Belirsizlik ve Atomların Varoluşu

Yeni Zelandalı fizikçi Ernest Rutherford’un 1911 yılında gerçekleştirdiği Cambridge deneyleri, atomun minyatür bir güneş sistemini andırdığını ortaya koymuştur. Yoğun atom çekirdeği etrafında uçuşan elektronlar, güneşin etrafındaki gezegenlere benzemektedir. Öte yandan Maxwell’in elektromanyetik teorisine göre, çekirdeğin yörüngesinde dönen bir elektronun ışık enerjisi saçması ve saniyenin yalnıza yüz milyonda biri gibi bir anda çekirdek içine doğru sarmal çizerek düşmesi gerekmektedir. Richard Feynman’ın belirttiği gibi, “klasik bakış açısına göre atomlar kesinlikle imkansızdır.” Ancak atomlar vardır. Ve bunun açıklaması ise kuantum teorisinden gelmektedir.

Bir elektron, çekirdeğe çok fazla yaklaşamaz, çünkü bu durumda uzaydaki yeri çok net bir şekilde biliniyor olurdu. Ancak Heisenberg belirsizlik ilkesine göre, bunun anlamı elektronun hızının çok belirsiz olacağıdır. Bu hız muazzam bir yükseklikte olabilir.

Küçülmekte olan bir kutu içine hapsolmuş bir arı düşünün. Kutu küçüldükçe, arı daha da öfkelenecek ve kendisini daha da sert bir şekilde sıkışıp kaldığı hücresinin duvarlarına vuracaktır. Atom içindeki elektron da az çok böyle bir davranış içindedir. Elektron bütünüyle çekirdeğin içine sıkışıp kalırsa, çekirdek içinde hapis kalmasına izin vermeyecek kadar yüksek bir hız kazanabilir.

Elektronların neden çekirdeğin içine düşmediğini açıklayan Heisenberg belirsizlik ilkesi, dolayısıyla ayaklarımızın altındaki zeminin katı olmasının en önemli nedenidir. Ancak belirsizlik ilkesi, atomların varlığını ve maddenin katılığını açıklamaktan çok daha fazlasını ortaya koymaktadır. Belirsizlik ilkesi, atomların neden böylesine büyük olduğunu da (ya da en azından çekirdeklerinden çok daha büyük olduğunu) açıklamaktadır

Bilim, Bilimkurgu ve fantastik kurgular

Pek çok okur, fantastik edebiyat dendiğinde ya burun kıvırır ya da çocuk işi onlar deyip geçiştirirler. Fakat edebiyatın fantastikle doğduğunu biliyorlar mı dersiniz?
Yazılı ilk edebi eser olan Gılgamış Destanı, Uruk Kralı Gılgamış’ın ölümsüzlüğü aramasını konu alır. Böylelikle diyebiliriz ki edebiyat, fantastik kurgu ile başlamıştır.
Destanlar, mitolojiler ve hatta doğruluğu halen tartışılan tarihi yazıtlar bile fantastik kurgunun özü ve kaynağıdır.
. Düşleri ya da macera duygusu olmayan bireyler de toplumlar da durağanlığa hapsolur.
Einstein, “Hayalgücü bilgiden daha önemlidir,” diyerek düşünmenin, hayal etmenin ve hayal ederek yaratmanın ne kadar önemli olduğunu vurgulamıştır.

Fizikçi denildiğinde insanların aklına Einstein gelir genelde, ikinci sırada gelen bir fizikçi varsa o da Hawking’dir. Ama ülkemizde çok az insan Feynman adını, onun fiziğe eşsiz katkılarını veya bilimi geniş kitlelere sevdirmek için geçmiş geçmiş bütün bilimadamlarından daha çok katkı yaptığını bilir.

Feynman’ın en kuvvetli özelliği gözlemlediği olguları kendi kafasında tekrar yaratıp basitleştirebilmesi , bu sayede fizik kuramı haline getirip herkesin anlayabileceği şekilde insanlara aktarabilmesi idi. Bu yüzden Feynman gelmiş geçmiş en iyi fizik öğretmenlerinden biriydi.

Feynman’ın iyi bir bilim adamı ve öğretmen olmasındaki en büyük katkı kendisine  babasından gelmiştir. Feynman “The Making of a Scientist”(3) adlı yazısında babasının kendisinin eğitimine ve dünyayı algılayışına katkılarını detaylıca anlatır. Feynman’ın babası onu daima kendisine iletilen bilgileri kendi anlayışına göre tekrar yorumlamasını ve algılamasını öğretmiştir.  Misal, ansiklopediden bir dinazorun boyunun 5 metre olduğunu mu okudular hemen burda babası okumayı keser ve ona “Hadi bunun anlamını kavramaya çalışalım. Misal, eğer ön bahçemizde duruyor olsa idi kafasını pencremizden içeri uzatabilirdi” derdi . Feynman babasının bu sayede okuduğu her şeyi gerçek dünyaya yansıtabildiğini dile getirir. Feynman da bu huyu ondan kapmıştır ve artık öğrendiği her şeyi “çevirmeye” çalışır, gerçekte ne anlama gelmektedir öğrendiği onu dile getirmeye çalışır artık sürekli. Bir kır gezisinde gördükleri kuşun ismini bilmektense “kuşun nasıl davrandığını ve niye öğyle davrandığını “ gözlemlemek ve sonuçlar çıkarmak daha değerlidir. Feynman bilimsel metodolojiyi daha çocukken bu şekilde içselleştirmiştir. Gözlem, açıklama, deneme-sınama ve kuram oluşturma artık onun günlük hayatının bir parçasıdır.

Feynman bir çok fizik kuramını kendi oluşturduğu kanıtlarla ve inanılmaz şekilde basitleştirerek öğrencilerine aktarabilmekteydi.  “Yaratamadığım şeyi anlayamam” diyen bir insan olarak öncelikle her türlü olguyu ve kuramı kendi kafasında tekrar yaratmakta ve buradan yola çıkarak kendi fizik kuramlarını oluşturmaktaydı.

Biliminsanları açıkladıkça sanatçılar ve aralarında yeni bir tartışma da doğmuş oldu: Bir şeyin nedenini, nasılını bilmek onun güzelliğini algılamaya engel midir? İnsan gülüşünün sebebini, bir bebeğin annesini görünce neden heyecanlandığını, bir gülün neden güzel koktuğunu ve hatta acı biberin neden acı olduğunu bilmek onların güzelliğini takdir etmeye engel midir? Yıldızların füzyon reaksiyonları sayesinde yandığını ve nasıl ışıdıklarını bilmek onları gece görünce heyecanlanmamıza ve sevgilimizle hayal kurmamıza engel mi?

Sanatçılar gördüklerini, duyumsadıklarını ve güzellikleri/çirkinlikleri/neşeleri ve acıları  yorumlayarak eserlerine yansıtırlar, filozoflar ve biliminsanları gözlemlediklerini açıklamaya çalışırlar. Amaçları ve yöntemleri ne olursa olsun hepsini teşvik eden tek ortak şey “merak”tır. Bir sanatçı gülü tuvaline yansıtırken, bir filozof gülü neden estetik bulduğumuzu anlamaya çalışırken ve bir biliminsanı gülün kokusun hangi kimyasal birleşimden meydana geldiğini bulmaya çalışırken hep meraklı çocuklar gibidirler. Zaten dünya ve hatta bütün evren meraklı çocukların oyun alanı değil midir?

Çiçeğin sadece bu boyuta ait güzelliğini değil, daha küçük boyuttaki güzelliğini de takdir edebilirim. Onun yapraklarındaki hücreleri, bu hücreler içinde süregelen karmaşık tepkimeleri görebilirim, bunlar da güzellikler. Çiçeğin renklerinin, böceklerin aklını çelmek için evrimlemiş olduğu gerçeği çok ilginç ve güzel; bu, böceklerin renkleri ayırdedebildiğini gösteriyor. Bu da bize bir başka soru sorduruyor: Çiçekler neden güzel görünüyor? 

Bu gibi sorularla, bilim ancak çiçeğin güzelliği ve bu güzelliğin gizemine katkıda bulunabilir, onu ancak artırabilir.

Sadece artırır…Bilim nasıl güzelliği azaltır, anlayamıyorum.

Gerçek şu ki, bilimde söylediğimiz şeylerin hepsi, varılan sonuçların tümü kesinsizdir, çünkü hepsi sadece sonuçlardır. Onlar gelecekte neler olacağı hakkındaki tahminlerdir ve siz ne olacağım bilemezsiniz. Çünkü çok sayıda eksiksiz deney yapmadınız.

Eğer yeni bir yöne bakma arzusu duymamış ya da bu bakışı başaramamış olsaydık, eğer hiç şüphe duymamış ya da bilgisizliği kabul etmemiş olsaydık, yeni fıkirlere sahip olamayacaktık. Hiçbir şey kontrol etmeye değer olmayacaktı. Çünkü biz gerçeğin ne olduğunu zaten biliyor olacaktık. Bu nedenle, bizim bu gün bilimsel bilgi olarak adlandırdığımız şey, kesinliğin değişik düzeylerdeki ifadelerinden oluşan bir kümedir. Bunlardan bazıları pak fazla emin olunmayan şeylerdir. Bazıları ise hemen hemen emin olunacak türdendir. Ama bunların hiç biri mutlak olarak kesin değildir Bilimciler buna alışıktır. biz biliyoruz ki, yaşayabilmek ve bilmemek, birbiriyle uyumludur. Bazı insanlar, “bilmeksizin nasıl yaşayabilirsin?” diyor. Onların ne demek istediklerim bilmiyorum. Ben daima bilmeksizin yaşıyorum. Bu kolay bir Şeydir. Neyi bilmek istediğimi nasıl bilebilirsiniz?

“Sakin olun. Hiçbir alanda, bütün araştırmalar bitmedi. Araştırmalar, yeni keşifleri, yeni keşifler yeni sorunları ve bu yeni sorular da yeni araştırmaları getirir.”

Düzenleme Sibel Atasoy

Kaynaklar:

İnceleme: Eminim Kolaylaştırmışsınızdır Bay Feynman!

RICHARD FEYNMAN: ÇİÇEĞE ÖVGÜ

https://blog.sonsuz.us/yasayabilmek-ve-bilmemek-birbiriyle-uyumludur/https://blog.sonsuz.us/yasayabilmek-ve-bilmemek-birbiriyle-uyumludur/

Karşıtların Birliği ve Karşılıklı İç İçe Geçişi

tao

Doğada nereye bakarsak bakalım karşıt eğilimlerin bir arada varolma dinamiğini görürüz. Yaşamı ve hareketi doğuran bu yaratıcı gerilimdir. Bu, Herakleitos (İ.Ö. 500 dolayları) tarafından iki bin beş yüz yıl önce anlaşılmıştı. Hatta bu, Çin’deki ying ve yang düşüncesinde ve Budizmde olduğu gibi, bazı Doğu dinlerinde de mevcuttur. Burada diyalektik mistik bir biçimde açığa çıkmakla beraber, doğanın işleyişine ilişkin bir sezgiyi yansıtır. Hindu dini, yaratılış (Brahma), istikrar ya da düzen (Vişnu) ve yıkım ya da düzensizlikten (Şiva) oluşan üç aşamayı ortaya koyduğunda, diyalektik düşüncenin tohumunu taşımaktadır. Kaos matematiği konulu ilginç kitabında Ian Stewart, “evcilleştirilmemiş” tanrı Şiva ve tanrı Vişnu arasındaki farklılığın, iyi ve kötü arasındaki karşıtlık olmadığına, ahenk ve ahenksizlik ilkesinin birlikte tüm varlığın temelini oluşturduklarına dikkat çeker: Aynı şekilde, matematikçiler düzen ve kaosu altta yatan tek bir determinizmin iki farklı görünümü olarak görmeye başlıyorlar. Ve bunların hiçbirisi yalıtık bir halde bulunmamaktadır.

Tipik bir sistem, kimisi düzenli kimisi kaotik çeşitli durumlarda bulunabilir. İki karşıt kutup yerine sürekli bir tayf vardır. Ahenk ve ahenksizliğin müzik güzelliği içinde birleşmesi gibi, düzen ve kaos da matematiksel güzellik içinde birleşirler.

Herakleitos’ta tüm bunlar esinleyici bir öngörü niteliğindedir. Şimdi bu hipotez muazzam miktarda örneklerle doğrulanmıştır. Karşıtların birliği atomun bağrında yatmaktadır ve tüm evren moleküllerden, atomlardan ve atomaltı parçacıklardan oluşmaktadır. R. P. Feynman konuyu çok güzel açıklamaktadır: Her şey, hatta biz kendimiz de, çok düzgün biçimde dengelenmiş, son derece güçlü bir şekilde etkileşen küçük tanecikli artı ve eksi parçalardan oluşmaktayız.
Devamını oku “Karşıtların Birliği ve Karşılıklı İç İçe Geçişi” →

Richard Feynman

Richard_Feynman

Al Seckel’den Richard Feynman

Kavgacı fizikçi

Richard Feynman Cornell Üniversitesinde hocalık yaparken ondan Buffalo’daki aeronotik laboratuarında haftada bir kurs vermesi istendi. Bir gece Buffalo yolculuğunu biraz ilginçleştirmek için bir bara uğramaya karar verdi. Feynman Alibi Room adlı bu barı sevdi ve oraya sık sık uğramaya başladı. (Alibi, bir suç işlendiği sırada sanığın suç mahallinden başka bir yerde olduğunu iddia etmesi veya bunun kanıtı demektir.)

Bir gece lavaboda bir sarhoşa rastladı. İçeri girince sarhoş patladı: “Tipini beğenmedim, ona bir tane çakıcam.” Feynman tersledi: “Çekil yolumdan…” Sarhoş aniden Feynman’ın suratına doğru bir yumruk çıkardı ve daha ne olduğunu anlayamadan Feynman eşit şiddette karşılık verdi. Sarhoş afalladı ve lavabodan geri geri çıkıp gitti. Ancak Feynman’ın sorunları burada bitmemişti. İnatla barda kaldı ve kolasını içmeye devam etti.

Daha sonra Kıvırcık (sarhoş) ve çetesi Feynman’a yaklaştı. Kavga etmek istediler, fakat Feynman hala inat ediyordu ve yerinden kalkmadı. Grup uzaklaştı. Derken Kıvırcık’ın öfkesi yine alevlendi ancak Feynman ilerde bir kavganın durmakta olduğunu hissetti. Şans eseri bara başka bir adam geldi ve Kıvırcık’ı Feynman’a takdim etmeye başladı, hemen arkasından da Feynman çabucak sıvıştı.

Devamını oku “Richard Feynman” →

Kuantum Kuramının Temel İlkeleri, Felsefesi ve Dünya Görüşü

Kuantum Fiziği ya da mekaniği ne benim ne sizlerin ne de mesleğimizin bire bir ilgi alanında olmadığı için oldukça yeni ve çok boyutlu olduğuna inandığım Kuantum olgusunu ister istemez oldukça yüzeysel ve felsefi açıdan ele alıp bu yolda ortaya konulan savların bir kısmını sizinle paylaşmak istiyorum. Formüllerden ve matematiksel verilerden tamamen arındırılmış bir şekilde sunmaya çalışacağım. Kuantum kavramının, neticede bir sona ulaştırılmasının imkansızlığını da baştan kabul ederek, salt bu kavrama olan bazı belirsizlikleri, yada bu kavrama olan yabancılığımızı birazcık ta olsun giderebilmek, bu konu hakkında birazda olsa eskisinden daha yakın bir yakınlaşma yaratma ve bu kavrama karşı küçükte olsa bir pencere açabilerek, ufkumuzda ve düşüncelerimizi, bu kavramı pekiştirebilme amacında bir basamak yukarı çıkarabilmeye yarar sağlayacağı umuyorum.

quantum1

Temelleri 19. yüzyılın ortalarına dayanan kuantum kavramı, öncelikle kendini fizik alanında göstermiş, gerçek gelişimini 20. yüzyılın ilk yarısında gerçekleştirmiştir.

Kuantum kelime anlamı ile parçacık demektir. Temel felsefesi ise soru sormaktır.

Devamını oku “Kuantum Kuramının Temel İlkeleri, Felsefesi ve Dünya Görüşü” →