şükela:  tümü | bugün
  • küçük parçalar (bkz: subatomic)
  • (bkz: partikül)
  • duyulduğu zaman genelde insanların aklına küçük bilardo topları getiren fizik terimi. şimdi higgs bozonu bulundu, genel kanaat şu ki küçük topları (proton) çarpıştırırken bir ara iki üç tanesi birbirine yapıştı, biraz daha büyük top oldu, ona da higgs boson dediler. bu düşünce tarzı kanaatimce pek uygun değil parçacık kavramını anlamak için, onun yerine biraz daha karmaşık bir analoji kullanalım. ama önce bir uyarı, kuantum mekaniksel kavramları klasik kavramlara benzeteceğiz, sonuç yine hüsran olacak, ama daha derin bir seviyede hüsrana uğramak daha iyi.

    öncelikle boşluk denilince aklımıza bomboş bir yer gelmesin, boşluğu oluşturan birşeyler var (eter değil, said nursi de anlamamış, peşin yazayım). biz de boşlugu uzun bir ip gibi düşünelim, hatta daha somut olsun bir halatı çook uzak bir noktaya bağladık bir ucu da elimizde. bu halatın üzerinde rahatça kayan boncuklar olsun bir de. parçacıklar onlar değil ama. halatı şöyle bir yukarı aşağı silkelersek üzerinde hemen hemen formunu koruyarak giden bir dalgacık oluştururuz, hatta eğer bu dalgacığı usturuplu bir şekilde oluşturursak halatın üzerindeki boncuklardan birini kendisi ile birlikte taşıyıp götürebilir. işte böyle bir boncuk+dalgacık toplamı modern fizikteki parçacık kavramına daha yakın. biz ipi, boncukları ve hatta dalgacıkları tek başlarına göremiyoruz, sadece boncuk taşıyablilen bir dalgacık oluşursa bunu görüyoruz.

    boncuk oluşturduğumuz dalgacıkla beraber gidiyorsa büyük ihtimalle bu dagacığın en fazla eğime sahip yerinde duruyor olacak, ama biraz önde biraz arkada da gidebilir tabii. yanı boncuğun nerede hareket edeceğini olasılıksal olarak belirleyen dalga karakteri, bu da bizim ipten yapılma evrenimizde dalga fonksiyonunun analogu oluyor.

    peki bir parçacığın yarı ömrü ne demek? bunun için elimizi biraz daha usturuplu sallayıp iki tane boncuk taşıyabilen bir dalgacık yarattığımızı düşünelim, bu artık farklı bir parçacık oldu buna ikiboncukon adı verelim. ipin üzerinde duran diğer boncuklara çarptığı zaman bu ikiboncukon iki tane tek boncuk taşıyan dalgacığa ayrılabilir, hatta biz de deriz ki "aaa ikiboncukonumuz bir süre sonra boncukonlara bozundu". aynı şekilde iki farklı yönden gelen tek boncuklu dalgalar birleşip ikiboncukon da oluşturabilir ipin üzerinde. bunlar da temel parçacıklar arasında olan reaksiyonların analogu.

    eğer ipin üzerinde iki tane boncuklu dalga belirli bir aralıkla gidiyorsa ipin gerginliğini değiştirecekleri için birbirlerine yaklaşmayı veya uzaklaşmayı seçebilirler, bu da elektrik yüklerinin, renk yükünün vs. birbirini çekip itmesine benziyor.

    durum aslında çok daha karışık, şimdi ipimize paralel giden ama arada belirli bir mesafe bulunan çok sert bir tel olduğunu düşünün, aynen ipimizi ve üzerindeki boncukları göremediğimiz gibi bu teli de göremiyoruz, görebildiklerimiz sadece ipin üzerinde boncuk+dalga parçacıkları. bu yakından geçen tel hakkında nasıl bilgi edinebiliriz? eger ipi dogru yönde yeterince şiddetli sallarsak oluşturduğumuz boncukon'lar üstüste binip ipi tele değecek kadar esnetebilir, ve eğer tele değersek boncukonlarımızın davranışı değişir. boncukonları üstüste bindirmenin en iyi yolu da karşılıklı gönderip çarpıştırmak. eğer çarpışmayla tele değecek kadar şiddetli bir salınım yaparsa ipimiz boncukonların daha sonraki davranışından telle ilgili bazı şeyler öğrenmek mümkün olur. işte cern, fermilab vs. çarpıştırıcılarda yapılan da bu. en son bir tele daha değdiler, orası da higgs alanını oluşturan tel.

    bu analojiyi biraz daha ilerletsek bildiğimiz temel parçacıkların her biri için birer boncuklu ip düşünmemiz gerekecek, bir birine yakın duran altı kuark ipi, altı lepton ipi vs.. tabii asıl önemli olan bu iplerin özellikleri, ne kadar gerginler?, ne kadar esnekler ? toplam kaç ip var? standart model denen teori de şimdilik deneysel gözlenen bütün ipleri ve özelliklerini tanımlamış gibi duruyor.

    peki bu analojinin nesi kötü, kuantum mekaniğindeki bazı önemli olayları, mesela boson fermiyon farkını sokmak pek mümkün değil. analojiyi david bohm amcanın pilot wave teorisinden esinlenip kurdum, o teori de yanlışlığı kanıtlanmış bir quantum mekaniği açıklaması. yine de yanlışlığı kanıtlanabilecek kadar iyi bir teori olduğundan benzetim yapmak için yararlı.

    hülasa bir daha parçacık duyduğunuzda aklınıza bilardo masası üzerinde toplardan ziyade ipin üzerinde kayan boncukları taşıyan dalgacıklar gelsin, "parça" karakteri kadar "dalga" karakteri de önemli parçacıkların. tabii ki kuantum alanları sadece bu iki karakterin ortaya karışık yaptırılmış hali değil, biz ancak bu iki davranışı bildiğimiz için en iyi betimlemeleri bunlar üzerinden yapıyoruz. analojiden ötesi için meraklıysanız güzelce matematik öğrenin.
  • paradigmatik kıyas ipuçları:
    * newton fiziği: iki cisim aynı anda aynı yeri kaplayamazlarlar. neden sonucu önceler.
    * kuantum fiziği: bir cisim aynı anda iki yerde birden bulunabilir, hatta madde/parçacık gözlendiğinde saklanabilir. sonuç nedenden önce görünebilir. şeyler yoktan var olabilir, vardan yok olabilir, her şey her şeye dönüşebilir.
    * ara karar: newton fiziği basit ve anlaşılırdır. kuantum fiziği karmaşık olmakla kalmaz inanılmayacak hemen her şeyi içerir.

    en olgun modern insan dahi parçalıdır, kırıklıdır. fragmantedir, ancak parçacıklarla üretebilir.

    (bkz: partikül)
    (bkz: parçacık fiziği)
hesabın var mı? giriş yap