12 Yazı Prof. Dr. Osman Çakmak

Yazar Profili »

Kuantum Alanı ve Esir Maddesi

Haziran 2018, 498 177 Görüntülenme Eklenme Tarih: 01 Haziran 2018 01:52 Prof. Dr. Osman Çakmak

Karamsar bir adam, iyimser bir başka adam ve bir fizikçi, bulutsuz bir gecede gökyüzüne bakmışlar. Karamsar adam, “Ne kadar büyük bir boşluk bu.” demiş. İyimser olanı ise,”Ne kadar da çok yıldız var.” diye ona karşılık vermiş. Fizikçiye gelince, o ân bir şey söyleyebildiğini zannetmiyorum. Çünkü bilim dünyası son yarım asırdır ne gördüklerinden ne de göremediklerinden pek emin olamıyor.

 

İnsanoğlu bir zamanlar havanın boş olduğunu zannediyordu. Her saniye ciğerlerini dolduruyor olmakla birlikte, insanlar için odalarının içinin oksijen, azot, argon, neon, helyum, hidrojen, su buharı, karbondioksit, metan, azot oksit, ozon gibi molekül ve atomlarla kaynıyor olmasını kabullenmeleri, pek kolay olmamıştır.

Son yıllarda modern fizikte baş gösteren gelişmeler, madde ve parçacık anlayışını değiştirdiği gibi ‘boşluk’ kavramına da yeni boyutlar getirdi. Günümüz fizik bilimi, ‘boşluk’ kavramını yepyeni bir kimliğe büründürdü. Boşluk, hikmet kaynağından özüne yüklenmiş mânâ ile adeta canlandı; evrenin “yaşama ortamı, hayat nefesi ya da enerjisi” şeklinde tanımlamalar aldı.

 

Kuantum alanı

 

Kuantum alanı, biçimsiz ve şekilsizdir, bütün biçimlerin tarlasıdır. Bir bakıma evrenin hamuru gibi bir şeydir. Parçacık dediğimiz sert ve katı madde, bu alanın bölgesel yoğunlaşmasından ibarettir. Kuantum alanı, aynı zamanda faaliyet ve nakil alanı ve ince ilişkiler ağının bir ortamı. Şimdi bu tariflerin, boşluğun “esir maddesi” ile dolu olduğu anlayışı ile ne kadar örtüştüğüne dikkat edelim.

Albert Einstein maddeyi, alanın aşırı derecede yoğunlaştığı uzay bölgelerinden oluşan bir şey olarak tarif ediyordu. Söz konusu yeni fizik anlayışına göre, hem madde hem maddenin bulunduğu alan aynı şeydi.

Kuantuma göre, okyanus gibi uzay boşluğu içindeki varlık denen kara parçaları, altta karalar vasıtasıyla birbirine bağlantılıdır. Kuantum alanı kavramına göre uzay kararlı bir dalga bütünü ve birliği olup, bu etkileşimler “dalgalar” şeklinde gerçekleşmektedir.

Kuantum alanının, icrasına vesile olduğu faaliyetler ve üzerine yüklenen sorumluluklar, bu alanın “esir” ortamına tekabül edip etmediği sorusunu gündeme getirmektedir. Dikkatlerin üzerinde toplandığı nokta ise, bu alanla gelişen anlam derinliğinin, öteden beri var olan esir ortamı anlayışıyla paralellik arz etmesidir. Su ve havada icrasına vesile olan faaliyetler, ortamı dolduran taneciklerle ilgilidir. Yani hava yoksa ses de yayılmaz. O halde uzay, onu boş olmaktan kurtaracak, henüz tam ölçülemeyen, belirlenemeyen taneciklerle doludur.

 

Boşluklar Boş Değil

 

Beş duyumuzla algılayabildiğimiz şekliyle Dünya’da boşluk, “İçerisinde hiçbir şey olmayan yer,” de demekti. Oysa içinde yaşadığımız evren, başlangıcı olan bir şey olduğundan, onun içindeki “her yer”, sonradan “var” olan tek bir yerdi. Var edilmiş olan bir yerin, her yerinde mutlaka bir şeyler olmalıydı. Tıpkı denizin içinde kuru bir yer olmadığı gibi, yoktan var edilen bu varlık denizinin içinde de yokluk mânâsında kuru bir boşluk olmamalıydı.

İşte kuantum bilimi, evreni yekpare bir bütün olarak tanımlarken, evrende mutlak mânâda bir ‘boşluk’ olmadığını söylerken, bir bakıma bu gerçeğin altını çiziyordu. Başka bir deyişle, içinde ‘yokluk’ mânâsında ‘boş’ bir alan barındırmayan evren, ‘var’ edilmiş bir evrendi.

 

Kuantum Alanı ve Esir

 

Yüzyıllardır süren, “Madde atomlardan mı, yoksa bazı temel sürekliliklerden mi oluşur?” tartışması, modern fiziğin geliştirdiği kuantum alanı kavramı ile hiç beklenmedik biçimde cevap bulmuştu. Çünkü alan, uzayın her yerinde mevcut olan sürekli bir yapıydı. Boş zannedilen alanın, parçacık yönü ile sürekli olmayan; yani, tanecikli bir yapı ortaya koyabildiği görüldü. Çünkü bildiğimiz elektromanyetik bir alan, serbest alan olarak belirebilir (hareket eden dalga-fotonlar) ya da yüklü parçacıklar arasındaki kuvvet alanı olarak ortaya çıkabilir. İkinci durumda kuvvet, etkileşen parçacıklar arasında gerçekleşen bir foton alışverişi şeklinde kendini göstermektedir, iki elektron arasında bildiğimiz elektrik itmesi ise, yine söz konusu foton alışverişi sebebiyledir.

Bu ilginç gelişme ve keşifler boşluktan, nesnel ya da madde ötesi varlıkların doğması anlamına geliyor; alan dediğimiz cisimlerin çevresini, varlığın menşei ve yeşerme ortamı ve hatta faaliyet alanı konumuna yükseltiyordu.

Kuantum elektrodinamiğinin en can alıcı özelliği, iki değişik ve zıt kavramı, elektromanyetik alan kavramı ile elektromanyetik dalgaların tanecik-parça belirişleri olan foton kavramını birleştirmiş olmasıdır. Fotonlar, aynı zamanda birer elektromanyetik dalga oldukları ve bu dalgalar da titreşen alanlardan meydana geldikleri için, fotonlar, aynı zamanda birer elektromanyetik alanın belirişi halindedir, işte kuantum alanı diye ortaya çıkan yeni kavram, kuant ya da foton denen, biçim alabilen bir alanın meydana gelmesidir. Bunun anlamı, bütün atomaltı parçacıkların ve onların etkileşimlerinin, farklı bir alana denk düşmesi ve alandan meydana gelmesidir.

Bu alanları meydana getiren nedir? Halen kayıp %80’lik kütle, bu uzay boşluğunun gizli kütlesi midir? Boşluğu doldurduğu bilinen, ama kolayca yakalanamayan, bu yüzden de özellikleri henüz incelenemeyen nötrino gibi gölgemsi maddeler, boşluğun maddesi ya da esirin tanecikleri olabilir mi?

Biz bu tartışmaları bir yana bırakarak “vakum” olarak adlandırılan boşluğun “boş” ve “etkisiz” olmadığı üzerine ulaşılan sonuçlara dikkat çekelim.

 

Vakumun Anlamı

 

Vakumun ne olduğu ve özellikleri, halen kuantum fiziğinin en ciddi sorunları arasındadır. Vakumun ne olduğunun anlaşılması, esir maddesi ile ilgili sorulara da ışık tutabilir. Bütün parçacıkların ve kuvvetlerin alanlarla temsil edildiği kuantum Alan Teorisi’ne göre vakum, bu alanlar kuantlaştığında karşımıza çıkan sıfır basamağıdır. Sıfır basamağı en temel seviye olmasına rağmen cüz’i miktarda da olsa bir enerji içerir. Sıfır nokta enerjisi (ZPE) adı verilen bu enerji, tüm dalga boyları üzerinden toplandığında sonsuz bir enerjiye tekabül etmektedir. Elbette bizim gözleyebileceğimiz, enerjideki dalgalanmalardır. Nitekim bu sıfır nokta dalgalanmaları (ZPF), vakumda birbirine çok yakın iki metal levha arasında ölçülebilir bir çekme kuvveti oluşturmaktadır (Casimir Etkisi). Vakumu, alanların sıfır seviyesi olarak düşündüğümüzde, vakum bir bakıma esirin titreşimsiz ve durgun haline tekabül edecektir.

Yüzyıllardan beri mutlak boşluk anlamında kullanılan “vakum” kelimesinin bugünkü fizikte yüklendiği anlamı eleştiren bilim tarihçisi Whittaker, kitabına “Esir ve Elektrik Teorilerinin Tarihi” başlığını niçin seçtiğini konusunda şu ilginç açıklamaları yapıyor:

“Başlık hakkında birkaç şey söylemek lazım. Neden esir ve elektrik? Herkesin bildiği üzere, esir, on dokuzuncu yüzyıl fiziğinde önemli yere sahipti. Ancak yirminci yüzyılın başında, temel fikir olarak Dünyanın esire göre hareketini ölçme girişimleri başarısızlığa uğradı. Bunun üzerine, “esir” konusu gözden düştü. Gezegenler arası uzay tamamen boşluk olarak düşünülmeye başladı. Boşluğun elektromanyetik dalgaların yayılımından başka hiçbir özelliğe sahip olmadığı genel kanaat halini aldı. Boşluk bu durumda “vakum” kavramıyla ifade edilmeye başlandı.  Ancak ne var ki kuantum elektrodinamiğinin gelişimiyle, vakum daha anlamlı hale geldi. Vakum, elektromanyetik alanın “sıfır nokta” salınımlarının, elektrik yükü ve akımının “sıfır nokta” dalgalanmalarının ve birden farklı bir “dielektrik” sabitine karşılık gelen bir “polarizasyon”un oturağı olarak kabul görmektedir. Bu kadar zengin fızikî özelliklere sahip bir nesnenin vakum diye adlandırılması, tamamen anlamsızdır, esir kelimesine haklı olarak dönülebilir.” 1

Frank Wilzcek, esir konusundaki kafa karışıklığına dikkat çeker. 2004 Nobel ödülü sahibi, Einstein’ın, esiri fizikten silmek şöyle dursun, bilakis esiri yüceltip fizikçilerin araştırma ve çalışmalarında çok mühim bir konuma yükselttiğinden söz eder. Bugünkü teorik fiziğin büyük bir kısmının, bilhassa Süpersicim Teorisi’nin, adı konmamış bir şekilde esirin mahiyetinin ve özelliklerinin incelenmesi olduğu söylenebilir. Eğer öyleyse kadim anlayışa göre beşinci element olan esir maddesi, diğer elementlerin de anası ve atası ve varlığın aslî unsuru olarak, yakın gelecekte kendinden en çok bahsedilen element olabilir.

 

1.https://www.amazon.com/History-Theories-Aether-Electricity-Illustrated/dp/1781391300



YAZARIN DİĞER YAZILARI

Bol Oksijenli Bir Havaya Ne Dersiniz?

Mademki hayatî bir madde olan oksijene çok ihtiyacımız var, atmosferde daha yüksek nispette oksijen bulunması daha faydalı olmaz mıydı?

Devamı »

Dünyamızın Hali Cambaz Misali

Dengeler dünyasında bir seyahat

Devamı »

Atomda Fizik Ötesine Açılan Kapılar

Kuantum fiziği, neden çağdaş bilimin en önemli gelişmelerinden birisi olarak kabul edilir? Kuantum fiziğiden önce kâinatın, “başlangıç şartları bilindiğinde bütün geleceği hesap edilebilen bir makine gibi çalıştığı” kabul ediliyordu. Parçacıkların aynı anda birkaç şekilde ve yerde bulunduğu, ışık hızından daha yüksek hızlarla adeta haberleştiklerinin fark edilmesi yeni bir dünyanın keşfi oldu.

Devamı »

Pozitif Bilim ve İman

Şu an eğitimdeki mevcut sistem, söyleme-anlatma (bilgi aktarımı) metoduna dayalı. Bu ise, bilimsel ispat ve anlama-kavrama metotlarından uzak bir anlayış. Hatta mevcut sistemdeki şartlanma yolu ile tepkisel eğitim, istenmeyen yan ürünleri de beraberinde getiriyor.

Devamı »