Zamanın Başlangıcı

“Zamanın başlangıcı” kavramını anlamak ilk bakışta zor olabilir. Çünkü düşündüğümüz her şey zamana bağımlıdır. Gözümüzün önüne getirdiğimiz her maddesel olay, zamanın akışı içinde gerçekleşir. Ama zaten önemli olan da budur. Big Bang’den önce hiçbir madde olmadığı için, tam bir “yokluk” vardır. Big Bang’deki patlama ile evrene dağılan “kozmik yumurta”, uzunca bir süre beklemiş ve sonra da patlamaya karar vermiş değildir. Big Bang anından önce o kozmik yumurta da, o kozmik yumurtanın dağılacağı bir “uzay boşluğu” da yoktur. Hiçbir madde olmadığına göre, maddenin etkileşimlerine göre işleyen zaman da olmaz.

Big Bang’in yalnızca maddenin değil, zamanın da başlangıcı olduğu, üç İngiliz astrofizikçi (Hawking, Ellis ve Penrose) tarafından geliştirilen uzay-zaman teoremi ile açıklandı. Ortaya çıkan “zamansızlık” kavramı, yalnızca maddenin değil, zamanın da yaratılmış olduğunu göstererek önemli bir gerçeği ortaya koyuyordu.

Zaman maddelerin hareket etme ölçüsüdür. Dolayısıyla madde yoksa zamanda var olamaz. Big Bang öncesinde ise madde olmadığı için zaman yoktur. Zaman Big Bang'te atomların oluşması ile başlamıştır.

Bu noktada önemli bir gerçek daha karşımıa çkar. Evreni vareden Yaratıcı, hem maddeyi hem de zamanı yaratmış olduğuna göre, her ikisinden de bağımsız bir varlık olmalıydı. Ünlü Amerikalı astrofizikçi Hugh Ross evrenin Yaratıcı’sının tüm boyutların üzerinde olduğunu şöyle açıklar:

“Zaman, olayların meydana geldiği boyuttur. Eğer zaman, patlamayla birlikte ortaya çıkmışsa, o zaman evreni meydana getiren nedenin evrendeki zaman ve mekandan tamamen bağımsız olması gerekir. Bu bize Yaratıcı’nın evrendeki tüm boyutların üzerinde olduğunu gösterir. Aynı zamanda Yaratıcı’nın bazılarının savunduğu gibi evrenin kendisi olmadığını ve evreni kapladığını, sadece evrenin içindeki bir güç olmadığını kanıtlar.”

Serap Görmek Nasıl Oluyor?

Serap nasıl oluşur? Niçin güneşli bir günde, sıcak bir yol üzerinde belli uzaklıkta küçük gölcükler görünür ve onlara ulaşAmadan kaybolurlar?

Su birikintisi şeklinde görülen serap.

Bir serap içinde görülen küçük gölcükler aslında, yol yüzeyine yakin, ince bir sıcak hava tabakasıdır. Serabın ortaya çıkması için bu hava tabakasının birkaç milimetre kalınlığında olması gerekir.

lşık, yoğunluğu daha fazla olan sıcak havada, soğuk havaya oranla daha hızlı hareket eder. Dolayısıyla, sıcak tabakaya düşük bir açıyla yaklaşan ışık ısınları, yukarıdaki daha soğuk havaya doğru kırılacaktır. Bu kırılmanın sonucu ortaya çıkan donuk ışıldamanın görüntüsü ise, su yüzeyinin yansıması gibi algılanır.

Su birikintisi şeklinde görülen serabın teknik olarak gerçekleşme şeması.

Serap görüntüsüne yaklaştıkça daralmaya başlayacak ve sonuçta gözden kaybolacaktır. Bunun nedeni, görme açısının giderek büyümesi, öte yandan, sıcak havada yukarı doğru kırılan ışığın kırılma açısının bir yansıma görmeye elvermeyecek kadar küçülmesidir.

Bazen serap cisimleri bulundukları yerde değilde yerin altında görmeye neden olur. Aşağıdaki resimdeki gibi:

Ağaç ters ve yer altında gibi görünür.

Bunların dışında daha ilginç şekğilde oluaşn seraplarda vardır. Örneğin deniz yüzeyinde de serap görülür. Bu sefer daha yoğun hava tabakası soğuk denize daha yakindir, sıcak tabaka üstte yer alır. Bu yüzden yansıma karadaki serabın tersine üst tarafta, su yüzeyinin üstünde olur. Bu yüzden görülen serap havada uçuyormuş, yamulmuş, yumulmuş gibi görülebilir.

Son olarak kutup bölgelerinde görülen serap olayını inceleyelim. Kutup seraplarına da deniz yüzeyinin hemen üzerindeki çok soğuk (ve bu yüzden yoğun) hava katmanı neden olur. Bu katmana giren ışık ışınları Dünya'nın yüzeyine doğru kırıl­maya uğrar ve bu nedenle uzak cisimler, örneğin ufuk çizgisinin ötesindeki gemiler görünür duruma gelir. Bu olaya yüksek serap denir. Soğuk hava katmanları sıcak hava katmanlarından daha kararlı ya da durağan olduğu için görüntüler kusursuz ve belirgin­dir. Soğuk katmanın üzerindeki daha sıcak hava katmanları bazen ışık ışınlarını, uzaktaki gemi ya da cismin tepetaklak gözükmesine neden olacak biçimde bükebilir. Aşağıdaki resimde havada ters şekilde asılı duran kutup serapları.

.

Işığın farklı kırılmalarıyla dünyayı böyle algılayabildiğimize göre, neyin gerçek neyin yanılma olduğuna nasıl karar vereceğiz?

Schumann Rezonansı - 2012'de Yaşanacaklar

Schumann Rezonansı ilk olarak Alman fizikçi W. O. Schumann tarafindan 1952 ile 1957 arasında tahmin edildi ve ilk kez 1954'te Schumann ve Konig tarafından keşfedildi. Bu fenomenin ilk spektral sunuluşu 1960'ta Balser ve Wagner tarafından hazırlandı. Son 20 yıldakı araştırmaların çoğu, denizaltılar ile Çok Düşük frekans iletişimini araştıran Donanma Departmanı tarafından yönetildi.

Dünya’nın temel frekansı veya “kalp atışı”, (Schumann Rezonansı veya SR olarak adlandırılıyor), sürekli artıyor. Bu değer coğrafik bölgelere göre değişmesine rağmen, asırlardır saniyede 7.8 devir olarak ölçülmüştü. Bir zamanlar bunun sabit olduğu düşünülüyordu; küresel askeri iletişimler bu frekans üzerinde geliştirilmişti. Son raporlar bu değerin 12 devir/saniye‘nin üzerine çıktığını ve yükselmeye devam ettiğini gösteriyor. Bilim, bunun neden gerçekleştiğini veya kaynağını bilmiyor ancak Schumann Rezonansını sıcaklık değişimlerinin ve dünya çapındaki hava koşullarının hassas bir göstergesi olarak sunuyor. Bazı araştırmacılar Schumann Rezonansın dalgalanmasının son yıllardaki hava durumu, seller, fırtınalarda bir faktör olabileceğine inanıyor.

Dünya’nın “atış” hızı artarken, manyetik alanındaki güç zayıflıyor. New Mexico Üniversitesi'ndeki Profesör Bannerjee’ye göre, manyetik alan son 4000 yıldaki yoğunluğunun yarısını kaybetti. Ve manyetik kutup tersliğinin (manyetik kutupların ters olmasının) bir delili, manyetik alan güçlülüğüdür. Bu gücün sürekli azalıyor olması ise bir noktadan sonra manyetik alanların ters döneceği anlamına gelir. Hatta Profesör Bannerjee'e göre bir diğer manyetik tersliğe geldik bile.

Hepmiz "sıfır noktasına" yaklaştıkça zamanın hızlandığı başka bir deyişle kısaldığını gördük. Günler artık 24 saat değil 16 saat veya daha kısa yaşanıyor. Yani "günler ne çabuk geçiyor", "eskiden 1 ay geçmek bilmezdi" tarzı sözlerimizin neden psikolojik değil, fiziksel bir gerçekliğin sonucu.

Schumann rezonansının (ya da Dünyanın “kalp atışının”) binlerce yıldır 7.8 olduğunu, ancak 1980'den beri yükseldiğini bilmek konuyu daha da çarpıcı hale getiriyor. Çünkü önceki yazımızda anlattığımız hadislerde zamanın kısalmasının bildirilmesi "ahir zamanda" yaşanacaktı. Ahir zaman ise hicri 1400 yılında başlıyor. Hicri 1400 yılı ise, Miladi olarak tam 1980 yılına denk gelmektedir. Başka hadislerde de ahir zamanın ikinci devresinde yani Hz.Mehdi'nin tanınır hale gelmesiyle zaman kısalması durumunun tersine döneceği bildirilmektedir. Hadislerde Zamanın Kısalması yazımız için tıklayın

Şu an rezonanans yaklaşık 12 devirdir. 13 devirde ise bu artış duracaktır. Bundan sonra devirler geriye doğru işleyecektir. 13. devir ise 2012 tarihine denk gelmektedir. 2012 yılında zaman tekrar 16 saatten 24 saate dönecektir.

Ayrıca manyetik alanın değişmesi ile birçok olan dışı olaya şahit olabiliriz. Bazı teknolojilerin artık çalışamaması ve 4. boyuta geçeceğimiz söyleniyor.

Bilindiği gibi Maya takviminde de 2012 yılı yaşadığımız devrin sonu, yeni bir devrin başı olarak gösteriliyor.

Son olarak kendi yorumuzu katarak bitirelim. 2012 yılında dünyanın normalleşme anlamında bir dönüm noktası yaşayacağı anlaşılıyor. Zaman normal şekilde akma sürecine girecek, zihinsel olark bir devrim yaşanacak ve insanlar olumlu yönde çok büyük bir fikirsel değişim yaşayacaklar.

Atomu Anlama Serüveni -4

Louis de Broglie 1923 yılında ortaya çok parlak bir fikir atarak bir önceki yazımızda değindiğimiz çatışmayı çözmeye çalıştı. Fotonlar söz konusu olduğunda dalgalar parçacık gibi davranıyorsa, bunun tersi de olamaz mıydı?

Bu fikirden hareketle kütlesi olan her parçacığa bir dalga eşleştirmesini önerdi: dalga boyu = Planck sabiti / parçacığın momentumu.

Ancak bu fikir dolayısıyla Broglie birçok fizikçi tarafından alaya dahi alındı. Einstein ve Planck gibi isimlerse böyle düşünmüyorlardı. Gelecek yıllar ise Broglie'yi haklı çıkaracaktı.

Broglie'nin tezinde dalgaların tekil değil, dalga grubu şeklinde olduğunu söylüyordu ve bu dalganın hareketi, parçacığın hareketine bağlıydı. Örneğin, su üzerinde oluşan farklı dalgaların bazılarının doruk noktaları başka dalgaların oluşturduğu boşlukları doldurur ve dalgalar birbirlerini yok ederler. Ancak bir yerde bu doruk noktaları birbirine eklenir ve büyük bir şişkinlik oluşmaktadır. İşte Broglie'nin hesaplarına göre bu şişkinlik parçacık ile aynı hızda hareket etmektedir.

1927 yılında Broglie'nin tezi deneysel olarak ispatlanır. Hemde tamamen rastlantı olarak. Clinton Davisson ve Lester Germer adlı iki genç araştırmacı, bir nikel kristali yüzeyinden yansıyan elektronların kırınma lekeleri oluşturduğunu gördüler. Bu elektronların dalga olarak hareket ettiğini gösteriyordu!

Elektronların kırınmasının keşfi ile, elektron mikroskopu da icat edilmiştir.

Ancak ortada bir sorun vardı. Eğer Broglie'nin söylediği gibi her parçacık, her kütle bir dalgayla eşleşmekteyse, klasik fizikçiler bunu nasıl fark edemediler? Daha da garibi, nasıl oluyorda fizikçiler, kimyacılar, astronomlar görünürde doğru yasalar keşfedebilmişlerdir?

Yanıt basitti: makroskobik cisimlerle eşleşen dalga boyu son derece küçüktür. Çünkü "h/p" yani "Planck sabiti / parçacığın momentumu" daki h çok küçük, p ise aşırı büyüktür. Bu sebeple, klasik fizikçilerin büyük ölçeklerdeki hareketlerle alakalı incelemeleri neredeyse mükemmel sonuçlar verir. Supra-iletkenler ve süper akışkanlar ise istisna durumlardır, burada klasik fiziğin hesapları tutmaz.

İşte Broglie'nin zamanına göre çok ileri bir fikir olarak ortaya attığı bu fikir Erwin Shrödinger veWerner Heisenberg tarafından geliştirlerek, atomu gerçek anlamıyla keşfetmemizi sağladı. İşte modern atom:

Önceki yazılarımızı okumak için tıklayın:

Atomu Anlama Serüveni -1-

Atomu Anlama Serüveni -2-

Atomu Anlama Serüveni -3-

Atomu Anlama Serüveni -3

Bu yazımızda 2. yazımızda kısaca geçtiğimiz bazı modellerin ortaya çıkışlarını daha detaylı inceleyeceğiz. Bir kez daha kuantum'un nasılda önlenemez şekilde tüm fiziği ele geçirdiğine şahit olacağız.

1897 yılında John Thomson bir atomdan, negatif yüklü parçacıkların ayrıştırılabileceğini deneysel olarak gösterdi. Thomson atomu içi pozitif madde ile dolu, üzeri ve içi küçük negatif çekirdeklerle kaplı bir küre olarak düşünmüştü. Çekirdek dediği şeyler elektronlardı aslında.

Thomson'dan sonra artık kesin olarak, atom maddenin en küçük yapı taşı değildi.

Rutherford 1910 yılına doğru Manchester Üniversitesi'ndeki laboratuarında atomu araştırmak için altın bir levhaya alfa partikülleri (yani helyum atomu çekirdekleri) yansıtmayı düşünmüştür. Thomson modeline göre bu ağır alfa partikülleri bir toz bulutunun içinden geçer gibi rahatça ve belirgin bi sapmaya maruz kalmadan atomdan geçecekti. ( Aşağıda tekrar koyduğumuz Thomson atom modeli çizimine bakınca bu daha kolay anlaşılacaktır)

Sonuçlarsa beklenen gibi olmadı. Bazı partiküller çok güçlü sapmalar gösterirken, bazıları tamamen geri yansımıştı. Bu ölçekteki sapmalar ancak büyük hacimli başka elementlerle açıklanabilecek nitelikteydi. Bunun üzerine Rutherfor, güneş sistemiyle kıyaslanabilicek bir model önerdi: Kütle ve pozitif yük merkezi bir çekirdeğin ( güneşe benzeri ) ve bunun etrafında da negatif yüklü elektronlar dönmektedir ( gezegenler gibi ).

Ancak bu modelin bir zorluğu vardır. Çekirdeğin etrafında dönen elekrtonlar ışınım yayar ve enerji kaybeder. Bu da gittikçe çekirdeğe yaklaşmasına neden olur. Bu da bir süre sonra çekirdeğe çarpması ile sonuçlanacaktır. Ancak böyle bir olay yaşanmamaktadır. Bu konudaki detaylı anlatımımız için tıklayın: "Atom Aslında Böyle Değil"

İşte bu anormal durum karşısında oldukça kafası karışan Niels Bohr bu gezegensel sunumu tekrar gözden geçirmeye başlar. Elektronun yörüngesinin sürekli olarak değişmeyeceğini varsaymak durumunda kalmıştır. Bohr'a göre elektronlar yer değiştirir ancak bu değiştirmeler hep belirli ölçülerde olur. Bu ölçülerde Planck sabitinin de işin içinde olduğu bazı kuralların olduğunu söyler. Daha bilindik bir anlatım yapmak gerekirse: belli yörüngeler vardır, bu yörüngeler arasında elektronlar geçişler yapabilir. Bu geçişler elektronun enerji alıp vermesiyle alakalıdır.

Herhangi bir deneye veya bulguya dayanmaksızın tamamen zihinsel olarak ortaya atılan kurgu, başlangıçta deneysel olarakta destaklenir gibi görünmüştür. Yıllar içinde de bu model tüm zihinlere "atom" olarak işlenmiştir.

Ancak ortada bir gariplik vardır. Bohr atom modeli ile düşünüldüğünde elektronlar yörüngelerinde varsayılırken Newton yasalarına uyum gösterirler. Fakat bir yörüngeden diğerine atladıklarında ( kuantum sıçramaları) Planck-Einstein yasalarına uyum gösteriyorlardı.

Bu uzlaşmazlık nasıl çözülebilirdi?

İşte tam bu anda Louis de Broglie ortaya çıktı. Brgolie nin çözümünü bir sonraki yazımızda inceleyeceğiz.

Önceki yazılarımızı okumak için tıklayın:

Atomu Anlama Serüveni -1-

Atomu Anlama Serüveni -2-

Einstein'ın Ortaya Çıkışı ve Planck Sabitinin 2.Zaferi

Planck'ın keşfettiği zamanlarda Einstein

Bilim dünyası morötesi felaketin garip çözümünü kabullenememişti ve neredeyse unutulmaya bırakılmıştı. (Morötesi felaket ve Planck sabiti başlıklı yazımızı okumak için tıklayın) Ancak konu 1905 yılında tekrar gün yüzüne çıkar. Hemde bugüne kadar adı hiçbir yerde duyulmamış ancak geleceğin en büyük dehası olacak biri tarafından gündeme getirilir:Albert Einstein.

Einstein bir patent bürosunda çalışmakta iken, bir yandan da teorik çalışmalar yapmaktadır. 1905 yılında, 26 yaşındayken fizikçilerin tam bir açıklama getiremedikleri bir konu olan foto-elektrik olay hakkında çok önemli bir makale yazar. Ancak hem makaledeki fikirlerin alışılagelmişin çok dışında olması, hemde Einstein'ın bilim dünyası tarafından hiçbir şekilde tanınmıyor olması makalenin, Einstein'ın birçok dergiyle bağlantıya geçmesine rağmen yayınlanmamasına neden olur.Ta ki Max Planck Einstein'ı keşfedinceye kadar. Planck o dönemin en büyük ve en önemli fizik dergisi olan "Annalen der Physik" dergisinin editörüydü ve en büyük teorik fizikçi kabul ediliyordu. Einstein'ın makalesi bir şekilde eline geçmiş ve hemen dergide yayınlamıştı.

Max Planck ve Einstein

1887 yılında yapılan deneylerden itibaren morötesi ışınların metal bir plaka üzerinden elektron kopartma özelliği olduğu biliniyordu. Kopartılan elektronların sayısı ışınların miktarıyla doğru orantılıydı fakat elektronların hızı yani kinetik enerjileri ışınların yoğunluğuyla bağlantılı değildi. Hız, yani kinetik enerji metal plakaya gönderilen ışığın tayf bileşenleriyle alakalıydı. Işınların dalga uzunluğu ne kadar kısaysa, kopan elektronların enerjisi de o ölçüde büyüktü. Ayrıca daha üzerine çıkılıdğında hiçbir elektronun kopartılamadığı azami dalga uzunluğu mevcuttu ve bu noktada klasik fiziğin açıklamayı başaramadığı bir sır saklydı.

Max Planck ve Einstein

Einstein makalesinde Planck'ın hipotezini tekrar ele alıp ışığa uyarlar. Monokrematik ( tek bir renkten oluşan ışık) olan, yani sadece tek bir frekans içeren bir ışığın, aynı kuantum enerjisinin taşıyıcısı olan sayısız parçacıktan oluştuğunu öne sürer. Bu parçacıklardan biri metal plakaya çarptığında enerji kuantumunu bir elektrona iletir ve elektron bu enerjinin bir kısmını çekirdekten kopmak için harcar, kalan kısmıda hızını oluşturur. Yine Planck'ın söyledikleriyle paralel giderek, ışımanın frekansı ne ölçüde yüksekse ışık parçacıklarının sahip olduğu kuantum enerjiside o ölçüde büyük olacağını ilave eder ( ya da dalga uzunluğunun frekansla ters orantılı olarak kısalacağını).

Özetle Einstein Planck'ın terosine şöyle bir katkı yapmıştır: Planck ışık kaynaklarının kuantlaşmış enerji değişimi yaptıklarını varsaymıştır. Einstein ise ışığın kendisinin kuantlaşmış olduğunu ve ışığın foton denen parçacıklardan oluştuğunu öne sürmüştür. Nihayetinde Einstein tüm bu verileri formüle ederek makaleyi sonuçlandırmıştır.

Einstein ve Millikan

1915 yılında Robert Millikan bu formulün geçerliliğini sorgular ve farklı monokromatik ışınımlarla aydınlatılan tek bir metalin yaydığı elektronların kinetik enerjilerini deneysel olarak inceler. Sonuç olarak ortaya çıkan Einstein'ın formülünün doğru olmasının yanında, formülde kullanılan h sabitinin Planck sabiti ile aynı çıkması olmuştur!

Sırasıyla: Walther Nernst, Albert Einstein, Max Planck, Robert Millikan, Max von Laue

Yani ışığın kendisi bizzat kopuk bir yapıdadır. Işık enerji tanelerinden, yani fotonlardan oluşmuştur. Ancak 17. yy dan ( Newton ve Huygens'ten) beri ışık hep su dalgaları gibi düşünülmüştü. Hatta buna delil olarak iki ışık huzmesinin birbirlerinin içinden, birbirlerini deforma etmeden geçebilmeleri gösterilmiştir. Oysa şimdi parçacıklardan bahsedilmektedir. Işık parçacıklardan oluşuyorsa, ışık huzmeleri birbiri içinden geçerken nasıl oluyorda hiçbir parçacık birbiryle çarpmışmıyor veya birbirlerinin yörüngelerini etkilemiyorlar?

Morötesi Felaket ve Planck Sabiti

1880'li yıllara doğru birçok fizikçi ısıtılmış bir maddenin ortaya çıkarttığı ışıma ile ilgileniyordu. Bu çalışmalarda fark edildi ki ışıma rengi, yani dalga boyu ısıya göre değişkenlik gösterir. Bir demir parçasını düzenli bir artış ile ısıttığımızda önce koyu kırmızı, daha sonra turuncu, sonra sarı ve en sonda beyaza dönüştüğünü görürüz. Peki bu renkler neye tekabül eder?

Aslında gördüğümüz şey ısınmış demire ait farklı dalga boylarının çakışması, üst üste gelmesi ve ısıyla orantılı olarak ortaya çıkan tayfıdır. Örneğin demiri 600 derecede iken kırmızı görürüz, ama 2000 dereceye doğru demir beyaz görünmeye başlar. Aslında ışınım düşük sıcaklıklarda da gerçekleşir. Ancak kızılaltında yer alan ışımaları gözlermiz algılayamadığı için bunları fark edemeyiz. 2000 derecenin üstüne çıktığımızda da ışımanın çok büyük bir kısmını görememeye başlarız. Çünkü ışıma morötesinde gerçekleşir.

Bu bulgular 1896 yılında Wilhelm Wien tarafından formule edilmiş ve bir fizik yasası haline gelmiştir. Yasa şöyle der: "bir maddenin yayabileceği maksimum dalga boyu sıcaklıkla ters orantılıdır". Sıcak cisimler kısa dalga boyu, daha soğuk cisimler uzun dalga boyu yayarlar. Önce kızıl altı, sonra kızıl... ve sonuçta morötesi ve daha da ötesi..

Morötesi Felaket kavramını ilk kez kullanan Paul Ehrenfest, Albert Einstein'la birlikteyken

1900 yılında John Rayleigh, ışıma gücünü belli ısı ve dalga boyu için ikinci bir yasa ile ortaya koyar: "Işıma gücü mutlak ısı ile orantılı, dalga boyunun karesi ile ters orantılıdır." Yani dalga boyu ne kadar kısaysa termik ışıma o kadar yoğundur. Deneyler her iki yasayıda desteklemektedir. Sonuçlar hep öngörülen şekilde çıkmaktadır.

Ancak ışık tayfının mavi, mor ve morötesinde işler karışmaktadır. Yapılan deneyler yasalarla çelişmeye başlamıştır. Çok küçük dalga boyları neredeyse sonsuz denebilecek büyük enerjilere yönlenmektedir. İşte "morötesi felaket" ifadesi bu durumda ortaya çıkmıştır.

Bu morötesi felaketin üstesinden gelebilmek için Max Planck yine 1900 yılında çok ilginç bir hipotez öne sürdü. Şöyle diyordu: "bir cismin ısısını ifade eden titreşimler olası tüm değerlerde dağılım göstermeyip tam tersine belirli bir yasaya göre hareket ederler. Eğer E bir titreşimin enerjisini İ de frekansını temsil ediyorsa sabit bir h vardır ve E/İ her zaman h, 2h, 3h ya da h'ın herhangi bir tam sayı katıdır ve daha farklı enerji miktarlarında titreşim oluşamaz." İşte meşhur Planck sabiti bu formuldeki h'tır. Değeri 6,62 x 10 üzeri -34 tür.

Kuantumun kurucularından Max Planck

Bu hipotez klasik fiziğe tam anlamıyla ters düşer. Çünkü kopukluk, kesiklik kavramı ışıma ile ilgili bir bilim alanına ilk defa girmiştir. Max Planck konuyu kolay anlayabilmek için şu betimlemeyi yapmıştır. Isınan bir cisimle ışıma arasındaki enerji alışverişi, bir kaptan diğer kapa akan sıvı gibi kesintisiz değildir. Sıvı alıştığımız haliyle akıyor değildir,sanki kaptan misketler dökülüyormuş gibi parça parça bir akıtı vardır. Hatta bu misketlerin her biri aynı boyutta da değildir. Frekansın yükselmesiyle bilye ebatlarıda büyümektedir.

Bu hipotez morötesi felaketi aşmaya yarıyordu ama klasik fizikle taban taban zıttı. Hipotez öyle garipti ki bir örnekle daha açıklamakta fayda var. Hipotezin söylediği : bir insanın en az 20 şer cm'lik adımllarla yürüyebileceği, daha küçük adımlar atamayacağı, daha büyük adımlar atmak istediğindeyse 20 cm lik adımının katları ( 40 cm, 60 cm, 80 cm vs) şeklinde olabileceğiydi. Bu gerçekten kalsik düşünceye çok tersti.

Planck sabiti her ne kadar çok küçük bir değere sahip olsa da fizikçiler arasında, hatta bizzat Planck'ın kendisinde kafa karışıklığı yaratmıştır. Kopukluk kavramı Planck'a sanki bir hesap hilesi yapmış hissi veriyordu. Bu yüzden uzun yıllar hem mor ötesi felaketi ortadan kaldıracak sonucu muhafaza edecek, hemde kopukluk kavramı yerine ( klasik fiziğe göre) makul bir açıklama getirebilecek bir yol bulmaya çalıştı. Ancak sonuç Planck sabitinin zaferi ile sonuçlandı ve klasik fizik çok büyük bir darbe almış oldu.

Kuantum Fiziğinin Temel Kavramlarından Parçacık ve Dalga

19. yy ın sonunda hemen hemen tüm fizik konularına iki türlü açıklama getirilmekteydi. Maxwell’in elektromanyetizma teorisi ve Newton’un evrensel kütleçekim yasası. Ancak bu iki teori her şeyi açıklamak için yeterli değildi ve sonunda parçacık ve dalga kavramları ortaya çıktı.

Parçacık kavramı gerçek objelerin bir nokta ile temsil edilmesine ve bu noktaya, bir araya toplanmış maddenin miktarına tekabül eden bir kütle atfedilmesine olanak vermekteydi (bir gezegen veya elektron gibi).

Dalga ve alan kavramları ise maddenin kendi hareketine (bir misketin izlediği yol veya yörünge gibi) değil , maddenin içindeki harekete gönderme yapmaktaydı. Örneğin denizlerde birbiri üstüne yığıla yığıla kıyıya doğru gelen dalgaları oluşturan su moleküllerinin yönü kıyıya doğru değildir. Su molekülleri genel anlamda aşağı yukarı hareket ederler (en fazla elipsler çizerler) ve hareketi aktarırlar. Yani kıyıya doğru gelen dalga yığılan su molekülleri değil, hareket enerjisidir. Dalga kavramının üzerinde biraz daha durmakta fayda vardır:

Dalga Nedir?

Dalgayı anlamak için bir örnek üzerinden gidelim. Bir helikopter dalgasız bir gölün üzerinde havada hareketsiz durmaktadır. Helikopter pervanesinden çıkan hava suyu dalgalandırmayacak kadar yeterli yüksekliktedir. Bu yükseklikten çok sık olmayan aralıklarla suya kaldırım taşları atılmaktadır. İlk atılan taş, suyun yüzeyinde gittikçe genişleyen ve genişledikçe gücü azalan çember çeklinde bir su dalgası oluşturacaktır. ( Aslında tam olarak gözlemlenecek olan aynı merkeze sahip büyüklü küçüklü su dalgalarıdır, ancak anlatımı sadeleştirmek için tek dalga varmış gibi varsayıyoruz) Taşların birbiri ardına atılışı, gene birbirinin ardını takip eden dalgacıklar oluşturacak ve taşların suya çarpma noktasına belli mesafede konulmuş şişe mantarını geliş ritmi uyarınca aşağı yukarı hareketlendirecektir.

Dairesel su dalgalarının 4 te birlik kesiti

İşte bu dalgacıkların tümü dairesel dalgalar takımı ismiyle anılır. Ardışık iki dalga arasındaki mesafe dalga uzunluğu, belli bir süre içerisinde yine belli bir noktadan geçen dalga sayısı ise frekans olarak adlandırılır.

Su dalgalarını betimledik, şimdi ses dalgalarını inceleyelim. Noktasal bir ses kaynağımız olsun, bu ses kaynağımız ses dalgaları takımı yaysın. Ses dalgalarını tanımlamak su dalgalarına göre zordur. Çünkü su dalgaları iki boyutlu su yüzeyinde gerçekleşirken, ses dalgaları üç boyutludur. Havada küresel olarak oluşur.

Son olarak yine noktasal ama bu sefer ışık yayan bir kaynak düşünelim. Bu kaynağın dalgalarınında küresel olduğunu söyleyebiliriz. Ancak burada bir zorluk daha vardır. Su yüzeyindeki dalgaların su moleküllerinin hareketine ve ses dalgalarının hava moleküllerinin hareketine tekabül ediyor olmalarına karşılık ışığın maddesel bir desteği yoktur. Bu da ışık dalgalarının betimlenmesini iyice zorlaştırır.

Hafızada Bir Algıdır

Geçmişe dair yaşadığınız birçok olay hafızanızda mevcuttur. Doğduğunuz tarih, okuduğunuz okulların isimleri, öğrendiğiniz dersler, arkadaşlarınız, onlarla yaşadığınız pek çok olay, hastalıklarınız, akrabalarınız gibi milyonlarca detay hafızanızda mevcuttur.

Bugüne kadar size ulaşan tüm bilgiler ribozomlarda ‘hafıza molekülleri’ olarak adlandırılan proteinlere dönüştürüldü. Bu protein molekülleri elektrik sinyalleri olarak şifrelendi. Böylece milyonlarca bilgi saklandı. Siz buna, ‘geçmiş’ demektesiniz. Bu bilgilerin birikmesi ile bir geçmişiniz oldu. ‘Hatırlıyorum’dediğiniz anda gerçekte, hatırlama anında hücrenin uyarılması sonucu protein şeklinde saklanan bu şifrelerin tekrar hafızaya çağrılması olayı gerçekleşmektedir. Bu vasıtayla örneğin size, ‘hangi okulda okudunuz?’ diye sorulduğunda, okulunuzun şifresi deşifre edilmekte ve siz de cevabı vermektesiniz.

Bir manzara görüntüsünü düşünelim. Bu görüntünün resmini çekip bilgisayara resim dosyası olarak kaydettiğiniz farzedelim. Bilgisayar bu dosyayı 001001 gibi şifre ile kaydeder. Görüntü olarak kaydetmez. Beynimiz de, gördüğü bu manzarayı bir şifreye çevirir. Ancak siz aynı manzarayı sonradan düşündüğünüzde, bu hayali bir görüntü olarak gözünüzün önünde belirir. Ve o manzaraya bakarken duyduğunuz hissi aynı şekilde hissedersiniz. Burada şu gerçek üzerinde derin derin düşünmemiz gerekir: Şuursuz hücrelerden oluşmuş bir et parçası şifreleme bilgisini nasıl öğrenmiştir? Ayrıca neden böyle bir kodlama sistemine ihtiyaç duymuştur da, her gördüğünü saklama davranışında bulunmaktadır? Dahası, milyonlarca bilgi kodlansa bile, tüm bunlar bir et parçacına sığabilir mi? Beyin denilen bu et yığınının kapasitesi nasıl belirlenmektedir? Beyin ne kadar yaşayacağını bilmemektedir; o halde kendi kendine ne kadarlık bir saklama kapasitesi olması gerektiğini nasıl bilebilir ve hesaplayabilir? Beynin en başından şöyle bir hesap yapması gerekir: Ben 70 sene yaşayacağim ve bu süre içinde şu miktarda bir bilgiyi kodlayarak saklamam gerekir, bu durumda bu kodları depolayacağım şu miktarda bir kapasitem olmalı. Beynin böyle bir depolama yapabilmesi için ise sonsuz bir hafızası olması gerekir. Bir et parçası sonsuz bir hafızaya sahip olamayacağına göre sonsuz bir hafızaya sahip olan kimdir?

Beynin içinde elektrik sinyalleri olarak şifrelenen sesleri, görüntüleri, kokuları, tatları saklayan kimdir? Tüm bu şifreleri birer algı olarak anımsayan yani tekrar algılayan şuur kime aittir?
Elbette bu şuur, beyni oluşturan sinirler, yağ tabakası ve sinir hücrelerine ait değildir. Bu şuur, çok açıktır ki ruhtur. Şuursuz bir et parçasının bir hafızaya sahip olması, milyonlarca bilgiyi depolayacak, istendiğinde hatırlamasını sağlayacak bir sistem kurması imkansızdır. Bu durumda hafızanın insana verilen bir algıdan ibaret olduğu gerçeği ortaya çıkar.

Rüya gerçeği de bunu daha iyi anlamamıza bir örnektir. Rüyada da bir hafıza mevcuttur. 15-20 sn. gibi kısa bir zaman rüya görmenize rağmen, sanki rüyanın daha öncesi de varmış gibi pek çok şeyle bağlantı kurarsınız. Gördüğünüz olayları daha önce yaşamamış olduğunuz halde bilgiler hafızanızdadır. Rüyanızda yaşadığınız ev hakkında da bir hafıza mevcuttur. Gerçekte yaşadığınız ev olmasa da, bu durum rüyada size hiç garip gelmez.
Hatta rüyanızda size ulaşılabilse ve 'o ev senin evin değil' denebilse şiddetle karşı çıkar, rüyanızdaki evin kendi eviniz olduğunu savunursunuz. Yaşadığınız yer, çalıştığınız firma, eşiniz, kardeşiniz, alışkanlıkarınız, sevdiğiniz yemekler gibi detaylar da rüyanızda şu ankinden farklı olabilir. Ancak siz bunları hiç yadırgamazsınız. Hatta rüyanızdan hiç uyanmasanız, bu değişikliği hiç farketmeden yaşantınıza devam eder ve rüyanızdaki hayatınızın gerçek yaşantınız olduğunu düşünürsünüz. Oysa çok açıktır ki, rüyanızdaki tüm bunlar size ait olmayan, sadece hafızanıza verilen bilgilerden ibarettir.

Uyandığınızda ise belli bir hafıza ile uyanırsınız. Uyuduğunuz oda, yanınızdaki komodin, üstündeki ışık ve diğer nesneler, odadaki ayrıntılar… her şey tamdır ve aynı şekilde durmaktadır. Rüyanızda size nasıl bir hafıza veriliyor ise, uyandığınızda da daha önce verilmiş bir hafızanın algıları ile devam edersiniz.

Kuantum Fiziği ve Klasik Fizik Arasındaki Farklar

Klasik fizik ile Kuantum fiziği arasında birçok fark vardır ve bu farklar çok önemli bir gerçeği gösterir: Materyalizm artık imkansızdır. Modern fizik materyalizmi imkansız kılmıştır.
Şimdi Modern fizik ve Klasik fizik arasndaki farkları görelim:

1- Klasik fizikte uzay ve zaman süreklidir. Kuantum Fiziğinde süreksiz ve kesiklidir. Bu bakımdan Klasik fizikte nesnelerin özellikleri sürekli birer değişkendir. Oysa ki Kuantum Fiziğinde tüm bu değişkenler süreksiz olup ani sıçrayışlarla bir durumdan diğerine geçiş olur.

2- Klasik fizikte determinizm yani “belirlilik” vardır. Oysa ki Kuantum fiziğinde olaylar determinist olarak gelişmezler. Daima belli bir olasılık yüzdesi bulunur.

3- Klasik fizikte bulunan determinizm nesnellikle el ele gider. Yani, nesnelerin birbirlerinden bağımsız oldukları ve her bir nesnenin çevresinden yalıtılarak incelenebileceği inancı ve görüşü vardır. Oysa ki Kuantum Fiziğinde nesneler birer enerji dalgası olarak görüldüğünden klasik anlamda “nesnellik” kaybolmaktadır. Yerine bütünsel bir etkileşim ve evrende sıçramalarla değişim kavramları ileri sürülmektedir.

4- Kuantum Kuramı gözlenen ile gözleyeni ayrı saymaz. Yani, biri diğerini etkileyip değiştirebilir. Bu bakımdan bağımsız nesne kavramı yok olduğu gibi etki edip dönüştürme yeteneğinin sadece varlıklara ait olmadığı da söylenebilir.

Materyalizmi savunmak için kendilerini şartlandırmış bazı kişiler bu farklar dolayısıyla mateyalizmin çıkmazda olduğunu görmüş oldukları halde bir kavram karmaşası oluşturarak kendilerince tehlikeyi savuştururlar. Bu farklar doğrudur evet, bu farklar dolayısıyla "mekanikçi materyalizm" tarihe karışmıştır ama biz hala materyalist kalabiliriz demektedirler. Ancak "mekanikçi olmayan bir materyalizm"den söz etmek mümkün değildir ki mekanikçi materyalizm yok olduktan sonra hala materyalist olmaktan bahsedilebilsin.
Dolayısıyla Kuantum fiziği materyalizmi gerçek anlamda darmadağın etmiş ve tarihin tozlu raflarına kaldırmıştır.

Kör Nokta Ve Beynin Tamamlayıcı İşlevi

Bu yazıya bakıyor ve sayfayı tam olarak gördüğünüzü sanıyorsunuz. Ama gerçek hiç de öyle değil, sayfanın küçük bir noktası var ki o noktayı göremiyorsunuz. O noktanın bulunduğu alan düşünüldüğünde, siz o alanı göremeyen bir körsünüz. Bu, deneylerle ispatlanmış bir gerçektir. Kaldı ki bu körlük yalnızca bu sayfa için değil, hayatınız boyu gördüğünüz bütün görüntüler için geçerlidir. Bugüne kadar gördüğünüz görüntülerin her bir karesinde aslında küçük bir noktayı görememiştiniz, çünkü az önce de belirtildiği gibi, gözünüz bir nokta için hep kördü.

Bu körlüğün sebebi, gözü beyne bağlayan sinirlerin gözün bir noktasında bulunmamasıdır. Retinanın bu küçük bölümünde koni ve çubuk hücreleri yoktur. Bu yüzden burası ışığa duyarlı değildir ve retinanın bu bölgesinde görüntü okunmaz.

Peki göz içinde böyle kör bir nokta bulunduğu halde nasıl olur da etrafımızdaki herşeyi eksiksiz görürüz? Bunun sebebi beynin tamamlayıcı özelliğidir. Kör nokta yüzünden eksik kalan nokta, çevresindeki fona uygun olarak tamamlanır. Yani beyin, bu noktayı olabilecek en uygun renge boyayarak kamufle eder.

( Meliha Terzioğlu, Fizyoloji Ders Kitabı, Cilt 1, İstanbul: Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Yayınları, s. 437; Jillyn Smith, Sense and Sensebilities, Wiley Science Edition, s. 57. )

Kör noktanın varlığının farkına varılmaması ve görmede bir eksiklik olmamasının nedeni budur.

Şimdi birlikte aşağıdaki resme bakıp kör noktamızı tespit edelim. Sağ gözünüzü elinizle kapayın ve monitöre 50 cm.'lik mesafeden başlayarak yavaş yavaş yaklaşın. Baştan itibaren gözünüzü sadece artıya odaklayın.Yakınlaştıkça belirli bir süre için soldaki kırmızı noktanın yok olduğunu ve yerinin fondaki desenle doldurulduğunu göreceksiniz. İşte o noktada siz bir körsünüz fakat bunu hissetmezsiniz. Çünkü beyin kör noktayı, orada olması gerektiğini düşündüğü en iyi tahminle, yani arkadaki fon ile doldurur.

Bu tahminin nasıl oluşturulduğu ise psikologların ve nörologlarının çözmeye çalıştığı başlıca sorulardan biridir. Bazı çevreler kör noktanın varlığını şöyle açıklarlar: Her iki gözde de kör leke, görme eksenine göre farklı yerde bulunduğundan, iki gözle görmede, bir noktadan gelen ışınlar, bir gözde kör noktaya düşerken, diğer gözde duyarlı tabakada toplanırlar. Bunu savunanlar yeterli açıklamayı yapamadıkları gibi; tek gözle baktığımızda nasıl eksiksiz görüyoruz sorusuna da net bir cevap verememişlerdir.

( Meliha Terzioğlu, Fizyoloji Ders Kitabı, Cilt 1, İstanbul: Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Yayınları, s. 437 )

Buradan ulaşılan sonuç gördüğünüz görüntülerin tamamiyle gerçek olmadığı, beynin sizi var olduğuna inandırdığı bir illüzyon olduklarıdır. Yani gerçek olduğuna inandığınız bir görüntü aslında gerçek olmayabilir. Tıpkı rüyanızda, gerçek sandığınız olayların ve içinde bulunduğunuz ortamın gerçek olmadığı, beyninizde yaratılmış bir illüzyon olduğu gibi.

Daha önce paylaştığımız bazı albümlerimizle bu konuyu daha detaylı düşünebilirsiniz:

Gördüklerimizi Her Zaman Doğru mu Algılıyoruz?

Yetenekli Ressamlardan 3 Boyutlu Resimler

Yukarıdaki deneyi aşağıdaki resimlede tekrarlayabilirsiniz:

Yine sağ gözünüzü elinizle kapatın;

Monitöre belli bir mesafeden yavaş yavaş yaklaşın ve baştan beri sağ taraftaki yıldıza odaklanın.

Atomu Anlama Serüveni -2-

Bu yazımızda tarih boyunca kabul edilen başlıca atom modelleri üzerinde duracağız. Ancak modelleri detaylandırmayacağız. Modellerin detaylı anlatımları daha sonraki yazılarımızda olacak.

Birinci yazımızda yazdığımız gibi atomdan ilk bahseden kişi Demokritus'tu. İlk atom modeli de Demokritus ve Epikuros tarafından ortaya atılan 'kancalı atom'modelidiri. Bu model maddenin bütünlüğünü açıklamak için geliştirilmişti. Onlara göre atom aşağıdaki gibiydi:

Kancalı Atom Modeli

Genel anlamda fizik bilimi 17. yüzyıla kadar tam anlamıyla bir uyku dönemi geçirmiştir. 1696 yılında ise Niklaas Hartsecker, her cismin kendine özdü atomlardan oluştuğunu öne sürmüş. Örneğin aşağıda ( Hartsecker'e göre ) civa klorürü atomu gösterilmektedir.

Hartsecker'e Göre Civa Klorürü Atomu

Daha sonra Hooke ve Newton atomlar arası güçlerle ilgili modeller oluşturmuşlardır. Bir şey bu atomları bir arada tutuyor olmalıydı.

19. yüzyılda ise kimya tam bir atılıma girmiştir. Bu dönemde Dalton ilk moleküler teoriyi tasarlamıştı. Dalton bir katalog hazırlamıştı ve bu katalogda 36 atom türü mevcuttu.

19. yüzyılın sonunda ise Thomson elektronları keşfederek çok önemli bir adım attım. Ancak atomu aşağıdaki gibi kurgulamıştı.

Thomson'ın

Elektronları Keşfi İle Gelen Model

Ama yinede artık atom bölünemez değildir. Yani bundan böyle atom maddeyi oluşturan en küçük element olarak değerlendirilmemekte, tam tersine kendisinin de daha küçük elementlerden oluştuğu öne sürülmektedir: Elektronlar ve 'pozitif maddeden'.

Birkaç yıl sonra ise Rutherford'u takiben Bohr tüm atomik kütleyi içeren merkezi bir çekirdeğin etrafındaki dairesel bir yörüngede dönen bir elektron fikrini ortaya atar. Bu model aşağıdaki gibidir:

Bohr Atom Modeli

Daha sonra Sommerfield elektron yörüngelerinin dairesel değilde eliptik olduğunu iddia eder ve aşağıdaki modeli geliştirir. Bu model tam 10 yıl geçerliliğini korumuştur.

Sommerfield'e Göre Atom

Sommerfield'den sonra Louis de Broglie, Bohr'un yörüngeleri ile cismin dalgalarını eşleştirir. Bu dalgalar elektronun sabit yörünge üzerinde bir bilye gibi dönmediğini, fakat titreşimle döndüğünü söylemiştir. Aşağıdaki gibi.

De Broglie'nin Atom Modeli

De Broglie'nin atom teorisi her şeyi allak bullak etmişti. Çünkü demekki elektronlar bir dalga olarakta bulunabiliyor! İşte nihayet Heisenberg, Schrödinger ve Dirac bu kavramları geliştirdiler.

Bugün kabul edil atom modelini orataya çıkardılar:

Artık ne dalga ne de parçacık vardır. Atomun elektronik bir bulutla ("klasik" elektrona denk) çevrelenmiş bir çekirdek olduğu benimsenir. Ne bu elektronun nerede olduğu bilinmektedir ne de olası yörüngesi. Bilinen tek şey merkeze belli bir mesafede bulunabilme olasılığının bulutun yoğunluğu ile orantılı olduğudur. Yukarıdaki şekilde de görüldüğü gibi maksimum olasılık, elektronun çekirdeğinin etrafında işaretlenmiş noktalar üzerinde olmasıdır.

Böylece atomun antik çağlardan beri süren yolculuğu, herhangi bir imge ile olan tüm bağlantısını yavaş yavaş kaybederek ana hedef olarak matematik bir kavram olma yoluna girmiştir.

Bir sonraki yazımızda bu modellerden bazılarını daha detaylı ele alacağız.

Kaynak: Le Cantique de quantiques

Bir önceki yazmız için tıklayın: Atomu Anlama Serüveni -1-