|
Modern fizik, i�in asl�na bak�l�rsa, bu iki birle�tirilemez
g�r���n zoraki birlikteli�inin ard�nda, �����n ger�ek
varl���n� tan�mlama gayretindeki beceriksizli�ini �rtmeye
�al��makta ve bununla birlikte binlerce y�ll�k eski bir
tart��maya da son verdi�ini sanmaktad�r.
Yunan filozofu Fisagor (M.�
570-496) nesnelerin g�r�n�r olmalar�n�n sebebini, g�zlerimiz
taraf�ndan yakalanan, �ok k���k "par�ac�klar"
yaymalar�na ba�l�yordu. Meslekta�� Empedokles (M.� 483-420)
buna kar��n g�zlerimizden d��ar� bir t�r "nurlu"
���n�m�n ��kt���n�, bunun nesneleri kavrad���n� ve bize bu
nesnenin imgesinin g�r�nt�s�n� iletti�i fikrindeydi. Eflatun'a
(M.�. 428-347) g�re, g�rebildi�imiz bu imge, nesnelerden
kaynaklanan "d�� ���k"
ve g�z�m�zden yay�lan "i� ���k"
aras�ndaki giri�im yoluyla ger�ekle�mekteydi. Aristo
(M.�.384-322) ise t�m bu g�r��leri reddetti ve �����n, bo�lu�u
dolduran "Pellucid"
denilen s�ptil bir arac�n�n devinimi sayesinde ortaya
��kt���n� savundu. Aristo, as�rlar boyu, �zellikle Orta �a�da,
b�y�k �l��de kay�ts�z �arts�z bir otorite olarak g�r�l�yordu.
Araplar ����� pratik �zelli�ine konsantre olurken,
H�ristiyanlar onun metafizik buutuna y�neldiler.
I����n, bug�n�n anlay���na uygun
bilimsel bir ara�t�rmaya tabi tutulu�u ilk olarak Isaac
Newton'un (1643-1727) ����r a�an eseri Optik ile
birlikte ba�lad�.
Newton, eski filozoflara benzer bir
bi�imde ����� iki k�sma ay�rd�; fizi�in "g�r�ng�sel
(fenomenal) ���k" ve "numenal
ya da potansiyel ���k";(Numenal:"�lahi
�rade" anlam�na gelen Latince numen s�zc���nden t�reme.
Teolojide "etki ve tesir eden g�c�n �lahi Varl�k (Tanr�)
oldu�unu" ifade eden kavramd�r)
bu ikincisini canl�
organizmalardaki ruhun ta��y�c�s� ve tanr�sal unsuru olarak
g�r�yordu.
Ve Newton, daha o zamanlarda, modern d�nemin en can al�c�
sorular�n� sordu: "I��k ile par�ac�klar�n birbirine
d�n��meleri m�mk�n olamaz m� ? Par�ac�klar faal g��lerinin
b�y�k bir k�sm�n� kendi yap� ta�lar�nda yerle�ik olan ���k
par�ac�klar�ndan ediniyor olamaz m�? Nitekim bunlar, bizim
asr�m�zda Albert Einstein 'taraf�ndan "evet" cevab�yla
onaylanabildi. I����n fizik y�n� ile ilgili olarak, Newton
"partik�ller" den s�z ediyordu ve bununla bir kez daha
Fisagor�un iki bin y�l �nce s�ylediklerine d�n�l�yordu:
I��nlar, �ok k���k zerrelerdir, bunlar ���ldayan �zler
taraf�ndan yay�l�r. Zaman�n di�er do�a ara�t�rmac�lar�,
�rne�in, Hollandal� fizik�i Christiaan Huygens (1629-1695) ve
�svi�reli matematik�i Leonhard Euler (1707-1783) buna kar��n,
�nceden Aristo'nun savundu�u; �����n dalgalar bi�iminde
yay�ld��� g�r���ne kat�l�yorlard�.
"Dalga, par�ac�k tart��mas�" ilk etapta Newton'un zaferi ile
sonu�land�, otoritesi sayesinde �o�u bilim adam� onun taraf�n�
se�mi�ti. ��nk� 1801 'de Thomas Young basit bir deneyde �����n
dalga tabiat�n� kan�tlayabilmi� ve bu deney sayesinde �����n
kar��l�kl� giri�im desenleri olu�turdu�unu g�stermi�ti. O, yan
yana d�zenlenmi� iki ince aral�ktan, ����� bir �emsiye �zerine
yans�tt� ve b�ylece ayd�nl�k ve karal�k �izgilerden olu�an
desenler elde etti. Young, bu olguyu anla��l�r k�labilmek
i�in, s�ptil bir medyomun varl���n� tasavvur etti; �nc�l antik
�rne�inde "esir"
denilen, bo�lu�u kaplayan ve titre�imleri ile ���k dalgalar�
olu�turabilen esir.
Frans�z filozof Rene Descartes (1596-1650) daha �nce buna
benzer bir anlay��� temsil etmekteydi. Ona g�re de bo�luk ince
maddi bir s�v� ile doluydu, bu "b�t�nsel
birlik"ti bunun i�inde g�ksel
k�reler, girdap i�indeki mantarlar gibi d�n�p durmaktayd�.
����� ise bu b�t�nselli�in (plenum) i�inde "hareket y�n�nde
bir e�ilim" olarak tan�mlad� ve b�ylece modem kuantum
fizi�inin soyut-da��n�k ifade �ekline benzer bir g�r��e
ula�t�.
Young'un giri�im ilkesi i�in meslekta�� Henri Brougham,
�nsanl�k tarihinde bug�ne dek bu kadar anla��lmaz bir
varsay�mdan ibaret olan bir teori ortaya ��kmam��t�r", diyerek
k�zm�� ve "esir" ile ilgili olarak, �unu da eklemi�ti: "B�yle
s�n�k bir ke�iften hi�bir �ey beklenemez."
Di�er deneyler, �zellikle Frans�z Fresnel'inki, �����n dalga
karakterini do�rulad� ve 19. y�zy�l�n ortalar�nda "���k
dalgas�" okul e�itiminin
vazge�ilmez bir m�fredat� oldu; t�pk� "���k
esiri" gibi. Lord Kelvin onun
hakk�nda ��yle yaz�yor: "Onun varl��� sorgulanamaz bir olgusal
delildir."
B�L�MSEL A�IDAN ES�R
Yar�m
as�r sonra bu tart��ma g�t�rmez "olgusal delil", akademik
ara�t�rmalardan ��kart�ld�. "Esir" s�ptil bir �ey olarak farz
edilmekteydi, fakat yine de o maddi bir arac� olarak tasavvur
ediliyordu; d�nya ve di�er g�ksel k�reler onun i�inden deniz
�zerindeki yelkenli gemiler gibi ge�ip gitmekteydi. I��k
dalgalar�n�n e�i�inde ve onlar taraf�ndan �al�mlanarak, �nden,
arkadan ve yandan gelmekteydiler. Buna g�re �����n h�z�
farkl�l�klar g�stermeliydi, b�yle farz ediliyordu; hareket
eden d�nyaya do�ru ya da arkas�ndan ko�u�turuyordu.
1887'de Albert Einstein ve Edward Morley, tasarlad�klar� bir
deneyin yard�m�yla, bu "esir ak�nt�s�n� kan�tlamak istediler.
T�m �a�k�nl�klar�na ra�men hi�bir fark ke�fedemediler: I��k
hangi y�nden gelirse gelsin h�z� hep ayn�yd�; saniyede
299.792,458 metre. T�m fizik�ilerde b�y�k bir karamsarl�k ve
�aresizlik ba� g�sterdi, ��nk� i�in asl�, bug�ne dek kabul
g�ren "esir" g�r���yle uyu�muyordu. Einstein, bu sonu g�z�kmez
problem i�in bir ��k�� yolu buldu: "Esir i�in bir ger�eklik
bulma �abalar�m�z�n t�m� ba�ar�s�z olmu�tur." Ve bunun i�in
���k h�z�, uzay bo�lu�unda daimi bir de�i�mezlik g�sterir. O,
ne ���k kayna��n�n hareketine ne de g�zlemciye ba�l�d�r;
b�ylece, "G�relilik Kuram�"n�n temel ta��n� yerle�tirmi�
oluyordu.
Bundan k�sa bir s�re �nce fizik�i Max Planck, ���k gibi
elektromanyetik bir dalga olan �s�n�n, s�cak bir nesneden
s�rekli de�il, �zellikle tekil "porsiyonlar" halinde
yay�lmakta oldu�unu belirtti ve bunlar� "kuantlar" olarak
tan�mlad�. Ve 1905'de Einstein, ����� tekil enerji
kuantlar�ndan birle�ik "fotonlar" olarak tan�mlamay� tavsiye
etti. Ve b�ylece yine Fisagor ve Newton'a ve �����n "par�ac�k
karakteri"ne d�n�� yap�lm��t�. Foto-elektrik efekt ile, �����n
etkisiyle metalden elektronlar kopar�l�r. Bu deney ve Compton
deneyleri, ���k-kuantlar�n�n elektronlar ile �arp��t�klar�nda,
elastik k�reler gibi davrand�klar�n� onayl�yordu.
ARACISIZ DALGALAR MANTIK A�ISINDAN �MKANSIZDIR
�nceden
oldu�u gibi bug�n de ortaya ��kmakta olan giri�im etkisi
olgular�, �����n bir dalga oldu�unu g�stermektedir ve b�ylece
asl�nda birle�tirilemez olan bu iki anlay��, yani yukar�da
belirtilen dalga-par�a c�k d�alizmi zoraki olarak bir araya
getirildi. Fakat ne yaz�k ki problem, bununla ��z�lm��
de�ildir. ��nk� dalgac�k dalgac�kt�r ve par�ac�k par�ac�kt�r.
1917'de Albert Einstein ��yle yaz�yordu: "Hayat�m�n
geri kalan k�sm�nda �����n ne oldu�unu d���nece�im."
1951 'de �l�m�nden d�rt y�l �nce, �unlar� itiraf etti: "I��k
kuantlar� nedir, sorusu �zerinde elli y�l derin derin
d���nmeme ra�men, bu beni hi�bir cevaba yakla�t�rmad�. Bug�n
herkes cevab� bildi�ini san�yor fakat bu onlar�n bir
yan�lg�s�d�r. Ve "esir problemi" de �u ana kadar ��z�lm��
de�ildir, sadece s�men alt� edilmi�tir.
Ancak buradaki
ikilem �udur: "Dalga" kavram� fizikte a��k�a tan�mlanmaktad�r:
dalga,bir arac�n i�indeki titre�im ba�la��m� olarak
tan�mlan�r. Arac�; her par�ac���n kendi hareketini yan�
ba��ndakine aktarabildi�i, elastik bir bi�imde birbirine
ba�lanm�� tekil par�alardan olu�an bir �zd�r. �rne�in, su
dalgalar�nda arac� sudur, atomik �ekim g��leri taraf�ndan
birbirine ba�l� olan tekil su molek�llerinden olu�ur. Bir g��
ona tesir etti�inde, �rne�in r�zgar, o zaman bu su molek�lleri
hareketlenir, bir oraya bir buraya titre�irler ve kendi
ba�la��mlar� sayesinde bu titre�imler birbiri ard� s�ra
yay�l�r ve b�ylece dalga olu�ur.
E�er ���k bir dalga ise, kar��l�kl� etkile�im deneyleri bunu
apa��k kan�tl�yor, demek ki k���c�k birbirine ba�l�
par�alardan olu�an bir arac�ya ihtiyac�m�z var ve ���k
dalgalar�n� olu�turabilmek i�in de, par�ac�klar�n titre�imini
sa�layan bir kuvvete gereksinimimiz var.
A��k�as� hi� kimse arac�y� bir kenara itip, sadece dalgalardan
s�z edemez: Arac�s�z bir dalga mant�k a��s�ndan imkans�zd�r.
�yleyse muhakkak bir "���k/dalga arac�s�" olmal�d�r ancak onun
yap� ta�lar� maddi olamaz.
EN K���K MADD� PAR�ACIKLARDAN DAHA S�PT�L
En k���k
maddi par�ac�klardan daha s�ptil olma hali, Michelson-Modey
deneyinden ortaya ��kar, fakat �te yandan bu deney, madde
par�ac�klar�n�n dalga nitelikli bir olguya sahip olduklar�n�
da onaylamaktad�r. �rne�in, �ift-aral�k deneyinde, elektronlar
da giri�im desenleri olu�turmaktalar. Bu dalga olgusu i�in bir
kan�tt�r. Deneylerde, elektron ve pozitron �iftlerinin ����a
ve �����n da elektron-pozitron �iftlerine d�n��t�r�lmesi
ba�ar�yla sonu�land�r�ld�. Anla��lan ���k ve madde, her ikisi
de ayn� arac�n�n i�inde birer dalgad�r, demek ki bunlar, ancak
�zel formlar� nedeniyle birbirinden farkl� g�z�kmektedir.
Bu durumda madde bir �e�it enerji olur; belki de "donmu�"
enerji: Buzun suyun donmu� bir hali olmas� gibi.
Bunun
nas�l g�r�nd���n� tasavvur etmeye �al��t���m�zda, hayallerimiz
donup kal�yor. Ancak matematiksel olarak madde ve enerjiyi
ayn� �at� alt�nda birle�tirmek hi�bir sorun yaratm�yor.
Einstein bunu �nl� E=mc2 form�l�yle ger�ekle�tirdi. Demek ki
madde ve enerji e�itlenebilir ve biri bir di�erine
d�n��t�r�lebilir; tek bir oranda, ki bunun kar��l��� ���k
h�z�n�n karesine denk d��mektedir.
�ok enerji e�ittir az madde, az
madde e�ittir �ok enerji.
Atom bombas� bunu kan�tlamaktad�r; birka� kilo madde, d�nya
�zerinde Hiro�ima b�y�kl���nde bir delik a�abiliyor.
Demek ki, Michelson ve Morley'in "esir ak�nt�s�n�"
bulamamalar�nda �a��lacak pek bir �ey yok; ��nk� d�nya, "deniz
esiri" �zerinde yelkenli gemiler gibi y�zm�yor; o, daha ziyade
bu "deniz esiri" i�inde ve i�inden her an kendini yenileyerek
zuhur ediyor. Michelson ve Modey de, ayn� kendi �l��m
gere�leri gibi "esir denizinde" birer titre�imdiler.
Esirden vazge�emeyiz; �����n dalga tabiat�ndan vaz
ge�emeyece�imiz gibi. Esiri olu�turan yap� ta�lar�n�n maddi
olamayaca��, daha �ok s�ptil olaca��n� bilmek gerekir. Bir
ba�ka deyi�le "kuantalt� esir". I��k kuantlar�ndan daha k���k
ve daha s�ptil, en k���k madde par�ac�klar�ndan daha k���k ve
daha s�ptil.
"Maddi
esir mevcut de�ildir. O, materyalist d�nya g�r���nden do�mu�
hayali bir kurgudur", diyor
Amerikal� kuantum fizik�isi Arthur Zajonc, I��k ve �uurun
Ortak Tarihi adl� kitab�nda �unlar� yaz�yor: "E�er biz �����n
bir dalga oldu�undan yola ��karsak, o zaman kar��m�za �u soru
��kar: Orada dalga �eklinde titre�mekte olan nedir? Su
dalgalar�nda, ses dalgalar�nda, titre�en tellerde... bir
�eyler hep titre�mekte. Ses fig�r� hava taraf�ndan
iletilmekte. Peki ama ���k dedi�imiz ak��kan fig�r� kald�r�p
g�t�ren ne? Yine de �u kesinlik kazanm��t�r: Bu �ey ne olursa
olsun, her hal�karda tabiat� maddi de�ildir. |