Kuantum Fiziği Nedir

IŞIK: Işık hızının boşlukta olan ve yayılmak için herhangi bir ortama ihtiyaç duymayan elektromanyetik dalgalara verilen addır. Bilim insanları tarih boyunca ışığın nasıl oluştuğunu bulma gereksinimi duymuşlardır. Uzun yıllar boyunca ışığın yayılması için bir ortama gereksinim duyduğu yani tanecik modelli olduğu kabul edilmiştir. Fakat 1800’lü yıllarda öne Young daha sonrada Hertz ışığın aslında dalga modelli olduğunu keşfetmişlerdir. Klasik fiziğe göre ışıkta bir ikilemle karşılaşılır. Yani ışık hem tanecik hem de dalga modeline uygundur. Hertz Maxwell 1873 yılında elektrik ve manyetik alanın birbiriyle olan ilişkisini formüllere dökmüştür. Bu denklemler döneminde büyük yankı uyandırmıştır ve olaylara farklı bir bakış açısı getirmiştir. Temel fizik dersinden hatırlayacağımız gibi değişen bir elektrik alan manyetik alanı, manyetik alanda elektrik alanı oluşturur. Elektromanyetik dalga salınım yapan elektrik ve manyetik alan bileşenlerinden oluşur. Elektrik ve manyetik alanlar birbirine dik olarak hareket ederler ve bu hareket doğrultuları birbirlerine diktir. Hertz Maxwell 19. yy son yarısında elektromanyetik dalgaları laboratuvar ortamında elde etmeyi başarmıştır. Hertz Maxwell bu amaçla dalgaları yayan bir verici ve dalgaları toplamaya yarayan bir alıcıyla deneyini gerçekleştirmiştir.
Bazı fizik olayları (girişim, kırınım, polarizasyon…) ışığın dalga modeli ile açıklanırken yine ışık temelli olan bazı fizik olayları ( siyah cisim ışıması, foto elektrik olay, compton saçılması olayı…) ise ışığın tanecikli yapısı ile açıklanır. Planck’ın ilk kez ortaya koyduğu ve Albert Einstein’ın yorumladığı kuantum teorisi ile ışıktaki bu ikileme cevap bulunmuştur. Ayrıca bu ikilemin birbirini destekler nitelikte olduğu da bilinmektedir. Planck’ın siyah cisim ışımasını araştırırken ortaya attığı ve daha sonrada Albert Einstein’ın geliştirerek açıkladığı foton kavramı ışığın yapısını açıklamada büyük önem kazanır. Foton elektromanyetik dalga enerji paketi demektir.

Buraya kadar ışığın yapısında bir yolculuğa çıktık. Şimdi birde ışık hızından biraz bahsedelim. Aslında ışık hızı çok büyük bir hızdır ve eğer ışık hızına ulaşan bir malzeme yapılırsa teorikte bu malzemenin kaybolacağı yani taneciklerine ayrışacağı düşünülmektedir. Işık hızına ulaşma zaman kavramını değiştiriyor. Yani hız arttıkça zaman genişliyor ve normalde 90 yıl geçeceğine 20 yıl geçiyor tabi ki bunların hepsi teoride pratikte yapılırsa ne gibi sonuçlar doğuracağını zaman gösterecektir. Işık hızına günümüz teknolojisinde ulaşmak pek de zor olmasa gerek fakat ışık hızına ulaşınca ne olacağı pek kesin olmadığı için ışık hızına ulaşmayı pek istemiyorlar bence. Teknolojik gelişmelerin tabiri caiz ise ışık hızına ulaştığı bir zamanda yaşıyoruz. Bilim son elli yılda var olanın üzerine koyarak büyük aşamalar kaydetmiştir. Kim bilir belki de az kalmıştır ışık hızına ulaşmaya…