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.