Kuantum Mekaniği Nedir

Kuantum Mekaniği Nedir

KUANTUM MEKANİĞİ NEDEN OLUŞTURULMUŞTUR? Kuantum mekaniği, klasik fiziğin sarsılmasına ve değişim geçirmesine sebep olan modern fizikte özel bir alanda inceleme yapan bilim dalıdır. Madde ve ışığın, atom ve atomaltı seviyelerindeki davranışlarını inceleyen mikro âlem hakkında bilgiler sunmaya çalışmaktadır. Nicem mekaniği ve dalga mekaniği de diğer adlarıdır. Kuantum mekaniği molekülleri oluşturan atomların ve atomların içyapısında bulunan elektron, proton, nötron, kuark, gluon gibi parçaları inceler ve açıklamaya çalışır. Çalışma alanında bu tür parçacıkların birbirleri ve x ışını, gama ışını gibi elektromanyetik radyasyona sahip maddeler ile etkileşimlerini de kapsar. KELİME MANASI Latice karşılığı olan “quantus” dilimizde “ne kadar, ne büyüklükte” manasına gelmektedir. Mekanik ise “bir şeyin çalışma prensibi” anlamındadır.

KUANTUM MEKANİĞİ ÖNCÜLERİ VE ÇALIŞMALARI Kuantum mekaniğinin temellerini atan ve öncülük eden birçok ünlü bilim adamı vardır. 20 yüzyılın ilk yarısında Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Max Born, John von Neumann, Paul Dirac, Wolfgang Pauli gibi bilim adamları tarafında oluşturulan ve ortaya atılan fikir, kuramlar ile temellenen bilim dalıdır. Başta belirsizlik ilkesi, anti madde, Planck sabiti, kara cisim ışınımı, dalga kuramı, kuantum alan kuramı gibi çarpıcı kavram ve kuramlar bu alanda geliştirilmiş, fiziğin bakış açısı değişmeye başlamıştır. Akıl almaz gibi gözüken kurmalar ile bilim dünyasına damga vurmuşlardır. Klasik fizik bu dönemlere kadar oldukça başarılı gitmekteydi fakat kara cisim ışıması, tayf çizgileri, fotoelektrik gibi bazı olayların açıklanmasında yetersiz kalınmaya başlandı.

Açıklamalardaki yetersizlik bilim adamlarından ziyade klasik fizikten kaynaklanıyordu. Çünkü sahip olduğu bakış açısı ve yorum boyutu bazı konuları açıklamaya yetmiyordu. Yani dünya için artık sadece klasik fizik yetersiz olmaya başladı. Klasik mekanik evreni süreklilik arz ettiğini söylerken kuantum fizikçileri olan Einstein ve Planck’ın enerji ile ilgili yaptığı deneyler sonucu evrenin süreksiz olduğu kuramını kullanmışlardır. Atomun yapısında detaylı incelemeler yapan kuantum mekanikçileri atomun çekirdeğini bulmuşlar ve nasıl bir sistem içinde işleyişe sahip olduğunu açıklamaya çalışmışlardır. Çekirdeği Ernest Rutherford bulmuştur. Daha sonraki zamanlarda ise elektronların belli bir yörüngede bulundukları yörünge dışına çıkmaları ya da çekirdeğe düşmelerinin kolay kolay mümkün olmadığını klasik fizikte açıklanan ivmeli yükler ışıma yapar bunu ile dairesel hareket de ivmeli olduğu için enerji kaybetmesi düşüncesi çürütülecektir ve ortaya Niels Bohr tarafından kuantizasyon kuralı atılacaktır. Bu kuralda enerjileri belli değere ulaşmadıkça ışıma yapmadıkları bu sayede sistem dengesi sağlandığı açıklanmıştır.

TEMELLERİ TAM OLARAK NASIL ATILDI Kuantum mekaniğinin temelleri Heisenberg’in belirsizlik ilkesi ile 1927 yılında atılmış ve bu zamana kadar hiç değişikliliğe uğramamıştır. Kuantum mekaniği bu doğumundan itibaren temel ilkeleri üzerinden büyük tartışmalara yol açmıştır. Bu tartışmalardan biri de Einstein, Podolsky, Rosen taraflarından 1935 yılında “Doğanın Kuantum Mekaniksel Tasviri Tamamlanmış Kabul Edilir Mi?” başlığı ile yayınladıkları ve bilim adamlarının baş harfleri olan “EPR Paradoksu” olarak adlandırılan makale ile başlamıştır. Ve halen de önemini korumaktadır.

KUATUM MEKANİĞİNİN ÇÖZÜMÜ Kuantum fiziği en öz tabir ile makro düzeydeki klasik fiziğin açıklamalarının mikro düzeyde yetersiz kaldığı gözlemlendiği için ortaya çıkmıştır. Bilim adamları son derece hassas ölçüm yapabileceklerini düşündüklerinde garip bir durum ile karşı karşıya geldiler. Kara cisim ışıması yaşandı. Klasik fizik zaten kara cisim ışımasını açıklayamıyordu. Bu yüzden Kuantum fiziğinin doğuşu Max Planck’ın kara cisim üzerine yaptığı inceleme ile başlamış oldu aslında. Daha sonra yukarıda söylediğimiz bilim adamları gelişmeler yaptı fakat garip bir durum gerçekleşti. Bizim kuantum kurucularından bildiğimiz Albert Einstein daha sonraları kuantum mekaniğini benimsememiş ve yıllarca çürütmeye ve değiştirmeye çalışmıştır.

KUANTUM MEKANİĞİNİN BAZI İLKELERİ Kuantum Optik, kuantum fiziği öncelikli odaklarından biri ışığın detaylı yapısıdır. Kuantum Optik incelemelerinde, Newton’un geliştirmiş olduğu klasik optiğe karşı olarak, bir ışık huzmesi fotonlarda bireysel davranışlarının toplamı o ışığın toptan durumu işaret eder. Bu mantık doğrultusunda lazer bilimi de kuantum optiğinin bir ürünü olarak ortaya konmuştur. Kuantum elektrodinamiği; foton ve elektronlar arasındaki etkileşimi inceler. 1940’lı yılların sonuna doğru Julian Schwinger, Sinitro Tomonage, Richard Feynman ve diğer bilim adamları tarafından geliştirilmiştir. Foton ve elektron saçılmalarının 11 ayrı ondalık değerle ilişkili olduğu saptanmıştır. Birleşik alan kuramı; bu kuram genel olarak Einstein’ın “Genel Görelilik Kuramı” ile bağlantılı araştırmalardan oluşmuştur. Fizikte tanımlanan temel kuvvetlerin birleştirilmesi vardır. Birleşik kuramın merkezinde ise Kuantum Gravitasyonu ve Sicim Teorisi vardır.

KUANTUM MEKANİĞİNİ ANLAMAK Ünlü bir profesör öğrencilerine kuantum hakkında konuşma yaparken kuantumu anlamanın gerçekten çok zor olduğunu söylüyor. Çünkü bunun sebebi kuantum alışılmış dışında açıklamalar getiriyor. İnsan aklımda “ ama nasıl olabilir” şeklinde hem şüphe hem inanç karmaşası yaşıyor. Ve yine ünlü bir bili adamı “ Kuantum fiziğini anlayamazsınız, ona sadece alışabilirsiniz” diyor. Yani insan alışılagelmiş dışına sadece alışabilir. Anlaşılması nerdeyse imkânsızdır. EN ÖZ Kuantum mekaniği bazen kuantum fiziği ya da kuantum alan teorisi diye anılmaktadır. Anlaşılacağı üzere çok çeşitli bir bilim dalıdır. Tüm bunların genel adı olarak “Kuantum Fiziği” denmektedir.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir