Archive for Mayıs 18, 2019

Fizik Nedir? (Bölüm 40)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-12

1932 yılında olmuş bir diğer önemli gelişmede radyo astronominin temellerinin atılmasıdır. Radyo astronomi çalışmalarında evrendeki gök cisimleri sıcaklıklarından dolayı radyo dalgası frekansında ışınım yaymakta idi. Bunu ilk gözleyen ise Karl Guthe Jansky (1905-1950) isimli Amerikalı bilim adamıdır. Bu çalışma ile ortaya çıkan radyo astronomi, ilerleyen yıllarda Büyük Patlama’nın en önemli kanıtlarından biri olan kozmik mikrodalga arkafon ışımasının da gözlenmesinin yolunu açacaktır.

Artı yüklü protonlar ve nötronların bir arada bulunduğu atom çekirdeği nasıl oluyor da bir arada bozunmadan durabiliyordu? Bunun cevabını 1934 yılında Hideki Yukawa (1907-1981) isimli Japon bilim adamı verecekti. Yukawa, mezonlar teorisi adı verilen teorisini ortaya attı. Bu teori atom çekirdeğinde bulunan proton ve nötronlar arasındaki ilişkiyi açıklıyordu. Atom çekirdeğinin bir arada durmasını sağlayan nükleer kuvvetin taşıyıcısı olarak öngördüğü mezonun varlığı ve yaklaşık kütlesi hakkında öngörüde bulunmuştur. İki yüklü parçacık arasındaki elektromanyetik etkileşimin gizli foton isimli parçacıklar arasındaki değiş-tokuşun bir sonucu olarak kabul edilmesini göz önüne alan Yukawa, nükleonlar arasındaki nükleer etkileşimin de bu ara parçacıklar arasındaki yani mezonlar arasındaki değiş-tokuştan doğduğunu varsaymıştır. Eğer böyle olmasaydı iki veya daha fazla proton içeren tüm çekirdeklerin, elektromanyetik itme sonucunda paramparça olması gerekirdi. Yukawa bu parçacığa Yunancada ortadaki anlamına gelen mesos’tan yola çıkarak mezon adını verdi. Çünkü mezonun öngörülen kütlesi elektron ile elektronun kütlesinin 1836 katı olan protonunkinin arasındaydı. Yukawa başlangıçta parçacığı mesotron olarak isimlendirmişti, ancak bu isim daha sonra babası Yunanca profesörü olan Heisenberg tarafından gramatik açıdan mezon olarak düzeltildi. Güçlü nükleer kuvvetlerin incelendiği bu çalışma ile Yukawa 1949 yılı Nobel Fizik ödülünü almıştır.

 

 

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 39)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-11

1931 yılı elektronik merceğin geliştirildiği yıl olmuştur. Alman Fizikçi Ernst August Friedrich Ruska (1906-1988) tarafından tasarlanan bu mercek, elektronları tıpkı ışık gibi odaklayan elektromıknatıslardan oluşmaktaydı. Devamında Ruska birden fazla elektron merceğini kullanarak ilk elektron mikroskobunu yapmıştır. Kendisi yaklaşık 50 yıl sonra 1986 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü elektron optiğine yaptığı katkılardan dolayı kazanmıştır.

Öncesinde Dirac’ın kuramında ortaya atılan antimaddeyi ilk defa Amerikalı Fizikçi Carl David Anderson (1905-1991) 1932 yılında deneysel olarak gözlemlemiştir. Bu ilk anti parçacık pozitron adı verilen ve 1897 yılında ilk defa keşfedilen elektronun anti parçacığı idi. Başka bir deyişle artı yüklü elektrondu. Anderson bu çalışmasıyla 1936 yılı Nobel Fizik ödülünü almaya hak kazanmıştır.

1932 yılında yapılan bir diğer önemli çalışma da nötronun keşfidir. İngiliz Fizikçi James Chadwick (1891-1974) yaptığı çalışmalarda atomun çekirdeğinde protonla hemen hemen aynı değerde kütleye sahip yükü olmayan bir parçacık bulunması gerektiğini söylemiş, ispatlamış ve 1935 yılı Nobel Fizik ödülünü almaya hak kazanmıştır. Yükünün olmamasından dolayı bu parçacığa nötron adı verilmiştir. Çekirdeğin proton ve nötrondan oluştuğu sonucuna varılması biri dışında bütün kuşkuları gidermiştir. Fakat hepsi artı yüklü olan parçacıkları bu kadar dar bir yerde tutan neydi? Bu soruyu cevaplandırmak için iki yıl daha beklemek gerekiyordu.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 38)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-10

Günümüzde dalga mekaniği ve kuantum mekaniği kavramları iç içe girmiş iki kavram olup bu nedenle sanki aynı kavramlarmış gibi düşünülmektedir. Heisenberg tarafından yapılan bu belirsizlik tanımı, aslında bizi elektronun olma olasılığının bulunduğu yani bulunabileceği konum için kullanılan orbital kavramına kadar götürmektedir. Orbital kavramı 1966 yılında Amerikalı kimyager ve Fizikçi Robert Sanderson Mulliken’e (1896-1986) 1966 yılı Nobel Kimya ödülünü kazandırmıştır.

Belçikalı bilim adamı ve rahip olan George Lemaitre (1894-1966), 1927 yılında hazırladığı Genel Görelilik kuramını kullandığı doktora tezinde evrenin genişlediğini söylemiştir. 1929 yılında ise aslında bir hukukçu olan ve sonradan astronom olan Amerikalı Edwin Hubble (1889-1953) galaksilerin birbirinden uzaklaştığını gözlemlemiştir. Lemaitre’nin söyledikleri ve Hubble’ın gözlem sonuçları birleştirildiğinde Büyük Patlama Kuramı’nın temelleri atılmakta idi. Bu iki sonuç bizi Büyük Patlama’ya götürmekteydi.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 37)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-9

Çok verimli bir yıl olan 1926 yılında Fermi-Dirac istatistiği olarak da bilinen çalışma da yayınlanmıştır. 1926’da Fermi-Dirac istatistikleri Enrico Fermi (1901-1954) ve Dirac tarafından bulunmadan önce elektronun davranışlarını tahmin etmek çok güçtü. Katı ve kristal hal fiziğinin doğmasına neden olan Fermi-Dirac istatistiklerine uyan parçacıklara fermiyon adı verilmektedir. Bu ismin Fermi’den geldiği bilinmektedir. Enrico Fermi bu çalışmalarının yanı sıra radyoaktivite ve nötr parçacıklardan gelen radyasyon konularında da çalışmakta idi. Kendisi bu sayede 1938 yılı Nobel Fizik ödülüne layık görülmüştür.

1926 yılının bir diğer önemli gelişmesi Amerikalı bilim adamı Robert Hutchings Goddard (1882-1945) tarafından gerçekleştirilmiştir. Goddard kontrollü sıvı yakıtlı roketlerini ilk yapan kişidir. Bu çalışmayı Massachussets’e bağlı Auburn kenti yakınlarında gerçekleştirmiştir. Goddard (roketlerin babası olarak adlandırılmaktadır) tarafından tasarlanan roket 2.5 saniyelik süre içinde 30 metre yükselmiş ve sonrasında düşüşe geçmiştir. Bunun devamında ise 1930’dan 1935’e kadar hızları 885 km/s’e ulaşan roketlerin fırlatılması çalışmalarında da yer almıştır.

Atomaltı dünyada olup bitenler Schrödinger dalga denklemi ve Dirac denklemi ile tahmin edilmeye ve incelenmeye çalışılırken Alman Fizikçi Werner Heisenberg (1901-1976), 1927 yılında ünlü Belirsizlik ilkesini ortaya atmıştır. Bu çalışmasıyla Heisenber 1932 yılında Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır. Belirsizlik ilkesine göre atomik ölçekte çalışırken dalga mekaniği vasıtasıyla yapılan bir incelemede hızı kesin olarak tespit edilen elektronun konumu aynı kesinlikle tespit edilememektedir. Elbette ki tespit edilemezlikten bahsedilirken aslında elektronun orada olduğunu fakat net olarak yerinin tespit edilemediğini söylemekte fayda vardır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 36)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-8

1925 yılında olmuş bir diğer önemli gelişme ise Alman Fizikçi Max Born (1882-1970)’un kuantum mekaniğinin gelişmesinde önemli etkiye sahip çalışmasıdır. Born, matrisleri kullandığı çalışmasıyla, Kuantum Mekaniğinin temelinin araştırılması ve özellikle dalga fonksiyonunu istatistiksel açıdan yorumlaması ile katı-hal fiziği ve optiğe de katkıda bulunmuştur. Born çalışmaları sayesinde 1920 ve 1930’larda önemli Fizikçiler tarafından yapılmış çalışmaların da bir nevi denetimini sağlamıştır. Yaptığı bu çalışma ile 1954 yılında Nobel Fizik ödülünü almıştır.

Alman Fizikçi Erwin Schrödinger (1887-1961), 1926 yılında “Schrödinger Dalga Denklemi” olarak anılan ve elektronu dalga olarak tanımlayan denklemini ortaya attı. De Broglie ve Davisson-Germer’in düşüncelerini temel alarak yaptığı çalışmasında elektronun hareketine dair incelemeyi dalga denklemi ile yapmaktaydı. Bu çalışmasıyla Schrödinger, dalga atom altı parçacıkları dalga denklemi yardımıyla inceleyen dalga mekaniğini kurmuştur.

Schrödingerle aynı yıl İngiltere doğumlu Fizikçi ve matematikçi Paul Adrian Maurica Dirac (1902-1984), yüksek hızlar için özel rölativite kavramlarından yararlanarak Schröndinger dalga denklemini değişik biçimde ortaya koymuştur. Bu denklem “Dirac denklemi” olarak bilinmektedir. Dirac’ın yaptığı bir diğer katkı ise 1928 yılında anti maddenin de varlığını öngören çalışmasıyla özel rölativite teorisini kuantum mekaniği ile uyuşturması olmuştur. Bu iki bilim adamı değerli çalışmalarından dolayı 1933 yılı Nobel Fizik ödülünü paylaşmışlardır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 35)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-7

Aynı yıl, Fransız Fizikçi Luis de Broglie (1892-1987) ispatlanmış olan ışığın parçacıklı yapısının yanısıra parçacıklara bir dalganın eşlik etmesi gerektiği söylemiştir. Madde dalgası adını verdiği bu dalgayı teorik olarak ortaya koymuştur. Foton hipoteziyle dalgaların tanecik karakteri taşıdığı kanıtlandıktan sonra de Broglie 1923 yılında hazırladığı doktora tezinde maddesel parçacıklara da bir dalga eşlik etmesini gerektiğini söylemiştir. Bu düşünce sayesinde de Broglie 1929 yılı Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır.

Amerikalı Clinton Davisson (1881-1958) ve Lester Germer (1896-1971) tarafından 1927’de gerçekleştirilen Davisson-Germer deneyi dalgalara ait bir özellik olan kırınımın elektronlar tarafından da geçekleşebileceğini ortaya koymuştur. Bu deney de Broglie tarafından öne sürülen dalga-parçacık ikililiği hipotezini doğrulamış olması bakımından tarihsel önem taşımaktadır. Davisson-Germer deneyi bu hipotezi doğrulayarak dalga mekaniğinin kuruluşuna önemli bir katkıda bulunmuştur. Bu deney sayesinde bu iki bilim adamı 1937 yılı Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır.

Kuantum düşüncesinin ortaya çıkması ve hızla birçok uygulama alanı bulmasıyla birlikte atom modelleri konusunda da yeni gelişmeler meydana gelmeye başlamıştır. Avusturya asıllı İsviçreli Fizikçi Wolfgang Pauli (1900-1958) tarafından 1925 kendi isimiyle anılan bir ilke ortaya konmuştur. Pauli Dışarlama İlkesi olarak bilinen bu ilkeye göre bir atomda iki elektronun aynı anda bütünüyle aynı kuantum sayılarına sahip olamayacakları ifade edilmiştir.

Pauli’den önce elektronun enerji seviyesini gösteren üç tane kuantum sayısı (baş kuantum sayısı, orbital kuantum sayısı ve manyetik kuantum sayısı) belirtilmiş, Pauli bunlara ek olarak elektronun spini ile ilgili dördüncü bir kuantum sayısının gerekliliğini ifade etmiştir. Bu da spinin saat yönünde veya ters yönde olabileceği şeklindedir. Pauli’ye göre, en fazla iki elektron yerleşebilen bir orbitale spini belirli bir yönde olan bir elektron yerleşmişse aynı orbitale yerleşecek ikinci elektron ise diğer yönde spine sahip olmalıdır. Pauli bu prensibiyle 1945’te Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 34)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-6

1923 yılında Amerikalı Fizikçi Arthur Holly Compton (1892-1962) ışığın parcaçıklı doğasının ispatı olan ve kendi ismiyle anılan ünlü Compton Saçılması deneyini gerçekleştirmiştir. Deneyde ışık fotonları serbest haldeki elektrona çarptıktan sonra foton ve elektronlar saçılmaya uğruyormıştır. Compton’un yaptığı bu deney Einstein tarafından yapılan fotoelektrik etki deneyiyle benzerlik gösteren bir deneydi. Aradaki tek fark Compton saçılması deneyi serbest elektronlarla yapılırken, fotoelektrik etki deneyi 1A grubu metallerine bağlı elektronlarla yapılmakta idi. Her iki deney de ışığın parçacıklı doğasını açıklamaktadır. Compton’a bu deney 1927 yılı Nobel Fizik ödülünü kazandırmıştır.

Compton saçılması sayesinde uzaydan, özellikle de Güneş’ten gelen yüksek enerjili X-ışınlarının ve Gama ışınlarının Dünya atmosferini geçemediği görülmüştür. Atmosferin üst noktalarındaki atomlarla karşılaşan bu yüksek enerjili fotonlar, atomların elektronlarına çarparak saçılmaya uğrar ve yeryüzeyine ulaşamaz. Bu nedenle, uzaydaki nötron yıldızlarını, galaksi çekirdeklerini, süpernovaları, gama ışın patlamalarını ve diğer X-ışını kaynaklarını gözlemleyebilmemiz için, atmosferin üstüne, Dünya’nın yörüngesine X-Işını ve Gama ışını inceleme teleskopları konumlandırılır. Ayrıca, kanserli hücrelere karşı yapılan radyasyon terapisi de bu teorinin uygulama alanlarından birini oluşturur.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 33)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-5

1916 yılında kozmolojik açıdan bir başka gelişme olmuş, karadeliklerin varlığına dair ilk varsayım ortaya atılmıştır. Ünlü Alman gökbilimci Karl Schwarzschild (1873-1916) yeterli kütleye sahip cisimlerden kaçış hızının ışık hızına yaklaşabileceğini, bu nedenle doğrudan gözlemlenemeyeceğini kanıtlamak amacıyla, genel denklemler yardımıyla karadelik düşüncesinin temellerini atmıştır. Çekim gücünden ışık dahil hiçbir şeyin kaçamayacağı cisimlere karadelik adının verilmesi için ise 50 yıldan fazla süre gerekecekti.

Ses dalgaları yoluyla yer tespiti yapan cihaz yani sonar cihazı ilk olarak 1917 yılında kullanılmaya başlanmıştır. Bu cihazın temel ilkeleri ünlü Fransız bilim adamı Pierre Curie’nin doktora öğrencisi Paul Langevin (1872-1946) tarafından ortaya konmuştur. Özellikle gemilerde, denizaltılarında oldukça fazla uygulama alanı bulan sonar deniz seyahatlerinin oldukça güvenli hale gelmesini de sağlamıştır. 1920 yılında ise artık keşfedilmiş olan radyo ile hem Amerika hem de İngiltere’de düzenli radyo yayınları başlamıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 32)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-4

Ünlü bilim adamı Alber Einstein 1915 yılına gelindiğinde Genel Görelilik adını verdiği çalışmalarını toparlamıştır. Einstein, aslında, 1905’te “görelilik” (evrendeki hareket mutlak olmayıp sadece relatif-göreli-harekettir) kavramını ortaya attığında; 200 yıl önce Newton zamanından beri kabul edilen hareket görüşünü değiştirmiştir. Özetle Özel Görelilik Kuramı, madde-enerji eşdeğerliliğine (E=mc²) ek olarak ışık hızına yakın hızlarda hareket edildiğinde zamanın yavaşlayacağı, uzaklıkların kısalacağı gibi alışılmamış etkileri tahmin ediyordu.

Genel Görelilik Kuramı; Einstein’ın 1907’de, çekimsel ve ivmeli hareketin benzer olduğunu gözlemlemesinden sonra geçen uzun bir çalışma süreci sonucunda ortaya çıkmıştır. 1915 yılında tamamladığı bu teori ile Einstein, düz uzay ve mutlak zaman yerine eğrilikli uzay-zaman’da yaşadığımızı göstermek istemiş ve açıklanamayan çekim kökenli olaylara mantıklı açıklamalar getirmiştir.

Birinci dünya savaşından bir yıl sonra Genel Göreliliğin öngörülerinden biri olan ışığın kütle çekimi ile bükülmesi denenmiştir. İngiliz bir ekibin Güneş tutulmasını izlemek için düzenlediği araştırma gezisinde (Mayıs 1919’da), Güneş yakınlarındaki bir yıldızın tutulma zamanındaki ve normal zamanlardaki konumları birbiriyle karşılaştırılmıştır. Bu ekibin düşüncesine göre Einstein’ın önerisi doğruysa, yıldızların konumunun çok az da olsa değişmesi gerekiyordu. Gerçekten de durum kuramın öngördüğü gibi olmuştur. Kuramı doğrulanan Einstein bir kez daha çok büyük bir prestij kazanmıştır.

Fizikçiler açısından bakıldığında Genel Görelilik Kuramında Einstein, serbest düşme sırasında çekim ve ivmenin eşdeğer olduğunu ortaya koymuş ve Fizik kanunlarının, elektromanyetizmanın denklemleri gibi, yerel Lorentz ve yerel konum değişmezliğini sağlayacağını göstermiştir. Genel Görelilik Kuramının dayandığı ilkeler genel kovaryans (Fiziksel olayların incelendikleri referans (koordinat) sisteminden bağımsız olmaları) ilkesi ve eşdeğerlik ilkesi şeklinde sıralnabilir. Einstein, bu iki temel ilkeyi matematik olarak formülleştirip kendi adıyla anılan ve kütle çekim etkisini açıklayan alan denklemlerini (Einstein Alan Denklemleri) bulmuştur. Bu denklemler, sayıca 10 tane ve nitelik olarak ikinci mertebeden türevler içeren diferansiyel denklem sisteminden oluşmaktadır.

Özel Görelilik, temel parçacıkların küçük dünyasını ve etkileşimlerini anlama gayretlerimize yardımcı olurken Genel Görelilik ise büyük patlama, kara delikler, nötron yıldızları ve gravitasyonel dalgalar gibi büyük ölçekteki olayları açıklamaya çalışır. Özel ve Genel Görelilik kuramları birbirinden bağımsız gibi görünse de; Görelilik Kuramı genel anlamda uzay-zaman, çekim ve mekanik kuramlarının tümünü kuşatan tek bir kuramdır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 31)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-3

1911 yılında süperiletkenlik keşfedilmiştir. Hollandalı Fizikçi Heike Kamerlingh Onnes (1853-1926) civa elementinin belli şartlar altında süper iletken gibi davrandığını bulmuş ve iki düzineden fazla element ve binlerce metal alaşımının da süperiletken olabileceğini keşfetmiştir. Süperiletkenlik kavramı belli şartlarda bazı maddelerin elektriksel iletkenliklerinin çok yüksek değerlere (teorik olarak sonsuz) ulaşabileceği düşüncesidir. Düşük sıcaklık fiziğinin de gelişmesini sağlayan bu çalışmaları Onnes’e 1913 yılı Nobel Fizik Ödülünü getirmiştir.

1913 yılında Danimarkalı Fizikçi Niels Bohr (1885-1962) Rutherford Atom Modelinin biraz daha ötesine gitmiş ve elektronların yerleri ile ilgili bilgiler de vermiştir. Bohr Atom Modeli olarak anılan bu modele göre atomdaki elektronlar ortada duran artı yüklü çekirdek etrafında kararlı çembersel yörüngelerde dönmektedir. Bu yörüngeler arasında geçiş yapan elektron, Planck ve Einstein’ın çalışmalarında da anlatılan belirli enerji değerlerine sahip (kuantize olmuş) foton yaymaktadır. Bu çalışması Bohr’a 1922 Nobel Fizik ödülünü kazandırmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 30)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-2

Bilim hızla gelişirken, İngiliz mühendis John Fleming (1849-1945) 1904’te diyotu icat etmiştir. Elektron vakum tüpü özelliğine sahip bu diyotlar, uzun mesafelere iletilebilen radyo dalgalarını elektrik sinyallerine dönüştürmede kullanılmıştır. Bu da iletişim ve elektromanyetik teori konusunda önemli bir atılım olmuştur.

1906 yılına geldiğimizde termodinamik konusunda önemli bir gelişme olmuştur. Alman bilim adamı Walther Hermann Nernst (1864-1941) mutlak sıfır sıcaklığında maddenin entropisinin sabit kalacağını açıklamış ve bu çalışması termodinamiğin üçüncü yasası olarak kabul görmüştür. Bu çalışması sayesinde Nernst 1920 yılı Nobel Kimya ödülünün de sahibi olmuştur.

1907 yılına geldiğimizde Bertram Borden Boltwood (1870-1927) isimli Amerikalı bilim adamı radyometrik tarihleme yöntemini bulmuştur. 1905 yılında uranyumla başlayan radyoaktif bozunumların son ürününün kurşun olduğunu gösteren bilim adamı, 1907’de içlerindeki kurşun-uranyum oranına bakarak bazı kayaçların yaşını ölçme yöntemini geliştirmiştir. Bu yöntem sayesinde Dünya’nın yaşının tahmin edilmesinde önemli adımlar atılmıştır. Bu yöntem ayrıca arkeolojide de kullanılmış ve halen kullanılmaya devam etmektedir.

İngiliz Fizikçi Ernest Rutherford (1871-1937) elementlerin ayrışması ve radyoaktiviteleri konularındaki çalışmalarıyla 1908 yılı Nobel Kimya ödülünün sahibi olmuştur. Rutherford, 1911 yılına gelindiğinde yaptığı alfa parçacığı deneyiyle atomların merkezinde artı yüklü bir çekirdek olması gerektiğini söylemiş ve kendi adıyla anılan Rutherford Atom Modelini ortaya koymuştur. Bu model sayesinde, Thomson tarafından öne sürülen üzümlü kek modelinin aksine, artı yüklülüğün atomun merkezinde yer alması gerektiği belirlenmiştir. Bu model atom modellerinde çığır açan bir modeldir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 29)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-1

Planck’ın karacisim ışımasını, klasik fiziğin beklentilerinin aksine, kuantizasyonla açıklamasından sonra bu konuda birçok çalışma yapılmıştır. Bunlardan birisi de 1905 yılında ünlü Alman Fizikçi Albert Einstein’ın (1879-1955) fotoelektrik etkiyi açıkladığı çalışmasıdır. Bu çalışmasında Albert Einstein, çok kolay elektron verebilme özelliğine sahip olan periyodik tablonun 1A grubunda yer alan metal özelliğindeki maddelere ışık uygulamıştır. Uygulanan bu ışığın madde yüzeylerinden elektron söktüğünü gözlemiştir. Maddesel bir parçacık olan elektronun hareket edebilmesi için yine başka bir parçacık tarafından yerinden sökülmesi gerekmektedir.

Einstein’ın fotoelektrik deneyi sayesinde, Planck’ın karacisim ışıması deneyi ile sunduğu ışığın foton olduğu önermesinin doğru olduğu açığa çıkmıştır. 1921 yılına gelindiğinde Einstein bu çalışmasıyla Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır. 1905 yılı Einstein açısından mucizevî bir yıl (Annus Mirabilis) olmuştur. Fotoelektrik etki ile ilgili çalışmalarının yanında yüksek hızlara ulaşılan durumlarda kütle, boy ve zaman gibi fiziksel çoklukların değiştiğini önerdiği özel görelilik teorisi ile ilgili çalışmasını da bu yıl yapmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail