surrealistyalingercek

  • 103
  • 0
  • 0
  • 0
  • 3 ay önce

kuantum fiziği

popüler kültürün kozalak muhabbetlerine meze olmaması adına birşeyler derlemek istedim. bundan sonrasını birşeyler öğrenmek isteyenler okuyabilir;
klasik fizikle farklılaşan yönlerine değinecek olursak kuantum fiziğinde atom kavramını klasik fizikte düşünülenden çok farklıdır. çoğumuz atomu ortada çekirdek ve etrafında dönen noktasal elektronlar olarak öğrenmişizdir, fakat gerçekte olan bu değildir. kuantum fiziği, atom etrafındaki elektronlardan artık elektron bulutu olarak bahseder, öyle ki orbitaller işte bu elektron bulutlarının olduğu bölgelerdir. hidrojen atomu, 1 proton ve 1 elektrondan oluşur ve enerji düzeyleri n ile gösterilir. bu sayı bize elektronun hangi enerji ile atoma bağlanabileceğini gösterir. klasik fiziğe göre elektron, her enerjide atoma bağlanabilir, bunun sonucunda da h-atomunun enerji düzeyleri sürekli olmalıdır, öyleyse n her değeri alabilmelidir (n=1, 1.1, 1.2,….,2, 2.1, ….).

kuantum mekaniğinde ise h-atomunun enerji düzeyleri schrödinger denklemi çözülerek bulunur. bu denklem çözüldüğünde, n’nin tamsayı değerler almak zorunda olduğu bulunur (n=1,2,3,…). bu sonuç bize h-atomunun enerji seviyelerinin kuantize olduğunu gösterir, nitekim gerçekte de böyle gözlemlenmiştir. kuantum fiziğinin klasik fizikten farkını bir de kuantum tünelleme olayıyla anlamaya çalışalım. örneğin, elimizde e kadar enerjili bir elektron olsun. bu elektronun önüne 2e enerjili bir potansiyel bariyer koyalım. klasik mekaniğe göre, elektron 2e veya üzeri bir enerjiye sahipse bu duvarı aşabilir, eğer enerjisi 2e altında ise bu bariyeri aşamaz ve bariyere çarpıp geri döner. peki, bu durumu kuantum fiziğiyle ele alırsak nasıl bir sonuç çıkar? bilindiği üzere, elektron hem parçacık hem de dalga özelliği gösterir. kuantum fiziğinde elektron artık noktasal bir parçacık olarak değil de uzaya yayılmış bir dalga olarak alınır. bu sistem için schrödinger denklemi çözüldüğünde, potansiyel bariyerin içinde çözüm sıfır çıkmaz, bu da elektronun bariyerin içine girebildiğini gösterir. bazı durumlarda bariyeri geçerek kuantum tünelleme yapar.

elektronun enerjisine ve bariyerin büyüklüğüne göre tünelleme yapma olasılığı değişir. kuantum fiziğinde olasılıklardan bahsedildiği için karşımıza indeterminist bir evren çıkar. klasik fizikte ise evren deterministtir, yani elektron ya bariyeri geçer ya da geçmez, ‘geçme olasılığı’ diye birşey yoktur. einstein, evrenin determinist olduğunu savunmuştur bu düşüncesini “tanrı zar atmaz” sözüyle dile getirmiştir. kuantum fiziğinin ise tamamlanmamış bir teori olduğunu ileri sürer.

kuantum fiziği, klasik fizik kurallarının artık geçersiz olduğu anlamına gelmiyor elbette, örneğin güneş sistemimiz gibi makro ölçekte bir sistemi klasik fizik ile anlayabiliyoruz. kısaca, evreni anlamak için önce hangi ölçekte olduğumuzu anlamamız gerekiyor.

devamını okuyayım »