Bir Kum Taneciğinde Dünya (1/2)

Bir Kum Taneciğinden Dünya’yı Görmek
Ve bir Kır Çiçeğinde Cennet’i,
Sonsuzluğu avucunuzun içinde tutmak
Ve Ölümsüzlüğü bir anınızda
William Blake (Masumiyet Alametleri)

Işık, insanın bilinmezle dostluğunun simgesi sanki. Doğası hakkında bildiklerimiz anlamamızı sağlayamıyor. Yine de onunlayız, bilinmezliğini yaşıyoruz. Günlük yaşamın içinde alışkanlıkla fark etmediğimiz sarsılmaz gerçekler gizli. Gecenin geç bir saatinde evinizin camından dışarıdaki şehrin ışıklarına bakarken camda gördüğünüz yüzünüzün yansıması, aslında bilim tarihindeki en sarsıcı keşfi anlatır; yani aslında gerçekleşen pek çok şeyin hiçbir nedeni yok.

Cama çarpan ışığın %95’inin içeri girmesi, %5’inin ise yansıması, ışığın, aynı daireler şeklinde yayılan bir su dalgası gibi davrandığına dair bir kanıttır. Ancak, bu bir yanılsamadır! Işık her zaman böyle davranmaz. Bazen, dalga gibi değil kurşun benzeri parçacıklar halinde hareket eder.

1920’de, fizikçi Arthur Compton, yaptığı deneylerde, örneğin mavi renkli bir ışığın bir elektrona çarptığı zaman renginin kırmızıya dönüştüğünü keşfetti. Bu deneyle Compton, ışığın aynı bir bilardo topu gibi önündeki engele çarptığı zaman enerjisini kaybederek sektiğini bize göstermiş oldu.

Işığın parçacık benzeri doğasını doğrulayan bu çalışma, 1927’de Compton’a Fizik dalında Nobel Ödülü getirdi.

Işığın bir parçacık akışı gibi hareket ettiğine dair diğer bir kanıt da, yaklaşınca otomatik olarak açılan süpermarket kapılarıdır. Bu fotoelektrik etki, iki nokta arasında fotonların doğrusal hareket ettiğine dair klasik bir örnektir. Eğer ışık dalga şeklinde hareket ediyor olsaydı bu kapıların açılması için, belki önünde on dakika bekliyor olabilirdik!

Einstein, fotoelektrik etkiyi küçük ışık paketleri veya ‘kuanta”ları ile açıklayabildiği için 1921’de Fizik dalında Nobel Ödülü’nü almaya hak kazandı. Ona göre, uzay ve zaman ile ilgili bakış açımızı sonsuza dek değiştirmemizi sağlayan ‘görelilik’ teorisi 19.yy fiziğinin doğal ve beklenen bir sonucuydu. Ama, ‘kuanta’ tüm yaşamındaki tek ve gerçek devrimci fikirdi!

Alman fizikçi Max Planck’ın fırından gelen sıcaklığın açıklaması olarak atomların belli enerjilerde titreştiklerine ilişkin buluşu ve bu enerjilerin katlarını enerjinin kuantumları olarak belirtmesi ama bu kuantaların fiziksel hiç bir önemi olmadığı yolundaki açıklamasını, Einstein aslında onların bir ışın hüzmesi içinde bir foton nehri halinde uzayda uçtuklarını belirterek gerçek bir zemine oturtmuştur.

Her şeyin atomlardan meydana geldiği düşüncesini ilk olarak M.Ö.400’de yaşamış Trakya’lı doğa bilimcisi Demokritos tarafından ortaya atılmıştır. Demokritos, bir objeyi sonsuza kadar ikiye bölmeye kalkışıldığında artık bölünemeyecek kadar küçük bir parçaya ulaşılacağını söylemiş ve bu parçaya ‘Bölünemez’ anlamına gelen ‘a-tomos’ adını vermiştir.

IBM’de çalışan iki fizikçi, Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer, geliştirdikleri Tarama Tünelleme Mikroskobuyla daha önce kimsenin görmediği atomları görülür hale getirerek 1986’da Fizik dalında Nobel Ödülü’nü almışlardır. Böylece, 2500 yıl sonra Demokritos’un ‘a-tomos’ düşüncesinin kanıtı insanlığın gözleri önüne serilmiş oldu.

Atomların ışık yaydıkları açıkca görülmektedir. Ancak, ışık kaynaklandığı atomdan binlerce kat büyüktür hem de binlerce kat küçüktür.

Işık hem bir dalga hem de bir parçacıktır veya henüz tanımını bilmediğimiz başka bir şeydir.

Atomun bir insandan 10 milyar kat küçük olduğunu düşünürsek, tüm bu kavramların görmeye ve hissetmeye alıştığımız çevremizdeki dünyasal gerçeklerden ne kadar farklı bir boyutta olduğunu ve anlamakta zorlanmamızın ne kadar normal olduğunu daha kolay kabul edebiliriz.

Olağan dünyayı destekleyen atomik boyutun elektromanyetik güçlerini 1860’larda İskoç fizikçi James Maxwell ‘Maxwell Denklemleri’yle açıklamayı başarmıştır.

Fotonların dünyasındaki öngörülemezlik ise fizikçiler arasındaki derin anlayış farklılıklarını daha da derinleştirmiş gibi gözüküyor. Atomların ve fotonların dünyasında derin bir öngörülemezlik ve raslantısallık hüküm sürmektedir. Einstein’e göre eğer kuantum teorisi doğruysa, iki atomun Evren’in iki zıt kutbunda bile birbirlerini anında etkilemeleri söz konusu olacaktır.

Paul Valery demiş ki ‘Bir güçlük, bir ışıktır. Aşılamaz bir güçlük, güneştir.’

(1/2) Devam edecek …
Haluk GÖKMEN, Haziran 2013

, , 4,2 dakikalık okuma 23 Şubat 2016

Yorum yazabilirsiniz

Yazar hakkında: Sabri Haluk GÖKMEN

Sabri Haluk GÖKMEN
BAŞLARKEN YALNIZSIN BİTİRDİĞİNDE DAHA DA YALNIZ (Kitap önerisi)
KALPTEN DİNLEMEK