Kuantum mekaniği ya da diğer adıyla kuantum fiziği; evreni daha iyi anlayabilmek adına büyük ümitler veriyor ve modern dünyanın en şaşırtıcı bulgularını gözler önüne seriyor, bilim dünyasına adeta yeni boyutlar getiriyor. Peki, Kuantum Mekaniği nedir? Evreni anlamak kuantum fiziği ile mümkün mü? Kuantum mekaniği ne işe yarar? İşte, cevapları…
Merak Edilen Yönleri ile Kuantum Mekaniği Nedir?
Kuantum fiziği olarak da adlandırılan Kuantum mekaniği nedir; atom altı parçacıkları konu alan ve onları inceleyen bir fizik teorisidir. Kuantum mekaniğine, “Dalga Mekaniği” ya da “Nicem Mekaniği” isimleri de verilmektedir.
Kuantum fiziği, esas anlamda moleküllerin yani atomların yapı taşı olan elektron, nötron, proton, gluon ve kuark gibi parçacıkların özelliklerini açıklamak amacıyla çalışmalar yürütür.
Kuantum Mekaniğinin Temelleri Nelerdir?
Kuantum mekaniğine ait ilk çalışmalar ve temeller 20. Yüzyılın ilk yarısına kadar uzanır. Bu sahada önde gelen bilim insanları arasında ise Niels Bohr, Max Planck, Erwin Schrödinger, Louis de Broglie, Werner Heisenberg, John von Neumann, Max Born, Wolfgang Pauli, Paul Dirac gibi isimler sayılabilir. Tabi fizik alanının dev ismi Albert Einstein’da kuantum mekaniği üzerine yapılan tartışmalara katılmıştır.
Kuantum fiziğinde Planck sabiti, dalga kuramı, kara cisim ışınımı, anti madde, belirsizlik ilkesi gibi önemli kavram ve kuramlar geliştirilerek, klasik fizikle açıklanması mümkün olmayan çalışmalara imza atılmıştır. Bu anlamda kuantum mekaniği içerisinde Thomas Young tarafından gerçekleştirilen “Çift Yarık Deneyi” de büyük önem taşır.
Isaac Newton ve Klasik Fizik
Klasik fizik, en basit anlamda çeşitli kuvvet alanlarını altında nesnelerin konumlarına ve momentumlarına ait bilgilerin kullanılarak nasıl hareket etmeleri gerektiğine ilişkin açıklamalar getirir. Klasik Fizik alanındaki çalışmaların kökeni daha eskilere dayansa da, Isaac Newton Principia isimli dev yapıtı ile temellenmiş ve ortaya konulmuştur. 20. Yüzyılın ilk başlarında ise bu kez Albert Einstein’ın görelilik kuramları (izafiyet teorisi – özel görelilik) ile büyük aşama kat edilmiştir.
Ancak ne kadar büyük bir yol kat edilse de klasik fizik; tayf çizgileri, kara cisim ışınımı, fotoelektrik etki gibi olayların açıklanmasında yetersiz kalmıştır.
Kuantum Mekaniği Ne İşe Yarar?
İşte bu noktada başvurulan yeni bir alan olan Kuantum mekaniği ise temelinde bir olasılıklar teorisi niteliğindedir ve yapısı gereği belirsizlikler barındırır. Kuantum fiziği, gelişim süreci içerisinde açıklanamayan doğal olaylara büyük bir doğrulukla yanıt vermeyi başarmıştır.
Yine lazer, yarı iletken, fiber gibi önemli birçok icatta kuantum mekaniğiyle mümkün olmuştur. Ayrıca elektron mikroskobu, Magnetic Resonance Imaging (MRI), Tomografi tarzı tıbbi görüntüleme cihazları da yine kuantum mekaniğinin ortaya koyduğu, belirli doğa olgularını kullanmak suretiyle çalışırlar.
Bütün bu gelişmeler ışığında kuantum mekaniği ne işe yarar; evreni açıklamakta en başarılı teori olarak da ifade edilebilir. Bu bağlamda kuantum mekaniğine göre, evrende mevcut halde bulunan her şey, aynı zamanda hem tanecik doğasına hem de dalga yapısına sahiptir.
Kuantum fiziği ya da diğer bir ifade ile mekaniği moleküler, atomik ve atom altı düzeylerde madde ve enerjinin doğası ile davranışlarını inceleyen modern fiziğin son derece önemli bir çalışma alanıdır.
