KUANTUM FİZİĞİNE YOLCULUK 2
EVRENİN ANA MADDESİ NEDİR?
Bir önceki yazımda belirttiğim gibi bu yazı da kuantum fiziğini teknik olarak anlatmaya çalışacağım. Kuantum fiziği anlaşılması gerçekten zor olan bir alandır. Ayakları yere basmayan bilimsel araştırma sonuçları, o araştırmaları yapan bilim insanlarını da hayretler içinde bırakarak devrim niteliğindeki teknolojik gelişmelere imza atarak bugünlere gelmiştir. Kuantum fiziği evrenin deterministik bir yapıdan ziyade olasılıklar ve belirsizlikler üzerine kurulu olduğunu gösterir. Yani evrende kesinliklerden ziyade olasılıklar hakimdir düşüncesine dayalıdır. Kuantum fiziği ile ilgili sonuçlandırılmış bilgileri verdikten sonra bu alanda emek verenlerin hakkını teslim etmek, kuantum fiziğini daha iyi anlamak ve nereden nereye geldiğimizi görmek için kuantum fiziğini tarihi gelişimini de anlatacağım. Elimden geldiğince sade bir şekilde anlatmaya çalıştım. Dileyen belirttiğim kaynaklara ve daha fazlasına göz atabilir.
Her şeyin başladığı yer: Işık...
Işık nedir? Işık bir enerji midir? Renkler nasıl oluşur? Enerji, dalga, ışık, renk hepsi aynı şey midir? Gitmediğimiz halde farklı gezegenler hakkında nasıl bilgi sahibi olabiliyoruz? Evrenin ana maddesi nedir? Her bir insan, hayvan, bitki, eşya kısaca evrende gördüğümüz her şey bir enerji ya da ışık mıdır? Her birimiz aynı yapı maddesine mi sahibiz? Evren bir hologram mıdır? Bilim, din, felsefe aynı noktada mı buluşuyor? Ve daha birçok beyin yakan soruyla serüvenimize başlayalım.
Fizik, tüm bilimlerin temelinde yer alır ve evrensel bir dil olan matematik ile ifade edilir. Aslında evrenin sırları ve şifresi de onun matematiğinde saklıdır...
Işık her şeyin özüdür dersek yanlış söylemiş olmayız. Nasıl mı? Evrendeki her şeyin bir sıcaklığı vardır. Sıcaklığı olan her şeyin de bir enerjisi vardır. Enerjisi olan her şeyin ise ışığı vardır ve her bir varlık farklı renklerde ışık yayar. Çünkü her bir rengin farklı bir dalga boyu vardır. Dalga boyu uzun olan ışığın enerjisi daha düşükken dalga boyu kısa olan ışığın enerjisi ise daha yüksektir. Mesela turuncunun dalga boyu mavinin dalga boyundan daha uzundur. Böylelikle turuncunun enerjisi maviden daha düşüktür diyebiliriz. Kulağa biraz tuhaf gelse de dalga boyu ile enerji ters orantılıdır. Örneğin sıcak olan bir nesnenin yaydığı ışığın enerjisi yüksektir. Böylece dalga boyu daha kısadır. Hâlbuki bize turuncu ve kırmızı daha sıcak, mavi ise daha soğukmuş gibi gelir. Ancak bilimsel verilere göre aslında kırmızı maviden daha soğuktur.
Biz de mi ışık yayıyoruz? Kuantum dünyasının kapılarını araladığımızda karşımıza çıkan bilgilere şaşırmamak kural dışı bir davranıştır. Her şeyin enerjisi varsa ve her şey ışık yayıyorsa enerji ile maddede aynı şeydir diyebiliriz. Yani aslında etrafımızda gördüğümüz her şey enerjinin farklı form almış hallerinden başka bir şey değildir. Çünkü atom altı parçacıkların daha da altına indiğimizde karşımıza iplik gibi bir görünüme sahip olan titreşen sicimler çıkar. Yani etrafımızda gördüğümüz her şey titreşen sicimlerden oluşmaktadır. Dahası yeni çalışmalar ile bu enerji parçacıklarının her birinin bilgi taşıdığı ve bilinçli oldukları keşfedilmiştir. Kendimizde dahil evrende gördüğümüz her şey bilinçli sicimler denizinde yüzen form almış şekillerden ibarettir diyebiliriz. Yok artık dediğinizi duyar gibiyim.
İşin daha da akıl almaz tarafı ise yapılan birçok deneyle birlikte atom altı parçacıkların anında, eş zamanlı birbirine sinyal gönderip bilgi alış verişi yapabilmesinin keşfidir. Buna ise kuantum dolanıklığı deniliyor. Einstein’ın “Mesafeler arası korkunç olay” dediği bu durum, kelebek etkisi söyleminin gerçekliğini kanıtlar nitelikte. Evrendeki hiç bir atom altı parçacık birbirinden habersiz değildir. Bu paragrafı aklınızın bir köşesine not edin lütfen. Kuantum düşünce gücünün kapısını aralayan bu kısmı derinlemesine ele alacağız daha sonra.
Biz de mi ışık yayıyoruz sorusuna dönecek olursak aynen bizler de ışık yayıyoruz. Ancak ışıklarımız görme eşiğimizin dışında bir dalga boyunda olduğu için birbirimizin, hayvanların, bitkilerin ya da eşyaların ışıklarını göremiyoruz. Aura olarak adlandırılan bu ışıkları ve enerji tonlarını hissederiz aslında, ancak Kirlian fotoğraf makinesi ya da termal kamera ile yaydığımız ışığı görebiliriz. Bazı pratikler ve konsantrasyon sayesinde herhangi bir alete gerek duymadan kendimizin ve başkalarının aura renklerini görme şansımız da var tabii ki. Önemli olan potansiyelimizin farkına varmak... Aslında yapılan tüm bu deneyler var olmayan bir şeyi ortaya çıkarmadı. Zaten bu bilgiler metafiziğin tekelindeymiş gibi görünen ancak idraki dar, ön yargılardan sıyrılamayan açık fikirli olmayanların göremediği ayan beyan ortada olan bilgilerdi. Evren ve doğa okunmaya açık bir kitap gibidir. Okumasını bilene tüm sırlarını döker. Yeter ki dolu olan kaplarımızı boşaltalım, kaplarımızın hacimlerini büyütelim ve o kapların içindeki kiri pası temizleyelim... Çünkü herkes kabına göre bilgiye ve sırra ulaşabilir.
Enerji, ışık, dalga, titreşim, frekans ve renk... Bunlar tüm evreni keşfetmenin anahtarlarıdır. İşte gidemediğimiz halde birbirinden farklı gezegenlerin atmosferlerinde hangi maddelerin olduğunu, sıvı ya da gaz formda mı olduklarını ışığı ölçen spekrometre ile ölçerek gezegenlerdeki renklerden anlıyoruz.
Peki ışık nasıl oluşuyor?
Klasik fizik 1600’lü yılların sonunda Isaac Newton ile başlar. İngiliz bir fizikçi olarak kabul edilen Newton aynı zamanda, matematikçi, astronom, mucit, simyacı, teolog ve filozoftur. Ortaya koyduğu hareket yasalarıyla, cam prizma sayesinde renklerin nasıl oluştuğunu bulmasıyla ve daha birçok yaptığı araştırma ile kuantum fiziğine uzanan yolların taşlarını döşemiştir. Eminim o dönemin insanının idrak seviyesinin kaldıramayacağı bir çok buluşu ise can korkusu ile gizlemek zorunda kalmıştır. Ancak onun yolunu izleyen bilim insanları idrak seviyesi gelişen toplumsal güç ile kendilerini bilinmeyenleri bulmaya adamışlardır. Bir zamanlar metafizik denilip uzak durulan, bilimin reddedip felsefenin kucak açtığı konular zamanla fiziğin ana konusu haline gelmiştir. Keza metafizik dediğimiz alan ise fiziğin henüz ispatlayamadığı bir alandan başka bir şey değildir bana göre. Bir nevi kardeş olduklarını anlayana kadar birbirini reddeden iki alandır fizik ve metafizik...
Newton’un cam prizma ile beyaz ışıktan yayılan gökkuşağı renklerine ulaşma görselini herkes bilir. Şimdi bu olayın daha derinliklerine inelim. Bildiğimiz gibi atom; nötron, proton, elektron, kuarklar gibi daha birçok alt parçalardan oluşur. Protonların yükü pozitif, elektronların yükü negatif, nötronlarınki ise nötrdür. Bu atom altı parçacıklar arasında akıllara durgunluk veren bir parça vardır ki o da afacan bir çocuk gibi o yana bu yana sıçrayıp duran elektrondur. Atomlara yeterli enerji/ısı verildiğinde elektronlara enerji yüklenir ve bir anda elektronlar konum değiştirirler. Yani kuantum sıçraması yaparlar. Yerlerini belirlemek gerçekten çok zordur. Misal bir seferinde ikinci yörüngeye sıçradıysa bir diğerinde beşinci yörüngeye sıçrayabilir. Elektronlar orijinal konumlarına dönerken ise enerjilerini fotonlarla/ışıkla dışarı atarlar. Bunun sonucunda da ışık meydana gelir. İşte kuantum fiziğinin çıkış noktası tam da burasıdır. Bir elektron aşağı yukarı sıçrama yaptığında konumuna göre kendine özgü bir renk ortaya çıkarır. Her atomun farklı renklerde ışık yaymasının nedeni budur.
Öyle ki sesinde, duygularımızın da, düşüncelerimizin de etrafa yaydığı dalga boyu vardır. Biz bunlara titreşim, frekans diyoruz. Ve bu enerji parçacıkları hiç bir şekilde kaybolmaz. Taşındığımız evlerde, gittiğimiz tarihi mekanlarda, kutsal yapılarda, şehirlerde vb hissettiğimiz olumlu ve olumsuz duygular geçmişte oralara yerleşen dalgalarla yani titreşimlerle ilgilidir. Çünkü fizik ve termodinamiğin kurallarının başında şu ilke vardır: Enerji yoktan var olmaz ve enerji hiç bir zaman yok olmaz. Enerji sadece başka bir hale dönüşür. Bu kulağa ilginç gelse de eminim yakın zamanda bu konuda teknolojik bir alet ile geçmişteki enerjiler toplanıp ses ve görüntüye dönüştürülebilinecektir.
Kuantum fiziği dediğimizde en temel kilit nokta, ışık hem dalga gibi davranan bir parçacık hem de parçacık gibi davranan bir dalgadır olgusudur. Ampulün nasıl daha verimli olduğunu bulmaya çalışırken keşfettiğimiz akıllara durgunluk veren bir meseledir bu. Evrende gördüğümüz her şey olasılıklar, belirsizlikler denizinde yüzüp duruyor aslında. Bir gözlemci ona bakana kadar dalga mı parçacık mı ayırt edemiyoruz. Şöyle açıklayayım; maddenin en derinine indiğimizde orada zaman, mekan, şekil yoktur! Sadece elektromanyetik dalgalar vardır. Matrix filmini izleyenlerin hemen aklına gelecektir bu görüntü. Neo gerçeği fark ettiğinde, etraf yazılımlarla çevrili yeşil alanlara dönüşür. Kuantum fizikçileri de alan teorisi ile evrende parçacıkların olmadığını, dalgacıklardan oluşan alanların var olduğunu kanıtlar. Yani beynimizde var olan program, aldığı elektriksel sinyalleri alıp bu alanları şekle, resme çeviriyor...
Yanan beyinlerin kokusunu alır gibiyim. Einstein ve tüm bilim insanlarının beyinleri onlarca kez yanmıştı bu sonuçlar karşısında. Korkunç, ürkütücü, tahmin edilemez, mümkün değil kelimelerini kaç kez kullanmışlardı kim bilir. Kuantum fiziği yolculuğu hem heyecanlı hem de ürkütücü bir yolculuktur. Bana göre ise bildiklerimizin, duyduklarımızın, hissettiklerimizin eksik kalan parçalarını tamamlayan, büyük resmi gösteren ve zihinsel bir çok açılım yaşamamızı sağlayan keyifli bir yolculuktur Kuantum Yolculuğu...
Tek sorunumuz kuantum fiziği keşfedilmeden önce maddeye aşırı bağlanmış olmamız ve bu anlatılanların bizlere sihir gibi gelmesidir. Newton fiziğinin olumsuz getirisi ise bu olmuştur. Maddeleşen bakış açısı, maddeye bağımlılık ve kapitalist sistemin atlarını istediği gibi koşturabilmesine zemin hazırlanmasıdır. Bir önceki yazımda ( https://www.nirvanasosyal.com/m/h-2114-kuantum-fizigine-yolculuk-1-simyacilik-ve-kadus-sembolu.html ) bahsettiğim gibi her şey enerjiden ibaret ise potansiyelini hatırlayan insan enerjiyi istediği gibi dönüştürebilir. Keza Nikola Tesla “Eğer evrenin sırlarını bulmak istiyorsanız enerji, frekans ve titreşim açısından düşünün” der. “Öyle ki, bilim fiziksel olmayan fenomenleri incelemeye başladığı gün, on yıl içinde tüm önceki yüzyıllardan daha fazla ilerleme kaydedecektir” der. Ve tam da o noktadayız. Binlerce yıl önce Hermenist felsefenin bilgisine sahip olanlar kuantum fiziğini ve enerjiyi nasıl kullanacaklarını biliyorlardı. Biz ise ancak 120 yıldır kuantum fiziğiyle haşır neşiriz. Bunun önemi ise son yıllarda anlaşılmaya başlandı. Ve birçok icat da bu şekilde yapılabildi. Bu paragrafı da aklınızın bir köşesine not edin. Bu notlara deneylerle birlikte tekrar döneceğiz.
Klasik fizik Newton ile başlar demiştik. Ancak Newton, bu aşamaya gelene kadar Aristoteles, Bîrûnî, İbn Meymun, Galileo, Galilei, Kepler, Descartes gibi bir çok ismin çalışmalarından etkilenmiştir. Ve daha nice ismi de etkilemiştir. Kuantum fiziği yolculuğumuzda 1800’lü yıllarda çalışmalarıyla dikkat çeken bir isim olan Michael Faraday ile tanışalım. Bir laboratuvarda yapay şekilde soğuğu ürettiğinden dolayı soğuğun babası olarak bilinir. Uzun denemeleri sonrası bir makine ile kesintisiz elektrik akımı oluşturmayı başarır. Bu icat insanlık tarihinin ilk dinamosudur. Bu buluş, tüm elektrik santrallerinin, barajların, jeneratörlerin, trafoların, dönüştürücülerin kısaca insanlığa güç sağlayan her şeyin temeliydi. Bu buluşun dışında gazı sıvılaştırılıp buzdolabının temelini atan, Kimya’da benzen maddesini keşfeden, elektrik çarpmalarına karşı koruma sağlayan kafesinde mucididir Faraday. Her şeyden önemlisi elektriğin gözle görülmeyen ışık yaydığını ortaya atar. Hatta her şeyin, güneşin bile göremediğimiz bir ışık yaydığını, yani ışığında bir tür elektromanyetik dalga olduğunu söyler. Ancak matematiksel formüle dökemediği bu sözlerine kimse inanmaz ve onunla dalga geçerler. Böylelikle kuantum fiziğinin keşfi gecikmeye uğrasa da su akar yolunu bulur...
Şimdi de karşımızda Maxwell var. Einstein’ı Einstein yapan bu isim Faraday’i takip eder. Maxweel farklı renklerin nasıl oluştuğunu, renk karışımlarını bulur ve tarihteki ilk renkli fotoğrafı çeker. Atom altı parçacıklar olan elektron ile nötronu keşfeder. X ışınları ile ilk kez DNA’nın yapısını görüntüleyerek 1953 yılında Nobel ödülü alır. Yazdığı formüllerle elektromanyetizmayı yani elektrik ile manyetizma arasındaki ilişkiyi anlatarak Faraday’ın haklı olduğunu gösterir. Bu buluş Newton yasalarını kökünden değiştiren, birçok şeyi yeniden hesaplamayı gerektiren, evrenin nasıl işlediğini anlamamızı sağlayacak önemli bir keşiftir. Ancak Maxweel’de formülleri bulmasına rağmen bunları deneye dökemediği için Faraday ile aynı kaderi yaşar ve fikirleri kabul görmez.
Ancak 20. Yüzyıldan sonra Heinrich Hertz elektromanyetik dalgaların var olduğunu deneysel olarak kanıtlar. Radyo dalgalarını keşfettiğinin farkında değildir aslında. Hertz, radyo dalgalarının ışık dalgaları gibi yansıma, kırılma ve girişim yapabildiklerini gösterir. Frekans ölçüm birimi yani saniye başına titreşim olarak tanımlanan hertz, onun ismi ile anılmaktadır. Yaptığı deneylerde laboratuvarlarının bir tarafındaki elektrik kıvılcımının yaymış olduğu manyetik dalganın bir tel halka tarafından hissedildiğini gözlemler. Bu keşifle birlikte birçok isim radyoyu, televizyonu, uçağı, gemiyi, mikrodalgayı, telefonu, radarı icat eder. Hertz’in keşfiyle çığır açan gelişim ivme kazanarak ilerler. Kızıl ötesi dalgalardan, uzaktan kumandaya, mor ötesi dalgalardan, röntgene, kanser tedavisinde kullanılan gama ışınlarına uzanan bir serüven başlar. Onun sayesinde çalışan ilk radyoyu Marconi yapar. İlk defa Hertz tarafından fark edilen ve tarif edilen fotoelektrik etki, Albert Einstein tarafından açıklanır ve Einstein’ın Nobel Ödülü almasını sağlar. Hertz’in katot ışınları ile ilgili araştırmalarını devam ettiren ve gelecekte röntgen cihazının icat edilmesini başaran asistanı Philipp Lenard da Nobel Ödülü kazanır.
Tekrar Newton’ın cam prizma deneyine dönelim. Gazlar ısıtıldığında ortaya çıkan aleve bakıldığında renklerin farklı farklı çizgiler halinde birbirinden çok ayrı şekilde durduğunu görür bilim insanları. Aynı kalemle çizilmiş gibi... Halbuki renklerin kesintisiz bir halde yani bir gökkuşağı gibi görünmesi gerekiyordu. Bunun yanıtı ise Max Planck tarafından bulunur. Bu buluşuyla da Nobel ödülünü alır. Max Planck’ın bu buluşu dünyayı tamamen değiştirir. Denkleme eklediği Planck Sabiti ile bir maddeden yayılan ışığın hangi dalga boyunda olduğunu açıklamış olur. Yani bu sabit her dalga boyunda yayılan enerjinin minimum miktarını anlatır. Şöyle açıklayayım: Evreni var eden tüm enerji 10 üzeri -43 mekânsal, 10 üzeri -36 zamansal ölçektedir ve artık bölünemez. Yani bir piksel değerine ulaşırız böylece. Buna evrenin çözünürlük değeri diyebiliriz.
Bu sabit bize ışığında dalga değil aslında bir parçacık olduğunu ve paketler halinde yayıldığını gösterir. (Bu paketlere ise quanta adı verilir. Yani adet, miktar demektir. Bunun çoğulu ise Quantum’dur. Kuantum fiziği ismi de buradan gelir) Bu buluş bize evrendeki her şeyin piksel piksel geldiğini gösterir. Video çekimi de bu sayede bulunmuştur. Arka arkaya gelen fotoğrafları kesintisiz akıyormuş gibi hissederiz. Keza ampuldeki ışıkta, televizyondaki görüntü de kesik kesik ya da piksel piksel gelmesine rağmen bize sürekli akıyormuş gibi görünür. Çünkü gözümüzün görme aralığı kısıtlı olduğu için o piksel geçişlerini göremeyiz. Eskiden çizgi filmlerin yapılışını ya da okulda yaptığınız deneyleri hatırlayın. Arka arkaya çizilmiş resim sayfalarını hızlı bir şekilde çevirdiğimizde bize kesintisiz bir akışmış gibi geliyorlardı. Bu şaşırtıcı bilgi burada kalsın buraya tekrar döneceğiz zamanı geldiğinde...
Bu buluştan sonra araştırmalar çorap söküğü gibi ilerler. Niels Bohr bu formüllerden faydalanarak günümüzdeki atom modelini geliştirir. Bu atom taneciği tıpkı bir güneş sistemi gibi görünür. Elektronların sıçrayışını hatırlayın. Atom çekirdeğinin çevresinde dönen elektrona enerji verildiğinde elektron birden farklı yörüngelere sıçrıyordu. Einstein’da dahil kendi buldukları bu durumu anlamaz ve bulgularına karşı çıkarlar.
Fizik deyince akla gelen ilk isim Einstein’dır. Ancak her buluş kendinden bir önceki çalışmaları takip ederek ve onları geliştirerek ortaya çıkar. Kuantum fiziği yolculuğumuzda da Einstein’dan önce birçok çalışmaya şahit olduk. Einstein deyince aklımıza E=m.c2 formülü gelir. E=Enerji M=Kütle C2=Işık hızının karesidir. Einstein bu denklemi ilk yazdığında m=E/c2 şeklinde yazar. Yani enerji ile kütle yer değiştirebiliyordu.
Bu da gördüğümüz bildiğimiz her şeyin aslında enerji olduğunu gösteriyordu. Bir nesnenin hızı arttıkça enerjisi de kütlesi de artar. Işık hızına yaklaştıkça bu hızı koruması için sonsuz enerji ve kütleye ihtiyaç duyar. Einstein bu yüzden ışık hızını geçmek imkansızdır der. O nedenle de zaman ve mesafede farklılıklar olması gerekir. Burada karşımıza ikizler paradoksu çıkar. Hani şu aynı yaşta olan kardeşlerden birinin uzaya gitmesi ve 1 yıl sonra döndüğünde kendisinin 1 yaş büyümesi ama dünyada kalan kardeşinin 50 yaş büyümesi... Böylelikle zamanın göreceli olduğunu ve böylelikle izafiyet teorisini ortaya koyar Einstein. Bu teorinin net açıklaması: Her şey enerjiden ibaret, zaman tamamen bir yanılsama. Her şey göreceli...
Einstein yani ben bakmadığım da ay orada yok mu? Bu durum Tanrı’nın elindeki kartlara çaktırmadan göz atmak gibi bir şey! Tanrı zar atmaz! Cümleleriyle şaşkınlığa uğradığı ve uğradığımız yere kadar gelir Kuantum Yolculuğu...
Yorulduğunuzun farkındayım. Bir sonraki yazıda çift yarık deneyi, holografik beyin ve holografik evren konularıyla yolumuza devam edeceğiz. Umarım Kuantum fiziğini anlamanız noktasında azıcık da olsa bir katkım olmuştur... Ama şundan eminim ki kafanızda deli sorular ve birçok bağlantı şimdiden oluştu.
Olasılıklar denizinde görünmez ipliklerle birbirimize bağlı bir şekilde yüzdüğümüz bu evrenin sırlarını çözmek dileğiyle...
Kaynaklar: Bebar Bilim YouTube kanalı
Evrim Ağacı YouTube kanalı
Vikipedi
Işık Kızıltuğ kitapları
Ve birçok söyleşi, makale