GÜNCEL VE PRATİK HAYATLA İLGİLİ FİZİK UYGULAMALARI
Günümüzde ise fizikçiler öyle teoriler kullanıyorlar ki, bu teorilere göre bir kedi hem ölü hem canlı durumunda bulunabiliyor
(Shrödinger)
2 bin yıl önceki bilim adamlarının dünyayı ve evreni tanımlayışları şüphesiz günümüzden çok farklıydı Ancak 2 bin yıl sonra yaşayacak olanlar günümüze baktıklarında ne görecekler acaba? Günümüzün bilimi ile 2 bin yıl sonraki bilimi arasındaki fark, günümüz ile 2 bin yıl öncesi arasındaki farktan daha mı az olacak? Modern bilim (ya da fizik) henüz oldukça genç Modern fiziğin doğuşu 1900 yılına dayanıyor Ondan önceki 300 yılı gelişmelerini bile dahil etsek en fazla 400 yaşında diyebiliriz günümüzün bilimi için
Günümüzün fizik bilimi ile 2000 yıl öncesinin 'bilimi' arasında epistemolojik kopuşlar olmasına rağmen, birçok benzeşimler de kurmak mümkün: Örneğin nasıl eski Yunan'da 'Yeryüzü yasaları' ile 'Gökyüzü Yasaları' birbirlerinden ayrı ise, günümüzdeki birçok fizikçinin kafasında, ya da en azından yaptıkları pratikte, mikro dünya ile makro dünya arasında bir ayrım vardır
Bir fizikçi, örneğin bir nesnenin hareketini incelerken, eğer bu nesne ışık hızına yakın yol alıyorsa başka teori kullanır, yavaş gidiyorsa başka teori kullanır, boyutları çok küçük ise çok başka bir teori kullanır
Atom boyutlarındaki nesnelerin devinim yasaları ile, normal boyutlardaki nesnelerin devinim yasaları birbirinden çok farklıdır
O kadar ki, bunların arasında 'ontolojik' yani varlıkbilimsel bir ayrım sözkonusudur
(fizik teorileri diyagramı)
Sözünü ettiğim mikro dünyanın, yani atomun ve atom altı parçacıkların dünyasını 'Quantum fiziği' ile açıklıyoruz Burada quantum fiziğinin ayrıntılarına girmeyeceğiz Bunun için bir veya daha fazla bir seminer gerekir ( modern fiziğin (quantum fiziğinin) temel ilkeleri'nin resmidir)
Mikrokosmoz düzeyinde, yıllardır birçok deneyle ispatlanmış quantum yasalarını uyguladığımız da sağduyuya aykırı olaylar gözlemliyoruz
Örneğin birbirlerinden uzak mesafede bulunan ve birbirlerine sinyal gönderme durumu olmadan birbirlerini etkileyen elektronlar, aynı anda iki yerde birden 'varolan' fotonlar,
vb
Bütün bunlar sağduyuya ve bilinen kullandığımız mantığa aykırı kaçsa da 'gerçektir' ve doğa böyle davranmaktadır
Kolumuzdaki kol saatlerinin iç mekanizması bile bu 'garip' çalışma prensibine uygundur
Ancak esas sorun mikrodüzeyde olan bu olayları makro düzeye, yani bizim günlük hayattaki boyutlarımıza taşıdığımızda ortaya çıkmaktadır
Bu konuda geliştirilen birçok düşünce deneyinden en ünlüsü Schrödinger'in kedisidir
Bu düşünce deneyinde, bir foton (yani ışık) kaynağı ve üzerine düşen fotonun kuantum halini, bir yansıtılan bir de geçirilen olacak şekilde gerçekleştiren bir yarı geçirgen ayna bulunmaktadır Bu aynanın bir tarafında da, foton kendisine ulaştığında bir silahı ateşleyecek (burada makro düzeye geçiliyor) ve böylelikle de kediyi öldürecek bir mekanizma bulunmaktadır Böylelikle, ışık kaynağından bir foton geldiğinde kedinin içinde bulunduğu durum 'hem ölü hem diri' olmaktadır Mikro düzeyde bu durum hiç de garip kaçmaz Gerçekten kuantum seviyesinde 'kuantum halleri' iki değişik halin üst üste binmesiyle oluşmaktadır Ama bunu makro boyuta taşıdığımızda, yukarıdaki gib bir paradoks ortaya çıkmaktadır
Ancak henüz bu yukarıda bahsettiğim makro düzeye geçiş bilimsel olarak ispatlanamamış, sadece düşünce deneyi düzeyinde kalmıştır Nasıl 2500 yıl önce 'Gökyüzü yasaları' ile 'Yeryüzü yasaları' birbirlerinden farklı zannediliyorduysa, günümüzde de 'mikro boyuttaki' kuantum seviyesindeki nesnelerin ontolojisi ile 'makro boyuttakilern' ontolojisi çok farklıdır
Bu sorunun çözümüne dair kuantum felsefecileri ve fizikçiler çok çeşitli görüşler ortaya atmaktadırlar
Burada bütün bu değişik fikirlere yer veremeyeceğiz
Ben çözümün 'birleşik alan teorilerinde' yattığını söyleyen fizikçilere katılıyorum
Bunu anlatabilmek için öncelikle günümüzde bütün evreni betimleyen 'Standart Model'in ne olduğuna kısaca bakalım:
Deneylerle desteklenen teoriler sonucu günümüzde şöyle bir evren modeli ortaya
çıkar:
Evrende dört kuvvet bulunmaktadır:
1) Evrensel Çekim kuvveti;
2) atomları birbirine bağlayan elektromanyetik kuvvet;
3) atomun çekirdeğindeki proton ve nötronları birarada tutan güçlü kuvvet;
4) radyoaktiviteden sorumlu zayıf kuvvet
'Zayıf kuvvet' ile 'elektromanyetik kuvvet'i aynı kuvvetin iki ayrı görünümü
olarak ifade eden bir teori bulunmuş ve deneylerle ispatlanmıştır (Elektrozayıf kuvvet) Modern evren kuramına göre, evrenin başlangıcında bütün bu kuvvetler biraradaydı Çok kısa bir zaman dilimi (saniyenin milyarda biri gibi) içinde kuvvetler ayrıştı ve parçacıklar meydana geldiBu parçacıklar da şu anda içinde yaşadığımız evreni ve o evreni sorgulayan biz insanları meydana getirdi
Yüzlerce parçacık, kuarkların ve anti-kuarkların ikili ya da üçlü kombinasyonlarından oluşur Evrenin başlangıcındaki yüksek enerjide bu olanaklıydı, ama şimdi bu çeşitli parçacıkları ancak parçacık
hızlandırıcılarındaki çarpışmalarda ve uzaydan gelen kozmik ışınlarda görebiliyoruz Evrendeki bütün maddeler ise yalnızca proton, nötron ve elektrondan olusur Proton ve nötron ise daha temel parçacıklardan, 'yukarı' ve 'aşağı kuarklar' dan meydana gelmistir Dolayisiyla, evrendeki her şey yukarı, aşağı kuarklardan ve elektrondan oluşur Evrendeki maddelerin içinde neden karşı-parçacıklardan (örnegin anti-proton gibi) meydana gelmis olan maddeler bulunmadığı, yani neden evrende karşı-madde bulunmadığı, varsa bile neden maddeden çok daha az miktarlarda olduğu sorusu ise şimdilik yanıtlanamamaktadır
Çok kısa bir özetini sunduğum bu Standart Model'in bazı açmazları vardır
Öreğin kuarkların kütlelerinin kaynağı nedir? Neden kuarkların kütleleri birbirlerinden bu kadar farklıdır
Evrendeki 4 ayrı kuvvet nasıl birleşir ve birleştiklerinde ortaya nasıl bir fizik çıkar
Bu ve buna benzer soruların çözümü 'Büyük Birleştirme Teorilerinde' yatmaktadır
Ya da kuantum mekaniği ile Genel Göreliliğin birleşmesinde
Yukarıdaki sorunların çözümü demek, ortaya yeni bir fiziğin dolayısıyla 'yeni bir fiziki dünyanın' çıkması demektir
Bu noktada günümüz fizikçilerini geçmişteki bilim adamlarından ayıran en önemli 'felsefi görüşleri' ortaya çıkmaktadır
Bu kendiğinden gelişen felsefi görüşe göre, fizikçiler bir 'fiziki dünya'dan yola çıkıp 'Platoncu dünyayı' kurmak yerine, 'Platoncu dünya'dan yola çıkıp 'fiziki dünyayı' kuruyorlar (R
Penrose)
Dünyanın en büyük parçacık hızlandırıcısı olan CERN'de yapılan deneylerde tam da bu yukarıda belirttiğim Penrose'un sözlerini ispatlayıcı çalışmalar yapılmaktadır Hızlandırıcıdaki hemen bütün deneylerde (ki bunlara dünyanın her tarafından binlerce fizikçi katılmaktadır) yeni 'teoriler' araştırılmaktadır Bu yeni teoriler 'Standart Model'in açığını kapamaya yönelik değil, onu tamamen değiştirmeye yöneliktir Bu bağlamda henüz keşfedilmemiş, üstelik SM'e göre varolması zorunlu olmayan, ama birçok sorunu çözmek için varlığına inanılan parçacıklar (Higgs, SUSY, vb) araştırılmaktadır Bu nedenle günümüzde parçacık fizikçileri kendilerine 'phenomenolojistler' adını takmıştır