101 Soruda Kuantum Gönderileri
101 Soruda Kuantum kitaplarını, 101 Soruda Kuantum sözleri ve alıntılarını, 101 Soruda Kuantum yazarlarını, 101 Soruda Kuantum yorumları ve incelemelerini 1000Kitap'ta bulabilirsiniz.
Kuantum fiziğiyle birlikte doğanın temel yasalarını kavrama ve yorumlama biçimimizde iki büyük değişiklik gündeme geldi. Bunlardan birincisi,
büyük ölçekli dünyanın düz doğrusal devamlılığının yerini, atom-altı
dünyanın yok olma ve var olmayı içeren patlamalı olaylarının almasıdır.
Diğeri de kesinliğin yerini olasılığın almasıdır. Birbirinden bu derece
farklı dünya görüşleri nasıl bağdaşabilir? Çünkü bu yok olma-var olma
olaylarını çoklu trilyon patlamayla üst üste yığdığımızda, ortaya çıkan yığın devamlılığa benzemekte ve olasılıklar kesinliğe doğru ilerlemektedir.
Sayfa 182Kitabı okudu
Richard Feynman parlak zekâlı, neşe dolu, olağanüstü meraklı, herkes tarafından takdir edilen bir fizikçiydi; doktora derecesini 1942 yılında Princeton Üniversitesi'nden aldı, henüz yirmili yaşlarında II. Dünya
Savaşı'ndaki Manhattan Projesi'ne önemli katkılarda bulundu, savaştan
sonra da parçacık fizik teorisinde dünyaca tanınan biri haline geldi. 1965
yılında aldığı Nobel Fizik ödülü'ne (Amerikalı Julian Schwinger ve Japon Sin-Itiro Tomonaga ile paylaşmıştır), kuantum elektrodinamiği (veya
QED) dediğimiz, fotonların yüklü parçacıklarla, özellikle de elektronlarla
ve karşı parçacıkları olan pozitronlarla etkileşimi üzerine olan çalışması
nedeniyle layık görülmüştür. Kendisine borçlu
olduğumuz Feynman diyagramı, parçacıklar bozunum geçirdiğinde veya
diğer parçacıklarla etkileşime girdiğinde en temel düzeyde ne olduğunu
gösteren bir uzay zaman şemasıdır.
Sayfa 149Kitabı okudu
Kuantum kuramında bir parçacığın ya da bir sistemin durumu bir “dalga
fonksiyonu" ile gösterilir. Klasik fizikte fiziksel anlamdaki tüm nicelikler -
kütle, hız, elektrik yükü, manyetik alan ve diğerleri- ölçülebilir durumdadır.
Böylesi niceliklerin tümü aynı zamanda “gözlemlenebilir”. Kuantum
kuramında durum böyle değil. Dalga fonksiyonu; önemli ve anlamlı olan,
ancak gözlemlenebilir olmayan nicelikler için bir örnek oluşturmaktadır.
Dalga fonksiyonun karesi ise gözlemlenebilir. Karesi alınan bu nicelik,
parçacığı belli bir durumda ya da belli bir yerde bulma olasılığını verir.
Klasik fizik ile kuantum fiziği arasındaki bu ince ayrım, bozon ve
fermiyonlann davranışını kavrama açısından büyük önem taşımaktadır.
Sayfa 140Kitabı okudu
Her üçünün kütlesi için tanısal değer sunan herhangi bir ölçüm
yapılamamışsa ve kütlelerine dair koyduğumuz sınırlar son derece küçükse,
nasıl oluyor da nötrinoların kütlesi olduğundan bu kadar emin olabiliyoruz?
İşte burada üst üste binme (süperpozisyon) konusuna geçiyoruz. Kuantum fiziğinin özelliklerinden biri, bir parçacık veya bir sistemin belli
bir zamanda birden fazla "durumda" olabilmesidir. Buna, farklı durumlar
üst üste binmiş denir. Bunu aracınızı aynı anda hem bir otobanda doğuya,
hem de başka bir otobanda kuzeye doğru sürebilmenize benzetebiliriz.
Aslına bakarsanız kuantum üst üste binme bundan biraz daha karmaşıktır.
Örnekten ilerlersek kafanız gayet iyi, rüyada gibisiniz, tek bildiğiniz genel
olarak kuzeydoğuya gitmek istediğiniz, ama yola kuzeyden mi, doğudan mı
başladınız bilmiyorsunuz, bu durum radarına takıldığınız trafik polisi sizi
durdurup kuzey yolunda neden hız yaptığınızı soruncaya kadar sürüyor.
İyice mi karmaşıklaştı durum? En iyisi kuantum dünyasından basit bir
örnekle üst üste binme konusuna devam edelim. Yukarı yönlü spine sahip
bir elektron soğurulmuş. Yukarı-spin durumunda. Ama bu yukarı-spin
durumu, spin-solve spin-sağ durumlarının üst üste binmesidir. Daha sonrasında elektronun spini-nin sola doğru mu, sağa doğru mu
olduğunu tespit etmek için bir ölçüm yaparsanız, hakikaten sol veya sağ
yönde olduğunu (klasik düşünüş içerisinden bir şaşkınlıkla) görürsünüz.
Sayfa 120Kitabı okudu
Marie Curie (1867-1934). Tüm zamanların hak edilmiş üne sahip en büyük kadın bilimcilerinden biri ve bilim alanında iki Nobel Ödülü (1903'te fizik, 1911'de kimya alanında) birden kazanmış olan üç insandan biridir. O ve eşi Pierre radyum ve polonyum elementlerini keşfettiler; sonuncusunun adı Curie'nin anavatanı Polonya'dan gelir. Marie Curie'nin anısına 96 numaralı elemente küriyum adı verilmiştir.
Sayfa 97Kitabı okudu
Bilimdeki büyük ilerlemelerin birçoğu, ayrı olduğuna inanılan şeylerin birleştirilmesinden doğmuştur. Newton dünyadaki hareketi gökteki hareketle birleştirdi. Einstein zaman ve mekânı, dolayısıyla kütle ve enerjiyi birleştirdi. On dokuzuncu yüzyılın başında Danimarka'da bir derslikte Hans Christian Oersted elektrik ile manyetizma arasındaki bağlantıyı açığa çıkardı. Aynı yüzyılda Britanyalı fizikçi James Clerk Maxwell ışık ve elektromanyetizmayı birleştirerek başka bir bağlantı daha buldu.
Sayfa 79Kitabı okudu
1926 yılında Alman fizikçi Max Born'un kuantum fiziğinde kökten bir olasılığın işlediğini öne sürmesi tam bircesaret gösterisiydi. Born'un önerdiği ve bizim bugün kabul ettiğimiz gerçek şu: Bizlerin bir kuantum sistemi hakkındaki bilgimizin düzeyi ne olursa olsun, sistemin davranışı her koşulda yine olasılık kurallarına bağlıdır. Belirli bir sistem hakkında bilinebilecek her şeyi bilmenize karşın ne yapacağını öngörememek ve iki sistemin her şeyiyle aynı olsalar dahi
farklı davranabileceklerini kabul etmek zorunda kalmak göz korkutucu bir
fikirdir.
Sayfa 73Kitabı okudu
1913'te Niels Bohr kuantum fiziğinde çok önemli ve bizlerin bugün de
savunduğumuz fikirlerden birçoğunu geliştirdi. Yine de bu fikirler halen
bizler için şaşırtıcılıklarını korumaya devam ediyorlar. Bunlardan birisi de
kuantum sıçramadır: bir hareket durumundan (veya Bohr'un deyişiyle sabit
durumdan) diğerine birdenbire gerçekleşen geçiş. Sağduyudan bu kadar
ayrışabilen başka ne olabilirdi? "Bundan daha saçma ne olabilirdi?"
diyen de olabilir. Bu neye benzer biliyor musunuz? Manhattan'ın Upper
East Side'ında bir blokta sabırla park yeri arayarak dolaşıp duruyorsunuz,
sonra birden kendinizi hiç araç sürmeden Greenwich Village'daki
Washington Square'da buluyorsunuz. Bohr'un yol göstericisi olan Ernest
Rutherford bu fikirle ilk kez Bohr'un bir yazı taslağında karşılaştı, anlaşılır
biçimde de canı sıkıldı. "Bana öyle geliyor ki" diye yazdı Bohr'a "elektronun önceden nerede duracağını bildiğini varsayman gerekecek". Rutherford "ve ne zaman sıçrayacağını da" diye ekleyebilirdi. Ne zaman ve nereye sorularının yanıtları önceden bilinemez. Kuantum sıçrama, Bohr'un fikri ortaya attığı zamandan başlayarak yaklaşık yüz yıl boyunca fizikçileri derin derin düşündürmeye devam etti. Albert Einstein tekrar tekrar bu fikri beğenmediğini söyledi, başka fizikçiler de aslında "Doğrusu biz de beğenmiyoruz, ancak bu kuantum dünyasının bir gerçeği" dediler.
Sayfa 68Kitabı okudu
Kuantum kuramına göre eğer ölçmezseniz bileşenin ne olabileceğini söylemenizin bir yolu yoktur; öngörülemez ve bilinmezdir. İşte bu kuantum fiziğindeki en büyük kavrayış esnekliği gerektiren fikirlerden biri olan üst üste binme (süperpozisyon) fikrinin bir sonucudur, bir sistem aynı anda iki veya daha fazla hareket durumunda olabilir. Açısal momentuma uygularsak bu, dünyanın çevresinde dönen bir uydunun aynı anda Ekvatora göre çeşitli açılarda birkaç farklı yörüngeyi takip edebilmesi gibidir.
Sayfa 64Kitabı okudu
1 kg'lik kütle içerisinde saklı olan enerji Hiroşima'daki atom bombasında serbest bırakılan enerjiden 1500 kat daha büyüktür. Bu patlamada 1 gramlık kütleden daha azı enerjiye çevrilmiştir.
Sayfa 46Kitabı okudu