Albert Einstein ve Kuantum Fiziğine Giriş | VidxMedya
1 Fizik Bilimi Nedir? Fiziği Anlamak...
2 Albert Einstein ve Kuantum Fiziği İlişkisi
3 Kuantum Mekaniği; atomların, atom altı parçacıkların mikroskobik hayatını anlamaya ve anlatmaya çalıştığımız bir kurallar bütünü diyebiliriz.
4 Albert Einstein ve Kuantum Fiziği İlişkisi Nedir? Nasıl ortaya çıktı?
5 Asıl konumuza Quantum Mekaniğine dönelim. Kauntum Fiziğini Resmen Başlatan Adam Max Planck
6 Max Planck ‘ın formüllerinden yararlanan Niels Bohr; Bohr Atom Modelini Ortaya Attı!
7 O yıllarda Niels Bohr ile Albert Einstein ve Kuantum Fiziği düşünce deneyinden biraz bahsetmenin tam vakti…
Albert Einstein ve Kuantum Fiziğine giriş için hemen konuyu açmaya başlayalım.
Atom diyip geçmeyelim… Ama bu video ile de tabiî ki atomu parçalamayacağız. Amacımız bilim… Fizik bilimi videolarına fiziği anlamaya devam ediyoruz. Kuantum Fiziğine giriş için uzun bir yola çıkacağız hazırsanız; hadi gelin! Başlıyoruz…
Fizik Bilimi Nedir? Fiziği Anlamak...
Şimdi Atomla ne alakası var diyebilirsiniz. İşte o koskoca evrenin oluşumu fizik bilimine göre aslında atomların bir araya gelmesi olayı diyebiliriz. Fizik Bilimi yolculuğumuza Albert Einstein ve İsaac Newton’ın bilime olan katkıları ve ilginç, sıra dışı yaşamlarından kesitler ekledik. Fizik dünyasına böylece giriş yaptık.
Şimdi gelelim maddeyi oluşturan atomun ne olduğuna. Gözle görülemeyen küçücük atom o koskoca evrenin temelinde yatıyor. Her şeyin yapı taşı olan atom.
Son yüzyıl evreni anlamaya çalışan bilim insanlarının çalışmalarıyla dolu. Peki anladık mı? Yada çözebildik mi? Aslında tam olarak değil. Ama Fizik Biliminin bize katmış olduğu bilgileri de bir kenara atamayız.
Albert Einstein; kuantum fiziğinin kapılarını aralayan ancak son yıllarında da bilimsel çalışmalarda bir eksik olduğunu fark edebilen tek bilim insanıydı.
İlginizi Çekebilir Dünya Düz mü? Düz DÜNYA Yalanı 4 KOMPLO TEORİ
Albert Einstein ve Kuantum Fiziği İlişkisi
İşte bu bilgilerden yola çıkarak atom dediğimiz varlığın dünyasına giriş yaparak daha derine doğru inelim. Atom aslında klasik fizik kurallarıyla anlatılamayacak kadar karmaşık bir yapı. Bu yüzden Albert Einstein ve kuantum Fiziğini diğer bir adıyla Quantum Mekaniğini anlayıp, anlatarak konuyu ele alalım.
Kuantum Mekaniği; atomların, atom altı parçacıkların mikroskobik hayatını anlamaya ve anlatmaya çalıştığımız bir kurallar bütünü diyebiliriz.
Bu atom ve atom altı parçacıkları gözle görüyor olabilseydik inanın aklımızı kaçırabilirdik. Bu yüzden Kuantum Mekaniğini anlamaya çalışmış kafa patlatmış bilim adamlarının çalışmaları gerçekten takdire şayan.
Günümüz teknolojisi bile halen Albert Einstein ve Kuantum Fiziğini tam anlamıyla çözmüş değil. Bizce ve birçok bilim çevresince son yüzyılın en çarpıcı, en başarılı gelişmesidir. Fizik Bilimi videolarımız arasında da bu sadece bir başlangıç diyebiliriz. Bu videoyu izleyen her birey belki de önümüzdeki 10 yıl içerisinde Kuantum’un bilim için ne denli önemli olduğunu anlayacak ve bizi umarım hatırlayacaktır.
Videonun başında da dediğimiz gibi atom deyip geçmeyelim. Maddenin bilinen en küçük yapı taşı sayesinde bu koskoca evren oluşuyor. Şimdi gelelim asıl konumuza…
Kuantum fiziğiyle ilgili formüller nasıl ortaya çıktı?
Albert Einstein ve Kuantum Fiziği İlişkisi Nedir? Nasıl ortaya çıktı?
Fizik Bilimine göre en hızlı madde ışıktı. Aslında her şey de ışıkla başladı. Kara Cisim Radyasyonu olarak tabir edilen bir atomun sıfır noktası diyebileceğimiz bir nokta var. Bu sıfır noktasının ölçülebilen son sıcaklığı ise -273 C ‘dir. Gözle görülebilen somut hiçbir maddenin bu sıcaklığa sahip olması mümkün değil. Zira bu durum maddenin enerjisinin sıfır olduğu noktadır. Albert Einstein ve kuantum fiziği ilişkisi de bu noktadan sonra farklılaşmaya başlıyordu.
Bahsettiğimiz sıcaklığının üzerinde olan her şeyin bir enerjisi var. Enerjisi olan her şey de belli bir miktarda ışık yayıyor. İnsan vücudu da bir enerji ve haliyle ışık yayan bir maddedir. Gözle görülebilen tüm somut maddeler de ışık yayan birer maddedir. Evrende; gökyüzünde asılıymış gibi duran yıldızlar, ay ve gezegenler daha saymakla bitmeyen birçok madde…
Işık maddenin çeşidine göre değişkenlik gösteriyor. Newton ’ın cam prizma ile yaptığı ışık deneyini hatırlayın. Prizmadan geçen ışık farklı renk tayflarına bürünüyordu. Buradan yola çıkarak prizmadan geçen güneş ışınlarının soluduğumuz havada bulunan farklı gazların her birini farklı merkezlerde toplamasıyla farklı renkler oluşuyor diyebiliriz. Bu renk tayfı aslında maddenin atom altı parçacıklarının Kuantasındaki davranış biçimleriydi. Bunun adı da Termal Radyasyondur.
Daha sonraları bilim insanları farklı gazları ısıtarak bu renk tayflarını elde etmeyi başarmıştı. Günümüzde kullanılan ekranlardan çeşit, çeşit yanan ampüllere, ledlere kadar her şey ama her şeyin temelinde yatan genel kural buydu. Albert Einstein ve kuantum fiziği bir başka bilim adamı sayesinde yine Einstein'ın da çabalarıyla başka bir evreye geçmeye hazırlanıyordu.
Asıl konumuza Quantum Mekaniğine dönelim. Kauntum Fiziğini Resmen Başlatan Adam Max Planck
Yayılan ışık bir enerjiydi bunu artık biliyoruz. Bu farklı renkteki ışıkların kaynağında aslında enerji sabiti yatmaktaydı. Enerjisi olan her atom parçacığı bir pakettir. Her enerji paketine de Kuanta denmektedir. Burada hemen genel bir tanım yapmak gerekirse; bu parçacıkların bütününe atom ve atomların dünyasına Quantum Mekaniği denmektedir.
Şimdi konuyu enine boyuna iyice açalım ve daha net anlamaya çalışalım.
Düşük ışık yayan bir madde düşük enerji, yüksek ışık yayan bir madde de yüksek enerji yayıyor.
Aslında ışığın bir dalga değil bir parçacık olduğu anlaşılmıştı. Paketler halinde enerjiye dönüşen bu parçacıkların her biri birer Kuantadır ve Kuantum Teorisi de tam da bu noktada başlıyordu. 1900 yılında bu formülü keşfeden Max Planck aslında buluşunun değersiz olduğunu düşünüyordu. Hatta bu çalışmasını hiç yayımlamadı.
Çünkü emin değildi. Ancak kendisi de dahil tüm bilim dünyası Max Placnk’in bu çalışmasının klasik fizik kurallarını değiştireceğini kendinden sonraki insanlığın çok büyük buluşlara yol açacağını kimse bilmiyordu.
Ta ki Albert Einstein ‘ın onun bu çalışmasını alıp 5 yıl üzerinde çalışana dek…
Albert Einstein ‘ın 1905 yılında yayımladığı Işığın Foton Teorisi diğer bir tabirle Fotoelektrik Etki adlı çalışması ona 1921 yılında Nobel Fizik Ödülünü kazandıracak, insanlığa da önemli buluşların kapılarını aralayacaktı.
Max Planck ‘tan önce ışığın sadece dalga olduğu sanıldığından Hertz gibi bilim insanlarının da çalıştığı bu konu o yıllarda tam anlamıyla anlaşılmış değildi. Max Planck’a göre ışık foton adı verilen paketler halinde taşınıyordu. Daha önce de dediğimiz gibi bu paketlere de Kuanta denmekteydi.
Einstein’ın geliştirdiği Fotoelektrik Etki adlı çalışmasına göre özetle; bir metal yüzeye belli bir enerji düzeyine sahip bir ışık parçası yani foton gönderildiğinde bu ışık metaldeki elektronlarla çarpışıyor ve bu elektronlar serbest kalıyordu. Metalden adeta fırlayan elektronların etkisinin adı da bu yüzden Fotoelektrik Etkidir.
Işığın Foton Teorisi adıyla başlayan ve sadece teori olan bu çalışma Fotoelektrik Etki adlı bilimsel bir çalışma haline gelmiştir. Bu bilimsel çalışma ise bize günlük hayatta kullandığımız birçok sensör, güneş panelleri, fiber optik kablolar gibi birçok şeyin de icadını sağlamıştır.
Albert Einstein ve Kuantum Fiziği çalışması aslında Kuantum Dünyasının kapılarını aralamıştır. Einstein ‘dan hemen 1 yıl sonra 1922 yılında Nobel Fizik Ödülü alan bir başka isim Niels Bohr ise fizik dünyasında Quantum Devrimini başlatan adam olarak bilinir. Atomdan yola çıkan ve Max Planck ‘ın formüllerinden yararlanan Niels Bohr; Bohr Atom Modelini ortaya çıkaran bilim adamıdır.
Max Planck ‘ın formüllerinden yararlanan Niels Bohr; Bohr Atom Modelini Ortaya Attı!
Niels Bohr Atom Modelini Anlatan Temsili Bir Resim.
Parçalar yavaş, yavaş yerine otuyordu. Max Planck ışığın sadece dalga boyunda değil foton yani parçacık paketler halinde olduğunu söylemişti. Bohr Atom Modeline göre ise aslında ışığın farklı dalgalar halinde yayılmasının asıl sebebinin ancak atom seviyesinde anlaşılabileceği düşünülmüştü. Özetleyecek olursak ışığın atom seviyesinin incelenmesi için de Max Planck ve Albert Einstein ‘ın teorileri ve bilimsel çalışmaları gerekliydi.
Bohr Atom Modelini tanımlamak gerekirse; bir atom taneciğinin tıpkı bir güneş sistemi gibi olduğunu, atomun çekim kuvveti nedeniyle çekirdeğin etrafında dönen elektronların da güneş sistemindeki gezegenlere benzediği şeklinde bir tanım yapılmaktadır.
Quantum da tam bu noktada devreye giriyor. Atom ısıtıldığında verilen sabit enerji kadar ışık yayıyor. Yani elektronlar kararsız hale geliyor. Tekrar karalı hale gelmesi için de kendisine verilen enerji yani ısı miktarı kadar foton yani ‘’Quanta’’ yayıyor. İşte atomun bu kararsızlık halinin sırrını anlatıyor bize bu çalışma…
Dünya çevresinde ay belli bir yörüngede dönüyor değil mi? O yıllarda Niels Bohr ve Albert Einstein arasında aylarca sürecek bir düşünce münazarasının başladığı yerde bu soruya yanıt aramaya çalışan iki fizik bilimcinin deneyinden biraz bahsetmenin tam vakti…
O yıllarda Niels Bohr ile Albert Einstein ve Kuantum Fiziği düşünce deneyinden biraz bahsetmenin tam vakti…
Bu deneye göre; Dünya çevresinde dönen ayın birden fazla yörüngesinin olduğunu düşünün. İşin ilginçliği de burada başlıyor. Atoma enerji verildiğinde çevresinde dönen elektronlar birden ve rastgele farklı yörüngelere sıçrıyor. Tıpkı Dünya ve çevresinde dönen ayın yörüngeler arası sıçraması gibi… Yörüngeler arasında bir geçiş yok, bir hareket gözlemlenmiyor. Elektronlar hop orda, hop burada… İşte buna Quantum sıçraması deniyor.
Ya da güneş sistemi ve çevresinde dönen gezegenleri düşünün. Mars gezegeninin birden Jüpiterin yörüngesine geçtiğini yani sıçradığını… Bohr Atom Modelindeki elektronların sıçraması tam da böyle bir şey.
Albert Einstein bunu kabul edilemez bulmuştu. İşte bu düşünce münazaraları da bunu anlamanın çabalarıydı.
Bu münazaralar sırasında Eintein matematikçi Cornelius Lanczos ‘a bir mektup yazar. Bu mektuptan Niels Bohr ‘un da haberi vardır. Einstein mektubunda şöyle yazıyordur:
‘’ Sen benim fiziğe karşı tutumumu paylaştığım tek insansın. Gerçekliği basitçe, sade ve birleşik bir şey olarak kavrama inancı… Bu belirsizlik ilkesi Tanrı ‘nın elindeki kartlara çaktırmadan göz atmak gibi gözüküyor. Ama onun zar atması bir an için bile inanamayacağım bir şey.’’
Einstein ünlü ‘’Tanrı Zar Atmaz’’ sözü de buradan gelmektedir.
Niels Bohr ise Einstein ‘ın bu sözü üzerine şöyle söylemişti.
‘’ Albert Tanrı ’ya ne yapacağını söylemeyi bırak! ‘’
Aslında Einstein bu sözü ile belirsizliği, Niels Bohr Atom Modelinin her şeyi tam olarak açıklayamadığını anlatmaya çalışıyordu.
İşte Quantum dünyasına hoş geldiniz. Fizik Bilimi her şeyi ama her şeyi anlamaya, anlamlandırmaya çalışmanın ve bu arayış içerisinde de bilimin, teknolojinin ne denli gelişmeler gösterdiğinin en bariz kanıtıdır.
Fizik Bilimciler bu videoda bahsettiğimiz teorileri, bilimsel çalışmaları yapmamış bunlar hiç yaşanmamış olsaydı; şuan hala atlı arabalara biniyor, buharlı trenlerle seyahat ediyor ve sanırım uzayı hiç bilmiyor olurduk…
Fizik Bilimi video serisinin daha başlarındayız. Devamı gelecek. Vidx’in X videolarından birine bile ilgin varsa bizi takip et.
Tagged albert einstein düşünce deneyleri, Bohr Atom Modeli, fizik bilimi, Kuantum Fiziğine Giriş