Fizik Kuramları
Evrendeki fizik kurallarını açıklamak için iki ayrı kuram grubunu kullanıyorduk: Çok küçüklerin dünyası için kuantum kuramı ve onlardan büyükler için görelilik kuramı. Görelilik kuramında kütleçekimi yasası, elmanın niçin ağaçtan düştüğü, gezegenlerin neden yıldızları etrafında döndüğünü gibi konuları açıklamakta başarılıdır. Ancak atom parçacıkları düzeyinde anlamını yitiriyordu. Atomları bir arada tutan kuvvetleri açıklamakta ise güçlü nükleer kuvvet, zayıf nükleer kuvvet ve elektromanyetik kuvvet kuramları kullanılmaktadır. Güçlü nükleer kuvvet, atomları birbirine bağlar ve atom çekirdeğinde protonların ve nötronların bir arada kalmasını sağlar, ancak yalnızca atom çekirdeğinin çapı üzerinde etkilidir. Zayıf nükleer kuvvet, atom çekirdeğinin bozunmasından ve bazı parçacıkların çekirdek ile etkileşiminden sorumludur. Elektromanyetik kuvvet, zıt elektrik yüklü parçacıkların birbirini çekmesini, aynı elektrik yüklü parçacıkların da birbirlerini itmelerini sonucunu doğurur. Böylelikle atomun çekirdeğindeki protonlarla çevresindeki yörüngelerde dolaşan elektronların birbirlerini çekmelerini sağlar. Tüm bu temel kuvvetlerin taşıyıcı parçacıkları vardır: Kütleçekiminin graviton, elektromanyetiğin foton, zayıf nükleer kuvvetin bozon, güçlü nükleer kuvvetin gluon. Higgs bozonunun 2012'de bulunması, herşeyin kuramına giden yolda biraz daha ilerlememizi sağladı. Parçacıklara kütle kazandıran Higgs bozonudur. Tüm ilerlememize rağmen Standart Model birçok kusura sahiptir, bunları çözebilmek için yeni kuramlar ortaya atılmaktadır.
Kuvarklar ile gluonlar, atom çekirdeğinde yer alan protonları ve nötronları; leptonlar, elektronlarla nötrinoları oluşturur. Kuvarklarla leptonlar birlikte bozonları oluşturur. Bozonlar, parçacıklar arası etkileşimi sağlayan, kuvvetleri oluşturan ve taşıyan parçacıklardır. Fotonlar ve gluonlar bozon türleri arasında yer almaktadırlar.
Resim CC BY-SA 3.0 lisansı altındadır.
Resim CC BY-SA 3.0 lisansı altındadır.
Belirsizlik İlkesi
Momentum, bir nesnenin kütlesi ve hızının çarpımıdır. Kuantum fiziğinde Heisenberg'in belirsizlik ilkesine göre, bir parçacığın momentumu ve konumu aynı anda tam doğrulukla ölçülemez. Bir parçacığın konumu ne denli doğrulukla ölçülürse (yani konumunun belirsizliği ne denli küçük olursa), buna karşılık momentumunun belirsizliği aynı oranda büyük olur. Tersine, momentumdaki belirsizlik küçüldükçe, aynı oranda konumunun belirsizliği büyür.Belirsizlik ilkesi başlığı altındaki yazı, https://tr.wikipedia.org/wiki/Belirsizlik_ilkesi adresinden alıntıdır. Yazı CC BY-SA 3.0 lisansı altındadır.
Çok ilginçtir ki, atom çekirdeğinin zarını (kabuğunu) oluşturan elektronlara belirsizlik ilkesinin sonucu olarak hükmedememekteyiz.
"O, geceyi gündüze sokuyor, gündüzü de geceye sokuyor. Güneşi ve ayı emrine âmâde kılmıştır. Her biri mukadder bir gayeye akıp gidiyor. İşte bu gördüklerinizi yapan Allah sizin Rabbinizdir. Mülk (hükümranlık) O'nundur. O'ndan başka taptıklarınız ise, bir çekirdek zarını bile idare edemezler." Fatır:13
"İnkâr edenler: 'Bize o kıyamet saati gelmez.' dediler. De ki: 'Hayır, öyle değil, gaybı bilen Rabbim hakkı için kıyamet size mutlaka gelecektir. O'nun ilminden göklerde ve yerde zerre kadar bir şey kaçmaz. Bundan daha küçük ve daha büyük ne varsa, hepsi muhakkak açık bir kitaptadır.' " Sebe:3
Anti Madde
Eskiden fiziğe göre bir parçacığın enerjisi daima pozitif olmalıydı. Ancak 1928'de elektronların davranışını açıklamak üzere özel görelilik ve kuantum teorisini birleştiren bir kuram ortaya atıldı. Kuramda her parçacığın kendisiyle tıpatıp aynı ama yükü zıt olan bir karşıt parçacığı olacağı öngörülmekteydi. 1936 yılında elektronun karşıt parçacığı olan pozitronun varlığı kanıtlandı. 1955 yılında protonun karşıt parçacığı negatif proton keşfedildi. 1956'da ise antinötron bulundu. 1965'te ise atom çekirdeğinin karşıt parçacığı olduğu keşfedildi. 1995 yılına gelindiğinde ise CERN'de karşıt hidrojen atomunu üretebildik. Standart Model'e göre madde ile antimadde arasında muhteşem bir simetri var ve fizik yasaları çiftlerden her biri için aynı işliyor.Dışlama İlkesi
İki atomaltı parçacık, bir çift oluşturduğunda, aralarında çok uzak mesafeler olsa bile biri diğerinin ne yaptığını bilebilir. Çifti oluşturan parçacıklardan birinin hareketini tespit ettiğiniz anda, diğerinin ters yönde aynı hızla kendi ekseni etrafında hareket etmekte olduğunu anlayabilirsiniz. Bu durum 1997'de fizikçilerin iki fotonu yaklaşık 11 km. uzağa göndererek, birine müdahele ettiklerinde diğerinin aynı anda tepki verdiğini tespit etmeleriyle kanıtlanmış oldu."Yerin bitkilerinden, kendi nefislerinden ve daha bilemeyecekleri şeylerden bütün çiftleri yaratan Allah'ın şanı ne yücedir." Yasin:36
" Öğüt almanız için de herşeyi çiftler halinde yarattık." Zariyat:49
"Çifte ve Tek'e." Fecr:3
Özel Görelilik Kuramı
Madde, hareket ve zaman birbirlerinden etkilenmektedirler, birinin diğerlerine göre önceliği yoktur. Bu teori, hareketinin durumu ne olursa olsun tüm gözlemcilerin ışığın hızını her zaman aynı büyüklükte ölçeceğini; zamanın ve uzaklığın gözlemcinin konumuna bağlı olarak değişebileceğini;durağan bir gözlemciye göre yüksek hızlarda hareket ederken gözlemlenen cisimlerde boyutlarının küçüldüğünün gözlenmesi gibi bozulmaların oluşacağını; hız arttıkça kütle arttığından maddenin ışık hızına ulaşamayacağını; madde hızlandıkça zamanın o madde için yavaşlayacağını; ışık hızına ulaşılabilinirse ulaşan için zamanın duracağını; hiçbir şeyin ışığın hızını geçemeyeceğini öngörür. E=mc2 Bu meşhur denklemde E enerjiyi, m kütleyi ve c ışık hızını simgeler. Bu denklem bize, maddenin meydana çıkmayı bekleyen enerji, enerjinin ise serbest kalmış madde olduğunu söyler. Işık hızının karesi muazzam bir sayı olacağına göre her maddede çok büyük enerji saklanmaktadır. 1905 yılından günümüze kadar yapılan testler ve deneyler bu kuramı daima doğrulamıştır. Bu kurama özel adının verilmesinin bir sebebi, hiçbir engelle karşılaşmadan hareket eden cisimlere göre değerlendirme yapılmasıydı. (Örneğin kütle çekimi hesaba katılmıyordu.)Genel Görelilik Kuramı
1915 yılında Albert Einstein tarafından sunulan modern fizikte kütle çekimini açıklayan kuramdır. Zaman, uzayın bir parçasıdır. Zaman ve uzayın üç boyutu ayrılmaz biçimde birbirlerine bağlıdır. Kütlesi olan her madde uzay üzerinde bir çöküntü oluşturur, kütle çekimi de bu çöküntü sonucu oluşur. Yıldızları, gezegenleri, uyduları yörüngelerinde yüzdüren, etkileşimleri dolasıyla uzay-zamanın değişime uğramasıdır. Genel göreliliğin tüm önermeleri de günümüze kadar daima doğrulanmıştır."Melekler ve Ruh miktarı ellibin yıl süren bir gün içinde O'na çıkar." Mearic:4