Kuantum Fiziği'nin Öyküsü

Belki de hiçbir kuram ,kuantum fiziği kadar bir yüzyıla böylesine belirgin bir damga vurmamıştır 1900 yılında Max Planck’ın kara cisim ışımasını kuantumlanmış enerji yayımıyla açıklamasının fizikte yarattığı devrim ,temposundan hiç yitirmeden 20 yüzyıl boyunca yeni kuşak bilim adamlarının olağanüstü düşünce ürünleriyle zenginleşerek sürdü Bugün eriştiğimiz bilgi düzeyi farkında olalım ya da olmayalım yaşamımızı etkileyen , kolaylaştıran pek çok uygulamayı ,işte bu bilimin öncülerine borçluyuz Geçtiğimiz yüzyılın en önemli düşünsel başarılarından biri de , atomaltı ölçekteki evreni inceleyen kuantum mekaniğinin tersine kozmos ölçeğinde etkili kütle çekimi betimleyen genel görelilik birbiriyle uyuşmamalarına karşın bu iki kuram birbirlerine tamamlayarak geliştiler Belki de önümüzdeki yıllarda bu kuramları özdeşleştirmek için sürdürülen çabalar meyvelerini verecek ve insanlık doğanın evrenin işleyişi konusunda yepyeni bir anlayışa kavuşacak
1897:PİETER ZEEMAN & JOSEPH THOMSON ; Zeeman ışığın bir atom içindeki yüklü parçacıkların hareketi sonucu yayımlandığını buldu Thomson’da elektronu keşfetti
1900:MAX PLANCK;Kara cisim ışımasını kuantumlanmış enerji yayımıyla açıkladı; kuantum kuramı böylece doğmuş oldu
1905:ALBERT EİNSTEİN ;Dalga özellikleri olan ışığın aynı zamanda daha sonra foton diye adlandırılacak olan belirli büyüklükte enerji paketlerinden oluştuğu düşüncesini ortaya attı
1911-1913:ERNEST RUTHERFORD& NIELS BOHR ;Rutherford atomun çekirdek modelini oluşturdu Bohr ise ,atomu bir gezegen sistemi gibi belirledi Ayrıca durağan enerji durumlar kavramını ortaya attı Hidrojenin tayfını açıkladı

1914:JAMES FRANK & GUSTAV HERTZ ;Bir elektron saçılım deneyiyle durağan durumların varlığını doğruladılar

1923:ARTHUR COMPTON; X-ışınlarının elektronlarla etkileşimlerinde minyatür bilardo topları gibi davrandıklarını gözlemledi Böylece ışığın parçacık davranışı hakkında yeni kanıtlar ortaya koydu

1923:LOUIS DE BROGLIE ; Madde parçacıklarının da dalga davranışı yaptığını öne sürerek dalga-parçacık ikiliğini genelleştirdi

1924:SATYENDRA NATH BOSE &ALBERT EINSTEIN ; Kuantum parçacıklarını saymak için ,daha sonra BOHR- EINSTEIN diye adlandırılacak olan ,yeni bir yöntem buldularAyrıca uç derecelerde soğutulmuş atomların tek bir kuantum durumuna yoğuşacaklarını önerdiler “BOSE- EINSTEIN YOĞUŞMASI” 1990’lı yıllarda deneysel olarak gerçekleştirildi

1925:WOLFGANG PAULİ ;Aynı özelliklere sahip fermiyon türü iki parçacığın aynı enerji düzeyinde bulunamayacağını söyleyen “dışlama ilkesi” ni açıkladı

1925:WERNER HEISENBERG & MAX BORN & PASCUAL JORDAN ;Kuantum mekaniğinin ilk biçimi olan matris mekaniğinin geliştirdiler ve kuantum alan kuramı yolunda ilk adımı attılar

1926:ERWİN SCHRÖDİNGER; Kuantum fiziğinin “dalga mekaniği” diye adlandırılan yeni bir betimlemisini geliştirdiyeni kavram daha sonra “Schrödinger denklemi ” diye adlandırılan ,bilimin en önemli formüllerinden birini de kapsıyordu

1926: ENRICO FERMİ &PAUL AMDIRAC; İki bilim adamı ,kuantum mekaniğinin parçacıkları saymak için yeni bir yola gereksinme duyduğunu belirlediler “Fermi Dirac istatistiği”,katı hal fiziğine kapıyı araladı

1926: DIRAC Işığın kuantum kuramı üzerine çok önemli bir makale yayımladı

1927:WERNER HEISENBERG Bir parçacığın aynı zamanda hem konumunu hem de hızını ölçmenin olanaksız olduğunu gösteren ünlü “belirsizlik ilkesi”ni açıkladı

1928: DIRAC;Elektronun karşı maddenin varlığını da öngören relativistik bir kuramını ortaya koydu

1932:CARL DAVID ANDERSON; Karşı maddeyi keşfetti Bu parçacık ,pozitron adı verilen bir antielektrondu

1934:HIDEKI YUKAWA; Çekirdek kuvvetlerinin ,mezon denen ağır parçacıklarca iletildiği düşüncesini ortaya attıBunların elektromanyetik kuvvete aracılık eden fotonlarla benzer işlev yaptığını öne sürdü

1946-48:ISIDOR RABI & WILLIS LAMB&POLYKARP KUSCH; Dirac kuramında tutarsızlıklar keşfettiler

1948:RICHARD FEYNMAN & JULLIAN SCHWINGER & SIN ILTRO TOMONAGA ; Kuantum elektro dinamik denen ve fotonlarla elektronların etkileşimini anlatan ilk eksiksiz kuramı geliştirdiler Kuram ,Dirac kuramındaki tutarsızlıkları açıkladı

1957:JOHN BARDEEN & LEON COOPER & ROBERT SCHRIEFFER ; Elektronların,kuantum özellikleri dirençsiz hareket olanağı veren çiftler oluşturabildiklerini gösterdilerBu süperiletkenlerin sıfır elektrik direncini açıkladı

1959:YAKIR AHARONOV & DAVID BOHM ;Bir manyetik alanın ,elektronun kuantum özelliklerini klasik fiziğin yasakladığı bir biçimde etkilediğini öne sürdüler “Aharov –Bohm etkisi”,1960 yılında gözlendi ve akla gelmedik pek çok makroskopik etkinin gizli işaretlerini verdi

1960:THEODORE MAİMAN ;Charles Townes ,Arthur Schawlow ve diğerlerinin daha önce yapmış oldukları çalışmaları ileri götürerek pratik kullanımlı ilk lazeri geliştirdi

1964:JOHN S BELL; “Bell eşitsizlikleri ” denen deneysel bir testle , kuantum mekaniğinin bir sistem için en eksiksiz tanımı verip vermediğinin sınanabileceğini söyledi

1964: MURRAY GELL & MANN; Madde parçacıklarını oluşturan ve kuark adı verilen temel parçacıklarla ilgili bir model geliştirdiKuarkların varlığı 1969 yılında deneysel olarak kanıtlandı

1970’LER: Parçacık fiziğinin maddenin dört temel kuvvet aracılığıyla etkileşen kuark ve leptonlardan oluştuğunu söyleyen Standart Model’in temelleri atıldıKuark modeli temelinde şiddetli çekirdek etkileşimlerini betimlemeyen “Kuantum renk dinamiği” kuramı geliştirildi

1982: ALLAIN ASPECT; Bell eşitsizliklerinin deneysel bir sınavıyla kuantum mekaniğinin eksiksiz bir anlatım olduğunu gösterdi

1995: ERIC CORNELL & CARL WİEMAN & WOLFGANG KETTERLE ; Mutlak sıfırın (-273 C) yalnızca milyonda bir derece üzerine kadar soğutulmuş metalik atom bulutlarını tek bir kuantum durumuna hapsederek ,70 yıl önce kuramsal varlığı öne sürülen BOSE & EİNSTEIN yoğuşmasını oluşturdular Bu başarı atom lazeri ve süper akışkan gazlar gibi pratik uygulamalar için yolu açtı