De Broglie Dalgaboyu
Elektromanyetik ışımanın kendine has bir doğası olduğunu görmüştük. Dalga özelliklerinin yanı sıra sanki bir parçacıkmış gibi davranıyorlardı. Hayatımızda daha önce hiç görmemiş olduğumuz bir olgu! Bütün bunları söyledikten sonra herhalde size, düşününce akla mantığa sığmayacak, başka bir olgu söylesem yadırgamazsınız: Hareket eden bir kütle bazı yönleriyle, sanki bir dalgaymış gibi davranır. Bir elektron, hatta herşey dalgalar gibi davranır! Burada şunu söylemek isteriz ki bahis konusu olan dalgalar bu sefer elektromanyetik dalga değildir. Bu tamamen farklı bir olaydır; madde dalgaları, olasılık dalgaları.
Amerikan bilim adamı Richard Feynman tarafından bu dalga-parçacık ikilemine güzel bir yaklaşım yapılmıştır: Hiçbir parçacık bir A noktasından bir B noktasına tek bir düz yoldan gitmez, ama parçacığın A'dan B'ye aynı anda olası her yoldan gittiği var sayılır. Yani bu demek olurki parçacığın hiçbir kesin geçmişi yoktur. Bu düşünce tarzının adı GEÇMİŞLER TOPLAMI'dır. Bunu akılda canlandırmak çok zordur, çünkü hayatımızda daha önce buna benzer hiçbirşey görmedik.
Elektromanyetik dalgalarda da olduğu gibi hem parçacık hem de dalga özelliği aynı anda gözlenemez. 1924 yılında, maddenin bu özelliğini farkeden ilk kişi bir Fransız, Louis Victor De Broigle idi.
Bir ışık fotonunun momentumunu p=h/l denklemi ile belirtmiştik. Burada 'p' momentum, 'h' Planck sabiti ve 'l' ise dalgaboyudur. Bu formül madde dalgaları için de geçerlidir. (Madde dalgaları genellikle De Broglie dalgaları diye isimlendirilir). Relativistik etkileri ihmal edersek, bir parçacığın momentum'unu m.V olarak gösterebiliriz. Burada 'm' cismin kütlesi ve 'V' ise hızıdır. Kırmızıyla yazılmış formülde içler dışlar çarpımı yaparsak aşağıdaki formülü elde ederiz:
l metre cinsinden, h joule cinsinden ve p ise kgm/s cinsindendir.
Buradan,
bir yargıya varabiliriz:
Işık Dalgaları Foton Olduğu gibi Madde Dalgaları da Parçacıktır!
