Atom altı parçacıklar arasındaki nükleer
etkileşime 'kuantum etkisi’
denir. Kuantum kuramı bu etkileşimlerin dilini çözmeye
çalışır. Kuantum, enerji paketleri yada ışıma birimlerine
verilen isimdir. Kuantum sözcüğü aynı zamanda, hem parçacık
hem de dalga terimiyle eş anlamlıdır. Yani kuantum, ikili
özellik gösteren, statik olmayan bir şeyi anlatır. Bir şeyin
iki farklı gerçeklikte tezahür edebildiğini ifade eder.
Örneğin, Zen Budistleri ayı göstermek için bir parmağa ihtiyaç
olduğunu, fakat bir kere ayın farkına vardıktan sonra parmakla
canımızı sıkmamamız gerektiğini söylüyorlar. Parmak, ay temel
düşüncesini anlamak için bir semboldür. 'Parçacık' ve 'dalga'
ve 'aynı' ve farklı' sözcükleri de maddenin doğasını anlatmak
için birer semboldürler. Bütün sözcüklerin sembol olduğunu
düşünüp bu anlamda, sınırlarının ötesine geçmeye
çalışabiliriz. Görünürün ardındaki görünmeyen, yeni fizikle
metafizik arasındaki köprülerin kurulması için anlayışların
esnemesi gerekiyor. Artık yapılan son çalışmalar bizleri öyle
bir noktaya getirmiştir ki, hem fizikçi hem de mistik için
kavram halindeki bilgi'nin sınırlarını belirlemeye çalışmak
gittikçe zorlaşmıştır. İşin gerçeği budur. Zen ve Taocu
düşünce gibi mistik düşüncenin de kozmik ve billur kollarının
uzantıları yeni fizikle kendini bütünlemektedir. Sembollerin
işaret ettiği yeni anlayışa ya da bilgiye kavuşup,
sentezlerimizi yaptıktan sonra da sembolü terk edip, Hakikatin
ya da bilgeliğin özüyle meşgul olabilmeliyiz. Bu Tao'cu bilge
çuang çu'nun sözlerine de benzemektedir:
'Balıkçı sepetleri
balık tutmaya yarar; ama balığı tuttu mu insan sepeti unutur.
Kapanla tavşan tutulur ama tavşanı tuttu mu insan kapanı
unutur. Sözler düşünceleri ifade etmeye yarar, ama düşünceler
kavrandığı zaman insan sözleri unutur.'
KUANTUM KURAMI NE ZAMAN ORTAYA ÇIKTI? 19. yy'ın
sonlarına doğru Max Planck, atom altı parçacıklarının
tamamlayıcılığına benzer bir olay keşfetti. Isı ışımasındaki
enerjinin sürekli yayılmayıp kendini kesikli birimler şeklinde
yahut enerji paketleri şeklinde gösterdiğini buldu. Einstein,
bu ışıma birimlerini
'kuanta' diye adlandırdı. Bu yüzden
ismini Kuantum Teorisi koydu. Einstein daha sonra, ışık dahil
bütün ışıma biçimlerinin hem dalga hem de kuanta biçiminde
yayılabileceğini ileri sürdü. Gerçektende daha sonra ışığın
daha çok, parçacık yahut
'foton' gibi davrandığı ve sürekli
olmayan kuanta biçiminde yayıldığı keşfedildi. Bununla beraber
elektronlardan farklı olarak fotonların kütlesiz olduğu ve
daima ışık hızıyla hareket ettiği ortaya çıktı. Kuantum
teorisini daha iyi anlamak için atomu incelemekte büyük yarar
var. Atomun iç yapısı bu teoriyi anlamak için bize ışık
tutacak.
ATOMUN İÇ YAPISI Kuantum teorisinin ortaya koyduğu
gerçeklerden biri atomun iç yapısıdır. Tabii ki bu keşif
sadece maddenin özelliklerinin deşifre edilmesiyle kalmamış,
bugüne kadar gerçeklik olarak kabul ettiğimiz birçok kavramın
da sorgulanmasına neden olmuştur. Madde, zaman, uzay, şuur,
evren gibi kavramların daha gerçekçi yaklaşımlarla anlaşılması
için bu teoriden yararlanmak mümkün olacaktır. Atomun MÖ. 400 lü yıllarda Demokritos tarafından yapılan tanımı da artık
geçersizdir. Demokritos maddenin daha fazla bölünmesi mümkün
olmayan en küçük parçasına yunanca bölünemez anlamında
"atom"
demiştir. Maddelerin gerçekten de atomlardan oluştuğunu ise
ilk kez, 1808'de John Dalton ispatlamıştır. Günümüz
fizikçileri yakalamaya ça1ışhkça bizden kaçan soyut atom
modelini ele almakta ve atomun belirli bir şeklinin dahi
olmadığını savunmaktadırlar. Kuantum teorisine göre
atomlar; proton, nötron ve elektronlardan meydana gelir.
Nötron ve protonların her biri
kuark adı verilen üç küçük
parçacıktan oluşur. Çekirdek içinde ayrıca 206 çeşit atom altı
parçacık olduğu keşfedilmiştir. Bu parçacıklar, ışık hızına
yakın hızlarda hareket ettiği için bir
"nükleer kuvvet kuantum
etkisi" yaratır. Elektronlar ise bu nükleer kuvvet nedeniyle
çekirdeğin etrafındaki çeşitli yörüngelerde dans eder.
Elektronlar, hem kendi etraflarına hem de çekirdek etrafındaki
yörüngelerde spin hareketi ile döner. Spin hareketi, Dünyanın
da hareketidir. O da bir elektron gibi hem kendisinin hem de
güneşin etrafında döner. Bir elektronun bir atom da nerede
olduğunu bildiğimizi söylememiz, bir gezegenin güneşin
etrafında nerede olduğunu bilmemizle aynı değildir. Klasik bir
yörüngeyi takip etmesi için bir elektronun belli bir anda tam
olarak hem yerinin hem de hızının belirli bir değeri olması
gerekir. Oysa ki Heisenberg'in belirsizlik prensibi'nin ortaya
koyduğu gibi elektronun yörüngesini belirlemek için yapılan
her ölçüm onu o kadar bozar ki hangi yörüngeyi izlemekte
olduğunu belirleyemeyiz.
Elektronların atomda bir yörünge
izleyip izlemediklerini söylemek için bir yol yoktur ve buna
inanmak için de bir neden yoktur. Bu ölçümdeki bir zorluktur.
Bir elektronun yerini katı olarak belirlediğimizi düşünsek
bile, bizi aldatıp tamamen başka bir yerde
olabilir. Elektronlar sadece parçacık olarak davranmazlar.
Bazen uzayda küçük bir bölgeye yerleşmiş gibi görünürler,
bazen de daha geniş bir bölgeye yayılıdır. Elektronlar
nesnelerin var olduğu gibi varolmazlar. Ancak
'varolma
eğilimi' gösterirler ve bir elektronun yerinin çok hassas bir
ölçümünü yapmış olsak bile bu, elektronun büyük bir ihtimalle
orada bulunabileceği anlamına gelir. Elektronlar hem bir parça
hem de dalga paketinin özelliklerini taşıdıkları için bir
yaprak ya da bir deniz kabuğu gibi kabul edilmezler. Hiçbir
fizikçi onu görüp dokunamaz çünkü henüz elektronu
kavramlarımızla ve dilimizle açıklayacak durumda değiliz.
Evren yalnızca düşündüğümüzden daha gizemli değil, fakat
düşünebildiğimizden de gizemlidir. Kuantum fiziği daha da
ileri giderek aslında dalga ve parçacık tanımlarının ikisinin
de tek başına doğru olmadığını söyler. Varlıkların dalga ya da
parçacık gibi olduğunu düşünmek, onların doğasını anlamaya
çalışırken bizim için önemli olacaktır, ama asıl en önemlisi
temeldeki ikiliği anlamaktır. Yani temelde kuantum denen bu
'şey'
aynı anda hem dalga hem parçacıktır.
|