Atom altı parçacıklar arasındaki nükleer etkileşime ‘kuantum etkisi’ denir. Kuantum kuramı bu etkileşimlerin dilini çözmeye çalışır. Kuantum, enerji paketleri yada ışıma birimlerine verilen isimdir. Kuantum sözcüğü aynı zamanda, hem parçacık hem de dalga terimiyle eş anlamlıdır. Yani kuantum, ikili özellik gösteren, statik olmayan bir şeyi anlatır. Bir şeyin iki farklı gerçeklikte tezahür edebildiğini ifade eder.
Örneğin, Zen Budistleri ayı göstermek için bir parmağa ihtiyaç olduğunu, fakat bir kere ayın farkına vardıktan sonra parmakla canımızı sıkmamamız gerektiğini söylüyorlar. Parmak, ay temel düşüncesini anlamak için bir semboldür. ‘Parçacık’ ve ‘dalga’ ve ‘aynı’ ve farklı’ sözcükleri de maddenin doğasını anlatmak için birer semboldürler. Bütün sözcüklerin sembol olduğunu düşünüp bu anlamda, sınırlarının ötesine geçmeye çalışabiliriz.
Görünürün ardındaki görünmeyen, yeni fizikle metafizik arasındaki köprülerin kurulması için anlayışların esnemesi gerekiyor. Artık yapılan son çalışmalar bizleri öyle bir noktaya getirmiştir ki, hem fizikçi hem de mistik için kavram halindeki bilgi’nin sınırlarını belirlemeye çalışmak gittikçe zorlaşmıştır. İşin gerçeği budur.
Zen ve Taocu düşünce gibi mistik düşüncenin de kozmik ve billur kollarının uzantıları yeni fizikle kendini bütünlemektedir. Sembollerin işaret ettiği yeni anlayışa ya da bilgiye kavuşup, sentezlerimizi yaptıktan sonra da sembolü terk edip, Hakikatin ya da bilgeliğin özüyle meşgul olabilmeliyiz. Bu Tao’cu bilge çuang çu’nun sözlerine de benzemektedir: ‘Balıkçı sepetleri balık tutmaya yarar; ama balığı tuttu mu insan sepeti unutur. Kapanla tavşan tutulur ama tavşanı tuttu mu insan kapanı unutur. Sözler düşünceleri ifade etmeye yarar, ama düşünceler kavrandığı zaman insan sözleri unutur.’
KUANTUM KURAMI NE ZAMAN ORTAYA ÇIKTI?
19. yy’ın sonlarına doğru Max Planck, atom altı parçacıklarının tamamlayıcılığına benzer bir olay keşfetti. Isı ışımasındaki enerjinin sürekli yayılmayıp kendini kesikli birimler şeklinde yahut enerji paketleri şeklinde gösterdiğini buldu. Einstein, bu ışıma birimlerini ‘kuanta’ diye adlandırdı. Bu yüzden ismini Kuantum Teorisi koydu. Einstein daha sonra, ışık dahil bütün ışıma biçimlerinin hem dalga hem de kuanta biçiminde yayılabileceğini ileri sürdü. Gerçektende daha sonra ışığın daha çok, parçacık yahut ‘foton’ gibi davrandığı ve sürekli olmayan kuanta biçiminde yayıldığı keşfedildi. Bununla beraber elektronlardan farklı olarak fotonların kütlesiz olduğu ve daima ışık hızıyla hareket ettiği ortaya çıktı. Kuantum teorisini daha iyi anlamak için atomu incelemekte büyük yarar var. Atomun iç yapısı bu teoriyi anlamak için bize ışık tutacak.
ATOMUN İÇ YAPISI
Kuantum teorisinin ortaya koyduğu gerçeklerden biri atomun iç yapısıdır. Tabii ki bu keşif sadece maddenin özelliklerinin deşifre edilmesiyle kalmamış, bugüne kadar gerçeklik olarak kabul ettiğimiz birçok kavramın da sorgulanmasına neden olmuştur. Madde, zaman, uzay, şuur, evren gibi kavramların daha gerçekçi yaklaşımlarla anlaşılması için bu teoriden yararlanmak mümkün olacaktır. Atomun MÖ. 400 lü yıllarda Demokritos tarafından yapılan tanımı da artık geçersizdir. Demokritos maddenin daha fazla bölünmesi mümkün olmayan en küçük parçasına yunanca bölünemez anlamında “atom” demiştir. Maddelerin gerçekten de atomlardan oluştuğunu ise ilk kez, 1808’de John Dalton ispatlamıştır. Günümüz fizikçileri yakalamaya ça1ışhkça bizden kaçan soyut atom modelini ele almakta ve atomun belirli bir şeklinin dahi olmadığını savunmaktadırlar.
Kuantum teorisine göre atomlar; proton, nötron ve elektronlardan meydana gelir. Nötron ve protonların her biri kuark adı verilen üç küçük parçacıktan oluşur. Çekirdek içinde ayrıca 206 çeşit atom altı parçacık olduğu keşfedilmiştir. Bu parçacıklar, ışık hızına yakın hızlarda hareket ettiği için bir “nükleer kuvvet kuantum etkisi” yaratır. Elektronlar ise bu nükleer kuvvet nedeniyle çekirdeğin etrafındaki çeşitli yörüngelerde dans eder. Elektronlar, hem kendi etraflarına hem de çekirdek etrafındaki yörüngelerde spin hareketi ile döner. Spin hareketi, Dünyanın da hareketidir. O da bir elektron gibi hem kendisinin hem de güneşin etrafında döner. Bir elektronun bir atom da nerede olduğunu bildiğimizi söylememiz, bir gezegenin güneşin etrafında nerede olduğunu bilmemizle aynı değildir. Klasik bir yörüngeyi takip etmesi için bir elektronun belli bir anda tam olarak hem yerinin hem de hızının belirli bir değeri olması gerekir. Oysa ki Heisenberg’in belirsizlik prensibi’nin ortaya koyduğu gibi elektronun yörüngesini belirlemek için yapılan her ölçüm onu o kadar bozar ki hangi yörüngeyi izlemekte olduğunu belirleyemeyiz.
Elektronların atomda bir yörünge izleyip izlemediklerini söylemek için bir yol yoktur ve buna inanmak için de bir neden yoktur. Bu ölçümdeki bir zorluktur. Bir elektronun yerini katı olarak belirlediğimizi düşünsek bile, bizi aldatıp tamamen başka bir yerde olabilir. Elektronlar sadece parçacık olarak davranmazlar. Bazen uzayda küçük bir bölgeye yerleşmiş gibi görünürler, bazen de daha geniş bir bölgeye yayılıdır. Elektronlar nesnelerin var olduğu gibi varolmazlar. Ancak ‘varolma eğilimi’ gösterirler ve bir elektronun yerinin çok hassas bir ölçümünü yapmış olsak bile bu, elektronun büyük bir ihtimalle orada bulunabileceği anlamına gelir. Elektronlar hem bir parça hem de dalga paketinin özelliklerini taşıdıkları için bir yaprak ya da bir deniz kabuğu gibi kabul edilmezler. Hiçbir fizikçi onu görüp dokunamaz çünkü henüz elektronu kavramlarımızla ve dilimizle açıklayacak durumda değiliz.
Evren yalnızca düşündüğümüzden daha gizemli değil, fakat düşünebildiğimizden de gizemlidir. Kuantum fiziği daha da ileri giderek aslında dalga ve parçacık tanımlarının ikisinin de tek başına doğru olmadığını söyler. Varlıkların dalga ya da parçacık gibi olduğunu düşünmek, onların doğasını anlamaya çalışırken bizim için önemli olacaktır, ama asıl en önemlisi temeldeki ikiliği anlamaktır. Yani temelde kuantum denen bu ‘şey’ aynı anda hem dalga hem parçacıktır.
