

Kuantum ve Kuantum fiziği nedir?
Kuantum sözü Almanca olup miktar demektir. Bu sözü ileri sürmüş olan fizikçi Max Planck enerjinin bölünemez en küçük parçası olarak tanımlamıştır. Kuantum Fiziği ise, doğanın en küçük parçaları ile ilgilenen bir kuramdır. İlgi konusu içine atomlar, atom çekirdekleri, bu çekirdeklerin yapıları ve onları oluşturan parçacıklar ile bu parçacıklar arası etkileşimlerdir.
Doç. Dr. Haluk Berkmen'den cevaplar
Kuantum potansiyeli ne anlama gelir?
Her nesne dalga paketi şeklinde düşünüldüğüne göre bu paketi bir arada tutan bir potansiyel söz konusudur. Potansiyel Enerji her nesnede bulunan bir özelliktir. Nedeni ise hiçbir nesnenin tek başına olmadığı ve çevresi ile birlikte düşünülmesi gerektiğidir.
Klasik fizik ile kuantum fiziği arasındaki fark nedir?
Klasik fizik ile Kuantum fiziği arasında birçok fark vardır. Bunlar kısaca:
Einstein'ın görelilik kuramında da zaman ve mekan sürekli ve ölçülebilen değişkenlerdir Oysa ki kuantum kuramında durum tamamen farklıdır. Bu nasıl mümkün olabilmektedir?
Einsteinın Görelilik Kuramı klasik kavramlardan hareketle gelişmiştir. Yani, uzay ve zaman sürekli olarak düşünülmektedir. Klasik fizikten farklı olarak, Görelilik kuramında sürekli olan uzay ve zaman hıza bağımlı durumdadırlar. Yani, hız değiştikçe uzayın da zamanın da ölçülen özellikleri değişir. Oysa ki Klasik fizikte hız mutlak uzay ile mutlak zamanın bir fonksiyonudur. Görelilik kuramında hız öncelikli bir kavramdır ve ışık hızı sabittir. Görelilik kuramına göre hiçbir etkileşme ışık hızından daha hızlı bir şekilde gerçekleşemez. Kuantum kuramı bu tür bir kısıtlama getirmediğinden etkileşmeler anında ve ışık hızından daha hızlı oluşabilir.
Kuantum kuramında zaman kavramı yerine an kavramı geçerlidir. Her olay bir anda oluşur ve bu bakımdan olaylar arasında süreklilik geçerli olmaz. Ancak olaylarda nedensellik istendiği için bu nedenselliği koruyacak ara parçacıklar (dalgalar) aranır ve de deneysel olarak bulunmaya çalışılır. Kuantum Kuramına göre evrende süreksiz bir bütünlük vardır ve her nesne diğer her nesne ile anında etkileşir.
Canlı varlığın oluşması için zamanın tersine akması ne anlama gelir?
Öncelikle canlı varlığın çevresine göre daha organize, düzenli bir yapı oluşturduğunu görmekteyiz. Bu da Entopi'nin azalması anlamına gelir. Zira Entropi, düzensizliğin ölçüsüdür (Bkz."Bilgi Yok olmuyor", X Dergisi, Kasım 2004). Entropinin azalması ile bilginin artması aynı anlamı taşıdığına göre canlı varlıkta bilgi artışı olmaktadır. Entropiyi azaltan ve bilgiyi arttıran varlık bizim ölçemediğimiz ışıktan hızlı hareket eden (Takiyon adını verdiğimiz) parçacıklar oldukları kanısındayım. Zira, ışıktan hızlı hareket eden parçacıklar zamanda da ters yönde (gelecekten geçmişe doğru) hareket ederler.
Şu halde 'şimdiki an' içinde yaşayan biz insanlar için zaman, hem geçmişten hem de gelecekten etkilenen bir yapıya sahiptir. Sadece tek yönlü akan bir zaman kavramı, bizim için sadece pratik önemi olan bir yaklaşımdan ibarettir. Gerçekte zaman süreksiz anlardan oluşmaktadır. Her an kendi içinde bir bütündür ve bir an ile diğer an arasında sürekli bir ilişkinin bulunması zorunlu değildir. An adını verdiğimiz zaman süresi son derece kısa, adeta sıfıra yakın olmakla birlikte tamamen sıfır da değildir. Bu çok kısa süre Kuantum kuramındaki Planck sabiti ile orantılı olup Planck zamanı olarak tanımlanmıştır. Tüm evren bu Planck süreleri arasında bir var olmakta, bir yok olmaktadır.
Öyleyse madde, nasıl oluyor da yok olmadan önceki şeklini hatırlayabiliyor?
Bu sorunun yanıtını "şimdiki anın hem geçmişi hem de geleceği barındırmakta olduğu".ifadesinde buluyoruz. Zaman ve mekan süreksiz ama birbirlerinden habersiz değiller. Bu haberleşme yerel etkilerle olmuyor. Yani sürekli bir etki-tepki durumu yerine anında ve ışıktan hızlı bir 'nakille' haberleşme sağlanıyor. Nakille sözünü tırnak içinde ifade ettim zira buna 'hareket' demek istemedim. Sadece bilgi nakli söz konusu. Bu bilgi nakli ile düşünce enerjisi yakından alakalı kavramlar. Bilgi naklini sağlayan düşünce enerjisidir ve düşünce enerjisini harekete geçiren de istektir, denilebilir. Enerji kaybolmayıp korunduğuna göre bilgi de korunuyor.
Enerjinin küçük ve sonlu paketler halinde aktarıldığı deneysel olarak kanıtlanmıştır. Bu durumu sağlayan da gene zamanın ve mekanın küçük sonlu süreler/aralıklar halinde artmasıdır. An dediğimiz bu kısa sürede hareket yoktur denilebilir. Böylece Zenon çelişkisi bir çelişki değil, günümüzün modern bilimine ters düşmeyen bir ileri görüşlülük olmaktadır.
Eskiden bilginin korunması büyük çapta sözlü destanlarla, masallarla ve kutsal ayinlerle olmaktaydı. Yazılı belgelerin yaygınlaşması ile birlikte bilginin korunması çok daha kolay hale geldi. Ama, bilgi kitaplara taşındı ve insanın kendi öz varlığının bilgisi olmaktan çıktı. Kitabi bilgi sayesinde teknolojik ilerlemede büyük bir sıçrama yaşandı. Günümüzde bilgisayarlar sayesinde bilgi büyük bir hızla hem birikiyor, hem de yayılıyor ama gittikçe de bizden uzaklaşıyor. Bu hızlı yayılmayı dikkatle izlemekte yarar var. İnsanlar artan bilgi karşısında katılımcı değil sadece gözlemci durumuna geçiyorlar. Daha da önemlisi, insanlar bilgiyi içlerine katmadıkları için kendi öz değerlerini ve kültürlerini korumayı da başaramıyorlar. Bir yanda küreselleşmenin getirdiği ortak değerler, diğer yanda aile ve toplumdan kaynaklanan farklı ve özel değerler insanları bir çeşit bölünmüş bir ruhsal yapı içine sürüklüyor. Sonuçta umursamaz, gözlemci ve sığ değerlerle donanmış bir toplum ortaya çıkıyor.
Kuantum fizikçileri her şeyin düşünce ile yapılabileceğini söylemektedirler. Bu nasıl mümkün olmaktadır?
Düşünce bir enerji türüdür. İnsanlar bir eyleme başlamadan önce onu düşünce boyutunda hayal ederler. Örneğin siz masa üzerinde duran bir bardağa doğru elinizi uzatırken önce bir istekte bulunmanız ve sonra bu isteği eyleme dönüştürmeniz gerekir. Gözleyen ile gözlenen birbirlerini değiştirdikleri gerçeğinden hareketle önce ilgi, sonra istek ve en son da eylem gerçekleşir.
Bu durumda nasıl davranmamız gerekir?
Madem ki düşünce enerjisini harekete geçiren istektir, o zaman isteklerimizin ne olduklarını ve nereye etki ettiklerini bilmekte yarar var sanırım. İstekleri sadece maddi çıkarımız doğrultusunda yönlendirdiğimiz sürece yeni isteklerin ortaya çıkmasına engel olmayız. Bu durum hiç bitmeyen biteviye birbirini besleyen istekler zincirini yaratmaktan öteye gitmez. Bu zinciri kırabilmek öyle sanıldığı kadar da kolay olmuyor. Tutkularımız ve sorumluluklarımız bu istek zincirini sürekli besliyor.
İstek zincirini günümüzün yaşantısı içinde tümüyle kırmak mümkün görünmese de istekleri daha geniş bir çerçeveye yaymak pekala mümkün olabilir. Bir diğer ifade ile, isteklerimizi hem kendi yararımıza (hayrımıza) hem de bütünün yararına yönlendirmeye gayret etmeliyiz. Özellikle bilgiye bir gözlemci olarak değil, bir katılımcı olarak yaklaşmak ve onu gündelik hayatımızın bir parçası haline getirmek gerektiği kanısındayım.
Unutulmaması gereken şey; her anın bir fotoğraf gibi kendi başına bir değer taşıdığı ve bu fotoğrafta daima kendimizin de bulunduğudur.
İnsanlar neden zamanı sürekli akan bir şey gibi algılıyorlar?
Çünkü bizim varlığımızı sürdürmemiz için sürekli zaman kavramına gerek duyarız da ondan. Aslında süreksiz olan ve ard arda dizilen anları biz birleştirerek zamanı yaratırız. Eğer bunu yapmasak bellek oluşamaz ve olaylar arasındaki ilişki sürekli bir şekilde gelişemez. Belleğini kaybeden insanların nasıl da boşlukta kaldıklarını biliyoruz. Anlam üretmek için bellek şarttır. İnsan ise anlam üreten bir varlık olarak tanımlanabilir. Bu bakımdan zamanı ve mekanı sürekli olarak tanımlamak duyuların yapısında bulunmaktadır.
Bu durumda geçmiş ve gelecek diye bir şey söz konusu değilse bu, kaderin olduğunu göstermektedir. Kader var ise o halde özgür irade hakkında neler söyleyebilirsiniz?
Zamanın anlardan oluşmuş olması geçmiş ve geleceği yadsımaz, dışlamaz. Gelecek olacaktır ve geçmiş de elbette ki olmuştur. Fakat mutlak kadercilik inancı yanlıştır. Çünkü her an belli bir olasılıkla oluşmaktadır. Bu olasılık da belirsizlik içerdiğinden mutlak bir kaderden söz edilemez. Ancak, dönüşüm söz konusudur. İnsan için doğum ve ölüm mutlak olup kaçınılmaz dönüşüm noktalarıdır. Fakat arada özgür irade ile istekte bulunmak ve bu istekleri eyleme dönüştürmek mümkündür. Özgür irade bilinç gerektirir. Bilinçsiz yapılan eylemler özgür değildirler. Örneğin etki-tepki mekanizması içinde gelişen eylemler özgür olarak tanımlanamazlar.
Takiyon enerjisi nedir?
Takiyon, ışıktan hızlı hareket eden bir parçacık veya dalga olarak düşünülmelidir. Deneysel olarak doğrudan gözlenmiş olmasa da kuramsal bir varlığı kabul edilmektedir. Işıktan hızlı hareket eden parçacıkların kütleleri sanal olup hareket yönleri de gelecekten geçmişe doğrudur. Henüz olmamış bir gelecekten nasıl bilgi aktarımı olabilir? Şeklinde bir soru akla gelebilir. Bunun yanıtı Takiyonların bizim evrenimize ait olmadıkları ve kendi evrenlerinde geçmişten geleceğe doğru hareket ettikleridir. Getirdikleri bilgi dağıtıcı olmayıp toplayıcıdır. Yani Termodinamik'in ikinci yasasının tam tersini yaparlar. Bu yasaya göre her nesne topluluğu zamanla karmaşaya dönüşür. Takiyonlar ise karmaşayı düzene dönüştürürler. Bu bakımdan zamanda tersine hareket ettikleri görüşü ileri sürülebilir. Onların enerjisi düzenleyici ve toparlayıcıdır.
Sanal kütleli olduğu söylenen takiyonların bizim evrenimizle etkileşmelerini sağlayan nedir?
Işıktan daha hızlı hareket ettiklerinden onların yavaşlamaları halinde ışık hızına yaklaşarak bizim evrenimize Tünel olayı ile geçebilirler. İşte bu sınır bölgede etkileşime girmeleri mümkündür. Fakat etkileşim son derece kısa bir sürede oluşup sona erer. Bu bakımdan deney aletlerimizle gözlenmeleri mümkün olmamıştır. Fakat ilerde belki de gözlenmeleri sağlanacaktır. Şu anda dolaylı olarak varlıkları kabul edilmektedir.
Takiyon evreni ile bizim etkileşime girmemiz nasıl mümkün olabilir?
Takiyonların da kendi evrenleri vardır. Işıktan hızlı bir şekilde kendi evrenlerinde dolanırlar. Bu hızın üst sınırı olmadığından anında uzayın her yerinde bulunabilirler. Evrendeki bütünsel etkileşmeyi ve haberleşmeyi sağlayan da onlardır. Bizim insan olarak ışıktan hızlı hareket etmemiz mümkün olmasa da düşünce boyutunda buna bir engel yoktur. Bu konuda özel yeti sahibi insanların bulunduğu görüşündeyim.
Evrende, canlı-cansız ayırımı anlamsızdır. Hareketli ve hareketsiz maddeler ayrılamıyacak kadar iç içedir ve yaşam da evrenin bütünlüğü içinde sarmalanmıştır. Bilincin, yaşamın ve gerçekte herşeyin evrenin dokusunu oluşturması, şaşırtıcı sonuçlar verir. Hologramın bir parçasının, tümün özelliklerini içermesi gibi; eğer ulaşmasını bilirsek, baş parmağımızın ucunda Andromeda galaksisini bulabiliriz! Kleopatra ile Sezar'ın buluşmasını da! Prensipte, geçmiş ve gelecek, uzay ve zamanın, küçük bir kıvrımında yer almaktadır. Aynı şekilde, vücudumuzdaki her hücre, tüm kozmosu içerir. Her yağmur damlası ve her yaprak da!..
İnsanlık bütün bunların bilgisine sahipken neden henüz gerçekleştirememektedir?
İnsanlık tüm bunların bilgisine ve bilincine doğu düşünce okullarında ulaşmıştır. Örneğin, Tasavvuf ehli kişiler, Sufiler, Hint mistikleri, Budist rahipler bu gerçekleri asırlardır yazıyorlar ve söylüyorlar. Fakat batı düşüncesinde nesnellik öncelikli olarak savunulduğundan her bireyin bir kopuk ve bağımsız varlık olduğu ben (ego) merkezli felsefeler geliştirmiştir. Kuantum Kuramı sayesinde nesnelliğin geçersiz olduğu görüşü batı düşüncesinde yer etmeye başlamış, nedensellik yeni bir bakışla sorgulanır olmuştur.
İnsanlığın fiziksel olarak zamanda yolculuk yapması mümkündür? Bu nasıl ve ne zaman mümkün olabilir?
Şu anda mümkün olmasa da ilerde olmayacağını kimse iddia edemez. Ancak düşünce boyutunda buna hiçbir engel yoktur. Her gece gördüğümüz rüyalar belki de zamanda yolculuk ile gerçekleşmektedirler. Bu konuda kesin bir yargıya varmanın erken olduğu görüşündeyim.
Gelecekten geçmişe doğru yolculuk yapmak ve geçmişini istediği şekilde değiştirmek, bulunduğu geleceği de değiştirmez mi?
Maddesel olarak zaman yolculuğu mümkün olmasa da düşünce boyutunda hem geçmiş hem de gelecek sürekli şekillenmekte ve yorumlanmaktadır. Bu yoruma bir bakıma değiştirmek de denilebilir. Tarih bilinci evrensel olmayıp bir toplumdan diğerine değişiklikler içerdiğini hepimiz biliyoruz. Geleceği de geçmişin yorumları üzerine oturttuğumuz bir gerçektir.
Burada tek bir gerçeklikten söz edebilir miyiz?
Asla, gerçeklik tek değildir ama hakikat tektir. Bu bakımdan gerçeklik ile hakikat farklı düşünülmelidir. Gerçeklik görelidir ve her topluma hatta her insan göre farklı olabilir. Ama, hakikat değişmez. Çünkü nesnelerin hakikati tektir ve teklikle bütünleşmiş durumdadır. Çokluk hakikat boyutunda yanıltıcı olup tekliğin bir gölgesi veya yansıması olarak düşünülmelidir.
Bütün bu kuramlar, fizikselde, yapılabilirliği gerçekleşmediği sürece insanlığa ne gibi fayda sağlar? Sizin bu konudaki görüşünüz nedir?
İnsanlar hakikatin tekliğine ulaşmadıkça bölünmeler ve çatışmalar kaçınılmaz olacaktır. Kuantum Kuramının gösterdiği Bütünsel teklik ilerde insanların bu anlayış içinde birleşmelerini sağlayacaktır.
Dünyadaki tüm canlıların molekülleri aynı DNA yapısını göstermesinin sebebi nedir?
Yukarıda belirttiğim gibi, evrendeki bütünsel ilişkiler ortak bir DNA molekülünün oluşmasına yol açmıştır. Çünkü tüm var olan canlı varlıklar aynı temel ilkeden hareketle oluşmuşlardır. Bu temel ilke de kendi üzerine dönüşümlü sistemlerde var olan benzeşim ve tekrardır. Doğanın temel yapısında bilginin dönüşerek artışı bulunmaktadır. Ancak, dönüşüm kendi üzerine olduğu sürece artar. Yani, kendini sorgulamadan gelişim gerçekleşmez. Canlı varlıkların da çoğalması ve dönüşmesi kendi yapılarını tekrarlamaları sayesinde olur. Fakat, asla bir fotokopi şeklinde tekrar oluşmaz. Her tekrar belirsizlik içerdiğinden ancak benzeşim söz konusu olabilir. Canlı varlıklar açık sistemler olduklarından çevreleri ile ve tüm evren ile iletişim içindedirler. Bu bakımdan hepsinde ortak özellikler ve benzer yapı taşları vardır.
Kuantum fiziği geleneksel fizik ile
çatışan bir bilim dalıdır.En temel prensiplerinden biri de subatomic
partiküllerin ayni anda her yerde olabilirlilikleri veya hiç bir yerde
olmayabilirlikleri. Başta imkansız görünen bu tez, subatomic partiküllerin
hızlarının sonsuz olduğunu ele aldığınızda son derece mantıklı geliyor. Mesela
İstanbul`da içtiğiniz kahvenin bir atomunun bir elektronu ayni anda burada
Manhattan`da da var olabiliyor.
1.Soru:İki nesne (örneğin iki kişi) gerçekten birbirlerine dokunabilirler mi?
Yanıt: Anladığım kadarıyla moleküler düzeyde bir dokunmadan söz ediliyor. Şöyle başlayayım; doğada 4 temel kuvvet vardır, gravitasyonel, kuvvetli (strong), zayıf ve eloktromagnetik. İlkini herkes bilir, İkincisi atom çekirdeğinin içerisinde olup bitenlerden sorumlu, üçüncüsü lepton-lepton, lepron-baryonlar arası etkileşmelerden sorumlu. Sonuncusu ise temelde elektriksel yüklerin birbirleri ile olan çekme ve itme`den sorumlu ve doğadaki tek itme de yapabilen kuvvet. Dolayısıyla, Newton`un 3. Yasasındaki tepki`nin sorumlusu bu kuvvet. Öte yandan, herkese lise ve üniversite de öğretilen atom modelleri gerçeği tam yansıtmaz. Yani demek istediğim, atomlar, zannedildiği gibi leblebi ya da fındığa benzemez. Çekirdek adı verilen bir baryon kitlenin etrafında elektronlar adeta, başı sonu olmayan bir bulut gibidir. Dolayısıyla, yanyana iki atom için, hangisinin elektronları nerede başlıyor, nerede bitiyor pek belli olmaz. Bizim makro evrende dokunma ile adlandırdığımız olay, atomik boyutlu evrende pek geçerli değildir. Öte yandan, elektromanyetik orijinli kuvvetlerde, atomların birbirlerine bu anlamda değmeleri mümkün değildir. Hissedilen aradaki elektromagnetik itme kuvvetidir (atomların elektron bulutlarının itişmesi). Özet olarak yanıtım, `hayır, iki kişi el sıkısınca elleri bizim anladığımız anlamda birbirlerine değmez`.
2. Soru: Gözlemcinin, gözlenen nesneye olan etkisi.
Yanıt: Bir otomobilin hararetini gözlemlediğinizi farz edin. Mekanizma şöyledir; Işık fotonları otomobile çarpar ve gözünüze yansır. Fotonlar, otomobil ile kıyaslandığında o kadar küçüktürler ki, hareketin değişmesine pratik olarak, neden olmazlar. Simdi bir otomobil yerine, bir atomun hareketini gözlemlediğinizi farz edin. Ayni şeyi söyleyemezsiniz. Çünkü, atomun momentumu ile fotonların momentumu artık karşılaştırılacak kadar birbirlerine yakındır. Dolayısıyla, atoma her foton çarptığında, atomun hareketinin yönü ve büyüklüğünün değişmesini bekleyebiliriz. Neticede, gözlemlediğimiz, atomun orijinal hareketi değil, foton çarpması sonucu değişen hareketidir. Kuantum fiziğinde Heisenberg, kesinsizlik (doğru terim budur) ilkesi ile anlatılmaya çalışılan da budur.
3. Soru: Bose-Einstein yoğunlaşması.
Yanıt: İstatistik fizikte, tüm bilinen parçacıklar (elektron, proton, foton vs.) iki temel gruba ayrılır. Boson`lar ve Fermion`lar. Boson`lar spini tam sayı olanlardır ve tüm kuantum sayıları (spin, yük, açısal momentum vs.) aynı olsa bile aynı durumda bulunabilirler. Daha anlaşılabilir bir deyimle, ayni yeri işgal edebilirler. Fermion`lar ise bunun tam tersi. Eğer iki fermiaon`un tüm kuantum sayıları aynı ise yanyana bulunamazlar. Eğer yoğunlaşmayı, parçacıkların izin verilen, en sıkı bir biçimde yan yana gelmeleri olarak tanımlarsak, boson`lardan oluşmuş bir gazın yoğunlaşması, fermionlarinkinden çok daha sıkı olacaktır diyebiliriz. Neticede, bir boson gazının sıfır enerjili bir yoğunlaşma yapması beklenebilir, yani gazı sıfır mutlak sıcaklığına kadar soğutabilirsiniz. Fermionlarda bu olamaz. Yani, enerji düzeyini yöneten `n` bas kuantum sayısı aynı olan iki`den fazla fermiao olamaz. Dolayısıyla, fermion gazını sıfır mutlak sıcaklığına soğutamazsınız.
4. Soru: Dünyaya dair %100 doğrulanmış, ya da 100% yanlışlanmış hiçbir veri yoktur.
Yanıt: Soru, bence, bilimsel değil de biraz felsefi. Her tezin mutlaka bir antitezi oluşturulabilir. Soruya söyle yanıt vereceğim. Şu anda odanızda oturmuş, televizyon seyrediyorsunuz. Biliyormusunuz ki, odadaki hava moleküllerinin hepsinin birden ayni yönde hareket edip, odanın bir kösesine çekilerek, sizi havasızlıktan boğabilme olasılığı sıfır değildir. Yani, pekala, bu olay meydana gelebilir ve siz de boğulursunuz. Ancak, şimdiye kadar hiç böyle saçma bir nedenden ölen birini duydunuz mu? Aynı mantık, verdiğiniz lambanın yanıp yanmaması örneği için de geçerli. Yeteri kadar uzun süre düğmeyi açıp kaparsanız, bir seferinde lamba yanmayabilir. Bakin dikkat edin, yanmaz demiyorum. Yanmayabilir diyorum. Çünkü bu, olağanüstü durumun ne zaman olacağını kestirme imkanım yok. Bu tür, olasılığı ihmal edilebilir düzeydeki, olaylar için biz pratikte hep kesin bir yanıt vermek, yani imkansız demek eğilimindeyiz.
5. Soru: Zeno paradox`u. Yani Asil kaplumbağayı yakalayabilir mi, yakalayamaz mi?.
Yanıt: Arkadaşlardan biri bu paradox`u çok iyi yanıtlamış. Ben de, bir anlamda onu tekrar edeceğim. Burada, paradox, asil`in hareketiyle, kaplumbağanın hareketi karsılaştırılırken, sadece yer değiştirmenin dikkate alınıyor olusundan kaynaklanıyor. Zeno ve onu dinleyenler, matematikteki diferansiyel kavramını bilmediklerinden, hareket sırasındaki `dx` yer değiştirme aralıklarının küçülürken, zaman aralığı `dt` nin de küçüldüğünü ve oranlarını sabit kaldığını akıl edememektedirler. Newton`a kadar bu hikaye hep bir paradox olarak kaldı.
6. Soru: Kaos ve kelebek etkisi.
Yanıt: Söyle başlayayım; Eğer hangi kelebeğin bu durumu meydana getirebileceğini bilse idik, bu kaotik bir etki sınıfına girmezdi. Kelebeği yakalar, `aman dur yapma!..` diyebilirdik. Kaos, nonlineer diferansiyel denklemlerin, belirli bir başlangıç koşulu için sonuçta yarattığı karmaşık etki. Olaylar için, doğada, şimdilik kaos`u bir kenara bırakacak olursak, iki tip davranış var. Ya, periyodik, yani birbirini tekrarlayan davranışlar (örnek, gezegenlerin güneş etrafındaki hareketi). Ya da, rastgele (random) (örnek, radyoaktif bozunma). Kaos ise bambaşka bir şey (örnek, musluktan akan su). Kaoscular ikiye ayrılıyor. Bir grup, temel davranış biçiminin kaos olduğu, diğer ikisinin bunun özel bir hali olduğunu düşünmekte. Diğer grup ise, temel davranışın yarıyodik ya da rastgele olusu, kaosu`un ise bu ikisinin karışımı olduğunu düşünmekte. Ben, ilk grubun görüsünü daha akla yakın buluyorum. Nedeni ise, periyodik ve rastgele davranışların ikisi de lineer diferansiyel denklemlerin çözümleri. Ama, doğa nonlineer.
7. Soru: Nükleer santraller.
Yanıt: Nükleer santrallere karşı olanların savundukları argümanların başında, çevre gelmekte. Bu görüş sahiplerine önerim, lütfen, hidroelektrik santrallerin çevre de yaptıkları tahribatı düşünsünler. O zaman hala ayni fikirde iseler ben buradayım.
8. Soru: Duvar!..hatırladığım kadarıyla tartışma, insan yeteri kadar hızlı koşarsa duvardan geçebilir mi?, sorusu üzerine idi.
Yanıt: Cevabim, kesinlikle hayır!.. Sorunun kendisi, dalga-parçacık kavramının yeterince anlaşılamadığını gösteriyor. Bu kavram ilk kez 1924 yılında de Broglie tarafından ortaya atıldı. Özetle, `her cisim ayni zamanda bir dalgadır da` demektedir. Dalganın boyu onun karakteristiğidir ve bu hipoteze göre, ? = h/p ifadesi ile verilir. Burada h Planck sabiti, p ise momentumdur ve p = mv ile verilir. m: kütle ve v: cismin hızıdır. Planck sabiti 10-34 joule saniyedir. Buna göre, insan gibi makroskobik bir cisime eşlik eden dalganın dalga boyu, yaklaşık 10-36 metre mertebesindedir. Duvar atomlardan yapıldığına göre ve atomların büyüklüklerinin de 10-10 metre mertebesinde olduğu düşünülecek olursak, insana eşlik eden dalganın dalga boyu, bu büyüklüğün milyar kere on milyonda biridir. Yani, mukayese edilemeyecek kadar küçüktür. Dalga-parçacık ikilemindeki kural şudur; Eğer dalganın üzerine düştüğü cismin büyüklüğü, dalganın boyuna yakınsa cisim üzerine düseni dalga gibi algılar, değilse, parçacık gibi algılar. Dolayısıyla, duvarın atomları, koşan adamı bir parçacık gibi algılar ve adam da fizik de `tunelling effect` adı verilen duvar geçme olayını yapamaz. Öte yandan, `yeterince hızlı koşarsa ` ifadesi durumu daha da kötüleştirmektedir. Zira, cisim daha hızlı hareket ederse momentumu artar ve dolayısıyla da eşlik eden dalganın boyu kısalır. Aslında, soruya mizahi bir cevap şöyle olabilirdi!. İnsan yeterince hızlı koşarsa, taşıdığı momentum artacağından, belki bir şekilde duvarı yıkıp öte yana geçme şansı da artar. Tabii, kafası gözü de yarılacaktır.
9. Soru: Eski fizik, yeni fiziğe ne kadar muhtaç?
Yanıt: Eski fizik-Yeni fizik, Klasik fizik-Modern fizik vs. Bu sınıflamalar fizikçilerin değildir. Onlar için fiziğin eskisi yenisi, klasiği moderni olmaz. Fizik bir tanedir. Bunlar, fiziğin dışındaki kimselerin, kendi birtakım kıstaslarına göre yaptıkları sınıflandırmadır. Ancak soruyu `Kuantum fiziği, Newton fiziğine ne kadar muhtaç?` seklinde sorarsak, bunun bir yanıtı olabilir. Benim yanıtım; Kuantum fiziği, Newton fiziğine yüzde yüz muhtaçtır. Zira, enerji, momentum vs. gibi kavramlar Newton fiziğinin ürünüdürler. Bunlarsız da hiçbir şey olmaz. Aslında, Newton fiziği de kuantum fiziğinin bir özel halidir. Örneğin, Planck sabitini sıfır alırsak, kuantum fiziği, Newton fiziğine, ışık hızını sonsuz alırsak da, Lorentz dönüşümleri (yani özel relativite) , Galileo dönüşümlerine indirgenir.
10. Soru: Esir nedir?
Yanıt: Bu kavramın ortaya atıldığı dönemlerde, bilinen tek dalga türü madde içerisinde ilerleyen dalgalardı. Örneğin, ses dalgaları, sudaki dalgalar vs. Dolayısıyla, fizikçiler madde olmayan ortamlarda dalganın yayılamayacağı fikrine sahiptiler. Ancak ışığın boşlukta da yayılabildiğini biliyorlardı. Bu çelişkiyi ortadan kaldırmak için `Esir` (ingilizcesi ether) kavramını ortaya attılar. Buna göre, boşluk yoktu, onun yerine kütlesi olmayan esir adi verilen bir madde bütün uzayı kaplamıştı. Bu nesnenin varligini kanıtlayabilmek ve ışığın bu madde içerisindeki hızını ölçmek amacıyla, Michelson ve Morley 1880`lerde bir deney yaptılar. Ancak başarılı olamadılar. Daha sonraları, bu deneyin, eter fikrini ortaya atanlara göre olumsuz, ışık hızının kaynağın hızından bağımsız olarak evrensel bir sabit olduğunu savunanlara göre (ki bu tek kişi Einstein idi) olumlu sonucuna göre esir diye bir şey yoktur ve ışık boşlukta da yayılabilir.
11. Soru: Zaman izafi (göreceli) midir?
Yanıt: Evet. Aslında zamanı anlayabilmek için kozmoloji ve yüksek enerji fiziği hakkında bilgimiz olması gerekir. Ama ben kısaca açıklayabilirim sanıyorum. Bu soruya en iyi yanıtı özel ve genel rölativite verebilir. Bu kuramları anlayabilmek için de, zamanın da uzay gibi bir koordinat olduğunun iyi kavranması gerekir. Yani evren, bizim algılayabildiğimiz kadarıyla, üçü uzay ve biri de zaman olmak üzere dört boyutludur. Özel rölativite, kendine göre v hızı ile hareket etmekte olan bir sistemi gözlemleyen gözleyici için uzay ve zaman koordinatlarının şu şekilde değişeceğini söyler.
Burada, x ,T gözlemcinin uzay ve zaman koordinatı, x` ve T` ise v hızı ile hareket eden sistemin uzay ve zaman koordinatlarıdır. v gözlenen sistemin hızı, c ise ışık hızıdır. Bu ifadelere göre, gözlemci diğer sistemdeki uzunlukları kısalıyorlarmış gibi, zamanı ise uzuyormuş gibi gözlemler. Gibi diyorum, zira örneğin yumurta her iki sistem de yasayanlar için yine üç dakikada pişer. Ancak, örneğin ben diğer sistemdekinin yumurtası acaba kaç dakikada pişiyor diye merak edip kendi kolumdaki saati tutarsam bu üç dakikadan daha fazla gösterebilir. Dikkat edilirse, burada diğer sistemin hızının büyüklüğü önemli. Eğer sistem ışık hızına yakın hızlarda hareket ediyorsa etki büyük, değilse etki küçüktür. Bu ifadelerin son derece ilginç sonuçları var. İlk aklıma gelen ikizler paradoksu. Buna göre, yer yüzünde doğan ikizlerden biri bir roketle uzaya gidiyor roketteki takvime göre 10 yıl sonra geri geliyor. Geldiğinde, roketteki ikiz kardeşini 80 yasında bulabilir. Hatta yeryüzünde canlıların yok olmuş olduğu bir binlerce yıl sonrası da olabilir. Bu, roketin hızının ne olduğuna bağlı. Sanırım bu hikaye, 1960`li yıllarda Apollo uzay projelerinin birinde denendi. Yeryüzünde senkronize edilmiş iki atomik sezyum saatinden birini astronotlar yanlarına aldılar. Döndüklerinde, yerdeki saatle arasında, çok küçük de olsa bir fark ortaya çıktığı saptandı. Öte yandan, çok yüksek gravitasyonel çekim alanlarının (örneğin kara delikler) yakınında uzayın büküldüğü, zamanın uzadığı genel rölativite kuramının sonuçları arasında. Yani, büyük kütlesel çekimlerin bulunduğu ortamlarda, uzay ve zaman bambaşka bir yapıya sahip.
12. Soru: 5. Kuantum peri masalı!!!
Yanıt: Sanırım hikaye Heisenberg`in kesinsizlik ilkesi ile ilgili. Eğer kutuları konum, incilerin renklerini momentum olarak benzeştirirsek bu ilke `bir incinin rengini ve hangi kutuda olduğunu ayni anda kesinlikle bilemezsin` temel kuralını getirir. Buna göre, kellesi gidenler her kutuda kesinlikle hangi renk inci olduğunu söylemeye zorlandıklarından, ilke ihlal edilmesin diye hep söylediklerinin tersi çıktı. Prensesle evlenen genç ise bu ilkeyi biliyor olmalı ki, ilk iki kutu için kesin bir şey söylemedi ve dolayısıyla bir kutudan beyaz diğerinden siyah inci çıktı. Sonuncu kutu için sadece bir tek renk seçeneği kaldığından, o da ilkeyi ihlal etmemek için açılmadı.
13. Soru: J. C. Maxwell, Eletromagnetizmayi tarif ederken eter (ether) kavramını var kabul etmiş ve başarılı sonuç almıştır ..
Yanit: 19. Yüzyıl, hata 20. Yüzyılın başlarına kadar, dalga hareketinin maddesel bir ortam dışında var olamayacağı kanısı vardı, bilim adamları arasında. Maxwell`in elektromagnatizmayi açıklayan denklemlerinde ışık hızı vardır `c`. Ancak, bu hızın hangi referans sistemine göre olduğu denklemlerde yer almaz. Dolayısıyla, Maxwell denklemleri, Galileo dönüşümleri altında invaryant (değişmez) değildir. Bu durum, Maxwell denklemlerinin evrensel yasalar olup olmadığı tartışmasına yol açtı. Bir grup bilim adamı, bu denklemlerin evrensel olmadığı gerekçesiyle yanlış olduklarını iddia etti. Diğer bir grup ise, eter kavramını ortaya attı. Bu anlayışa göre, boşluk (vacum) diye bir şey yoktur, uzay eter adi verilen, bir madde ile doludur ve her nesnenin, ışık dahil, hızı buna göredir. Böylelikle, Maxwell denklemleri bir bakıma aklanmış oluyordu. Yalnız yanıtlanması gereken bir soru vardı. O da, `ışığın bu ortama göre hızı nedir?`. Bunu saptamak için, meşhur Michelson - Morley deneyi yapıldı. Sonuç çok şaşırtıcı idi. Işık, referans noktasının hızından bağımsız bir hızla hareket ediyordu!!.. Yani, ışık, kaynağının gözlemciye göre hızı ne olursa olsun hep sabit c=300 000 km/sn `lik bir hızla yayılıyordu. Tartışmalar yeni bir boyut kazandı. Tüm bu tartışmalar arasında, tek sorgulanmayan Galileo dönüşümleri olduğundan, Lorentz onu da sorgulamaya başladı ve 1900`lerin hemen başında, Maxwell denklemlerini değişmez bırakan dönüşümleri elde etti. Bunlar, günümüzde bile hala geçerliliğini korur. Buna göre uzay ve zaman, Galileo dönüşümlerinde olduğu gibi, birbirlerinden bağımsız kavramlar değildi. Artık evren 4 boyutlu (uzay-zaman) oldu. Yani r = (x,y,z,ct), `c` ışık hızı ve o da evrensel bir sabit. Lorentz dönüşümleri ayrıca, değişik referans sistemlerinde uzunlukların kısaldığı, zamanın uzadığı gibi bir takım, o çağda, asla anlaşılamayacak bir takım sonuçları da beraberinde getirdi. Buna, Lorentz`in kendiside pek bir yanıt bulamadı, belki de inanmadı. Aslında bulduğu doğru idi. Bilim dünyası bu gerçeği anlayabilmek için Einstein`ı beklemek zorunda idi. Einstein`in Planck sabiti yerine, `delta` (????) adını verdiği sabit hakkında hiçbir bilgim yok. Bilimsel açıdan bir değeri olsa idi mutlaka bilirdim. Yani, fizik de adı bile geçmiyor. Eter sorununa geri dönelim. Şu anda da bilim dünyasında buna benzer bir tartışma var. Yalnız orijini Maxwell denklemleri değil, çok daha derin. İşin içerisine kozmoloji ve parçacık fiziği giriyor. Hikaye şu: Bilim adamları, şu sıralarda, karanlık madde (dark matter) adı verilen, galaksiler arası, bir maddenin varlığından şüpheleniyorlar. Nedeni de, evrenin bilinen kozmolojik kuramlarla, olması gereken kütlesi ile, gözlemlenen kütlesi arasındaki çok büyük fark. İki ayrı yaklaşım var. Biri, bu maddenin, günümüzde bilinen parçacıklardan çok daha farklı bir takım nesnelerden oluşmuş olabileceği. Diğeri ise bugün kütlesiz olarak bilinen (örneğin, nötrinolar`ın), çok da küçük olsa kütlelerinin olabileceği varsayımına dayanıyor. Dolayısıyla iş, ya bu parçacıkları keşfetmek, ya da, nötrinoların kütleleri olduğunu kanıtlamak. Ancak, ortada elle tutulur bir sonuç henüz yok.
14. Soru: Cins, cinsi çeker ifadesinin yüksek enerji fiziğindeki anlamı nedir?
Yanıt: Soru da ima edilen elektrik yükleri olsa gerek. Zira doğada tek itici kuvvet zıt elektrik yükleri arasındaki kuvvettir. Yüksek enerji fiziği kuvvetli etkileşmelerle ilgilenir (strong forces). Bunlar, nükleonlar ve kuarklar arası etkileşimlerdir ve daima çekicidirler.
15. Soru: Işıkta bir madde olduğuna göre, uzayın tam olarak gözlemlenmesi olanaksız değil mi?
Yanıt: Einstein`in genel görelilik denklemleri zaten uzayın doğrusal olmayıp, aksine, eğri olduğunu göstermektedir. Elbette, ışık da, netice olarak, bir madde olduğundan, kütle yakınından geçerken bükülecektir. Daha öteye birşey söyleyeyim. Uzay deyince aklımıza, çok büyük bir küre içerisinde, rastgele saçılmış, yıldızlar galaksiler vs. gelir. Aslında bu doğru değil. Uzayın, çok büyük bir küre olduğu çok yanlış değil. Ancak, yıldızlar, galaksiler vs. (yani biz) bu kürenin içinde değil, yüzeyindeyiz. Dolayısıyla iki nokta arasındaki en kısa yol doğru değil, bir yay (jeodezik). Örnek, Paris - New York seferini yapan uçak, en kısa yol olarak rotasını, harita üzerinde cetvelle çizilmiş doğru yerine, merkezi yerin merkezinde bulunan ve yeryüzünü Paris ve New York norkalarında delen bir çember yayı üzerinde belirler. Onun içindir ki, önce kutuplara doğru yaklaşır, sonra güneye yönelir.
16. Soru: Madde için referans ne?, bir yıldızın yaşı için neyi referans alacağız?
Yanıt: Büyük patlama (Big bang) zamanı ve mekanı başlattı. Sadece kavramsal olarak değil, fiziksel olarak da. Zira, Bugün evreni dolduran tüm madde, büyük patlamadan önce bir noktada sıkışmış sonsuz yoğun bir durumda idi. Süper gravitenin olduğu yerde (örneğin kara deliklerin içi) zaman ve mekan boyutları birleşmiş bir durumdadır. Patlama ile bunlar birbirlerinden ayrılmaya başladılar. İşte o an zaman saati tıklamaya başladı. Bence, mutlak zaman referansı budur. Ancak bunun sorunun yan iti olmadığını biliyorum. Zira, öyle ise tüm yıldızların yaşı da aynıdır. Öyleyse, sorunun yanıtı kozmolojik değil, astrofizikseldir. Yani yıldızın doğum anı, uzaydaki hidrojen atomlarının bir noktada yoğunlaşmaya başladıkları andır. Bu ani, demin tanımladığım, mutlak zamandan çıkarırsanız, yıldızın yaşını bulursunuz. Mekana gelince!!. Burada durum farklı. Sizi şaşırtıcı bir gerçekle söze başlayacağım. Yukarıda, uzayda iki nokta arasındaki en kısa uzaklığın bir jeodezik olduğunu söylemiştim. Düzeltiyorum, uzayda, herhangi iki nokta arasındaki en kısa uzaklık SIFIR` dir. İlginç değil mi? Simdi uzayda, iki nokta alın, bu noktalarda, bir şekilde, kara delik etkisi yaratın, yani maddeyi sonsuz sıkıştırın (tabii ne kadar başarabilirseniz, ama doğa bunları başarabildiğine göre çok da olanaksız değil), zamanla mekan birleşeceklerdir. Buna, modern kozmolojide `kurt deliği` (worm hole) adi veriliyor. Mekan`in olmadığı yerde uzaklıklar da sıfırdır. Buradaki fiziksel mekanizma söyle: Gravitasyon uzayı büküyor, öyle ki, iki ayrık nokta birbiri ile çakışıyor. Örnek vermek gerekirse; elinize bir tabaka kağıt alin, bir köşegeninin iki ucuna iki nokta koyun. Sonra kağıdı elinize alıp, köşegene dik bir şekilde bükün. Sonunda iki nokta çakışacaktır ve aralarındaki uzaklık SIFIR olacaktır. Bilmem, Mesaj (Contact) adli filmi izlediniz mi? Bu filmde de anlatılmak istenen buydu.
17. Soru: Kuantum evreninde de entropi kuralı geçerli mi?
Yanıt: Evet. Bir düzeltme yapayım: kuralin adi maksimum entropi`dir. Öte yandan, ` .atomaltı dünyada parçacıkların sürtünmesizlik prensibine göre hareket ettikleri ` ile başlayan cümleden ne kastedildiğini pek anlayamadım. Bildiğim, sürtünme cisimleri oluşturan moleküllerin, moleküller arası Van der Waals adi verilen zayıf bir kuvvetle etkileşmelerine dayanır ve tamamen makroskobik bir etkidir. Entropi`ye gelince. Bu kavram tek bir parçacık için pek geçerli değildir. Zira entropi, parçacıkların oluşturduğu bir topluluk (ensamble) için tanımlanabilir. İlkenin ifadesi şöyledir: yani bir süreç sonunda sistemin entropisi ya değişmez yada büyür. Diğer bir deyişle, sistem düzenden, düzensizliğe doğru geçiş eğilimindedir. Örnek: Oda içerisindeki hava moleküllerini bir köşeye sıkıştırın ve entropisini hesaplayın. Daha sonra gazı serbest bırakın. Odanın içerisine yayıldığını göreceksiniz. Tersi olmaz, yani, odadaki diğer hava molekülleri de toplanıp köseye sıkıştırılmış gaza doğru yürümezler. Entropiyi tekrar hesaplayın, büyümüş olduğunu göreceksiniz. Yani süreç, düzensizliğe doğru gelişecektir.
18. Soru: Fuzzy Logic`in isim babası Lütfizade Ali Asker midir?
Yanıt: Fuzzy Logic`in isim babasını açık adi Lütfi Asker Zade (Ingilizce yazılışıyla Lotfi Asker Zadeh` dir.) dir. Ancak belki orijinali Ali Asker Lütfizade `de olabilir. Bu konuda kesin bir bilgim yok.
19. Soru: Gravitasyon nedir? yapısı alan etkisinde midir, yoksa bir tur parçacıkla ilişkili midir?
Yanıt: Gravitasyon doğada bilinenin dört etkileşmeden biri ve en zayıf olanıdır. Diğerleri, kuvvet sıralarına göre, Kuvvetli etkileşmeler, Zayıf etkileşmeler, Elektromagnetik etkileşmelerdir. Gravitasyon dahil tüm etkileşmeler alan denklemleri ile tanımlanabilirler. Ayrıca ilk üçü için sorumlu birer parçacıkta vardir. Kuvvetli etkileşmeler için `gluon`, Zayıf etkileşmeler için `W` ve `Z` parçaçıkları, Elektromagnetik etkileşme için `Foton`. Gravitasyon için de bir parçacık aranmakta. Henüz bulunamadı ama bir adı var `Graviton`
KAynak: http://www.bilimkurgu2000.com/bilimsel/BY3.asp


Bu sayfalar en iyi 800x600 ekran çözünürlüğü ve high-color renk ayarı
ile izlenebilir.


Internet Explorer 5+ ve üstü kullanmanızı tavsiye ederim.