Katalog

www.iku.edu.tr BİLİM KÜLTÜR VE EĞİTİM Beyaz ışığın izinde Prof.Dr. Mehmet Özer Y İstanbul Kültür Üniversitesi az tatilinde okumak üzere bir macera romanı seçmek için bir kitabevine gittim. Genellikle bilim kurgu ve fantastik romanları tercih ederim. Uzun uzun dolaştıktan sonra alt raflarda bir kitap dikkatimi çekti; Portekizli yazar Jose Rodrigues Dos Santos’a ait ‘Süleymanıın Anahtarı’. Dan Brown’un tüm kitaplarını okuyan biri olarak bu kitabın da konusunu başlıktan dolayı tahmin edebileceğimi düşünerek satın aldım. Türkçe baskısının kapağında Albert Einstein’ın fotoğrafı kullanıldığı halde kitabın kuantum fiziğinin en temel problemleri üzerine bilimsel bilgi içerdiğini anlayamamıştım. Kitabı üç gün içinde okudum. Hem yazarın bilimsel bir konuyu roman olarak vermesi hem de fizik terimlerinin çevirisi açısından değerlendirince, kitabı çok başarılı bulduğumu söyleyebilirim. Güzel kitaplar insana ilham verir. Üzeri Platon, ışığın gözden çıktığına ve bir cisme çarpınca görüntüsünün oluştuğuna inanıyordu. Daha sonra, uzaydan gelen aydınlıkla cisimlerin görülebildiği düşünüldü. Aristoteles, ışığın güneşten geldiğini söyledi. Hem Platon’un hem de Aristoteles’in düşüncesinde ışık, uzay içinde hareket eden özdeksel bir şeydi. Belki de bu yüzden Antik Çağ’da insanlar için yıldızlar, Güneş ve Ay önemli, kutsaldı. Aristoteles, ışığın beyaz olduğunu ve renklerin onun zayıflamasıyla yavaş yavaş ortaya çıktığını söylemiştir. Aristoteles’e göre kırmızı ışık ve sarı ışık, alevin renkleri en zayıf olanlardır. Daha sonra “siyaha giderek daha çok doymuş” yeşil, mavi ve mor gelir. XVI. yüzyıla gelindiğinde, bir cam prizmasının içinden geçen bir güneş ışığının renk ver Uzaydan gelen aydınlık ne düşünmek, hatta oturup iki kelam da olsa yazma isteği uyandırır. Ben de, doğrudan ‘Süleymanıın Anahtarı’yla ilişkili olmayan, ama kitapta sözü edilen konulardan ışığın, daha çok tarihsel bir bakışını yansıtan bu yazıyı yazmaya koyuldum. Her ne kadar bu çalışma okyanusun kenarındaki çakıl taşlarını incelemekten öteye gitmeyecek olsa da, gerçek, yani okyanus yakınlarda, ama onu görmek için bireyin aydınlanması gerekiyor. Aydınlanma ise göreli bir kavram, bireysel çaba şart! Newton, mercekler ve cam prizmalar üzerine yaptığı deneyler sonunda, saf güneş ışığının bütün gökkuşağı renklerini içerdiğine kanaat getirdi ve bir deneyle bilimsel olarak kanıtladı: Birinci prizmadan geçen güneş ışığının oluşturduğu tüm renkleri, bir başka prizma kullanarak birleştirdi ve tekrar beyaz ışık elde etti. Newton olağanüstü buluşunu beş yıl gizli tuttu. 8 Şubat 1672’de Newton’un “Işık ve Renkler Hakkında Yeni Teori” başlıklı yazısı Royal Society’de okundu. Uzun yıllar başkanlık yapacağı Royal Society’e 11 Şubat 1672’de yani üç gün sonra katıldığı oturumda “fellow” (üye) seçildi. Newton mektubunda renk kuramının hiçbir biçimde ışığın doğası konusunda özel bir modele – dalgalı ya da parçacıklı – dayanmadığını vurgulamış, ama ikinci varsayımı desteklediğini yine de belirtmiştir. Royal Society, Newton’un deneylerini tekrarlaması için üç üyesine görev verir. Bunlarda ikisi ünlü fizikçiler Robert Boyle ve Robert Hook’tur. Hook daha önce bir dalgalı ışık kuramı taslağı yayınlamıştır. Uzun yıllar Hook ve Newton arasındaki tartışma devam etmiştir. 1704 yılında “Optics” adlı kitabında, Newton ışığın çok hızlı hareket eden parçacıklardan oluştuğunu ve uzayın bu parçacıklarla dolu olduğunu ileri sürdü. Aynı yıllarda Newton, Christian Huyghens’le teleskobun nitelikleri üzerine tartışmaktadır. Bu arada Huyghens de Hooke gibi, dalgalı bir ışık kuramı üzerine çalışmış ve hiç şüphesiz çok ilerlemiştir. 1678 yılında Huyghens ışığın parçacıklar şeklinde olmasını reddederek, “Işık üzerine İnceleme” adlı yapıtında ışığın dalga teorisini ortaya atmıştır. Fakat ışığın düz bir çizgi şeklinde yol alması, cisimlerden yansıması ve kırılması özelliklerinden dolayı dalga teorisi itibar görmedi ve Newton’un teorisi yüz yıl kadar ışığa hâkim oldu. 1801 yılında Thomas Young çiftyarık girişim deneyiyle ışığın aynı üst üste binen deniz dalgaları gibi birbirini kuvvetlendirdiğini ya da yok ettiğini gösterdi. Bu sefer dalga teorisi yüz yıl kadar ışığa hâkim oldu. Işığın doğası, antik dönemlerden beri hep bir gizem olmuştu. Parçacık mı yoksa dalga mı olduğu konusunda Newton ve gökkuşağı diği biliniyordu. Hatta 1558 yılında Napoli’de basılan “Yansıma üzerine (De Refractone)” adlı kitapta prizma deneyi Giam battista della Porta tarafından gösterildi, ama açıklama Aristoteles’e dayanıyordu. Galileo, 1611 yılında güneş ışığı altında ısıtılmış bir maden parçasının karanlık odada parladığını gösterdi. Demek ki uzay aydınlığına ihtiyaç yoktu. “Uzay parçacıklarla dolu” Peki ama ışık dalga mı yoksa tanecik midir? Bu sorunun cevabı kuantum fiziğinin gelişmesiyle bulundu. Daha önce ışıkla yapılan Young çift yarık deneyi birer tanecik olan elektronlarla tekrarlandı ve sonuç inanılmazdı. Elektronlar (tanecikler) dalga özelliği gösteriyordu (1924). Young çiftyarık deneyinde bir elektron aynı anda iki yarık içinden nasıl geçiyordu? Eğer bir elektronu sadece uzay içinde hareket eden bir bilardo topu gibi tasvir ederseniz, elektronun aynı anda iki yarık içinden geçmesini hayal etmek imkânsızdır; fakat çok küçük olan kuantum evreni, algıladığımız makro seviyedeki anlayışımızın sadece küçük (minyatür) bir modeli değildir. De Broglie, hareket halindeki her hangi bir kütlenin bir dalga ile tanımlanacağını gösterdi. Fakat bir çok cisim, dalga davranışını gözlemlemek için çok çok büyüktür. Devinim içinde olan parçacığın dalgaboyu evrensel bir sabit olan Planck sabitinin hız ve kütle çarpımında oluşan momentuma bölünmesiyle bulunur (l = h/mv =h/P). Elektronun küçük kütlesi dalga özelliğini gözlemlememize olanak sağlar. Eğer tek bir foton iki yarıya fırlatılırsa, girişim meydana gelmeyecektir. Sadece ekranda bir nokta olarak belirecektir. Bu sonuç ışığın bir dalga değil bir tanecik olduğunu gösterir. Eğer çok sayıda foton, yarıklara fırlatılırsa giri Işık, tanecik midir dalga mıdır? şiddetli çekişmeler vardı. Maxwell elektrik ve manyetizmanın bir araya gelerek ışığı oluşturduğunu keşfetti. Einstein’a Nobel kazandıran çalışma 1905 yılında Einstein, “fotoelektrik” olayı açıkladı ve ışığın bir makineli tüfekten çıkan kurşunlar gibi kesikli ve darbeli parçacıklar şeklinde hareket ettiğini ileri sürerek, bu parçacıklara “foton” adını verdi. Bu çalışma Einstein’a 1921 yılında Nobel ödülü kazandırdı. Işık enerjidir. Enerji evrenin kendisidir. Evrende görebildiğimiz her şey (madde) enerji yoğunlaşmasıdır. Evrende kalıcı olan tek somut kavram (madde) enerjidir. Madde enerjinin bir dönüşümüdür. Einstein’ın, kütleyle ışık hızının karesinin çarpımı olan ünlü denklemi E=mc2 bu dönüşümü ifade eder. Muz kabuğundan (kütlesinden) enerji elde etmek teknoloji için mümkün olmasa bile doğada bu dönüşüm vardır. Örneğin eşit miktarda fakat zıt işaretli elektrik yükleri içeren bir elektronla bir pozitron, uzayzaman içinde bir araya geldiklerinde kütlelerini kaybedip foton’a (yani ışığa) dönüşürler. Vücudumuz da bir enerji yoğunlaşmasıdır. Işık (Enerji) varoluştur. Işık tayfı içinde bulunan renkler eşit miktarlarda karıştırılırsa beyaz ışık elde edilir. Gökkuşağını sevmeyen var mıdır? Büyüleyicidir… Birbirinden farklı olan renkler bir arada mükemmel bir uyum gösterir. Gökkuşağı; farklı din, dil, ırktan olan insanların özgürce, eşit olarak, bir arada ve kardeşçe yaşamalarını temsil edebilir. Sağlıklı bir vücut gibi işleyen, bütünlük içinde bir toplum elde etmek için bu renklerin hepsinden eşit miktarlarda karıştırıp beyaz ışık elde etmek gerekir. İşte bu ışık, “bilimsel ışıktır”. Bizi dogmatizmin, faşizmin siyahından korur. Carl SAGAN, “Karanlık Bir Dünyada Bilimin Mum Işığı”, Tübitak, 2000. JeanPierre MAURY, “Newton ve Gök Mekaniği”, Yapı Kredi Yayınları 2003. William BIXBY, “Galileo ve Newton’un Evreni”, Tübitak, 2000. Kalıcı olan tek şey enerjidir şim meydana gelecektir. Sonuç olarak fotonlar toplu olarak dalga gibi davranan parçacık gibi gözükmektedirler. Bu nedensonuç sadece fotonlara değil tüm parçacıklara uygulanır. Işık enerjidir. Gözümüzün duyarlı olduğu enerji aralığındadır. Kulağımızın duyduğu ses de, aynı çizgi üzerinde, başka bir aralıktaki enerjidir. Bunun anlamı, ışığın sadece gözümüzün görme sınırları içinde algılanamayacak bir kavram olduğudur. Beyaz ışığı elde etmek Dalga gibi davranan parçacıklar Dalga teorisinin hâkimiyeti Kaynakça: Çift ana dalda seçme özgürlü ğ ü FARKLIYIZ. GELECEKTE HEM TASARIMCI HEM DE ÖĞRETMEN BİRİNİ GÖRÜRSENİZ ŞAŞIRMAYIN. /ikuaday