#2
atom başlığında yazdığım
(#2244580) entrynin devamı niteliğinde olacak yazıdır. bundan sonraki gelişmeler klasik fizik algılarımızı yıkarak kuantum mekaniğinin temellerini oluşturur nitelikte. nasıl olduğunu aşama aşama açıklamaya çalışacağım. bundan sonraki konular ise yan dallar niteliğinde olacaktır muhtemelen.
20.yy'ın sonlarına geldiğimiz zaman fizikçiler artık evren hakkında yapılan modellemelerin
newton ve
maxwell'in klasik fiziğine dayanarak tamamen anlaşıldığını düşünüyordu.
bunlardan önce görünür ışığın, tüm renklerin aslında elektromanyetik bir dalga olduğunu şu yazımdan okuyabilirsiniz >>>
(bkz: elektromanyetik dalga spektrumu)
fakat bazı açıklanamayan şeyler;
eterin varlığı yani uzayın kumaşı yapılan araştırmalarda bulunamadı.
kara cisim ışımasında problemler var.
fotoelektrik etki ise klasik fizikle halen daha açıklanamıyordu.
kara cisim ışınımı'nın etkilerini bilen niels bohr rutherford atom modelinin görünüşü üzerine pek bir şey eklemedi aslında. daha çok elektronların hareketi üzerinde çalıştı. yine ortada protonlar etrafında elektronlar olan model geçerliliğini koruyacaktı.
bu modele göre bohr der ki;
*bir atomdaki elektronlar çekirdekten belli uzaklıktaki yörüngelerde hareket eder ve bu yörüngelerdeki açısal momentumu h/2pi'nin tam katlarıdır(h=
planck sabiti). yani her kararlı halin sabit bir enerjisi vardır.
*elektronlar yörüngede kararlı halde iken
radyasyon(ışınım) yaymazlar, ancak seviyeler arasında geçişte yörünge enerji farkları kadar ışınım yaparlar.
atomun ışın yapması için uyarılması gerekir. dışarıdan verilecek enerji ile elektron üst katmana çıkar. fakat kararsız olacağı için tekrar alt katmana geçerken enerji yayacaktır. bu enerji de ışık olarak gözlenir.
(bkz: uyarılmış atom)
bu teorinin en temel eksiği nötrondur ve heisenberg belirsizlik ilkesine göre yörünge kavramının yanlış olmasıdır. aslında yörünge yoktur. elektron bulutu vardır.
1905 yılında albert einstein'ın nobel almasını sağlayan
fotoelektrik etki ile kuantum fiziği daha da sağlam temellere oturmaya başlayacaktı. artık bilim insanları yavaş yavaş ışığın doğasını keşfetmeye başlıyordu.
1923 yılında ise arthur compton da
compton olayı ile nobel alacaktı.
compton olayının sonucu olarak ışığın parçacık etkisi gösterdiği resmen kanıtlanmıştı.
birkaç yıl sonra louis de broglie ışığın hem elektromanyetik dalga özelliği gösterip hem de parçacık özelliği gösterebileceği fikrini ortaya atmıştı. bu
dalga parçacık ikilemi'nin ilk adımıydı.
1925 yılında ise isveç fizikçi wolfgang pauli
pauli dışlama ilkesi'ni ortaya koyar. yörüngedeki elektronların aynı spin sayısında sahip olamayacağını söyler.
1932 yılında rutherford'un öğrencisi
james chadwick momentumun korunumu ilkesi ve atom kütleleri farkından
nötron'u keşfetti.
1933 yılında ise de broglie'nin varsayımına göre erwin schrödinger
belirsizlik ilkesini formülize eder. böylece bohr atom modelindeki yörünge düşüncesi yerini ''elektron bulut'' teorisine bırakır. ayrıca bkz.(
schrödinger'in kedisi) ve bkz.(
young deneyi)
belirsizlik ilkesine göre;
''bir elektronun gittiği yönü yani momentini ve hızını aynı anda belirleyemeyiz. hangisini daha kesin bir doğrulukta bilmeye çalışırsak o daha belirsiz olacaktır.''
1964 yılında
paul dirac antimadde'yi keşfetti. buna göre her temel parçacığın ''tersi'' de vardı. elektrona yapısal birebir benzeyen fakat işareti ters (pozitif) olan
pozitron'u buldu.
(bkz: antimadde bombası) (bkz: hadron çarpıştırıcı)
yine 1964 yılında
murray gell-mann ve
george zweig tarafından atom altı parçacıklar keşfedildi. kuarklar.
yaklaşık bu yıllarda da kuantum fiziğine önemli katkıları ile tanınmış olan amerikalı fizikçi
richard feynman kuantum elektrodinamiği yaptığı çalışmalar ile nobel ödülüne layık görülmüştür. ayrıca bkz.(
manhattan projesi)
ve tüm bu gelişmeler sonucunda kuantum fiziğinin temelleri atılmış oldu.
bu entry temel olarak kuantum fiziğinin tarihsel gelişimini anlatmış olup ilerleyen zamanlarda adı geçen teoremler açıklanacaktır.