SAYFA> | 1 | 2 | 3 |   

            Quantum Latince miktar demektir. Fizik terimleri arasına girmesi atomlar düzeyinde, enerji gibi bazı büyüklüklerin ancak “belli miktarlarda” alınıp verilebilmesinin bulunmasıyla olmuştur. Quantum teorisinin gelişmesi 1800’lerin son on yılından başlayarak Maxwell, Niels Bohr, Einstein, Heisenberg, Schrödinger gibi fizikçilerin çalışmalarıyla ortaya çıkmıştır.  Quantum fiziğinin özü Einstein’ın özel ve genel görecelik kuramından çıkmıştır.  Özel görecelik kuramına göre, dünyanın tüm iyi bilinmeyen özelliklerinin kökeninde, tüm maddi nesnelerin hareketleri arasındaki görecelik ve ışığın hızının mutlak oluşunun karşılıklı ilişkisi yatmaktadır. Basitçe söylenirse düzgün bir hareketle birbirine göre yer değiştiren iki araç yardımıyla ölçülen ışık hızının her zaman aynı kaldığı varsayılabilir. Bu varsayımın sonuçlarını çözümleyen Einstein, o zamana kadar mekaniğin en dokunulmaz olarak kalan ilkesi olan mutlak zaman ilkesini sarstı. Görecelik ilkesi doğru ise zamanın bir mutlak büyüklük olması doğru değildir. Saatini benimki ile ayarladıktan sonra bir yolcu, araba ile gezintiye çıkar ve ben evde kalırsam, onun dönüşünde ikimizin de saati sonuç olarak aynı zamanı gösterecektir. Bununla birlikte, yolcu daha artan bir hızla gezinir ve hızı ışığın hızına yaklaşırsa, saatlerimizin gösterdikleri zaman arasında yavaş yavaş bir farkın ortaya çıktığı görülecektir. Yolcunun saati evde kalanınkine göre daima geri kalacaktır ve bu geriye kalma da hesaplanabilmektedir.

Zaman mutlak değilse, uzayla zamanı kesin olarak farklı iki varlığa ayırmak olanağı yoktur. Gerçekten de hareket, uzayda, zamanın akışı ile yakalanan bir yer değiştirmedir; ama zamanın akışının kendisi de hareketin hızına, yani uzayda aşılan uzaklığa bağlıdır. Bu nedenle, uzayla zamanı, dört boyutlu bir tek uzayda birbirine bağlanmış olarak düşünmek ve buna uzay-zaman adını vermek daha elverişlidir. Böylece  Einstein, görecelik kuramının önermelerinin, klasik fiziğin enerji ve kütlenin ayırımı ve ayrı korunum yasaları olması düşüncesinin bırakılmasını gerektirdiğini keşfetti.  Bu sarsıcı keşif onun E=mc² denkleminde özetlenmiş olan şeydir.  Basitçe kütle ve enerji aynı şeyin farklı görünümleridir.  Çevremizde gördüğümüz tüm kütle bir çeşit bağlı enerjidir.  Bu bağlı enerjinin küçük bir miktarı bile serbest kalsa, sonuç, bir nükleer bombanınki gibi, müthiş bir patlama olurdu.  Şüphesiz, bunun olabilmesi için tıpkı nükleer silahlarda olduğu gibi çok özel fiziksel koşullar gereklidir.  Fakat, zamanın başlangıcında, evreni yaratan büyük patlama sırasında, kütle ve enerji serbestçe birbirine dönüşmekteydi.  Şimdilik, bilinen maddenin temel yapısı olan en küçük kütle quarklardır.  Büyük patlama sonucu evren genişleyip soğudukça karşı quarklar ve quarklar birleşip birbirini yok edecek, ama karşı quarklardan daha çok quark olduğundan geriye bir miktar quark kalacaktır.  Bugün gördüğümüz ve bizi oluşturan madde işte budur.  Öyleyse bizim varlığımızın ta kendisi, salt niteliksel olsa bile, büyük birleşik kuramların bir doğrulaması olarak görülebilir.  Belirsizlikler o kadar fazladır ki, geriye kalan quarkların sayısını kestirmek, hatta geriye kalanların quark mı yoksa karşı quark mı olacağını söylemek olanaksızdır.  Hoş, geriye kalanlar karşı quark olsaydı, quarklara karşı quark, karşı quarklara da quark deyip işin içinden çıkardık ve görecelik kuramına göre ikisi de doğru olurdu.  Buna uygun bir Tao’cu bilge şöyle der: “Eğer bir başlangıç varsa, bu başlangıcın da öncesi vardır.  Eğer varolma varsa, varolmama da vardır.  Ve eğer hiçliğin varolduğu bir zaman varsa hiçliğin dahi varolmadığı bir zaman vardır.  Aniden hiçlik varolur.  Dolayısıyla, bir kimse, varolma veya varolmama kategorilerinden hangisine ait olduğunu söyleyebilir mi?” Başka bir deyişle değişik kategorileri bir bütün içine koyabilirsek kategorilerdeki değişiklikten söz edilemez. Dolayısıyla hangi quark ‘ın olduğu önemini kaybeder.

            Zaman ilerledikçe galaksilerdeki hidrojen ve helyum gazları, kendi kütlelerinin çekimi altında çöken küçük bulutlara bölüneceklerdir.  Bulutlar büzüldükçe ve içlerindeki atomlar birbiriyle çarpıştıkça sürtünmeden dolayı gazın sıcaklığı artacak ve giderek çekirdek kaynaşması reaksiyonunu başlatacak kadar ısınacaktır.  Reaksiyon sonucu hidrojen daha fazla helyuma dönüşecek ve açığa çıkan ısı, basıncı yükselterek bulutları daha fazla büzülmekten alıkoyacaktır.  Güneşimize benzer bir yıldız olarak, hidrojen yakıp helyuma dönüştürerek çıkan enerjiyi ısı ve ışık biçiminde yayacak ve bu kararlı durumda çok uzun süre kalabileceklerdir.  Daha kütleli yıldızlar daha kuvvetli olan kütlesel çekimlerini dengeleyebilmek için daha sıcak olmak zorundadırlar.  Bu da çekirdek kaynaşması reaksiyonunu o denli hızlandırır ki, bu yıldızlar hidrojenlerini yüz milyon yıl kadar kısa sürede bitirirler.  O zaman biraz büzülecekler ve ısınmaları arttıkça bu kez helyumu karbon ya da oksijen gibi daha ağır elementlere dönüştürmeye başlayacaklardır.  Ancak bundan, daha fazla enerji açığa çıkmayacaktır.  Bundan sonra ne olduğu tümüyle açık olmasa da çekirdeğe yakın bölgelerin çökerek nötron yıldızı veya karadelik gibi atomların bile varolmadığı yalnızca parçacıklardan oluşan çok yoğun bir duruma gelecekleri varsayılıyor.  Yıldızın dış bölgeleri bazen parlaklığıyla kümedeki öteki yıldızları bastıran korkunç bir süpernova patlaması ile savrulacaktır.  Yıldızın ömrünün sonuna doğru oluşan ağır elementlerin bir bölümü galaksideki gaza eklenerek bir sonraki kuşak yıldızların hammaddesine katkıda bulunacaktır.  Bizim kendi güneşimiz bu daha ağır elementlerden yüzde iki oranında içerir, çünkü o da eski süpernovaların kalıntılarından beş milyar yıl kadar önce oluşmuş ikinci ya da üçüncü kuşak bir yıldızdır.  O buluttaki gazın çoğu ya güneşin oluşumuna gitti ya da uçup uzaklaştı; ama ağır elementlerin küçük bir miktarı bir araya gelerek bugün güneşin etrafında dönen cisimleri, aralarında dünyamızın da bulunduğu gezegenleri oluşturdular.

            Yıldızlar arasındaki uzayın büyük kısmı boştur, veya hemen hemen boştur. Katı diye bildiğimiz maddelerde bile atom çekirdeği ile elektronlar, hatta çekirdeği oluşturan parçacıklar arasında dahi çok büyük boşluklar vardır. Hemen hemen her şey boşluktur. Yani bizler boşluktan oluşuruz.

            Ancak eski boşluk fikri yani boş uzay, hiçbir şey olmama fikri de değişmiştir. 1930’lar ve 1940’larda göreceli kuantum alan teorisinin bulunmasından sonra, fizikçiler yeni bir boşluk kavramına geldiler, o da boşluğun boş olmayıp tersine doluluk olduğudur. Boşluk yani boş uzay, aslında kendiliğinden yaratılan veya yok edilen parçacıklar ve anti-parçacıklardan oluşmaktadır. Fizikçilerin keşfetmiş oldukları veya keşfedecekleri tüm kuanta boşluk olan mahşerde yaratılmakta veya yok edilmektedir. John A.Wheeler’in dediği gibi “ Hiç bir nokta şundan daha merkezi değildir, boş uzay boş değildir. Bu en şiddetli fiziğin bulunduğu yerdir “. Boşluk fiziğin tamamıdır, varolmuş olan veya varolabilecek olan her şey halihazırda potansiyel olarak orada uzayın hiçbirşeyliğindedir.

            Uzayın boş görünmesinin tek nedeni, tüm kuantanın bu büyük yaradılış ve yok edilişinin çok kısa süreler ve uzaklıklarda yer almasından ileri gelmektedir. Büyük uzaklıklarda boşluk, tıpkı bir jet uçağıyla yeterince yüksekten üzerinden uçulduğunda, oldukça düzgün görünen bir okyanus gibi sakin ve düzgün görünür. Fakat okyanusun yüzeyinde, küçük bir bot içinde, ona yakın olunca, deniz yüksek ve büyük dalgalarla dalgalanır durumda olabilir. Benzer şekilde, yakından bakılınca, boşluk da, kuantanın yaradılış ve yok edilişiyle dalgalanır. Atomlar düzeyinde bakarken bile, kuantanın bu boşluk dalgalanmaları son derece küçük, fakat gözlemlenebilir durumdadır, eğer daha da küçük noktalara bakılabilseydi, boşluk tüm kuantanın çalkalandığı bir deniz gibi görünecekti.

            Bu konuda Tao’cu öğreti şöyle demektedir: “ Boşluğu salt hiçlik ile karıştırmak yanlıştır. Hiçlik varlığın tersidir ve ikisi de maddeler düzeninde yerlerini alırlar. Buna karşın boşluk her ikisinin de ötesinde bulunur, veya daha doğrusu, o varolmanın veya varolmamanın anlamlı kavramlar olmasının sona erdiği bir yüksek gerçeklik seviyesinin ışığında her ikisidir “.

            Genel görecelik kuramında, Einstein, tek biçimli olmayan şekilde hareket etmekte olan iki gözlemci (örneğin, bir gözlemci hızlanan bir uzay gemisinde, diğeri yer çekimi olmayan uzayda yüzer durumda) tarafından yapılan uzay ve zaman ölçümleriyle ilgili yasaları bulmuştur.  Bu yasaların değerlendirilmesi, Einstein’ı, Euclid geometrisinden eğri uzayın geometrisi olan Riemann’ın eğri-uzay geometrisine götürdü (örneğin Euclides geometrisinde üçgenin iç açıları toplamı 180 derece olmasına karşın bu geometride üçgenin iç açıları toplamı 180 dereceden farklıdır).  Birbirinden çok farklı diye kabul edilen uzay ve zaman kavramları da böylece görecelik fiziği yardımıyla birleştirilmiş olmaktadır.

            Görünürde birbirinden ayrı, yalıtılmış ve bağımsız olan varlıkların bir üst boyutta bütünselleşmesini tecrübe edebilmek için illa da görecelik kuramına gerek yoktur.  Bu bütünselleşme, bir boyuttan iki boyuta ve iki boyuttan da üç boyuta geçildiğinde aynen yaşanabilmektedir.

            Görecelik kuramının dört boyutlu dünyası, modern fizikte, karşıt ve bağdaşmaz gibi gözüken kavramların aslında aynı gerçekliğin farklı görüntüleri olduklarını gösteren tek örnek değildir.  Böyle bir karşıtlık birleşmesinin belki de en ünlü örneği, atom fiziğinde kullanılan parçacık ve dalga kavramları ile ilgilidir.

            Madde, atom-altı düzeye inildiğinde, ikili bir görünüme bürünür.  Yani hem parçacık, hem de dalga olarak karşımıza çıkar.  Bu ikilikten hangisinin geçerli olduğu, o anki duruma bağlıdır.  Yani bazı durumlarda parçacık görünümü baskın iken, diğer bazı durumlarda da parçacıkların dalga görünümü öne çıkmaktadır.  İşte bu ikili doğa, ışık ya da diğer elektromanyetik ışınımda da karşımıza çıkmaktadır.  Örneğin, ışık “quant” ya da foton aracılığı ile emilir ya da yayılır.  Fakat bu parçacıklar uzayın içinde hareket ettiklerinde, titreşen manyetik ve elektrik alanları gibi davranırlar ve dalgaların bütün karakteristik özelliklerini bünyelerinde toplarlar.  Öte yandan elektronlar ise, normal olarak parçacık olarak kabul edilmesine karşın, bir elektron demeti dar bir aralıktan geçtiğinde, bir ışık demeti gibi kırılmakta, yani başka bir deyişle; elektronlar da dalgalar gibi davranmaktadırlar.

                 SAYFA> | 1 | 2 | 3 |