkün mü? : sayfa1 - sayfa2- sayfa 3- sayfa4
Işınlama ve Zamanda yolculuk: Sayfa1- Sayfa2
Zaman Tüneli Gerçek mi oluyor: Sayfa1 Sayfa2 Sayfa3 Sayfa4 Sayfa5
Zamanda yolculuk düş mü? Gerçek mi? : 1 - 2- 3- 4 -5
Zaman Yolculuğu Yapılabilir mi? : 1- 2-3-4
Zaman Yolculuğu yakında mümkün mü! 1-2-3
Zaman içinde yolculuk düşüncesi
Dr.Seçkiner Görgün ile Işınlama teknolojisine dair sohbet:
New Scientist -The truth about Time Travel-
Physiker halten sie für möglich: Zeitreisen -Die Zeitmaschine
Elektro Zayıf Etkileşimlerin KuantumluYapısı -Tekin Dereli(Pdf)
HAFTALIK Derğisi : Zamanda yolculuk peşindeki Türkler! Çetin BAL- Muzaffer KINALI
Çetin BAL: Zamanda yolculuk konusunda nasıl bir teknolojik yapıyı kurgulamamız gerektiği konusunda ip uçları verecek bazı ingilizce kaynakları ilginize sunuyorum.Bu bölüme bir göz atarsanız konu hakkında biraz daha ufkunuzun açılacağını düşünüyorum.
Zaman yolculuğu teknolojileri...
Önce Özetler!
1900 yılında Max Planck,siyah cisim ışımasını açıklamak için ışığın kuantumlu olabileceğini ileri sürdü. O zamana dek,ışığın şiddetiyle enerjisinin doğru orantılı olduğu sanılıyordu. Oysa ışığın frekansıyla enerjisi doğru orantılıydı... 1905'te Einstein bu kurama dayanarak fotoelektrik olayı açıkladı. Işık,dalga özelliği yanında foton denen kuantum (enerji paketleri) özelliği de gösteriyordu. 1924'te Fransız fizikçi Louis de Broglie, çok çarpıcı bir düşünce üretti. Basit bir matematikle, hareketli her parçacığın aynı zamanda dalga özelliği göstermesi gerektiğini ileri sürdü. 1927'de Amerikalı bilimciler C.Davisson ve L.Germer, elektronların tıpkı bir ışık gibi,kristallerde kırınım gösterdiğini buldular. Yine aynı yıl W.Heisenberg, ünlü belirsizlik ilkesini ortaya koydu . Fizikçiler arasındaki görüş ayrılıkları 1927 Solvay konferansında dışa vurdu. Tartışmaların başını N.Bohr ile A.Enstein çekiyordu. 1930'da yine büyük bir tartışma yaşandı. Einstein,yavaş yavaş arka sıralarda oturmaya başladı. Gelin öyküyü baştan alalım.
" Olabilir desinler, ama olur demesinler."
Cicero
"Olmaz olmaz deme, olmaz olmaz.."
Atasözü
Niels Bohr şöyle dedi: " Bir süre önce yine burada Kopenhag' da özellikle olguculuk yanlılarının katılmış olduğu bir felsefe konferansı vardı. Bunda Viyana Okulu' nun üyeleri büyük rol oynadılar. Bu filozofların önünde kuantum teorisinin yorumunu yapmaya çalıştım. Konferansımı verdikten sonra karşıt hiçbir düşünceyle ve zor herhangi bir soruyla karşılaşmadım. Ama bunun benim için çok korkunç olduğunu itiraf etmeliyim. Çünkü bir insan kuantum teorisinden ürkmezse, onu anlaması da olanaksızdır. Belki de o kadar kötü bir konferans verdim ki, kimse neden söz ettiğimi anlamadı."
Klasik Fiziğin Çözemedikleri
Kuantum kuramının doğuşunu kavrayabilmek için biraz gerilere gitmemiz gerekiyor. 19. yy sonlarına. Üç önemli problem,klasik görüşlerle açıklanamıyordu:
1. Siyah cisim ışımasının enerji dağılımı (morötesi felaket!)
2. Fotoelektrik olay
3. Atomların kararlılığı
Gazların kinetik kuramı, klasik fiziğin çok önemli başarılarından biriydi. Bu kurama göre, hiç bir molekülü dışarı kaçırmayacak ideal bir gaz kabındaki N molekülün toplam enerjisi E olsun. Bu toplam enerji (E) , enerjinin eşit dağılımı yasası diye bilinen temel bir istatistiksel teoreme göre ortalama olarak moleküllere eşit olarak dağılmıştır. Ortalama diyoruz, çünkü istatistiksel açıdan kesin veriler değil, ancak ortalama değerler elde edilebilir. Lord Rayleigh (1842-1919)ve Sir James Jeans(1877-1946)gazların kinetik kuramına başarıyla uygulanan istatistiksel modeli, iç duvarları kusursuz ayna olan kutuda hapsedilmiş "ışık" dalgalarına uygulamaya çalıştılar. Ama burada temel bir zorlukla karşılaştılar. Bir gaz kabındaki molekül sayısı çoktu; ama "sonlu" ydu,oysa ışığın hapsolduğu ideal bir ayna cidarlı kutuda farklı titreşim tiplerinin sayısı "sonsuz"du. İşi basitleştirmek için “Jean Küpü”nün yalnızca sağ ve sol iç duvarları arasında gidip gelen dalgaları düşünelim. Bu dalgalar, duvarlarda zamanla genliğin kaybolacağını söyleyen sınır koşullarına uymalıdır... Bunu üç boyutta düşündüğümüzde "sonsuzluk" sayısının daha da artacağı açıktır. Titreşim modu (düğüm noktası) sayısı sonsuz, ama enerji sonlu. Yani titreşim modu başına düşen enerji = E/ sonsuz = tanımsız. Bu, kuşkusuz saçma bir sonuçtur. Yani açıkça, klasik kuram, artık cisimlerin doğasına ilişkin bilgilerimizle çelişmekteydi. Atomik ölçekte,maddenin davranışını açıklamak için klasik fiziğin uygulama denemeleri tamamen başarısız oldu. Siyah cisim ışıması,fotoelektrik olay ve bir gaz deşarjında atomların yaydığı keskin çizgiler klasik fizik çerçevesinde anlaşılamadı. George Gamow 'un dediği gibi:" Bir kuram, cisimlerin doğası ile ilgili bilgilerimizle çeliştiği zaman, cisimlerin yapısı değil kuram yanlış olmalıdır". Doğaya yeni bir bakış açısıyla bakmak gerekiyordu. Bu devrim, 1900 ile 1930 arasında gerçekleşti. Kuantum Mekaniği denen bu yeni yaklaşım atom,molekül ve çekirdeklerin davranışını başarıyla açıkladı.
Kuantum Kuramının Keşfinin Öyküsü
Fotoelekrik Olay ve Einstein
Kuantum Elektrodinamiği
Compton Olayı
Elektronlar ve Işık
Atomaltı Parçacıklar
Fizik ve Felsefe
Her şey belli sınırlar içinde doğrudur
Özel görecelik kuramı
QUARK: MADDENİN EN KÜÇÜK YAPI TAŞI
Fizikte Beşinci Kuvvet(Pdf)
Fizik Yasaları Birleştirilebilir mi?(Pdf)
Geçmiş Neden Geçmiştir?(Pdf)
Geçmiş Zamanlara Yolculuk Münkün mü?(Pdf)
Genel Görecelik kuramı(Pdf)
Görecelik Kuramları(Pdf)
Resimlerle Görelilik Teorisi(Pdf)
Kuantum Fiziğinin Garip Söylemleri(Pdf)
Newton Yanılmış Olabilir mi?(Pdf)
Onbirinci boyuta doğru(Pdf)
Parçacık Fiziği(Pdf)
Karadelikler ve Kurtdelikleri(Pdf)
Uzay zamanın Doğası(Pdf)
Evrende En Son Hız Sınırı(Pdf)
Evrendeki Kayıp Antimadde(Pdf)
Evrene Dair Kuramlar(Pdf)
Evrenin Kaderi(Pdf)
Süperpozisyon İlkesi
EİNSTEIN'İN RÖLATİVİTE KURAMLARINA BİR BAKIŞ(CUMHURİYET BİLİM TEKNİK)
Görecelik ve Karadelikler
QUANTUM FİZİĞİ (QUANTİK FİZİK):Dr. Hakkı Açıkalın
Matematik ve Sonsuzluk
Yeni bir enerji: AntiMadde(pdf)
AntiMadde İleYıldızlara Yolculuk(Pdf)
Anti Madde Dünyası(Pdf)
AntiMadde Yapımı(Pdf)
Anti Madde Yarışı(Pdf)
Büyük Birleştirme Kuramı(Pdf)
Dördüncü boyut ve Ötesi(Pdf)
Einstein'ın Rölativite Kuramı(Pdf)
Boşluk Enerjisi(Pdf)
Kütle Nedir(Pdf)
Kuantum Felsefesi(Pdf)
Kuantum Dünyası Gerçek mi?(Pdf)
Kuantumlu Kütle Çekim Teorisi(Pdf)
Kuantum Mekaniğinin Felsefi Sorunları(Pdf)
Kütle Kavramı(Pdf)
Uzayın Şekilleri(Pdf)
Yeni Yüzyıl Yeni Fizik(Pdf)
21.yy'da Kuantum Fiziği(Pdf)
Kuantum Mekaniği Yorumları(Pdf)
Evrenin sonundaki zar(Pdf)
Beşinci Boyut(Pdf)
Beşinci Kuvvet(Pdf)
Boşluğu Titreştirmek(Pdf)
Fotonlar Arası Kuantum Telepati(Pdf)
Karadeliklerin Gizemi(Pdf)
Işık Hızında Dalga Olabilirmiyiz?(Pdf)
Sicim Teorisi(Pdf)
Uzayda kuantum dalgalanma yok mu?(Pdf)
Nano Teknolojisi
Elementlerin Parmak İzi : Atomların Tayf Çizgileri
Kuantum kuramının ilginç,gizemli,şaşırtıcı sağ duyuya aykırı dünyasında yeterince donanımlı dolaşabilmek için atomlardan yayılan ışık hakkındaki bilgilerimizin gelişimine kısaca göz atmalıyız. Bir ışımanın, içerdiği farklı frekanslı(farklı dalga boylu) bileşenlerine ayrılmasına tayf (spektrum) denir.
Belirli bir sıcaklıktaki tüm cisimler, dalga boylarının sürekli bir dağılımı ile karakterize edilen termik ışınım yayınlar. Dağılımın şekli cismin özelliklerine ve sıcaklığa bağlıdır. Kızgın katıların yaydığı ışınlar bir prizmadan geçirilirse,bütün frekansların yan yana bulunduğu kesiksiz (sürekli) tayf elde edilir. Yani arada karanlık çizgiler olmaksızın tüm renkler birbirini izler. Elektrik ampulü ve mum ışığı kesiksiz tayf oluşturur. Bir gaz ya da buharın yaydığı ışık ise iki tür olabilir: Gaz molekülleri (iki ya da daha çok atomlu moleküller) şeritli (bantlı) tayf verir; gaz atomları ve bir atomlu iyonlar ise çizgili (hatlı) tayf verir. . Verilen bir çizgi spekturumunda dalga boyları,ışığı yayan elementin karakteristiğidir. Yani her element,tıpkı bir insandaki parmak izi gibi,kendine özgü bir tayf oluşturur. En basit çizgi spektrumu, atom halindeki hidrojende gözlenmiştir. İki element aynı çizgi tayfında yayınlamadıkları için bu olay bize bir örnekteki elementleri tanımak için pratik ve duyarlı bir teknik sunar(spektral analiz). Helyum, talyum ve indiyum elementleri, bu yöntemle bulunmuştur.
Bilim adamları, 1860'tan 1885'e kadar spektroskopik ölçümleri kullanarak önemli veriler topladılar. İsviçreli bir öğretmen olan Johann Jacob Balmer (1825-1898) 1885'te hidrojenin dört görünür yayınlama çizgisinin (kırmızı, yeşil,mavi ve mor) dalga boylarını doğru olarak öngören bir formül türetti. Balmer' in keşfinden sonra hidrojenin diğer tayf çizgileri de bulundu. Bu tayflara bulucularının onuruna Lyman(1874-1954), Paschen (1865-1947)ve Brackett (1896-..)serileri denir. Atomların yaydığı ve soğurduğu karakteristik tayf çizgilerinin anlamı klasik fiziğin açıklayamadığı bir olaydı. Her elementin belirli dalga boyunda tayf çizgileri yayınlamasını nasıl açıklamalıyız? Ayrıca her elementin yalnızca yayınladığı dalga boylarını soğurmasını nasıl açıklayacaktık?Bu soruların açıklamasını Bohr yaptı. Bohr, Planck'ın kuantum kuramını, Einstein'in ışığın foton kuramını ve Rutherford'un atom modelini birleştirdi.
1913'te Danimarkalı fizikçi Niels Bohr (1885-1962), hidrojen atomunun tayf çizgilerini kuantum kuramına dayanarak açıkladı. Buna göre çekirdek çevresindeki elektron, her enerjiyi değil, ancak belirli enerjileri alabiliyordu. En düşük enerjili durumdaki atoma temel durumdaki atom,enerji verilmiş atomlara da uyarılmış atom denir. Elektron yüksek enerjili durumdan daha düşük enerjili duruma sıçrayarak düşer,bu sırada ışık yayınlanır. Bohr modeli hidrojen atomunun yanı sıra bir elektronlu helyum(+1 yüklü helyum iyonu) ve lityum iyonu (+2 yüklü lityum iyonu) tayf çizgilerini başarıyla açıkladı. Bununla birlikte,kuram çok elektronlu atom ve iyonların karmaşık tayf çizgilerini açıklamakta yetersiz kaldı.( Atom Kuramları - Modelleri ) - Atom Modelleri-2 -
SoğukFüzyondan Sonra Akustik Füzyon
Maddenin aslı nedir? (PDF dosyası)
Sicim Teorisi (PDF dosyası)
Sicim kuramı-Yerçekimi-karadelikler (PDF dosyası)
Boşluğun Yeni Hakimi : Beşinci Kuvvet ...
Kuantumu anlamaya çalışmak üzerine denemeler (1)
Einstein ve kuantum kuramı
Düzensizliğin Düzeni ve Kuantum Bilinç by Kenan Keskin
Kütleçekim Enerjisinin "Ağırlığı" Einstein'ı Doğruluyor
Classical Mechanics, Relativity, and Time
Quantum Field Theory
Maxwell's equations in quantum electrodynamics (quantum field theory)- relativistic quantum unified equation.
Çetin BAL:Quantum gravity and Wormhole Motor
Mathematics of the Alcubierre drive
In physics, a wormhole is a hypothetical topological.....
Quantum field theory (QFT) is the application of quantum mechanics to fields.
Quantum electrodynamics (QED)
Kuantum Köpüğü ve Kuantum gravitasyon (Quantum Foam and Loop Quantum Gravity)
Broglie Dalgaları
Anımsayacağınız gibi, Albert Einstein,1905 yılında ışığın bir parçacık olduğu kuramını geliştirmişti. Bu fikir, ışığın bir elektromanyetik dalga olduğu gerçeğinin karşısında yer almıştı. 1909 yılı gibi erken bir zamanda o, gelecekteki ışık kuramının, ışığın parçacık ve dalga kuramlarını kaynaştıracağını söylemişti;ama bu yönde çok az gelişme olmuştu. Göründüğü kadarıyla ışığın ya parçacık ya da dalga olması gerekiyordu. Bir sonraki adımı, entellektüelce ilgilerin kendisini fiziğin ön saflarına sürüklemiş olduğu bir Fransız prensi olan Louis Victor de Broglie(1892-1987) attı. O benzetmeler yaparak, o kadar açıkça bir dalga olduğu görülen ışık bazen bir parçacık gibi- foton- davranabiliyor ise, o zaman, açıkça bir parçacık olan elektron da bazen bir dalga gibi davranabilir diye düşündü. Bu önemli fikirler, Broglie’nin elektronun dalga boyunu çıkardığı 1923 yılında yayımlanan iki yazısında anlatılıyordu.
Parçacıkların Dalga Özelliği
Einstein, ışığın dalga özelliğinin yanı sıra, ışığın frekansına bağlı olarak parçacık(enerji paketçiği) özelliği gösterdiğini açıklamıştı. Buna göre fotonun bir momentumu da tanımlanabilirdi. Momentum, parçacığın kütlesi ile hızının çarpımına eşittir. Bu kavram,tanecik ya da parçacıklara ilişkindir. Fotonun momentumu, mc, ışığın dalga boyuyla ters orantılıdır:
mc =h/dalga boyu.
Louis de Broglie:
Einstein
MAX PLANCK
''FOTON''
Işık enerjisi
Fizik Sözlüğü
KUANTUM FİZİĞİ
IŞIĞIN GİZEMİ
KUVVET NEDİR?
Anti Madde
Doğa Yasaları
1923'te Broglie, elektronlar da gerçek dalgalar gibi kırınım gösterebiliyorsa, kendi düşüncesinin denel olarak doğrulanabileceğini belirtti. Bir okyanus dalgasının kıyıya çarpması gibi,bir engel etrafında dalgaların kırınımı,keskin gölgeler veren bir parçacık ışınının tersine,bir engel arkasında bükülüşünü gösterir. Ses, bir dalgadır,bu nedenle köşelerden geçen sesleri işitiriz,ses köşeler etrafında ‘bükülür.’ Bu yazılar, Broglie’nin doktora tezleri oldu. Onları inceleyen Fransız bilimci Paul Langevin, bu tezlerin birer kopyasını Einstein’e gönderdi. Einstein, bu fikirlere çok önem verdi ve diğer fizikçilerin dikkatini Broglie’nin yeni fikirlerine çekmek için çok çalıştı.Onun kullandığı matematik, son derece basitti. Planck eşitliği ile Einstein eşitliğini birleştirdi. Dalga boyu=h/mv idi. Elektronların dalga doğasını keşfettiği için 1929'da Nobel ödülünü aldı."Kuantum kuramının temel düşüncesinin,ayrık bir enerji miktarını,ona belirli bir frekans bağlamadan düşünmenin olanaksız görülmesidir" demiştir. De Brogile'ye göre elektronlar hem tanecik hem de dalga olarak ikili bir doğaya sahiptiler. Her elektrona,ona uzayda yol gösteren veya "yörünge çizen",bir dalga (bir elektromanyetik dalga değil!) eşlik ediyordu. Bu savının kaynağını 1929 Nobel ödül alış konuşmasında şöyle açıkladı:
"Bir yanda, bir ışık taneciğinin enerjisi f frekansını içeren E=hf eşitliğiyle belirlendiği için, ışığın kuantum kuramı tahmin edici bir şekilde göz önüne alınamaz. Şimdi salt bir tanecik kuramı bir frekansı belirlemek için bize hiçbir olanak vermez. yalnız bir sebepten dolayı, ışık halinde, bir tanecik ve aynı anda periyodiklik düşüncesini işe sokmaya mecburuz. Diğer yanda, atomda elektronların kararlı hareketinin belirlenmesi tam sayıları işe sokar ve bu noktaya kadar fizikte tam sayıları işe sokan yalnız girişim ve titreşimin normal kipleri olaylarıdır. bu gerçek bana elektronların sadece tanecik olarak göz önüne alınamayacağını, fakat onlara periyodikliğin de eklenmesi gerektiği fikrini öne sürdürdü."
Elektronun Dalga Özelliği :Davisson-Germer Deneyi
1927'de ABD'den C.Davisson ve L.H. Germer ile İngiltere'den George Paget Thomson ( J.J. Thomson'un oğlu) elektronun,tıpkı x- ışınları gibi, kristalde kırınıma uğradığını gösterdiler ve elektronların dalga boylarını ölçmeyi başardılar. Onların önemli buluşu, Louis de Broglie'nin önerdiği madde dalgalarının ilk denel doğrulanması oldu. Davisson-Germer deneyinin amacı, De Broglie'nin önerisini doğrulamak değildi. Bilimde çok sık görüldüğü gibi onların buluşu, tesadüfen (rastlantı sonucu) yapıldı. Deney, düşük enerjili (yaklaşık 54 eV) elektronların boşlukta, nikel (Ni) bir hedeften saçılmasıyla ilgiliydi. Bir deney süresince nikel yüzey, vakum sisteminde kaza ile meydana gelen bir kırık yüzünden oksitlendi. Oksit tabakasını yok etmek için nikel hedef bir hidrojen buharı içinde ısıtıldıktan sonra yapılan deneyler,saçılan elektronların belli özel açılarda yoğun olarak en büyük ve en küçük şiddet sergilediklerini gösterdi. Sonuçta deneyciler,ısıtma sonucu nikelin büyük kristal bölgeleri oluşturduğunu,bu kristal bölgelerinde düzgün aralıklı atom düzlemlerinin elektron madde dalgaları için,birer kırınım ağı gibi işlev yaptıklarını anladılar. Bundan kısa süre sonra Davisson ve Germer tek-kristal hedeflerden saçılan elektronlar üzerinde daha yoğun kırınım ölçümleri yaptılar Sonuç olarak onların bulguları elektronların dalga doğasını ve De Broglie bağıntısını doğrulamış oldular. Aynı yıl içinde İskoçya'lı G.P.Thomson da çok ince altın plakadan elektronlar geçirerek elektron girişim desenleri gözledi. Girişim desenleri helyum atomları, hidrojen atomları ve nötronlar için de gözlendi. Böylece madde dalgalarının evrensel doğası değişik yollarla ortaya konmuş oldu.
Bir kere daha soralım: Işık bir parçacık akını mıdır yoksa bir dalga mıdır? Yanıt, her ikisidir. Hem böyle,hem öyle...
Maddenin dalga ve ışığın hem dalga hem parçacık özelliği göstermesi, bu ikili doğayı anlama problemi kavram olarak çok zordur. Çünkü bu iki model birbirine tümüyle zıt görünür. Bu problem daha önce, ışığa uygulanırken tartışıldı. Niles Bohr, tamamlayıcılık ilkesiyle bu problemi çözmeye yardım etti. Bu ilkeye göre,madde ve ışınımın dalga yahut parçacık modelleri birbirini tamamlar hiçbir model ayrı ayrı madde ve ışınımı tam olarak tasvir etmek için kullanılamaz. Tam olarak anlama ancak, iki modelin birbirini tamamlayıcı bir biçimde birleştirilmesiyle sağlanır.
Peki tanecikler dalga özelliği gösterdiğine göre bunu gündelik yaşamda niçin gözlemlemiyoruz? Belki "benim dalgam nerede,onu görebilir miyim" diye soruyorsunuz. Bunun yanıtı maddelerdeki dalga boyunun çok çok büyük olmasıdır. Örneğin saniyede 27 m hızla giden bir beysbol topunun (0.145 g) dalga boyu 1034 metredir.
Broglie’nin elektron dalgaları tezini duyan fizikçilerden biri de Avusturyalı Erwin Schrödinger idi. Schrödinger, dalga fikrinin önemi üzerinde düşündü ve elektron, bir hidrojen atomunun bir kısmı ise uyması gerekeceği kuralları belirleyen bir denklem geliştirdi. Bu denklemi kullanarak, hidrojenin ışık tayfını çıkardı-bu yıllarca önce Bohr’un bulduğu ile aynı idi. Elektronun bir dalga olduğu şeklindeki ilginç düşünce niceliksel olarak gösterilmişti. Schrodinger’in yazısı Ocak 1926'da yayımlandı. Bu yazı, atomun yeni mekaniğini formüle etmenin bir başka yoluydu, tümüyle genel bir yol olan dalga mekaniğinin temelini atmış oldu. “Schrödinger denklemi”, her tür kuantum problemine uygulandı. Bir dizi deney, Schrödinger’in ve Broglie’nin elektronların kırımın gösterdikleri öngörüsünü destekledi-söz konusu olan dalgaların gerçek dalgalar olduğu konusunda hiç şüphe yoktu. Fakat ne dalgaları? Broglie-Schrödinger dalgalarının yorumu sorunu yeni dalga mekaniğinin merkezi sorunu oldu. Bu dalgaların nasıl yorumlanacağı konusuna döneceğim,önce dalga özelliğini destekleyen bir örnek de Ernst Ruska (1906-1988)'nın keşfettiği Elektron Mikroskobu'dur.
Girişim ve kırınım olayları sadece dalga yorumunda mevcuttur. Hangi model doğrudur? Işık bir dalga mıdır,yoksa bir parçacık mıdır? Bu soruya yanıt,gözlenmekte olan özel olaya bağlıdır. Bazı deneyler, foton kavramı temeline dayalı olarak daha iyi açıklanabilir, bazıları ise dalga modeliyle daha iyi açıklanabilir: Sonuç olarak,her iki modeli de göz önüne almak ve ışığın gerçek doğasının tekil klasik görüntü içinde betimlenemediğini kabul etmek zorundayız. Bununla birlikte, bir metalden foto elektronlar çıkarabilen aynı ışık demetinin bir ağ tarafından kırınıma uğratılabileceğini de anlamak zorundasınız. Başka bir deyişle,ışığın foton ve dalga kuramı birbirinin tamamlayıcısıdır.
Foto elektrik ve Compton olaylarının açıklanmasında ışığın tanecik modelinin başarısı birçok başka soruyu da birlikte getirdi. Eğer foton bir tanecik ise enerjisini ve momentumunu belirleyen taneciğin "frekansı" ve "dalga boyu" nun anlamı nedir? Işık aynı anda bir dalga ve bir tanecik midir? Fotonların durgun halde hiçbir kütlesi olmamasına karşın "hareketli" bir fotonun kütlesi için basit bir ifade var mıdır? Eğer bir "hareketli" fotonun kütlesi varsa,fotonlar kütle çekimi uygular mı? Bir fotonun uzayı nedir ve bir elektron bir fotonu nasıl soğurur veya saçar? Bu soruların bazılarına yanıt vermek mümkünse de bazıları gerçeğin ta kendisi olan atomik süreçlerin kavranmasına ihtiyaç gösterir. Dahası, bu soruların çoğuna çarpışan bilardo topları ve sahile vuran su dalgaları gibi klasik benzetmelerle yanıt verilebilir. Kuantum mekaniği, ışığın dalga ve tanecik modellerinin her ikisini de gerekli görür ve birbirinin tamamlayıcısı olarak alır,ışığa çok daha akıcı ve esnek bir doğa verilmesini sağlar. Hiçbir model tek başına ışığın bütün özelliklerini belirlemede kullanılamaz. Ancak iki model birbirinin tamamlayıcısı olarak birleştirilirse gözlenen ışık davranışlarının tamamını anlamak mümkün olur. [ Compton Olayı ]
Fotonların elektromanyetik dalgalarla nasıl uygunluk gösterdikleri belki aşağıdaki şekilde anlaşılabilir. Uzun dalga boyu radyo dalgalarının tanecik özelliği göstermediklerinden kuşkulanabiliriz. Örneğin 2.5 MHz frekanslı radyo dalgalarını göz önüne alalım Bu frekansa sahip bir fotonun enerjisi çok küçüktür. Çok duyarlı bir radyo alıcısı,gözlenebilir bir işaret oluşturmak için bu fotonlardan 10 milyar tane kadar foton ister. Bu kadar çok sayıda foton ortalama olarak,sürekli bir dalga gibi görülecektir. Her saniye sayaca ulaşan bu kadar çok sayıda fotonla sayaç sinyalinde herhangi bir tanecikli yapının ortaya çıkması beklenemez. Yani antenlere çarpan fotonlar tek tek gözlenemez.
Peki daha yüksek frekanslara yani kısa dalga boylarına gidildiğinde ne olup biter? Görünür bölgede ışığın hem foton,hem de dalga özelliklerini gözlemek olasıdır. Daha önce belirttiğimiz gibi ışık demeti girişim olayları gösterir ve aynı zamanda foto elektronlar üretebilir. Foto elektronlar, Einstein'in foton kavramını kullanarak en iyi şekilde anlaşılabilir. Daha yüksek frekanslarda ve onlara karşılık gelen daha kısa dalga boylarında fotonun enerjisi ve momentumu artar. Dolaysıyla ışığın foton(tanecik) doğası dalga doğasından daha açık olarak ortaya çıkar. Örneğin,bir x-ışını fotonunun soğurulması bir tek olay olarak kolayca gözlenebilir. Bununla birlikte,dalga boyu küçüldükçe girişim ve kırınım gibi dalga olaylarının gözlenmesi daha güç olur. Gama ışınlarında olduğu gibi çok yüksek frekanslı ışınımların dalga doğasını ortaya çıkarmak çok sayıda dolaylı yöntem gerektirir.
Elektromanyetik ışınımın tüm biçimleri iki görüş noktasından anlatılabilir. Bir uçta, elektromanyetik dalgalar çok sayıda fotonun oluşturduğu ayrıntılı girişim desenleri tasvir ederler. Diğer uçta,çok kısa dalga boylu oldukça yüksek enerjili fotonlarla uğraşıldığı zaman foton tasviri doğal olmaktadır. O halde ışık ikili bir doğaya sahiptir: ışık, hem foton hem de dalga özellikleri gösterir.
1952 yazında, Kopenhag' da atom fiziğinin eski dostları bir kongrede bir araya geldi.
WERNER KARL HEİSENBERG(1901-1976) :
Heisenberg, Niels Bohr ve Wolfgang Pauli ile aralarında geçen bir konuşmayı anlatır : "Üçümüz, bir kış bahçesinde oturduk ve kuantum teorisinin tamamıyla anlaşılıp anlaşılmadığı ve bizim ona burada 25 yıl önce vermiş olduğumuz yorumun fizikte genel geçer bir düşünce olarak kabul görmediği konularında konuştuk". Bohr şöyle dedi: "Bir süre önce yine burada,Kopenhag'da özellikle olguculuk yanlılarının katılmış olduğu bir felsefe konferansı vardı. Burada Viyana okulunun üyeleri büyük rol oynadılar. Bu filozofların önünde kuantum kuramının yorumunu yapmaya çalıştım. Konferansı verdikten sonra karşıt hiçbir düşünceyle ve zor herhangi bir soruyla karşılaşmadım. Ama bunun benim için korkunç olduğunu itiraf etmeliyim. Çünkü bir insan kuantum kuramından ürkmezse,onu anlaması da olanaksızdır. Belki de o kadar kötü bir konferans verdim ki kimse neden söz ettiğimi anlamadı."
ATOM, FİSYON, ZİNCİRLEME TEPKİME (REAKSİYON) NEDİR?
J.Robert Oppenheimer : 1904 new york doğumlu, alman asıllı amerikalı ünlü fizikci. ABD harward üniversitesindeki ögreniminden sonra, ingiltere ve almanya'da da fizik eğitimi görmüş. 2. dünya savaşında New mexico santa fe los alamos laboratuvarının direktörlüğünü yapmış ve atom bombasının yapılışına büyük katkıları olmuştur.
J.Robert Oppenheimer & The Atomic Bomb
Bir elementin kimyasal özelliklerini taşıyan en küçük parçasına atom denilmektedir. Evrende bilinen bütün maddeler (kozmik madde, yüksek enerjili madde ve anti madde hariç), pozitif yüklü bir çekirdek ve etrafında dönen negatif yüklü elektronlardan oluşan yaklaşık 100 farklı atomdan meydana gelmektedirler. Atomun çekirdeği ise nükleon olarak adlandırılan ve yaklaşık elektronlara göre 2000 kat daha ağır olan, artı yüklü proton ve yüksüz nötronlardan oluşmaktadır. Dolayısıyla bu üç parçacık, etrafımızdaki sonsuz çeşitlilikteki maddenin temel yapı taşlarıdır. Şu andaki bilgilerimiza göre elektronlar, kendilerini oluşturan alt parçacıklar olmadığından temel parçacık olarak kabul edilirler, nükleonlar ise, elektronun "-1" yüklü olduğu varsayıldığında, "+2/3" veya "-1/3" elektrik yükünde olan quark adı verilen üç alt parçacıklardan oluşmuşlardır.
Molekül : Doğada atomlar genellikle yörüngelerinde bulunan elektronları paylaşarak daha kararlı enerji seviyelerinde bulunmak amacıyla başka atomlarla birlikte bulunurlar. Atomların bir araya gelmesi ile moleküller oluşur. Bir elementte aynı cins atomlar tek olarak veya moleküller halinde biraradadır.
Kimyasal Tepkime : İki veya daha fazla sayıda madde biraraya geldiğinde, moleküllerdeki atomların aralarında yeniden düzenlenmesine kimyasal tepkime denir. Bu sırada elektronların paylaşılması da değişir. Kimyasal tepkimelerin bir özelliği, ilgili atomların çekirdeklerinde bulunan parçacık sayısının tepkime sırasında değişmemesidir.
Çekirdek Tepkimesi : Kimyasal reaksiyonların aksine atomların çekirdeklerinde bulunan parçacıların kendi aralarında oluşan veya dışardan gelen bir etki sonucunda değişimleri sonucunda çekirdek tepkimeleri oluşur. Çekirdek tepkimesi sonucunda eğer proton sayısı değişiyor ise farklı bir elemente ait bir atom oluşmuş olur.
Fisyon (Çekirdek Parçalanması) : Bir nötronun, uranyum gibi ağır bir element atomunun çekirdeğine çarparak yutulması, bunun sonucunda bu atomun kararsız hale gelerek daha küçük iki ayrı çekirdeğe bölünmesi reaksiyonudur. Dolayısıyla Fisyon, bir çekirdek tepkimesidir. Parçalanma sonucunda ortaya çıkan atomlara fisyon ürünleri denir. Bunların bazıları radyoaktiftir. Bir nötron yutulması ile başlayan fisyon tepkimesi sonucunda, büyük miktarda enerji ile birlikte, birden fazla nötron ortaya çıkar. Çekirdek tepkimeleri sonucunda açığa çıkan enerjiler, kimyasal tepkimelere göre yaklaşık milyon kat düzeyinde daha fazladır.
Zincirleme Reaksiyon : Fisyon sonucunda ortaya çıkan nötronların, ortamda bulunan diğer fisyon yapabilen atomların çekirdekleri tarafından yutularak, onları da aynı reaksiyona sokması ve bunun ardışık olarak tekrarlanmasıdır. Kontrolsuz bir zincirleme reaksiyon, çok çok kısa bir süre içinde çok büyük bir enerjinin ortaya çıkmasına neden olur; atom bombasının patlaması bu şekildedir. Nükleer santrallarda ise zincirleme reaksiyon kontrollu bir şekilde yapılır. Bu kontrolun kaybedilerek nükleer yakıtın bir bomba haline dönüşmesi fiziksel olarak olanaksızdır.
"Bir hidrojen bombasının kullanılıp kullanılmayacağına karar vermek bilim adamının sorumluluğu değildir. Bu sorumluluk Amerikan halkına ve onların seçilmiş temsilcilerine aittir." (J. Robert Oppenheimer, atom bombasının yaratıcılarından)
EINSTEIN VE ATOM BOMBASI
Çok az buluşun insanlık üzerindeki etkisi, Einstein'in özel izafiyet teorisindeki kadar büyük olmuştur.Bu teoriyle barışçıl nükleer enerjinin kapıları açıldığı gibi, atom ve hidrojen bombalarının yapımında gerçekleşmiştir.Bu teorinin bir çok yönü vardır, fakat bizi burada ilgilendiren, maddenin; güneşin çekirdeğinde bulunabilecek kadar yüksek ısılarda ısı enerjisine dönüşebileceğini gösteren ünlü E = MC2 denklemidir. Bu denklemde geçen C, saniyede 300.000 km gibi inanılmaz bir hız olan ışık hızını göstermektedir. Dolayışıyla,çok küçük miktarda bir maddenin dev miktarda bir enerji açıga çıkaracağı görülecekti.1905'te Einstein'in kendisi bile bunu patlatabileceğine hiç inanmıyordu.İnsanın atomdan,dizgin altına alamayacağı bir güç üretebilecegi konusundaki kuşkuları uzun sürmedi.1920'ler ile1930'larda Atomla ilgili buluşlarda muazzam bir gelişme oldu.Maddenin içine hapsolmuş enerjinin açığa çıkması için çok büyük sıcaklıklara gerek olmadığı hemen keşfedildi.Bu,Atomları başka Atomlarla bombardıman ederek de yapılabilirdi. Lord Rutherford, Atomların merkezindeki aşırı bir nüvenin yani çekirdeğin etrafını kuşatan elektronlardan oluşan gevşek bir yapısının olduğunu ortaya koyarak, Atom kuramlarının temellerini atmıştı.1919'da hidrojen Atomonu ayırmayı başarıp insan ürünü ilk nükleer tepkimeyi elde eden kişi oldu.1932'de Sir James Chadwick Atomları nötron parçacıklarıyla bombardıman ederek bu gelişmeyi daha da ileri götürdü.1938'e gelene dek Otto Hahn ile Lise Meitner nükleer parçalanmanın bütün ilkelerini bulmuştu.Fakat ilk sürekli parçalanma tepkimesini 1942'de Chicago'da italyan bilim adami Enrico Fermi gerçekleştirdi.Fakat bütün bu gelişmeler olurken Hitler'in gücü de giderek artan bir tehdit oluşturmaya başlamıştı.
Atomun “Büyük Patlaması
Heisenberg ve Matrisler
Bohr & Einstein Tartışması (PDF dosyası)
Kozmostan Kuantuma -Yalçın İnan-
Çetin BAL: Bir Atom Bombası Nasıl Yapılır?
Atomic Bomb Project
NÜKLEER TEKNOLOJİNİN TARİHÇESİ
Anti Madde Nedir?
Anti Madde: 1- 2- 3
Anti Madde Silahları
Yerçekimi mi Ağırlık mı?..
Kuantum dünyasına dair bir kaç soru
FİZİĞİN GELİŞİM KRONOLOJİSİ
Temel Parçacıklar ve Etkileşimlerinin Standart Modeli
Kuarkların Dünyası
Kuantum fiziğinin garip yönleri (PDF dosyası)
Kurt delikleri ve zamanda yolculuk
Görelilik Teorisi-Zaman Nedir?
Kozmoloji -11 boyut
Geometrie der Raum-Zeit
Genel Görecelik Kuramı
-Standart Evren Modeli
-Büyükpatlama Kuramı
-İlk kozmik yapılar -Evrenin Yapısı-
Işığın dalga ve parçacık yorumuna ait kısa tarihçe
Görecelik Kuramı
Kuantum dünyası
Kurt deliğinden geçmek mümkün mü?(PDF dosyası)
Temel Kuantum bilgisi
Kuantum Dünyası Gerçek midir?
Madde Nedir?
Zaman içinde yolculuk
Zamanda yolculuk
Zamanda yolculuk-Michio Kaku
Kozmoloji Sözlüğü
Antimadde ve zamanda yolculuk
Uzay-zaman ve vakum enerjisi
En küçük parçacığın peşinde...
Plazma Evren Modeli (Pdf dosyası)
Kütleçekimsel Mercek Etkisi (Pdf dosyası)
Rölativite Kuramına bir bakış
String Teorisi: Matthew Chalmers
Atom Çekirdeğinin Keşfi Atom çekirdeğinin varlığı üzerine ilk çalışma radyoaktifliğin keşfinden sonra elde edilen α ışınlarının bir altın yaprak üzerine düşürülmeleri ile Rutherford tarafından yapılmıştır. Bu çalışma Greiger-Marsten ve Chadwick tarafından birbirinden bağımsız yapılmış ve teori doğrulanmıştır. Rutherford ve çalışma arkadaşları α ışınlarını ince bir altın yapraktan geçimi şekildeki şeması görülen düzeneği kullanarak incelemişlerdir.
Bir kurşun blok üzerine açılan ince bin delik üzerine yerleştirilen radyum parçasından elde edilen α ışını demeti altın levha üzerine düşürülmüştür. Altın yaprağı geçen ışınımlar O noktası etrafında birlikte dönebilen bir flüoresans levha ve mikroskop yardımıyla gözlenmiştir. 6.10-5 cm kalınlığındaki altın levha havayı geçirmemektedir. α ışınlarının hava molekülleri içindeki etkisini önlemek içinde sistem vakumlanmıştır.
Altın atomlarının α parçacıklarına göre çok daha büyük olması düşüncesiyle bu ışınlar için altın yaprağın bir set oluşturacağı her ne kadar akla gelebilirse de deneyde bunun tersine olarak α ışınlarının büyük bir kısmının levhayı geçerek yoluna devam ettikleri, küçük bir kısmının da saçılmaya uğradığı deneyle gözlenmiştir. Altından başka diğer maddelerde de aynı deneyler yapılmış ve ışınımların saçılmaya uğrayan kısmının maddenin kalınlığı ile orantılı olduğu bulunmuştur.
Bu deneyde Rutherford’un çıkardığı sonuç şudur: Atomların kütleleri son derece küçük boyutlu çekirdeklerde toplanmıştır. Elektriksel boşama olaylarında elektronlar atomdan kopartılarak pozitif iyonlar oluştuğuna göre; elektronlar atomun dış kısmını meydana getirirler. Elektronların atomun dış kısmına tutunabilmeleri için de çekirdeğin pozitif yüklü olması gerekir. Dolayısıyla çekirdeğin bu pozitif yükü onu kuşatan elektronların toplam negatif yüküne eşittir. Elektronlara etki eden Coulomb kuvveti ile evrensel çekim kuvvetinin matematiksel ifadeleri birbirine benzediğine göre çekirdek yada etrafındaki güneş sistemine benzemelidir. Bu düşünceye göre elektronlar çekirdeğin etrafında dönmektedirler. α ışınlarının büyük bir kesiri yaklaşık 2000 atom kalınlığındaki bir altın levhayı geçtiğine göre çekirdeğin çapı atomun çapı yanında çok küçüktür. Güneş ve yıldızlar arasında olduğu gibi çekirdek ve elektronlar arasında büyük bir boşluk vardır. Bu sebeple bir α parçacığının dorudan doğruya çekirdeğe çarpma ihtimali çok azdır. Buna karşın elektronlara çarpma ihtimali daha büyüktür.Ancak elektronların kütlesi α parçacıklarının kütlesinden çok küçük olduğundan böyle bir çarpışmada α parçacıklarının doğrultusu ve hızı değişmez. Fakat elektronları yörüngelerinden çıkartabilirler. Çekirdek ve α ışınlarının her ikisi de (+) oldukları için α ışınları çekirdek tarafından itilir. Bir α taneciği çekirdeğe ne kadar çok yaklaşırsa doğrultusu o kadar değişir. İşte saçılmanın sebebi budur.
ELEKTRONLARIN BİR BAŞKA FONKSİYONU: RENKLER
Işık Nedir?
Işık elektromanyetik bir dalgadır. Işık, elektrik ve manyetik dalga vektörlerinin birbirini 90 derecelik dik açıda keserek titreşen ve uzayda yol alan bir dalgadır. Frekansı tanımlarken bazen ''f '' yada ''V '' sembolleri kullanılabiliyor.
Kapkara bir dünyada yaşamak nasıl olurdu, hiç düşündünüz mü? Bedeniniz, etrafınızdaki insanlar, denizler, gökyüzü, ağaçlar, çiçekler, kısacası herşeyin kapkara olduğunu gözünüzde bir canlandırın. Böyle bir yeryüzünde yaşamayı hiç istemezdiniz öyle değil mi?
Peki, yeryüzünü renkli kılan nedir? Dünyamızı olağanüstü güzel kılan renkler nasıl oluşmaktadır?
Maddenin yapısında bulunan, birazdan göreceğimiz özellikler bizim maddeyi renkli olarak algılamamıza yol açarlar. Evet; renkler, elektronların atom içindeki bazı hareketlerinin bir fonksiyonu olarak oluşur. 'Elektronların hareketiyle renklerin ne ilgisi olabilir?' diye düşünebilirsiniz. Bu ilişkiyi hemen kısaca açıklayalım.
Elektronlar sadece belirli yörüngelerde dönerler. Bu yörüngelerin 7 tane olduğundan az önce bahsetmiştik. Her bir yörünge belirli bir enerji seviyesine sahiptir. Sözkonusu bu enerji seviyesi yörüngenin çekirdekten olan uzaklığına bağlı olarak değişir. Bir yörünge çekirdeğe ne kadar yakınsa elektronun enerjisi o kadar az, çekirdeğe ne kadar uzaksa enerjisi o kadar yüksek olur.
Elektronların yörüngelerinin her birinin altında da "alt yörüngeler" vardır. Elektronlar, bulundukları yörüngenin "alt yörüngeleri" arasında seyahatler yaparlar. Nasıl mı?
Elektronlar bulundukları alt yörüngeden bir başka yüksek enerjili alt yörüngeye atlarlar. Bir üst enerji seviyesinde boş bir yer olduğunda elektron birdenbire ortadan kaybolur ve şaşırtıcı bir şekilde o üst enerji seviyesinde tekrar ortaya çıkar. Ancak elektron bunu yaparken dışardan çok önemli bir destek alır: Enerji. Elektron bulunduğu yörüngeden daha yüksek enerjili alt yörüngeye sıçrarken bu iki enerji seviyesinin arasındaki fark kadar dışardan enerji almak zorundadır. Üst enerji seviyesinin gerektirdiği enerji seviyesine ulaşmadan elektron bu yörüngeye sıçrayamaz. Elektronun dışardan temin ettiği enerji "Foton"dur.
Çetin BAL: Atom içi çekirdek düzeyindeki kaynaşmalar gama ışınlarının yayılımına neden olmaktadır. Ama çekirdek çevresinde yer alan elektronların kaynaşmaları çekirdekten uzaklaşıldıkça frekansı ( enerjisi) daha düşük elektromanyetik ışınımların yayılımına neden olmaktadır.
Foton, en basit anlatımıyla "ışık parçacığı"dır. Evrendeki yıldızların hepsi birer foton kaynağıdır, Dünyamız içinse en önemli kaynak elbette ki Güneş'tir. Fotonlar Güneş'ten saniyede 300.000 km. hızla tüm uzaya dağılmaktadırlar. Peki ışık ile az önce bahsettiğimiz elektronların hareketleri arasında nasıl bir bağlantı var, hemen açıklayalım.
Bir cismin rengi, gerçekte o cisimden yansıyarak gözümüze ulaşan ışıkların bir karışımıdır. Genellikle kendi ışık yaymayan ve güneşten aldığı ışığı yansıtan bir cismin rengi, hem aldığı ışığa hem de bu ışık üzerinde yaptığı değişikliğe bağlıdır. Beyaz ışıkla aydınlatılan cisim "kırmızı" görünüyorsa güneş ışığındaki karışımın büyük bölümünü soğuruyor ve yalnız kırmızıyı yansıtıyor demektir. Burada "soğurmak"tan kastedilen şudur:
Yukarıda da belirttiğimiz gibi atomdaki her bir yörüngenin altında bir de alt yörüngeler vardır ve elektronlar bu alt yörüngeler arasında seyahat yaparlar. Herbir alt yörüngenin bir enerji seviyesi vardır ve elektron bulunduğu alt yörüngenin enerji seviyesi kadar enerji taşımaktadır. Yörüngeler çekirdekten uzaklaştıkça enerjileri de artar. Elektron, bulunduğu alt yörüngeden yukarıda başka bir alt yörüngede, 1 elektronluk boş yer olduğunda bir anda yok olur. Ve üst enerji seviyeli alt yörüngede ortaya çıkar. Yalnız elektronun bu hareketi yapabilmesi için enerjisini geçiş yaptığı alt yörüngenin gerektirdiği enerjiye çıkartmalıdır. Elektron, enerjisini arttırmalıdır ve bunu da foton soğurarak (yutarak) yapar. Evet, elektron tıpatıp bu iki alt yörünge arasındaki enerji farkı kadar enerjiye sahip ışık parçacığı olan fotonu soğurur. Daha sonra da tekrar eski yörüngesine geri döner. Bu hareket sürekli devam eder....
Güneşten çok çeşitli enerji seviyelerinde fotonlar gelmektedir. Ancak, bu fotonlar arasındaki görünür ışık, çok dar bir alanı kaplamaktadır. Güneşten gelen ışık parçacıkları maddeye çarptığında, işte ışığın bir kısmı yukarıda anlattığımız şekilde madde tarafından soğurulur, soğurulmayan diğer kısım ise maddeye çarpıp dışarı geri yansır. Nihayet, cisimden yansıyan ışık gözümüzün retinasına çarpar. Retinaya çarpan bu ışık işareti sinir akışına dönüşür ve beynimize kadar ulaşıp görüntüyü oluşturur.
Durumu birkaç örnekle daha anlaşılır hale getirebiliriz: Bir Morpho Kelebeğini (Sarı Kelebek) ele alalım. Kelebekte pterin adı verilen pigmentler, sarı hariç bütün güneş ışığını soğurmaktadırlar. Kelebeğe çarpıp, kelebekteki pigment molekülünün elektronları tarafından soğurulmadan dışarı yansıtılan ışık parçacıkları, sahip oldukları enerji sarıya denk geldiği için beynimiz tarafından sarı renk olarak algılanmaktadır.
Cismin rengi, ışık kaynağından gelen ışığın özelliğine ve sözkonusu cismin bu ışığın ne kadarını dışarı yansıttığına bağlıdır. Örneğin bir elbisenin rengi, güneş ışığında veya bir mağazada bakıldığında aynı değildir. Bir cisim şayet beynimiz tarafından siyah olarak algılanıyorsa, güneşten gelen bütün ışığı soğuruyor ve dışarı hiç ışık yansıtmıyor demektir. Aynı şekilde eğer cisim güneşten gelen ışığın tümünü birden yansıtıyor ve hiç ışık soğurmuyorsa beynimiz tarafından beyaz olarak algılanmaktadır. Bu durumda üzerinde dikkatle düşünülmesi gereken noktalar şunlardır:
1-Cismin rengi, ışık kaynağından gelen ışığın özelliklerine bağlıdır.
2-Cismin rengi, kendi yapısındaki moleküllerin elektronlarının hareketine, bu elektronların hangi ışığı soğurup hangisini soğurmayacağına bağlıdır.
3-Cismin rengi, retinaya çarpan fotonu beynimizin nasıl algılayacağına bağlıdır.
Bu şartlar altında, gördüğümüzün cismin gerçek hali olduğunu asla söyleyemeyiz. Cismin rengi kesinlikle görecelidir ve gördüğümüz rengin hangi aşamadaki halinin gerçek olduğundan emin olamayız.
Bu noktada bir kere daha durup bir düşünelim.
Gözle görülemeyecek kadar küçük bir madde olan atomun çekirdeğinin etrafında inanılmaz bir süratle dönen elektronlar, mevcut yörüngelerinden bir anda kaybolup alt-yörünge adı verilen bir başka mekana geçiyorlar. Bu geçiş için alt-yörüngede boş bir yerin olması da şart. Bu esnada ihtiyaç duydukları enerjiyi foton soğurarak temin ediyorlar. Sonra asıl yörüngelerine geri dönüyorlar. Bu hareket esnasında insan gözünün algılayabileceği renkler oluşuyor. Üstelik sayıları trilyonlarla ifade edilebilecek kadar çok atom, üstelik her saniye hiç durmadan bunu yapıyorlar. Bizler de hiç kesintisiz bir "görüntü" elde ediyoruz.
''Yüklü bir parçacığın titreşimi elektromanyetik dalgalar üretir. Peki ama ışık tam olarak nedir? Dalgamı parçacık mı?'' 1- SWF Flash Dosyası- EM dalga oluşumu
Bu müthiş mekanizma, insan yapısı hiçbir makinenin işleyişine benzetilemez. Örneğin bir saat tek başına çok karmaşık bir mekanizmadır, ve saatin doğru olarak çalışabilmesi için tüm parçalarının (çarklar, dişliler, vidalar, somunlar, vs.) doğru yerlerde, doğru biçimde bulunması şarttır. Bu mekanizmada en küçük bir aksama, saatin işleyişine zarar verir. Fakat atomun yapısını ve elektronların yukarıda anlattığımız mekanizmasını, işleyişini düşününce, bir saatin yapısı çok hafif kalıyor.
SWF Flash Dosyası- EM dalga spektrumu SWF Flash Dosyası- EM dalga analizi
Dediğimiz gibi bu mekanizma hiçbir insani sistemle kıyaslanamayacak kadar karmaşık, mükemmel ve organize. Peki son derece sistematik biçimde işleyen, hiç aksamadan devam eden böyle bir sistem kendi kendine, tesadüfler sonucunda meydana çıkabilir mi? Ya da şöyle soralım: Issız bir çölde ilerlerken yerde işleyen bir saat görseniz, bunun toz, toprak, kum ve taşlardan şans eseri oluştuğunu düşünür müsünüz? Bunu hiç kimse düşünmez, çünkü saatteki tasarım ve akıl her yönüyle gözler önündedir. Oysa bir atomdaki tasarım ve akıl, yukarıda da söylediğimiz gibi insan yapısı herhangi bir mekanizmayla kıyaslanmayacak kadar üstündür. Bu aklın sahibi de evrene ait bilinmeyen bir zekadır.
En çok aranan tanecik KUARK!
Kısa Alıntı: H.Hüseyin Korkmaz
Alışılagelmiş bir ifade ile, maddenin en küçük ve en temel yapı taşı atomdur. Etimiz, kemiğimiz, gıdalarımız, toprak, su hep atomlardan meydana gelmiştir. Cenab-ı Hakk'ın bir kudret ve ilim harikası olan bu temel zerre, o kadar küçüktür ki, çıplak gözle görülmesi şurda dursun, ancak bir santimetrenin yüz milyonda biri (10"-8) yarıçapındadır. Ortasında yer alan çekirdeğinin yarıçapı ise, bunun ancak yüzbinde biri kadardır. Yani atom bir büyük stadyum ise, çekirdeği bunun ortasındaki minik bir böcek gibidir. Çekirdeğin etrafında dolaşan elektronlar ise, saniyede bin ile 150 bin km arasında değişen şaşırtıcı bir hıza sahiptir. Canlı ve cansız bütün varlıklar, işte bu binbir marifetle donatılmış zerrelerden yapılmıştır. Zerrelerin kendi aralarında meydana getirilen düzen ve faaliyetler manzumesi ise, akıllara durgunluk verecek kadar muhteşemdir.
Atomun çekirdeğini iki temel tanecik olan proton ve nötron meydana getirir. Protonun ve nötronun kütleleri milyar kere milyarların ancak milyonda 1,6'sı gram kadardır. (l,673xl0-24 gr.) Elektronun kütlesi ise, protonunkinin ancak 1836'da biri kadardır.
Nötron yüksüzdür. Proton pozitif (+), elektron ise negatif (-) yüke sahiptir. Pratik olarak sonsuz sayıda diyebileceğimiz bu çok küçük tanecikler âlemine böyle hassas ölçüleri, standart büyüklükleri ve elektrik yüklerini veren Zât, elbette ki onları da bir iş ile istihdam etmektedir.
İlim adamları; atomlar konusunda son yıllarda standart bir model oluşturdular. Bu modele göre bütün tanecikler âleminin kaynağı, daha küçük birkaç temel taneciğe dayanmaktadır. Bu temel tanecikler içinde üç çift kuark da bulunmaktadır. Üst ve alt kuarklar, proton ve nötronları meydana getirmek için birleşmektedirler. "Cazibe" ve "yabancı" kuark türleri ise husûsi tanecikleri meydana getirmektedirler. Bunlar, hızlandıncılar ve yüksek enerjili kozmik ışınlarla techiz edilmişlerdir.
İlim adamları 1977 yılında beşinci kuark türünü keşfederek buna da "dip kuark" adını verdiler. Ancak, o zamandan beri bunun eşi olan ve şimdiye kadar keşfedilenlerin en zirvesinde bulunan tanecik henüz aranmaktadır. Teorikçilerin "baş kuark" dedikleri bu tanecik şayet bulunmazsa, standart model âdeta temelsiz bir bina gibi çökecektir. Bu sebeple yüzlerce araştırmacı, bir gölgeden daha mücerred, buna mukabil bir atomdan daha ağır ve bölünmezlik sınırına gelmiş görünen böyle bir taneciğin peşindedir. Amerika Harvard Üniversitesi'nden teorikçi S. Glashow: "Bu baş tanecik lalettayin bir kuark değildir. O en önemli ve keşfedilmesi mutlu edici bir taneciktir, bulunduğu zaman bayram edeceğiz" demektedir.
Etrafımız sadece madde ile değil, mânâ ve metafizik varlıklarla yoğrulmuştur. [Çetin BAL: Bilimsel ve dini yada metafizik bir bağlamda modern biliminde şimdilerde kabüllendiği yaşamın farklı boyutsal fazları olabileceği gerçeği göz ardı edilmemektedir.] Maddeninde bir çok latif halleri mevcuttur. Buna en güzel misallerden biri, bu baş kuarktır. 1992 Ekim'inde Fermilab Çarpıştırıcı Dedektörü vasıtasıyla baş kuarkın, tıpkı hortlayan bir ruh gibi maddeleştiğine ve sonra da yok olduğuna dair tezler ileri sürüldü. Bu hâdise kasım ayındaki konferansta rapor edildikten sonra, ilim adamları artık daha başka konuşmaya başladılar.
İşin garip tarafı, bu hayalet taneciğin, herhangi bilinen bir tanecikten daha ağır oluşudur. Fizikçi Alvin Tollestrup onun, bir gümüş atomu kadar ağır olduğunu iddia etmektedir. Halbuki atom ağırlığı 108 olan bir gümüş atomu, yüzlerce üst ve alt kuarklarından meydana gelmiştir. Araştırmacılar baş kuarkın tam ağırlığını bulmaya çalışmaktadırlar. Baş kuarkın ürkütücü ağırlığı bulunursa, bu İlâhî mekanizmanın ne olduğu hususunda da önemli bilgiler elde edilebilecektir.
Michigan Üniversitesi'nden teorikçi Gordon Kane, baş kuarkların Büyük Patlama'dan sonra, bir saniyenin trilyonda biri kadar bir süre (1/1212) içindeki radyasyondan çıktığını tespit etmiştir. Fakat kâinat bu başlangıç anında genişleyip soğurken, baş kuarklar yok oldular. Onların bu çok kısa ömürleri, fizikçilerin çözmeye çalıştıkları şu temel soruyu ortada bıraktı: Foton gibi bazı taneciklerin hiç kütleleri yokken, bazı tanecikleri böyle ağır yapan sebep nedir?
Baş kuarkı bulmak, Nobel mükafatı kazandıracak bir keşiftir. Bu konuda âdeta rekabete dönüşen araştırmalar çeşitli tartışmalara da sebep olmaktadır. Bu araştırmalar için geliştirilen ve şimdi 3,5 apartman yüksekliğinde, 4000 ton ağırlığındaki cihaz, çelik ve elektronik aletlerden meydana gelmiştir. Bunun içi boş merkezindeki protonlar ve antiprotonlar, ışık hızına yakın bir süratle hızlandırılırlar. Böylece bu tanecikler birbirlerini parçalarlar. Açığa çıkan enerji, kısa hayatlı, parıldayan tanecik sağanağı meydana getirir. Dedektörle kaydedilen bu âni, zail olucu parıldamalardan fizikçiler, taneciklerin hüviyetlerini tespite çalışmaktadırlar.
Harvard Üniversitesi'nde bir ilim tarihçisi olan Peter Galison, baş kuarkın keşfinin yavaş yavaş olacağına inanmakta ve şöyle demektedir: "Çevresini genişletecek inanç dairesi ile, deney işbirliğine başlamalı ve daire giderek bütün fizik cemiyetini içine almalıdır." Bu araştırmalar ne kadar sürer, kimse tahmin edemez. Fakat, hemen her ciddi gayretin sonunda muhakkak ki bu araştırmalar da bir gün netice verecektir.
Işık Nedir? Dalga mı Parçacık mı? What is the light?
Işığın Girişimi - dalga parçaçık ikilemi -
Çekirdeğin Özellikleri | Çekirdek Tepkimeleri Atom | Kuramları
Kuantum fiziği ile ilgili çalışmalar ve ilkeleri
Atom altı dünyası...
Kısa Alıntı: Rasih Çağla
İzafîlik, hiç şüphesiz fizikteki yeni anlayışın yol açtığı en dikkat çekici fikirdir. Bundan daha da dikkat çekici olanı, eşyanın 'yapı taşları' hakkında yeniden düşünmemizi gerektiren teorilerdir.
Bilindiği gibi Aristo'dan sonra yüzyıllarca, dünyanın toprak, ateş, su ve havadan meydana geldiği kabûl ediliyordu. Bu klasik anlayışın yanısıra 'atom'dan da bahsediliyordu ve 'atom', asırlar boyunca maddenin bölünemez en küçük parçası olarak kabul edilmişti.
Bu asrın başında atomun iç yapısı gün yüzüne çıkmaya başladı. Aynen güneş sistemini andıran bu yapının merkezinde çekirdek bulunuyordu. Çekirdeği saran elektronlar, ilk bakışta güneşin çevresinde dönen gezegenler gibi görünüyordu. Manzara buydu; fakat, artan inceleme ve tetkikler, elektronun, katı olmayan bir çekirdek etrafında dalgalanan bir enerji bulutu olarak anlaşılmasına yol açtı.
Çekirdek, başlangıçta daha küçük İki parçadan oluşuyor gibiydi; protonlar ve nötronlar. Bunlar mıydı gerçekten madde dünyasının en küçük birimleri?
1964'te fizikçi Murray Gell-Man ve George Zweig, proton ve nötronların daha küçük parçacıklardan oluştuğuna dair deliller ileri sürdüler ve bu deliller, sonraki araştırmalarla daha da güçlendi. Gell-Man, şimdilik bu en küçük parçacıklara 'kuark' adını verdi.
Einstein'in kâinat görüşü ne kadar dikkat çekiciyse, kuarkların minyatür dünyası da o kadar dikkat çekicidir. Kuarkları görmek esasen mümkün değildir; bu, onların çok küçük olmalarından değil, elle tutulamayışlarından, tam olarak tespit edilememelerindendir. Maddenin temel yapı taşları olarak görünseler de, kendi başlarına bağımsız varlıkları yok kuarkların. İğne örgüsü bir fanila veya bir kumaş parçasındaki tek tek ilmiklere benzetebilirsiniz kuarkları. Onları tek tek göremezsiniz; varlıklarını ancak bütün içinde farkedersiniz.
Kuarklar, atom çekirdeğinde proton ve nötronları oluşturan bir grup halindedir. Fizikçilerin adlandırmasıyla, 'qluonlar'ın aralarında gel-gitini sağladığı bir güçle bir arada bulunurlar (bir mânâda bir itme-çekme gücü). Gluonlar, kuarklar arasında ileri-geri hareketle enerji ve moment iletme vazifesi görürler. Yine de, çekirdeği oluşturmak için kuarkların yaptığı helezonik hareketteki esrarengiz dansı herhangi bir benzetmeyle anlatmak mümkün değildir. Bilim adamları, keşfettikleri kuark türlerine 'cazibe, yabancı, üst, alt' gibi tipik isimler vermişlerdir.
BİLİNENLER NE KADAR GERÇEK?
Kuarklar, maddeyi oluşturan en küçük parçacıklar mıdır? Buna cevabı zaman verecek. Kaldı ki, kuarklara parçacık demek de doğru değil, onlara, dinamik enerji dalgalanmaları demek en doğrusu. Ne mânâya geliyor bu?
Şu önümüzdeki kitap veya elinizde tuttuğunuz dergi katı bir cisim gibi görünse de, aslında o, titreşen, ışıldayan bir enerji kümesidir; milyarlarca temel parçacığın sonsuzca bir dans içinde dönüp duruşundan meydana gelen ve saniyede milyonlarca defa nabız gibi atan bir enerji kümesi. Şu dergi temelde enerjiden ibaret, yani inanılmaz bir güce sahip görünmez kuvvetlerin bir arada tuttuğu enerji...
Newton, "Bir nesnesin şu andaki yerini, hızını ve yönünü bilirsek, belli bir süre sonra onun nerede olacağını hesaplayabiliriz" diyordu. Bugün okul kitaplarında, "aynı yönde veya ters yönde giden iki arabanın..." diye başlayan problemlerde kullanılan bu ölçü atomaltı dünyasında hiç mi hiç geçerli değil. Çünkü ne parçacıkların yerini, ne de hızlarını tespit edebiliyoruz. Parçacığı ölçmeye kalkma, onun davranışım hemen değiştiriyor. İki bilardo topu arasındaki mesafeyi ölçmeğe kalktığınızda cetvelin ucu bilardo topuna değer değmez nasıl mesafeyi kaybedersiniz, işte öyle! Parçacığın hızını ölçmeğe kalkmak, yerini değiştiriyor, yerini ölçmeye kalkmak ise hızını değiştiriyor. İhtimaller üzerinde düşünmekten başka yapabilecek bir şeyimiz yok.
Tabiî, hayatın sürebilmesi için her şeyin böyle olması gerekmiyor; eşya, temelde böyle bir cezbe içindeyse de, görünürde bir yeknesaklık olmalı ki, hayat mümkün olsun. Evet, görünür âlemde Newton'un fizik kanunları geçerlidir. Fakat, daha ötelere gidildikçe, derinlere inildikçe, katı, elle tutulur bir şey kalmıyor. Beş duyu buralara nüfuz edemiyor, akıl yol bulamıyor ve kaybolup gidiyor.
İlim âleminde yolun sonuna gelindi mi? Maddî dünyanın en altında kuarklar mı var? Daha başka faktörler söz konusu mu? Teorik bilim nihaî zaferine ulaştı mı? Yoksa, yeni bir dönemin başında mıyız?
Evet, dünya sandığımızdan çok daha farklı. Çoğumuz dört boyuta alışamamışken, bilim adamları on, hattâ daha fazla boyuttan bahsediyor. Newton'un fizikî keşifler yolculuğundaki itirafı bu mânâda ne kadar güzeldir:
"Dünya beni nasıl görüyor bilmiyorum. Ama ben kendimi, deniz kenarında oynayan, yumuşak bir çakıl taşı veya güzel bir midye kabuğu gördüğünde sevinen bir çocuğa benzetiyorum. Hakikatların büyük okyanusu, önümde keşfedilmemiş bir halde bekliyor."
İlmin sınırlarını zorladıkça, daha da ötelere gittiğimizi sandıkça kendimizi birden daha işin başlangıcında buluveriyoruz.
İslâm tasavvufunda kabul edilen son mânevî makam hayret makamıdır. Kalb ayağıyla yürüyen bir velî, ulaşabildiği bu en yüksek makamda: "Seni tanıyamadık ey Rab" diye, hayretini ifade eder ve En Büyük Gerçeğin etrafında kanat çırpar durur. İlimler de gidecek gidecek, en sonunda aynı itirafta bulunacak ve "Seni tanıyamadık ey Rab" diyerek hayret ufkunda kelebekler gibi kanat çırpacaktır.
Kuvantum Mekaniği
KUANTUM FİZİĞİNİN TARİHÇESİ
Kısa Alıntı: Melih YALÇINELİ
Latince’de Kuantum, tanecik manasına gelmektedir. Fizikte ise, bu kelime atom ve atomaltı seviyedeki tanecikleri tanımlamak için kullanılmaktadır. Fizikte Kuantum teorisi (mekaniği) denince, bu tür parçacıkların yapısı ve birbirleriyle olan tesirlerinin araştırılması anlaşılır. Eski Yunan’da Eflatun, felsefe yoluyla öğrencileriyle gerçeğe giden yolu arı yordu. Bugün de Rochester Üniversitesi’nden Leonard Mandel gibi birçok fizikçi de Kuantum teorisi yoluyla aynı şeyi yapmaya çalışıyorlar. Fizikçilerin laboratuarlarda yaptıkları araştırmaların sonunda cevap aradıkları sorular şunlar: İnsan bilgisinin nihai sınırı nedir? Fiziki âlem bir manada bizim idrakimizle mi şekilleniyor? Kâinatta bir tesadüfîlik var mı, yoksa bütün hadiseler önceden belirlenmiş midir?
KUANTUM FİZİĞİNİN TARİHÇESİ
Yüz yıl kadar Önce Max Planck’ın elektromanyetik ışımanın quanta denen düzenli enerji paketçikleri halinde yayıldığını söylemesiyle Kuantum çağı başlamış oldu... Bu oldukça basitmiş gibi görünen ilk temel düşünceye dayanarak bilim adamları ilim tarihinin şu ana kadar ki en başarılı teorilerinden birisini oluşturdular. Genel Çekim Kanunu hariç olmak üzere tabiattaki temel kuvvetler ile ilgili teorilere taban oluşturmasından başka, Kuantum mekaniği birbirinden çok ayrı gibi görünen birçok sahada başarı sağladı (mesela yıldızların ışık verme hadisesi, periyodik tablo, v.s.). Kuantum mekaniğinden faydalanılarak nükleer reaktörlerden lazerlere varıncaya kadar birçok yeni teknoloji ve buluş geliştirildi.
1926 da Schrodinger tarafından ortaya sürülen belirsizlik denklemleri, Kuantum seviyesindeki hadiselerde (Newton mekaniğinde olduğu gibi) belirlilikten ziyade, ihtimaliyet ve istatistikî yaklaşımların hâkim olduğunu söyler. Albert Einstein 1905 de fotoelektrik hadisesinin (metalin üzerine düşen ışığın elektrik akımı oluşturması), ancak Planck’ın elektromanyetik tanecikleri (fotonlar) ile açıklanabileceğini söyleyerek Kuantum fiziğinin kurucuları arasında yerini aldı. Ancak kendisi daha sonra hayatı boyunca Schrodinger ve arkadaşlarının getirdiği belirsizlik prensibine, “Tanrı zar atmaz” diyerek karşı çıktı. Buna karşı, Bohr gibi Kuantum mekaniğinin savunucuları, “Bilim adamları Tanrı’nın kâinatı nasıl yöneteceğini belirleyemez” diyerek, tamamiyle deterministik düşünen Einstein ve onun gibi düşünenlere karşı çıktılar...
Son yıllara kadar meşhur fizikçiler dışında genelde bu temel konulara ilgisiz kalınmış, sadece yeni teknolojik gelişmelerin Kuantum teorisi yoluyla yapıldığını söylemekle yetinilmişti. Ancak son yıllarda deney sahasındaki son gelişmelerden de yararlanarak, Kuantum teorisini laboratuarda yeniden ele alan ve getireceği yaklaşımları belirleyebilmek için cesurca çalışan bazı bilim adamları, çalışmalarının daha hızlı bilgisayarlar ve haberleşme cihazları üretmek ihtimalini gündeme getirdiğini söylemektedirler.
Bugüne kadar yapılan yüzlerce araştırma Einstein’in korktuğunu ortaya çıkarmıştır. Kuantum dünyasının bileşenleri olan fotonlar, elektronlar ve nötronlar gibi atom altı parçacıklar, hatta bütün atomlar bazen parçacık gibi ve bazen de dalga gibi davranmaktadırlar, fakat ölçüldükleri âna kadar ne olduklarını yani parçacık mı, dalga mı olduklarını belirlememiz henüz mümkün olmamıştır. Doğrusunu söylemek gerekirse bilim adamları maddenin küçük temel parçacıklarının bu şekilde birbirine zıt iki formda gözlenmelerini hala anlayabilmiş durumda değildirler. Nasıl olur da bir parçacık, onun tanecik özelliğini ölçmeye uygun olarak hazırladığımız bir deney setinde tanecik olarak ve onun dalga özelliğini ölçmeye uygun olarak hazırladığımız hemen bir sonraki deneyde dalga olarak karşımıza çıkmaktadır.
Bilim tarihinde ışığa tanecik olarak ilk yaklaşan 1700’lü yıllarda Newton olmuştur. Ancak ondan sonra Young 1800’lü yıllarda meşhur girişim deneyini yaparak ışığın dalga karakterli olduğuna inanılmasına sebep olmuştu. Young, deneyinde, gelen ışığın önüne çok küçük iki yarık bulunduran bir tabaka yerleştiriyordu. Yarıkların arkasındaki perdede girişen ışık dalgaları aydınlık ve karanlık saçaklar oluşturmaktaydı. Işığı bir dalga gibi düşünmedikten sonra saçakların oluşmasını izah etmek mümkün olmuyordu. Fakat son yüzyılda yapılan yeni çift yarık deneyleri Newton’un en az Young kadar haklı olduğunu gösterdi. Modern fotodedektörler, yarıkların arkasındaki ekranda belli bir anda ve belli bir noktada bir tanecik imiş gibi çarpan ışık parçacıklarını tesbit edebilmektedirler (soldaki resim). Ancak ilk etapta teker teker ekrana çarptığı tesbit edilen tanecikler zaman geçipte ekranda girişim deseni yavaş yavaş oluşmaya başladıkça(ortadaki) ışığın dalga özelliğinden başka hiçbirşey ile açıklanamayan, karanlık ve aydınlık çizgileri (girişim desenini) (sağdaki) oluşturmaktadırlar (Şekil-1).
Daha da ötesinde eğer araştırmacı herhangi bir anda bu iki yarıkların sadece herhangi birini açık bırakarak deneyi başından sonuna kadar sürdürür veya fotonların hangi delikten geçtiğini belirleyecek şekilde foto dedektörleri kullanırsa, girişim deseni artık gözlenmemektedir. Anlaşılıyor ki, fotonlar, dalga gibi davranmalarına izin verilmediği müddetçe tanecik gibi davranmakta (uzaydaki konumları belli bir anda tesbit - Bohr’un söylediği gibi “Eğer Kuantum fiziği ile kafanız karışmıyorsa Kuantum fiziğini gerçekten anlamamışsınızdır.” - edilebilmekte), izin verildiğinde ise dalga gibi davranmaya başlamaktadırlar (aynen bir dalgada olduğu gibi uzayda herhangi belli bir konumları olmamaktadır). Işığın çift karakterli davranması, bazen dalga, bazen tanecik olması bizim alışageldiğimiz temel mantık kaidelerine de ters gelmektedir. Nasıl olur da bir şey birbirine zıt karakterde iki hususiyeti farklı zamanlarda taşıyabilir. Bilim adamları, 20. yüzyılda başlayan bu tür tartışmaların bizim kâinata bakış açımızı değiştirdiğini ve herşeyin gördüğümüz âlemle ve bu âlemin şu ana kadar tesbit edebildiğimiz buudlarıyla (boyutlarıyla) sınırlı olmadığını gösterdiğini söylemektedirler.
MUTABAKATA VARILAN SON GÖRÜŞ
Işık mevzuundaki hali hazırdaki görüş bir belirsizlikten ibarettir. “Kozmik düşünce deneyi” (şekil-2) görüntüsü bir “çekim merceği” gibi hareket eden bir galaksi tarafından ikiye bölünen kuasardan gelen fotonları tek tek ölçmeyi gerektirmektedir. Milyarlarca yıl önce her bir fotonun, galaksinin etrafında şu veya bu yolu takip edip iki dedektörden birinde sona eren bir parçacık şeklinde mi, yoksa galaksinin etrafında her iki yolu birden izleyen ve neticede bir girişim deseni üreten bir dalga olarak mı hareket ettiğini, bir manada deneyin yapılış şekli belirlemektedir. Bu mevzudaki belirsizliklerin sebebi, astronomun gözleminden önce fotonun herhangi bir fiziki şeklinin bulunduğu faraziyesidir. Müşahededen önce foton, ya bir dalgaydı veya bir parçacıktı; her iki halde de kuasarın etrafından şu veya bu yolla geçmişti. “Kuantum denen şey ne dalgadır ne de parçacık! O, ölçülebildiği ana kadar tarif ve idrak edilemez. Ne var ki, foton dalga görünürken ölçüme alındığı anda parçacığa dönüşmekte, parçacıkken de dalga şeklini almaktadır. Bu yüzden, “ele avuca sığmayan” fotonun hüviyeti tesbit edilemediği için varlığın da mahiyeti hakkında kesin birşey söylemek mümkün olamamaktadır. Bir manada İngiliz filozofu Berkeley, iki asır önce “Var olmak, idrak edilmektir” derken herhalde haklıydı. Çünkü idrak edilemeyen birşeyin (foton mu, parçacık mı?) varlığının hakikatı üzerinde kesin söz söylemek mümkün görülmemektedir. Einstein’ın “eğer kuantum mekaniği doğruysa, o zaman dünya çılgındır”; yani fizikçilerin belirttiği gibi kâinat, zamanın en küçük birimi sonrasında aynı kâinat olarak kalacaktır diye bir hüküm verilememektedir; anında değişebileceği gibi, yok da olabilir. Einstein’ın yukarıdaki sözünü aktaran New York CityCollege’den teorisyen olan Daniel Greenberger, “Evet, Einstein haklı; dünya gerçekten çılgın “der.
KAOSTAN DÜZENE
Girişim deseninin oluşması esnasında çift yarığa gelen fotonların hangi yarıktan geçeceğini - geçtiğini “bilecek” bir düzenleme yaparsak girişim hadisesi gözlenememektedir. İlk etapta düzensiz ve tamamiyle istatistik dalgalanmalar göstererek fotonlar ekrana teker teker ulaşmaktadırlar. Ancak enteresan olanı, bu kaosun içinden bir düzen çıkmakta ve süre geçtikçe biriken fotonlar son derece düzenli olduğu apaçık belli olan girişim desenini oluşturmaktadırlar (Şekil-1). bizce bilinmemektedir. Zaten hangi yarıktan
Görüldüğü üzere Kuantum âlemine indiğimizde içinde yaşadığımız âlemdeki kaideler tamamiyle geçersiz sayılabilir. Günümüzde bilim ve teknoloji son derece ilerlemesine rağmen hayatın ve kâinatın birçok meselelerinde hala net bir çözüme ulaşılamaması oldukça enteresandır. Bugün Big-Bang teorisi ile kâinatın bir noktadan doğduğunu kabul etsek bile, patlayanın ne olduğunu nasıl ve niçin patladığını ve işin mekanizmasını hala tam olarak anlayabilmiş değiliz. Galaksilerin nasıl kümelendiği, güneş sisteminin nasıl oluştuğu, güneşin enerjisini ne şekilde sağladığı, canlıların topraktan nasıl yaratıldığı, insan beyninin nasıl çalıştığı, gözün nasıl gördüğü ve hafızamızda bilgilerin nasıl depolandığı gibi birçok meselelerde olduğu gibi, atomaltı parçacıkların ve özellikle herşeyi aydınlatan ve kâinatta en çok bulunan madde(!) diyebileceğimiz ışığın ne tür bir yapıda olduğu hala tam olarak anlaşılabilmiş değildir. Durum her ne kadar batılı bilim adamlarının “nazar”ında bir belirsizlik, bir karanlık ve tam bir meçhuliyet arzediyorsa da, aslında kâinat, şiddetinden gizlenen bir ışık meşheri olarak apaydınlıktır.
Bu aydınlık içinde eşyanın hakikatına dün de bugün de nüfuz edebilen âlimler ve fizlozoflar Yaradan’dan yaratılmışa giderek varlığın, Esma-i İlahi’nin cilveleri olduğunu ve O’nun kayyumiyeti ile ayakta durduğunu hakkalyakin keşfetmişlerdir.
Quantum Gravity: Space time foam / 6-dimensional QF-theory
Physicist frequently search for unifying principles that hopeful lead to deeper, more fundamental laws of Nature. The unification of the theory of electricity with the theory of magnetism led to an understanding of light as electromagnetic radiation. One obvious unification is between quantum mechanics and general relativity, the so-called theory of quantum gravity.
Quantum gravity is a type of quantum theory of elementary particles and their interactions that is based on the particle symmetry known as supersymmetry and that naturally includes gravity along with the other fundamental forces (the electromagnetic force, the weak nuclear force, and the strong nuclear force).
The electromagnetic and the weak forces are now understood to be different facets of a single underlying force that is described by the electroweak theory. Further unification of all four fundamental forces in a single quantum theory is a major goal of theoretical physics. Gravity, however, has proved difficult to treat with any quantum theory that describes the other forces in terms of messenger particles that are exchanged between interacting particles of matter. General relativity, which relates the gravitational force to the curvature of space-time, provides a respectable theory of gravity on a larger scale. To be consistent with general relativity, gravity at the quantum level must be carried by a particle, called the graviton.
Since then the non-local space-spanning manifestations of quantum uncertainty have become apparent and given rise to the concept of quantum non-locality. A key example of this is the situation of the EPR experiment when a single quantum event releases two particles in the same wave function. The particles spins or polarizations then become correlated in a way which involves mutual exchange across space-like intervals in a manner which local information limited by the speed of light cannot traverse. This is consistent with a universe whose underlying quantum dynamics are correlated in a way which is consistent with all the events being related parts of a whole which sources from the cosmic wave function itself, allowing for all manner of subtle interactive possibilities.
The space-time properties of quantum phenomena also have a peculiar hand-shaking potentiality in which future can affect past as well as past affect future. Below is illustrated the Wheeler delayed choice experiment in which the route taken by a photon around a gravitational lens can be determined after it has already passed by rearranging the detection apparatus at the end of its path, reinforcing the notion of future-past hand-shaking. The concept is also fully consistent with quantum field theory formulations as exemplified by Feynman diagrams, which themselves can be time reversed, resulting for example in inter-conversion between positrons and electrons.
Fig 31: Transactional super-causality as a basis both for quantum physics and the historicity of conscious perception. (a) Feynman diagram for electron-electron repulsion through the exchange of a virtual photon. (b) Electron scattering when time-reverse becomes positron creation-annihilation. (c) Quantum transaction (Cramer 1986) involves crossed-phase emitter (offer) and absorber (confirmation) waves which constructively interfere in between to form the exchanged photon described in (a). (d) The space-like quantum non-local correlations of the pair-splitting EPR experiments (Aspect et. al. 1982) are all explained through quantum transactions connected at the emitting source. (e) The Wheeler delayed choice experiment - light from a distant quasar focused by a gravitationally-lensing galaxy can be 'caused' to either traverse both paths round the galaxy, or just one depending on the configuration. One interference film shows the photons traversed both paths but two detectors show each went one way or the other. (f) The collapse of the wave functions of a collection of emitters and absorbers in the transactional scheme results in a pairing-off of emitters and absorbers which previously had shared all possible potential interactions (King 1989). This carries quantum non-locality into real particle exchange. Quantum computation schemes (A Quantum Revolution for Computing New Sci 24 Sept 94, It Takes Two to Tangle New Sci 29 Sept 96, Quantum Leap New Sci 18 April 1998)follow a similar protocol, in which a problem is configured to generate a solution through the superposition of all the contingent outcomes, to generate in parallel, through their interference, the solution to the problem. Thus we can see how quantum computing in the brain might become augmented by quantum transaction to make intentional consciousness as we know it.
[ Çetin BAL: Uzay/zamanın mikroskopik boyutlarına indiğimizde karşımıza dalgalı bir okyanus yüzeyini andıran girintili çıkıntılı bir uzay-zaman topolojisi çıkar. Uzayın eğrilmesi zamanın da eğrilmesi demek olduğundan kuantum boşluğunun mikroskopik boyutlarında eğrilen uzay uzayımızın bize göre daha uzak geometrik topolojileri ile birleşip kaynaşarak bizi solucan deliği denen uzay/zamansal tüp geçitlerin oluşturulabileceği bir ''kuantum - gravistasyon'' anlayışına götürebilir. - Quantum Foam -
Genel Görelilik Kuramına göre, uzay, eskiden düşünüldüğü gibi ''düz '' olmayıp, uzaydaki kütle ve enerji dağılımı nedeniyle bozulmuş ve '' eğrilmiş '' tir. Öyleyse üç boyutlu uzayımız, dördüncü boyutta eğrilmiştir; boru biçiminde sarılmış bir kağıdın (iki boyutlu uzayın), üçüncü boyutta eğrilmiş olması gibi. Farklı zaman ve uzay noktalarına ait geometrik çizgilerin bir üçüncü boyutu kesen bir dördüncü boyut doğrultusunda eğrilerek bitişebileceği fikri bizi zaman ve uzayda birbirine bağlanan tüp geçitsel koridorlar yaratabileceğimiz düşüncesine sevkeder.
Uzay/zamanda kestirme yollar (wormhole) Einstein ' in 1915 'teki Genel Görelilik Kuramı denklemlerinin doğal bir sonucudur.
Einstein' ın genel görecelik denklemlerini sonsuz küçükler dünyasına uyguladığımızda ilginç sonuçlar elde ederiz. Buna göre, atomaltı düzeyde, tırtıl yolları (wormhole) sürekli ortaya çıkıp, yok olmaktadır. Bu atom altı bölgeye kuantum boşluğu adı verilmiştir; mikroskopik boyutlardaki bu boşluk kararsız durumların, özellikle de uzayın farklı biçimlerinin (farklı eğriliklerdeki) ya da matematikçilerin dili ile, ''farklı topolojiler'' in bir kaynaşmasıdır. Bu boyutlardaki uzayın eğrilmeleri, tırtıl yollarını oluşturacak olan çok tekil noktaların doğmasına neden olur.Yapılmış olan hesaplamalara göre, bu tırtıl yollarının ömürleri sonsuz küçüktür ve boyutları, ancak, ''on üzeri eksi otuzüç'' santimetre basamağındaki parçacıkların geçişine izin verebilecek büyüklüktedir.
Fakat güçlü elektromanyetik alanlar kullanarak makroskopik düzeyde de bir insanın içinden geçebileceği büyüklükte kararlı uzay/zaman tünelleri (stargate) oluşturulabilir.En azından böyle bir tünel etkisi gözlemlenebilir.Ama bu tünelin içine aldığı bir madde uzay/zamanda herhangi bir noktaya doğru transfer olabilir yada cisim bulunduğu yerde sadece kütlesel olarak ortadan kaybolup tekrar aynı yerde görünebilirde. Bu durum çekimsel tüneli ( uzay /zaman eğrileşmesini) oluşturan enerji alanlarının asimetrisi yada geometrodinamiği ile ilgili bir husus diyelim.
Aslında tünel içinde maddenin bir yere gitmesi fikrinden çok uzay/zaman tabanlı bir geometrik kayma sözkonusudur.Dördüncü boyuta doğru açılan tünel bizim üçüncü boyutun zaman ve mekan koordinatları arasında yerdeğiştirebilmemizi sağlar. Fakat ortada bir gerçek varki benim kendi hesaplamalarıma göre bu tarz yolculuklar doğrudan bizi bir tünelin içinden öteki ucuna doğru çekip emen bir uzay/zaman hortumu yaratımı fikriyle mümkün değildir. Yani pratikte bu böyle olmuyor! Daha çok uzay ve zamanda hareket bir yıldızgemisini içine alan eğrileşmiş uzay/zaman kavisi yardımıyla ''yönlendirilmiş büyük çekimsel güçler altında'' bir tür hava kabarcığı içinde yol alır gibi yol alma düşüncesi söz konusudur.Bu açıdan ışıktan hızlı yolculuk teknolojilerine dair bence en yakın gerçekci senaryo bir kuantum fizikçisi olan Miguel Alcubierrenin warpdrive tekniğidir.Yani fizikçilerin wormhole fikri warpdrive fikri altında birleştirilebilirse bir yıldız gemisi ile kontrollü bir uzay/zaman yolculuğunun yapılması mümkün hale gelir.Kendi araştırmalarım dahilinde bu yıldız gemisinin çalışma prensiplerini ve bu geminin genel mühendislik kurgusunu yapmış olmama rağmen maalasef üniversiteler böyle teorik bakış açılarına pek önem vermiyorlar.Önem vermiyorlar derken deneysel fikir ve düşünceler laboratuvar düzeyinde ekonomik anlamda gereksiz bir külfet olarak görülmektedir.
Turkey / Denizli / Cuma - 16 Kasım -2007 ]
A specific theory which resolves all these paradoxes is the transactional interpretation. In this view each emitter of a quantum sends out an offer wave and each potential absorber sends out a confirmation wave. The decision-making process that results in collapse of the wave function of many possibilities to the actual unique real quantum event results in an interference between one emitter and one absorber interfering to form the real particle travelling between. In the transactional interpretation, the absorber, such as my eye looking at a distant star is as essential to the transaction as the star which long ago emitted the light.
In this view of quantum mechanics there is then a sense in which any quantum emitter is implicitly aware of the future existence of the absorber by the very act of entering the transaction. This then leads to a very intriguing possibility - that evolution has used the laws of quantum non-locality to enable a form of temporal anticipation which might be of pivotal survival value and hence strongly selected as a trait.
Although the first conceptions of the intervention of quantum uncertainty were relatively simple and conventional researchers rejected the idea of an ephemeral quantum fluctuation citing the law of mass action as inexorable even at the level of the synapse, a variety of developments from chaos theory to quantum computing have brought the whole question back into the centre of the scientific arena of discovery.
Quarklarla acılan yeni pencere
Kısa Alıntı: Doç. Dr. Muvaffak Ayvaz
Kırk yıl öncesine kadar canlı ve cansız varlığın yapıtaşları sayılan atomların yuvarlak birer şekli olduğu, elektronların (tıpkı Dünya ve Mars'ın Güneş'in etrafında döndükleri gibi) proton ve nötronlardan ibaret bir çekirdek etrafında döndükleri düşünülmekteydi. O tarihden itibaren de Enrico Ferminin, ilk kontrollu zincir reaksiyonunu meydana getirmeye muvaffak olmasıyla atom düşüncesinde önemli değişiklikler meydana gelmeye başladı. Partikül fizikçileri bugün, atomun 100 kadar temel parçacıktan müteşekkil olduğunu söylemektedirler.
Atomu teşkil eden tanecikler o kadar ufaktırlar ki (10-13 cm büyüklük mertebesinde) en kuvvetli mikroskoplarla dahi görülemezler. 1950 senesinden itibaren bu "görülmezler" âlemi hakkında bilgi te'min edebilecek makinalar geliştirilmeye başlandı. Hatta bu çalışmaların birisinde, hususi hızlandırıcılarla tanecikler yaklaşık. ışık hızına kadar hızlandırılıp birbirleriyle çarpıştırılabilmişti. Bu çarpışma neticesi saniyenin milyarda bîri kadar bir süre içinde top mermisinin şarapnelleri gibi bir parçalanma vukubuldu. Verilen enerji ne kadar fazla İse, müşahede edilen tanecik sayısı da o kadar artmaktaydı.
Bu mevzuda ilk "sansasyonel" keşif Stanford'daki düz hızlandırıcıda ortaya çıktı: Atomu meydana getiren Proton ve Nötronlar atomun temel yapıtaşları değildirler. Bunların herbiri Quark adı verilen üç elementer tanecikten meydana gelir.
Toplam beş veya altı değişik Quark mevcut olup, bunların hususi adları şunlardır: "up" (yukarı), "down" (aşağı), "strange" (nadir), "charm" (cazibe), "bottom" (taban) veya "beauty" (güzellik). Hızlı bir şekilde devam eden araştırmalar bu beş Quarktan başka henüz tesbit edilemeyen, fakat kuvvetle ümidedilen bir altıncı Quarkın var olduğunu göstermektedir. Onun adı da muhtemelen "top" (tepe) dir. Her bir Quark hem üç pozisyonda, 3 "renkte" (kırmızı, yeşil, mavi) olabildiğinden hem de anti-parçacıklara sahip olduğundan atomun yapısını anlayabilmek bugün daha da zorlaşmıştır.
Proton ve Nötronlar gibi komplike yapıtaşları için Baryon'lar mefhumu altında toplanmış üç Quark lüzumludur. Quarklar Gluon'lar İle birbirlerine bağlanmışlardır. Gluonlar 1979'da Hamburg'taki PETRA adlı tesiste müşahede edilebilmişlerdir.
Bu atomaltı tanecikler takımına 6 lepton daha katılır. Bunlardan bizim en çok tanıdığımız Elektrondur. Buna İlaveten 15 yıldır devam eden araştırmalara rağmen sırrını koruyan Nötrino ve enerji bakımından zengin diğer komşu tanecikler de dahil edilebilir.
1960 yıllarında fizikçiler kâinatta birbirinden "bağımsız" tesir eden dört ayrı kuvvetin mevcut olduğunu kabul ediyorlardı.
1-) Yıldız kümelerini, güneş sistemleri ve samanyollarını dağılmaktan koruyan çekim kuvveti..
2-) Aynı yüklü taneciklerin itilmesi, farklı yüklü taneciklerin çekilmesinde rol oynayan elektromanyetik kuvvet..
3-) Atomun çekirdeğinde proton ve nötronların bir arada tutulmasını sağlayan Nükleer kuvvet..
4-) Radyoaktif parçalanma ve çekirdek birleşmesi (füzyon) reaksiyonlarında ortaya çıkan zayıf kuvvet.
Bu kuvvetler arasında ne gibi farklar var? İleticisi; kütlesiz fakat yüksek enerjiye sahib Gluon olan nükleer kuvvet, elektromanyetik kuvvetten, bin kere daha yüksektir; elektromanyetik kuvvetde, zayıf kuvvetten yüz misli şiddetlidir.
Partikül fizikçilerine göre bu kuvvetler, Boson'lar (Hintli araştırmacı S.N. Boson'a izafeten) adı verilen kütlesiz tanecikler vasıtasıyla nakledilirler. Elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısı da atomaltı dünyanın Fotonlarıdır. Yerçekiminden henüz keşfedilmemiş Gravitron, nükleer kuvvetten de Gluon'un mesûl olduğu söylenmektedir. Zayıf kuvvetin nakledicisi hakkında 15 sene önce geliştirilmiş teoriler mevcuttur. Buna göre elektromanyetik kuvvet ve zayıf kuvvet bağıntılıdır. Bunlar bir ve aynı kuvvetin değişik tezahürleridirler. Taşıyıcı partikülleri W ve Z tanecikleri olan, zayıf elektro kuvvetten bahsedilmiştir.
Problem sadece zayıf elektro kuvvetin "elle tutulur" bir delilinin olmaması idi. Çünkü bu "weakon"larda çok hızlı uçucu tanecikler mevzubahistir. Bunların kütleleri protonunkinden yaklaşık 80-90 kere daha büyüktür. Dünyada mevcut hiçbir hızlandırıcının gücü bu kadar büyük kütleli tanecikleri elde etmeye yetmiyordu. İtalyan Carlo Rubbia'nın Avrupa nükleer araştırma merkezi (CERN) yetkililerini ikna etmesi neticesi, (SPS) adlı büyük proton hızlandırıcısından proton ve antiprotonlar, şimdiye kadar fizikte insan eliyle erişilen ve en büyük enerji olan 270 GeV (270 milyar elektronvolt)Iuk bir enerjiyle çarpıştırıldılar. Bu şekilde bahsi geçen W ve Z tanecikleri uyarılarak artı W ve eksi W ispat edildi. Neticede ilim adamları bugün tabii kuvvetleri ihata eden tek bir üniversal (âlemşümûl) kuvvetin keşfine doğru bir adım daha yaklaşmış oldular.
Şu an için, maddedin yapıtaşı olarak görülen Quarkların hakikaten maddenin nihaî yapıtaşı olup olmadığı da belli değildir. Bazı ilim adamları Quark'ların da "Preon" adı verilen daha küçük yapıtaşlarından meydana geldiği şeklinde fikirler ortaya atmaktadırlar.
Geçtiğimiz yaz, Genf teki (CERN) de 26,6 km. uzunlukta dairevî bir tünel inşaatına başlandı. Bu tamamlandığında dünyanın en büyük tanecik hızlandırıcısı olacak. 1988 den itibaren elektronların 100 GeV enerji ile pozitronlara çarptırılması plânlanıyor. Şimdiye kadar dünyadaki en büyük Pozitron-elektron hızlandırıcısı PETRA olup 37,62 GeV luk enerji hasıl eder. CERN'in başkanı Scho Schopper'e "Yeni elde edilecek enerji ve bunun ileride iki misli artırılması ile fizikçiler temel yapıtaşları hakkında daha derinlemesine bilgi elde edecek ve hayretleri daha da artacak." Tespit edilmesi beklenen ilk tanecik top-Quarktır. Bunun ispatı için şimdiye kadar PETRA'da yapılan çalışmalar mevcut enerji kifayet etmediğinden neticesiz kalmıştır.
Amerika'daki Stanford Üniversitesinde de bir detektör İle manyetik Monopol'lerin sadece bir nazariyeden İbaret olmadığının ispatlanmasına çalışılıyor. Bunların protondan ufak olmalarına rağmen 10 milyonmilyar kere daha ağır (kütleli) oldukları düşünülüyor. Manyetik yükleri de bir elektronun elektriki yükünden 70 misli daha büyüktür. Kütlelerinin büyük oluşu Monopollerin bugünkü hızlandırıcılarla ispatına mani olmaktadır. Şimdiye kadar ancak protonun yüz misli kütleye kadar olan tanecikler elde edilebilmiştir.
Monopoller gerçekleşince, bu, acaba büyük "birlik" nazariyesinin de tasdikçisi olacak mı? Bu nazriyeye göre nükleer kuvvet, zayıf kuvvetin sadece değişik bir görünümüdür. Kâinatı bir arada tutan da haddizatında sadece bir tek kuvvettir.
Nükleer ve zayıf kuvvetlerin ayni temel kanunun değişik tezahürleri olduğunun ispatlanması için bugünkü makinalarla elde edilenin milyar katı enerjiye ihtiyaç vardır. "Tek" kuvveti gösterebilmek için de bu enerji 10 bin misli daha şiddetli olmalıdır. Böyle bir enerji ise bizim tasavvur ve hayâl gücümüzü çok aşmaktadır.
Modern fiziğin ışığında kainat
Kısa alıntı: İnternet notları - Çetin BAL tarafından düzenlenip orijinal metinler değiştirilmiştir.
Kâinatın en anlaşılamayan yanı, anlaşılabilir olmasıdır.” der, Einstein. Bu sözle, alışageldiğimiz, sebebini hiç kurcalamadığımız şeylerden dolayı zihnimizde oluşan ülfet perdesini aralamak ve etrafımızda cereyan eden hâdiselerin fısıldadığı sonsuz hikmetin mevcudiyetini bizlere duyurmak istemektedir. Çünkü kâinatta işleyen nizâmın mükemmelliği, bu mükemmelliğin herkes tarafından açıkça görülmesine engel teşkil edebilecek derecededir. Aynen yıllarca kolumuzda taşıdığımız bir saatin işleyişindeki kusursuzluğun, ancak saat durduğunda farkına varmamız gibi.
Her şeyi maddi varlıkların birbiriyle karşılıklı münasebeti ve hareketi cinsinden açıklamaya çalışan Newton mekaniğinin oluşturduğu dünya görüşüne göre kâinat, kusursuz işleyen bir saate benzetilebilirdi. Olayların sebep-sonuç münasebeti içinde birbiriyle bağlı olması, bu ilişkinin kanunlarını bildiğimizde, hadiseleri vukuundan evvel büyük bir hassasiyetle tahmin etmemize imkân tanımaktaydı. Böylelikle gelecekteki Ay ve Güneş tutulmalarının zamanı, matematik lisanıyla belirlenebiliyor, hatta bir uydunun yörüngeye oturtulması için ne kadar yakıt ve hangi hızla fırlatılması gerektiği hesaplanabiliyordu.
Klasik fiziğin yaptığı tahminlerin (ön görü), deneylerle çok iyi bir uyuşma içinde olması, kâinattaki olayların rasgele olmayıp, matematik bir düzen ve hiç bozulmayan bir ahenk içinde cereyan ettiğine işaret etmesine rağmen, bu nizamın zihnimizdeki formülasyonu olan “tabiat kanunları”na harici bir vücud giydirilerek, bu itibari kavramların kâinatı idare etme mevkiine yükseltilmesine sebep oldu.
Halbuki eşyanın var oluşu ve varlığını devam ettirme şekli bakımından sonsuz ihtimal mevcutken, bunlardan yalnızca bir tanesine göre davranması, yani mevcut fizik kanunlarına uygun hareket etmesi, bütün varlıkların, her an bu sonsuz alternatif hareket biçiminden bir tanesini tercih edip vuku bulduran gizemli bir el sanki maddeyi yönlendirmektedir.
Varlıklar ve fiilleri “âdetullah” diye tabir edilen külli ve değişmez kanunlara göre varolduğundan, aynı sebepler aynı sonuçlar tarafından takip edilmekte ve bunun sürekliliği bizde ülfet ve alışkanlık meydana getirmektedir. Bunun neticesinde ise, zamanla “neticelerin”“sebepler” tarafından oluşturulduğu zannı yaygınlık kazanmaktadır. “Nedensellik” veya “sebep-netice münasebeti” adıyla anılan bu fenomen (olgu), klasik fiziğin tabiat hadiselerini modellemekteki başarısı yüzünden, bilimin olmazsa olmaz bir varsayımı (ön kabulü) haline gelmişti. Fakat bu münasebetin mutlak manada kabullenilmesi, meşiet-i İlahiyenin (evrensel bir zekanın) hesaba katılmaması veya (külli kanunların tazyikinden feryat eden) bazen fertlere yapılan hususî iltifatların dışlanması anlamına geldiğinden, bir bakıma statükocu bir idare tarzını ve tamamen mekanik bir işleyişi netice vermekteydi. (Doğrusunu ancak bilimsel tefekkürlerimizdeki yeni bulgular ortaya çıkaracaktır.)
Bugün ise, kâinat hakkındaki anlayışımız, klasik mekaniğin bize sunduğu “saat” modelinden çok uzaklaşmış bulunuyor. Bilimin açtığı pencereden kâinata bakışımızı bu kadar farklılaştıran gelişmelerin ilk tohumu, 1900 yılında Max Planck’ın yayınladığı bir makale ile atılmıştı.
Ortaya atılan iddianın niçin bu kadar önem taşıdığını anlamak için yüzyılımızın başında fizik biliminin durumuna bir göz atmamız gerekiyor: Newton’un geliştirdiği ve kanunlarını bir sistem halinde ortaya koyduğu klasik mekanik, yaklaşık üç yüz yıldan beri giderek daha hassas hale gelen deneylerde doğrulanmış ve top mermilerinden gezegenlerin yörüngelerine kadar, pek çok hareketin nasıl cereyan ettiğini anlayıp formüle etmemizi sağlamıştı. Bunun yanında Maxwell tarafımdan matematiksel bir bütünlüğe kavuşturulan elektromanyetik kanunlarıyla ışığın yayılmasından yüklü parçacıkların hareketine, oradan elektrik motoru ve jeneratörlerine kadar birçok olayın mekanizması anlaşılmış, pek çok uygulamaya da zemin hazırlanmıştı. Hatta bu gelişmeler karşısında fazlaca şaşkına dönen birçok bilim adamı, artık fiziğin bittiğini, bundan sonra yapılacak şeyin daha hassas ölçümler almak Olduğunu savunmaya başlamıştı. İşte tam bu sıralarda, Planck’ın ‘karacisim ışıması’ üzerine yaptığı teorik çalışması yayınlandı. Bu çalışmada Planck, ısıtılan bir cismin nasıl ışık yaydığını açıklayabilmek için, ışıma yapan atomların (veya moleküllerin) belli enerji seviyelerine sahip Olduğu, bundan dolayı da yalnızca 1,2,3,... birimlik enerji “paketçikleri” halinde ışıma yapabildikleri varsayımını ortaya koymaktaydı.
Esasında uğraşılan problem, meşhur bir problemdi; birçok ünlü fizikçi klasik elektromanyetik teoriyle bu ışıma olayını modellemeye çalışmış, fakat başarılı olamamıştı. Çünkü yayılan enerjinin, o zamana kadar klasik fizikte her fiziki büyüklük için düşünüldüğü gibi “sürekli”, yani her değeri alabilen bir tarzda düşünülmesi, bu durumda deneylerle uyuşmadığı gibi, kabul edilmesi imkânsız çelişkilere yol açıyordu. Planck, kendi deyişiyle bu problem üzerinde tam altı yıl uğraşmış ve çareyi klasik fiziğin en temel kabullerinden biri olan süreklilik kavramından vazgeçmekte bulmuştu. Gerçekten de Planck’ın sonuçları, yapılan deneylerle tıpatıp uyuşuyordu ve bu makale fizikte “Kuantum Fiziği” adıyla anılan yepyeni bir çağın başlamasına öncülük etmekteydi.
Tabii ki her büyük oluşumun başlangıcında görüldüğü gibi, ilk adımlar o zaman da çok ilgi çekmemiş ve kabul görmemişti. Hatta Planck dahi, yaptığı varsayım klasik fiziğe tamamen yabancı Olduğu için, yaklaşımını, ışıma problemini çözmek için kullandığı matematiksel bir numara (veya hile) olarak kabul ediyordu. Buna rağmen 1905 yılında A. Einstein, ışığın da aynen Planck’ın öne sürdüğü gibi belli büyüklükte enerji paketçikleri halinde var olduğunu varsayarak klasik ışık teorileriyle açıklanamayan fotoelektrik olayına, yani bir metalin üzerine düşürülen ışığın oradan elektron koparması hadisesine açıklık getiren bir makale yayınladı. Bu makalede anlatılan ışık modelinin, fotoelektrik olayıyla ilgili yapılmış deneylerde gözlenen bütün gerçeklerle uyuşması, Einstein’a Nobel Ödülü’nü kazandırdı. (Einstein’ın meşhur ‘İzafiyet Teorisi”nden dolayı Nobel almadığını burada hatırlatalım.) Fakat makalenin yayınlandığı yıllarda çoğu fizikçi bu düşünceleri pek tutarlı bulmuyordu. Çünkü ışığın çeşitli frekanslarda titreşen bir elektromanyetik dalga Olduğu, daha 19. yüzyılda teorik olarak ortaya konmuş ve yapılan pek çok deneyle ispatlanmıştı.
Birbiriyle tamamen çelişkili gibi gözükmesine rağmen deneylerle gösterilmiş birçok gerçek ve bu gerçekleri açıklamaya çalışan oldukça zıt teorilerin bir arada bulunması, 20. yüzyılın başlarında klasik fiziğin geçireceği sarsıntıların habercileriydi. Ancak, şimdiye kadar ayrıntı gibi görünen birtakım fiziki olayların yanında, 1910 yılında Rutherford yaptığı tarihi bir deneyle, çok temel bir problemi klasik fiziğin karşısına çıkardı. Bu deneyde Rutherford, altın atomlarından meydana gelmiş çok ince bir tabakayı, yüksek enerjili parçacıklarla bombardıman ederek, atomların kendi boyutlarına göre çok çok küçük pozitif yüklü çekirdekler ihtiva ettiğini keşfetmişti. Böylelikle atomların, merkezde çok küçük pozitif yüklü bir çekirdek ve bu çekirdek etrafında hareket eden negatif yüklü elektronlardan oluştuğu anlaşılmış oldu. Ancak etrafımızdaki bütün maddi varlıkların yapıtaşı olarak kabul edilen atomlar, klasik fiziğe göre kararsız olmak zorundaydı. Çünkü klasik fizikteki kavramları ve düşünce tarzını atomlara uyguladığımızda, yani elektronları çekirdek etrafında dönen parçacıklar gibi düşündüğümüzde (halen yaygın olan yanlış kanaate göre atomun Güneş Sistemi’nin küçük bir modeline benzetilmesi gibi) elektronların, sürekli enerji kaybederek çok kısa zamanda (saniyenin milyarda birinden daha az) çekirdeğe düşmeleri kaçınılmaz bir sonuç olarak karşımıza çıkıyordu. Bunun sebebi de, elektronların ivmeli hareket yapan yüklü parçacıklar olmalarından dolayı, sürekli ışıma yaparak etraflarına enerji yaymalarının beklenmesiydi. İvmelenen yüklerin yaydığı ışıma enerjisinin değeri yıllar önce hesaplanmış, hatta bu prensiple bugün her yere ulaşan radyo haberleşmesinin temelleri atılmıştı.
Atomlar aslında gerçekten de ışıma yapıyorlardı. Fakat bu olay, ancak dışarıdan çeşitli yollarla yapılan uyarmalardan sonra ve sadece belli enerjilerde (yani dalga boylarında) gerçekleşiyordu. Einstein’ın ifade ettiği gibi, her farklı renk ışık, dalga boyuyla ters orantılı olacak değişen enerji paketçiklerinden oluşmaktadır. Planck sabiti (h)’ninçok küçüktür. Meselâ normal bir lamba, saniyede “foton” denilen bu ışık paketçiklerinden yaklaşık 1020 tane yaymaktadır. İşte bu fotonların her biri, uyarılmış atom ya da moleküllerin normal (fizikte “temel durum”) durumlarına geçerken yaratılmaktadır. Dolayısıyla etrafımızdaki nesneleri görmemizi sağlayan ve hayatımızın temel taşlarından biri olan ışık da, atomların, bilhassa elektronların birtakım hareketleri neticesi oluşmaktaydı ve bu boyuttaki hadiseler, günlük hayatta karşılaştığımız olayların pek çoğunu büyük bir başarıyla açıklayan klasik fiziğin araç ve gereçleriyle açıklanamıyordu. çok küçük olmasından dolayı, bu paketçiklerin enerjisi de çok.
Bu yıllarda (1910-1925) genel anlayışa ters ve bilinen kavramlarla anlaşılamayan olguların çokluğu ve karmaşıklığı karşısında fiziğin içine düştüğü durum, sonraki yıllarda elementlerin yapısını ve özelliklerini anlamamıza temel oluşturacak “Dışarlama Prensibi”ni keşfedecek olan W. Pauli'ye fizikçi olmak yerine şarkıcı ya da kumarbaz olmayı tercih edeceğini söyletecekti. Gerçekten de eldeki deney sonuçlarını uyumlu bir şekilde açıklayabilmek için, o zamana kadar hiç mevzubahis olmamış yepyeni metotlar ve fiziki hâdiselere bakışta kökten bir değişim gerekmekteydi. Böylesine çaplı ve köklü bir değişim, öğrencilik yıllarında hocaları tarafından, her konunun özüyle ilgilenip ayrıntılarda kaybolmayan, büyük ilgi, konsantrasyon ve hırs sahibi bir kişi olarak tanımlanan 24 yaşındaki genç bir fizikçi tarafından gerçekleştirildi:Werner Heisenberg. Pek çok tecrübeli fizikçinin yıllar süren uğraşlarına rağmen başaramadıkları bir işte, çok genç bir dimağın söz sahibi olması, belki de gençliğinde Kant, Eflatun vb. büyük düşünürleri okuyarak geliştirdiği sorgulayıcı ve eleştirel bakış açısını, zamanın büyük fizikçilerinden edindiği doğru bilgilerle destekleyerek yaptığı cesur atılımlarla açıklanabilir. Tabii ki, doğuştan gelen bir zekânın, tamamen dikkat kesilerek aralıksız sürdürdüğü çalışmasıyla bu sonuca ulaşılabilmişti. Heisenberg sadece, büyük kayaların tepesine çıkıp şiir okumak için ara verdiği çalışmasının sonunu şöyle anlatıyor: “Hesaplamalar sona erip problemin çözümü önümde belirdiğinde saat gece üç civarıydı... Önce çok derin bir şok geçirdim. O kadar heyecanlanmıştım ki uyumak aklımın ucundan bile geçmedi. Öylece evden çıktım... Ve bir kayanın üstünde güneşin doğmasını bekledim.”
Az sonra bahsedeceğimiz, kuantum fiziğinin diğer kurucuları gibi, Heisenberg de aslında bir filozof-fizikçi idi. Onun atomik olayları yorumlayabilmek için kabul ettiği ve savunduğu felsefesi şöyleydi: “Fiziksel olayları anlatmak için kullandığımız dil, klasik fizikte başarılı olsa da, atomun içinde veya civarında cereyan eden olayları tarif etmek için yetersiz kalmaktadır. Bundan dolayı biz, bir kuantum sisteminde (meselâ bir atom) belli bir ölçüm yaptıktan sonra, edindiğimiz bilgiyi kullanarak, ancak bir sonraki ölçümümüzde ne gibi sonuçlar bulabileceğimizi söyleyen bir teoriye sahip olabiliriz. Fakat bu iki ölçüm arasında geçen olaylar hakkında herhangi bir şey söyleyebilmemiz mümkün değildir.”
Heisenberg’i böylesi bir düşünceye iten şey, gözlenen kuantizasyon (ışıkta ve atomların enerjilerinde görülen süreksizlik, kesiklilik) olaylarını açıklayan bir fiziki teori oluşturabilmek için kullandığı matematiğe ait araçların, o zamana kadar hiç kullanılmamış tamamen soyut kavramlar olmasından kaynaklanıyordu. Klasik fizikte, bir cismin konumu, hızı, vs. gibi, sahip olduğu fiziki büyüklüklere normal bildiğimiz sayılarla değer verilirken (meselâ X=l.23, V =11.2 m/s gibi) (Heisenberg’in) kuantum mekaniğinde bu büyüklükler sonsuz boyutlu nxn’lik matrislerle (matematiksel bir nesne) ifade ediliyordu. Dolayısıyla bu soyut nesnelerin günlük konuşma dilinde bir karşılığı olmadığı için, ifade ettikleri fiziki büyüklükleri de klasik anlayışımızla tarif etmemiz mümkün değildi. Ancak bir fiziki büyüklüğü ölçtüğümüz zaman, onun değeri bir sayıyla ifade edilebiliyor ve anlamlandırılabiliyordu. Tabii bu bakış açısı, “ölçüm” hadisesine fiziki dünyada çok özel bir konum kazandırıyor ve klasik fiziktekinin aksine, ölçüm olayını ilk defa bir fizik teorisinin denklemleri (veya aksiyomları) arasına sokuyordu.
Aynı yıllarda, Heisenberg’ten bağımsız olarak başka bir fizikçi, Erwin Schrodinger, çok farklı bir çıkış noktası yakalayarak atomik olayları açıklama atılımı gösterdi. İki sene önce De Broglie’nin ortaya attığı madde dalgalar’ hipotezinden ilham alan Schrodinger, tüm parçacıkların hareketinin hesaplanabileceği bir ‘dalga mekaniği’ oluşturdu. Madde dalgaları hipoteziyle be Broglie, atomların kararlılığının, dalgaboyunun tam katlarının sığdığı uygun yörüngelerin oluşumuyla açıklanabileceğini savunuyordu (Şekil-1). Schrodinger de, herhangi bir kuvvet etkisi altında bu dalgaların nasıl oluşacağını ve gelişeceğini veren bir teori geliştirdi. Ancak temel problem, herkesin farklı düşüncelere sahip olduğu bu garip ve orijinal “madde dalgaları”nın veya “maddeye eşlik eden dalgalar” in gerçekte ne olduğuydu.
Klasik fizikte dalgalar çok farklı durumlarda ve çok değişik titreşimleri tanımlamakta kullanılmaktadır. Fakat her durumda, dalganın ifade ettiği veya karşılık geldiği fiziki büyüklük farklıdır. Mesela en basit örnek olan su dalgalarında dalga, su yüzeyinin yüksekliğinin nasıl değiştiğini anlatırken, ses dalgalarında havadaki gaz moleküllerinin sıkışıp seyrelmelerine karşılık gelmektedir. Yani bir dalga hareketi, belli bir fiziki büyüklüğün (yükseklik, yoğunluk, basınç gibi) konumla ve zamanla periyodik olarak değişmesi anlamına gelmektedir. Dolayısıyla maddenin dalga özelliği göstermesi, denizdeki dalgalar gibi eğri bir yol izlemesi değil, madde- ye ait bir(takım) fiziki büyüklüğün zamanla ve(ya) konumla artıp azalmasıdır. Şimdi kuantum fiziğinde dalgaya benzer olarak neyin artıp azaldığı sorusuna dönelim. Aslında Schrodinger, teorisindeki dalgaların, genliğinin karesinin (belli bir noktada- ki şiddeti, büyüklüğü) elektron yüküyle çarpılarak, uzayın herhangi bir yerindeki yük yoğunluğunu veren gerçek bir fiziki büyüklük olmasını istiyordu. Fakat elektron yüküyle çarpılmadığı zaman, bu dalga (genliği) bir şey ifade etmediği gibi aynen Heisenberg’in matrisleri gibi tamamen soyut matematiğe ait nesneler içeriyordu. Mesela karesi (-1) olan sanal (hayali) sayılar, n-boyutlu (6, 9, ... elektron sayısının üç katı kadar) uzaylar, Schrodinger’in denkleminde yer aldığı için, bu dalganın gerçek bir fiziki büyüklüğe karşılık gelmesi pek tutarlı görülmüyordu. Sonunda, Max Born adında bir fizikçi, bu dalgalanrn şiddetinin ancak bir parçacığın belli bir konumda (ve zamanda) bulunma “ihtimalini” verebileceğini, kesinlikle gerçek (somut) bir nesne olarak algılanmaması gerektiğini, belki bizim parçacığın durumu hakkındaki “bilgimizi” yansıtan soyut bir araç olarak kabul edilmesinin zorunluluğunu savunan bir makale yayınladı. Böylece Schrodinger’in dalga mekaniği de, Heisenberg’in matris mekaniği gibi klasik fiziğe zıt bir yapı kazanmış oldu. Zaten Schrodinger, kendi teorisinin Heisenberg’inkiyle matematik açısından özdeş olduğunu göstermiş, böylece fiziki olarak daha tanıdık ve anlaşılır olan kendi teorisinin, aynı sonuçları paradokslara düşmeden, klasik kavramlarla açıklayabildiğini vurgulamak istemişti. Fakat Bom’un “ihtimal” yorumu ortaya çıkınca, aynı belirsizlikler tekrar gün- yüzüne çıkmıştı.
Heisenberg’in fizikte ve bilim felsefesinde yeni bakış açılarına sebep olan “Kuantum sistemi ve teorisi”, her şeyi maddede gören materyalist ve pozitivist anlayışlarda büyük sarsıntılara yol açmıştır. Madde, madde ötesi, enerji, varlık ve yokluk kavramlarının metafizik (yada fazladan boyutlara dair) kaynaklara daha uygun yorumlarının yapılması birçok fizikçinin ciddi şekilde evreni sorgulamasına ve mekanik bir evren anlayışından çok BİLİNÇ'ide içine katan holografik evren teorilerine yönelmelerine vesile olan “Kuantum Fiziği”hakkında bilinen araştırmalar söz konusu olmaktadır.
Albert Einstein: 'Genel göreceliğin ortaya koyduğu geometrik uzay/zaman çerçevesi içinde ne ilginç bir garipliktir ki zaman yolculuğunu olası kılan tüp geçitler mümkün görünmektedir.Bunu kuramsal çerçevedeki bir hata olarak mı yoksa gerçekten doğanın böyle bir geçişe izin verdiğini mi düşünmemiz lazım ? ''
Çetin BAL: Tırnak içindeki yazı Einstein'ın görecelik ve zaman yolculuğu konulu yorumlarına ait genel kanılarının ifadesi yani bir özeti olarak derlenmiştir.
Fotoelektrik Olay ve Belirsizlik İlkesi
Özel görelilik kuramını anlatırken Einstein'in 1905 yazılarından birinin foto elektrik olayın açıklaması olduğunu belirtmiştim. Foto elektrik olayın tam sonuçları, 1925 de Werner Heisenberg' in açıklamasıyla anlaşıldı. Foto elektrik olay, bir parçacığın konumunu tam olarak ölçme olanağı tanıyordu. Ama onun momentumu belirsizleşiyordu.
Bir parçacığın ne olduğunu anlamak için onu ışığa tutmalısınız. Peki ışık, sonsuz olarak bölünebilir mi? Bu sorunun yaklaşık yüz yıl önce maddeler için sorulduğunu anımsayınız. İlk bakışta ışık niye sonsuz dilimlere ayrılmasın serzenişiyle yanıtlanır. Einstein, ışığı sonsuz küçük miktarda kullanamayacağımızı göstermiştir. En azından bir paket yani bir kuantum kullanabiliriz. Bu ışık paketi, parçacığı etkiler ve onun herhangi bir yönde bir hızla hareket etmesine yol açar. Parçacığın konumunu ne kadar duyarlı (hassas) ölçmek isterseniz, kullanmak zorunda kalacağınız paketin enerjisi o kadar büyük olur , ama ışık bu durumda parçacığı daha fazla etkiler. Ancak siz parçacığın konumunu nasıl ölçmeye çalışırsanız çalışın, konumdaki belirsizlik ile hızındaki belirsizliğin çarpımı, her zaman belirli bir minimum miktardan büyük olur.
Belirsizlik ilkesinin kabul edilmesi çoğumuz için kolay değildir. Einstein bile 1920' lerin ortasından 1955'te ölümüne dek bu kuramı çürütmek amacı ile yaptığı başarısız girişimlerle zamanının önemli bir kısmını harcamıştır.
Karadelikler ve Belirsizlik İlkesi
Kara delikler ayrı bir dosyamızda. Burada belirsizlik ilkesiyle ilgisine kısaca değineceğim. Söz Hawking'de. Genel görelilik kuramı, artık klasik bir kuramdır; çünkü belirsizlik ilkesini kapsamıyor. Einstein de, bir klasik fizikçidir; çünkü kuantum olaylarındaki rastlantıyı ve bilinemezliği kabul etmiyor. " 1973 yılında, belirsizlik ilkesinin bir kara delik yakınında eğrilmiş uzay-zamanda bir parçacık üzerindeki etkisini araştırmaya başladım. Çok dikkate değer ki, kara deliğin tam olarak kara olmayacağını buldum. Belirsizlik ilkesi, parçacıkların ve radyasyonun düzgün bir hızla kara delikten dışarı sızmasına olanak verecekti. Bu sonuç ben ve başka herkes için tam bir sürpriz oldu. ve genel bir inançsızlıkla karşılandı. Fakat önceden görülebilmesi ve durumun açık olması gerekiyordu. Bir kara delik, ışığın hızından daha yavaş bir hızda hareket edildiğinde kaçıp kurtulması olanaksız olan bir uzay bölgesidir. Fakat Feynman' ın geçmişlerin toplamı, parçacıkların uzay-zamanda herhangi bir yoldan gidebileceklerini söyler. Bu yüzden bir parçacığın ışıktan hızlı ilerlemesi mümkündür. Işık hızından daha yüksek hızda uzun bir yol almanın olasılığı düşüktür, fakat kara delikten çıkmasına yetecek kadar ışıktan daha hızlı gidebilir ve daha sonra ışıktan yavaş ilerleyebilir. Bu şekilde belirsizlik ilkesi, parçacıkların en son hapishaneden, bir kara delik olarak düşünülen yerden kaçıp kurtulmalarına olanak verir. Bir parçacığın Güneş kadar kütlesi olan bir kara delikten dışarı çıkmasının olasılığı çok düşüktür.; çünkü parçacık kilometrelerce ışıktan hızlı gitmek zorunda kalacaktır. Fakat Evren'in ilk zamanlarında oluşmuş çok daha küçük kara delikler olabilir. Bu ilksel kara delikler bir atomun çekirdeğinin büyüklüğünden daha az büyüklükte olabilir, yine de kütleleri yüz milyar ton, Fuji dağının kütlesi kadar olabilir. Bu kara delikler büyük bir trafo kadar çok enerji yayıyor olabilirler. Keşke bu küçük kara deliklerden bir tane bulup enerjisini kullanabilseydik! Fakat göründüğü kadarıyla Evren'de bunlardan fazla sayıda yoktur. "
(Hawking,Kara Delikler Ve Bebek Evrenler s:82-84)
Karadelikler ve kurtdelikler (pdf dosyası)
Büyük Birleştirme Kuramları- (PDF dosyası)
Çift yarık deneyi
Radyasyon
Kuantum Kuramının Gizemleri
Kuantum Kuramını Feynman Anlatıyor
Kısaca 'Modern Fizik'
Anti Madde (Karşıt Madde parçacıkları)
Zaman yolculuğuna dair ek bilgiler.
zaman yolculuğunun şematik diyağramı..
Çetin Bal: 1- Zamanda yolculuk
2- Zaman Makinası yapılabilir mi?
AGARTA uzay gemileri teknolojisi
Yıldız gemileri Teknolojisi
Rocket Science (Yıldızlara yolculuk)
Quantumgravity and Wormhole Motor
Gravitic Teleportation (Çekimsel Işınlama)
KUANTUM KOZMOLOJİSİ, M TEORİSİ VE ANTROPİK PRENSİP
Büyük Birleştirme ve Uzak Ölçekler
BİR SÜPERMEN, İŞİ ÇÖZEMEZ Mİ?
Dalga-parçacık ve konum-momentum ikiliğinden kurtulamaz mıyız? Bu ikiliği tekilliğe indiremez miyiz? Yani elektronun hem konumunu hem de momentumunu ölçecek araçlar yapamaz mıyız? Bir süpermen çağırmadan önce soruyu bir kez daha soralım: Konum ve momentumu aynı anda ölçmeyi engelleyen nedir?
Max Born bunu şöyle açıklıyor:
" Uzay koordinatlarını ve zamanın anlarını ölçmek için, sağlam ölçü çubukları ve sağlam saatler gerekir. Momentum ve enerji ölçümleri için nesnenin etkisini almak ve göstermek üzere hareketli parçalarla düzenlemeler yapılması gerekir. Eğer kuantum mekaniği nesne ve ölçü cihazının etkileşimini tanımlarsa, her iki düzenleme mümkün değildir" (Kozmik Kod, s:89) Born, aynı anda konum ve momentumu ölçen bir aygıt yapamayacağımızı yineledi. Bu iki ölçüm için yapılacak denel düzenlemeler birbirini dışlar. Kuantum mekaniği, aynı anda hem ölü hem diri olunabileceğini (Schrodinger' in Kedisi) kabul eder ama, konum ve momentumun aynı anda tam bir kesinlikle belirlenemeyeceğini söyler. Neyse bu noktayı daha tartışırız. Bir ayna olmadan başınızın arkasındaki uzayı göremezsiniz. Bakmak üzere geri döndüğünüzde de kafanızın arkasındaki uzay döner. Aynı anda hem önünüzdeki hem de arkanızdaki uzayı göremezsiniz.
Max Born :
" Einstein, Bohr ve benim (Born) dahil olduğum nesile bizden bağımsız, değiştirilemez yasalara göre gelişen nesnel bir fiziksel dünya olduğu öğretilmişti; biz, bir tiyatroda seyircilerin bir oyunu seyretmesi gibi bu süreci seyretmekteyiz. Einstein hâlâ bunun bilimsel bir gözlemci ile onun konusu arasındaki ilişki olmaması gerektiğine inanıyor " (Heinz Pagels,Kozmik Kod, s: 91)
Fakat kuantum kuramına göre insanın niyeti fiziksel dünyanın yapısını etkiliyor.
20 yüzyılda teknolojik devrimi yapan görecelik kuramı değil, kuvantum kuramıdır.
Einstein'ın orijinal sesi
"Time" dergisi 20. Yüzyılın son günü, kuramsal fizikçi Albert Einstein'ı "Yüzyılın Adamı" seçti(1). Geçen 100 yılda dünya, tarihteki bütün yüzyıllardan çok daha büyük değişmeleri yaşamıştır. Bu büyük değişimlerin nedeni politik ya da ekonomik olmayıp, teknolojik gelişmelere dayanır. Teknolojiler ise doğrudan doğruya temel bilimlerdeki ilerlemelerden kaynaklanır. Albert Einstein kuşkusuz dünyada yaşamış en büyük ve özgün bilginlerden biridir. 20. Yüzyılın başında zaman, uzay, yerçekim kavramlarını değiştirmiş, evrenin daha iyi anlaşılmasına yol açan özel ve genel görecelik kuramlarını ileri sürmüştür. Kütle ve enerjinin eşdeğerliğini özetleyen meşhur E=mc2 denklemi ile dünyanın en popüler bilim adamı unvanını kazanmıştır. 20. Yüzyılın bir başka popüler bilgini Stephen Hawking(2) Time dergisinin yukarda anılan sayısında "Görecelik Kuramı"nı özetleyen bir makale yayımladı ve temel bilimlerdeki ilerlemeleri Einstein'dan daha yetkin temsil edecek bir bilginin bulunmadığını belirtti. Genel görecelik kuramı, evrenin başlangıcı ve sonu üzerindeki tartışmaları kökünden değiştirdi. Statik bir evrenin bugünkü konumu ile yaratılmış olabileceği, ya da sonsuza kadar bugünkü varlığını sürdürebileceği düşünülebilirdi. Çok güçlü teleskoplarla yapılan gözlemler, galaksilerin birbirlerinden uzaklaştığını ve evrenin zamana bağlı olarak değiştiğini kanıtladı. Prof. Hawking'e göre yaklaşık 15 milyar yıl önce, tüm galaksiler birbirleri üzerine yığılmıştı. Büyük patlama (Big Bang) evrenin ve zamanın başlangıcı olarak kabul edilebilir. Özel relativite: Zamanın ve uzayın göreceliliği; genel relativite; yerçekimi ve ivmenin eşdeğerliliği konularını işler. Görecelik ve yerçekimi kuramları üzerindeki kuramsal gelişmeler, insanın dünya ve evren üzerindeki düşüncelerini değiştirdi. Ancak, Einstein'in görecelik kuramlarının 20. Yüzyılda dünyadaki teknolojik değişmelerin kaynağını oluşturduğunu söylemek güçtür. 20. Yüzyılda bilimin gelişmesinde devrim yapan Kuantum Kuramı'dır. Bu yazıda, kuantum kuramını ileri süren ve kuantum mekaniğini bulgulayan üç fizikçinin, bu kuram üzerindeki çalışmalarını özetlemek istiyorum.
Kuantum kuramı üzerindeki ilk aşamayı 1900 yılında Berlin'de çalışan Max Planck (1858-1947) sağladı. Planck, termodinamik geleneği ile yetişti(3). İlk çalışmaları kuramsal fizik olduğu kadar fiziksel kimya konuları üzerindedir. Eğitimine Berlin Üniversitesi'nde Kirchoff ve Helmholtz'un yanında başladı. Doktora tezini 1879'da Münih Üniversitesi'nde termodinamik ve tersinirlik üzerinde tamamladı. 1889'da Berlin'e giderek Helmholtz ve van't Hoff ile çalıştı. Planck 1892 yılında profesör olur olmaz "morötesi yıkım" denilen olay üzerinde çalışmaya başladı. Deneysel fizikçiler, siyah cismin ışınımında, ışık şiddetinin bir maksimumdan geçtikten sonra yüksek frekanslarda hızla düştüğünü buldular. Klasik fizikte, ışığın dalga kuramı ve "enerjinin eşit dağılımı ilkesi"ne göre, siyah cismin ışınımının şiddeti, frekansın artması ile sürekli olarak yükselmeli idi. O yıllarda, maddenin atomik yapısı bilindiği halde, enerjinin kesintisiz olarak alınıp-verildiği kabul ediliyordu. Planck (Nobel, 1918) bu kuralı bir yana attı ve büyüklüğü E=hu (E=hf) olan ve kuanta denilen kesintili miktarlarda alıp verdiklerini ileri sürdü. Bu temel formülde E kuantum enerjisini, u(nü) ışığın frekansını gösterir. h ise doğanın yeni bir sabiti olup Planck sabiti olarak bilinir. Başlangıçta kuantum kuramının gelişmesi yavaştı. 1905 yılında Einstein kuantum kavramını genişleterek ışığın kendisinin foton değil ışık kuantumlarından oluştuğunu ileri sürdü ve fotokimyanın temel işlemi olan "fotoelektrik olayı" açıkladı Einstein'ın bu çalışması kuantum kuramına başlangıçta büyük bir destek sağladığı gibi, kendisine de 1921 yılında Nobel ödülünü kazandırdı. İstatistik ve olasılık nitelikleri gösteren maddenin ve ışığın kesikli yapısına dayanan kuramlar, 1911 yılında Brüksel'de toplanan Birinci Solvay konferansında tartışıldı. 1925 yılı Haziran ayında Werner Heisenberg (1901-1976), ateşli bir nezleden kurtulmak için, Kuzey Almanya sahillerindeki küçük bir dinlenme yeri olan Helgoland adasında on gün tatil yaptı(3). O yaz, klasik mekaniğin yörünge kavramını silerek matris mekaniğini bulguladı. Heisenberg (Nobel, 1932), sadece deneysel (ampirik) verileri kullanarak bir matematiksel kuram önerdi. Bu amaçla spektral çizgilerin frekanslarını ya da şiddetlerini çizelge biçiminde düzenledi. Bu modelde, her ampirik nicelik iki indeksle belirtiliyordu. İndekslerden biri yatay sütundaki karelere yazılan sistemin başlangıç halini, öbürü ise dikey sütunda yer alan sistemin son halini gösteriyordu. Bu anlatım, momentumu p olan bir osilatörün q denge durumu dolayındaki konumu için bir fiziksel model sağlıyordu. Yeni Matrizenmechanik birkaç kuramsal fizikçi dışında herkes için yabancı idi. Matris kalkülüsün soyut hesaplarına dayanan bu yöntemin özellikle kimyacılar için pratik bir anlayış taşıması güçtü. Ancak, kuantum mekaniğinin "Kopenhag yorumu" olarak tanımlanan bu kuramın, 20. Yüzyılın en büyük buluşu olduğu biliniyor. Erwin Schrödinger(1887-1961), Viyana'da fizik ve matematik öğretimi gördükten sonra Zürih Üniversitesi'nde teorik fizik profesörü olarak ders veriyordu(3). 1926 yılının ilk yarısında Annalen der Physik dergisinde yayınladığı beş çalışma ile "Dalga Mekaniği"ni bulguladı ve çeşitli sistemlere uyguladı(4). Schrödinger'in dalga denklemi ve kuramın yardımcı postulatları, bir atomik sistemin koordinatları ve zamanı üzerinde bazı y fonksiyonlarının belirlenmesini sağlar. Bu fonksiyonlara Schrödinger dalga fonksiyonları ya da olasılık genlik fonksiyonları denir. Verilen bir dalga fonksiyonunun mutlak değerinin karesi, incelenen sistemin koordinatlarının olasılık dağılım fonksiyonu olarak yorumlanır. Dalga denklemi ikinci mertebeden bir diferansiyel denklem olup klasik kuramdaki dalga denklemine biraz benzemektedir. Schrödinger (Nobel, 1933) denklemi, y dalga fonksiyonu ya da olasılık genliği dışında, sistemin kararlı hallerindeki enerjisinin hesaplanması yöntemini sağlar. Bu kuramda kuantum sayıları, gelişigüzel postulatlar önermeden, dalga denkleminin yetkin çözümleri için gerekli tam sayılar halinde otomatik olarak ortaya çıkar. Dalga mekaniği, fizikçiler, fiziksel kimyacılar ve kimyacılar için yoğun bir ilgi kaynağı oluşturdu. Kimyasal valans, kimyasal bağ ve moleküler orbital hesaplarında dalga mekaniği yöntemleri çok başarılı uygulanma alanları buldu. Katı hal fiziği, yüzey ve yüzeyler arası bilimsel çalışmalar kuantum kuramı hesaplarına dayanır. 20. Yüzyılda ileri teknolojilerin temel bilimsel dayanağı "kuantum kuramı"dır. 20. Yüzyılın başında kuantum kuramının gelişmesinde birçok bilim adamının katkıları olmuştur. Bu bilim adamlarını sadece sıralamakla yetiniyoruz. Niels Bohr (Nobel, 1922), Louis de Proglie (Nobel, 1929), P.A.M. Dirac (Nobel, 1933), Wolfgang Pauli (Nobel, 1945), Max Born (Nobel, 1954), Arnold Sommerfeld. 1930'lu yıllarda birçok fizikçi atom çekirdiğinin daha küçük parçaları, çekirdek fiziği ve katı-hal fiziği üzerinde relativistik kuantum mekaniği çalışmalarına yöneldiler. Hermann Staudinger (Nobel, 1953) Linus Pauling (Nobel 1954), Alexander Todd (Nobel, 1957) gibi birçok kimyacı ise makromoleküllerle, biyolojik önemi olan moleküllerle uğraşmaya yöneldiler. Kuantum Kuramı, kuantum mekaniği ve dalga mekaniği 20. yüzyıl biliminin temel taşıdır. Bu nedenle, kanımca bu kuramları geliştiren Max Planck, Werner Heisenberg ve Erwin Schrödinger "20. Yüzyılın Adamları" olarak anılmalıdır.
(1) Time, 31 Aralık 1999. (2) Stephen Hawking, Time, 31 Aralık 1999, s. 39-45. Profesör Hawking, Cambridge Üniversitesi'nde bir zamanlar Isaak Newton'un bulunduğu matematik kürsüsünün sahibidir. (3) Mary Jo Nye, Before Big Science, The Pursuit of Modern Chemistry and Physics 1800-1940. Twayne Publishers, New York, 1996. (4) Linus Pauling, E. Bright Wilson, Jr., Introduction to Quantum Mechanics McGraw-Hill, New York, 1935. Çeviri: Bahattin M. Baysal ve Erdal İnönü, Kuantum Mekaniğine Giriş, Ankara, 1957. (*) Prof. Dr.Bahattin Baysal- Türkiye Bilimler Akademisi
KÜTLESİZ KÜTLE
E=mc2 'yi Öğretmek
BİLİM ve TEKNİK 74 Ocak 2006
Einstein'a göre kütle-enerji ilişkisi, özel görelilik kuramının en önemli sonucudur. Çoğu eğitimci, modern fizik dersinde bu konuyu giriş bilgisi olarak verir. Nükleer fizik problemlerinin çözümünde gerekli olan E=mc2, basit matematiksel bir bağıntı olarak ele alınmasına karşın, bu bağıntının ne anlama geldiğini tartışmak çok daha faydalı. Bu bağıntı, madde ve enerjinin doğası hakkında ne söylemekte? Durgun kütle yalnızca kuvvet alanlarının enerjisinden mi meydana gelmektedir? En azından maddelerin kütlesinin %90'ı için, bu soruya verilen cevabın "evet" olduğunun şimdilik tam farkına varılmamış görünüyor.
E=mc2'nin Anlamı
Kütle-enerji ilişkisi, sıradan bir formülden daha ileri anlamlar taşıyor. Tüm fizik denklemlerinde olduğu gibi, bu formül de bir anlam barındırmakta. Bu noktada, kavramsal içerik, özellikle önemli oluyor.Kavramsal açıklamaya günlük hayattan başlayalım. Top atma, lastik bandı germe, bir fizik kitabını kaldırmak örnek olarak verilebilir. Her bir örnekte, sistemin kütlesi artıyor (kaldırılan kitapta, sistem kitap ve dünyadır). Ancak enerji artışı sadece birkaç joule olduğundan, kütle artışı birkaç joule'ün c2'ye oranı olarak ortaya çıkıyor. Çok çok küçük olan bu artışı gözlemlemek imkansız yada çok zor olabilir. Öte yandan, kuram her bir sistemin kütlesinin arttığını belirtiyor. Böylesine bir sonuçsa şaşırtıcı. Bir kase çorbayı ısıttığınız zaman, çorbanın kütlesini bir gramın milyarda biri kadar artırarak, 105 joule mertebesinde bir enerji verirsiniz. Bu şaşırtıcı durum fark edilemez. Günlük hayatımızda bu basit örnekler, enerji değiştiği zaman kütlenin de değişeceğini niçin fark edemediğimizi gösteriyor. Aynı zamanda, bu örnekler "E=mc2'nin sadece nükleer fiziğe uygulanabildiği" gibi yaygın bir kavram yanılgısını da ortadan kaldırmakta.
Bu durumu, bir çift mıknatıs ve birkaç interaktif kavram testi kullanarak ortaya çıkaralım. Bu iki mıknatısı birbirlerine tutturarak işe başlayalım. Daha sonra bu mıknatısları birbirlerinden uzaklaştırın, tutturun, ayırın ve dengede bırakın. Şimdi soruyoruz: "Mıknatıs sisteminin enerjisi, arttı mı? azaldı mı? yada değişmedi mi? Bu konuda ne söyleyebilirsiniz?". Doğru cevap, mıknatısları ayırırken iş yaptığınız için, enerji artmıştır. Diğer bir soruysa: "Sisteme verdiğimiz fazla enerji nereye gitti?" olacaktır. Bu sorunun doğru cevabıysa mıknatıslar arasında bulunan uzaydadır, yani manyetik alanda saklanmıştır. Bir sonraki sorumuz: "Mıknatıs sisteminin kütlesi arttı mı; azaldı mı; yoksa aynımı kaldı?" Böyle bir sorunun doğru cevabı, "sistemin kütlesi arttı" olacak. Çünkü, enerji artmış olup m=E/c2'dir. Sonuç olarak, "m=E/c2'lik kütle artışı nerede?" Enerjinin olduğu yerde; yani manyetik alanda. Alanlar, hatta boş uzaydaki alanlar bile kütleye sahiptir. Kuşkusuz ilginç bir durum! İlginçliğinin yanı sıra, elektromanyetik alanların fiziksel varlığını da ispat ettiğini söyleyebilirsiniz.
E=mc2 formülü, nükleer reaksiyonlarda enerji değişimi çok büyük olduğu için doğrulanabilir. Örneğin, Uranyum parçalanıp, termal enerjisi açığa çıkarılırsa, kütle kayıp oranı yaklaşık %0,1 düzeyindedir ve bu kolayca fark edilebilir. Benzer şekilde iki döteryum çekirdeği Helyum çekirdeği oluşturmak üzere birleştiği zaman kütle kaybı yaklaşık %0.6 düzeyindedir. E=mc2'nin anlamı, mıknatıslar örneğiyle çok kolay anlaşılabilir: Enerjiye sahip olan bir sistem kütleye sahiptir.
Üstelik, kütleye sahip sistem enerjiye sahiptir. Bu son ifade en iyi şekilde madde-antimadde yok olması ile gösterilir. Örneğin, her birinin kütlesi M olan elektron-pozitron yok olduğu zaman iki parçacıkta kayboluyor. Bu durumda: "Onların yerinde hiçbir şeyin olmadığı söylemek mümkün müdür?" sorusu akla gelir. Eğer, E=mc2 ise; enerji korunduğu için enerjinin başka bir çeşidi ortaya çıkmalı. Aslında, ölçümler 2 Mc2'lik enerjiye sahip radyasyon ortaya çıkardığını göstermekte (Bu değere parçacıkların başlangıç kinetik enerjisi dahil eklenmiştir). Elektron-pozitron çifti durgun olsa bile, bu çift yapısında 2Mc2'lik enerjiyi depolanmış iş olarak bulunduruyor.
Aynı zamanda, durgun kütlesi olan maddenin durgun kütlesi olmayan radyasyona dönüştüğünü söylemek mümkün.
Bir atomun kütlesinin %99,9'u çekirdekte toplanır.Çekirdeğin boyutu 1 cm'nin trilyonda 1'i kadardır. Çekirdeğin çapı, atomun çapının 1000'de 1'i kadardır. Bundan da atomların ve dolayısıyla bildiğimiz maddenin çok büyük bir bölümünün boş uzay olduğu anlaşılır.
Kütlesiz Kütle
Temel fizikten bildiğimiz kütlenin ortadan kaybolma olasılığına işaret etmek için "kütlesiz kütle" kavramını ilk defa John Wheeler türetti. Bu kavram, tüm sahalarda temel parçacıkların kütlelerini anlatıyor. 20. yüzyılın ilk yıllarında Hendrik A. Lorentz ve diğerleri, elektromanyetik alan cinsinden tam olarak elektronun kütlesini açıklama çabası içine girdiler. Fakat çok geçmeden, Lorentz'in klasik teorisinin yerini kuantum fiziği aldı. Bugün bile elektrona kütlesini veren nedir bilinmiyor. Fakat kısa süre önce, Lorentz'in bu hayaline ulaşıldı ve bir maddenin neredeyse tamamına yakınını oluşturan protonlar ve nötronların kütlelerinin (kısaca nükleonlar), onları oluşturan kuarkların renk alanlarının neredeyse tamamından meydana geldiği görüldü. Eğer standart model parametrelerine bir göz atacak olursak, eğlendirici birkaç şey keşfedebiliriz. Burada, yukarı ve aşağı yönlü kuarkların kütleleri listelenmiş ve bunlar sırasıyla 3 Mev/c2 ve 6 Mev/c2 değerinde (Öğrencilerinizle bu kütlelerin birimini tartışabilirsiniz). İki yukarı yönlü kuark ve bir aşağı yönlü kuarktan oluştuğu söylenen protonun kütlesi ise 938 Mev/c2. Bazı şeylerin böyle doğrudan toplanmadığı açık. Proton kütlesinin hemen hemen %99'a yakın miktarı olan bu fark, kuarkların kuvvet alanlarının enerjilerinden ortaya çıkıyor.
Benzer şekilde bir nötron kütlesi, üç kuark (bir yukarı, iki aşağı) kütlesinin toplamından daha büyük. Buradan hemen denilebilir ki, bir nükleon kütlesinin %99'u, tıpkı iki ayrı mıknatıs parçasının enerjilerinin, kendilerinin manyetik alanlarından doğması gibi, bu tip alanlardan doğmakta. Bu %99'luk kütlenin gerçekten kuarkların arta kalan kütlelerinden bağımsız.
Nükleonun kuarklarının görece küçük kütleleri, nükleon modelinin araştırılmasını kolaylaştırıyor. Bu modelde bütün kuark durgun kütleleri sıfıra eşit alınır. Gluonlar (kuarklara ek olarak nükleonların arta kalan bileşenleri) sıfır durgun kütleye sahip olduğu için buna "saf alan" modeli denir. Bu model nükleon kütlelerini hesaplamak için kullanıldığı zaman, sonuçlar %10'luk oranda doğrulanmakta. Kütle elbette m=E/c2'den ortaya çıkar. Burada E, kütlesiz kuark ve gluonların hareket ve alanlarının enerjisini anlatıyor. Maddenin kütlesinin %99'undan daha fazlası nükleonlardan meydana geldiği için, bu model; maddenin kütlesinin en az %99'unun "kütlesiz kütle" olduğunu belirtir.Geri kalan %10'u benzer şekilde meydana gelir. Parçacık fiziğinin standart modeli, "Higgs Alanı" denen bir alanın, evrenin her yerinde varlığını ileri sürer.Higgs alanına doğrudan delil, Higgs alanının kuantumu olan Higgs bozonun keşfiyle ya da keşiften sonraki birkaç yıl içerisinde bulunabilecek. Higgs alanı doğrulanırsa, o zaman bu alan ve parçacıklar arasındaki etkileşme enerjisi cinsinden temel parçacıkların (örneğin elektronlar ve kuarkların durgun kütleleri) kütleleri açıklanabilecek. Bu yüzden, alanlar yardımıyla maddenin kütlesinin tamamının açıklamasını yapmış olabileceğiz.
Böylece modern fizik, en azından maddeye bakarken "kütlesiz kütle" nin yüzyıllık görüşünü doğrulamanın eşiğinde. Madde parçacıklarının uzayda sadece kuvvet alanları olduğunu belirten bu görüş, "alan gerçeği" ni ifade etmekte. Bu fikir; çağdaş fiziğin de içinde olan rölativistik kuantum alanlar teorisininin doğruluğunu gösteren bir görüş. Örneğin, Nobel ödülü almış önde gelen kuantum alan kuramcılarından Steven Weinberg'in de ifade ettiği gibi: 1920'li yıllarda geliştirilen fizik kuramlarına göre, temel parçacıkların her bir tipi için bir alan olması gerekiyor. Bu kuramlarda evrende yaşayanların, elektron alanı, proton alanı, elektromanyetik alanlar gibi alan durumları olduğu düşünülmüş. Aslında, bu bakış açısı, bugün bile geçerli ve kuantum alan teorisinin temel kabülünü oluşturuyor. "Temel kabülün alanlar takımı olduğu" fikri, kuantum mekaniği ve özel görelilik kurallarıyla uyum içinde.
Bu görüşe göre, hiçbir yerde hiçbir şey yok. Elektronlar ve diğer parçacıklar, iki manyetik kutup arasındaki alana benzeyen boş uzayda yalnızca birer kuvvet alanı. Bu görüş, her şeyin hareket halinde ve etkileşim içerisinde olduğunu vurgulamakta. Karşılıklı etkileşmeler, birbirleri arasında etkileşim halinde olduğunu sandığımız parçacıklardan daha temel. Bu görüş, parçacıkları temel alan Newton mekaniğinden çok daha farklı, yeni bir bakış açısı getiriyor. Öğrencilerimizin de bu konu hakkında bilgilenme hakları bulunuyor.
Art Hobson*, The Physics Teacher, 2005 * Arkansas Üniversitesi,Fizik Bölümü, USA.
Çeviri: Doç. Dr. Metin Orbay
Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Amasya Eğitim Fakültesi.
Standart Model of Fundamental particles and interactions
Özetle Kuantum Kuramı
Kuantum kuramının özetlenmesine geldik.
Özeti iki noktada toplayabiliriz: Birinci nokta, kuntum gerçekliği belirli (kesin) değil, istatistikseldir. Olgular ve olaylar (fenomenler) arasında nedensellik bağı değil, olasılık bağı vardır. İki olay arasındaki etkileşimde ya da bir olayın gelecekteki evriminde hangi sonuçların doğacağını değil, hangi sonuçların daha olası olduğunu kestirebiliriz. Ama kestirimlerimiz doğru olmayabilir. Her bir olaya bir neden arayan insanlar, yalnız düşünce dünyasında değil, gündelik yaşamda da sıkıcıdır. Onlar gerçekten çok sıkı ve sıkıcı deterministlerdir. İkinci sorun, kuantum nesnelerini gözleme için kullanacağımız ölçme düzenimiz. Kuantum gerçekliği, kısmen " gözlemcinin yarattığı bir gerçekliktir" . Evet, bu kitabın ciddi okurları gerçeklik olayını i yi düşünmeli. Kara deliklere adını koyan John Wheeler şöyle demişti: " Gözlemlenmiş bir fenomen olana kadar hiçbir fenomen, bir fenomen değildir".
Hiçbir süpermen, belirsizlik ilkesini aşamaz. Üzücü bir sonuç, ama böyle!
Niels Bohrn, yalnızca bir fizikçi değildi, bir filozoftu, bir kompozitördü, yorumcuydu. Felsefenin fiziğini değil, fiziğin felsefesini o yarattı. Fiziğin, daha doğrusu doğal bilimlerin sorunlarıyla insansal sorunlar arasında bağ kurmaktan kaçınmadı. Parçacık ve dalga özelliklerinin birlikteliğini " bütünlerlik" olarak yorumladı ve bunu yaşama uyguladı. Örneğin Sofokles' in Antigone adlı eserinde "topluma karşı görev" ile " ailesel görev" kavramları tamamlayıcı ( birbirini bütünleyen, tamamlayan) kavramlardı. Ama bunlar, aynı zamanda, birbirini dışlayan kavramlardı. Antigon, "iyi" bir yurttaştı. Kardeşi, kralı öldürmeye çalışırken öldürülmüştü. Kral ve topluma karşı görevi, kardeşini reddetmesini gerektiriyordu, kardeşi bir haindi! Yine de ailesel ve belki de dinsel duyguları onun vücudunu gömmesini ve anısına saygı gösterilmesini istiyordu. Bu örnek ne anlama geliyor? Biz, bir organizmanın moleküler yapısını öğrenmek için onu "öldürmeliyiz". Bu durumda biz ölü şeyin yapısını biliyor oluruz.Yaşayan bir organizmada yapıyı bilemeyiz. Çünkü " yapıyı belirleme hareketi, aynı zamanda organizmayı öldürür. Şüphesiz, molekül biyologlarının yaşamın moleküler temelini kurarken gösterdikleri gibi, bu son görüş tümüyle yanlıştır. Bu örneği verişimin nedeni, Bohr, kadar akıllı olsanız bile, bilimin ilkelerinin her zamanki uygulama alanları dışına uzatılmasının yüzeysel sonuçlar verebileceğini göstermektir"(Heinz Pagels,Kozmik Kod,Çev:Nezihe Bahar,Sarmal Yay)
20. yüzyıla damgasını vuracak iki büyük kuramdan birini, tam da bu yüzyılın başında, 1900 yılında, Max Planck ortaya attı. Enerjiyi, sürekli (kesiksiz) bir akış olarak gören Klasik Enerji Kuramı yerine Kuantum Kuramı’nı ortaya atmıştı. Planck’ın deneysel temellere dayanan önerisi, enerjinin kesik kesik ya da paket paket alınıp verildiği şeklindeydi. Bu kuramı, 1905 yılında Albert Einstein, fotoelektrik olayını açıklamakta kullandı. Danimarkalı Niels Bohr, 1913′te Kuantum Kuramı’yla, atomdaki elektron düzeninin ilk açıklamalarını yaptı.
Kuantum FiziğiÇağımıza damgasını vuran diğer büyük kuram da Görelilik Kuramı’dır. Einstein, 1905′te Özel Görelilik Kuramı’nı, 1915′te de Genel Görelilik Kuramı’nı ortaya koydu. Einstein, kütle ve enerjiyi apayrı şeyler olarak değil, birbirine dönüşen olgular olduğunu ileri sürdü.O sıralar, Zürih Patent Bürosu’nda memur olarak çalışıyordu. Kütle ve enerjiyi bambaşka iki varlık olarak düşünmeye alışmış bilim çevreleri, kavramları birbirine karıştıran patent bürosunun " zırvaları" üzerinde durmadı bile. Bilim dünyası, onun söylediklerini ancak 15 yıl tartıştıktan sonra hazmedebildi.Einstein, 1921′de Nobel Ödülü’nü aldı; ama Görelilik Kuramı’ndan değil de foto elektrik olayından. Arthur Eddington’un alkışlanası ukalalığına göre, o zaman bile birçok bilim adamı göreliliği anlamamıştı. Eddington’a, göreliliği, yalnızca üç kişinin anladığının doğru olup olmadığı sorulduğunda, nükteli İngiliz profesör durmuş ve "üçüncü kişinin kim olduğunu bulmaya çalışıyorum" demişti (Time-2000, Frederic Golden’in yazısı).Kütlenin yoğunlaşmış bir enerji olduğu görüşü, 1927′de denel olarak da destek buldu. Aston, kütle spektrometresi denen bir aygıtı geliştirmişti. Bu alet, atom kütlelerinin çok duyarlı olarak ölçülmesini sağladı. Bu aygıt yoluyla, özellikle nükleer tepkimelerde, bir kısım kütlenin enerjiye dönüştüğü ve bu dönüşümün Einstein’in ünlü denklemine (enerji= kütle x ışık hızının karesi) uyduğu kanıtlandı.
Atom çekirdeğini bulan Rutherford, 1919 yılında, simyacıların ünlü düşünü gerçeğe dönüştürdü. Havanın azotunu, alfa ışınlarıyla bombardıman ederek onun oksijene dönüştüğünü gördü. Simyacılar, her şeyi altına çevirecek filozof taşını hiç bulamadılar; ama bir elementin, insan elinde başka bir elemente dönüştürülmesi, bir düşün gerçek olmasıdır elbette.Bir element, başka bir elemente dönüşebiliyordu. İnsanoğlunun eli artık atom çekirdeğine gidiyordu. İlk yapay nükleer tepkime, çekirdeğe ilk müdahale. Atom çekirdeği, pozitif yüklüydü; nötral bir atomda elektron sayısı ile proton sayısının, yani birim negatif yüklü parçacık sayısı ile birim pozitif yükteki parçacık sayısının eşit olacağı açıktı. Çekirdekte pozitif yükten başka ne var acaba? Bu sorunun yanıtını Rutherford’un öğrencisi James Chadwick verdi: 1932 yılıydı. Alfa ışınlarıyla berilyum çekirdeklerini bombardıman edince yüksüz bir radyasyonun oluştuğunu açıkladı ve buna nötron dedi. Böylece, atomun üç temel parçacığı elektron, proton ve nötron bulunmuş oluyordu. Alfa, kendisi de bir çekirdek (helyum atomunun çekirdeği) olduğu halde, atom çekirdeğine giden yolu aydınlatıyordu.Bilim tarihinin en büyük kadını Madam Curie, 4 Temmuz 1934′de gözlerini yaşama kaparken, birkaç ay önce damadının ve kızının -Joliot-Curie çiftinin- yapay radyoaktifliği keşfettiklerini biliyordu. Joiot-Curie çifti, alfa ışınlarıyla, alüminyum çekirdeğini bombardıman ettiler. Sonuçta, radyoaktif bir element (radyoaktif fosfor) oluştuğunu buldular. Böylece, bir inanışa daha son verildi: Radyoaktiflik, yalnızca doğadaki elementlerin bir özelliği değildi; onu insanoğlu da "yaratabilir"di.İnsanoğlu, radyoaktif elementler de üretiyordu artık. Bombardımanda kullanılan radyasyonlar, doğal radyoaktif maddelerden sağlanıyordu. Belli ki, doğal kaynaklara bağlı kalmamak ve doğal olanlardan yayılan parçacıkları hızlandırarak kullanmak nükleer tepkimeleri çeşitlendirecekti. Atlantik’in iki yakasında hemen aynı anda hızlandırıcılar yapılmaya başlandı.Amerika’da Ennest Lawrence 1930′da, Robert J. van de Graff 1931′de; yine aynı yıl içinde İngiltere’de John Cockroft ile E.T.S. Walton kendi adlarıyla anılan hızlandırıcılar yaptılar. Çok kısa sürede, 3 yıl içinde 1937′de keşfedilen radyoaktif izotop sayısı 200′ü bulmuştu.H. G. Wells, 1913 yılında, The World Set Free: A Story of Mankind adlı kurgu bilim romanını yayınlamıştı. Bu romanda, bazı tahminler de yer alıyordu. Örneğin, 1933′te yapay radyoaktif maddelerin bulunacağını ve 1956 yılında atom bombasının kullanılacağı hayali savaşları anlatmıştır. O günlerde bunlar neredeyse akıl dışı şeylerdi. Yapay radyoaktiflik, yazarın öngördüğü tarihten bir yıl önce keşfedildi, ama savaşa neden olmadı. Atom savaşı, yani atom bombasının kullanılması ise yazarın öngördüğünden onbir yıl önce gerçekleşti.Macar doğumlu, Musevi asıllı fizikçi Leo Szilard, 1932 yılında Berlin’de çalışırken, nasılsa bu romanı okuyor ve çok etkileniyor. Ertesi yıl göçe zorlanıyor ve İngiltere’ye gidiyor. Romandan aldığı esinle "zincir tepkimelerine dayalı kanunun patenti" ni 1934 yılında İngiliz Amirallik Dairesi’ne tescil ettiriyor.Kuantum Kaosu ‘’Kuantum teorisi karşısında şaşkınlığa uğramayanlar bu teoriyi anlamamış demektir'’ diyen Fizikçi Niels Bohr, bu teorinin ne kadar zor anlaşıldığına dikkat çekiyordu. Yüzyılın başlarında fizikçiler, radyasyonun dalga gibi hareket ettiğine inanıyordu. Max Planck’ın enerjinin parçacıklar veya kuvanta tarafından emildiğine ilişkin keşfi, fizikçiler tarafından pek tatmin edici bulunmadı. Planck, bunun üzerine, nesnelerin parçacık şeklinde enerji yaydığını duyurdu. Bundan sonraki 20 yılda bilim adamları, enerji ve maddenin dalga ve parçacık özelliği taşıdığını kabul ettiler. 1927 yılında, Werner Heisenberg, ‘’Belirsizlik İlkesi'’ni bilimsel bir biçime dönüştürdü. Daha sonraları Nazi Atom Enerjisi Projesi’nin başına getirilen Heisenberg, atomdan küçük parçacıkların pozisyon ve momentumlarının aynı anda ölçülmesinin mümkün olmadığını bildirdi. Bu teori Albert Einstein’ı yalnızca şaşırtmadı, bilimsel birikimlerinin altüst olmasına yol açtı. 1920′li yılların ortalarında Alman fizikçi Max Born, elektron gibi parçacıkların belirli bir pozisyonu işgal etmelerinin çok düşük bir olasılık olduğunu ileri sürdü. Einstein, Born’a yazdığı bir mektupta, ‘’Evren yasalarının şans üzerine kurulu olduğuna inanmıyorum; bence Tanrı kumar oynamaz'’ diyerek, Belirsizlik Kuramı’nı onaylamadığını belirtti.
Boyutlar ve hızlar değiştikçe 'fizik teorileri' (dolayısıyla, dünyayı kavrayışımız) da değişir:
Birleşik Alan Kuramı - Fiziğin Sonu
Sicim (Tel) Kuramı Einstein'ın düşünü gerçekleştirebilir: 20. yüzyıl fiziğinin iki karşıt görüşünü bir araya getiren "Büyük Birleşik Kuramı" oluşturmak."Beni, yılların kör ve sağır hale getirdiği taş kesmiş bir nesne gibi görüyorlar" diye yakınıyordu Einstein, yaşamının son yıllarında. Ne yazık ki haklıydı. Einstein, yaşamının son otuz yılını "Birleşik Alan Kuramı " nı üretme hayaliyle geçirdi. Bu kuramın denklemleri, birbirleriyle ilişkisiz gibi görünen elektromanyetizma ile kütleçekimi kuvvetleri arasında bir bağ kuracaktı.
Einstein, böylece iki karşıt evren görüşünü uzlaştırmayı umuyordu: "Genel Görelilik İlkeleri" nin tanımladığı (üzerinde yıldızların ve gezegenlerin hüküm sürdüğü) sorun çıkarmayan "sürekli" bir zaman-mekân alanı ile parçacıkların egemenliğindeki, uzlaşmaya yanaşmayan olağanüstü küçük ölçekli kuantum dünyası.
[ Einstein alan denklemleri
Einstein alan denklemleri ya da Einstein denklemleri (kısaca EAD), yüksek hız ve büyük kütlelerde geçerli olan uzayzamanın geometrisi ile enerji ve momentum dağılımını ilişkilendiren doğrusal olmayan diferansiyel denklemler kümesidir. Einstein, bu denklemleri ilk kez 1915 yılında yayımlamıştır.Bu denklemler, uzay/zamanın eğriliğini (Einstein tensörü) momentum ve enerji dağılımına (baskı enerji tensörü) eşdeğerlik ilkesi ile eşleyen on denklemden oluşur. Einstein tensörü, metrik tensör ile bağıntılıdır. Bu yüzden problem, verilen bir enerji momentum dağılımı için metrik tensörünü çözmektir. bu denklemler, düşük hızlarda ve düşük kütlelerde Newton mekaniğine yakınsar.
Bu denklemler, Genel görelilik kuramı ve özel görelilik kuramı olarak iki ana başlık altında incelenir. Denklemler, kütlenin olmadığı bir evren için çözülürse; yâni denklemin âşikâr çözümü alınırsa özel görelilik kuramına ulaşılır. Bu kuram zamanın, uzayın bir parçası olduğunu ve evrendeki limit hızın ışık hızı olduğunu kanıtlamıştır. Genel görelilik kuramında ise ivmenin dahil olduğu Newton'un kütle çekim yasasının uzayda eğrilikler yarattığını öne sürmüş ve bunu da yapılan deneyler kanıtlamıştır. Einstein alan denklemlerinin âşikâr olmayan tek bir çözümü vardır. Bu çözüme Shcwartzshil çözümü denir.
Einstein alan denklemlerinin matematiksel gösterimi
Einstein alan denklemleri kapalı biçemde,
Gμν = κTμν
şeklinde verilebilir. Burada Einstein tensörü,
olarak tanımlanır; burada Tμν, baskı-enerji tensörü ve κ = 8πG / c4 olarak tanımlanır. Ayrıca gμν metrik tensör, Rμν Ricci eğrilik tensörü ve R de eğrilik olarak adlandırılır.
Not: Türevsel denklem: Bir ya da daha fazla değişken arasındaki ilişki, bu değişkenlerin değişim oranlarının bir fonksiyonu olarak düşünülebilir. Değişim oranları, zaman bağımsız değişken olmak üzere sürekli veya kesikli olarak ifade edilebilir. Değişkenlerin zamana bağlı olduğu düşünülürse; değişkenler, onların değişim oranları ve fonksiyonları ifade eden denklemler elde edilir. Bu denklemlere türevsel denklemler denir. Diğer bir adı da diferansiyel denklem olarak geçer.]Einstein, bu konu üzerinde çok çalıştı, ancak başarıya ulaşamadı. Fizikçi meslektaşları hiç de şaşırmıyordu. Çünkü eskide kalmış bir bakış açısından yararlandığı için onun zaten boşa kürek çektiğini düşünüyorlardı. Einstein tüm diğer fizikçilerin aksine, "Birleşik Alan Kuramı" nı oluşturmaktaki temel sorunu, Görelilik İlkelerinin değil, Kuantum Mekaniği'nin yarattığına inanıyordu. 1954 yılında fikrini şöyle dile getiriyordu: "Kuantum belası ile karşılaşmamak için başını görelilik kumuna gömen bir devekuşu gibi görünüyor olmalıyım".Ne var ki bugün, asıl sorunun Einstein'ın kuramından kaynaklandığını biliyoruz. Olağanüstü küçük ölçeklerde, Einstein'ın zaman ile mekânı (dolayısıyla gerçeklik) büyütecin altında süreksiz ve nokta nokta hale gelen, gazetedeki bir fotoğraf gibi oluyor. Genel Görelilik Denklemleri, nedensellik ilkesinin yokolduğu ve bir parçacığın A noktasından B noktasına mekânda (Uzay'da) yolalmaksızın ulaştığı böyle bir ortamda işe yaramıyor. Böyle bir dünyada, gelecekteki olay ancak belli bir olasılığa dayanıyor; Kuantum Kuramı da bu olgu üzerine kurulu. Einstein, kozmosun temelindeki yasaların bir kumar oyunu gibi düzenlediğini asla kabul etmedi. Bu yüzden de Birleşik Alan Kuramı'na ilişkin yazdığı makaleler ilkel kalmaya mahkûmdu. Ancak makaleler, fiziğin en temel problemine çözüm arıyordu. Bu problemin önemini kavramak konusunda Einstein, öylesine ileri görüşlüydü ki, fizik bilimi ancak bugünlerde ona yetişmeye başladı. Yeni nesil bir grup fizikçi nihayet her şeyi (Einstein'ın deyişiyle "fiziksel gerçekliğin tüm öğelerini") açıklayabilecek "Büyük Birleşik Kuramı" yaratma mücadelesine girdi. Bugün geldikleri noktaya bakılırsa, önümüzdeki yüzyılda, Einstein'ın 1900'lerin başlarında önderlik ettiğinden çok daha heyecan verici bir entelektüel devrime tanık olacağız.Sicim Kuramı Aslında bazı kuramsal fizikçiler kütleçekimini doğanın diğer temel kuvvetleriyle bütünleştirmeye yarayacak (en azından böyle görünen) kuramsal çerçeveyi oluşturmak konusunda ilk adımı attılar bile. Bu çerçeve popüler adıyla Sicim (Tel) Kuramı olarak biliniyor.
Sicim (Tel) Kuramı, Evren'i oluşturan en temel, bölünemeyecek kadar küçük bileşenlerin nokta gibi parçacıklardan değil, titreşen minyatür keman tellerine benzeyen sonsuz küçük (infinitezimal) döngülerden oluştuğunu öne sürer. "Sicim Kuramı " nın öncüsü, İleri Araştırmalar Enstitüsü'nden Edward Witten, bu kuram için "20'inci yüzyılda tesadüfen bulunan bir 21. yüzyıl yapıtı" diyor.Ancak asıl dert (gelmiş geçmiş en zor bilmeceyi çözene kadar) daha kaç tane farklı şeyle karşılaşacağımızı, ne Witten'in ne de bir başkasının bilememesi. Columbia Üniversitesi'nden fizikçi Brian Greene'e göre sorunun temel nedeni, kuram oluşturulurken sondan başa doğru bir yol izlenmek zorunda olunması: "Fizikçiler çoğu kuramı oluşturmak için öncelikle her şeyi kapsayan genel bir düşünce yaratır, ardından bunu denklemlerle ifade eder" Greene, "Oysa biz halâ neyin 'gerçek' olduğunu anlamaya çalışmakla meşguluz" diyor.Kuantum KöpüğüSicim (Tel) Kuramı'na duyulan heves yıllar boyu sürekli değişkenlik gösterdi. 1970'li yıllarda oldukça ilgi görüyordu, ancak daha sonra birçok fizikçi Sicim Kuramı üzerinde çalışmayı bıraktı. Oysa Caltech'ten kuramsal fizikçi John Schwartzve Ecole Normale Superieure'deki meslektaşı Joel Scherkazimle çalışmayı sürdürüp, 1974 yılında sabırlarının karşılığını aldılar. Geliştirdikleri denklemlerin umdukları türden parçacıkları değil, titreşen telleri (sicimleri) temsil ettiğinin zaten bir süredir farkındaydılar. İlk başta bu matematiksel hayaletlerin bir sorundan kaynaklandığını düşündüler. Ancak daha yakından incelediklerinde bu hayaletlerin graviton adlı (kütleçekimini taşıyan ve halâ kuramsal olan) parçacıklar olduğuna karar verdiler.Parçacıkların yerine sicimleri (telleri) kullanmak, Genel Görelilik İlkeleri'yle Kuantum Mekaniği'ni bütünleştirmeye çalışan bilim adamlarını bezdiren problemlerin en azından bir tanesini çözdü. İşin böylesine zor olması, atomaltı ölçeklerde Uzay'ın (mekânın) sürekliliğini kaybetmesinden kaynaklanıyor. Mesafeler inanılmaz ölçüde kısa olduğunda Uzay, sürekliliğini yitirir ve fokurdamaya başlar (Bazıları bu olguya Kuantum Köpüğü adını verir). Nokta gibi parçacıklar (gravitonlar da dahil) Kuantum Köpüğü'nde (okyanuslardaki büyük dalgalarla sürekli sallanan bir sal gibi) gelişigüzel savrulur. Oysa sicimler, birkaç dalgayı kaplayacak büyüklükleriyle bu tür rahatsızlıkları yaşamadan "okyanusta" yol alan minyatür gemiler gibidir.Doğa, karşılığında bir bedel ödetmeden bilim adamlarını neredeyse hiçbir zaman ödüllendirmez. Bu ödül için ödenecek bedel ise olağanüstü karmaşık olan bir problemin üstesinden gelmek. Sicim Kuramı, bildiğimiz dört boyuta (yükseklik, genişlik, uzunluk ve zaman) yedi boyut daha eklemeyi zorunlu kılıyor. Ayrıca tamamen yeni bir atomaltı parçacık sınıfına (süpersimetrik parçacıklara) ihtiyacımız var. Üstelik bir değil, tam beş tane farklı Sicim Kuramı var. Bilim adamları bu kuramların hiçbirinden vazgeçemeseler de, hepsinin aynı anda doğru olması olanaksız görünüyordu.Ancak işin gerçekten de böyle olduğu ortaya çıktı.1995 yılında (yaşayan belki de en büyük fizikçi olan) Witten, tüm bu süpersimetrik Sicim Kuramlarının çok daha genel bir kuramın farklı öngörülerine karşılık geldiğini açıkladı. Yeni, daha kapsamlı olan kurama M Kuramı adını verdi. Bu farklı bakış açısı meslektaşlarına güç verdi ve bir sürü araştırmaya esin kaynağı oldu; araştırmalar sayesinde bugün birçok bilim adamı Sicim Kuramı 'nın doğru iz üzerinde olduğuna inanıyor. Kara Delik ve Genel Görelilik konularında uzman olan Caltech'ten Kip Thorne "Doğruluğun kokusunu alıyorum ve bunu hissediyorum" diyor ve ekliyor: "Bir kuramı geliştirmenin ilk aşamasında sezgilerinizi ve hislerinizi kullanmak zorundasınız" ''M'' Kuramı : Büyük Birleşik Kuramı mı?Witten, M Kuramı'ndaki M harfinin çok şeyi ifade ettiğini söylüyor: Matrix ("kalıp", bir cisme şekil veren şey), mystery (gizem) ve magic (sihir). Ancak şimdi listesine murky'i de (bulanık, anlaşılması güç) ekledi. Neden mi? Çünkü Witten bile M Kuramı'nın tam anlamıyla ne olduğunu ifade eden tüm matematiksel denklemleri oluşturamıyor.
Witten, M Kuramı'nın (öngörü yeteneğine sahip) tam bir kuram haline gelebilmesi için onlarca yıl geçebileceğini düşünüyor. "Bu tıpkı dağlarda yürüyüş yapmak gibi birşey" diyor Witten düşüncelere dalarak, "Bir geçidin zirvesine ulaştığınızda yepyeni bir manzarayla karşılaşıyorsunuz. Manzarının tadını çıkartıyorsunuz, ancak çok geçmeden acı gerçek ortaya çıkıyor: Henüz asıl varmak istediğiniz noktadan çok uzaktasınız".11 Boyutlu Bir DünyaEinstein bir dahiydi elbet, ancak çok şanslıydı da. Genel Görelilik Kuramı'nı geliştirirken, yalnızca üç uzaysal boyutu ve bir de zaman boyutu olan bir dünyada çalışıyordu. Sonuçta kendi denklemlerini üretmek ve çözmek için aşırı karmaşık bir matematik kullanmak zorunda değildi.M Kuramı ile uğraşanlar ise "zar (brane)" adı verilen tuhaf parçacıklarla dolu 11 boyutlu bir dünyada çalışmak zorunda. Bu terminolojide sicim, tek boyutlu "zarlara (brane)", membranlar (membrane) ise iki boyutlu zarlara (brane) karşılık geliyor. Daha fazla boyutlu "zarlar" bulunsa da henüz Witten bile bunlarla nasıl başa çıkacağını bilemiyor. Bu "zarlar" bükülüp katlanarak, üzerinde çalışanları çileden çıkaran bir sürü garip biçime bürünüyor.Gelecek Umut DoluÖyleyse bu garip şekillerden hangileri Evren'in temel yapılarını oluşturuyor? Sicim Kuramı'yla uğraşan teorisyenlerin bu konuda henüz hiçbir ipuçları yok. M Kuramı'nın dünyası öylesine alışılmadık ki, bilim adamları aynı anda hem fizik hem de matematik cephesinde savaşmak zorunda kalıyor. Belki de Isaac Newton'ın hareket yasalarını oluşturabilmek için diferansiyel ve integral hesabını geliştirdiği gibi, onlar da yeni hesap yöntemleri geliştirmek zorunda kalacak. Üstelik Sicim Kuramı'nın, Kuantum Mekaniği'ndeki gibi deneysel kanıtları da yok.Önümüzdeki 10 yıl içinde bu durum değişebilir. ABD ve Avrupa'daki dev parçacık çarpıştırıcılarında yapılacak deneyler sonucunda süpersimetriye ilişkin doğrudan kanıtlar ortaya çıkabilir. Bu deneyler, belki de farklı boyutların varlığını da kanıtlayacak. Acaba Einstein böyle çılgın fikirlerin olduğu bir çağda yaşasaydı ne düşünürdü? Columbia Üniversitesi'nden Greene "Einstein buna bayılırdı" diyor. Greene'e göre, eğer genç Einstein, profesyonel kariyerine 1900'lü yıllarda değil de bugün başlasaydı, Kuantum Mekaniği'ne duyduğu güvensizliği yenerdi. Ayrıca zarları, süpersimetrik parçacıkları ve süpersicimleri benimserdi. Hatta, geleneksel düşünme tarzını aşmak ve dünyayı hiç alışılmadık yönleriyle algılamak konularında böyle insanüstü bir yeteneği olduktan sonra, Büyük Birleşik Kuramı yaratan kişi de o olabilirdi. Einstein'ın "bitmemiş entelektüel senfonisini" tamamlamak için belki de bir "Einstein" daha gerekecek.
Dört Güç - Mehmet Sinan Gür
Maddeler ve parçacıklar birbirleriyle etkileşim içindedirler. Bu etkileşimler evrende bulunan güçlerdir ve evreni şekillendirirler. Evrende dört güç vardır. Birleşik alan kuramına göre bu dört güç gerçekte tek bir güçtür. Fakat ayrı güçlermiş gibi görünürler. Ne olduklarını anlamak için de onları öyle kabul etmek olasıdır. Bu güçler:
TEMEL KUVVETLER
KUVVET TAŞIYICILARI
1 -KUVVETLİ ÇEKİRDEK GÜCÜ
Gluonlar
2 -ZAYIF ÇEKİRDEK GÜCÜ
W+,W-,W0 bozonlar
3 -ELEKTROMANYETİK GÜÇ
Fotonlar
4 -KÜTLEÇEKİM GÜCÜ
Gravitonlar
1- Kütlelerin çekim gücü 2- Elektromanyetik güç 3- Zayıf çekirdek gücü 4- Güçlü çekirdek gücü 1- Popüler olarak bildiğimiz ilk üç güçtür. Birincisi, kütlelerin birbirini çekim gücü, dünyanın güneş tarafından çekimini sağlayan güçtür. Varlığını pek normal karşıladığımız yerçekimi de bu güç kapsamı içindedir. Gezegenler bu nedenle güneş çevresinde, uydular da gezegenler çevresinde ayrılmadan dönerler. Dünyadan atılan yapay uyduların da dünya çevresinden ayrılmama nedeni budur. Uydunun dairesel bir hareket yapmasıyla oluşan merkezkaç güç ve dünyanın çekim gücü aynı dünya ile güneş arasındaki ilişkide olduğu gibi birbirini dengeler. Gökadalar da aynı nedenle oluşurlar. Ayrıca gezegenler ve yıldızların oluşma nedeni de bu güçtür. Çünkü maddeler birbirlerini çekme ve bir araya toplanma eğilimindedirler. Bu güç olmasaydı ne yıldızlar olurdu ne de gezegenler. Dünya da güneş çevresinde dönmezdi. Kütle ne kadar büyükse çekim gücü o kadar fazladır. Bu müthiş olarak nitelenebilecek güç, gerçekte dört gücün en zayıf olanıdır. 2- Elektromanyetik güç, bizim en görünür biçimiyle mıknatıslanma diye bildiğimiz güçtür. Atomların çekirdeklerinde bulunan protonların artı yük, çekirdek yörüngesinde dönen elektronların eksi yük yüklü olması ve birbirlerini çekmesi nedeniyle olur. Elektrik enerjisi bu sınıftandır. Bu güç sayesinde elektronlar arada az bir boşluk bırakarak atom çekirdekleri çevresinde dönerler. Maddelerin kendi başlarına oluşmalarından başka basit atomlardan moleküllere ve yararlı maddelere dönüşmelerinin nedeni de bu güçtür. İki oksijen atomu bu yüzden birbirini çeker ve soluduğumuz oksijen oluşur. İki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu birbirini çeker ve içtiğimiz su oluşur. Dünyada gördüğümüz bütün maddeler bu gücün ortaya çıkardığı çeşitli atom ve molekül kombinasyonları nedeniyle oluşmuştur. Kimyasal reaksiyonların, canlı hücreler içindeki hareketin nedeni bu güçtür. 3- Zayıf çekirdek gücü, nükleer enerji diye bildiğimiz, atom ve hidrojen bombalarının patlamasına neden olan güçtür. Bir atom çekirdeğinde ne kadar proton varsa o kadar veya ona yakın sayıda nötron vardır. Bu güç atom çekirdeğini bir arada tutar. İçinde korkunç bir enerji gizlidir. Atom çekirdeği ve atomun yapısı bozulursa, yani çekirdek parçalanırsa bu güç açığa çıkar ve bir kenti (Hiroşima ve Nagazaki gibi) yok edebilir. Hatta bugün bilindiği ve üretildiği kadarı dünyayı yörüngesinden oynatabilir. Güneşin yanmasına neden olan enerji bu sınıftan sayılmakla birlikte orada işler biraz farklıdır. Orada enerji çekirdeğin parçalanmasıyla değil başka bir çekirdekle bütünleşmesiyle ortaya çıkar. Güneşin merkezinde, basınç altında iki hidrojen atomu birleşerek helyum atomuna dönüşürler. Bu arada enerji açığa çıkar ve güneş çevresini aydınlatır. Dünyada yaşam için gerekli olan enerji oradan gelir. Bu enerji olmasaydı kimyasal reaksiyonlar yani yaşam olmazdı. 4- Önceki güçsüzüydü. Varın bu gücün büyüklüğünü düşünün. Güçlü çekirdek gücünün varlığı daha yeni anlaşılmıştır. Bir atom, bir çekirdek ve elektron(lar)dan, bir çekirdek, proton(lar) ve nötron(lar)dan oluşur. Proton ve nötronlar da kuvark denen daha küçük elemanlardan oluşurlar. Bilimsel dilde buna parçacık deniyor. Kuvarktan başka parçacıklar da vardır. Bunlar atomların temelini oluştururlar. Bir proton üç kuvarktan oluşur. Dördüncü güç kuvarkları bir arada tutar. Kuramsal olarak kuvarkların birbirlerinden ayrılması ile inanılmaz bir güç açığa çıkacaktır. Henüz insanoğlu kuvarkları birbirinden ayıracak bir yöntem bulamamıştır. Kişisel olarak bulmasa daha iyi olur diye düşünüyorum. Bulursa eğer bu dünyanın sonu olabilir. Son zamanlarda kuvarkların da daha küçük parçacıklardan oluştuğu söyleniyorsa da bugünkü bilgilere göre evrende yalnızca bu dört güç vardır. Bütün bu güçler sayesinde evren ve madde, yani biz oluşuruz. İnsanlar da maddelerden, atomlardan nötron, proton, elektronlardan ve kuvarklardan oluşmuştur.
Birleşik Alan Kuramına giden yolda dört kuvveti ( güç'ü) birleştirmek
1-KUVVETLİ ÇEKİRDEK KUVVETİ: Güçlerin en kuvvetlisi, ya da bu güçlerin ürettiği alanların en kuvvetlisi, kuvvetli çekirdek gücü dür. Bu güç sayesinde, atomlar biçimlenir. Atomların ve insanların, atomdan küçük parçacıklara ayrılması; bir proton, bir nötron ve elektron yığınına dönüşmesi engellenir. Kuvvetli çekirdek gücünün kuvvet taşıyıcısı, renkli gluonlar dır.
2-ZAYIF ÇEKİRDEK KUVVETİ: Zayıf çekirdek kuvveti ise, güçlü çekirdek kuvvetinden, yaklaşık 1000 kez daha güçsüzdür. Bir anlamda, çekirdek içersindeki bir arada tutucu güce karşı çalışarak, bazı nükleer parçalanmalara imkan verir. Bazen çekirdek, genel istikrarı korumakiçin, kendisini azleder. Bazı radyoaktif dönüşümler, çok şaşırtıcıdır. Örneğin bir metal radyum atomu, bir alfa parçacığını(2 proton, 2 nötron) azlettiğinde, metamorfoza uğrayıp, metalden radon diye bilinen bir gaza dönüşür. Yani katı metalden, sıvı gaza tek sıçrayışta geçilmiş olur. Radon gazı da, bozunumu esnasında, aynen radyum gibi bir alfa parçacığı azleder ve tekrar metale dönüşür.
Hem gaz, hem metal; protonlar ve nötronlar gibi aynı yapı taşlarından meydana gelmektedir. Evrenin fiziğine temel teşkil eden şey, işte böylesine şaşırtıcı ve görkemli bir şeydir. Zayıf çekirdek gücünün kuvvet taşıyıcısı, w+,w-,w0 bozonlarıdır.
3-ELEKTROMANYETİK KUVVETİ : Elektrik kuvveti, elektrik yüklü 2 parçacığın, birbirini ittiği ya da birbirini çektiği kuvvettir. Manyetik kuvvet ise, elektrik yüklü bir parçacığın, manyetik alandan geçerken, üzerine etki eden kuvvettir. Bu 2 kuvvet, birbiriyle ilişkilidir. James Clerk Maxwell, 1873 de elektrik ve manyetik kuvvet alanlarının, uyduğu denklemleri buldu. Böylece günümüzde, elektomanyetizma denilen bir birleşik teoriyi, elde etmiş oldu. Bu güç, çok büyük bir menzile sahiptir. Manyetik alanların, yıldızlararası etkileri söz konusudur. Elektromanyetik güç, kuvvetli çekirdek gücünden, yaklaşık 100 kez daha zayıfdır.Kuvvet taşıyıcısı foton dur.
4-KÜTLEÇEKİM KUVVETİ: Kütleçekim gücü ise, kuvvetli nükleer güçten 1042 kez daha zayıftır. En zayıf güç olmasına rağmen, keşfedilen ve sayısal olarak tanımlanan, ilk güç kütleçekimdir. Kuvvet taşıyıcısı, gravitondur. Bir atomun büyüklüğünün 10-10 m. dışına çıkıldığında, çekirdek güçlerinden hiçbiri, etkili değildir. Birkaç cm'nin ötesine geçildiğinde, aynı şey elektomanyetik güç için de geçerlidir. Evrendeki çoğu bölge, kütle çekimin etkisi altındadır. Erken dönem evrendeki gazları, devasa galaktik bulutlara çevirip, daha sonra da, dönen yıldız ve gezegenleri meydana getirecek şekilde sıkıştırarak, evrenin yapısını biçimlendiren şey de kütleçekimi idi. Uzaydan bakıldığında, Güneş,Ay ve Dünya 'nın kusursuz çemberler olduğu görülür. Buna sebep olan şey de, yerçekimi (kütleçekimi) dir. Her biri, kütlesel çekimin etkisiyle, bütün yönlerden eşit olarak içeri çökerek; birer küreye dönüşmüştür.
Ancak tüm göz alıcı başarılarına, deneylerin kanıtladığı öngörülerine rağmen, Standart Model, Evreni tam olarak açıklayamıyor. Nedenlerine gelince, her şeyden önce kütleçekimini içermiyor. ABD'nin Fermi Ulusal laboratuarı araştırmacılarına göre; ikinci ve aynı derece rahatsız edici bir sorun da, Standart model 'in, en az yanıtladıkları kadar yeni sorular ortaya çıkarmasıdır. Örneğin, neden yalnızca 4 kuvvet var da 6 değil, ya da 1 değil? Neden yalnızca görebildiğimiz parçacıklar var da başkaları yok? Parçacıkların öyle deli kızın çeyizi gibi, farklı farklı kütlelerini yaratan ne? Fizikçiler, standart modelin derinlerinde, işlerin iyi gitmediği düşüncesinde. "Daha büyük, daha güzel bir kuram; Her şeyin Kuramı olmalı". Fizikçilerin düşü, her şeyin kuramı ... Bu basit, tüm enerji düzeylerinde geçerli, hatta evrenin ilk anlarındaki, sonsuza yakın sıcaklıklarda, her şeyin tek bir noktaya kadar sıkışmış olduğu dönemlere kadar, gidebilecek bir kuram .
Birleşik Alan Kuramı (Teorisi)Aynı kuantum alanın kuantumları olan iki özdeş parçacığın ayırt edilmesi mümkün değildir. Çünkü Heisenberg’in belirsizlik ilkesine göre, bu özdeş iki parçacığın uzaydaki yerlerini bir ölçüde bulanık hale getirir ve ikisi birbirine biraz yaklaşıp sonra ayrılırlarsa hangisinin hangisi olduğuna karar verebilmek ilkesel olarak imkânsızlaşır. Bu yüzden de kütle, spin, elektrik yükü,momentum gibi tüm ölçülebilecek özellikleri aynı olan iki özdeş fermion, aynı kuantum durumunda bulunamazlar (bunlar fermi-dirac istatistiğine uyarlar). Bu yüzden bir atomun aynı enerji durumunda, biri yukarı diğeri aşağı spinli, sadece iki elektron bulunur ve bu durum diğerlerini de başka bir enerji durumunda (yani yörüngede) bulundurmak zorunda bırakır. Yine bu kavram, iki farklı atomda farklı elektron sayısının bulunması, atomları farklı kimyasal özelliklere sahip kılarak evrende birbirine benzemeyen atomların var olmasını sağlar. Böylece iki atomu bir araya getirip bir molekül oluşturmak isteyince, yine pauli dışlama ilkesinden kaynaklanan bir karşılıklı itme etkisi yüzünden, iki atomu tam birbirinin içine sokmak mümkün olmamakta, bunun sonucu olarak da moleküller meydana gelmektedir. Her ne kadar elektronlar arası itici elekktrostatik (diğer ismi elektromıknatıssal ) kuvvet burada bir rol oynasa da kısa mesafelerde esas belirleyici olan itici etki “pauli dışlama” ilkesidir.
Bozonlar ise bundan farklı olarak, iki bozon (ki bunlarda Bose-Einstein istatistiğine uyarlar.) uzayda aynı konuma, spine, momentuma…vb) özelliklere sahip olabilirler. Bu da bozonların sayısının sonsuz olarak çok büyük kuvvetleri doğurabilecekleri anlamına gelir. Fakat, kuvvet taşıyan parçacıkların (bozonların) kütlelerinin büyük olma durumunda ise, onları yayınlayıp, çok uzak mesafeler boyunca değiş tokuşu zor olacağından menzilleri kısadır. Buna karşın, kütlesiz olanlar çok daha uzun mesafeli olurlar. Bunlardan kısa mesafeli olanlara, zayıf nükleer kuvvetle, şiddetli kuvveti taşıyan pi mezonlarını, uzun mesafeler için ise, gravitasyonel ile elektromanyetik kuvveti verebiliriz.
Bu dört kuvveti doğuran parçacıklar, dedektörler tarafından algılanamadıkları için gerçek parçacıklardan farklı olarak “sezilen, virtüel, sanal” tanecikler ismi verilmesine karşın varlıkları, yarattıkları ölçülebilir etkilerden bilinmekte olup bazı koşullarda, karşımıza gerçek parçacıklar gibi çıkmaktadırlar. Bunu şöyle ifade edebiliriz; bir atomun elektronlarının yüklü çekirdek etrafındaki dönüşüne neden olan elektromanyetik çekim gücü, bu sezilen (1) dönmeli parçacıkların (fotonların) alış verişi biçiminde açığa çıkarken, bir elektronun bulunabileceği yörüngelerden birini terk edip, alt yörüngelere geçmesi durumunda foton yayımlayarak gerçek bir parçacık olarak karşımıza çıkar.
Şimdi de bu kuvvet taşıyan parçacıkların, elektron ya da quark gibi, maddi parçacıklar arasındaki etkileşimi nasıl gerçekleştirdiklerini görelim. Bir maddi parçacık olan fermion, kuvvet taşıyan bir parçacık (bozon) yayımlar ve bu yayımlamanın tepkisi, yayımlayan parçacığının hızını değiştirir; daha sonra kuvvet taşıyan parçacık, başka maddi parçacıkla çarpışır ve bu parçacık onun tarafından soğurularak, bu maddi parçacığın hızını değiştirir, sonuç olarak sanki iki maddi parçacığın aralarında bir kuvvet varmış gibi algılanmasını sağlar.
Aslında iki cisim arasındaki parçacık alış verişinin, çekici ve itici kuvvetlere nasıl yol açabileceğini göstermenin hiçbir basit matematiksel yöntemi yoksa da, kaba bir benzetiş ile bu süreci sezgisel olarak, birbirlerine basket toplarını atıp alan iki çocuğu göz önüne alarak açıklayabiliriz. Onlar topları birbirlerine attıkları taktirde, her biri geriye doğru hareket edecek ve kendilerine atılan topu yakalamaları ile beraber, arkaya doğru itilmeleri (momentumları) artıp parçacık alış-verişine karşılık gelen itme kuvveti meydana gelecektir. İkisinin de birbirlerinin ellerinden topları almak istedikleri durumda ise, bu ikisi arasında etkiyen bir çekici kuvvete eşdeğer olacaktır (toplam kuvvet, çok sayıda foton değiş tokuşunun toplam makroskobik etkisi biçiminde açığa çıkar).
Parçacıkların aynı zamanda, dalgasal özellikleri dolayısıyla bakış açısı ayrı bir noktaya taşınmıştır. Çünkü iki elektron arasındaki etkileşimi sağlayan fotonlar, aynı zamanda birer elektromanyetik dalga oldukları ve bu dalgalarda titreşen alanlardan meydana geldikleri için “kuantum alanı” denilen yeni bir kavram ortaya konarak alanlarla, parçacıkların aynı olgunun iki farklı görünümü olduğu ortaya çıkmıştır. Böylece Einstein’ın yerçekimsel alan kuramı ile kuantum alan kuramı, parçacıkların kendilerini çevreleyen uzaydan ayrı düşünülemeyeceği ve bu parçacıklar bir yandan uzayın yapısını belirlerken, öte yandan da, yalıtılmış varlıklar değil, uzayın her yerinde bulunan bir alanın bölgesel yoğunlaşması olarak ele alınmaktadır.
Bu konuda Herman Weyl şunları söylemektedir “elektron benzeri maddesel bir parçacık, yalnızca elektriksel alanın küçük bir baskın noktasıdır. Bu baskın noktada, alan kuvveti çok yüksek değerlere ulaşarak bize, orada çok yüksek bir alan enerjisinin çok küçük bir uzay bölgesinde yoğunlaştığını göstermektedir. Böyle bir enerji düğümü,çevresindeki alan bölgesiyle kesin bir sınıra sahip olmamakla beraber boş uzayda, göl yüzeyinin üstünde hareket eden bir su dalgası gibi ilerlemektedir.” Dolayısıyla, her temel parçacık bir kuantum alanının kuantumudur. Yani fotonlar, elektromanyetik alanın, elektronlar bir elektron alanının, kuarklar bir kuark alanının …vb parçacıklar da kendi mertebeleri olan alanların kuantumlarıdır.
Einstein bunu bir adım daha ileri götürerek; “Bundan dolayı maddeyi alanın aşırı derecede yoğunlaştığı uzay bölgelerinden oluşan bir şey olarak algılayabiliriz. Söz konusu yeni fizik anlayışında , hem alana ve hem de maddeye ayrı ayrı yer yoktur. Çünkü burada “ALAN” TEK gerçekliktir.” diyerek ömrünün son otuz yılını tüm alanların aslında tek bir alanın farklı görünümleri olan Büyük Birleşik Alanlar teorisine adadı, fakat başarılı olamadı.
Tek bir kuvvetin değişik görünümleri olan bu dört temel kuvvet, evrenin yaratılışındaki t=o ile t=10 üssü (-43) saniyelik zaman ve 10 üssü(-33) cm.’lik uzayın en kısa mesafe aralığında birleşik olarak tek bir halde idi. Evrenin t=o zamanında yaratılmasına karşın, uzay ve zamanın olmaması, sıcaklığın ve yoğunluğun sonsuz olmasından dolayı “Plank uzayı” denen bu boyuta soru işareti konularak, zamanın bölünen en ufak anı olan 10 üssü (-43) saniyesinden sonra enerji ve zaman tarif edilmeye, mekân hesaplanmaya başlanmaktadır. Buna kıyasla, daha öz boyutta bu kavramı mistisizm de; zamanın varlığını Esmadan, Esmanın da varlığını “An” dan aldığını söyleyerek, “An” ın da bildiğimiz gibi, zamanın kısa bir parçası değil,önü ve arkası olmayan, hareketlilikte durağan bir kavram olarak düşünülmesi gerektiğini belirtmektedir. (Bkz. Sufizm ve İnsan/tasavvuf-Hiçlik)
10 üssü(-33) cm mertebesinin bir üst boyutu olan soyut yaratılış, 10 üssü (-43) saniyesinde enerji paketçikleri olarak somut döneme geçişte mevcut olduğu yüksek sıcaklık ve enerji dolayısıyla planck ısısı ve planck enerjisi olarak adlandırılır. Bu ölçek (evrenin kendisinin sığıştığı tek bir kuant olan Aknokta) o kadar küçüktür ki, bizim onu gözlemleyebileceğimiz boyutlara taşımak, bir atomu, bir gökada (galaksi) kümesi boyutlarına kadar büyütmekle aynı anlama gelmektedir. Bu büyüklüğü ayrı bir kıyaslamayla algılamaya çalışırsak; bizim ayrıntılı olarak olayları gözleyebileceğimiz mesafeye 1 metre dersek, 10 üssü (26) metreye evren, 10 üssü (22) metreye süper galaksi kümeleri ile galaksi kümeleri, 10 üssü (19) metreye galaksiler, 10 üssü (12) metreye güneş sistemi, 1 cm.’ den daha az olana kristaller, 10 üssü (-8)metreye moleküller, 10 üssü (-10) metreye atomlar, 10 üssü (-14) metreye çekirdek, 10 üssü (-15) metreye proton ve 10 üssü (-17) metreden daha küçük olana(ki hâlâ istediğimiz boyutun yaklaşık 10 üssü (15) katı büyüklüğüdür) quark ve lepton boyutu deriz.
Tam 10 üssü (-43) sn. de yoğunluğun sonsuz değerden 10 üssü (94) gr/cmx3 (ki bu yoğunluğu suyun yoğunluğunun 1, demirinkinin 7 olduğu düşünülürse, bize göre yine sonsuz kabul edilebilir) sıcaklık ise 10 üssü 32 dereceye indiğinde birleşik halde bulunan rölativite teorisi ile kuantum teorisi (rölativistik-kuantum teorisi) ya da diğer bir şekilde kütle çekim kuvveti ile diğer üç kuvvet bozunarak ayrı ayrı kuvvetlere ayrıldı. Evren 10 üssü (-35) sn.ye geldiğinde ise 10 üssü (27) dereceye düşerek 10üssü (-35) ile 10 üssü (-32) sn aralığında, kozmolojide enflasyon teorisi olarak da adlandırılan evren büyüklüğünün 10 üssü (50) kat artmıştır. Bu durumun içinden çıkamayan bir profesör, duygularını “evreni anlıyorum diyen sadece anlamış taklidi yapmaktan öteye geçemez” şeklinde ifade etmek zorunda kalmıştır.
Ve 10 üssü (-32) sn ye gelince Güçlü nükleer kuvvet de ayrıldığında birleşik halde sadece “elektro-zayıf” kuvvet bulunuyordu. 10 üssü (-10) sn.de ise elektro-zayıf kuvvette bileşenleri olan elektromanyetik kuvvet ile zayıf nükleer kuvvete ayrışarak plank uzayında birleşik olan dört kuvvet, böylece soğuma fazlarına bağlı olarak simetrileri bozulup ayrı ayrı kuvvetlere bölündü.
Ayrılma fazlarını daha iyi betimlemek ve ortaya atılan simetri kırılmasını daha iyi anlamak için şu iki örneği verebiliriz:
Birincisi, bir masa üzerinde düzgünce dizilmiş tabak, çatal (bıçak, kaşık) ve su bardağına yukarıdan baktığımızda, birinin diğerinden farkını algılayamayarak hangi tabağın kime ait olduğunu anlayamayız. Dolayısıyla masanın bir tarafındaki tabakla,diğer tarafındaki tabak arasında ayrım yoktur. Fakat tabakların sahipleri masada ait oldukları yerlere oturdukları taktirde, bu eşitlik bozularak,masanın simetrisi kırılmış olur. İkinci örnek ise; Donma noktasının üzerinde sıvı su,yüksek derecede bir homojenlik gösterir ve bir su molekülünün bardağın içindeki bir noktada bulunma olasılığı, bir başka noktadakiyle tam olarak aynı olmasına karşın su donduğu taktirde uzaydaki farklı noktalar arasındaki bu simetri kısmen yitirilerek, buz bu durumda bir kristal örgüsü oluşturur ve su molekülleri bu örgüde düzenli ve belli aralıklı konumlara yerleştiğinden dolayı da bu durum su moleküllerinin bir başka yerde bulunma olasılığını neredeyse sıfıra indirir. Böylece sıcaklık düşüp, evren soğudukça da simetriler aynı şekilde kırılır.
Birleşik Alan Kuramına farklı bir yaklaşım
Uzay-zamandan kastedilen şeyin matematiksel tanımı, “noktalar arası uzaklığın” tanımı üzerine kurulmuştur.Bu yüzden de maddesel boyuttan planck mesafesine yaklaştıkça uzay ve zamanın tümsek ve çukurları artarak en büyük kırışıklıkların,büyük olanlara oranla daha belirgin hale gelir ve kuantum fiziğindeki belirsizliklerle birlikte bu kırışıklık çok daha fazla kabarır. Bu da bize planck mesafesinden daha öteye geçmemize izin vermeyeceğini gösterir. Çünkü, oradaki eğrilik ve belirsizlikler o kadar büyüktür ki “iki nokta arasındaki uzaklık” kavramının hiçbir anlamı ve bu uzaya hiçbir ölçüm aleti sığmadığı için de, uzay ve zamanın varlığı kalmaz.Bunun sonucu olarak bu iki nokta arasındaki bölgede eğrilik ve kırışıklıklar ölçülemeyeceğinden planck mesafesinden daha yakın uzaklıktan bahsetmek imkânsızlaşır.Bu yüzden big bang’in nasıl meydana geldiğini (dolayısıyla her şeyin teorisinin) o andan önceki dönem olan t=0 ile t=10 üssü(-43) sn arasındaki süper uzayın belirlenmesiyle anlaşılır hale gelecektir.Çünkü evrenin yaratılmasının en başında 10 üssü (-43) sn.’ nin altında (mesela 10 üssü(-10000) sn.de planck ölçeğinin trilyarlarca kez daha ) zaman öyle küçüktür ki, bu boyutta artık üçten fazla boyut ile sıfırdan küçük sayılar içeren soyut uzay modelleriyle açıklanması gerekmektedir. Bu kavram Rölativite ile Kuantum fiziği arasında bağlayıcı bir nokta bulma girişimlerinde bulunan, Fizikçilerin Fizikçisi olarak kabul edilen John A Wheleer tarafından yine planck çapında (soyut ile somut arasındaki sınırda) evrenin dokusu üzerine geliştirdiği kuantum köpükleri adlı kuramıyla açıklanmıştır. Evrendeki maddenin en temel birimi olarak gördüğümüz her şeyi düzenleyen kuantum köpüklerinin her biri, olay ufku (planck mesafesindeki) 10 üssü (-33) cm. çapında ve yaklaşık olarak Planck ağırlığına eşit (10 üssü (-5) gr) olan Mini Akdelik ve Karadeliklerdir.Burada dikkât edilmesi gereken bir hususta; karadelik oluşturmak için çöken yıldızlarda olduğu gibi,olay ufku altında kalan kütlenin somut değil soyut olması idi.Tıpkı olay ufkunun içine düşen bir yolcunun ezilmek üzere merkeze doğru çekilmesi sırasında önünde kendisini başka bir sona götürecek madde yığınıyla karşılaşmaması gibi.Süper uzayın ucu olan (ki diğer ismidir) planck mesafesine gömülmüş bu maddenin ağırlığı, dışarıdan baktığımızda yaklaşık olarak planck ağırlığına eşdeğer olmasına karşın, o boyutun içine girdiğimizde, içindeki her bir noktanın bir evrenin tüm geometrisine karşılık gelen sonsuz boyutlu Geon adı verilen yapıyı gözlemlerdik. Işıktan hızlı ve soyut yapıda planck mesafesi sınırının hemen altında ya da tünel halkasının alt ağzında topaklanmış, soyut uzayın enerji paketçiği olan Geonlar, planck uzayından planck enerjisi (mikrodalga enerjisi) olarak maddi evreni oluştururken, aynı zamanda soyut uzaya açılarak Takyonları meydana getiren tünellerin yapısını oluştururlar. Böylece bir anlamda süper uzayı, sonsuz tüneller ağı olarak düşünebiliriz. Başka bir açıdan bakarsak süper uzayın ucu olan foton halkası (ki dıştan halka olarak düşündüğümüz bu yapının içine girdiğimizde, birinci hiçlik noktası idi.) soyut ile somut uzayı boyutsal olarak birbirine bağlar ve bir geon, halkadan Akdelik biçiminde patlayarak, oluşturduğu evrenin içindeki her bir noktada yine bu süper uzayın ucundaki halkalar olarak karşımıza çıkıp bir okyanusun üzerindeki köpükler misali tüm evreni bir dantel gibi işleyerek ya da ayrı bir deyişle bunların (paketçiklerin)yan yana gelmesiyle teşekkül ettirdiği mikrodalga boyutun frekanslarını birbirlerine göre var kılarak tüm maddesel yapıyı meydana getirirler.
Maddi evreni meydana getiren kuantların, planck eylem aralığını bildiğimiz için, evrende ne kadar foton(ya da planck tünelleri) bulunduğunu bulabiliriz. Bazı araştırmacılar da kapalı evren modeli için şu anki evrenimizin büyüklüğünün 10 üssü(61) planck mesafesinde, hacminin,bu mesafenin küpü olan yine planck cinsinden 10 üssü (183), yaşının da 10 üssü(61)kere planck zamanı olarak düşünmektedirler ( planck eylem aralığı 10 üssü(-43 ) sn.’ dir).
Bu Kurtdeliklerinin yan yana gelerek oluşturduğu evreni başka bir açıdan ele alırsak, örneğin; 1 elektron her noktasından foton bıraktığı için, tünel yumağı hali küresel bir tünel olarak da düşünebiliriz. Aynı şekilde, sırasıyla nükleonlarla elektronların oluşturduğu atomlar, moleküller, gezegenler, yıldızlar, galaksiler ve evrendeki her şey yine bu tünellerin birleşmesiyle meydana gelirler.Geonların bir başka özelliği de, birinin diğerinden farklı olmayıp açılımlarının bakış açılarına göre çoğul ismi almasıdır. Bu özellik aynı şekilde soyut uzay ve izdüşümü olan somut uzay için de geçerlidir. Çünkü somut uzayın var gösterilmesi, bir var kabulden ibaret olan soyut uzayın yansımasından dolayıdır.Bununla birlikte, tüm ihtimalleri içinde barındırması dolayısıyla süper uzay (ki belirsizlik ortadan kalkarak belirlilik yerini alır) tüm dualiteleri içerir. Bu yüzden süper uzaya yolculuk eden bir kişi, tüm uzay ve zaman kavramlarını niçin geride bırakması gerektiğini açıklar bir biçiminde, bu uzayın sıcak mı soğuk mu, geniş mi dar mı, küp biçiminde mi küresel mi olduğunu soramayacağı gibi yaşam ile ölümün, varlıkla yokluğun, her şeyle hiçbir şey, ayrımının geçersiz olduğunu da anlar.
John A Wheleer’in kuantum köpükleri, Bilinç ile Madde arasındaki ilişkiye çok geniş bir düzeyde açıklık getirerek, planck uzayının (noktasının) maddeye dönük yüzündeki karadeliklerin olay ufkunun girişinde , uzay ve zamanın bittiği sınırda kaotik bir yapı olarak enerjinin yerini alırken yine bu ölçeğin öze dönük yönüyle de süper uzaya açılan kapıyı, geçiti oluştururlar.Dikkât edilmesi gereken ikinci husus da; artık bölünemeyecek kadar küçük zaman dilimi olan (ki zaman yönüyle zaman duvarı, enerji yönüyle enerji duvarı, sıcaklık yönüyle ısı duvarı ismini alan planck ölçeğinin)10 üssü(-43) sn.’ nin altındaki boyutta zamanın negatif olmasına karşın bu değerden t=0 anına kadar pozitif olarak ifade edilmesi bir çelişki değil, big bang olayını anlamak için seçtiğimiz koordinat sisteminden, başka bir deyişle, bakış açısından kaynaklanmasındandır.Yoksa, zamanın planck çapı altındaki soyut uzayda negatif değerlerde olması gibi kütle, boyut...vb) kavramlar da soyut ve negatif değerlerle ifade edilir.Her şeyin Teorisi hakkında en detaylı ve geniş çalışma, David Bohm tarafından Hologram Teorisi adı altında sunulmuştur. “Kırılmamış Bütünlük” kavramı şeklinde de ifade edilen teori,evrenin her parçasının, tüme ait olanın tam bir imajını verdiğini belirterek, maddesel dünyamızı meydana getiren atom ve altı parçacıklarının daha temel düzeyindeki “Örtülü Düzenin” yanılsaması şeklinde var olduğunu söyler. İşte bu bağlamda bazı fizikçi ve filozoflar (ki David Bohm aynı zamanda filozoftu) bilimsel plartformda, şuur ve madde arasındaki ilişkiyi Bohm’un kendi alanında herkesten daha ileri götürerek açıkladığını kabul etmektedirler.Evrenin bölünmez bütünlüğü konusunda Bohm şunları söylemekte “Aslında insan, klasik görüşte yer alan, dünyayı bağımsız ve ayrı olarak var olabilen bölümlere ayrıştırarak analiz edebileceğimizi savunan yaklaşımı terk edip, kesintisiz birlik ve bütünlük yaklaşımına ister istemez eğilim gösteriyor. Biz alışılmış klasik ve bağımsız “temel birimler” yaklaşımını tersine çevirdik. Yani artık görülen sistemlerin, bu temel birimlerin birleşmelerinden meydana geldikleri görüşünü terk ettik. Buna karşılık, temel gerçekliğin, evrenin bir birinden ayrılmaz bir kuantum etkileşiminden oluştuğunu savunuyoruz.Ve nisbeten serbestçe davranabilen birimlerin, bu bütünün yalnızca birer parçası oldukları görüşündeyiz.”Mistisizmde ifade edilen çokluktaki Teklik kavramını Farklılaştırılmamış Süreklilik kavramı ile dile getiren, yüzyılımızın ünlü kuramcılarından Northrop, bu bölünmezliği şöyle açıklamakta: “Farklılaştırılmamış süreklilik, doğrudan duyumlanan (algılanan) bütün farklılaşmaların (varlıkların) içinden çıktığı ilk sürekliliktir. Bu bütün farklılaştırılmış olguları(varlıkları) kapsamaktadır. O bölünmez ve değiştirilemez olandır.”Bununla birlikte, Einstein ile beraber Birleşik Alanlar kuramı üzerinde çalışan David Bohm’un bu teorisi, maddenin hiçbir zaman var olmadığını ve her boyutun o boyutun algılayıcısına göre mevcut ve maddesel olarak yine algılayıcı tarafından yaratıldığını(ki Gestalt Psikolojisi de aynı görüşleri savunmaktadır) bu nedenle de Birleşik Alanların, hologramik paradigma ve işaret ettiği bilince başvurmadan çözülemeyeceğini söylemekte ve aynı kavramın Mistikler tarafından Deneyimleri ile elde ettikleri gerçeklerle de paralellik arz ettiğini belirtmektedir.Yine Bohm, İnsan aklının daha yüksek gerçeklikleri kavrama yeteneğinin Klasik Bilimlerce yadsındığını ya da görmezlikten gelindiğini, dolayısıyla da bu standart bilimin bir deneyi parçalara bölerek çözümleme getirdiği için çıkmazda olduğunu düşünmektedir. Bu yüzden Bohm, elde ettiğimiz gerçekleri, bulguları yine kendimizin oluşturmakta olduğu konusunda bizleri uyararak, aklımızı kendi yarattığı tutsaklıktan hiç olmazsa kısa bir süre kurtarmak ve bilimsel bir yaratıcılık anına ulaşması için doğu mistisizmini anlamamızı önermektedir. Bu konuda Stevens enstitüsünde fizik profesörü olan Jeremy Bernstein, duygularını şu cümlelerle özetlemekte: “Eğer bir doğulu bir mistik olsaydım, dünyada isteyebileceğim en son şey modern bilimle uzlaşmak olurdu”Bohm’un subjektiflik hakkındaki görüşüne benzer bir ifadeyi, evrenin yapıtaşının düşünce olduğunu söyleyen Cambridge üniversitesi profesörlerinden biri olan Sir Arthur Eddington ise, objektif bilim içerisinde geçen şeylerin çoğunun aslında Subjektif olduklarını ve bunun, bizim nesneleri ölçme şeklimizi belirlediğini öne sürerek, bu durumun daha kolay anlaşılır olması için, denizde belirli bir büyüklükten daha küçük bir balık bulunmadığının farkında olmakla birlikte,asıl boyut sınırlamasının kullanmakta olduğu ağın göz büyüklüğüne bağlı olduğunu fark edemeyen bir balıkçı örneğini vermiştir.Fakat geçmişte olduğu gibi, günümüzde de etiketi ve sınıfı ne olursa olsun, şartlanmaların, değer yargılarının bir ağ gibi ördüğü şuurun blokajından dolayı metafiziğin ve mistik anlayışın olabilirliliğinin işaretlerini görmezden gelen zihin sahipleri, maalesef reddetme ilkelliğini sergilemektedirler. İnsanın genetiğinde var olan bu hastalığı çok iyi teşhis eden Einstein, “ Bir önyargıyı yok etmek, bir atomu parçalamaktan daha zordur” şeklinde görüşlerini dile getirirken, bu teşhisin tedavisi için de ünlü biyolog T.H Huxley şunu önermektedir: “ Olgunun karşısında ufak bir çocuk gibi oturun ve daha önce edinmiş olduğunuz tüm kavramları unutmaya hazır olun ve doğa sizi hangi uçuruma, her nereye yöneltirse yöneltsin, onu alçak gönüllülükle izleyin, yoksa hiçbir şey öğrenemessiniz.”Ayrıca insanın birimsellik kozasından sıyrılıp Evrensel Öze doğru yol almanın en temel ilkelerinden de biri olan bu ifadeyi göz önünde bulundurmayan aynı zihin sahipleri, Birleşik Alanların Holistik bir yapıyı göstermesine rağmen, göstergesi olduğu metafizik ve Mistik anlayıştan temizleyerek sistemi anlama eğiliminde görünmektedirler. Fakat bu anlayış ya da ayrı bir deyişle, Bhom’ un ve diğer büyük beyinlerin de dile getirdiği gibi, temelinde Mistik anlayışın bulunmadığı hiçbir sistem tam olarak açıklanamayacaktır. Bu noktayı can alıcı bir ifadeyle dile getiren John A. Wheleer “Yalnızca fizikle ilgilenen hiçbir fizik teorisi, fiziği hiçbir zaman açıklayamayacaktır” derken, maddeyi yaratanın zihin olduğunu söyleyen başka bir ünlü fizikçi Jack Sarfatti ise “Bu nedenle, metafizik açıklamalar fiziğin gelişimi için mutlak bir biçimde yaşamsaldır” der.“Holografik paradigma ve diğer paradokslar” adlı eserin yazarı olan Ken Wilber tarafından yayımlanmış olan “Kuantum Soruları” adlı kitabında yazar, bugünkü bilimi zirveye taşıyan isimlerin başında gelen Hysenberg, Shördinger, Einstein, De Brogle, Sir James Jeans, Max Planck, Wolfkang Pauli ve Edington gibi, dünyanın en meşhur fizikçileri tarafından yazılmış mistik yazıların bazılarına değinerek, bu yazarların hepsinin fizik ile mistisizmin bir yönden ikiz kardeş olduklarına dair derin bir inancı ifade ettikleri anlatılmaktadır. Hatta bunlardan Haysenberg, bilim adamı olmanın yanı sıra, Fisagor(Eflatun)cu okulun hem mistiği hem de metafizikçisi iken, Wolfkang Pauli de (ki bir labaratuvarda bulunması bile, cam bir aletin ayrılmasına ya da kırılmasına neden olduğu söylenir) Carl Jung ile psişenin yorumu ve Doğası adlı eseri kaleme almışlardır. Wilber’in kitabının dışındaki listede daha birçokları da var. Bunların arasında Oxford Üniversitesinden Roger Penroseu (ki oda Bohm’un görüşlerine katılarak bilincin doğasını kabul etmektedir) “Karadelikler” kitabının yazarı ünlü fizikçi John Taylor’ı, B.D.Josephon’ı, Neils Bohr’u ve Oppenheimer’ı da sayabiliriz. Bunlardan Neils Bohr “Atom kuramı ile ilgili paralellikleri aramak istiyorsak, insanı var oluşun büyük dramı sırasında hem seyirci ve hem de aktör olarak ele alan doğu mistisizminin düşünürlerinin karşılaştıkları sorunlara yönelmemiz gerekecektir” der.
Herşeyin kuramıHerşeyin kuramı fikrini ilk ortaya atan Einstein’dır. Onun üzerinde çalıştığı “Unified Field Theory” (Birleşik Alan Kuramı) hala fizikçiler için gerçekleştirilmesi güç bir hedeftir. Ama o yönde çalışmalar devam ediyor. “Birleşik Alan” Kuramının amacı doğanın dört temel kuvvetini birleştirmektir. Böylece doğadaki tüm olayları tek bir kuvvete indirgeyerek açıklamak mümkün olacaktır. Şimdiye kadar olan birleşim Elektromagnetik kuvvetle Zayıf kuvvetin birleşimidir. Diğer kuvvetlerin birleşimi için ileri sürülen iki aday model “Süper Sicim” kuramı ile “M-Kuramı” veya esnek yüzey anlamına gelen ‘Membrane’ kuramıdır.
Süper sicim kuramını ilk öneren Princeton üniversitesinden Ed Witten ve Cambridge üniversitesinden Paul Townsend’dir. Fakat birçok fizikçi bu kuramın gelişiminde katkıda bulunmuştur. Bu kurama göre elementer parçacıkların esas yapısını oluşturan “öz” bir çeşit sicim gibi davranmaktadır. Bu sicimler parçacıklardan milyarlarca defa küçük oldukları için laboratuarda görülmeleri mümkün değildir. Şu halde bu sicimler doğrudan bir düşünsel spekülasyon, bir metafizik savdır. Ayrıca bu sicimlerin var olduğu uzay bizim bildiğimiz üç boyutlu uzay olmayıp 11 boyutlu hiper-uzay olduğu ileri sürülmektedir. Bu yaklaşımın nedeni doğada görülen değişik yapıdaki parçacıkları aynı yapı altında toplayabilmek gayretidir.
M-Kuramı ise halen çok yeni bir görüş olup sicim kuramının biraz gelişmiş halidir. Bu kurama göre temel yapı sicimler olmayıp esnek yüzeyler olmaktadırlar. Yani, bizim anlayışımıza göre tek boyutlu sicimler yerine iki boyutlu yüzeyler ileri sürülmektedir. Ancak bu iki boyut bizim gördüğümüz 3 boyutta var olmamakta, çok daha karmaşık bir hiper-uzayda var olmaktadır.Tüm bu yaklaşımlar birer matematik uyumlama gayreti olarak görülebilir. Artık bu düzeyde bizim 3-boyutlu uzayımız çok daha üst düzey bir yaklaşım olmaktadır. Bu durumu şu örnekle açıklamaya çalışayım.
Şimdi okumakta olduğunuz yazı bilgisayarın üst düzey bir kurgusudur. Alt düzeyde “makine dili” geçerlidir. Makine dilinde sadece iki harf vardır. 0 ve 1. Yani her sözcük bir sıfır bir dizgisidir. Eğer makine dili ile bu yazıyı yazmış olsaydım hiç kimse okuyamazdı. Tamamen farklı ve çok karmaşık bir görünüm arz ederdi. İşte bu kuramlar da doğanın makine dilini çözmeye çalışıyorlar. Artık o düzeyde eter nedir?, elementer parçacık nedir? kaç boyut vardır? gibi sorular anlamsız olmaktadırlar. Bu gibi sorular bilgisayarda makine dili ile uğraşan bir uzmana “neden sadece sıfır ile bir sayılarını kullanıyorsun da iki sayısını kullanmıyorsun?” sorusunu sormaya benzer.
Herşeyin kuramı” ile uğraşan fizikçiler için en büyük zorluklardan biri Genel Görelilik kuramı ile Kuantum kuramını birleştirebilmektir. Bu gayretle “Quantum Gravity” (Kuantum gravitasyonu) modeli ileri sürülmüştür. Bunun bir diğer gelişmiş şeklini “Supergravity” adı altında görmekteyiz. Yukarıda sözünü ettiğim M-Kuramı da tüm bu değişik modelleri bir araya toplayıp açıklayan bir ileri model olmaktadır.
Şimdi ileteceğim bağı tıklarsanız orada bu modeller hakkında bir miktar genel bilgi bulabilirsiniz. Fakat asıl ilginç olan bu bağlantıda gösterilen resimlerin ne derece hegne arkadaşımızın yaklaşımına benzedikleri. Bir bakıma evrenin yapısı ve karadelikler de uzayın bir çeşit anaforu olduğu biliniyor. Fakat şimdi daha genel bir bakış açısı ile tüm evrendeki yapıları açıklamak (yorumlamak) mümkün olabilir.
Einstein ABD'ye üç kısa yolculuk yaptı. 1932 yılında Princeton Üniversitesi İleri Araştırmalar Enstitüsü'nden davet aldı.Princeton'da, fizik araştırmalarını sürdürdü; çok sayıda gençle birlikte sonradan kanıtlandığı gibi boşu boşuna genel göreliliği elektromanyetik kuramına bağlayan bîr birleşik alan kuramı üzerinde çalıştı.
Einstein, yaşamının sonuna değin, elektromanyetik alan ile kütle çekimi alanını bir tek denklemler kümesinde birleştirerek bir birleşik alan kuramı geliştirmeye çalıştı; ama bunda başarılı olamadı.1925'e dek kuantum mekaniğinin en yaratıcı sonuçlarını ortaya çıkaran kendisi olduğu halde,özellikle W.Heisenberg’in belirsizlik ilkesini öne sürmesinden sonra bu alandaki gelişmeleri karşıt bir tutum içine girdi. Schrödinger’in dalga denkleminin neyi temsil ettiği üzerine Bohr, Heisenberg, Born gibi bilginlerle yaptığı tartışmalar bir uzlaşmayla sonuçlanmadı ve Albert Einstein, çalışmalarını, yeni akımın dışında, yalnız olarak yürüttü.
Einstein'ın keşiflerini ve hayatını anlatan ''Einstein's Big Idea'' belgeselinden bir kaç görüntü... Einstein'in Büyük Fikri ( Eintesin's Big Idea )
[ Fizikte devrim yaratacak nitelikteki İzafiyet Teorisi’nin öngördüğü sonuçlarla boğuşan Albert Einstein, bundan yaklaşık yüz yıl önce heyecan verici bir sonuca ulaştı: Teoriye göre kitle ve enerji aslında birdi ve aralarındaki ilişki E=mc2 denklemiyle açıklanabiliyordu. E=mc2 Einstein’ın 1905’te yaptığı sıradışı buluşlardan sadece bir tanesiydi. Bunların arasında özel görelilik teorisinin tamamlanması, atomların var olduğunun ispatı ve ona Nobel ödülü kazandıracak çalışması olan ışığın doğasının açıklanması da vardı. Bu buluşların gerçekleşmesinin100. yılını anmak ve onurlandırmak için 2005 yılı, uluslararası fizik camiası tarafından “Dünya Fizik Yılı” ilan edildi.E=mc2 Gerçekten Ne Anlama Geliyor?Einstein’ın fikirleri içinde belki de en ünlüsü E=mc2. Fakat acaba kaç kişi bu denklemin gerçekten ne anlama geldiğini biliyor? Bu çarpıcı belgesel, bu aldatıcı biçimde basit görünen formülün nasıl ortaya çıktığını gözler önüne seriyor.Aynı zamanda Cambridge, Harvard, MIT ve New York Üniversiteleri gibi dünyanın önde gelen üniversitelerinden uzmanların konuyla ilgili görüşlerine de yer veren belgesel, Einstein’ndan önce yaşamış bilimadamlarını ve onların Einstein’ın ünlü denkleminin ortaya çıkmasını sağlayan fikir ve buluşlarını tek tek inceliyor ve E=mc2’nin aslında ne demek olduğunu daha iyi anlamamızı sağlıyor. “Einstein’ın Büyük Fikri” pekçok hayranlık uyandırıcı karakterin hikayesini ekranlara taşıyor. Bunların arasında:Einstein: 1905’de 26 yaşında bir aile babası olan Einstein hiçbir geleceği olmayan bir İsviçre patent bürosunda çalışıyordu. Arta kalan zamanını ise fiziğe alışılmışın dışında yaklaşımlar getiren kuramlarını geliştirmeye harcıyordu.Mileva Maric: Hem bir bilimadamı hem de bir anne olan Einstein’ın ilk karısı Mileva, eşinin takıntısı yüzünden oldukça ağır bir bedel ödedi.Michael Faraday: Hayata fakir bir ciltçi olarak başlayan Faraday 19.yüzyılın en önemli bilimadamlarından biri haline gelecekti. Farklı kuvvetlerin nasıl birbirine dönüştürülebileceği üzerine çalışarak modern bilimin enerji kavramının temellerini attı. Antoine -Laurent Lavoisier: Fransız Devrimi sırasında giyotinle infaz edilen fransız bir aristokrat ve amatör bilimadamı olan Lavoisier, madde nasıl bir fiziksel değişim geçirirse geçirsin toplam kütlesinin asla değişmeyeceğini kanıtlamıştı. James Clerk Maxwell: 19. yüzyılın sonlarında bu genç İskoçyalı, ışığın son derece tuhaf bir özelliği olan elektro-manyetik bir dalga olduğunu ispat etti; ne kadar hızla yolculuk edilirse edilsin, ışık da saatte 670 milyon mil hızla aynı şekilde senden uzaklaşıyordu.Emilie du Chatelet: Bir matematik dehası ve aynı zamanda fransız filozof Voltaire’in sevgilisi olan Emilie bilim dünyasında çok uzun zamandır tartışılan bir konuya açıklık getirdi; bir nesnenin toplam enerjisi hesap edilirken hızının karesinin alınması gerekiyordu. Lise Meitner: Einstein ünlü denklemini ortaya attıktan sonra çalışmalara başlayan Lise, uranyum atomunun parçalanabileceğini kanıtladı ve Einstein’ın denkleminin de öngördüğü üzere, bunun sonucunda ufacık bir kütleden olağanüstü bir enerji açığa çıktığını ortaya koydu. Bu buluş atom bombasının temellerini atacaktı. ]
Albert Einstein'a kısa bir bakış
Einstein’ın 1905’te Annalen der Physic’te yayımladığı “ Über die von der molekularkinetinhen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen” ( Durağan bir sıvı içindeki asıltı parçacıklarının Moleküler kinetik kuramı çerçevesindeki hareketleri üzerine ) başlıklı makalesi Brown hareketi üzerineydi. 1827’de İskoçyalı Robert Brown, su içinde asılı haldeki çiçektozlarını mikroskop altında incelemiş ve sıvının durgun olmasına karşın çiçektozlarının sürekli ve rastgele biçimde devindiğini gözlemişti. 1879’da ise İngiliz kimyacı Sir William Ramsay, bu hareketlerin, sıvı moleküllerinin bombardımanından kaynaklandığını ileir sürmüştü. Einstein, istatistiksel yöntemle gerçekleştirdiği çalışmalarının soncunda Brown hareketi yapan bir parçacığın katedeceği uzaklığın, bu aradaki zamanın kareköküyle ters orantılı olduğunu belirledi ve birim hacimdeki sıvı moleküllerinin sayısının hesaplanabileceğini gösterdi.
Einstein’ın kuvantum fiziği alanındaki ilk önemli çalışması ise, fotoelektrik etkiyi incelediği ve 1905’te Annalen der Physic’te yayımladığı “ Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt” ( Işığın oluşumu ve dönüşümü üzerine bir görüş ) başlıklı makalesidir. Kara cisim aşınması üzerine çalışan Alman fizikçi Max Planck, enerjinin süreksiz olduğu varsayımını ortaya atmış, ve atomlar arasındaki enerji alışverişinin, ışımanın frekansıyla doğru orantılı olarak ve kuvantum adını verdiği enerji paketleri biçiminde gerçekleştiğini öne sürmüştü. Einstein ise ışığın dalga ve parçacık özelliğindeki ikili yapısını vurgulayarak, bu kesikli enerji alışverişinin, ışığın maddeyle etkileşime girdiği her durumda geçerli olduğunu savundu. Fotoelektrik olayında, üzerine ışık düşen bazı cisimlerin elektron salması olgusunu da, daha sonraları foton olarak adlandırılan bu ışık enerjisi kuvantumlarıyla açıkladı.
Einstein’ın gene 1905’te yayımladığı özel görelilik kuramına ilişkin “ Zur Elektrodynamik bewegter Körper” ( Hareketli Cisimlerin Elektrodinamiği) adlı makalesi, elektro magnetik olguları açıklayan Maxwell yasalarına yeni bir bakış açısı getiriyordu. 19. Yüzyılın sonlarında ışığın elektromagnetik bir dalga özelliği taşıdığı ve uzaydaki hızının da saniyede yaklaşık 300,000 km olduğu görüşü ağırlık kazanmıştı. Bu dalgaların boşlukta ilerleyebilmesini sağlayan ve madde dışındaki tüm boşluğu dolduran “esir” ya da “eter” adlı ağırlıksız esnek bir ortamın da var olduğu kabul ediliyordu. Ama, esirin varlığını kanıtlamak için yapılan tüm deneyler ve yeni varsayımlara dayalı olarak gerçekleştirilen tüm deneyler olumsuz sonuç veriyordu. Einstein, fizikte devrim yapan makalesinde iki nokta arasında yol alan ışığın hızının nasıl belirleneceği sorunundan yola çıktı. Bu amaca yönelik olarak postula niteliğinde iki temel ilke geliştirdi. Bunlardan birincisine göre, mekanik denklemlerin geçerli olduğu her başvuru sisteminde, elektrodinamik ve optik için de ayni yasalar geçerliydi. Öteki ilke ise, ışığın, kendisini yayan cismin hareketinden bağımsız olarak boşlukta her zaman aynı hızla yol aldığı niteliğindeydi. Bu ilkelerden de, birbirine göre hareket halinde olan iki gözlemcinin, hızları sabitse, iki ayrı yerde gerçekleşen iki olay arasındaki süreyi aynı biçimde değerlendiremeyecekleri sonucunu çıkardı. Gözlemcilerden biri, bu iki olayı aynı anda yani eş zamanlı olarak gördüğünde, ötekinin olayları belirli bir zaman aralığıyla gözlemesi gerekiyordu. Eşzamanların göreliliği denilen bu olgunun nedeni, olayların gerçekleştiğine ilişkin en hızlı belirti olan ışığın hızının, her iki gözlemci içinde aynı ve sonlu olmasıydı.
Einstein’ın gene 1905’te Annalen der Physic’de yayımlanan “Ist die Trägheit eines Körpers vonseinem Energieinhalt aphängig?” ( Bir Cismin Eylemsizliği Enerji İçeriğine Bağlı mıdır? ) başlıklı makalesi, özel görelilik kuramına düştüğü matematiksel bir dipnot özelliği taşıyordu. Bu yazısında, bir cismin kütlesi ile enerjisinin eşdeğerli olduğunu ve bu enerjinin (E) cismin kütlesi (m) ile ışık hızını (c) karesinin çarpımına (E=m.c²) eşit olduğunu belirtiyordu. Buna göre bir cismin hızı arttıkça kütlesinin artmasının nedeni, o cismin kazandığı kinetik enerji idi. Her enerjinin bir kütlesi vardı ve kütle ya da madde bir enerji biçimiydi. Bu nedenle de kütle ve enerji, aynı şeyin iki değişik biçimde ortaya çıkışını simgeleyen eşdeğerli iki kavramdı.
Einstein’ın özel görelilik kuramı, deneyle ve gözlemle saptanmamış ve yalnızca amaca uygun olarak geliştirilen, mutlak uzay, mutlak zaman esir ve eşzamanlılık gibi kavramların fizikten çıkartılmasına yol açmıştı. Özel görelilik kuramıyla varılan uzunluk kısalması, saat yavaşlaması ve kütle artması gibi sonuçlar, önce sağ duyuya aykırı bulunduysasda, daha sonraki araştırmalar bu kuramın geçerliliğini kanıtladı.
Einstein 1907 ve 1911’de özgül ısılar üzerine gerçekleştirdiği çalışmalarla, bir kıtadaki tüm moleküllerin özdeş frekansla titreşim yaptığını ve bu titreşimlerin kuvantumlu olduğunu varsayarak, düşük sıcaklıklarda özgül ısının sıcaklıkla nasıl değiştiğini açıkladı. 1912’de ise, ışık indüklenen bir kimyasal tepkimede yer alan her molekülün, tepkimeye yol açan ışınımdan bir kuvantum soğurduğunu belirledi.
Einstein, çalışmalarının asıl ağırlığını, görelilik kuramını daha genel bir çerçeveye yerleştirme çabası üzerinde yoğunlaştırmıştı. Bu amaca yönelik olarak, gözlemcilerin birbirlerine göre sabit değil, değişen hızlarda yani ivmeli olarak hareket ettikleri durumda ortaya çıkan olayları araştırmaya girişti ve elde ettiği kuramsal bulguları 1916’da, Annalen der Physic’te “Die Gurundlagen der allgemeinen Relativitätstheorie” (Genel Görelilik Kuramının Temelleri) başlıklı makalesinde yayımladı. Bu kurama göre, uzaydaki herhangi bir noktada kütle çekimi ile hızlanma hareketinin etkileri eşdeğerdir ve birbirinden ayırt edilmez. Bu postula, kütle çekiminin bir kuvvet değil, uzay-zaman süreyinde, bir kütlenin etkisiyle oluşan eğrilmiş bir alan olduğunu öngörür. Bu nedenle, büyük kütlelerin yakınından geçen kuvantumlu ışık ışınlarının doğrultusunda bir sapma ortaya çıkar. Genel görelilik kuramı yalnız Newton’un fiziğinden değil eukleidesçi geometriden de kopuşu simgeliyordu ve üçboyutlu düz bir uzay zaman yerine dört boyutlu uzay-zaman dahilinde “eğri” bir uzay-zaman tanımı getiriyordu. Einstein’ın yeni denklemleriyle, Merkür gezegeninin günberi noktasında ortaya çıkan şaşırtıcı düzensizlikleri ve daha güçlü kütle çekimi alanlarında bulunan yıldızların, tayfın kırmızı ucuna daha yakın ışık yaymalarının nedenini açıklamak olanaklı duruma geldi.
Einstein, genel görelilik kuramını everenin bütününe uygulayarak sonlu ve sınırsız bir evren modeli kurdu ve bunun matematiksel yapısını geliştirdi. Ama 1929’da ABD astrononom Edwin Powell Hubbule, gerçekleştirdiği gözlemlerle, uzak gökadaların ışığının kırmızıya kaydığını, buradan kalkarak da bunların Yer’den uzaklaştığını ortaya koydu. Böylece, genişleyen evren modeli Einstein’ın durağan modelini geçersiz kıldı.
Einstein, yaşamının sonuna değin elektromagnetik alan ile kütle çekimi alanını bir tek denklemler kümesinde birleştirerek bir birleşik alan kuramı geliştirmeye çalıştıysada, bunda başarılı olamadı.
Einstein, gençlik yıllarında Avusturyalı fizikçi ve filozof Ernst Mach’ın etkisindee kalmıştır. Fiziğin matefizikten arındırılması gerektiğine, doğanın anlaşılabilir olduğuna, rastlantısal olguların daha derin ve kapsayıcı kurumlar çerçevesinde belirlenimci (determinist) yorumlarla açıklanabileceğine inanıyordu. 1925’e değin kuvantum mekaniğinin en yaratıcı sonuçlarını ortaya çıkaran kendisi olduğu halde, özellikle Heisenberg’in belirsizlik ilkesini öne sürmesinden sonra bu alandaki gelişmelere karşıt bir tutum içine girdi. Schrödinger’in dalga denkleminin neyi temsil ettiği üzerine Bohr, Heisenberg, Born gibi bilginlerle yaptığı tartışmalar bir uzlaşmayla sonuçlanmadı ve Einstein yeni akımın dışında yalnız kalarak kendi çalışmalarını yürüttü. Bu tartışmalarından birinde şöyle yazmıştı: “ Bilimden beklediklerimiz açısından birbirimize karşıt kutuplarda toplandık. Siz (Bohr), zar atan bir tanrıya, bense gerçek nesneler olarak var olan şeyler dünyasındaki yetkin yasalara inanıyorum”…
Einstein’ın 1905’te Annalen der Physic’te yayınladığı beş makalesinin dışındaki başlıca yapıtları, gene ayni dergide yayımlanan “Zur Theorie der Brownischen Bewegung” (1906; Brown Hareketi Kuramı Üzerine),”Zur Theorie der Lichterzeugung und Lichtabsorption” (1906; Işık Salımı ve Soğurumu Kuramı Üzerine), “Plancksche Theorie der Strahlung und die Theorie der spezifischen Wärme” (1907; Işınımın Planck Kuramı ve Özgül Isı Kuramı),”Grundlagen der allgemeinen Relativitätstheorie” (1916;Genel Görelilik Kuramının Temelleri) ile Zeitschrift für Mathematik und Pyhysic’te (Matematik ve Fizik Kuramı ) yayımlanan “Entwurf einer verallegemeinerten Relativitätstheorie und einer Theorie der Gravitation” (1913; Bir Kütle Çekimi Kuramı ve Genelleştirilmiş Görelilik Kuramına Bir Gönderme ),Hysikalische Zeitscerift’te “Quantentheorie der Strahlung” (1917; Işınımın Kuantum Kuramı), Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften’de (Prusya Bilimler Akademisi Oturum Tutanakları), “Quantentheorie des einatomigel idealen Gases” tir. ( 1924; Tek Atomlu İdeal Gazların Kuvantum Kuramı ). Ayrıca relativity, the Special and the General Theory : A Popular Exposition ( 1920; İzafiyet Teorisi, 1976) ve L. Infield ile birlikte The Evolution of Physics ( 1938; Fiziğin Evrimi, 1972) adlı yaptlarını yayımlamıştır.
Başka bir kaynaktan Albert Einstein
Albert Einstein (1879-1955), 25 Mart 1915'te Prusya Bilimler Akademisi'ne daha önceki çalışmalarını taçlandıran Genel Görelilik Kuramını sunduğunda buluşunun doğruluğundan kesin olarak emindi ve Fizik biliminde yeni bir çığır açacak olduğunu bilmekteydi. Nitekim o sırada henüz bir kuram olan genel görelilik 1919'da deneysel olarak kanıtlandığında, "eğer gözlem başka sonuç verseydi ne derdiniz?" diye soranlara " o zaman aziz Tanrım için üzülürdüm, çünkü kuram doğrudur" yanıtını vermişti... Einstein'ın boş bir kendini beğenme duygusuna kapılmamış olduğu ve kuramının fizik biliminde gerçek bir devrim yarattığını başka bilim adamları da belirtmekte gecikmediler; Einstein'ın kuramını doğrulayan deney sonuçlarının açıklandığı Londra'daki toplantıda, J.J. Thomson, "bu bir ücra adanın değil, başlıbaşına bir kıtanın keşfidir. Newton'dan bu yana bu konudaki en büyük buluştur." demişti. Genel Görelilik Kuramı, cisimlerin özelliklerine, o tarihe kadar doğru olarak kabul edilen Newton kuramından çok daha kapsamlı ve derin bir açıklama getiren bir kütlesel çekim kuramıydı. Bu kuram sayesinde, daha önce anlaşılamamış, açıklanamamış pek çok olgu tutarlı ve doğruluğu birçok kez, değişik deneylerle gösterilmiş bir formülasyona kavuşmuş oluyordu. Çok kısaca özetlenecek olursa, bu kurama göre, güçlü bir kütlesel çekim alanı içinden geçen bir ışık ışını bu çekimden ötürü bükülerek yolundan belirli bir sapma gösterir. Böyle kestirme bir ifadeyle neye yaradığı doğal olarak yeterince anlaşılır olmayan bu kuram, özünde, Einstein'ın deyişiyle, "kütlesel çekimin geometrileştirilmesi" ya da "evrenin gelişmesinin kavramlandırılmasıdır." Çünkü ; uçsuz bucaksız evrende bir çekim kuvvetine bağlı olmayan tek bir nokta yoktur . Dolayısıyla kütlesel çekimin doğru olarak anlaşılmasının önemi çok büyüktür.Belirtmek gerekir ki ; Einstein'ın bu kuramı, onun yıllarca önce ortaya atmış olduğu ve yine bilim dünyasını sarsmış olan bir başka kuramın, özel görelilik kuramının bir uzantısıydı. Özel görelilik kuramıyla Einstein "zaman" ı bir "dördüncü boyut" olarak uzayla birleştiriyor ve bir "uzay-zaman" kavramı geliştiriyordu. Bu kuramın bir parçası olarak Einstein'ın ileri sürdüğü E=MC2 bağıntısı ise kütleyi, enerjinin bir biçimi sayan teziyle yine çok önemli bir buluştu.
Doğa bilimleri alanında yepyeni bir çığır açan Einstein'ın çocukluğu ve gençliği, ilginçtir, böyle bir geleceği çevresindekilere düşündürtmekten çok uzaktı. Einstein'ın hocalarından biri, özel ve genel görelilik kuramları için "ondan bekleyebileceğim en son şeydi" diyecekti.Albert Einstein, 14 Mart 1879 yılında Almanya'nın Ulm kentinde doğduğunda, babası Hermann Einstein, mühendis olan kardeşi ile birlikte küçük bir elektrokimya imalathanesi işletmekteydi. İşlerin iyi yürümemesi aileyi ertesi yıl Münih'e götürdü. Yavaş gelişen, hatta konuşmayı da geç öğrenen Albert, bir Katolik okulunda öğrenime başladı. Okulda durgunluk, çekingenlik ve hatta ilgisizlikten başka dikkati çeker tarafı yoktu. Bu halleri bütün eğitimi süresince kendini gösterdi. Ortaöğrenimi de kendisi için çok olumsuz bir hava içerisinde geçti. Sonraları "ilkokul öğretmenlerim çavuşları andırırken, ortaokuldakiler de tıpkı teğmenler gibiydi." diyerek okul yaşamında karşılaştığı katı Prusya disiplinine karşı olan tutumunun belki de kaynağını dile getirmekteydi:Bir öğretmeninin "Einstein, sen hiçbir zaman hiçbir şey olamayacaksın" demesi; bir başkasının, açıkça, "sınıftaki varlığıyla öteki öğrencilere kötü örnek olduğunu" ileri sürerek okuldan ayrılmasını istemesi üzerine Einstein, okulu bıraktı. Liseyi İsviçre'de bitirip Zürih'teki ETH'nın (İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü) fizik ve matematik öğretmeni yetiştiren bölümüne yazıldı.Yükseköğrenim yıllarını ve fiziğe duyduğu ilgiyi Einstein, sonradan şöyle anlatacaktı:"O günlerde fizik için, matematiğin çok ileri konularının gerekliliği pek söz konusu değildi. Dahası matematik o kadar çok konuya ayrılmış ve bunların her birisi insanın bütün zaman ve enerjisini alacakmış gibi geliyordu ki, hangisinin en temel olduğuna karar verebilecek görüşe sahip olamayacağımdan çekindiğim için, kendimi, hangi yığından saman yiyeceğine bir türlü karar verememek yüzünden açlıktan ölen Buridan'ın eşeği durumuna düşürmek istemeyip, fiziği seçtim. Tabii fizik de, kısa bir çalışma ömrünü daha derin bilgi açlığını doyurmadan tüketebilecek değişik alanlara ayrılmıştı. Ama kısa bir zaman içinde, fizikte zihni tıkayan ayrıntıları kenara iterek, derinliklere götürebilecek yolun kokusunu alabildiğimi kestirdim. Tek sıkıntı ise; bütün ayrıntıları, sevsem de sevmesem de, sınavlar yüzünden kafama tıkıştırmaktı."İşte bu sevmediği ayrıntılar yüzünden, günün fiziğini yaratmış olan Maxwell, Kirchoff, Boltzmann, Hertz gibilerin eserlerini kendi kendine çalışıyordu. Sınavlar için de arkadaşlarından sağladığı ders notlarını bir süre çalışarak yeterli başarıyı elde edebiliyordu. Bu konuda en çok yardımını gördüğü arkadaşı Marcel Grossmann'ın ileride iki değişik ve önemli desteği daha yaşamını ve araştırmalarını yönlendirecekti.ETH'yı 1900 yılında altı tam puan üzerinden 4,91 ortalamayla bitirmesine karşın, başvurduğu hiçbir profesörü, ilgisizliği yüzünden Einstein'ı asistan olarak yanlarına almayı kabul etmemişlerdi. Diploması olan fakat iş bulamayan Einstein, bir süre özel ders verip okullarda yardımcı öğretmenlik yaparak yaşamını sürdürdü. Sonunda bir arkadaşının aracılık etmesi sayesinde 1902 yılında, Bern'de kendisine yılda 3200 İsviçre Frankı gelir getiren "üçüncü sınıf teknik eksperlik" görevine başladı. işinin bilimle olan ilgisi, teknik buluşlar konusunda patent beratları yazmasıydı. Yine de Einstein'a çok yardımı dokundu. Bu konuda Einstein; "Patent beratlarını yazıyor olmam Tanrı'nın bana bir lütfuydu. Bana fizik üzerinde düşünme olanağı sağlıyordu. Dahası böylesine pratik bir meslek benim tipimde birisi için kurtarıcıydı. Çünkü akademik kariyer, genç bir adamı bilimsel üretkenliğe zorlar. Oysa verimli görünmek amacıyla üstünkörü çözümlemelerle yetinmemek için çok güçlü karakteri olması gerekir insanın." diyecekti.Bern'deki yaşamı pek hareketli değildi. Yalnız iki arkadaşı Solovine ve Habicht ile birlikte, sık sık bir araya gelerek hemen her konuda tartışıp çalıştıkları bir "okul" kurmuşlardı. "Olimpia Akademisi" adını verdikleri bu okula zaman zaman Habicht'in kardeşi Paul ve Einstein'ın Zürih'ten tanıdığı Besso da katılarak Mach, Poincaré gibi bilim filozoflarını, Mill'i, Hume'u, aynı zamanda Pearson, İbn-i Rüşt, Racine, Dickens ve Cervantes'i okuyorlardı. Bu arada Einstein Habicht'le, 0,0005 Volt gibi çok küçük gerilimleri ölçebilecek "Einstein-Habicht Potansiyel Çoğaltıcısı"nı yaparak patentini almıştı.1905 yılında art arda beş makalesini yayımlayarak, fizik dünyasını önce sarsan sonra da ona yıllardır aradığı temellerin önemli ayaklarını oluşturan üç önemli kuramını Einstein, işte bu ortamda geliştirmişti. Ancak arkadaşlarının, bütün yakınlıklarına karşın Einstein'ın fizik çalışmalarından haberleri yoktu. 1905'te, Bern'den yeni ayrılan Habicht'e yazdığı mektupta devrim yaratan çalışmalarını şöyle özetliyordu: "...birincisi, ışıma ve ışığın enerjisi hakkında; ve göreceğin gibi devrim yaratabilir. İkincisi, atomların gerçek boyutlarını, sıvı çözeltilerindeki difüzyon ve iç sürtünmeler yoluyla bulabilecek bir yöntem üzerinde. Üçüncüsü, ısının moleküler yapısına dayanarak milimetrenin binde biri büyüklüğündeki taneciklerin, asıltı halinde bulundukları sıvılar içinde moleküllerin ısıl hareketleri yüzünden gelişigüzel devineceğini gösteriyor. Böylesine devinimler biyologların gözlediği Brown hareketinden başka birşey olmamalı. Dördüncü ise, hareketli cisimlerin elektrodinamiği ile ilgili kavramlara dayanarak, uzay ve zaman kuramlarına yenilik getirmekte..." Anılan yapıtları, çarpıcılıklarına karşın hemen dikkati çekmedi. En gerçekçileri olan Brown Hareketi Kuramı, 1 912'de Jean Perrin'in deneylerine kadar molekül kavramına karşı gelenler tarafından kabul edilmedi. Foton Kuramı ise, kullandığı temel kavramı ortaya ilk atan Max Planck tarafından bile benimsenmedi.Gene de Lorentz'in Elektron Kuramı içinde gördüğü "kütlenin hızla değişmesi"ni, İrlandalı Fitzgerald'ın ise Michelson-Morley deneyinin sonucunu açıklamak için önerdiği "uzunluğun harekette büzülmesi"ni, doğal sonuçlar olarak veren özel görelilik kuramı yavaş yavaş ciddi ilgi toplamaya başladı. ETH'daki Matematik Profesörü Minkowski, üç boyutlu uzayla bunun dışında varsayılan zamanı, dört boyutlu "uzay-zaman"da birleştirerek kuramın matematiksel temelini oluşturdu.Einstein, 1909'da ilk akademik pozisyonuna, Zürih Üniversitesinde "professor extra-ordinarius" (doçent) olarak girdi. Zürih'teki yaşamı maddi yönden çok parlak değildi. Ancak eski arkadaşlarının bir kısmıyla, özellikle Marcel Grossmann'la, yeniden buluşmaktan çok memnundu. Birkaç yıldır üzerinde durmaya başladığı "kütle çekimi " ile " ivmeli referans sistemleri" nin birleştirilmesi yani Genel Görelilik Kuramı'nın doğurduğu matematiksel sorunlara Grossmann'ın uzmanlık konusu olan "Genel Geometri" ile çözüm aramaya koyuldular.Zürih'teki bu ikinci yerleşmesi 1911 'de Prag'daki Alman Üniversitesi'nden bu kez "ordinarius" (profesörlük) önerisi alıncaya kadar sürdü. Avusturya-Macaristan İmparatorluğu'nun bir kenti durumunda olan Prag'daki Üniversite, İmparatorluk Hükümeti'nin bir fermanıyla 1890 yılında "Alman" ve "Çek" olarak ikiye ayrılıyor ve hükümetin asıl desteği birinciye yöneltiliyordu. Buradan aldığı teklifin maddi yönü Zürih'teki çevre zenginliğine karşın ağır bastı ve 1911 yılında Prag'a geldi. Ancak Einstein, üniversitenin havasını sevmediği için Prag'da uzun süre kalmadı. Ertesi yıl, 12 yıl önce mezun olduğu ve asistanlık isteklerinin geri çevrildiği ETH'dan profesörlük önerisi gelince hemen kabul etti. Bunda ETH'nın devletin destek ve çabasıyla Avrupa'nın önde gelen bir Matematik ve Fizik Enstitüsü oluşturmuş olması kadar, orada Grossmann gibi dostlarının bulunması da etkili olmuştur. Kuramsal Fizik Kürsüsü Profesörlüğü'ne getirilen Einstein, ETH'da verdiği dersler yanında haftalık toplantılar da düzenlemekte, bir yandan da Grossmann ile Genel Görelilik Kuramı'nın matematiksel yapısı üzerinde çalışmaktaydı.1912 yılında Einstein'ın yaşamında bir değişiklik oldu. Aralarında Nernst ve Planck gibi bilginlerin de bulunduğu bir çok fizikçi Einstein'a Berlin'deki "Kayzer Wilhelm Bilim Kurumu"nun başına geçmesini önerdiler. İsterse ders de verecekti, ilk anda Berlin'e gitmek istemediyse de çok güçlü akademik ortamın çekiciliğine dayanamayarak sonunda öneriyi kabul etti ve Berlin'e gitti. Berlin'e geleli daha bir yıl geçmeden Birinci Dünya Savaşı çıktı. Savaş sırasında da bilimsel araştırmalarını sürdüren Einstein 1915 yılında Genel Görelilik Kuramı'nı formüle etmeyi başardı. Bu, aynı zamanda, ilk kez 1905'te ortaya koyduğu Özel Görelilik Kuramı'nın da taçlanışıydı. Görelilik ya da Kuram'ın 1905'te ortaya atılan biçimiyle Özel Görelilik, birbirine göre sabit hızlarla hareket eden gözlemcilerin, birbirlerinin çevresinde yer alan olaylarla ilgili fiziksel ölçmelerindeki eşlikleri ve farklılıkları ortaya koyar.Temel fizik ilkelerine göre, fizik yasalarının biçimleri böylesine hareketli gözlemciler tarafından hep aynen ifade edilmelidir. Ancak, elektromanyetik olayların matematiksel ifadesi olan Maxwell Denklemleri'nin, alışılmış uzay ve zaman ayrılığı kuralları uyarınca, hareketli gözlemcilerce ifadesi ciddi aykırılıklar doğurmaktaydı. Işık hızının büyüklüğünü de veren Maxwell Denklemleri'ndeki bu sorunun giderilmesi için Einstein, ilk temel koşul olarak, "sonlu olan ışık hızının hiçbir şekilde değişik ölçülemeyeceği" ilkesini koyunca bu aykırılık hemen ortadan kalkmaktadır. Bu ilkenin çok ciddi fakat günlük yaşamımızda farkına varmamız mümkün olmayan sonuçları vardır. Buna göre iki farklı olayın, "aynı anda" olduğundan kesinlikle söz edebilmek için, bunların "aynı noktada" oluşması gerekir. Çünkü olaylardan bize haber taşıyan ışık, sonlu hızla geldiğinden, olayların bizden uzaklıkları onlardan haberdar olacağımız anı etkiler; hele biz olaylara göre hareketliysek bu etki daha da ciddileşir. Hareket eden bir cismin boyu, hareket ettiği doğrultuda, "duran" bir gözlemciye göre kısalır. Gene hareket eden bir sistemde yer alan iki olay arasında geçen zaman, "duran" bir gözlemci tarafından daha uzun olarak ölçülür. Artık üç boyutlu uzayla, zamanın alışıldığı üzere ayrı ayrı düşünülmeleri söz konusu olmayıp bunlar "dört boyutlu" bir uzayda birleşmektedir. Öte yandan, hareketli bir cismin kütlesinin, "duran" bir gözlemci tarafından daha büyük olarak ölçülmesi gerekir. Hızlar ışık hızına eriştiğinde uzunlukların sıfır, süreler ve kütlelerin de sonsuz büyük olması gerekir. Uzunluk ve sürelerdeki bu değişmeler kozmik ışınların davranışında açık seçik ölçülmüştür. Hareketli bir cismin enerjisinin bu artan kütleye orantılı olduğunu gösteren Einstein böylece, enerji ve kütlenin artık ayrı ayrı değil, birbirlerine dönüşmek yoluyla birlikte korunacağını ortaya koymuştur. Bu, ünlü "Kütle-Enerji Eşdeğerliliği" ilkesi olmaktadır. Kütlenin hız arttıkça büyümesi, ışık hızına eriştirmek için bir cisme sonsuz enerji vermek gerektiğini, dolayısıyla ışık hızına erişmezliğin doğal olduğunu, ya da ışık hızının bir doğal üst sınır olduğunu hemen anlatmaktadır. Kütle değişmeleri daha Einstein'dan önce J.J. Thompson ve diğerlerinin elektronlar üzerinde yaptıkları ölçmelerde fark edilmişti. Ancak bütün bu değişmeler çevremizdeki olağan hızlar, hatta en hızlı roketler için bile hemen hiç ölçülemeyecek kadar küçüktür; çünkü bu hızlar saniyede 300.000 km. ( 1 milyar km/saat 'den fazla) olan ışık hızından çok küçüktür. Dolayısıyla uzun yıllar "sağduyuya" aykırı olarak nitelendirilen bu olguların, çevremizdeki olağan etkilerden edinilmiş deneyimlerin bir birikimi olarak oluşan "sağduyumuza" niçin aykırı oldukları kolaylıkla anlaşılır.Uzunluk değişmelerinin gereği daha önce Fitzgerald tarafından ünlü Michelson-Morley Deneyi'nin dünyanın "esir"e göre hızının ölçülemeyeceği sonucunun açıklanabilmesi için aynı biçimde önerildiği, Lorentz'in de "Elektron Kuramı"nı oluştururken hem uzunluk değişmesinin hem de kütle değişmesinin biçimini aynen ifade ettiği; hatta, Maxwell Denklemleri'nin hareketli gözlemcilere göre biçimlerini korumaları için uzay ve zamanın nasıl dönüşmesi gerektiğinin Einstein'dan önce ortaya konduğu bilinmektedir. Ancak, "Fitzgerald-Lorentz Büzülmesi" ve "Lorentz Dönüşümü" olarak anılan bu sonuçların, hangi temel doğal ilkeden kaynaklandığı belirtilemiyordu. Fizikçiler açıkça dalga niteliğini gösteren ışığın, yüksek hızını ve titreşim yönleriyle ilerleme yönünün birbirine dik kalışını açıklayabilecek ve uzay boşluğunu dolduracak ışık taşıyıcısı "esir" için düşündükleri özellikler peşindeydiler. Oysa Einstein, doğal olayların açıklanmasında karmaşıklık yerine basitliği, sağduyuya aykırı bile olsa, temel ilkelerin değiştirilmesiyle ortaya koyarken "Tanrı titizdir, ama kötü niyetli değildir" diyerek bunda diretiyordu. Nitekim ışık hızıyla ilgili ilkeyi kabullendiğimiz anda "esir" kavramına ve bunun getirdiği karmaşıklıkların hiçbirine gerek kalmamaktadır.
Einstein'ın 1907'de Newton'dan bu yana hemen hiç kimsenin ciddi olarak ilgilenmediği kütle çekimi sorununa eğilmeye başlaması ve bunu matematiksel temele oturtma çabaları, Genel Göreliliği doğurmuş, fiziksel olayların ivmeli gözlemciler tarafından ifadesiyle, kütle çekimi olgusu bir araya getirilmişti. Mutlak matematiksel ifadesinde, çekim kuramından üç boyutlu uzaydaki noktalara yerleşmiş kütleler kalkarak yerlerini dört boyutlu uzay-zaman'da çukurluklar alıyordu. Matematiksel yapı gerçek dünya ile karşılaştırıldığında, bu çukurlukların daha doğrusu uzay-zaman'ın "eğriliklerinin" çok olduğu yerler maddenin yığılma bölgelerine denk gelmektedir. Dolayısıyla madde yığılması yokluğunda "düz" olan uzay-zaman'ı, madde eğrileştirmektedir.
Bu, Fizik dünyası için yepyeni bir olgudur. Einstein'ın bu sonuçlara varırken kullandığı tek fiziksel dayanak, Newton'un çekim kuramında "kuvvet kaynağı"olarak görülen "kütle" ile gene Newton'un temel, hareket yasasında "eylemsizlik katsayısı" olarak görülen "kütle"nin sayısal eşitliğini bir "eşdeğerlilik" olarak kullanmasıdır. Newton kuramı, bu rastgele görünen eşitliğin nedenini söyleyememekte; Einstein ise, bunu bir doğal gereklilik olarak kesin bir 'eşdeğerlilik ilkesi" şeklinde algılamaktadır. Böylelikle, fiziğin yüzyıllardır kullandığı düz Öklid Geometrisi, şimdi eğri Riemann Geometrisiyle değiştirilerek evrensel çekim yasası için en sağlam şekil bulunmuş oluyordu.
Böylelikle, Özel Görelilik Kuramı'nda yalnızca birbirlerine göre hızları değişmeyen gözlemcilerin yaptığı fiziği temeline oturtan Einstein, şimdi de "Değişmeyen İvme" ile "Düzgün Kütle Çekim Kuvveti" arasında hiçbir fiziksel fark olmadığını vurgulayarak, ivmeli gözlemcilerin fiziğini Genel Görelilik Kuramı çerçevesine oturtmuş oldu. Bu çerçevede ise ışık hızının, ivmeli gözlemcilerce değişik ölçülebileceği ortaya çıkmaktadır. Bunun asıl nedeni, ivmeli ya da kütle çekimi etkisi altında bulunan saatlerin çalışma hızının değişmesidir. Bu, aynı zamanda ışığın sıklığının(frekansının) da azalmasına yol açtığından bu olguya "Çekimsel Kızıla Kayma" denir. Einstein, Genel Görelilik Kuramı'na ilişkin bildirisini sunuşundan kısa bir zaman sonra verdiği yeni bildirilerinde de bu kuramın doğal sonuçlarından birisi olarak Merkür Gezegeni'nin, Güneş çevresindeki yörüngesinde bulunan açıklığın kayma miktarını, her yüzyıl için 43 saniyelik bir açıyla veriyordu. Einstein, bu buluşun kendisini "günlerce sonsuz neşeye boğduğunu" bir mektubunda yazacaktır. Vardığı diğer bir sonuç, ışığın bir kütle çekimi alanından geçerken sapacağı miktarın hesabıydı. Görelilik kullanmadan da ışığın enerjisiyle orantılı bir kütlesi bulunmak gerektiğini gösterebilen Einstein, bu yolla hesaplanan sapma miktarının, Genel Görelilik Kuramı'na göre hesaplanacak miktarın yaklaşık iki katına eşit olduğunu ortaya koymuştu. Çok küçük olan bu etkinin, güneşin yanından geçerken uğrayacağı sapmada yıldızlardan gelen ışığın gözlenebilmesi ancak mümkündür.
Güneşin parlaklığı yıldız ışığını örttüğünden, Tam Güneş Tutulması gerektiren bu ölçme, savaşın bitimine kadar yapılamadı. İngiliz Astronom Eddington'ın 1919'da kurduğu iki ekipten birisi Brezilya'ya, diğeri Afrika'da Gine Körfezine gitti. Brezilya'daki ekip, bulutların son anda açılmasıyla resim çekebildi. Afrika'daki resimler ısınan fotoğraf plaklarının çarpılması yüzünden yanlış ölçüm vermişlerdi. Brezilya resimleri, altı ay sonra, güneş ilgili yıldızlardan en açık konumda olduğunda, aynı yerde çekilen gece resimleriyle karşılaştırıldıklarında, Einstein'ın ; Genel Görelilik'ten hesapladığı, 186 saniyelik açı aynen ölçülmekteydi.
Çağın önde gelen Fizikçilerinden Abraham Pais, 100. doğum yıldönümünde Einstein'ı şöyle yazıyor: '... Einstein, yaşamış en özgür ruhlu kişilerden biriydi. Ancak, mevcut düzenliliği yıkmak anlamında bir dürtüsü hiç bir zaman olmadığından, devrimci değildi... O'na hep doğru soruları sorduran dehasıydı. Fiziğin geleneklerine saygılıydı; ancak, kendi akıl yürütmeleri onu alışılmış yolların dışına götürdüğünde, bunlardan çıkan sonuçların doğruluğundan kuşkulanmıyordu. Bunu, geçmişle zıtlaşmak amacıyla değil böyle olması gerektiğine inandığı için yapardı. Onun için, cevabı kabullenmekten başka seçenek yoktu..."1916 yılından ölümüne dek bilimsel yaşamına, Genel Görelilik (evrensel kütle çekimi) ve Elektromanyetizmayı kaynaştırabilecek bir "Birleşik Alan Kuramı"nı yaratabilme tutkusu egemen olan Einstein, Fiziğin diğer güncel konularına da 1930 yılına kadar zaman zaman dönüp önemli katkılarda bulundu. 1917'de yayımladığı, atomların elektromanyetik ışınımları soğurup salmaları ve ışınım ortamının davranışıyla ilgili olan makalesi, bugün LASER' i mümkün kılan olayın temel ilkelerini ortaya koymaktadır.1924 yılında ise Modern İstatistik Termodinamiğin önemli bir temel taşı olan makalesini yayımladı. Elektromanyetik dalgaların, hatta katı cisimlerdeki esnek titreşim dalgalarının taneciklermiş gibisine (foton ve fonon denilen enerji kuantumları) enerji ve momentum alıp vermeleri fikrini uzun süre neredeyse tek başına savunan ve bu fikri Kuantum Mekaniği'nin ilkel problemlerinde kullanan Einstein, bu fikirleri doğal birer sonuç olarak veren Heisenberg - Bohr - Schrödinger'in "Kuantum/Dalga Mekaniği Kuramı" nı, temelindeki indirgenemeyen bir istatistiksel/olasılıkçı yapı yüzünden bir türlü kabullenemedi. "Tanrı zar atmaz" diyerek bu konuda yıllarca Bohr ile derin tartışmalara girdi, sonunda bu kuramın "kendi içinde tutarlı ama istatistiksel temeli dolayısıyla eksik" olduğuna olan inancını da belirterek Schrödinger ile Heisenberg'i Nobel Ödülü'ne aday gösterdi . 1919 yılında Sir Arthur Eddington'ın yıldız ışığındaki sapmayı ölçüp, bunun Einstein'in 1915'teki hesaplarına uygun düştüğünü göstermesiyle Eınstein'ın ünü bilim dünyasını aşıp herkese yayılmaya başladı. Ancak onun Yahudi kökenli oluşu, Almanya'daki ırkçıları rahatsız etmeye başladı. Bilimadamlarına da yansıyan bu düşmanlık yavaş yavaş görelilik kuramlarını da "Yahudi Bilimi" diye itmeye başladığından, ırkçı bilim adamlarının başında sayılan ünlü fizikçi Phillip Lenard (1862-1947) sırf görelilik kuramlarını inkar etmemek için, buna Alman asıllı bir kaşif yaratmaya çabalamaktaydı. Bu gibi propagandaların bir sonucu, Einstein'a Nobel Ödülü verilişinde etkili oldu: Nobel Komitesi 1921 yılında Einstein'ı ödüle "Kuramsal Fiziğe" ve özellikle "fotoelektrik olayının aydınlatılmasına olan katkıları" dolayısıyla layık görüyor, sonuç konuşmasında ise Görelilik Kuramları'nın adı bile geçmiyordu. Oysa bu kuramlar Einstein'ın en önemli ve en çığır açıcı katkılarıyken, Millikan'ın 1915 yılında deneysel olarak kanıtladığı fotoelektrik olay kuramının temeli olan Kuantum Hipotezi, yıllarca Einstein'ın "zayıf bir yanı" diye nitelendirilmişti. Japonya'da bulunduğu için törene katılamayan Einstein, 1923 yılında Göteborg'da yapılan Kuzey Ülkeleri Bilim Derneği toplantısına, ödüle teşekkür etmek için gidip, yaptığı konuşmada da salt Genel Görelilik konusunu ele alacaktı. Ödül çekini ise 1917 yılında ayrıldığı eski karısı Mileva'ya göndermişti.Yahudi oluşu dikkati çekmeden önce,' "Alman milliyetçileri", Görelilik Kuramlarını "gerçek Alman zihin ürünü" olarak nitelemekteyken, Einstein, 28 Kasım 1919'da "London Times" gazetesine şu demeci vermişti: "İşte okuyucular için göreliliğin eğlenceli bir örneği: Bugün Almanya'da bir 'Alman Bilge' ve İngiltere'de 'İsviçreli Yahudi'yim. Eğer yazgımda başarısızlık olsaydı; Almanlar için 'İsviçreli Yahudi', İngilizler için ise 'Alman bilge' olarak bilinecektim."Nazizm'in gün geçtikçe kuvvet kazanması onun huzursuzluğunu arttırıyordu. 1932 yılında California Teknoloji Enstitüsü'nden (Caltech) aldığı çağrıyla ABD'ye gittiğinde, Princeton Üniversitesi'nde yeni kurulmuş olan İleri Araştırma Enstitüsü'nde her yılın altı ayını geçirme önerisi aldı. O sırada Hitler'in iktidara geçtiğini duyunca Princeton'a yerleşti ve bir daha Almanya'ya ayak basmadı. Yazgısının Einstein'a oynadığı oyunlardan birisi de "Atom Bombası'nın babası" olarak olumsuz bağlamda anılmasıdır. Oysa onun atom bombasıyla bilimsel ilgisi çok dolaylı; politik ilgisi ise kesinlikle insancıl amaçlıydı.1905'te yayımladığı Özel Görelilik Kuramı'nın doğal sonuçlarından birisi olan kütle-enerji eşdeğerliliği, kütle ve enerjinin birbirlerine dönüşebilmeleri gerekliliğini ortaya koyuyordu. Kısa zamanda , Einstein'ın olası örnekler olarak belirttiği, radyoaktif olguların bundan kaynaklandığı ortaya çıktı. Bu dönüşüm, ölçülebilir boyutlarda ancak atom çekirdeğindeki değişmelerde gözlenebilmektedir. Nitekim güneş ve diğer yıldızların enerji kaynağı bu gibi olgulardır.
Ama bu sürecin yeryüzünde ciddi boyutlarda gerçekleşebileceği ancak 1938'de Otto Hahn ve Lise Meitner'in Berlin'de Uranyum Çekirdeği'nin yavaş nötronlarla bombardımanı sonucu "bölünmesi"ni keşfetmeleriyle belirmeye başladı. Kısa zaman içinde Joliot-Curie'ler ve Fermi bu bölünmede kütle azalmasıyla doğan enerjinin nisbi çokluğunu ve bölünme sırasında kaçan nötronların yeni bölünmeler doğurabileceğini kestirdiler. Tümüyle deneysel bir çalışmanın ürünü olan "bölünme"nin keşfinde Einstein'ın kendisinin de kuramlarının da bir etkisi olmamıştı. Ancak, II. Dünya Savaşı'nın başlamak üzere olduğu gergin günlerde, ABD'de bulunan Macar göçmeni üç fizikçi Leo Szilard , Edward Teller ve Eugene Paul Wigner , bu keşfin Almanların elinde tehlikeli bir silaha dönüşebileceğinden korkarak, çok etkin bir kişi olarak gördükleri Einstein'a gittiler. ABD'nin bu silahı daha önce yapıp, dehşetini zararsız bir şekilde dünyaya kanıtlayarak Almanları korkutması amacıyla onu Başkan Roosevelt'e yazılmış olan mektubu imzalaması için ikna ettiler; Bu, bir süre sonra girişilen ünlü "Manhattan Projesi"nin başlangıcı sayılabilir. Ancak proje, Einstein'ın hiçbir fiili katkısı olmadan yürütüldüğü gibi, zincirleme bölünme tepkimesinin kontrol altına alınarak nükleer enerjinin yararlanılabilir hale gelmesi, projenin ilk belirgin sonucudur. Almanların teslimi üzerine, "1945'te artık korkumuz Almanların bize ne yapabilecekleri değil, ABD'nin başka ülkelere yapabilecekleriydi" diyen Szilard, Einstein'a bu kez bombanın Japonya'ya atılmaması için Roosevelt'e bir muhtıra yazdırmaya gitti. Ancak Einstein'ın bu yeni mektubu, Roosevelt 12 Nisan 1945'te öldüğünde, masası üzerinde zarfı açılmamış olarak bulundu. Bombanın Japonlara karşı kullanılması, Szilard'ı , Fizikten kopartıp Biyofiziğe itti; Einstein'ın ise ölünceye kadar sürdürdüğü barışçı eylemlerini ve nükleer silahların kaldırılması girişimlerini şiddetlendirdi. İleriki yıllarda bu olaylarla ilgili anılarında "... benim asıl rolüm posta kutusu olmak gibiydi; mektup bana hazır getirilmişti, bana yalnızca imzalamak kalmıştı" diyen Einstein, bir görüşmecinin, -ilk mektubu kastederek- "Ama düğmeye siz bastınız" demesi üzerine, bir süre düşündükten sonra, her kelimenin üzerinde tek tek durarak ve sükünetle "Evet, düğmeye ben bastım" demişti.1920 yılında, Berlin'de "Benim barışçılığım bir içgüdüsel duygudur, bunun benliğimi sarmasının sebebi insan öldürmedeki iğrençliktir. Bu eğilimim, herhangi bir entelektüel kurama değil, yalnızca her türlü nefret ve gaddarlığa duyduğum derin antipatiye dayanmaktadır. Bu tepkiyi akılcı düşüncelere uydurmaya uğraşabilirim; ancak, bu bir aposteriori davranış olacaktır" diyen Einstein'ın aktif barışçılığının ilk örneği oldukça eskilere gider, Berlin'e yerleşmesinden bir yıl sonra çıkan I. Dünya Savaşının ilk günlerinde görülür. Bu sıralarda akademik ortam savaş ve bunun destekleyicisi olan şöven davranışların etkisi altına girmişti; Almanya'nın saldırganlığını haklı göstermek amacıyla "Uygar Dünyaya Duyuru" adlı bir bildiri için imza toplanıyordu. "Başkalarını psikolojik olarak kavramaktan yoksun, soğuk sarışın insanlar" dediği Alman toplumunda karşılaştığı bu durumda "... savaş mümkün olan en büyük hızla ortadan kaldırılmalıdır. Emirle yapılan kahramanlıklar, anlamsız vahşet ve vatanseverlik adı altında yutturulmak istenen bütün bu iğrenç saçmalıklar... Bunlardan nasıl nefret ediyorum... Benim insanoğlunun yüksek ruhluluğuna olan inancıma göre, bu zırvalık, eğer insanların sağlam anlayışları, ticari ve siyasal çıkarlar uğruna okullar ve basın aracılığıyla hırpalanmamış olsaydı, çoktan ortadan kalkmıştı" diyebilen Einstein, bildiriyi imzalamayı reddetti. Ertesi yıl, Fransız yazar Romain Rolland'ın çevresinde toplanan barış savunucusu grubu desteklediğini bildiren mektupta, "üçyüzyıllık yoğun kültürel çalışma,(demek ki) dinsel deliliği, milliyetçilik deliliğine çevirmiş; bazı bilim adamları ise sanki beyinleri çıkarılmışçasına davranıyorlar." diyordu.Barışa olan tutkusuyla 'Milletler Cemiyeti"nin kuruluşunu destekleyen Einstein, daha sonra bu örgütün kendisini hayal kırıklığına uğrattığını da dile getirecekti ; 1922'de bu örgüt bünyesinde kurulan "Entelektüel İşbirliği Komisyonu" nda önerilen görevi, bu komisyonun yapacağı işin niteliği konusunda açık bir fikre sahip olamadığını belirtmekle birlikte "çağrıyı kabul etmeyi bir görev biliyorum, çünkü bu günlerde uluslararası işbirliği için gösterilecek çabalara yardım esirgenmemelidir" diyerek kabul ederken, barış için bile olsa belirsiz fikirlere çekinceyle yaklaştığını belirtiyordu. Ertesi yıl ise "Milletler Cemiyeti'nin, görevini yapacak güce de iyi niyete de sahip olmadığına kanaat getirdim... Bu kurum, yapmakta olduğu işler bakımından bir uluslararası örgüt idealini yalnızca gerçekleştirememekle kalmıyor, böyle bir idealin varlığı düşüncesini de zedeliyor!" diyerek görevinden ayrılması ise onun amacından sapmış işlere karşı tavrına örnektir.Einstein, Yahudi olduğundan dolayı, küçüklüğünden beri karşılaştığı ve giderek Almanya'yı terketmesiyle sonuçlanan olaylara önemli bir tepki göstermemişti. Ancak, çeşitli ülkelerde yerleşememiş bulunan Yahudilerin geleceğini, salt insancıl yanıyla düşündüğü için Siyonizm'i benimsemiş ve bu uğurda en belirgin katkısını ; Kudüs'teki "İbrani Üniversitesi" nin kurulması için yapmıştı. Bu amaçla, birlikte ABD'yi dolaştığı ve sonradan İsrail Cumhurbaşkanı olan Haim Weissmann'ın ölümünden sonra kendisine önerilen aynı görevi kesinlikle reddetti.Il. Dünya Savaşı'ndan sonra barış için daha aktif tavırlar almaya başlayan Einstein, "Atom enerjisinin böylesine salıverilmesi, yeni bir sorun doğurmadı. Bu, sadece mevcut olan sorunun çözülme gereğini acilleştirdi" diyerek, "komedya" olarak nitelediği Milletler Cemiyeti gibi örgütlerin yerine, barışı tam anlamıyla sağlamak üzere bir "Dünya Hükümeti" kurulmasını önerdi. McCarthy döneminde ise, çeşitli kişileri suçlamak amacıyla tanıklık yapmaya çağırılanların, bunu reddetmelerini isterken, bu reddin hatta "sonucunda hapse girmek ve ekonomik perişanlığa katlanarak, salt ülkenin kültürel geleceği uğruna" yapılması gerektiğini savunuyordu. Einstein, son yıllarında Bertrand Russell'ın nükleer silahları yasaklama girişimlerini ve barışçı çağrılarını da yakından destekliyordu. "Ben Spinoza'nın tanrısına, kendisini tüm varlıkların uyumluluğunda gösteren tanrıya inanıyorum; insanın yazgısı ve eylemleri ile ilgilenen tanrıya değil'... Bildikleri azaldıkça insan tanrıdan uzaklaşır, bilgisini arttıran kişinin tanrıya yakınlığı artar... Tanrı, kişilere vergilerinde çok isabetlidir; bana bir katır inadından bir de keskin koku alma duygusundan başka birşey vermemiş!" diyerek tanrısını ve kendisini anlatan Einstein, 15 Nisan 1955'te hastaneye yatırılırken, ameliyat olmayı "Ben, kendim istediğimde gitmek istiyorum. Payıma düşeni yaptım. Şimdi gitmek zamanı. Bunu zarafetle yapacağım" sözleriyle reddetti.
Albert Einstein ( 1879 - 1955 )
Yirminci asrın ünlü Alman fizikçisi. Genel ve özel rölativite (izafiyet) teorisiyle tanınır. Aynı zamanda madde hakkındaki kinetik teorisi ve özel ısı teorileri kendisinin meşhur olmasına yardımcı olmuştur. Üstelik Kuantum teorisinin öncülerindendir. Einstein, 14 Mart 1879 senesinde Almanya'nın güneyindeki Ulm şehrinde Musevi ana-babadan dünyaya gelmiştir. Bir sene sonra ailesi Münih'e taşınmış, orada babası ve amcası küçük bir elektrokimyasal fabrika kurmuştur. Einstein, okulu sevmemiş, tahsiline evde başlamıştır. Amcasından Pisagor teorisi ve cebiri öğrenmiştir. Einstein basit cebir hesaplarından ve geometrik problemlerden çok hoşlanmıştır. 14 yaşına geldiği zaman, tabii bilimler hakkında yazılmış kitapların tesiri altında kalmıştır. Böylece alakası teorik fiziğe kaymış, 16 yaşındayken, ancak ikinci teşebbüsünde, 1896 senesinde Zürich’teki Federal Polyteknik okulunun giriş imtihanını kazanmıştır. Polyteknik okulunda öğrenciyken derslere pek devam etmemiş, kendi başına çalışmayı tercih etmiştir. Helmhotz, Boltzmann, Mach gibi fizik teorisyenlerinin kitaplarını,okumakla kalmamış, aynı zamanda Maxwell'in elektromagnetik teorisini tetkik etmiştir. 1900 senesinde buradan mezun olan Einstein, iş bulmakta çok zorluk çekmiş, nihayet 1902 senesinde Berlin'deki bir patent bürosunda iş bulabilmiştir. Buradaki vazifesi patent için yapılan müracaatları düzgün bir şekle sokmaktı. Şüphesiz ki bu iş kendisine fizik alanında rahat düşünme fırsatı vermiştir.
1905 yılı Einstein’ın verimli bir yılıdır. Özel rölativite (izafiyet) teorisi hakkında beş mühim yazı neşretmiştir. Daha sonra itiraf ettiğine göre bu yazıları yazması beş, hafta sürmesine rağmen 16 yaşından beri ışık hızı ile alakalı meselelerle meşgul olduğu ve bu ışık hızı meselelerinin ise rölativite teorisine yol açtığını söylemiştir.
“ Benim özel bir yeteneğim yok; sadece tutku derecesinde meraklıyım.”
Albert Einstein
Birleştirici İlke Arayışı:
Einstein 1905'ten sonra elektromanyetik kuvvetler ile çekim kuvvetlerini aynı biçimde ele almayı olanaklı kılacak temel ilkeleri bulmaya yöneldi. Bu sonuca kısmen, 1907 ile 1916 arasında uğraştığı Genel Görelilik Kuramı ile ulaştı. Genel Görelilik Kuramı bir çekim kuramıdır; yani iki cismin birbirine uyguladığı çekimle ilgilidir. Newton'un açıklamadan öne sürdüğü bu etkileşim kuramının yerine Einstein bir başka kuram geçirdi. Einstein'ın çalışmalarıyla, bu etkileşimin, o bölgede bulunan cisimlerin yol açtığı bir uzay-zaman eğriliği olduğu ortaya çıkmıştı. Bugün yetmiş beş yaşını aşmış olan bu kuram henüz «olgular»ca yalanlanmış değildir. 1930'lar ile 1950'ler arasında son derece popüler olan (ki o dönemde bu kuramı gazete ve dergilerin «matematik» köşelerinde sıkça görmek mümkündü) Genel Görelilik Kuramı bugün astrofiziğin temel çerçevesini oluşturur. Bu kuram aynı zamanda kozmolojiyi tümden yenilemiştir.
Einstein, kuramının evrenin genel yapısını betimleme olanağını verdiğini fark etmiş ve büyük bir şaşkınlıkla evrenin hem sınırsız hem de sonlu olduğunu keşfetmiştir.
Bugün kozmoloji, Genel Görelilik Kuramı üzerinde yükselmektedir. Kara delikler, büyük patlama (big bang) ya da çekimsel dalgalarla ilgili araştırmalar, Einstein'ın 1907 ile 1916 arasında yaptığı çalışmalar sonucunda açtığı yolda ilerlemektedir. Einstein tüm yaşamı boyunca Genel Görelilik Kuramını «sevgili çocuğu» olarak nitelendirmiştir; bunun nedeni herhalde onun Özel Görelilik Kuramı gibi kolay doğmamış olmasıydı: Einstein 1911 ile 1916 arasında matematik öğrenmenin yanı sıra bu dönemde daha önce hiçbir bilgisinin olmadığı tansör çözümlemesini ve Eukleidesci olmayan geometriyi öğrenmişti. Ayrıca yalnız çalışmayı sevmesine karşın çalışma arkadaşlarından Marcel Grossmann'a başvurmak zorunda kalmıştır. Einstein bu büyük matematikçiden, geliştikçe daha çok karmaşıklaşan kuramının biçimselleştirilmesi labirentinde kendisine yardım etmesini istemiştir.
Aslında Genel Görelilik Kuramı hem yapısıyla, hem de evreni betimleme biçimiyle Einstein için ideal bir biçimi temsil ediyordu. Bu kuram esasen bir alan kuramı kavramına dayanıyordu; yani uzayın belirli bir noktasında bulunan bir cismin, çevresindeki uzay bölgesinde bir değişiklik meydana getirmesi fikrini temel alıyordu. Bu cisim bir «alan» yaratıyordu; bu alan ise onu yaratan cisim tarafından uzayın bir bölgesinde oluşturulan bir değişiklikten başka bir şey değildi. Bu muhakemenin temeli şu ilkedir: daha önceleri düşünüldüğünün tersine, uzay içindeki cisimlere karşı duyarsız değildir, yani bir cismin varlığında ya da yokluğunda uzay aynı değildir.
Görelilik anlayışına göre iki cisim arasındaki etkileşim, cisimlerden birinin diğeri üzerinde yarattığı alan etkisiyle betimlenir: birinci cisim ikincinin bulunduğu yerde onun duyarlı olacağı bir alan, yani uzayda bir değişim yaratır; ikinci de bu etkiye karşılık verir. Bu süreç karşılıklı olduğundan (birinci ve ikinci cismin yerleri değiştirilebilir), burada betimlenen bir karşılıklı etkidir, yani uzayın aracı olduğu bir tür etkileşimdir.
Böylelikle alan kavramı bir sürekli değişkenlik (kontinium) fikrine dayanır: uzay her noktasında değişikliğe uğramaktadır. Bu sürekli değişkenlik kavramı, alan kavramını hem güçlendirir, hem zayıflatır. Güçlendirir, çünkü uzayın sürekli yapıda olmasıyla, uzayda (uzay-zaman) olup biten tüm fiziki süreçlerin betimlenmesi, bir alan kuramıyla uyumlu görünür. Zayıflatır, çünkü bir sürekli değişkenlik kuramına tekabül eden «serbestlik dereceleri» nin sayısı (yani, değişkenliklerin olanaklılığı), dünyayı temsil etmek için çok fazladır; herhangi bir anda alanın, yerelleşmiş bir cisim olarak «kristalleşmesi» gerekir.
Einstein kırk yıl boyunca ölümüne dek bu sorun üzerinde, kendi ifadesiyle kafa patlatmaktan vazgeçmedi. Tüm fizik kuramlarını birleştirecek bir kuram tutkusunu terketmedi ve sürekli olarak, 1905'te ortaya koyduğu görelilik ilkesine veya Genel Görelilik Kuramının temelindeki eşdeğerlik ilkesine benzer bir biçimde, tüm etkileşimler için geçerli olacak bir alan kuramı oluşturmaya çalıştı. İşte sık sık girişilip daha sonra vazgeçilen «birleşik kuram» geliştirme çabalarının temelinde bu yatar. Modern fizik bu tutkuyu biraz farklı bir yönden yeniden ele almıştır; çünkü Einstein’ın birleşik kuram üzerinde çalıştığı yıllarda bilinmeyen yeni etkileşimler bulunmuştur (atom çekirdeğindeki zayıf ve kuvvetli etkileşimler).
Bir Yalnız Adamın Koşusu:
İlkeler doğrultusunda izlenen yol arzulanan birleşmeye olanak vermese bile, Einstein en azından «inşa edilmiş» kuramı geliştirmeyi umuyordu, bu kuramla evreni oluşturan yapıtaşlarını ortaya koymak daha ulaşılır gözüküyordu. ışığın sürekli ortamda yayılma olanağını ortaya koyan 1905 makalesinin, aynı zamanda ışığın süreksizlik özelliğine sahip olduğunu içermesi, bu anlamdaki bir adımı oluşturuyordu. Aslında bu makale bugün fiziğin temel kuramı olan kuvantum kuramının kurucu, belgesi olarak da kabul edilebilir. Bu kuram, 1905 makalesinde ifade edilenlerle uyumlu olarak, evrenin temel yapıtaşlarının ya parçacıklardan ya da dalgalardan oluşabileceği düşüncesinin bir kenara bırakılmasını zorunlu kılar; ayrıca bir ölçümün sonuçlarının ancak istatistiki olabileceğini öne sürer. Kuvantum kuramı yalnızca olasılıkların hesaplanmasına olanak verir.
1905 ile 1927 arasında Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Paul Dirac ve kuramın diğer « kurucu öncüleri » tarafından geliştirilen (bu kurucular arasında Einstein'ın adı genelde anılmaz) kuvantum mekaniğinin ilkeleri özetle bunlardır. Ama Einstein'ın kuvantum kuramına katkısının 1905'te yayımlanan ışığın kuvantaları üzerine makalesiyle (veya 1907'de yayımlanan ve katılardaki fononlar kuramının kökeninde yer alan özgül ısı üzerine yazdığı makalesiyle) sona erdiğini düşünmek yanlış olur. Einstein, 1905'te «bulgusaI» olarak öne sürdüğü ışık kuvantaları varsayımını (yani Einstein bu varsayımı kesin kanıtlanmış olduğundan değil, ama kuramı iç tutarlılık nedenleriyle doğrulandığı için öne sürmüştü), daha sonraki yıllarda tekrar ele alarak onu «bulgusal»olmaktan kurtarıp «gerçek»liğini kanıtlamaya çalıştı. 1909'da, ışımadaki dalgalanma özelliğini inceledikten sonra ışığın doğasında bulunan bir «ikilikle», hem parçacık hem de dalga özellikleriyle nitelendirilebileceği fikrini geliştirdi.
Bu başarıları ile dikkati üzerine çekti ve 1911'de Prag'da Alman Üniversitesine teorik fizik öğretim üyesi oldu. Ertesi sene profesör olarak Zürich’teki Federal Polyteknik'e döndü. 1913'te Berlin'deki Kaiser Wilhem Cemiyetinin araştırmacısı oldu.
1916'da kuvantaların yalnız enerjileriyle değil, aynı zamanda (proton ve nötron gibi tüm «gerçek» parçacıklarda olduğu gibi) hareketlerindeki nicelikle de nitelendirilebileceğini gösterdi ve böylece kuvantaların gerçekliğinin kabulünde önemli bir adım attığını düşündü. Ama ışığın bu parçacık niteliğinin kanıtlanmasına yönelik deneylerde uğranan düş kırıklıkları, Einstein'ı, ulaştığı sonuçlan yeniden gözden geçirmek zorunda bırakacaktı. 1905 makalesinin temeli olan madde ışıma benzeşimine geri dönerek, 1924'te ışık kuvantalarının klasik «gerçek» parçacıklarla aynı istatistiğe boyun eğmediklerini gösterdi; ışık kuvantaları çeşitli olanaklı durumlarda düzenli bir dağılım göstereceklerine, onları gruplanmaya iten bir kuvvet varmış gibi, birbirleri üzerinde birikme eğilimine sahiptiler, bu da onların genelde bir dalga izlenimi vermesinin sebebiydi. Bu keşfin önemi göz ardı edilemezdi; lazerin ve aşın iletkenliğin bulunması, fotonlara özgü bu istatistiksel kuvanta (Bose-Einstein istatistiği olarak bilinir) bilgisine dayanır. Bununla birlikte Einstein'ın bu alandaki çeşitli çalışmalarına rağmen, Bohr, Heisenberg, Dirac ve diğerleri tarafından temsil edilen, kuvantum kuramının geliştirilmesindeki ana akımın dışında kaldığı doğrudur. Aslında Einstein kuvantum kuramının istatistiğe bağlı niteliğini kabul etmeyi her zaman yadsımıştır; bir ölçümün kuram tarafından yetkin bir biçimde öngörülemeyeceğini anlayamamıştır. Kuvantum kuramının kurulma yıllan olan 1913 ile 1927 arasında Einstein, onun onayını almaya çalışan genç araştırmacıların umutsuz çabalarına rağmen kuvantum kuramına karşı eleştirel bir tavır takındı. Daha sonraları kuramın mantıksal tutarsızlığını tartışmayı bir kenara bırakacak ve karşı çıkmalarının konusu biraz farklı bir alana kayacaktır: Einstein'a göre kuvantum kuramı henüz «eksiktir» (bu nedenle de «tamamlanması» için daha da derinleştirilmelidir) çünkü kesin deney koşullarında sistemin sonraki halini aynı kesinlikte verememektedir. 1927'de dönemin tüm seçkin kuvantum fizikçilerini bir araya getiren Solvay Kongresi, Einstein ile Bohr arasındaki kuramsal tartışmayla fizik tarihindeki yerini alacaktır.
1919'da karısından ayrıldı ve kuzeni Elsa ile evlendi. Bu arada Einstein meşhur "genel izafiyet teorisini" neşretti. Bu teoriye göre, uzak bir yıldızdan gelen şualar, şayet yeryüzüne gelirken güneşe yakın geçmiş ise bükülecekti. Einstein’ın bu sapma nazariyesi ve bunun miktarı 1919 senesinde iki İngiliz tarafından tam güneş tutulması anında test edildi. Kasım ayında bu nazariyesinin doğru olduğu ilan edilince ünü dünya çapında yayıldı. 1921 senesinde Nobel fizik ödülü kazandı. Bu ödül esasen daha önceleri fotoelektrik üzerine yaptığı çalışmaları için verilmişti.
Einstein’ın Nazizmden kaçarak 1935'te Amerika Birleşik Devletleri'ne iltica etmesiyle, bu tartışma yeniden alevlendi. Tartışma bu kez Kuvantum kuramında «yerel olmama»(yerel olmayan etkileşim) denen bir sorun üzerindeydi. Yerel olmayan etkileşime göre, geçmişte karşılıklı etkide bulunan iki sistem üzerinde yapılan ölçümler, birbirlerinden bağımsız değildir; sistemlerden biri üzerinde yapılan ölçümler, bu iki sistem birbirinden ayrı da olsa, sanki birbirleriyle anında bağlantı kuruyorlarmış gibi ya da «haberleşiyorlarmış» gibi, bir diğeri üzerinde yapılan ölçümleri de belirlemektedir. Bu nokta kuvantum kuramının kuruculan tarafından daha önce fark edilmemişti. 1935 'te yayımlanan ünlü bir makaleyle (bu makalede geliştirilen düşünceler «EPR paradoksu» olarak bilinir; EPR makale yazarlarının baş harfleridir: Einstein, Podolsky ve Rosen) fizikçiler topluluğunun dikkatini kuvantum kuramındaki bu şaşırtıcı duruma yönelten Einstein'dır. O zamandan beri bu konu üzerindeki çalışmalar sürmektedir, özellikle Alain Aspect ta,rafından 1982'de gerçekleştirilen ünlü deneylerde belirlendi ği gibi, birbirine etkide bulunmuş iki fotonun durumları gerçekten de bu etkileşimin izlerini taşımaktadır ve bunlar sonsuza dek birbirleriyle bağlantılı kalacaklardır. Einstein tarafından kuvantum kuramına yöneltilen eleştiriler genelde onu tercihinin alan kuramları yönünde olmasıyla ilişkilendirildi. Sorunun kökeninde süreksizin sürekliye olan baskınlığının söz konusu olmasına rağmen Einstein'ın kafasını kurcalayan sorun bu değildi. Einstein'a göre kuvantum kuramındaki asıl kusur parçacıkların varlığını açıklayamamak ve kuvantaların varlığını onları doğrulamadan ortaya koymaktır. Einstein'ın yaşamının yalnızlık içinde sona erdiğini ifade etmek pek de abartma olmayacaktır. Einstein kendisinin 1905'te ortaya koyduğu ışık kuvantalarının varlığından kuşkulanan birkaç meslektaşıyla yalnızlığını paylaşmıştır. 12 Aralık 1951 tarihli bir mektubunda şöyle yazıyordu:”Elli yıldır bilinçli olarak kafa yorduğum şu soruna bir yanıt bulmuş değilim: Işık kuvantaları nedir? Bu gün çıkagelen ilk aklıevvel, onun ne olduğunu bildiğine inanıyor, ama kendini aldatıyor.”
Einstein 18 Nisan 1955'te öldü; son yazısı Bertrand Russell ile birlikte kaleme aldıkları bir barış çağrısıydı.
Klasik Fizikçilerin Sonuncusu:
Einstein bugün efsane haline gelmiş bir şahsiyettir; onun imgesi, ister reklam için olsun, isterse yaşama karşı bir tavırı belirtmek için olsun, çok kullanılmıştır. Bu efsanelerin dışında, yaptığı katkının ölçüsünü kendi etkinlik alanında aramak önemlidir: fizik alanı. Einstein ışık kuvantaları üzerine 1905'te yayımladığı makalesiyle, kuvantum kuramının kurucusudur. Kuşkusuz kısa süre içinde kuvantum kuramına belli bir mesafeyle yaklaşır olmuştur, ama böyle bir eleştirel tavrın bilim topluluğu bünyesinde büyük kazançlar sağladığını da göz ardı etmemek gerekir; eğer Einstein bu sorunlarla uğraşmamış olsaydı, örneğin yerel olmayan etkileşim gibi sorunlar daha uzun süre fark edilmeyebilirdi. Einstein'ın, kuvantum kuramını bu haliyle kabul etmeyi yadsıması, aynı zamanda fizik tarihinin onunla sona eren bir evresine de ait olduğu anlamına gelmektedir; bugün, fizik artık temelini oluşturan kuvantum kuramı olmadan düşünülemiyor.
Einstein'ın bir diğer alanda da katkısı olmuştur ki, ondan sonra fizik, daha önce olduğundan farklıdır; bu alan, temel ilkelerin araştırılması alanıdır. Bugün fizik tümüyle belli sayıdaki ilkelerin kabulüne dayanmaktadır; bu ilkeler değişmezlik ya da simetri ilkeleridir. Bunlar fizik yasalarının dayandığı «üstünyasa»lardır. Bugünkü kuramsal fizikçilerin temel etkinlik alanını oluşturan bu ilkeler Einstein'la ortaya çıkmıştır.
Gerçi Einstein'dan önceki fizik de bu ilkeleri uyguluyordu, ama deneyci yoldan yani şu ya da bu yasanın, şu değişmezlik ilkesine uyduğunun doğrulandığını öne sürerek uyguluyordu.
Einstein'dan itibaren buna karşıt bir yoldan gidilmektedir; önce değişmezlik ilkelerinin ne olacağı, daha sonra da onlardan çıkacak yasalar belirlenir. Bu anlamda bugünkü fizikçiler Einstein'ın bıraktığı mirası kullanmaktadırlar.
Kaynak : Yeni Rehber Ansiklopedisi; Cilt-6; Sayfa: 213-214
Hürriyet Gazetesi - İz Bırakanlar eki
"Sicim Teorisi" (String Theory): Bu teoriye göre evreni oluşturan en temel bileşenler, nokta gibi parçacıklar değil; titreşen minyatür keman tellerine benzeyen ipliklerdir. Tek boyutlu, çok küçük, birbirinin aynısı, halkalar şeklinde dalgalanan bu iplikçiklerin, ilmik görünümünde oldukları kabul edilmektedir. Kemanın tellerinin farklı titreşimlerinden farklı sesler çıkması gibi, evrendeki tüm çeşitliliğin kaynağında, bu sicimlerin farklı ayarlardaki titreşimleri olduğu varsayılmaktadır.
Einstein'ın genel rölativitesi, quantum mekaniği gibi teorileri tutarlı halde birleştiren tek teori olarak, "Sicim Teorisi"nde sicimlerin büyüklüğünü görmek mümkün olmasa da, matematiksel olarak hesaplanabilmektedir. Bilim adamlarının, uzay-zamanın dokunduğu malzeme olarak kabul ettikleri bu sicimler,1.6x10-35 m (0.000000000000000000000000000000000016 metre)'dir. Plank uzunluğu denilen bu ölçü, bilinen en kısa uzunluktur ve atomun çekirdeğini oluşturan protonların 10-20 katı kadardır. Eğer bir atom, Güneş Sistemi'nin boyutu kadar büyütülseydi, bu sicimlerden her biri bir ağaç büyüklüğünde olurdu. Bir atomun, çıplak gözle görülen en küçük şeyden 100.000 kat daha küçük olduğu düşünülürse, söz konusu uzunluğun küçüklüğü daha iyi anlaşılabilir. Pensilvanya Üniversitesi'nden fizik profesörü Abhay Ashtekar ve Varşova Üniversitesi'nden fizik profesörü Jerzy Lewandowski "Space and Time Beyond Einstein" (Einstein'ın Ötesinde Uzay ve Zaman) başlıklı makalelerinde, uzayın dokunmuş görüntüsünü şu ifadelerle yorumlamaktadırlar:
Bu teorisinde Einstein yerçekimi alanını, uzay ve zaman kumaşının içine dokudu... Hepimizin alışmış olduğu süreklilik yalnız bir tahmin. Elverişli olması için 2 boyutlu bir sürekliliği temsil ediyor; fakat gerçekte 1 boyutlu ipliklerle örülüyor. Aynısı uzay-zaman kumaşı için de geçerli. Bunun tek nedeni bu kumaşı dokuyan 'kuantum iplikçiklerinin' evrenin bizim yaşadığımız bölgesinde son derece sıkı dokunmuş olması ve bizim bunu bir süreklilik olarak algılamamız. İplikçiklerden her birinin ya da polimer hareketliliğinin, bir yüzeyle kesişmesi durumunda, yaklaşık 10-66 cm2 boyutlarında 'Plank kuantum' alanı oluşuyor. Bu da 100 cm2'lik bir alanda buna benzer yaklaşık 1068 kesişmenin gerçekleştiğini gösteriyor. Sayı bu kadar yüksek olduğu için bu kesişmeler birbirlerine çok yakınlar ve biz de bunları bir süreklilik olarak görüp yanılıyoruz.
New York Times gazetesinde "Evren Nasıl İnşa Edildi?" sorusuna cevap arayan bir makalede de şu satırlar yer almaktadır: Protonları, nötronları ve diğer parçacıkları meydana getiren minik kuarklar bile, Plank ölçeğinde var olabilecek engebeleri hissedemeyecek kadar büyük. Fakat yine de kısa süre önce fizikçiler, kuarklarla birlikte var olan herşeyin daha küçük nesnelerden meydana geldiklerini öne sürmüşlerdi. Bunlar 10 farklı boyutta titreşen süper-sicimlerdir. Plank ölçeğinde uzay-zamanın dokusu, Mısır'ın en nadide pamuklu kumaşının büyüteç altında çözgülerinin ve örgülerinin sergilenmesi gibi aşikar olacaktır.
Teorik fizikçi Lee Smolin, Three Roads to Quantum Gravity (Kuantum Çekimine Üç Yol) adlı kitabında "How to Weave A String?" (İplik Nasıl Dokunur?) adlı bir bölüme yer vermekte ve konu ile ilgili şunları ifade etmektedir: uzay ilmikler ağı şeklinde 'dokunmuş' olabilir Tıpkı bir kumaş parçasının iplikler ağı halinde 'dokunmuş' olması gibi.
Kozmolog ve astrofizikçi Prof. Martin Rees'in Our Cosmic Habitat (Kozmik Yurdumuz) adlı kitabında ise şöyle belirtmektedir: Günümüzdeki kavramlarla uzay boşluğu çok sadedir... Fakat daha küçük bir ölçekte incelendiğinde birbirine dolaşmış sicimler halinde olabilir.
Siz Uzay Zamandan Yapıldınız! (You are made of Spacetime!İnsanoğlunun en temel sorusu sanırım “Kimim?” ve “Nereden geldim?” Öyle ki bu iki soru tüm dinsel inanışını, politikasını, karakterini hatta arabasında dinlediği müziğe kadar yaşamını etkiliyor. Bilimadamlarının peşine düştüğü en büyük teori de herşeyin teorisi, şu anda farklı nedenlerle açıklanan bu bir çok kuvveti, evren görüşünü tek bir modelle ortaya koymak. Newton’un dünya ölçeğinde halen kullanılmakta olan kanunları, Einstein’in anlaması da anlatması da “Bin Bir Gece Masalları” gibi hem egzotik, hem hem hikayeler ilerledikçe anlaşılan yapısıyla karmaşık olan Genel Görelilik / Özel Görelilik Teorileriyle son buldu. Kısaca rölativite dediğimiz unsurlar, her yeri homojen olan evren modelini yıktı. Basit kütle çekimine dayalı evrensel gökcisim hareketleri, yerlerini uzay-zamanın büküldüğü, esnediği, katlandığı, uzayarak karadeliklere çöktüğü hallere bıraktı. New Scientist 12 Ağustos 2006 sayısına göre bizler “uzay-zaman”dan oluşmuşuz. Yani uzayın ve zamanın bir şerit gibi bükülmesi sonucu uzay zaman düzlüğünde görülen biçimleriz.Bu temel atom altı parçacıkların hatta daha büyük parçaların, uzay-zaman bükülmesinin yönüne göre isimlendirilmesini de getiren bir teori ki bana hem çok inandırıcı hem de çok yenilikçi geliyor. Dediğim gibi teori üzerine okumaya devam ediyorum. Ama en garip olanı bizim ve tüm evrenin koca bir deniz gibi tek parça olmasına karşın kendi üzerine katlanmış minik çok minik uzay-zaman bükülmeleri olmamız. Çok ama çok garip!“EVREN ASLINDA İÇİNDEKİ TÜM GÖKCİSİMLERİ VE CANLILARIYLATEMELDE DEV BİR BİLGİSAYAR MI? TEK BİR ZEKA MI? BU DEV ZEKANIN HER QUBİTİ (KÜBİTİ, QUANTUM BİT’İ) BİR TEMEL PARÇACIK MI? EVREN YAŞARKEN AYNI ZAMANDA SÜREKLİ BİR HESAPLAMA MI YAPIYOR? ÖYLEYSE NEYİ HESAPLIYOR? YAŞAM ASLINDA BİR PROGRAM MI VE ZAMAN BU PROGRAMIN ADIMLARI MI? BİLİMADAMLARI BU MODELLE BU DEV ÖLÇEKTEKİ BİLGİSAYARIN NASIL OLUŞTURULABİLECEĞİNİ ORTAYA KOYUYORLAR. BAŞTAN BERİ BU ŞEKİLDE OLMASI MUHTEMEL BİR EVREN MODELİYLE.
“Her şeyin kuramı” mümkün mü? Veya nasıl?Doğaya bakış açımızda köklü bir değişim süregelmektedir. Yeni yaklaşımda, çeşitlilik, zaman ve karmaşıklık kendini en çok duyumsatan etmenler olarak ortaya çıkıyor. Makine Çağı ve Newton mekaniğinin bir dizi kavramları yerini Yüksek Teknoloji Çağının ve kuantum mekaniğinin kavramlarına bırakıyor: Kararlılık kararsızlığa, düzen düzensizliğe, doğrusallık doğrusal olmayan ilişkilere, zamansızlık da zaman bağımlılığına yol veriyor. Yeni bir bilimin mayalandığı ortada! Bir önceki çağın bilimsel yaklaşımı, dizgeleri parçalarına ayırmaktı; ancak ayrılan parçalar yeniden bir araya getirilerek bütüne ulaşma işlemi unutuldu! Bu görevi, bugünkü devrim üstlenmiş durumda: Fizikle dirimbilim (biyoloji), şansla zorunluluk, bilimle insan değerleri yepyeni bir çatı altında yeniden bir araya getiriliyor.
İnsanlık, doğanın temel bir düzeyde basit ve kararlı olduğu “ilüzyonuna” Bohr’un atomun gezegen modeli ve Einstein’ın Birleşik Alan Kuramı bağlamlarında da kapılmıştı. Zaman geçtikçe evrensel yasaların yalnızca kararlı dizgelerde geçerli olduğunu, diğer yandan evrenin büyük bir bölümünde evrimin, kararsızlıkların, basitlik yerine karmaşıklığın ve çok çeşitliliğin süregeldiğinin ayırdına vardık.Ayrıca, temel doğa yasaları dediğimiz şeyler gerçekten temel mi? Zamanın ilerlemesiyle Tanrı’nın yerine doğa, ilahi yasalar yerine doğa yasaları geçmedi mi?
1927 yılında Solvay Konferansı’nda Einstein ile Bohr arasında geçen o sıcak tartışmaların özünde, ’Kuantum kuramı kapalı mı, açık mı; daha derin bir düzeyde temel bir yasa arayalım mı, aramayalım mı?” seçeneklerinin savaşımı yatıyordu. Havada uçuşan kilit sözcükler “complete” (tam, tamamlanmış) ve “incomplete” (eksik, tamamlanmamış) idi. Bu sözcüklerin sözlük anlamları tartışmanın özünü yansıtmayabilir. Solvay’de geçen tartışmanın özünde temel kuram ve yasalar bulma saplantısı, yani son bilgi saplantısı yatıyordu. Bu çaba mutlak olanı bulma çabasıydı. Günümüzde de “Büyük Birleşik Kuram” (BBK) olarak adlandırılan benzer bir çaba, Büyük Patlamacı evrenbilimcilerle parçacık fizikçilerini birbirlerine giderek daha da yaklaştırdı. Bu yazıda, plazma evrenbilimcilerden biri olan Eric Lerner’in The Big Bang Never Happe ned adlı kitabında BBK’ya bakışını inceleyeceğiz. Yazının geri kalan bölümü Lerner’in görüşlerini yansıtıyor; araya girip kendi görüşlerimi de belirtme özgürlüğünü kullandım...
General Relativity and Special Relativity Files ( Genel Rölativite ve Özel Rölativite Dosyaları)
PDF DOSYALARI
Genel görelilik kuramıGenel görelilik kuramı, ivmeli devinim ile kütleçekimi açıklamasını özel göreliliğe birleştiren, genelleyen kuramdır. 1916'da Einstein tarafından ortaya konmuştur. Genel görelilikten önce, Newton'un kütleçekim kuramı geçerli kabul ediliyordu. Newton'un formülleri (yatay atış, dikey atış vb) bugun de duyarlılık gerektirmeyen uygulamalarda geçerlidir. Ancak aya roket göndermek gibi duyarlı işlerde Einstein formülleri kullanılmaktadır. Genel olarak Newton mekaniğinde Kuvvet (F), Görelilik kuramında ise Kütle (M) önemli ve önceliklidir. Genel görelilik ile Einstein şunları ortaya çıkartmıştır:Yerçekimi (kütleçekimi) ve ivmeli devinim birbirinden ayırt edilemez (Eşitlik ilkesi) Kütle, içinde bulunduğumuz uzay-zaman'ı eğip bükmektedir. Yerçekimi bir kuvvet değildir, uzay-zaman'ın geometrik eğriliğinden ortaya çıkar.
Özel Görelilik - CD-1 Genel Görelilik -CD-2
Genel görelilik, kendi zamanı için inanılması güç pek çok öngörülerde bulunmuştur; bunlardan en önemlileri:Eğer kütle uzay-zamanı geometrik olarak eğiyorsa, Güneşin çok yakınından geçip gelen uzak yıldızların ışıkları eğrilmiş olmalıdır. Bu eğrilik güneş çektiği için dış bükey değil de uzay-zamanın eğriliğine uygun iç bükey olmalıdır.
Çok çok yoğun kütleler uzay-zamanı öylesine bükebilir ki, uzay-zaman kendi üstüne katlanır ve içine çöker, böylesine yoğun bir kütle görülemez çünkü ışık dahi bu uzay-zaman eğriliğinden, çökmesinden kurtulamaz.
Genel Rölativiteye ait Einstein denklemi:
R is the Ricci tensor, R is the Ricci scalar, g is the metric tensor, T is the stress-energy tensor, and the constant is given in terms of π (pi), c (the speed of light) and G (the gravitational constant).
When Einstein published the field equations of General Relativity in 1915, he sought to describe the shape of spacetime in the presence of matter. To do this he had to express the results using tensors (similar to matrices, they can be summed over any number of dimensions). Typically, the notation uses indices μ summed over the spatial dimensions (x,y,z) and ν summed over (x,y,z) and can is expressed as
Some terms may be familiar, such a Newton's constant of universal gravitation G, but the others may require a bit of explanation. The are:
gμ&nu = the Riemann tensor describing the scale factor (metric) of spacetime. This is essentially a determination of the distance between adjacent points in spacetime.Rμ&nu = the Ricci tensor, and is essentially derivatives of the Riemann tensor.R = the "trace" of the Ricci tensor describing the radius of spacetime's curvatureTμ&nu = the stress-energy tensor describing the density of mass-energy in spacetime
-Kütle uzay-zamanı eğiyorsa bu eğilmeden zaman da etkileniyor(göreceli) olmalıdır. Eğilmiş zaman yavaş akmalıdır. -Hareketli büyük kütleler etraflarındaki bir kısım uzay-zamanı da sürükleyebiliyor olmalıdır. -Kütle uzay-zamanı eğiyorsa, kütle yakınındaki eğrilikten ilerleyen ışık, uzağındaki düzgün uzay-zamanda ilerleyenden daha uzun yol almalıdır. -Yüksek kütleli oluşumların ani hareketleri uzay-zamanda ani değişimlere, eğrilik dalgaları oluşmasına neden olabilir. Bu öngörülerin hemen hepsi 1916'dan günümüze dek gözlenebilmiş, defalarca kez denenmiş ve doğru çıkmıştır:-1919'da ilk kez İngiliz bilimciler güneş yakınından gelen ışığın eğri çizdiğini gözlemlediler. Daha sonraları yapılan bütün gözlemler eğriliğin GG'nin hesapladığı ile oldukça yakın olduğunu gösterdi. -Evrende hiç ışık vermeyen ve etrafındaki her şeyi içine çekecek kadar yoğun kütle gösteren oluşumların varlığı tespit edildi. Karadelik adı verildi. Kütle yakınında ve uzağında çok hassas atom saatleri ile yapılan deneylerin hepsi kütle yakınında zamanın GG'nin hesaplarına uygun olarak yavaşladığını gösterdi. -Çok hassas jiroskoplarla donatılmış LEGOS1 ve LEGOS2 uydularının 11 yıl süren ölçümleri dünyanın etrafındaki uzay-zamanı sürüklediğini ortaya koydu. -Güneşin ardına geçen Viking uzay araçlarından dünyaya gönderilen sinyallerin olması gerekenden daha uzun sürede dünyaya ulaştığı, yani uzay-zamanın güneş tarafından eğilmesinden etkilendikleri ortaya çıktı. -1993'te Hulse ve Taylor, ikiz yıldızların spiral hareketinden uzay-zaman eğrilik dalgalarının oluşumunu gözleyerek nobel kazandılar. Kütle, uzayı olduğu kadar zamanı da bükmektedir. Zamanın bükülmesi kütlenin merkezinde geleceği işaret eder şekildedir. Etkiyen hiçbir kuvvet olmadığı için, cisim kendi geleceğine doğru ilerlemektedir (düşmektedir)
Uzay/Zaman
Uzay/zaman, uzay ile zamanı "uzay-zaman kontinyumu" adı verilen yapıda birleştiren matematik modeli. Öklitçi yaklaşıma göre evren uzayın üç boyutu ve dördüncü boyutu oluşturan zamandan oluşur. Fizikçiler, uzay ve zaman kavramlarını tek bir çatı altında birleştirmek yoluyla, karmaşık fizik teorilerini önemli ölçüde basitleştirmeyi ve evrenin işleyişini süpergalaktik ve subatomik seviyelerde daha basit ve ortak bir dilde açıklamayı başarmışlardır.
Focus Dergisi Zamanda Yolculuk: 1 - 2 - 3 - 4 -5
Kip Thorne ile Zamanda Yolculuk: 1 - 2 - 3 - 4 -5
EPR Deneyi
Görelilik kavramı üzerine
KUANTUM TEORİSİ VE TEMEL İLKELERİ
Dört boyutlu Minkowski Uzayı
Kuantum Teorisi ve felsefi temeller (PDF dosyası)
Kuantum Teorisi 100 yaşında. (PDF dosyası)
Kütleçekim dalgası peşinde (PDF dosyası)
Kuantum ve Kedi
İkizler Paradoksu ve Genel Görelilik
Kuantum kuramına dair notlar
Einstein ve göreceliksel evren
Kuantum Sorular - Cevaplar: Alev Alatlı
Güncel Fizik soruları ve yanıtları
Evren nedir? Uzay ve zaman(Pdf)
Dr.Michio Kaku ile Söyleşi
Süper Cisimler ve ESİR Maddesi
Atomun Peşinde
Einstein Alan Denklemleri (Pdf)
Mistik, Felsefi ve Dinsel bakış açısı:
Dinsel motifler içinde evren ve madde: Taşkın Tuna
Işık ve Hayat
MUTLAK GERÇEKLİK ARAYIŞINDA BİLİM VE DİN
Kuantum Fiziği ve İnanç Evreninde bir gezinti
Kuantum Fiziği ve Düşünce Dünyamızın Kontrolü
Kuantum Fiziği,Görelilik ve Doğanın Diyalektik Anlayışı-III
Bilimsellik ve Ussallık
Kuantum fiziği -1(Pdf dosyası)
Kuantum fiziği-2 (Pdf dosyası)
Atom fiziği (Pdf dosyası)
Atomfiziği-2 (Pdf dosyası)
Moleküler fizik(Pdf dosyası)
Enerji eşittir kütle
Quantum Mechanics-Sultan TARLACI (Pdf dosyası)
----------------------------------------------
1- Zamanda yolculuk (Pdf dosyası)
2-Zamanda Yolculuk Gerçek mi(pdf)
3-Zaman içinde yolculuk (Pdf)
4-Zamanın Oku(Pdf)
5- Zaman Geriye Akabilir mi?(Pdf)
6- Zamanda Yolculuk (Pdf)
----------------------------------------
- Gravitasyona Dair Bilgi
- Relativiteden Önce
- Görelilik Kuramları
-Special Relativity Lecture Notes
- İzafiyet Kuramı - Fizik
-Kuntum Mekaniği - Fizik
-Ekstra Boyutlar-Başka Boyutlar (Pdf)
Kaynakça
1. Einstein,Albert&Infeld,L.eopold; Fiziğin Evrimi,Onur Yay
2. Feynman,Richard; Fizik Yasaları Üzerine,TÜBİTAK yayınları
3. Gamow, George; Güneş Diye Bir Yıldız(1963),Çeviren:Gülen Aktaş,Say yayınları(1991)
4.Gürdilek,Raşit;Bilim Ve Teknik (TÜBİTAK,yazının tamamı yukarıda)
5.Hawking,S; Karadelikler ve Bebek Evrenler(1993),Çeviren: Nezihe Bahar,Sarmal Yayınevi(1994)
6.Hawking,S;Çeviz Kabuğundaki Evren(2001),Çev:Kemal Çömlekçi,Alfa yayınları(2002)
7.Heisenberg,Werner;Çağdaş Fizikte Doğa,Çevirenler: Vedat Günyol-Orhan Duru,Çan yayınları (1950)
8. Heisenberg,Werner; Parça ve Bütün(1969),Çev: Ayşe Atalay,Düzlem ya(1970)
9.Herbert,Nick;Temel Bilinç(1993) Çev: Meltem Andırıç, Ayna yayınları(1999)
10. İpekoğlu,Yusuf, Bilim ve Teknik,Ekim 2000
11. Landau,Lev &Y.Roumer,İzafiyet Teorisi Nedir?Çev:S.Gemici,Say yay(1996)
12. Omnes,Roland;Evren ve Dönüşümleri(1973), Çev: Sacit Tameroğlu-H.Vehbi Eralp,Onur Yay(1978)
13. Pagels, Heinz. R.;Kozmik Kod 1 ve 2(1981),Çev: Nezihe Bahar, Sarmal yay(1993)
14. Petrucci-Harwood, Genel Kimya,Tahsin Uyar Editörlüğündeki çeviri,Palme yayıncılık
15. Saçlıoğlu,Cihan;Bilim ve Teknik,325. sayı
16. Penrose, Roger; Uzay ve Zamanın Doğası
17. Penrose, Roger; Büyük,Küçük ve İnsan Zihni,Çeviren: Cenk Türkman,Sarmal Yayınları(1998)
18.Raymond, A, Serway;Fizik 1, Palme Yayıncılık (1995)
19.Tez, Zeki,Kimya Tarihi,V yayınları
20.Vasilyev,M.-Stanyukoviç, Madde ve İnsan,Çev: Ferit Pehlivan, Onur y(İkinci baskı,1989)
Alıntılar ve Yararlandığım kaynak: -Kuantum Fiziği- Ramazan KARAKALE / http://www.atominsan.com/baslik.htm
Düzenleme: Çetin BAL (orijinal metinler düzenlenmiş ve eklemeler yapılmıştır)
Zamanda yolculukla ilgili sayfalar: Hazırlayan Çetin BAL;
Sayfalar:
1Hiçbir yazı/ resim izinsiz olarak kullanılamaz!! Telif hakları uyarınca bu bir suçtur..! Tüm hakları Çetin BAL' a aittir. Kaynak gösterilmek şartıyla siteden alıntı yapılabilir.
The Time Machine Project © 2005 Cetin BAL - GSM:+90 05366063183 -Turkiye/Denizli
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder