Bakınca her şeyi görebilir misiniz?
2023 Nobel Fizik Ödülü bu sene üç bilim insanı, Pierre Agostini, Ferenc Krausz ve Anne L'Huillier arasında paylaştırılmış. Bu üç bilim insanının ödüle layık görülmesinin sebebi atomlardaki değişimlerin anlık görüntüsünü verebilen ultra kısa ışık darbeleri olan lazer ışığı üretebilmeleri olmuş.
Bir şeyin nerede olduğunu nasıl tespit edersiniz?
Bakarım!
Bakınca nerede olduğunu kendi gözlerimle görürüm.
Ya hareketli bir şeyse?
O zaman sadece üç boyut yeterli olmaz, bir de zaman parametresi lazım. Baktığın şey hangi anda nerede onu tespit etmek lazım.
Peki öyle bir şey olsun ki bu baktığımız şey, gözümüzle göremeyelim mesela, o zaman ne yaparsınız?
O zaman durum biraz karışır.
Mikroskopla falan bakmak gerekir herhalde. Belki de elektron mikroskobuyla falan bakmak gerekebilir.
Mikroskopla falan da görünmüyorsa?
Çok küçük bir şey, ama var olduğunu biliyoruz bir şekilde.
Böyle bir şeyin nerede olduğunu tespit etmenin bir yolu var mıdır sizce?
Doğrusunu isterseniz bildiğim kadarıyla farklı yöntemler var tabii ki.
Bilim insanları küçük şeylerin yerini tespit etmek için farklı düzenekler kuruyorlar. Belki bu düzeneklerle tespit edilebilir.
Çok teknik konular bunlar. Çok da karışık konular.
Bir takım ışın demetleri falan gönderiyorlardır o küçük şeyin üzerine ve gölgesine falan bakıyorlardır mesela.
Birtakım algılayıcılar falan da vardır belki yer tespiti için, böyle şeylerle tespit ediyorlardır o küçük şeyin yerini.
***
Heisenberg’in belirsizlik ilkesi diye bir kuram var.
Kuantum dünyasında bir şeyin yerini tespit ettiğinizde hızı konusunda yeterli bilgi edinemiyorsunuz.
Hızını tespit ederseniz de yeri konusunda bilgi edinemiyorsunuz.
Kuantum dünyası olasılıklar dünyası. Kuantum parçacıkları her an her yerde aynı anda olabiliyorlar!
***
Bahsettiğim kişi Werner Karl Heisenberg.
Ünlü Alman teorik fizikçi.
Kuantum mekaniğinin geliştirilmesi konusunda önemli çalışmalar yapmış ve bir yandan Heisenberg (1925 yılında), diğer yandan da Erwin Schrödinger (1926 yılında) atomun kuantum dalga mekaniğini birbirlerinden bağımsız olarak farklı şekilde formülüze etmişler.
Heisenberg 1927 yılında ise “belirsizlik ilkesi” diye bir kuram atmış ortaya.
1932 yılında da bu konu ona Nobel fizik ödülü getirmiş.
Her iki fizikçi de kuantum kuramı üzerine oldukça ünlü bilim insanları aslında.
Heisenberg belirsizlik ilkesiyle, Schrödinger ise ünlü kedisiyle zamanında kuantum kuramının geliştirilmesi üzerine oldukça yoğun çalışmalar yapmışlar.
***
Peki bu sene fizik Nobel ödülünün konusu nedir bilen var mı?
2023 Nobel Fizik Ödülü bu sene üç bilim insanı, Pierre Agostini, Ferenc Krausz ve Anne L'Huillier arasında paylaştırılmış.
Bu üç bilim insanının ödüle layık görülmesinin sebebi atomlardaki değişimlerin anlık görüntüsünü verebilen ultra kısa ışık darbeleri olan lazer ışığı üretebilmeleri olmuş.
Nasıl yani?
Artık atomları daha yakından gözlemleyebileceğimiz bir teknoloji mi bulmuş bu bilim insanları?
Evet, bu buldukları yeni yöntem ultra kısa dalga boyu olan lazer ışınları üretiyor.
Bir elektronun atom çekirdeği etrafında dönerken bakıldığı o anda nerede olduğunu gösterebilecek bir yöntem bu buldukları.
Tabii hemen Heisenberg’in belirsizlik ilkesine ne oldu demeyin, o ilke olduğu yerde duruyor.
Doğal olarak yerini tespit edebilseniz de elektronun o andaki hızı konusunda halen daha bir bilgi sahibi olamıyorsunuz. Belki iki noktada görüntüsünü alıp zaman aralığına bölerseniz anlık ortalama hızını tespit edebilirsiniz, ama tek noktada hem hız hem konum tespiti yapmak mümkün değil.
Yani belirsizlik ilkesi olduğu yerde duruyor halen daha.
Sadece çok daha kısa zaman aralığında görüntü elde edebildiğiniz için bu yöntem elektrona o bakıldığı anda yerinin çok daha kesin olarak tespit edilmesinde işe yarıyor.
***
Peki bunu nasıl yapmışlar?
Lazer ışığını oldukça kısa aralıklarla yakıp söndürerek!
Kısa aralık dediğim de attosaniyeler düzeyinde.
Attosaniye de nedir diyorsanız 1 attosaniye bir saniyenin 10 üzeri 18’de biri.
Elektron hareketleri 0,1 attosaniyede oluyormuş!
***
Bu kadar küçük zaman aralıklarında ölçüm yapabilmek muhteşem bir şey.
Bakalım bu gelişme bilim dünyasının ötesinde günlük hayatımızda nelere kadir olacak, teknolojik olarak ne gibi gelişimlere imkân sağlayacak!
Belki de süper cep telefonları üretilebilecek bu teknoloji sayesinde.
İnternet hızları belki de arşa varacak.
Bizde değil belki, ama dünyada zaten oldukça hızlı aslında internet hızı. Rusya’da bile özellikle evlere verilen hizmet oldukça yeterli.
Cep telefonları üzerinden ise burada da aslında eve nazaran oldukça yavaş, ama neyse, konumuz bu değil şimdi.
Şimdiden bu sayede tıp konusunda kimi hastalıkların tespiti için bu teknolojinin oldukça faydalı olacağını söylüyor bilim insanları.
***
Ne diyorduk?
Bakıyorduk! Bir şeyin nerede olduğunu görmek için bakmamız gerekir diyorduk.
Biz bakakalırken olduğumuz yerde, eller neler icat ediyor, görüyor musunuz?
Biz ise bakıp duruyoruz işte süt veren canlının trene baktığı gibi, bakakalıyoruz nedense olduğumuz yerde her şeye.
O canlı süt vermiyordu değil mi?
Haklısınız, özür dilerim, karıştırdım yine.
Bilimle kalın.
Moskova’dan herkese sevgi ve saygılarımla.
