MAX PLANCK KİMDİR? PLANCK SABİTİ NEDİR?

Tekrardan merhabalar. Bir kuantum konusu ile yine beraberiz. Keyifli okumalar 😊

                                                    Resim 1. Max PLANCK

Fotoğrafta gördüğümüz temiz yüzlü kişi siz de tahmin edersiniz ki ünlü Alman fizikçi, kuantum kuramının kurucularından Max Planck’ in ta kendisidir. 1858 yılında Almanya Kiel şehrinde doğmuş 1947 yılında Göttingen’ de vefat etmiştir.

Eğitim hayatına liseden sonra Münih ve Berlin üniversitelerinde devam edip 1879’ da mezun olmuştur. 1889’ da Kirchoff’un ölümü nedeniyle boşalan kürsüye çağrılmış ve 1928 yılında emekli olana kadar bu görevini sürdürmüştür.

Termodinamik yasalarıyla ilgilenmiş ve kuantum kuramına önemli katkılarda bulunmuştur. Kendi adıyla kullanılan Planck Sabiti ve Planck ışınım yasasını bulmuştur.

Fizik alanına yaptığı katkıları nedeniyle 1918 Nobel Fizik Ödülüne layık görülmüştür. Şimdi isterseniz Planck’ın yaptığı önemli buluşlar olan Planck ışınım yasası ve Planck sabitine bir göz atalım.

PLANCK IŞINIM YASASI

Kısaca belirli bir sıcaklıkta termal denge durumunda bulunan bir kara cisim ışımasının yaydığı elektromanyetik radyasyonu ifade eder. Peki ama nedir bu kara cisim ışıması?

Hepimiz bir çok maddenin ısıtıldığında parladığını ve ışık yaydığını biliriz. Maddelerin maruz kaldıkları artan sıcaklıkla birlikte önce kırmızı, ardından sarı ve en sonda beyaz ışık yaydıkları bilindik bir durumdur. Işık en sonda beyaz görünür çünkü var olan sarıya artan sıcaklıkla daha çok mavi eklenir. Artan sıcaklıkla oluşan renklerin bu dağılımı kara cisim eğrisiyle gösterilir. En ufaktan en büyüğe cisimlerde bu durum gözlenir. Yıldızlarda da bu süreç yaşanır. Ne kadar sıcak olurlarsa renkleri de o kadar maviye kayar. Yüzey sıcaklığı 6000 K olan Güneş’imiz sarı bir yıldızdır. Sirius B gibi bazı yıldızlar 30000 K ve daha fazlası olan sıcaklıklarıyla mavi – beyaz görünür.

                                                          Resim 2. Güneş

                         

                                                             Resim 3. Sirius

19. yüzyılda fizikçilerin hepsi hangi maddeden yapılmış olursa olsun, cisimlerin ısıtıldığında yaydıkları ışığın hep aynı örüntüde olması durumuyla karşı karşıya kalıyorlardı. Işığın büyük bir bölümü tek bir frekanstan yayılıyordu. Sıcaklık arttırıldıkça tepe frekans noktası daha mavi dalga boylarına kayıyordu. Önce kırmızıdan sarıya, sonra mavi-beyaza doğru ilerliyordu. Fizikçiler tepe frekans noktasının neden tek bir renkte oluştuğunu açıklayamıyorlardı.

Resim 4. Kara cisim tayfı

İşte bu noktada Planck bu kara cisim ışıması denen olayı anlamaya çalışırken ışık ve ısı fiziğini beraber inceliyordu. Planck isteksizce de olsa bu konuda denklemlerine bir ekleme yaptı. Elektromanyetik ışımanın da termodinamik uzmanlarının ısıyı ele aldığı gibi ele alınması gerektiğini düşünüyordu. Sıcaklığın pek çok parçacık arasındaki ısı enerjisi aktarımı olmasından yola çıkan Planck, elektromanyetik enerjiyi de atom altı elektromanyetik alan birimleri arasında bölüştürdü ve ışığı bu yolla  tanımladı.

Denklemlerin tutarlı olmasını sağlamak için her elektromanyetik birimin enerjisini frekansla orantılayarak

E=hv        denklemini elde etti.

• Burada E= enerji
• v= ışığın frekansı
• h= Planck sabiti denen sabit  sayıyı temsil eder. 

Elektromanyetik enerjiyi atom altı elektromanyetik alan birimleri arasında bölüştürmenin en olası ve kısa yolunu bulan Planck bu denklemi  ile enerjinin büyük bölümünü ortadaki frekanslara dağıtıyordu. Bu durum tepeli kara cisim tayfına da uyum sağlıyordu.

Planck  ışık dalgalarıyla olasılık arasında bağ kuran bu yasayı 1901’de  yayımladı ve fizik camiası tarafından güzel tepkiler aldı.

PLANCK SABİTİ

                                                               Resim 5. Planck ölçeği

Planck sabiti, bir parçacığın enerjisinin frekansına olan oranıdır. Matematiksel olarak aşağıdaki gibi yazılır:

• ħ = E/f

Haliyle eğer bir parçacığın frekansı artarsa enerjisi de artar. Frekansı azalırsa enerjisi de azalır. Ama adı üstünde Planck sabiti değişmez ve sabit kalır. Fizik dünyasında en önemli sabitlerden birisidir. Işık hızı ( c ) gibi. Klasik fiziğin ve kuantum dünyasının bir nevi ortak temeli sayılan bu sayı aslında kısaca bize ışığın paketlenmiş fotonlardan oluştuğunu ve bizimde bu fotonun enerjisini hesaplamak için kullanacağımız formülün şu olduğunu söyler : 

• e= hf

ħ, şirin ve insanı ürkütecek derece küçük bir alanı temsil eden bu sabit, kuantum mekaniğinde etki edilen en küçük birimi temsil eder. Bundan ötesi artık fiziksel bir alan değildir. Evrenimizdeki en küçük fiziksel alan bu sabitin gösterdiği noktadır. Yine bu sabit kuantum mekaniğinde aksiyonun temel birimi olarak da düşünülebilir.

Peki diyebilirsiniz ki bu sabitin değeri ne? Cevap şu;

h=6.626 0693(11)• 10^-34 J•s  

•  j=joule
• s=saniye

Çevremizdeki dünyada hareket ve değişimin klasik fizikte hayal edildiği gibi düz ve sürekli değil de tanecikli ve öbekli olduğu fikriyle Planck sabiti, fizikte tamamıyla yeni bir yön gösterdi. Buna ek olarak rakamsal büyüklüğü ile kuantum dünyasının ölçeğini belirlemiş oldu. Ħ’nin dünyamızdakinden çok daha büyük olduğu hayali bir dünyada yaşıyor olsaydık kuantum dünyasının etkileri çok büyük ve aşikar olurdu.  Ħ’nin dünyamızdan çok daha küçük olduğu başka bir hayali dünyada ise kuantum etkileri çok daha küçük alanlarda sınırlanmış olurdu ve bunu gündelik yaşamda görebilmemiz imkansıza yakın olurdu.

Ħ’nin tamamen sıfır olduğu bir hayali dünyada kauntumdan bahsedemezdik çünkü her şey klasik fizikle açıklanır ve kuantum fiziğine ihtiyaç duyulmazdı çünkü böyle bir alan olmazdı.

Kısacası bu buluşu ile Nobel ödülü alan Planck bunu gerçekten hak etmiş durumda. Çünkü kuantum fiziğinin, evrenimizin  en küçük fiziksel alanını, sınırını belirlemiş kendisi. 😊

PSİKANALİZ NEDİR?

PSİKANALİZ NEDİR?

                                                          Resim 1. Psikanaliz seansı örnek

Tekrardan merhabalar 😊bu hafta da yine bir yazıyla buradayım ama bu hafta konu astronomi değil. Bu hafta konumuz psikoloji. Benim sevdiğim araştırdığım bir konu. Kitaplarını okuyorum ama roman olarak okumayı tercih ediyorum. Benim için hayata uygulaması daha kolay oluyor böylece. Son derece geniş ve kapsamlı bir konusu olan bu bilim dalından bir alt başlığı seçip açıklayacağım bu yazıda. Başlıktan da anladığınız üzere yazımın konusu psikanaliz. O halde başlayalım bakalım…

PSİKANALİZ TARİHİ

                                                                      Resim 2. Sigmund Freud

1890’lı tarihlerde Viyanalı bir doktor olan Sigmund Freud tarafından inşa edilmiş bir psikolojik kuramlar ve yöntemler ailesidir. Freud, 1939’da ki ölümüne kadar çalışmalarını bu alanda yapmıştır. Kendini bu yöntemi geliştirmeye ve yaygınlaştırmaya adamış olan Freud’un ölümünden sonra  öne çıkardığı terimleri Carl Gustav Jung ve Jacques Lacan tarafından da kullanılmıştır.

PSİKANALİZ NEDİR?

Günümüz tanımı; bilinç dışında zihnimizin en alt katmanlarında yatan sorunları, ruhsal problemleri konuşarak gidermeye çalışan bir yöntemdir. Elbette ki en yakın arkadaşınızla kahveleri yapıp sohbet ettiğiniz gibi bir konuşma değil. Aklınızda böyle canlanmasın. Daha bilimsel ve daha teknik.

Uygulanışında bir analizan ve bir de psikanalist gerekir. Analizan dediğimiz hasta olarak başvuran kişidir. Psikanalist ise bu işte eğitim almış olan uzmandır. Genellikle analizan o bilindik uzun koltuğa boylu boyunca uzanır ya da rahat ettiği bir pozisyonda durur. Önemli olan bedensel olarak rahat olmasıdır. Psikanalist ise analizanın görüş alanında bir konumda olmadan arka planda bulunur.  Haftada ne sıklıkla yapılacağını ya da seansların ne kadar süreceğini hastanın durumuna göre doktor belirleyecektir ama genelde haftada üç kez 45 dakika süreyle uygulanmaktadır. Bu seanslar boyunca analizan zihninden geçen her şeyi bir sınırlama, saklama veya sansürleme olmadan dile getirir. İşte önemli olan bu dile getirilen düşünceler çağrışımlardır. Analizin özü bunlardır.

Karmaşık bir beyin ve sinir sistemine sahip olan biz insanlarda bilinç düzeyi katmanlardan oluşur. Tam bilinçli hal, yarı bilinçli hal ve bilinçsiz hal dediğimiz bilinçaltı. Rahat ettiği pozisyonda serbest ve sansürsüz konuşmalar yapan analizanın düşünceleri katman katman derine inmeye başlar. Önce bilinçli düzeyden gelen düşünceler vakit geçtikçe yarı bilinçli düzeydeki düşüncelere ardından da bilinçaltının yansımalarından oluşan saf düşüncelere ulaşır.

İstenilen bilinçaltı düzeydeki düşüncelere ulaşmak için seansların sıklığı ve düzenliliği önemlidir. Öyle birkaç ayda bilinçaltı düzeye ulaşmak pek mümkün değildir. Yılları alan hatta beş yılı ve fazlasını bulan sürelere de ulaşabilir. Psikanalist analizana göre daha pasiftir. Psikanalist, analizanın bazı kelime veya durumları tekrar düşünmesine teşvik edebilir, dikkat çekebilir. Daha çok sessiz dinleyici rolündedir. Düşünceler fantastik, uçarı, öfkeli, kaygılı, fantazik olabilir. Önemli olan bilinçaltından gelmeleridir.

Belirli sürede düzenli aralıklarda tekrarlanan bu analizlerden sonra hasta artık gerçek kendini bulmuş ve onu olduğu gibi kabullenmiş olur. Fark edilmeyen ama orada olan hatıraların, düşüncelerin gün yüzüne çıkmasıyla gerçekleri ve bu gerçeklere verdiği tepkileri keşfeden hasta bu gerçeklerin kendi üzerindeki etkilerini de olduğu gibi görmüş olur.

Yaşadığı bu keşfediş sürecinde içinde olup bitenleri gören, fark eden hasta kendisine karşı bir iç görü elde edinmiş olur. Artık sorunların başka insanlar ya da nesneler tarafından değil de bilinçaltına itilmiş yaralayıcı ya da zarar verici olay veya durumlardan kaynaklandığını kabullenir. Özüne kendine dönüş, bir öz farkındalık yaşanır. Bu son derece önemli bir farkındalıktır çünkü bilinç tarafından yoğun bir istekle bilinçaltına atılmış bu düşünceler ortalıkta görünmeseler de hayatı etkilemekte ve şekil vermektedir. Hayatına bilinçaltına attığı şeylerin şekil verdiğini kabul etmek en önemli başlangıç ve adımdır. Böylece hasta zamanla bilinçaltına attıklarını yüzeye çekerek hayatına kendi yön vermeye başlayacaktır. Başkalarında suçu bulmalar, hayatı ve şansı, kaderi sorumlu tutmalar yerine kendi seçimleri ve isteklerinin getirdiği her türlü sonucu kabullenmeyi öğrenen hastalar artık bilinçaltının köleliğinden çıkıp berrak ve temiz bir psikoloji seviyesine yükselebilirler.

Psikanaliz için gereken bir yaş yoktur. Kişi ne zaman isterse o zaman başlayabilir. Kendini bulmakta güzel ve uzun bir yolculuktur ama gerçek sizi, bilincinizi öğrenmenin en güzel yollarından biridir. Sebepsiz yere ağlamaya başladığınızda, durduk yere alakasız mekânlarda panik atak geçirdiğinizde, elinizde olmadan hayatınızı zora sokan takıntılar yaşadığınızda hemen bunların hastalık olduğunu ya da huyunuz olduğunu düşünmeyin. Bunlar bilinçaltınızda yatan farkına varmadığınız sorunların, olayların yüzeye yansıyan belirtileri olabilir. Belirtiler yok edilmek için ortaya çıkmaz. Belirtiler, bir yerde bir sorun var bende sana tarif ediyorum beni dinle ve anla diye ortaya çıkarlar. Bu yüzden bazı belirtiler yaşıyorsanız bir uzmandan yardım alın. Hayatı o hastalık yaftası vurduğunuz geçirilebilir belirtilerle yaşamayın.

Sağlık sadece bendende değil ruhta da iyilik halidir. Ruhumuz bazen bedenden de önemli olabiliyor. Kendinize ve ruhunuza iyi bakın. Haftaya görüşmek üzere 😊

EVRENİ YÖNETEN DÖRT YASA

Herkese merhabalarrrr 😊

Bugün üçüncü yazımı paylaşıyorum ve biraz daha detaylı ve bilimsel bir yazı olsun istedim. Bu yazımın konusu ise başlıktan da anladığınız gibi Evreni Yöneten Yasalar.

Evrenimiz dört temel yasa (kuvvet) tarafından yönetilir. Yönetilir diyoruz çünkü ağız alışkanlığı, yönetilmekten ziyade işler demek daha doğru olur bence. Çünkü evrenimiz tıkır tıkır işleyen bir bilgisayar misali bu dört temel yasa ile işliyor. Yönetilir derken işin içine birde evreni yöneten şeyi, kimseyi katmak gerekiyor. Böyle bir şey var mı yok mu henüz bilemiyoruz o yüzden işliyor dersek daha mantıklı ve bilimsel olur. Kelimeler her şeydir 😊

Gelelim şu güzelim yasalara; zayıf kuvvet, güçlü kuvvet, elektromanyetik kuvvet, kütle çekim kuvveti. Bu kuvvetleri güzelce bir açalım ne nedir ne değildir görelim bakalım 😊

GÜÇLÜ (YEĞİN) KUVVET 

Öncelikle şunu söylemeliyim ki bu kuvveti günlük hayatta etrafınıza bakınca göremezsiniz. Makro evrenimize değil mikro evrene hükmeden bir yasadır. Atom ve atom altı parçacıklara…

Özünde kısaca güçlü nükleer kuvvet atom altı dünyasında ki protonları oluşturan kuarkları bir arada tutan kuvvettir. Şunu hepimiz biliriz ki aynı kutuplar iter zıt kutuplar çeker. Atom altı parçacıklardan olan protonlar pozitif yüklü, nötronlar yüksüz, elektronlar ise negatif yüklüdür. Atom çekirdeğinde ki bu elektromanyetik alanlar sonucu oluşan itmelere karşı duran kuvvet güçlü nükleer kuvvettir.  Atomun çekirdeğinde aynı yükte oldukları için birbirlerini itmeleri gereken protonların bağlanıp bir arada -oldukça yakın- bir şekilde durabilmelerini de sağlar. Dört temel yasa içinde adından da anladığımız üzere en güçlü olan kuvvettir ama etki alanı son derece kısıtlıdır. Öyle ki bu alan çekirdeğin çapı kadar olan  (10^-15 m)  ile sınırlıdır. 

Güçlü kuvvetin bir arada tuttuğu  kuarklar biraz tuhaf parçacıklardır. Daha sonra bir yazıda kuarklara detaylıca değineceğim şimdilik kısa kesiyorum J bu değişik parçacıklar birbirlerinden uzaklaşmaya kalktıklarında birbirlerine eskisinden de sıkı bağlanıyorlar. Birbirlerine öyle yoğun bir sevgiyle bağlanan kuarkları henüz tek başlarına görmüş değil bilim insanları. Zaten tek başlarına görmeyi beklemekte biraz tuhaf olur. Güçlü kuvveti yenebilen bir teknolojimiz olursa görürüz ileride.

Sonuç olarak atomun çekirdeğini (proton, nötron)parçalanmadan dağılmadan tutan kuvvetimiz güçlü nükleer kuvvettir.

ZAYIF KUVVET

Yine mikro evrene hükmeden bir diğer yasaya geldik.

Dört temel kuvvetin içinde birleştirmekten çok ayrıştırmaya odaklanmış bir kuvvettir. Diğer kuvvetlerden tek farkı bu değildir. Son derece kısa mesafelerde işler. Bu kuvvetin işlemesi için iki parçacık temas halinde olmalıdır.

Zayıf kuvvet veya zayıf etkileşim kütle çekim kuvvetinden daha güçlüdür ama daha öncede dediğim gibi sadece kısa mesafelerde etkilidir. Zayıf kuvvet atom-altı seviyede işler ve elementlerin oluşması ile yıldızların enerjilerini elde etmesinde önemli rol oynar. Aynı zamanda evrenimizdeki doğal radyasyonun çoğunun oluşmasından da sorumludur.

Zayıf kuvvetin etkisi güçlü kuvvetin milyarda biridir ama güçlü kuvvetin kütleleri yüzünden etki edemediği parçacıklara etki eden kuvvettir. W ve Z bozonları aracılığıyla bir takım değişiklikler, bozunmalar yaratır. Atom çekirdeklerindeki radyoaktif bozunmalardan biri olan beta bozunumu gibi süreçlerde ve nötrino etkileşimlerinde görülen bu kuvvetin etki mesafesi 10^-18 metredir. Yani protonun boyutunun %1’i kadar mesafede etkili. Böylesine kısa mesafelerde etkili olmasının nedeni bu kuvveti taşıyan W ve Z bozonlarının  80-91GeV gibi yüksek kütlelerinin olmasından kaynaklanıyor.

Kuarkların birbirlerine dönüşmesini sağlayan bu kuvvet ( W ve Z bozonları ile) protonu nötrona dönüştürüyor. Atomun çekirdeğinde bulunan proton ve nötronun birbirinden farklı iki parçacık yapan şey kuark sayılarıdır. Atom altında her şey kuaklardan oluşur. Bilim adamları henüz kuarklardan daha küçük parçacık bulamadılar. Protonun 2 yukarı (u) 1 aşağı (d) kuarkı varken nötronun 2 aşağı(d) 1 yukarı (u) kuarkı vardır. Zayıf kuvvet kendi bozonları sayesinde protonun içindeki 1 yukarı kuarkı aşağı kuarka dönüştürmesi, protonun nötrona dönüşmesini sağlıyor.

    Resim 1. Proton Nötron dönüşümü

Ayrıca Zayıf nükleer kuvvet hidrojenin izotopu döteryumun oluşmasını da sağladığı için yıldızların nükleer füzyon yapabilmelerini sağlıyor. Eğer hidrojenler zayıf kuvvet vasıtasıyla döteryumlara dönüştürülemeseydi nükleer füzyon meydana gelemeyecekti yıldızlar ışımayacaktı.

Sonuç olarak atom altı dünyada radyoaktiviteden ve bozunmalardan sorumlu olan kuvvet zayıf nükleer kuvvettir.

ELEKTROMANYETİK KUVVET

                                                       Resim 2. Elektromanyetik kuvvet

Lise eğitiminde dersi dinleyenlerinde dinlemeyenlerinde bildiği bir şey vardır ki oda pozitif ve negatif yükler. Zıt yükler çeker aynı yükler iter. Buna güçlü kuvvette de değinmiştim. Peki bu yüklerin etkileşimi nasıl sağlanır? Cevap kütlesiz bir dalga parçacık olan fotonlardır. ‘İyide bu da güçlü kuvvet gibi ne fark var eksi artı kutuplar’ diyebilirsiniz ama fark devasa büyük. Güçlü kuvvetin son derece kısıtlı bir alana etki ettiğini biliyoruz ama elektromanyetik kuvvet taşıyıcısı foton sayesinde sınırsız bir etki alanına sahiptir. Tüm evrenimizde elektromanyetizma durumları yaşanmaktadır 😇

Elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısı kütlesiz dalga parçacık foton olduğu için, etkileşimi sınırsızdır. Peki bu kuvvetin önemi ne derseniz, atomları ve molekülleri bir arada tutar. Daha doğrusu parçacıklar elektrik yükleri nedeniyle birbirlerini bu kuvvet vasıtasıyla iter veya çekerler. Güçlü ve zayıf nükleer kuvvetlerin etki mesafelerinin çok kısa olmaları nedeniyle(atom çekirdeğinin çapı kadar alan) atomların yapılarında, elektronların bağlanmasında ve moleküllerin bağ yapılarında elektromanyetik kuvvet baş roldedir.

Detaylı bir şekilde tarihçesine girmeyeceğim ama bilinmesi gereken bir iki isim var. Michael Faraday’ın elektromanyetizma çalışmaları üzerine çalışıp matematiğe döken James Clerk Maxwell ışığında (foton) bir elektromanyetik dalga olduğunu ve yine bunun sonucu olarak elektromanyetik dalgaların ışık hızında yol aldığını keşfetti.

Henüz atomun kabul edilmediği yıllardan süre gelen araştırmalar ve keşiflerle ortaya çıkan bu yasanın 20. yüzyılda, atomun yapısının anlaşılmaya başlandığı yıllarda, hem atom içinde (çekirdeğin elektronu çekmesi) hem de atomlar arasında (İyonik bağ ve Kovalent bağ) olduğu keşfedildi. Ve tabi ki sonuç olarak bu etkiyi yaratanın foton olduğu anlaşıldı.

Sonuç olarak tüm evrende etki eden sınırsız bir alanı kullanan bu kuvvet özünde aşırı önemli ve günlük hayatta makro evrenimizde her yerde görebileceğimiz bazı etkilere sahip.

KÜTLE ÇEKİM KUVVETİ

                                                           Resim 3. Kütle çekim 

Eminim ki herkes diğer kuvvetlerden ziyade bu kuvvete daha aşinadır. Muhakkak Newton’u Einstein’ı duymuş ya da okumuşsunuzdur. Akıllarınızda aşağı yukarı bu konu için şöyle cümleler vardır; uzay-zaman kütle ile bükülür, iki cisim birbirini çeker, bir şeyi serbest bırakırsan kütle merkezine doğru düşer…

Fazla uzatmadan kütle çekim nedir ne değildir bakalım. MÖ yıllarda bile düşünürlerin bilim adamlarının ilgilendiği bir konu olan kütle çekim klasik fizikte Newton ile başlar. Arşimet’in çalışmalarından ilham alan bu İngiliz fizikçi, 1689 yılında kütle çekimini iki cismin birbirleri ile etkileşmelerini sağlayan bir kuvvet olduğunu düşündü. Ve bu yoldan giderek etkileşimi matematiğe döktü. İki cismin arasındaki etkileşim kuvvetinin kütleleri ve aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olduğunu buldu.

                                          (F=G*(m1*m2)/r²)

Newton’un denklemleri  200 yıl kadar kullanıldı ve hala bazı yönlerden günümüzde de kullanılmaktadır. Newton da insandı ve hata yapabilirdi ki nitekim yaptı da. Denklemleri Merkür’ün yörüngesini açıklayamıyordu ve ayrıca kütle çekimin nasıl etkileşim kurduğunu da…

Zaman geçti bir şeyler yaşandı bitti derken sahneye o beklenen kişi çıktı. Einstein. 1915 yılında Alman fizikçi Albert Einstein, Genel görelilik adını verdiği teorisinde, kütle çekimini çok farklı bir şekilde yorumladı. Uzayı kütle tarafından eğilen ve zaman ile bağdaşık bir ortama dönüştürdü. Yüksek kütle çekiminin olduğu yerde uzay-zaman fazlaca eğildiği için oradan geçmekte olan başka bir cismin, ışığın yörüngesinin bundan etkileneceğini, farklı bir yol izleyeceğini söylüyordu. Kısaca diyordu ki madde uzaya nasıl şekil alacağını söyler, uzayda maddeye nasıl yol alacağını.

Einstein’ın bu teorisi Merkür’ün yörüngesini açıklıyordu. Yıldızlar ve gezegenler gibi makro cisimlere baktığımızda kütle çekimi son derece büyük bit kuvvet olmasına karşın mikro evrende atom altında pek söz sahibi değil. İşleri başka yasalara bırakmış durumda. Şöyle mukayese edebilirsiniz ; dünyanın yer çekimine biz insanlar her gün fazla yorulmadan karşı koyabiliyoruz. Sabah yatağımızdan çıkabiliyoruz, bacaklarımızı yerden kaldırıp daha ileri atabiliyoruz. Hem de bir kuvvet hissetmeden.

Son olarak kütle çekimin atomik düzeyde teorik olarak var olan ama henüz keşfedilmeyen taşıyıcısı olan gravitonları da unutmamak gerekir.  Bulunursa Her şeyin Teorisi adı verilen ve bu dört yasayı birleştirip tek yasa haline getirmeyi amaçlayan teoriye bir adım daha yaklaşılmış olur. Umarım bu Her şeyin Teorisi bizler ölmeden bulunur.

Biraz uzun olan bu yazımda amacım fazla bilimselleşmeden evrenin özüne bakış atmanızı sağlamaktı. Umarım işe yaramıştır. Hoşçakalın 😍

NEDİR BU BELİRSİZLİK?

Kuantum fiziği hakkında bir yazı yazmak istediğimde aklıma gelen ilk konu bu oldu. Çünkü kuantumda hem çok temel hem de çok derin anlamlar içeren bir konu. Keyifli okumalar 😊

BELİRSİZLİK İLKESİ

Laplace şeytanını bilenler için belirsizlik onun tam karşıtıdır. Zıtlıklar bir konuyu açıklamada kullanılabilecek güzel yöntemlerden biridir. Bu yüzden az da olsa Laplace şaytanı’ndan bahsedeceğim. Adını bu fikri öne süren kişiden, Pierre-Simon Laplace , alan ve 1814 yılında öne sürülen düşünsel deneyin ana teması şudur; evrenimizin belirlenimcilik (determinizm) yasalarına göre işlediğini kabul ederek evrenimizde bulunan her türlü cismin o an ki konumunu, momentumunu ve üzerine etki eden kuvvetleri tam doğrulukla bilen bir ‘şeytan’ varsa bu şeytanın evrenimizin geçmişini ve geleceğini hesaplaması mümkündür.

Bu durumun zıttı olan belirsizlik ilkesini aşağı yukarı anlamış olmalısınız. Şimdi 1814 yılından daha ileri yıllara 1927 yılına gelelim. Henüz 26 yaşında olan Warner Heisenberg adında bir adam o işler öyle olmayabilir diyerek belirsizlik ilkesini otaya koydu. Önerdiği tanım şuydu;

Belli bir anda konum ne kadar kesin bir biçimde belirlenmişse momentum o kadar az kesinlikte bilinebilir. Tersi de geçerlidir. Bu ilke sadece konum ve momentum için geçerli değildir. Dikkatli bakıldığında evrenimizin her yerinde görülebilir. Zaman ve enerji gibi…

                                     Resim 1. WARNER HEİSENBERG 1901-1976

Bu fikri sınırlarına kadar zorlarsak özünde demek istediği eğer bir niceliği tam olarak eksiksiz biliyorsak, hakkında hiçbir şey bilmeyeceğimiz başka bir nicelik var demektir. Klasik fizikte sıkça göze çarpmadığından genelde herkes kuantum fiziğinin temelinde olduğunu düşünür. Çünkü klasik fizik bakışıyla bir cismin hem momentumunu hem de konumunu belirlememeniz için bir neden yoktur. Gerekli teknolojik gelişmelerin sağlanması ile bu durum çözümlenebilir. 

Belirsizlik ilkesi bizlere bu kaçınılmaz belirsizliği saptayabilmemiz için bir ölçü sağlar ve bu ölçü kuantum dünyası söz konusu olduğunda tabi ki Planck sabitidir. Bu ilke matematiksel olarak şöyle yazılır;

                                   ∆x . ∆p = ℏ

• Bu denklemlerde ∆’lar “…belirsizliği” anlamına gelir.
• Değişken olan x, konum
• p, momentum
• Burada ki Planck sabiti(ℏ) 2π’ ye bölünmüş olarak yer alır.

Denklemde de görüldüğü gibi yukarıda bahsettiğim belirsizlik ilkesinin tanımını açıklamada yardımcı olur. Çünkü iki niceliğin çarpımı sabitse, birinin daha küçük diğerinin daha büyük olması gerekir.

Belirsizlik ilkesinin zaman ve enerji biçimi  ∆t . ∆E = ℏ  (t zaman, E enerji) fizikçiler için çok önemlidir. Kuantum dünyasında bazı parçacıklar o kadar kısa süre hayatta kalırlar ki yarı ömürlerini hesaplamak doğrudan mümkün değildir. Kısa bir yaşam süresi, parçacığın bu dünyada var olduğu sürede çok küçük bir belirsizliğe, küçük bir ∆t anlamına gelir. O halde bu küçücük ∆t , parçacık enerjisinde büyük bir belirsizlik demektir. Ve parçacığın enerjisi hareketsiz bir parçacıkta, kütlesindedir. Dolayısıyla yaşam süresi ne kadar kısaysa, parçacığın kütlesinde ki belirsizlik o kadar büyüktür.

MADDENİN DALGA DOĞASI İLE BELİRSİZLİK NASIL İLİŞKİLİDİR?

Bunu bir görsel üzerinden kısaca anlatmak istiyorum.

                                                   Resim 2. dalga ve belirsizlik bağıntısı 

Görselde ki (a) dalgasıyla başlayalım. (a) dalgası dalga boyu açısından hiçbir belirsizliğe sahip değildir. Ancak konumu açısından tam, sonsuz bir belirsizlik vardır. Çünkü her iki yöne doğru sınırsız bir biçimde uzamaktadır.

Gelelim (b) dalgasına. Bu dalga tek bir dalga boyuna sahip değildir. Farklı dalga boyunda ki dalgaların üst üste binmesiyle oluşmuştur. Dolayısıyla tam bir konumu olduğunu belirtemeyiz. Konum belirsizliği söz konusudur. Eğer bir dalga konumunun daha az belirsizlikle bilinmesi için alansal kısıtlamaya tabi tutulursa farklı dalga boylarında oluşan geniş bir yelpazenin üst üste binmesine neden olur. Konumda daha az belirsizlik dalga boyunda daha fazla belirsizlik demektir.

Görselde ki ( c ) dalgasında ise, dalga tek bir tepe oluşturacak şekilde sıkıştırılmış durumda. Konum belirsizliği iyice küçültülmüş durumda ama momentum belirsizliği en üst düzeye çekilmiş durumda.

Kısaca bu yazıda aktarmak istediğim kuantum dünyasında gizemler devam ediyor. Bildiğimiz şeyler kadar bilmediğimiz şeyler de var. Hatta bilmediğimiz şeyler bildiklerimizden fazla. O yüzden araştırmaya öğrenmeye devam 😍.

Astronomiye İlk Adım

   Merhaba sevgili okurlar,

Bir blogla ve sizlerle ilk tanışmam olduğu için biraz ne yapacağımı kestiremiyor ve az da olsa stres yapıyorum. Ama stres doğru kullanılırsa faydalı olur deyip pozitif bir tutumla konuyu kapatıyorum 😊.

İlgi alanımda hatta hayatımın en sevdiğim kısmında astronomi, uzay ve kozmos yer alıyor. Bende bu araştırma öğrenme sürecime sizleri de dahil etmek istedim. Fazla uzatmadan ilk blog yazımın konusuna geçmek istiyorum. 

Bu yazının amacı sizlere başlangıç düzeyinde kullanabileceğiniz bir kitaptan ve uygulamadan bahsetmek. Beni gerçek anlamda amatör astronom yapan kitap ‘Astronomi for Dummies’ yani Aptallar için Astronomi. İsmine sakın aldırmayın çünkü bu kitabı bitirdiğinizde çevrenizdekilere amatör astronomum diyebilecek kadar bilgi sahibi olacaksınız. Fotoğrafını ve satın alabileceğiniz linki  hemen aşağı bıraktımmm 😊.

Resim 1. Astronomi for Dummies Kitabı

Son derece basit açıklayıcı ve tanımlayıcı olan bu kitapta astronominin özünü bulabilirsiniz. Sizi sıkmaz bunaltmaz çünkü eğlenceli ve keyifli bir anlatımı var. Yazarı zaten bu mesleği yapan birisi olduğu için bilgileri doğru ve öz. Sizi aptal gibi hissettiren yoğun matematiksel terimler içermiyor😊. Elbette içinde bazı matematiksel formüller noktalar var ama lise matematiği bilenlerin anlayacağı düzeyde. Fazladan matematik ya da fizik bilgisi gerekmiyor.

Kapsamlılığı ama bir o kadar da derine inmeyişiyle sürükleyici anlatımından hoşlanacağınıza eminim. Kısa içeriğinin yer aldığı fotoğrafı da buraya ekliyorum ki belki aranızdan benim gibi internetten kitap alırken içeriğini ve sayfa düzenini göremediği için üzülenler vardır.

Kitapta en çok hoşuma giden tüm anlatım boyunca güzel not başlıkları ve kullanılan ikonlarla yeri geldiğinde bu önemli, bu teknik, bu ipucu, bu uyarı diye sizi uyarması. Sürekli gerekli internet adresleri ile sizi ve içeriği desteklemesi de cabası. Astronomi ancak bu kadar zevkli ve ders olmaktan öte anlatılabilirdi diye düşünüyorum. Benim ilk kitabımdı ve bundan sonraki detay astronomi kitabım biraz hevesimi kırmadı değil. Bu konuya başka bir yazıda değiniriz. Ama emin olun ki bu kitap hevesinizi kırmayacak aksine daha da isteklendirecek. Kitabın sayfa sayısı, sayfa düzeni, içeriği gibi konular için çektiğim fotoğrafları aşağıda bulabilirsiniz.

                  

Resim 2. 'Astronomi for Dummies' Kitabının İçeriği

Kitabın sonunda ki gök yüzü haritaları, eğlenceli yazılar ve sözlük bulunması da bence eğlencesini arttırıyor. Kısaca demem o ki pişman olmazsınız J

GELELİM UYGULAMAYA 🔻🔺

 Eğer ıphone kullanıyorsanız kesinlikle indirmeniz gereken bir uygulama mevcut.

‘SkyView Lite’ isimli bu uygulamada konumunuzu girdiğinizde gökteki tüm yıldızları gezegenleri takımyıldızlarını görebiliyorsunuz. Muazzam eğlenceli bir uygulama. İlk tanıştığımda bu uygulama ile telefonumu elimden düşürmüyor gözlerimi gökten çekemiyordum. Gece gök yüzüne telefonunuzun kamerasını tuttuğunuzda o an oradaki takımyıldızlarını bu yıldızların tek tek adlarını, gezegenlerin nerede olduğunu, Hubble uzay teleskobunun yerini, uluslararası uzay istasyonunun konumunu net ve doğru bir şekilde gösteriyor. J bir deneyin derim pişman olmazsınız.

İlk yazımı burada bitiriyorum çünkü fazla uzatmak ve sıkıcı olmak istemiyorum. Ayrıca geç saatte blog açtım ve bu yazıyı yazıyorum yavaştan uykum geliyor J