Dalgalar sivri kuleleri düzlerken güneş yalnızca doğar.
Kuantum, latince quantum”ne kadar” anlamına gelir. Paketlenmiş birimi ifade eder. Kuantalanmış demek “sürekli” kelimesinin karşıtıdır. Kesikli, paket değerler alabiliyorsa kuantalanmış demektir.
Saat zamana tutturulmuş süreksizliktir.
Parça parça görmemiz bundandır.
Dinginlik, henüz bir parçasıyken dairenin ovalini görebilmektir.
Dalgalar sivri kuleleri düzlerken güneş yalnızca doğar.
Peki neydi yanlışlanan şey ve neden yeni bir teoriye ihtiyaç duyuldu. Kuantum teorisi nasıl başladı? Gelişim ışığın kuantalanmış olduğunun keşfiyle başladı…
Kara Cisim Işıması, Serbest Salınmış Bir Yazı
Gök mavidir. Fizikçi Lord Rayleigh kısa dalga boylu ışığın uzun dalga boylu ışığa göre daha fazla saçıldığını söylediğinde göğün neden mavi olduğunu anladık. Mavi ve Mor ışıkların dalga boyları diğer renklerden kısaydı. Böylece atmosferde en çok mavi ve mor ışık saçılacaktı. Tabii güneşten gelen mavi ışığın baskınlığını da hesaba katmalıyız.
Gördük. Gök mavidir. Ancak bazen havalar bozuyor ve maviliği göremiyoruz. İnsan gözü ancak belirli aralıkta kalan dalga boylarını görebiliyor. Ancak maviyi görememizin nedeni bu değil. Sadece bulutlardan bahsediyorum. Elbette elektron bulutlarından bahsetmiyorum. Göğü kaplamış bulutlardan bahsediyorum. Böyle bir durumda kaçımızın aklına elektron bulutu gelir? Yine de elektron bulutlarının gözlemlerimiz için önemini küçümsememek gerekir. Çünkü bir atomun yarıçapı atomun çekirdeğinin yarıçapının 1000 katıdır. Çekirdeği çevrelemiş elektron bulutları gözlerimiz yanıltmasaydı belki de maddenin neredeyse bomboş olduğunu farkederdik. Tabii bizim de.
Elektron bulutları tanımı bir belirsizlikten doğmuştur. Heisenberg belirsizlik ilkesi bunu destekler. Oysa gökyüzünde hayalgücümüzü süsleyerek gezen bulutlar ise su damlacıklarından veya buz kristallerinden oluşmuş yapılardır ve bazen yağmurun yaklaştığını antacak kadar da belirlidirler.
İster sudan bahsedelim ister ışıktan emilimin önemini atlayamayız. Emilim bir maddenin başka bir maddenin içine geçmesiyle ilgilidir. Gökten damlayan bir su damlasının sürecini izleyelim. Toprağa düşer ve toprak tarafından emilir. Bu yerçekiminin etkisiyle olur ve toprakta giderek kılcallaşarak dağılır. Ve su difüzyonla sürecine devam eder. Evet maddeler difüzyona uğrayabilir. Çünkü çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçme eğilimindedirler. Bitkinin kök tüyleri bundan faydalanır. Ve suyun emilimini sağlar. Bitkiyi besleyen su ortalığın yeşillenmesini sağladığında rengarenk bir bahar gününde başka bir emilim gündeme gelir. Işığın emilimi. Fotosentezden bahsetmeyeceğim. Renklerin ışığı soğurmasından bahsedeceğim.
“Gerçekte gördüğümüz şekilde bir madde yoktur. Tüm madde, kaynağını bir atomun parçacıklarının titreşimine neden olan, küçük bir güneş sistemine benzeyen atomu bir arada tutan kuvvetten alır. Bu gücün arkasında bilinçli ve akıllı bir zihnin varlığını varsaymalıyız. Bu zihin, tüm maddenin matrisidir.””
Max Planck
Kışın yaza göre daha koyu kıyafetler giymemizle siyahın ışığı soğurması arasında bir bağ var mı? Peki siyah cismin ışığı soğurmasıyla kuantum teorisi arasında bir bağ var mı? Şöyle bir bakalım.
İdeal siyah olarak tanımlanan cisim üzerine düşen enerjiyi en iyi soğuran cisimdir. Bu cisim dolayısıyla enerjinin en iyi yayıcısı da olmaktadır. Ve belirli bir düzenekle bu siyah cismin yayınladığı ısımaya da kara cisim ışıması denir. Kara cisim ışıması belirli bir dalga boyuna düşen enerjiyi tespit etmek için önemliydi. Gerekli düzenek ise sabit sıcaklıkta siyah bir maddenin delinmesi ve yaptığı ışınımın ölçülmesiyle ilgiliydi.
1900 yılı Ekim ayında Alman Fizik Derneği toplantısında Planck, yeni bir formül geliştirdiğini duyurdu. Formüle göre frekansı f olan bir ışın hf kadar bir enerji kuantasıyla veya bunun tam katlarıyla salınabilirdi. 0, hf, 2hf, 3hf… Bugün h planck sabiti olarak bilinir. Bu kuantanma fikri aynı zamanda kuantum teorisinin de temelini atacaktı. Rutherford’un atom teorisinden Bohr’un teorisine geçerken ve modern atom teorisinin temelleri atılırken belki de en kilit fikri Planck’ın bu formülü oluşturacaktı.
h=6.63*10-34 j.s.
