Mlliyet Milliyet Blog Milliyet Blog
 
Facebook Connect
Blog Kategorileri
 

29 Ekim '10

 
Kategori
Bilim
Okunma Sayısı
508
 

Dom (5)- kuantların temel özellikleri -3

Dom (5)- kuantların temel özellikleri -3
 

Kuantlar çevresel koşulları algılayıp, olasılık hesabı yaparak davranırlar.


Doğada yapıcı veya yıkıcı olabilen temel enerji sahipleri (kuantsal öğeler) bu enerjilerini nereye ne kadar oranda yatıracaklarını, varlıkların yapısal durumlarını dikkate alarak gerçekleştirirler. Bunu şu deneyden anlıyoruz.

Feynman (1985)’ten alınan aşağıdaki deney sonuçları şunu göstermektedir (refleksiyon-refraksiyon olayları):

Şekil 5: Doğadaki enerjinin nerede çok nerede az olacağına kuantsal öğeler karar verirler. Ayrıca kuantsal öğeler, rastgele davranmazlar; tüm davranışlarını olasılık hesaplarına dayandırırlar.

Bir kaynaktan gönderilen 100 fotondan yaklaşık %4ü kalın bir cam blokunun yüzeyinden yansıtılırken %96sı camın içine girer (1). Ama camın kalınlığı azaltıldığında durum değişir. Camın kalınlığı azaltıldığında, yansıyan foton miktarı camın kalınlığının fotonların dalga boylarına göre ölçülmelerine göre 0 (sıfır) ile %16 arasında değiştiği gözlemlenmektedir (2). Değişim rastgele değil, fotonun dalga boyu ve camın kalınlığına bağlı olmaktadır. Şekilde (2) görüldüğü üzere, fotonlar dalga boylarıyla camın kalınlığını ölçmekte ve olasılık hesabı yaparak camın içine mi girecekleri, yoksa camın yüzeyinden mi yansıyacaklarına karar vermektedirler. Bu olasılık hesabı varlığın büyümesi aşamasında, yani camın kalınlığı azken yapılmaktadır. Varlık büyüdüğünde (cam belli kalınlığa ulaştığında), varlığın yapısına ve dokusuna göre belirlenen bir değer sabitleştirilmekte (düzen-ölçütü ve solidifikasyon oluşumu) ve o değerde bir enerji varlığa aktarılmaktadır. (Bu konuda daha ayrıntılı bilgiler için Gedik 2008e bakınız)

Bir hatırlatma: Büyümenin ilk evrelerinde varlıkların yapısal durumlarının çevreden alınan verilere göre ayarlanması ve olgunlaşma evresinde sabitleştirilmesi olayı doğadaki tüm gelişmelerde görülür. İnsanların yetiştirilmesi dahil! Bu nedenle “Ağaç yaşken eğilir” ve “Ne ekersen onu biçersin” atasözleri ortaya çıkmıştır.

Atom-altı öğelerin davranışlarının olasılık hesaplarıyla nasıl gerçekleştirildiğinin anlaşılması için bir başka fizik deneyi sonuçlarını verelim:

Altdaki şekilde gösterildiği üzere, (S) noktasına bir ışık kaynağı ve (D) noktasına da bir detektör yerleştirilir. Aralarındaki perde üzerinde de (A) noktasına, bir delik açılır. Deliğin boyutu, (S)deki kaynaktan 100 foton gönderildiğinde, delikten sadece bir foton geçebilecek şekilde ayarlanır. Aynı boyutta bir ikinci delik (B), biraz daha yukarıdaki bir noktan açılır. (A) deliği kapatıldığında, (B) deliğinden de, gönderilen 100 fotondan sadece bir tanesi geçmektedir.

Her iki delik birlikte açık tutulduğunda ise, normal bir mantığa göre, gönderilen 100 fotondan 2 tanesinin geçmesi ve detektörden 2 kayıt işareti alınması beklenir. Ama gerçekte durum hiç de böyle olmamaktadır. A ve B delikleri arasındaki mesafeye bağımlı olarak, deliklerden geçen foton sayısı, sıfır ile dört arasında değişmektedir. Bu değişimin hangi kurala göre olduğu araştırıldığında ise, fotonların şöyle bir olasılık hesabı yaparak davranışlarını belirledikleri ortaya çıkmaktadır.

Küçük varlıklar âlemindeki öğeler sürekli titreşim halinde olan ve bu titreşimleriyle de doğa ve dünyayı sürekli algılayıp onlarla etkileşim içinde olan canlı özellikli öğelerdirler. Davranışlarını çevreleriyle olan ilişkilerine göre belirlemektedirler. Yani birileri onları gözlemliyorsa, bir parçacık gibi (madde) davranıyorlar ve kendilerinden istenileni yapıyorlar. Gözlemlenmediklerinde ise, dalga boylarıyla çevrelerini ölçüp-biçiyorlar ve bir olasılık hesabı yaparak, çıkan sonuca göre davranıyorlar. Yani varlıkların en küçük öğeleri, kendilerinin başkalarınca gözlenip-gözlemlenmediklerini bilmekte ve davranışlarını buna göre ayarlamaktadırlar. Gözlemleniyorlarsa, madde (parçacık) olarak davranıyorlar; gözlemlenmiyorlarsa, dalga şeklinde davranıyorlar.

Tüm dalgalar şekil 4.2’de gösterilen türde bir sinüs eğrisi şeklinde davranırlar. Yani sıfır değerinde bir başlangıç noktasıyla ölçmeye koyulurlar. Dalga boylarının ¼ ne ulaştıklarında maksimum güçlerini, ½ ine ulaştıklarında yine sıfır değerini, ¾ dalga boyuna ulaştıklarında minimum güçlerini, 4/4 dalga boyuna ulaştıklarında yine sıfır başlangıç değerini gösterirler.

(D)ye ulaşmak isteyen bir fotonun önünde iki seçenek vardır. Ya (A) deliğinden geçecektir, ya da (B). Foton her iki seçeneği de teker teker değerlendirir: Örn. (A) yolunu dalga boyuna göre hesaplamaya başlar; 1 dalga boyu, 2 dalga boyu, 3, 4, 5, 6, .. vs. ve (D) hedefine vardığında dalga boyunun hangi değerde bulunduğuna bakar. Diyelim maksimum (+1) değeriyle son buldu. Şimdi diğer (B) yolunu aynı şekilde hesaplamaya başlar; diyelim minimum (-1) değeriyle son buldu. Foton bu iki değeri toplar: +1-1=0. Sıfırın karesini alır: yine sıfır. Ve foton kararını verir: Bu durumda hedefe varmanın hiçbir yararı yok; (S)den gönderilen 100 fotondan hiçbiri delikten geçemez ve (D) detektörüne hiçbir foton ulaşmaz.

Başka bir ölçüm sonucu şöyle olsun: (SAD) yolu sonunda ulaşılan değer (+1), (SBD) yolu sonunda ulaşılan değer de ( +1) ise, +1 +1 = 2. İkinin karesi alınır: 4 eder. Bu durumda (S)den gönderilen 100 fotondan 4 tanesi deliklerden geçer ve (D) detektörü 4 foton kayıt eder. Delikler normalde birer foton geçirecek kadar büyüklükte olmalarına rağmen, normalde 2 fotonun geçebileceği deliklerden 4 tane foton geçer!

Olasılık hesaplı işlemlerin ilginç yönü bu noktadadır. Normal değer 1 = bir olarak kabul edildiğinde, hesaplama sonucu 1’den büyük olan değerlerin karesi alındığında, sonuç çok büyük oranda artarken, 1’den küçük sonuç değerlerinin kareleri gittikçe küçülürler. Örneğin 1.5’in karesi 2.25 gibi büyüyen bir değer verirken, 0.5’in karesi, 0.25 gibi küçülen bir sonuç verir. Doğadaki tüm olaylar ve işlemler de böyle bir olasılık hesabı sonucuna göre yapılmaktadır.

Önerilerine Ekle Beğendiğiniz blogları önerin, herkes okusun.

 
Tıklayın, siz de blog yazarı olun! Aklınızdan geçenleri paylaşın!
 
 

Sanıyorum bir-iki kez daha okuyunca anlayacağım bu bölümü; ama çoğu insan için anlaşılması neredeyse olanaksız bir düzenekten, sistemden söz ediliyor burada. Öncekiler kadar, hatta daha sade bir anlatım mümkün olabilir miydi acaba?.. Derin saygıyla... MS

Mehmet Sağlam 
 31.10.2010 0:49
Cevap :
Merhaba Mehmet Bey kardeş, Bizler olaylara öylesine "büyüklerin küçükleri" yönlendirmesi yönünde bir bakış açısına alıştırılmışız ki, doğal sistemin, "küçüklerin büyükleri oluşturması" şeklindeki davranışlarını anlamak bizlere çok zor geliyor. Bu konu hakkında gelecek yazılarda daha ayrıntılı bilgiler gelecek, dolayısyla anlaşılması bira daha kolaylaşacak. Örneğin "Hayatın müsveddesi yoktur" bölümü bu konuda epey yeni bir bakış açısı sunacak. Saygılarımla. ismet  31.10.2010 11:14
 
Facebook hesabınızla yorum yapın, daha çabuk onaylansın!
Toplam blog
: 45
Toplam yorum
: 70
Toplam mesaj
: 12
Ort. okunma sayısı
: 945
Kayıt tarihi
: 14.08.10
 
 

K.T.Ü.de paleontoloji ve tarihsel jeoloji öğretim üyesiyim (Prof. Dr.). Yeryuvarında hayatın oluşum ..

 
 
Yazarı paylaş
  • Tümünü göster