[NoRanynn]

f.jpg
Bu NASA şemasının gösterdiği gibi, evrenin %25 ya da daha fazlası, bir laboratuar ortamında henüz gözlenememiş olsa da, karanlık maddeden oluşmuştur.

Astrofizikte, ışın yaymayan ya da doğrudan algılanabilecek şekilde elektromanyetik ışınları (ışık, x-ışınları v.b.) yeterince yansıtamayan, varlığı görünür maddeler üzerindeki kütle çekimsel etki ile belirlenebilen maddelere Karanlık madde adı verilir. Karanlık maddelerin varlığını belirlemek için gökadaların döngüsel hızlarından, gökadaların diğer gökadalar içerisindeki yörüngesel hızlarından, geri planda yer alan maddelere uyguladığı kütle çekimsel mercekleme özelliğinden ve gökadaların içerisindeki sıcak gazların sıcaklık dağılımından yararlanılır. İncelemeler, gökadalarda, gökada gruplarında ve evrende, görülebilen maddelerden çok daha fazla karanlık madde olduğunu göstermektedir. Karanlık maddelerin bileşenleri tamamen bilinmemekle birlikte, WIMPler, aksiyonlar, sıradan ve ağır nötrinolar, gezegenler ve sönmüş yıldızlara birlikte verilen isim MACHOlar ile ışıma yapmayan gaz bulutlarından oluşur.
Mermi kümenin kırmızı renkte olan ve x-ışını yayınımı ile belirlenen sıradan maddeleri ile mavi renkte olan ve kütle çekimsel mercekleme ile belirlenen toplam kütlenin dağılımını gösteren kompozit resim.
Büyüt
Mermi kümenin kırmızı renkte olan ve x-ışını yayınımı ile belirlenen sıradan maddeleri ile mavi renkte olan ve kütle çekimsel mercekleme ile belirlenen toplam kütlenin dağılımını gösteren kompozit resim.

Evrendeki kütle çekimsel enerjinin incelenmesi sonucu, varsayılan toplam enerji yoğunluğunun sadece %4'ünün doğrudan gözlemlenebilir maddelerden oluştuğu gözlemlenmiştir. Yine bu toplamın %22'sinin karanlık maddelerden oluştuğu hesaplanmaktadır. Kalan %74'ünün ise everene dengeli bir şekilde yayılmış olan karanlık enerjiden oluştuğu kabul edilir.

060821.jpg
Mermi kümenin kırmızı renkte olan ve x-ışını yayınımı ile belirlenen sıradan maddeleri ile mavi renkte olan ve kütle çekimsel mercekleme ile belirlenen toplam kütlenin dağılımını gösteren kompozit resim.

Karanlık madde kavramı, ilk olarak 1933 yılında, Kaliforniya Teknik Enstitüsünden İsviçreli astrofizikçi Fritz Zwicky tarafından öne sürülmüştür. Fritz Zwicky'nin gözlemi ve iddiası kırk yıl boyunca hiçbir ortamda ciddiye alınmamıştır. Karanlık maddenin varolduğuna dair en güçlü kanıt Spiral Gökadalar'ın düz dönme eğilimleri, 1970 yılında Washington Carnegie Enstitüsü'nde Vera Rubin ve arkadaşları tarafından ileri sürülmüştür. Vera Rubin de Fritz Zwicky ile benzer bir kaderi paylaşarak, uzun yıllar ciddiye alınmamış, hiç bir ciddi yayın organı çalışmalarına yer vermemiştir. Master ve doktora tezleri de daha önce reddedilmiş olan Vera Rubin için bu durum pek şaşırtıcı olmamıştır. Onlarca yıl sonra, bugün hemen hemen tüm astrofizikçiler karanlık maddenin varlığını kabul ederler. Ağustos 2006'da yayınlanan, 150 milyon yıl önce gerçekleşmiş olan iki gökada kümesinin çarpışmasına dair gözlem, karanlık maddelerin varlığına dair daha somut bir kanıt oluşturmuştur. Çarpışma sırasında sıcak gazlar arasında bir etkileşim olmuş ve daha sonra merkeze yaklaşmışlardır. Gökadalar ve karanlık madde etkileşime girmemiş ve merkezden uzak kalmışlardır.

İki şekilde karanlık maddenin ortaya çıktığı sanılmaktadır:Baryonik karanlık madde ve Baryonik olmayan karanlık madde. Evrenin kütlesinin yüzde 90'ını oluşturduğu varsayılmakla birlikte, karanlık maddenin henüz astronomlar için sırrı çözülmüş değildir. 1970'ler evrendeki maddenin yüzde doksanının görünmez olduğunun keşfedilmesiyle karanlık madde iddialarının güçlendiği yıllar olmuştur. Karanlık maddenin varolduğu bilinmektedir, ancak ne olduğu konusunda çok az açık bilgi vardır.

Evrenin kütlesinin % 90�nını oluşturan karanlık madde, astronomlar için hala bir bulmacadır. Karanlık madde etrafına ışık vermediğinden, astronomlar bu gökcisimlerini göremez ve uzaydaki konumlarını belirleyemezler. Fakat geçenlerde ortaya çıkan bir bulgu, bize karanlık maddenin şekli hakkında bilgi verebilmektedir. Geçen birkaç yıl boyunca astronomlar, Büyük Magellan Bulutsusunda bir yıldızın yavaşça parladığını ve sonra da yavaşça parlaklığını yitirdiğini gözlediler.
San Diego�daki California Üniversitesi�nden fizikçi Kim Griest �Bu yeni bir tür değişken yıldız veya mikromercek olayı olabilir� demektedir. Mikromercek olayı; bir gökcisiminin ışığını, başka bir gökcismi tarafından çekimsel olarak kırılarak yoğunlaştırmasıdır. Galaksimizde bulunan ışıması çok az olan bir yıldız, Jüpiter büyüklüğündeki bir gezegen ve bu duruma benzeyen diğer trilyonlarca gökcismi, Galaksimizin karanlık maddesini oluşturabilir.
Mikromercek olayı, karanlık maddenin ilk kanıtıdır. Son yirmi yıl içinde karanlık maddeyi dolaylı gözlemlerle ortaya koyan üç kanıt vardır. Bunlar;
1) Spiral galaksilerin rotasyonları,
2) Galaksilerin hareketleri,
3) Galaksi kümelerinde bulunan sıcak gazların varlığı
Spiral galaksiler de, evrende bulunan diğer galaksiler gibi kendi çekirdekleri etraflarında dönmektedirler. Bu da galaksi çekirdeğinin çekim kuvvetinin çok büyük olduğunu göstermektedir. Fakat astronomlar galaksiyi bir arada tutan kuvvetin yalnız çekirdeğin çekim kuvveti olamayacağını, galaksi de bulunan karanlık maddenin de çekim kuvvetine, ek bir kuvvet sağlayarak galaksinin dağılmasına engel olduğunu söylemektedirler.
Sayet Galaksimizin daha uzak yıldızlarını keşfedebilirsek, bu yıldızların yardımı ile Galaksimizin parlak kütlesini hesaplayabiliriz. Son zamanlarda Galaksimizin dış bölgelerine ait gözlemlerden, 525 km/sn lik kaçış hızına sahip yıldızlar bulundu. Bu hızlardan itibaren Galaksimizin kütlesi, 9x1011 Mo hesaplanmıştır. Bulunan bu kütle, Galaksimizin parlak kütlesinin 9 katıdır. Bu da bize karanlık maddenin Galaksimizin dış bölgesinde ne kadar etkin olduğunu göstermektedir.
Dolaylı kanıtın ikincisi, galaksilerin hareketlerinden gelir. Eğer karanlık maddenin çekimi, galaksi kümesini bir arada tutamıyorsa; kümedeki galaksiler birbirleri etrafında anlaşılmaz bir hızla toplanmaları gerekmektedir.
Son kanıt ise, galaksi kümelerinde bulunan sıcak gazların varlığıdır. Galaksi kümelerinin arası boş olmayıp sıcak gazlar ile doludur. Bu gazlar, küme içersinde çok hızlı hareket edebilmelerine rağmen galaksi kümesini terk edememektedir. Çünkü küme içinde yer alan karanlık maddenin çekiminden kurtulamadığı düşünülmektedir.
Karanlık maddenin varlığını kabul etmek farklı bir şey, onu cismen belirlemek ise daha farklı bir şeydir. Araştırmacılar; karadelikleri, kahverengi cüce yıldızları ve egzotik temel parçacıkları göz önüne alarak bunların karanlık madde adayları olarak göstermektedirler.
Griest ve arkadaşları dolaylı bir yaklaşım kullanarak MACHO (�Massive Compact Halo Objects�, �Büyük kütleli yoğun halo cisimleri�) dedikleri; galaksinin dış yüzeyinde görünmeyen yıldızlar şeklinde bulunan karanlık maddeyi çözmeye çalışmaktadırlar. Zaman zaman Galaksimizde bulunan MACHO�lardan biri diğer galaksilerde yer alan bir yıldızın ışığının önüne çıkıyor olmalıdır. Bu şekilde, yıldız ışığının engellenmesi gözlemlerde fark edilecektir. Einstein�ın Genel Rölativite Teorisine göre bir yıldızın çekim kuvveti, yanından geçen yıldız ışığını saptırır. Bu sapma miktarı, ışığı kıran yıldızın yoğunluğuna bağlıdır. MACHO�da bir mercek gibi davranarak gelen yıldız ışığını kırarak yolunu saptırır (Sekil 1,2).

Sekil 1-2: Yukarıda bir mikromercek olayı görünmektedir.
Bölge 1: Normal olarak gözlemci bu durumda sadece uzak yıldızlardan gelen ışık ışınlarını görür.
Bölge 2: Görünmeyen yıldız, galaksideki hareketinden dolayı uzak yıldızla aynı doğrultuya gelir ve onun ışığını bloke eder. Bu esnada görünmeyen yıldız aynen bir mercek gibi davranarak, uzak olan yıldızın parlaklığının artışına neden olur.
Bölge 3: Görünmeyen yıldız hareket ettikçe uzak yıldızla artık aynı doğrultuda kalamaz ve uzak yıldız yine eski parlaklığına geri döner.
Galaksimiz etrafındaki yörüngesinde hareket eden bir MACHO, daha uzakta yer alan bir yıldız ile aynı doğrultu içinde bulunabilir. MACHO ile yıldız aynı doğrultuya geldiğinde mikromercek olayı başlayacağından uzaktaki yıldızda, kısa süreli bir parlaklık artışı olacaktır. Uzak yıldızın parlak artışı (Mo/100) kütlesine sahip bir MACHO için 10 gün, Güneştten 100 kat daha büyük kütleli bir MACHO için bu süre 1000 gün olacaktır. Uzakta bulunan yıldızın, parlaklığındaki artış ve azalış simetrik olarak meydana gelir ve yıldızın bu süre içersinde rengi değişmez. Bu iki belirgin özellik mikromercek olayını destekleyen kanıtlardır. Böylelikle astronomlar, bir değişen yıldız ile mikromercek olayını bu kanıtlar altında ayırabilirler.
Bir bakıma mikromercek olayını gözlemlemek oldukça zordur. Çünkü MACHO ile uzak yıldız aynı doğrultuda yer almalıdır ki uzak yıldızın parlaklık artışı iyice ölçülebilsin. Birçok galaksinin karanlık maddesi MACHO biçiminde olsa da milyonlarca yıldızı aylar boyunca kontrol etmek oldukça zor ve yıldırıcıdır. Geçen birkaç yıl içersinde bilgisayar teknolojisinin ilerlemesi ile Livermore California�daki Ulusal Alcock Laboratuarında çalışan Charles ile 17 arkadaşını, bu konuda yapılacak çalışmalar cesaretlendirdi.
Bu Macho için oluşturulan iş birliği ile her gece 5 dakika boyunca Büyük Magellan Bulutsusunda 2 milyona yakın yıldız inceleniyor. Avusturalya�da Stromlo Dağı'nda bulunan 1.3 metrelik teleskop da Macho incelenmesi için proje dahiline alınmıştır. Bu proje 1992 yılının ortasında başlamış ve 1996 yılının ortasına kadar sürdürülmesi hedeflenmiştir. Gözlemin amacı ise yıldızların aynı anda kırmızı ve mavi ışıkta CCD ile alınan görüntülerinin incelenmesidir.
Bu konuda çalışan başka bir grup ise 28 kişiden oluşan Fransız ekibidir. Bu grup EROS adı altında toplanmış ve Şili�de bulunan ESO teleskopları ile çalışmaktadırlar. Eros grubu, Büyük Magellan Bulutsusundaki yıldızların fotoğraflarını digitize ederek çalışmalarını sürdürmektedir.
Bu iki grup çok titiz bir çalışma göstererek gözlemlerinde mikromercek olayına benzer örnekler aramaktadır. 1994 yılının başlarında Griest ve arkadaşları, yaptıkları gözlemlerde bir milyona yakın yıldızın parlaklığını inceleyerek, birkaç mikromercek adayı ile iyi bilinen birçok değişen yıldız örneklerini bulmuştur. 1994 yılının mart ayında ise mikromercek şartlarına uygun bir dev yıldız keşfedildi. Büyük Magellan Bulutsusunda bulunan dev yıldızın ışığı, 34 gün boyunca bir parlaklık artışı göstermiş ve sonra aynı tekilde parlaklığını yitirmiştir. Yıldızın parlaklık artışı ve azalışında da rengini değiştirmemiş olması mikromercek olayının doğrulandığını göstermektedir. Bu çalışmalar esnasında, mikromercek olayı ile uğraşan diğer gruplar da mikromercek olayına uygun durumlar buldular (Sekil 3).

Sekil 3: Büyük Magellan Bulutsusunda bulunan bir dev yıldızın Galaksimizde yer alan bir Macho�nun mikromercek gibi davranması sonucu, dev yıldızın parlaklığındaki artış ve azalış CDD ler sayesinde görünmektedir.
Bir mikromercek olayı ile bir Macho gözlemek aynı şey değildir. Astronomlar bir Macho yapısını anlamak için; mikromercek olayının ne kadar sürdüğünü ve parlaklık değişimininde çok iyi şekilde ölçülmesi gerektiğini söylemektedirler. Örneğin; bir mikromercek olayının süresi, Macho�nun kütlesine, hızına ve Güneş�e olan uzaklığına bağlıdır. Fakat şimdiye kadar hiçbir Macho�nun yukarıda belirtilen fiziksel parametreleri bulunamamıştır ama araştırmacılar, teorik modeller kullanarak Macho�ların kütlesini tahmin edebilmektedirler. Griest�in bulmuş olduğu Macho�nun teorik olarak hesaplanmış kütlesi, (1/30) Mo ile (1/2) Mo arasındadır.
Teorik olarak (1/30) Mo kütlesine sahip bir Macho büyüklüğü, Jüpiter büyüklüğünün 20 katı olan bir kahverengi cüce yıldız olduğu zannedilmektedir. Bu tip yıldızlar merkezlerinde nükleer reksiyonları başlatabilecek kütleye sahip değillerdir ama fark edilmeyecek kadar da küçük bir ışınım gücüleri vardır. Bu yüzden karanlık madde için iyi bir adaydır.
Bunun yanı sıra, teorik olarak kütlesi (1/2) Mo sahip bir Macho�nun büyüklüğü ise Güneş�in büyüklüğünün yarısına eşit olan bir kırmızı cüce yıldız olduğu düşünülmektedir. Bu soğuk, bulanık yıldızlar Güneş�in ışıma gücünün 1000 de birini çevrelerine yayarlar. Bu tip Macho da karanlık madde için iyi birer adaydırlar.
Elektromanyetik tayfın görünen bölgesinde Macho�ları gözlemek oldukça zordur. Fakat Princeton Üniversitesindeki iki astrofizikçi Macho�ları gözlemek için farklı bir elektromanyetik bölge tavsiye etmişlerdir. Ruth Daly ve Gail McLaughlin kızılötesi uzay tabanlı teleskoplar kullanarak, Güneş çevresinde bulunan kahverengi cüce yıldızları araştırmayı önermişlerdir.
Sayet böyle bir proje başlatılırsa bundan sonraki adım yakın galaksileri kızılötesi uzay tabanlı teleskoplarla gözlemek olacaktır. Eğer kahverengi cüce yıldızlar tek başlarına karanlık maddeyi oluşturmaktalarsa, görünmeyen kütle içinde birkaç yüz trilyona yakın kahverengi cüce yıldızın varlığı söz konusu olacaktır. Kısa bir süre sonra arattırmacılar kahverengi cüce yıldızları aramak için kızılötesi gözlemlere başlayacaklardır.
Bu arada mikromercek olayı ile ilgilenen üç grup, daha yıllarca açık olan gecelerde diğer galaksilerde yer alan milyonlarca yıldızı incelemeye devam edeceklerdir. Şu ana kadar elde edilen sonuçlar, astronomlar arasında belli bir heyecana yol açmıştır. Macho�ların, diğer galaksilerdeki ve Samanyolun�daki karanlık maddenin ilk şekli olup olmadıklarını, astronomlar birkaç yıl içersinde bilim dünyasına duyuracaklarını ummaktayız.

KARANLIK MADDENİN FORMU

Astronomlar galaksilerde bulunan karanlık madde için bir çok mümkün biçim düşünmüşlerdir. Bu fikirlerin bazıları şunlardır.
1) Kahverengi Cüce Yıldızlar :Kahverengi cüce yıldızlar; yıldız olamayacak kadar düşük kütleli gökcisimleridir. Yapılan hesaplar bu yıldızların kırmızı cücelerden 200 kez daha fazla olması gerektirdiğini göstermektedir. Fakat bugüne kadar yapılan gözlemlerde ancak bir ya da iki tane kahverengi cüce yıldız adayı bulunmuştur. Geçmişte keşfedilmiş mikromercek olayları, kahverengi cüce yıldızlarınında karanlık madde şeklinde olabileceğini göstermektedir.
2) Toz :Eğer toz karanlık madde adayı olsaydı, bu büyük miktardaki tozun uzak galaksilerden gelen ışığı gözlenenden daha çok sönükleştirirdi. Fakat böyle birşey olmadığı için toz karanlık maddeye aday olamaz.
3) Ekzotik Parçacıklar :Teorik atom altı parçacıkları, ağır nötrinolar ve foton halinde bulunur.Yüksek enerji fizikçileri bu parçacıkları araştırdıklarından dolayı bu parçacıkların karanlık madde için iyi bir aday olabileceği kanısındadırlar.
4) Hidrojen Gazı : Emisyon ve absorbsiyon çizgileri büyük miktarda hidrojen gazının varlığını gösterirdi. Birçok astronom bu olasılığa yer vermişler fakat birkaçı bu karanlık maddenin asla yıldızlar meydana getiremeyecek kadar soğuk gaz bulutları olduğuna inanmaktadırlar.
5) Karadelikler ve Nötron Yıldızları :Bu cisimleri oluşturan yıldızlar evrim geçirirken Galaksimizi çok büyük miktarda ağır elementlerle zenginleştirmişlerdir. Bu cisimler bu nedenle karanlık maddeye aday olamazlar.
6) Beyaz Cüceler :Güneş�imizin nükleer yakıtı olan hidrojen bir gün bitince, yıldız evriminden dolayı Güneş�imiz bir beyaz cüce olacaktır. Eğer genç galaksiler yeterince hızlı bir şekilde soğuk beyaz cüceler oluştururlarsa bu beyaz cüceler karanlık madde adayı olabilirler.

[_PaPiLLoN_]

Karanlık madde 'aydınlanabilir'

BBC - LONDRA - ABD'li bilim insanları geçen ağustosta evrenin yüzde 25'inin gezegen, yıldız ve galaksilerden değil, ışık yaymayan ve ışığı yansıtmayan, bu nedenle de görülmediği için 'karanlık madde' olarak adlandırılan maddeden oluştuğunu kanıtlamıştı.
Şimdiyse NASA ve Avrupa Uzay Ajansı'ndan bilim insanları çarpışma sonucu galaksilerdeki gazlarla maddelerin ayrıştığını ve sıcak gaz bulutları çevresinde değil, boş görünen bir başka kesimde büyük çekim gücü olduğunu belirledi. Cüce galaksilerin neredeyse tamamı karanlık maddeden oluşuyor.
Uzmanlar bu sistemlerin eskiden gazlarla dolu olduğunu, büyük galaksilerin uydusu haline geldikçe görünen maddelerin boşaldığını belirtiyor. Çalışmada bilgisayar modelleri kullanılarak 10 milyar yıl önce, gazların yoğun olduğu bir cüce galaksinin, daha büyük Samanyolu'na benzer bir sistemin yörüngesine sürüklendiği anda, neler yaşanmış olabileceği tasarlandı. Model daha büyük sistemin oluşturduğu yerçekimi şiddetinin, cüce sistemin içindeki ışık saçan yıldızları da kendine çekmiş olabileceğini gösterdi. Ekip, sonuçta görünebilir maddenin kaybolmasıyla geriye sadece 'karanlık madde'nin kaldığı bir galaksinin kaldığını düşünüyor.

zaten şu an 11 gezegen bulundu ve bu 11 gezegının aynı bızım dumyamız gıbı uyduları vardır ve bu uydualr bınelrce ama dunyanın tek uydusu aydır ve ay'la dunay arasında ole bır bag varkı sadece bır carpışmada kı boyle bırşey olursa dunya tamamen yok olur

[Misafir]

KUANTUM FİZİĞİ:

Yüzyılımızın başında ortaya atılan iki teori, fizik ve felsefe dünyamızı çok derinden etkiledi. Bunlar kuantum ve rölativite teorileriydi. Rölativite, tek başına kendi yolunda yürüyen bir adamın ürünüyken, kuantum teorisi birçok kişinin katkılarıyla oluşmuştu: Planck, Einstein, Bohr, De Broglie, Schroedinger, Heisenberg, Dirac ve Paui gibi... Ve her birine bu katkılarından dolayı Nobel ödülü verilmişti.

Otuz yıl kadar süren bir arayışın sonunda da kuantum mekaniği denilen yeni bir bilim felsefesi doğdu. Kısaca tanımlamak gerekirse, atom altı parçacıklarının fizksel yapılarını ( Konum, momentum,...gibi), matematiksel bazı denklemlerle açıklama sistematiğidir.Burada araya girerek yazıda geçecek ve okuyucuların yabancı olduğu bazı fiziksel tabirlere kısa bir açıklama getirelim:

Dalga boyu; belli bir anda, bir dalga tepesinden en yakın dalga tepesine olan mesafedir. Elektromanyetik Spektrumu oluşturan gama, X, mor ötesi, görünen ışık ve kızıl ötesi ışınlarıyla, mikro dalgalar, radyo, radar ve televizyon dalgalarının farklı özellikler göstermesi, sadece aralarındaki dalga boyu farkı nedeniyledir. Bu ise, elektromanyetik dalgaları taşıyan foton adını verdiğimiz parçacıkların ihtiva ettiği enerji miktarına bağlıdır. Fotonun enerjisi ne kadar fazla ise, dalga boyu (iki dalga tepeciği arasındaki mesafe ) o kadar kısa, frekansı ise ( Bir saniyede belli bir yerden geçen dalga sayısı ) o kadar fazladır.
Her şey Max Planck (1858-1947)’in 1900’de Kara Cisim radyasyonu üzerine çalışırken ışığın “kuantum” dediği enerji paketçiklerinden oluştuğunu bulmasıyla başladı. Bulduğu formül, ışık enerjisinin dalga paketleri halinde aktarıldığını ifade ediyordu.
Planck’ın yetkin örnek olarak aldığı Kara Cisim üzerindeki kuramsal çalışması 1900’de yayımlandı. Çalışmanın dayandığı temel düşünce şuydu : Madde, çeşitli frekansları paketler halinde bulunduran ve bu frekansları yayan bir kaynaktı. Gerçi bu düşüncenin yürürlükteki kurama ters düşen yanı yoktu : Ne var ki, Planck aynı zamanda madde dediğimiz kaynaktan çıkan frekansların sürekli değil de paketçikler şeklinde salındığı görüşünü ileri sürdü. Klasik fizik ise, enerjinin paketler şeklinde değil de sürekli bir akıntı (su dalgası gibi) olduğunu düşünüyordu.

____________ klasik fizik
_ _ _ _ _ _ _ _ Kuantum fiziği

Radyasyonun tanecik görünümünün daha basit bir örneği foto elektrik olayıdır. Einstein 1905 yılında yayımladığı makalelerinden birinde bu konuyu açıklıyordu. Fotoelektrik olayını basit olarak şöyle izah edebiliriz: Metal bir yüzeye düşürülen ışık, yüzeyden elektron koparır. Koparılan elektron, devrede bir akım meydana getirir. Fizikçiler, bu elektronun hızının şiddetinden bağımsız olmasını anlayamıyorlardı. Kopan elektronun hızı, ışığın rengine yani dalga boyuna bağlı olmalıydı.
Einstein, ışığın aslında dalga olmayıp fotonlardan, yani kuantum paketçiklerinden oluştuğunu öne sürerek sonuca açıklama getirdi. Buna göre metal yüzeyden kopan elektronun hızı, kuantum paketçiğinin enerjisine veya frekansına bağlıdır. Işığın şiddetini artırmak, sadece kuantum paketçiklerini artırmak anlamına geliyordu. Dolayısıyla, ışığın şiddetini artırmak, yüzeyden koparılan elektron miktarını çoğaltır fakat, elektronun yüzeyden ayrılma hızına etki edemezdi.

Böylece Einstein, ışığın bir dalga olmayıp, parçacıklar (fotonlar) topluluğu olması gerektiğini öne sürdü.Işığın parçacık gibi davranabileceğinin kesin delili, 1922’de Compton tarafından bulundu. Compton, yaptığı deneyde, fotonun momentumu varmış gibi parçacık hareketi yaptığını gözlemledi.Newton zamanından beri girişim ve kırınım deneyleri, ışığın dalga karakterinde olması gerektiğini söylüyordu.Işığın, parçacık yapısında yani enerji paketçikleri (kuantumlar) cinsinden olaylar henüz açıklanamamıştı.Görünürdeki bu çelişki, dalga-parçacık ikilemi olarak bilinir. Modern yoruma göre her iki karakter de doğrudur: Işık bazı olaylarda dalga, bazı olaylarda da parçacık gibi davranır. Ama iki karakteri de aynı anda gösteremez.Bu gelişmelerden sonra sıra, klasik fiziğin açıklamada yetersiz kaldığı atom yapısına gelmişti. Danimarkalı bilim adamı Niels Bohr (1885-1963) 1913’ te atom yapısına ilişkin günümüzde de kabul edilen bir teori oluşturdu. Bu teori, Planck’ın orjinal kuantum teorisi, Einstein’in ışığın foton kuramı ve Rutherford’un atom modellerinin fikirlerinin bir birleşimidir.

Bohr teorisinin varsayımları şunlardır:
1) Elektron, protonun etrafında Coulomb (+ yükün – yükü çekmesi) çekim kuvvetinin etkisi altında, dairesel bir yörüngede hareket eder.
2) Elektron atom etrafında belirli yörüngelerde bulunur. Bu yörüngeler çeşitli enerji seviyelerdir. Bir üst yörüngeye geçmek için enerjiye ihtiyaç duyulur, alt seviyeye geçmek için de dışarıya enerji verilir.
3) Elektron ancak, enerjisi E1 olan kararlı bir durumdan, daha düşük enerjili bir E2 durumuna geçiş yaptığında enerji farkıyla orantılı bir enerji yayınlar.

Bohr’un teorisi, hidrojen atomunda ve hidrojene benzeyen bir kez iyonlaşmış iyon ile iki kez iyonlaşmış lityum gibi iyonlarda başarıyla uygulandı. Bununla birlikte, teori daha karmaşık atomların ve iyonların spektrumlarını doğru olarak tanımlayamazdı.Atomik sistemlerin yeni mekaniğine doğru ilk cesur adım, 1923 yılında Louis Victor De Broglie tarafından atıldı. De Broglie, doktora tezinde, fotonların dalga ve tanecik özelliklerine sahip olmalarından dolayı, belki bütün madde biçimlerinin tanecik özellikleri olduğu kadar, dalga özelliklerine de sahip olacakları tezini ileri sürdü. O zaman için hiçbir deneysel doğrulanması olmayan bu öneri, oldukça büyük, devrimci bir düşünce idi. De Broglie’ye göre elektronlar, hem tanecik hem dalga olarak ikili bir doğaya sahiptirler. Her elektrona, ona uzayda yol gösteren veya “yörünge çizen” bir dalga eşlik ediyordu. De Broglie bu savı ile 1929 yılında Nobel ödülü aldı.

Schrödinger, 1926 yılında “Schrödinger Dalga Denklemi” olarak izah ettiği elektron dalgalarını eski fizikçilerin aşina olduğu su ve ses dalgalarının denklemleri gibi matematiksel bir denklemle ifade etti. Bu nedenle Schrödinger’in dalga mekaniği, Max Planck ve de Broglie gibi fizikçiler tarafından hüsn-ü kabul gördü. Schrödinger, Kuantumun dışladığı neden-sonuç bağını dalga denklemi yardımıyla ortadan güya kaldırıyordu. Ona göre elektronların bir durumdan bir başka duruma ani değişimlerinin sebebini. Elektron geçişlerini bir keman telinin titreşimleri gibi, bir notadan diğerine geçiş olarak yorumladı.Paul Adrian Maurica Dirac (1902-1984),1926’ da özel rölativite kavramlarından yararlanarak. Schröndinger dalga denklemini değişik biçimde ortaya koydu. Dirac’ın fiziğe ikinci önemli katkısı, 1928’de özel rölativite teorisini kuantum mekaniği ile uyuşturması olmuştur.

1927’de , Werner Heisenberg (1901-1976) ilk kez bir parçacığın konumunu ve momentumunu aynı anda son derece doğrulukla belirlemenin olanaksız olacağını öne sürdü. Bu demektir ki, bir parçacığın tam konumunu ve tam momentumunu aynı anda ölçmek fiziksel olarak olanaksızdır.
Örneğin elektronu ele alalım. Çekirdek etrafında hızı en az, 10^10 cm/sn içinde tanımlanmalıdır. Aksi halde, atomun çekiminden kurtulup dışarıya fırlayacaktır. Bu, elektronun konumunda yaklaşık 10^-8cm.lik bir belirsizliğe denk gelir. Bu ise atomun toplam boyutudur. Elektron, atom etrafında o derece yayılmıştır ki, yörüngenin kalınlığı atomun yarı çapına eşit olur. Yani, elektron aynı anda çekirdeğin her tarafında bulunabilir. (Dünyanın, Güneşin hemen dibinden şimdiki yörüngesine kadar bütün alanlarda bulunma ihtimali gibi) Bu durum, “fiziksel olarak şu cisim çoğunlukla burada,ama kısmen orada, ara sıra da uzakta...” gibi ifadelerin kullanılmasını gerektirir. Neticede, Kuantum fiziği tek ve kesin bir sonu değil, birtakım olası sonuçlar öngörür ve her birinin ne kadar mümkün olduğunu söyler.
Fizikçi Nick Herbert, dünyayı “sadece baktığımız zaman madde görüntüsü veren, aslında durmaksızın akan bir dalga çorbası” olarak ifade etmektedir. Midas’ın dokunduğu her şeyi altın yapan elleri gibi...
John Wheler “ Bizler sadece gözlemci değiliz, olanları anlatma hakkımız olduğu gibi, oluşturan da yine bizleriz.” der. Ve “ Olanlarla olacakları bizler gözlem aletlerimizle belirlemekteyiz” diyen Bohr’a hak verir.
Kuantum fiziğinin felsefe ve teknoloji hayatımıza katmış olduğu farklılıkları da gelecek yazımızda irdeleyeceğiz...
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

<FONT color=black>Hilbert Uzaylarının bazılarında zaman yoktur, bazılarında zaman tegettir. Bir diğerinde zaman ileri akarken, başkasında geriye doğru akmaktadir. Zaman alternatif akım gibi bir ileri bir geri osilasyonik çalışır. Örneğin, orada insan yaşlı doğar sonra gittikce gençleşir.