Ezber değiştiren bilim: Quantum
Quantum, son yıllarda sıklıkla karşımıza çıkan bir kavram. Bu kavramı bilen bilmeyen herkes kullanıyor diyebiliriz . İsminin karizma olmasının yanında, bu kadar çok kullanılma sebebi; bilmediğimiz şeylerin bize daha çok ilginç gelmesinden olsa gerek. Öncelikle , burada Fizik dersi vermek gibi bir niyetimin olmadığını söylemek istiyorum. Zaten ne burası yeri, nede bunu anlatacak zamanımız ve donanımımız var. Quantum’un Atom Fiziği’nin yeni bir dalı olduğunu bir çoğumuz biliyoruz. Peki bu Fizik dalı nedir? Nasıl ortaya çıktı? Bize ne gibi faydalar sağlayacak? Kısaca buna değinmek istiyorum. Burada bir çok ayrıntıya değinemeyebilirim. Zaten burada ki amacımız Fizik öğrenmekten çok, olayın mantıksal yönüne odaklanmak. Bunun için Fizikçi olmaya da gerek yok. Fizikteki bu yeni alanın, gelecekte bilimsel olan bir çok gelişmenin temelini oluşturacağını biliyoruz. Hatta oluşturmaya başladı bile. Mesela Quantum bilgisayarları şu anda üretiliyor. Peki ne farkı var şu anki bilgisayarlardan? Quantum bu kadar mı önemli? Ne katkı sağlamış şu anda kullanılan bilgisayarlara? Gibi sorular gelebilir. Cevabı gerçekten şaşırtıcı. Tam 1 milyon kat daha hızlı bilgisayarlar. Evet doğru duydunuz. Şu anki kullandığımız en hızlı sistemden 1 milyon kat daha hızlı bilgisayarlar. Peki bunlar nasıl böyle hızlı olabildiler. Tabiki Quantum tabanlı bir düşünce sistemi ile. Bu bilgisayarların şu ana kadar kullandığımız mevcut en hızlı sistemden farkları nedir? Bu soruyu şöyle izah etmeye çalışalım. Günümüzde kullandığımız, normal hızlı bir bigisayar sisteminin içerisine özel olarak dizayn edilmiş akıllı bir işlemci yerleştiriliyor. Normal bilgisayarlarda tüm veriler 0 ve 1 ikilisi arasında kodlanırken; bu akıllı işlemciler sayesinde tüm veriler, 0 ve 1 arasında oluşturulan bir bulut alanda işleniyor. Bu bulut alanda kodlanan veriler her an, her yere hızlı bir şekilde taşıma kabiliyetine erişiyor.
Bu konu hakkında başlangıç düzeyinde bir bilgi birikimimizin oluşmasınınin, bundan sonraki yazımızın anlaşılması açısından da önemli olduğunu düşünüyorum. Çünkü bir sonraki yazımda Stephen Hawking’in bazı teorilerini anlamaya ve eksikliklerini dile getirmeye çalışacağız. Bu konu Ateizm düşüncesi ile Stephan Hawking’in teorileri arasındaki baglantıyı anlama ve insanların bu konudaki algı yanılmalarını deşifre etmek adına önemli olduğunu düşünüyorum. Şimdi Quantum Fiziği’nin gelişim sürecini beraber kısaca hatırlayalım.
Klasik fizik, yaşadığımız görsel evrende olup biten herşeyi anlamlandırmaya çalışan bir bilimdir. Yağmurun yere düşüş hızı, arabanın bir yere çarpması ile oluşan etki ve tepki kuvvetleri ve iki aracın birbirlerine göre olan konumlarının kıyaslanması gibi gözümüz ile algıladığımız bir çok konuyu ele alan ve açıklamaya çalışan Fiziktir.
Maddenin en küçük yapısı olarak bilinen atomun sırlarının keşfedilmeye başlaması ile beraber, yeni bir Fizik alanı daha ortaya çıkmaya başladı. Buna Atom Fiziği dendi. Ancak yıllar içerisinde atomun da daha küçük parçacıklardan oluştuğu keşfedildi. Bunlar elektron, proton ve nötronlardı . Hani hepimizin okullarda gördüğü o elektron, nötron ve protonlar. Zaman içerisinde bunların da daha küçük bileşenlerinin olduğu ( quark, bozon, mezon) keşfedildi.
Artık Mikroskobik Fizik demenin daha uyğun olacağı bu yeni alan, Fizikçiler için oldukça heyecan yaratmıştı. Peki bununla bitti mi dersiniz? Tabiki hayır. İşte herkesin ağzından düşürmediği “Quantum”un alt yapısı tüm bu gelişmelerden sonra yavaş yavaş ortaya çıkmaya başlamıştı.
İlk olarak Fizikçi Max Planck, 1908 yılında Newton Fiziği’nin aslında görüldüğü gibi sabit olmadığını ve herşeyin değişebileceğini savundu.Işıkların paketler halinde belirli bir yük taşıdığı fikrini ortaya attı.Bu enerjinin kesikliği (enerjinin paketler halinde taşınması) ilkesiydi. Işıklar dalga boylarına göre farklı oranlarda yükler taşıyabilir tezi, Quantum’un başlangıcı olmuştu. Işıkların birşeyler taşıyabileceği fikri o zamanlar çok garip karşılansa da şu an da ışınlanma dediğimiz teknolojinin belkide çığır açan ilk düşüncesiydi. Ayrıca şu anda kullanılan fiber optik kablo ile (yani ışıkla) bilgi taşıma teknolojisinin alt yapısınıda yine bu teori oluşturur.
Sonra 1927 yılında Werner Heisinberg ortaya çıktı ve başka bir teori ortaya attı.“Belirsizlik ilkesi”. Özellikle Semavi dinler açısından bunun çok önemli bir yeri olduğunu söylemek gerek. Ne alakası var Quantum’la dinin demeyin. İleride bu ilkeyi ve aynı zamanda Quantum mekaniğinin dalga denklemini yazan Erwin Schrödinger’in bazı fikirlerini kader konusunu açıklarken kullanacağım. O zaman Quantum ve dinsel düşünce arasında ne kadar derin bir ilişki olduğunu daha iyi anlayabileceğiz.
Belirsizlik ilkesini çift yarık deneyi ile açıkladılar. Bu deneyi oldukça basit bir şekilde açıklamaya çalışacağım. Heisinberg ve arkadaşları bir metal levhaya 2 tane elektron gönderdi. Bu elektronlar metal levha üzerinde 2 tane iz bırakması gerekirken metal levhayı kontrol ettiklerinde 2 den çok daha fazla iz buldular. Bunun üzerine ortamı bir sensör yardımı ile izlemeye karar verdiler. Yeniden metal levhaya aynı koşullarda 2 tane daha elektron gönderdiklerinde metal levhada sadece 2 tane çizgi oluşmuştu. Sanki elektronlar izlendiklerini anlamış ve kendilerini gizlercesine, olması gerektiği gibi 2 tane çizgi oluşturmuşlardı. Elektronlar ortama göre haraketlerine kendileri karar veriyordu. Elektronların nasıl haraket edecekleri sabit değildi. Yani kısacası “belirsiz”di.
Üçüncü olarak ta Niels Bohr, elektronların bir yörüngeden diğerine sıçrama yaptığını savundu. Buda önemli bir teoriydi. Elektronlar bir yörüngeden diğerine geçerken enerji veriyorlar yada alıyorlardı. Ve bu geçiş çok ani olarak gerçekleşiyordu. Anlık geçişler. Bu prensiple beraber Quantum, ışınlanma olayına bir teori ile daha katkıda bulunmuş oldu.
Bu düşüncelerin üzerine ismini hemen hemen herkesin bildiği bilim adamı bilim dünyasına damğasını vurdu. Tabiki Albert Einstein’dan bahsediyoruz. Einstein, Newton Fiziği’nin öne sürdüğü tüm sabiteleri yıktı. Herşeyin herkes tarafından aynı olmadığını söyledi. Görecelilik(Rölativite) ilkesi dediği bu ilkeye göre zaman dahi farklı yerlerde farklı çalışıyordu. Eğer ışıktan daha hızlı bir şekilde haraket edersek geçmişe doğru yolculuk edebileceğimiz savundu. Bu fikrini Max Planck’ten ve diğer bahsi geçen teorilerden ilham alarak gerçekleştirdiğini anlamış olmalısınız.
Buraya kadar anlattığımız bilgilerden, atomun ve atom altı parçacıkların çok haraketli yapılar olduğunu anladık. Yani sabit, ortada duran çekirdek ve etrafında düzenli olarak dönen elektronlar yok. Sürekli olarak değişen, sürekli olarak birbirleri arasında sıçramalar yapan elektronlar var. Çekirdeğin içide bizim bildiğimiz gibi sadece proton ve nötrondan oluşmuyor. Bir çok atom altı parçacık sürekli olarak degişim göstererek çalışmakta.
İşte Quantum Fiziği bize herşeyin göründüğü gibi olmadığını, görünen evrenin bildiğimiz sabiteler üzerinde kurulu olduğunu zannetsek dahi; bu sabitelerin kendisi içerisinde bir dinamizme sahip olduğu ve sürekli değişken bir yapı arzettiğini anlatıyor.
Umarım Quantum Fiziği’nin ne olduğu hakkında bir fikir verebilmişimdir. 3 bölüm halinde hazırladığım bu yazı dizisinin ilk bölümü Quantum Fiziğinin doğuşu hakkında bilgi vermek amaçlıydı. Bir sonraki 2.bölümde ise hepinizin severek okuyacağını tahmin ettiğim; Stephan Hawking‘in kara delik teorisi, tanrı parçacığı ve bunların ateizmle olan ilişkisi hakkında beyin fırtınası yapacağız. 3. ve son bölümde ise; Yapay Zeka ve gelecekte oluşturabileceği tehlikelerden bahsedeceğim.
Gelecek yazımda görüşmek dileği ile...
Facebook, E-mail, İnstagram: [email protected]
