CAZETE
21 Mayýs 2012 Pazartesi

KUANTUM KÝMYASININ GETÝRDÝKLERÝ

  Turhan Doðan

          turhandogan@hotmail.com
         KUANTUM KÝMYASININ GETÝRDÝKLERÝ

Kuantum kelimesi, birçoðumuza karýþýk bilimsel kavramlarý çaðrýþtýrýr. Kuantum teorisini anlamak isteyenler için, bu yazýda kuantumun temel kavramlarýnýn herkes tarafýndan anlaþýlmasý amacýyla en basite indirgeyerek yazmaya çalýþtým.

Ýstanbul’daki ilkokulun bahçesinde aðaçlarýn çiçeklerini inceleyerek baþlayan bilim merakým Tokyo Üniversitesi Kimya Bölümü’nde devam ediyor. Bu merak, bende þu nedenle baþlamýþtý: Her gelen tarih hocasý tarihi farklý anlatýyor, edebiyat hocalarý þiirleri farklý farklý yorumluyordu, oysa fen hocalarýmýz hep ayný þekilde anlatýyordu. Bilimin bu tutarlýlýðý bana hep çekici gelmiþ, matematiðin bir kurgu olduðunu düþünerek biyoloji ve kimya arasýndaki ilgimi kimyaya yönlendirerek yolumu çizmeye baþlamýþtým.

Bu yazýdan itibaren, çeþitli güncel bilimsel konularý ele alarak farklý yaklaþýmlarla size sunmaya çalýþacaðým. Kimilerine göre kimya, geçen yüzyýlýn bilimi iken bu yüzyýlda biyolojinin þahlanacaðý söyleniyor; oysa bilimler arasýnda gerçekte hiçbir zaman duvar olmamýþ, sanal sýnýrlar çizilmiþtir. Günümüzde bilimlerin arasýndaki bu sanal duvarlar da kalkmýþtýr, fizikokimya, biyokimya, jeokimya vb...

Tarih araþtýrmalarý ve dersleri bu kadar farklýlýk gösterirken gerçekten de bilimsel kuramlarda deðiþimler olmuyor mu? Bunun en temel örneði Einstein’ýn bulgularýyla ortaya konmuþtur. Kütlelerin hýzlarý ýþýk hýzýna yaklaþtýkça klasik fiziðin kurallarý geçerliliðini yitirmektedir.

Hemen herkesin bildiði bir söylem vardýr: Felsefe, bütün bilimlerin anasýdýr. Ýnsan düþünmeye baþlayarak felsefeyi oluþturmuþ, bunun sonucunda bilimler ortaya konmuþ ve bilimlerin geliþmesi felsefeye paralel ilerlemiþtir. Ne var ki bu noktada felsefenin de ötesinde olan sufizm olmuþtur. Zira sufizmin algý ve tecrübe noktasý felsefenin ötesindedir. Dolayýsýyla sufizmin bakýþ açýsýyla bilimsel çalýþmalar yapýlmaya baþlandýðýnda, yeni bulgularýn ve keþiflerin ivmesi artacaktýr. Ne var ki sosyolojik þartlanmalar ve Sufizmin uzun yýllar kapalý kalmýþ olmasý birçok bilimadamý tarafýndan anlaþýlmasýna mani teþkil etmektedir.

Kimya, maddenin özünü anlama, deðiþtirme ve kontrol etmeye yönelik bir bilimdir de denilebilir. Geçen yüzyýlýn ilk yarýsýnda bu bilim dalýnýn dönüm noktasý da diyebileceðimiz süreç, kuantum teorisinin ilk deneysel sonuçlarýyla ortaya çýkmýþtýr.

Kuantum mekaniðinin getirisi ise basit ve temel anlamýyla þöyleydi:  Beþ duyu boyutumuzdaki fiziksel kurallar atom boyutunda geçerliliðini yitiriyordu. Konuyu daha basit bir örnekle anlatmak gerekirse, Ankara’dan Ýstanbul’a gelirken mesafenin 600 km olduðunu düþünürsek ve sabit hýzla saatte 100 km ile yol alýrsak Ýstanbul’a 6 saatte varýrýz ve her an hangi noktada olduðumuzu tespit etmek de mümkündür, yani mesafe hýz ile zamanýn çarpýmýna eþittir. Ne var ki, klasik fizikteki bu ve benzeri kurallar, atom boyutunda geçerliliðini yitirmektedir. Ýþte bu noktada kuantum mekaniði yeni teoriler sunmuþtur. Bunlardan en önemlisi, belirsizlik prensibi ve partiküllerin hem tanecik özelliði hem de dalga özelliði göstermesidir. Kýsacasý, bir elektronun yerini tam olarak söylemek mümkün deðildir. Kaldý ki bir elektronu mikroskop altýnda gözlemlemeye kalktýðýmýzda, görmek için göndereceðimiz ýþýk ile elektron hýzlanacak ve mikroskop altýnda elektronu doðru yerinde görmemiz mümkün olmayacaktýr.

Kuantum teorisi 1900 yýlýnda Max Planck tarafýndan ortaya atýlmýþtýr. Planck’ýn deneyinin sonucu þudur:

Nasýl ki madde atomlardan oluþmuþ ve sürekli deðilse, enerji de süreksiz olup kuanta denen çok sayýda ayrýk birimlerden oluþmuþtur.

Einstein da 1905 yýlýnda, fotoelektrik deneyi ile elektromagnetik radyasyonun parçacýklardan müteþekkil olduðunu ve ýþýðýn foton denen parçacýklardan oluþtuðunu öne sürmüþtür. 1920’lerde ise Niels Bohr ve Werner Heisenberg, hipotetik deneylerinde atomaltý parçacýklarýn davranýþlarýnýn ne kadar kesinlikle ölçülebileceðini araþtýrmýþlardýr. Ulaþtýklarý sonuç, parçacýklarýn momentum (hýzlarý ve kütlelerinin çarpýmýndan çýkan deðer) ve pozisyonlarýnýn (bulunduklarý noktalarýn)  kesin olarak tespit edilemeyeceði þeklindedir.
Bu sonucu þu þekilde örneklendirebiliriz: Bir hidrojen atomu, bir proton ve bir elektrondan oluþmuþtur. Eðer bu atomun elektronuna mikroskop altýnda bakmak istesek, elektronu görmek için göndereceðimiz ýþýk,  elektrona enerji katacak ve elektron hýzlanarak mikroskobun görüþ alanýnýn dýþýna çýkacaktýr.

Kuantum fiziðinin diðer önemli bir yaklaþýmý 1924 yýlýnda Louis de Borglie tarafýndan yapýlmýþtýr. Borglie, ýþýðýn sadece parçacýk özelliði deðil, ayný zamanda dalga özelliði de gösterdiðini sunmuþtur. 1927 yýlýnda Irwin Schrödinger tarafýndan yapýlan deneyler Borglie’yi tasdik eder sonuçlarda olmuþtur. Bir elektronun hem parçacýk hem de dalga özelliði gösterdiði kabul edilmiþtir.

Ýþte bu noktadan itibaren yapýlan bilimsel geliþme, Sufizmi algýlamamýzý kolaylaþtýrmýþtýr. Nar yapý ve nur yapý ile ifade edilen kavramlarýn aslýnda bilimsel olarak da açýklanabilmesi gündeme gelmiþtir. Bu önemli bir noktadýr. Ýnsanlýðýn geneline yayýlan bilim, tarih içinde sadece belli kiþilere açýklanan mistisizmin bütün insanlýða açýklanmasýna sebep olmuþtur. Konuyu bu açýdan deðerlendirince, nasýl ki bilim bir dönüm noktasýna girmiþse Sufizmin algýlanmasý da bir dönüm noktasýna girmiþtir. Dünün metafiziði, bugünün kimyasýný oluþturmaktadýr. Bu sürecin bizi getireceði noktanýn henüz bilim kurgularda bile boy göstermediði kanaatindeyim.

Saðlam bilimsel veri tabaný ve bilim etiði almýþ kiþilerin Sufizmi anlamasý ve yaþam biçimine dönüþtürmesindeki ana sebep, sufizmin ve bilimin þartlanma kabul etmemesidir.

2002 Kimya Nobel ödülünü alan Mühendis Tanaka’nýn yaptýðý deneyle ilgili olarak bütün çalýþma arkadaþlarý hazýrladýklarý raporlarýnda son noktayý koymuþlardý: ‘Yumemonogatari’ Bunu gerçekleþtirmek hayalden öte bir þey deðil. Ancak Mühendis Tanaka böyle bir þartlanma içine girmemiþ, lazer ile molekülleri parçalardan yapýlarýný belirleyecek sistemi geliþtirmiþtir. Son yýllarda insanlýða sunulan büyük buluþ olarak nitelendirilerek Kimya dalýnda Nobel ödülüne layýk görülmüþtür.

Sufizm de bize benzer örnekler sunmakta, bazýlarýnýn düþünmeye bile cesaret edemediði gerçekleri bütün çýplaklýðý ile göz önüne sermektedir ve en karýþýk gözüken konularý bile düþünce ile somutlaþtýrarak þartlanmasýz þekilde anlamaya çalýþan bütün insanlýða sunmaktadýr. Neredeyse çöl bedevilerinin örf adetleri olarak algýlayacaðýmýz noktada yine sufizm imdadýmýza yetiþmektedir. Ancak, sufizmin anlatým tarzý olmuþ mecazi ifadeleri birebir anlamlarýyla deðerlendirmemek gerektiðini, bunlarýn sadece kiþileri konularý anlamaya yakýnlaþtýran unsurlar olduðunu ifade etmek gerekir. Düþünün ki siz MIT’de bir kimya profesörüsünüz ve sizden 1400 sene önce yaþamýþ kýzýlderelilere kuantum fizik dersi vermeniz isteniyor. Ne kadar konuyu somutlaþtýrmak isterseniz, o kadar mecaz içine gömüleceðiniz kaçýnýlmazdýr. Anlatýlanlarýn mecaz olarak anlaþýlmasýndaki en önemli sebeplerden biri de anlatan ile algýlayan arasýndaki frekans farkýdýr. Kaldý ki anlatmaya çalýþtýðýnýz, sadece kuantum fiziði, ya ötesi.

Ýnsanlarý genel anlamda forme eden þartlanmalar ne yazýk ki bilimi de etkilemektedir; þartlanmasýz ve ön yargýsýz yaklaþýmlar ile ortaya konacak gerçeklerin bilime ve dolayýsýyla insanlýða açacaðý sonsuz kapýlar olduðu bir gerçektir. Ne var ki, bilimin ulaþtýðý son nokta ile insanlýðýn genelindeki idrak düzeyi arasýnda oldukça büyük fark olduðu bir gerçektir. Bilimin sonsuzluk ve sýnýrsýzlýktan dolayý herhangi bir son noktaya geleceðini de söyleyemeyiz.

Turhan Doðan

2010-02-18 Bu yazý  378  kere okundu

SON YAZILARI

Biyomanyetizma: Bilimin Yeni Yüzü SINAV Biraz Stres Saðlýða Ýyi Gelebilir SARS mý Kuþ Gribi mi? Mars'ta Yazlýk Almak Ýster misiniz? Ah Þu Çýlgýn (!) Japonlar Haiku Bir Ýstanbul Fantazisi Royal Jel Evrim

YORUMLAR

yeþim 2010-02-18
Keyifle okudum...
Yazým dilinizden, anlatým kabiliyetinizden ve bilginizin çok akýcý ve dolu olmasýndan çok etkilendim Turhan bey...sayenizde fizikten hoþlandým...teþekkürler
KÖÞE YAZARLARI
VÝDEO HABERLER
Bu Hafta Vizyona Giren Filmler
11 Kasým 2011
Anketler
Evet mi Hayýr mý
Evet
Hayýr
ÇOK OKUNANLAR
ÇOK YORUMLANANLAR
RSS © 2008 CAZETE
Site iceriğinin telif hakkı bildirilmeksizin kullanılması yasaktır