Kuantum dünyasının harikalarından biri de Heisenberg Belirsizlik İlkesidir.Teorik olarak bir nesnenin konum ve momentumunun (kütle*hız) belirsizliklerinin çarpımı belli bir değerden küçük olamaz.Bu değer de planck sabiti bölü 4 pi dir.Biz parçacığın momentumu ne kadar hassas ölçmek istersek,konumu yayılacak,konumu ne kadar hassas ölçmek istersek momentumundaki belirsizlik artacaktır.Bu ilke deney aletlerimizin ve sistem hakkındaki bilgimizin yetersiz olmasından kaynaklanmamakta,doğanın özünde olan bir etkidir.
Bunun gibi başka belirsizlik çiftleri de vardır.Örneğin enerji-zaman belirsizliği.Bir sistemi ne kadar az zaman aralığında gözlersek enerji belirsizliği o kadar artacaktır.Enerjideki belirsizlik çarpı zaman belirsizliği yine Planck sabiti bölü 4 pi dir.Bunun sonucunda çok kısa zaman aralıklarında boşluktan parçacık-antiparçacık çiftleri oluşmakta ve yine o kısa zaman aralığında boşluğa dönmektedir ve bunlara sanal parçacıklar adını vermekteyiz.Söz konusu zaman aralığı ne kadar kısaysa oluşan parçacık-antiparçacık çiftlerinin kütlesi daha fazla olur,çünkü kütle de bir enerji biçimidir.
Bir başka belirsizlik özelliği gösteren çift ise bir alanın büyüklüğünün değişim hızı ile o alanın büyüklüğüdür.Boş uzay alanlarla doludur ve belirsizlik ilkesi sebebiyle bu alanlar dalgalanırlar.Biz bir alanın büyüklüğünü ne kadar hassas ölçersek,alanın hemen sonra çok daha farklı bir büyüklüğe ulaştığını görürüz.
Bir başka belirsizlik türü ise açısal konum ve açısal momentum arasındadır.Bu da konum-momentum belirsizliğinin açısal türüdür.
Eğer bir gözlenebilir çiftindeki gözlenebilirler sıralı ise yani önce birini daha sonra ötekini ölçtüğümüzde farklı,ters sırada ölçüm yaptığımızda ise farklı sonuçlar elde ediyorsak,bu gözlenebilir çiftinde belirsizlik ilkesi vardır diyebiliriz.Ölçüm sırasının elde edilen gözlem sonucunu etkilemediği çiftlerde belirsizlik yoktur.
Aslında belirsizlik ilkesi bizim için iyi bir şeydir.Bu sayede Evren belirli bir yer haline gelmektedir.Şöyle ki, bir atomun merkezinde artı yüklü proton,çevresinde ise protona doğru elektromanyetik kuvvetle çekilen elektron vardır.Elektron protona yaklaşmaya meyillidir fakat protona yaklaştıkça daha dar bir alana sıkışacak,konumundaki belirsizlik azalacaktır.Bunun sonucunda momentumundaki,dolayısıyla hızındaki belirsizlik artacak,elektron daha büyük hızlara ulaşabilecektir.Bu da elektronu protondan uzağa itecektir.Bu uzağa itme ve çekilme etkisi protondan belli bir uzaklıkta dengeye ulaşır ve bu uzaklık hidrojen atomu için 10^-10 metredir.Bu sayede atomun belli bir boyutu olmakta,aynı cins bütün atomlar aynı boyutta olmaktadır.Klasik fiziğe göre atomun böyle bir yapıda olması,hatta atomun var olması bile olanaksızdır.
Görüldüğü gibi Evren’in temelinde olan kuantum fiziği,biz makroskobik olarak gözleyemesek bile çevremizde tanıdığımız nesnelerin bizim tanıdığımız gibi olmasını sağlamaktadır.Klasik fiziğe göre gözlemleyebildiğimiz bir Evren ve bizler var olmayacaktık.Oldukça ilginç...
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder