Kuantum Mekaniği
Temmuz 19, 2009 • Kuantum Fiziği, Sözlük
Kuantum ile ilgili yazıların ikincisini konuyu biraz açmak üzere tasarladım. Okumaya başlamadan önce kuantumu anlatmaya çalıştığım ilk yazıya bakmanız iyi olabilir. Bu yazıda kuantum mekaniğinin postülalarını(koyut diye çevirmiş TDK, genel olarak bir şeyi ispatlarken varsayılacak şeyler gibi bir anlamı var), yani temel direklerini anlatmaya çalışacağım.
Aslında tarihsel olarak kuantum mekaniği bu şekilde açıklanmaya çalışılmamış. Yani kuantum mekaniğine neden gerek duyuldu gibi bir mantık ile düşünmeyin bu yazıyı. Daha ziyade kuantum mekaniğini anlamak için bir ilk basamak olarak düşünün. Bu tip bir yaklaşımın güzellikleri olmasının yanında, bence, en kötü özelliği konuyu kavramak için üstüne biraz daha bir şeyler eklemek gerekliliğidir. Okullarda da bu yazıdaki mantık silsilesi gösterilir ama öğrenci (yani ben) bu basamağı sanki bir “neden”miş gibi algılayıp kavrama mantığını bu ilk dersin üstüne oturtmaya çalışır. Halbuki nedenden ziyade nasıl işlendiği için bu tip bir kavrama teşebbüsü iyi sonuçlar doğurmayabilir.
İşin nedenine inmak için belki bir bilim tarihi kitabı okumak daha verimli olabilir. Matematiksel silsileyi oturtmak ve klasik mekaniğin nerelerde yetersiz kaldığını anlamak için ise Newton mekaniğinden başlamak gerekir, ki bu da çok zaman alır.
Benim tavsiyem işin nedenine çok takılmadan nasılına bir göz atmanız. Kuantum mekaniğinin matematiğini kavramak gerçekten zaman ve emek alan bir iştir. Fiziğinin asıl sebeplerini zaten kimse bilmemekte. Tek bildiğimiz parçacıklar belli özellikler göstermekte ve belli kurallara uymaktalar. Çok sığ gözükse de aslında bu kadar bilgi bile şu anda gelinen teknolojik seviye için yeterli olmuş. Belki daha soyut uygulamaların hayata geçirilmesi için, mesela kuantum bilgisayarların realizasyonu için fiziğin daha net açıklanabilmesi gerekebilir. Son birkaç cümleden bir şey anlamadıysanız çok üzülmeyin, daha ayrıntılı bir yazıyla açıklamay açalışırım ileride.
Kuantum mekaniği ile klasik mekanik arasındaki en önemli fark parçacıkların nasıl davrandığını anlatma biçimleridir bence. Klasik mekanik bir parçacığı yer ve momentumu ile tanımlar. Yer tanımını bir koordinat sistemine ve bir merkeze (orijin) göre tanımlarken o andaki hızını ve gitmekte olduğu yönünü momentum ile tanımlar. Momentum tanımını başka bir yazıda yaparım ama kısaca değinmek gerekirse kütle ile hızının çarpımı diyebiliriz. Yani momentum bilgisi içerisinde hem kütle hem de hız bilgisi yatmakta. Yer ve momentum bilgilerini kullanarak parçacık hakkındaki diğer her türlü bilgiyi elde edebilirsiniz.
