Atom Aslında Böyle Değil !!

Atom denilince hemen her insanın aklına yandaki resimdeki gibi bir model gelir öyle değil mi? Bu ortaokul, lise eğitimimiz sırasında sıklıkla karşılaştığımız bir şekildir. Böylece bir cismin maddesel varlığı gerçekten varmış gibi öğretilir. Yandaki şekil, aslında olmayan bir şeyin resmidir. 20. yüzyılın başından itibaren yandaki resme benzer bir atom modelinin olamayacağı esasen çok iyi biliniyordu. Çünkü elektronun atomun etrafında dönmesi neticesinde kaçınılmaz bir sonuç ortaya çıkar. O da atomun içine çökmesidir. Çünkü bu tür bir elektronun hareketinin değişen yönü sebebiyle elektromanyetik ışımaya sebep olur, bunun neticesinde enerjisinden kaybeder ve çekirdeğe yanaşır. Ancak hareketi devam ettiği için yine elektromanyetik ışıma yapar ve giderek çekirdeğe yaklaşır. Bu da en sonunda atomun kendi içine çökmesine sebep olur.

Zaten dünyanın en çok okunan fizik kitaplarından birinde bu gerçek şu şekilde anlatılmaktadır: “...Ancak bu teorinin ciddi bir kusuru vardır. Dönen elektron enerjisini tamamıyla dışarı verir. Her dönüşte giderek çekirdeğe yaklaşır. Spiral şeklinde çekirdeğe doğru dönerken sürekli spektrumlu bir ışınım yapar. Diğer kelimelerle, Newton ve Maxwell’in büyük klasik teorileri en basit atomun karşısında bir işe yaramıyorlar. Değil dalgaboyları, spektrum çizgilerini dahi açıklayamıyorlar. Aslında, onlar atomun var olmaması gerektiğini tahmin ediyorlar.” ( David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker; (John Wiley & SONS, INC. ) Fourth Edition, Fundamental of Physics , Sayfa 1143 )

Yani atomlar doğada var olsalar kaçınılmaz olarak içlerine çöküp yok olacaklardı. Ama atomlar biz yalnızca onları gözlemlediğimizde parçacık gibi davranıyorlar. Gözlemlenmediği zamansa dalga olarak. (Bu konuyu detaylı anlatıcam daha sonra). Bu yüzden atom altı parçacıklar kuantum dalga fonksiyonları denen matematiksel ifadelerle açıklanıyor. Bu dalga fonksiyonu dediğimiz şey anlattığımız gibi maddesel gerçekliği olan bir şey değil sadece matematiksel bir formüldür. Bu formüllerden de olasılık fonksiyonları denen başka matematiksel kavramlar elde edilir ve bunlar sayesinde elektronların bulunabilecekleri yerler tahmin edilir. Aşağıdaki resimde bu olasılık fonksiyonları ile elde edilen tahmini atom şekilleri var. Bu şekiller tamamen ihtimallerle ilgilidir. Hiçbir fiziksel gerçekliği yoktur.

Atomu modelleyen şekiller resimdeki gibidir. Yukarıdaki şekiller elektronun atomun etrafındaki mekansızlığını ifade eder. Çünkü bu şekiller elektronun atomun çevresinde gözlem yapıldığında bulunma ihtimali ile ilgili matematiksel fonksiyonların grafikleridir. Elektron siz gözlem yapmazken yoktur. Yalnızca gözlem yaptığınızda bulunabileceği yerler vardır.

Bir cismin gözlem yapılmazken konumundan, uzaydaki bulunduğu yerinden bahsedemeyiz. “Madde” diye adlandırdığımız şeylerin de atomlardan oluştuğunu düşünürseniz ortaya çok ilginç bir durum çıkar: Biz gözlemci olarak herhangi bir cisme bakana kadar o cisim orada yoktur. Yani hiçbir şeyin sabit bir varlığından söz edemeyiz. Mesela arkanıza bakmadığınız için orada şu an koltuk, duvar, sandalye, masa vs. yok. Baktığınız anda sadece sizin için orada var olacaklar. Gördüğünüz sizin için özel olarak yaratılandır diyelim, burada bitirelim.

Detaylı araştırmalar ile devam edecek…