» Makroskopik Gündelik Dünya ve Kuantum Alan Kuramı


Bağlı bulunduğu konular/üniteler >> Modernfizik |
Güncelleme / Ekleme :08/03/2011


Makroskopik gündelik hayatta kuantum kuramının ünlü paradokslarıyla karşılaşmamamızın (laboratuarda özel olarak hazırlanmış, makroskopik sayıda temel parçacığın koherent şekilde davranmaya zorlandığı özel sistemler dışında) nedeni yalnızca Planck sabitinin bu ölçekte çok küçük kalması değil, çok sayıdaki temel parçacığın dalga fonksiyonlarının birbirlerine göre gelişigüzel fazları dolayısı ile net girişim yapamaması. Bu yüzden günlük makroskopik ölçekte gördüklerimizi açıklamak için klâsik fiziğin yeterli olduğu savı tam yanlış demesek de, önemli oranda yanıltıcı.

Tüm kedilerin birbirlerine benzemesinden sayı kavramımızın kaynağına, oradan da bardağa su doldururken düzeyinin neden yükseldiğine kadar birçok kanıksadığımız olay ve düşüncenin kökeninde kuantum alan kuramının, onun da kökeninde Poincaré grubuyla ifade edilen uzay-zaman simetrilerinin bulunduğunu açıklamaya çalıştık. Bozon sınıfından fotonlar, aynı durumda bir arada bulunabildikleri için makroskopik klâsik elektromanyetik dalgaları meydana getirebiliyorlar, elektron gibi fermiyonlarsa birbirlerini dışlayıp iterek katı ve sıvı yoğun maddeyi oluşturuyorlar. Boşluk deyip geçtiğimiz ortamsa gördüğümüz gibi Descartes’dan beri bir doldu, bir boşaldı. Son görüntüsünde sanal parçacıklarla kaynaştığını anlattık; fakat boşluk hakkında burada değinemediğimiz, daha söylenecek çok şey var. Aslında beynimizin işleyişinde temel bir rol oynayan potasyum, sodyum ve klor iyonları alış-verişi de son çözümlemede tamamen kuantum alan kuramına indirgenebileceği için, düşüncelerimizin hepsi de kuantum alan kuramının özelliklerinden kaynaklanıyor diyebiliriz; fakat burada felsefenin en derin problemlerinden olan zihin ve madde ilişkisine fazla yaklaştığımız için haddimizi bilip duralım. Hiç değilse tüm insan beyinleri aynı kimyasal maddelerden yapıldığına ve aynı kimyasal süreçlerle işlediklerine göre, farklı insanların kavramlarının yakınlığının da, insanların bu ortak kavramlarla anlaşabilmelerinin de temelinde kuantum alan kuramının bulunduğunu söyleyebiliriz. Bu görüşlere ille de bir isim takmak gerekirse, belki “kuantum materyalizm” uygun olabilir.

Şimdi de düşünülemeyecek bir şeyi düşünmeye çalışalım: Planck sabiti gerçekten sıfır olsa Dünya nasıl görünürdü? Bu sorunun doğru yanıtı, herhalde klâsik fiziğin temel bazı tutarsızlıkları dolayısı ile aslında “işleyebilen” böyle bir dünyanın kurulamayacağı olmalı, ama bunları gözardı edip ilk akla gelen bir takım özellikleri sayalım. Hiç bir madde parçasının birbiriyle aynı ya da özdeş olmasını bekleyemezdik; bunun gerçekleşme olasılığı akıl almayacak kadar küçük olurdu. Bunu anlamak için bazen küçük bir güneş sistemi gibi düşündüğümüz atomlarla gerçek Güneş Sistemi’ni karşılaştıralım. Atomların birbirleriyle aynı olmalarının kuantum alan kuramından geldiğini gördük; buna karşılık başka bir galakside Güneş Sistemi’nin tamı tamına aynısının bulunmasının olanaksız olduğu apaçık. Böyle bir sistemdeki “güneşin” ve “gezegenlerin” kütle, yarıçap, yörünge boyutları bakımlarından Güneş Sistemimizle çakışması olasılığı pratik olarak sıfır.

Bunları bizimkilere benzetebilmemiz bile, gene büyük ölçüde kuantum süreçlerinin evrenselliğine dayanıyor: Örneğin bu yıldız da Güneş gibi termonükleer tepkimelerle ışıyor olacak, gezegenlerinin kimyasal kompozisyonu bizimkilerden çok farklı olmayacak. Herşeyin gerçekten tamamen farklı ve şekilsiz olduğu bir evrende Platon’un evrenselleri ya da tanınabilir kategoriler, bunlardan türetilecek sayı kavramı nasıl oluşabilirdi? Pauli Dışlama etkisi olmadan klâsik fizik yasalarından olan kütleçekimine karşı maddenin çöküp her yerde karadelikler oluşturması nasıl durdurulacaktı? Belki bir çekim merkezinin çevresinde yörüngede olan parçacıklar merkezkaç kuvvetiyle (ya da başka bir deyişle açısal momentum korunmasıyla) bu çökmeyi yavaşlatabilecek, fakat ışınımla enerji kaybederek sonunda merkeze düşeceklerdi; bu durumda belki evrende yalnızca elektrik yükleri, kütleleri ve açısal momentumlarıyla birbirlerinden ayrılan karadelikler kalacaktı. Belirsizlik sözcüğünün yarattığı yanlış izlenimlere, Schrödinger’in Kedisi gibi paradoksların doğurduğu esrarengizlik havasına karşın, doğada gördüğümüz düzen ve kesinliklerin arkasında kuantum yasaları var. Klâsik fiziğin betimlediği dünyayı ciddiye alıp hayal etmeye kalkınca, aslında çok daha anlaşılmaz ve bize tamamen yabancı olduğunu görüyoruz.

Bugün Doğadaki dört etkileşmeden üçünün kuantum alan kuramını biliyor ve kullanıyoruz. Bu üç kuram çekirdeğin binde biri ölçeğindeki mesafelere kadar deneyle uyuşuyor ve gördüğümüz gibi çevremizde gözlediğimiz olguların çok büyük kısmını açıklamakta temel bir rol oynuyor. Henüz kuantum kuramı kurulamamış olan kütleçekim, çekirdeğin yüz milyar kere milyar daha altında bir ölçeğe işaret ediyor ve burada bildiğimiz kuantum alan kuramı çerçevesinin yeterli olmayacağı şimdiden anlaşılıyor. İlerde sicim kuramının ya da bunun (nasıl kurulacağı daha tam belli olmayan) M-kuramı adlı bir genellemesinin bu ölçekte geçerli olacağı, şimdiki başarılı alan kuramlarımızınsa bu nihaî kuramın bir alçak enerji yaklaştırımı olacağı düşünülüyor.

Bilim ve Teknik Ekim 2010 dergisinden alınmıştır. Derleyen fizikciyiz.com



Etiketler (kuantum, kuram, schrödinger, atom, kuark, alan, makroskopik, foton, poincar, descartes, elektron, elektromangetik, elektromanyetik, kütle, çekim, pauli, dışlanma, ilkesi, )
Tarafımızca yazılan yazıların hakları saklıdır.

Benzer Başlıklar...

» Kuvvet, keşişen kuvvetlerin dengesi
» Skaler ve Vektörel Büyüklükler
» Deney , bağımlı , bağımsız ve sabit değişkenler
» Düzgün Doğrusal Hareket ve İvme
» Basit Makinaler: Bölüm II; Palanga, çıkrık, dişli, kasnak ve vidalar
» Dengedeki bazı cisimler için şartlar, şemalar ve lami uygulanışı
» Uzaydan dünyanın görüntüleri
» Vektör nedir?
» Isı ve Isının yayılması
» Fizik Nedir? Fizik Alanları Nedir?

Çözümlü Sorular...

» Vektörler
» Işığın Kırılması ve Prizmalar
» Sıvıların Kaldırma Kuvveti
» ÖSS Isı ve Sıcaklık Çıkmış Sorular II
» Kuvvet Kesişen Kuvvetlerin Bileşkesi II
» ÖSS Madde ve Özellikleri Çıkmış Sorular II
» ÖSS Sıvıların Kaldırma Kuvveti Çıkmış Sorular
» Vektörler II
» ÖSS Elektrik Akımı ve Lambalar II Çıkmış Soruları
» Kuvvetler ve Kesişen Kuvvetlerin Bileşkesi

Henüz yorum eklenmemiş..2112

(Adını boş bırakanlar "Deniz Kumlu" olarak gösterilir)

    Türkçemizi katletmeden harf ve imlâ yapımıza uyacağınızı düşünüyoruz.

    Uygunsuz içerikler savcılığa bildirilmek üzere kayıt altına alıyoruz.
    18.06.2018, 18:27



    54.80.198.173-54.80.198.17354.80.198.173

    Her hakkı saklıdır.
    Görüntüleme 4606