KUANTUM MEKANIĞI

Fizikçileri, kuantum mekaniğine götüren yolculuk bilmece gibi bir problemle başladı.

Diyelim ki, evde ki mükemmel bir yalıtıma sahip fırınınızı 200 santigrat dereceye ayarlıyorsunuz ve ısınması için yeterince zaman ayırıyorsunuz. Yakmadan önce, fırının içindeki tüm havayı boşaltmış olsanız bile, duvarını ısıtarak fırının iç kısmında ışınım dalgaları yaratırsınız.

Bu, Güneşin yüzeyinin ya da kızgın ocak demirinin yaydığı türde bir ışınım yani elektromanyetik dalga biçimindeki ısı ve ışıktır.

20. Yüzyılın başlarında fizikçiler, seçtikleri sıcaklığa ayarlanmış bir fırının içindeki elektromanyetik ışınımın taşıdığı toplam enerji miktarını hesapladılar.

Işte tam burada tuhaf bir cevaba ulaştılar. "Hangi sıcaklığa ayarlanmış olursa olsun, fırının içindeki enerji sonsuzdur." Bunun anlamı gayet açıktı. Fizikçilerin keyfi kaçmış, bu duruma bir açıklama getirememişlerdi.

Planck 1900`de bu muammayı çözerek, 1918`de fizik dalında Nobel Ödülünü kazandı. Fırının içinde sonsuz miktarda enerji oluşacağına dair tuhaf sonucu, sonlu miktara düşürmek için Planck`ın uyguladığı strateji gayet zekiceydi.

Planck`a kadar yapılan hesaplamalar, 19. yüzyıl termodinamiğine dayalı hesaplamalardı. Bu da , her bir dalganın taşıdığı enerji miktarının toplama katkıda bulunabileceği varsayımı.

Plank ise, bir dalganin taşıyabileceği minumum enerji miktarı, katkıda bulunması gereken miktarı aşıyorsa, o dalga katkı da bulunmamakta, atıl kalmaktadır. Eğer doğalgaz için ödemeniz gereken aylık ücret 55 TL ise ve sizin 100 TL tüm paranız var ise ödemiyorsunuz , muaf tutuluyorsunuz demek oluyor. Bu şekilde kimi dalgalarda katkıda bulunmuyor, muaf tutuluyorlar kısacası. Böyle olunca da sonlu sayıda müştreri doğalgaz parasını öder gibi sonlu sayıda enerji oluşmuş oluyor fırının içinde.

Kısacası, Planck`ın iddiasina göre, eğer dalga boylarının frekansı yükselir ise bu enerji sıçramalarının boyutları, büyür. Bu durumda enerji miktarı sonlu kalır. Sonsuz enerji paradoksunu çözen önemli bileşen işte bu dur.

Kuantum mekaniği, evrenin mikro özelliklerini anlamaya yönelik kavramsal bir çercevedir. Atomik ve atomaltı mesafe ölçeklerinde de incelendiğinde evrenin çarpıcı özelliklerini ortaya koymaktadır.

Kuantum mekaniğiyle uğraşan en büyük isimlerden Richard Feymann, 1965 yılında "Kuantum mekaniğini, hiç kimsenin anlamadığını rahatlıkla söyleyebilirim, sanırım" demişti. Çünkü atomik ve atomaltı ölçeklerde evreni anlamaya ve açıklamaya girişirken dilimizi de akıl yürütme biçimimizi de önemli ölçüde değistirmemiz gerekmektedir.

Tüm zamanların en seçkin fizikçilerinin bir kısmı da az yada çok, hatta Einstein bile Kuantum mekaniğini bütünüyle kabul etmeye yanaşmamıştır. Kuantum kuramının başlıca öncülerinden Niels Bohr bile "Kuantum mekaniğini düşündüğünüzde, başınız dönüp mideniz bulanmıyorsa, onu gerçekten anlamış sayılmazsınız" demiştir.

Büsbütün tuhaf, deli saçması gibi gelse de, matematiksel olarak tutarlı bir kuram ve şaşırtıcı bir geçerlilikte doğrulanan tahminleri olanaklı kılmaktadır. Eğer Kuantum mekaniği içinde iseniz ve anlamakta zorlanıyorsanız, üzülmeyiniz. Yalniz değilsiniz, bütün dünya sizlerle aynı hislere sahip, sabırla incelemeye devam ediniz.

Kaynak : evrenin zerafeti (Brian Greene)

Düzenleyen : Inanc Kaya Kizilkaya