Çift Yarık Deneyi Nedir?

Karanlık madde ve karanlık enerji nedir?

Kuantum evreninin belki de en ilginç, gözlemlenebilir olgularından bir tanesi de atomların veya atom altı parçacıkların gözlemlendiği anda davranış biçimlerini değiştirmesidir. Tıpkı insanlar da öyle değil midir? Birinin sizi izlediğini hissettiğiniz anda davranışınız değişmez mi? İşte bu özellik sadece insanlara has bir durum değildir. Atom altı parçacıklar da tıpkı insanlar gibi davranmaktadırlar. Nasıl mı?

Çift yarık deneyinin nasıl yapıldığını anlamak için öncelikle atom altı parçacıkların nasıl davrandığını bilmek gerekir. Atom altı parçacıklar ya dalga gibi davranırlar ya da parçacık gibi davranırlar… Basit bir örnekle parçacıkların nasıl davrandığını anlayabiliriz. Mesela; küçük bilyeler fırlatan bir makineye sahip olduğumuzu hayal edelim. 5 metre ileride bir tahta ve tahtanın ortasında da bilyelerin geçebileceği kadar bir yarık olduğunu hayal edelim. Bilyeleri fırlattığımızda yarıktan geçen bilyeler tahtanın arkasındaki duvarda aşağıdaki görselde olduğu gibi bir iz bırakırdı. Öyle değil mi? tek yarık deneyi Peki tahtadaki yarık sayısını ikiye çıkardığımızda nasıl bir sonuç elde ederdik? Muhtemelen aşağıdaki resimde olduğu gibi bir sonuç elde etmezmiydik?… çift yarık deneyi Deneyi anlamak için bir de dalgaların, bildiğimiz su dalgalarının aynı deneyde nasıl davrandığına bakmamız gerekir. Tek yarıkta dalgalar yarığa çarpar ve arka duvarda, dalganın en yoğun olduğu yerde varsayımsal bir iz oluşmasını sağlar. Tıpkı bilyelerle yapılan ilk deneyde olduğu gibi… Deneye ikinci bir yarık ekleyince bilyelerden farklı olarak tıpkı aşağıdaki görselde de olduğu gibi bir girişme modeli elde ederiz. İşte dalga gibi hareket eden atom altı parçacıklar bu şekilde davranır. çift yarık dalga deneyi Yani, iki yarıktan herhangi bir madde geçtiğinde iki iz elde ederiz. Ancak yarıklardan geçen bir dalga ise, bir çok banttan oluşan bir girişme modeli elde ederiz. Şimdiye kadar her şey yolunda! Öyle degil mi? Peki bilyelerle yaptığımız deneyi daha küçük maddeciklerle, mesela elektronlarla tekrarlarsak ne olur? Elektronları tek yarıktan geçecek şekilde fırlatırsak duvarda tek çizgi elde elderiz. Peki elektronları iki yarığa fırlatsak ne elde ederiz? İki çizgi mi? Cevap elbette hayır! Yapılan pek çok deneyde görülmüştür ki, çift yarıkta elektronlar parçacık gibi değil, tıpkı dalga gibi davranarak arka duvarda bir girişme modeli oluşturmuştur. Ancak bilinen fizik kurallarına göre elektronlar bir parçacıktı! Yani minik madde toplarıydı! Elektronlar dalga gibi davranarak fizik kurallarına aykırı davranıyordu… Bilim insanları; “Acaba elektronları toplu olarak göndererek birbirlerine çarpmalarını ve sonuçta da bir girişme modeli oluşmasını mı sağlıyoruz?” diyerek elektronları tek tek göndermeye karar verdiler. Deney tekrarlandı ve 1 saat boyunca elektronlar çift yarığa teker teker gönderildi. Ancak yine sonuç değişmedi. Deney yüzlerce defa tekrarlansa da her seferinde bir girişme modeli elde edildi… Ancak böyle bir şey imkansız! Çünkü: böyle bir şeyin mümkün olması için yarığa gönderilen bir elektronun iki yarıktan aynı anda geçmesi gerekiyordu. Matematik hesaplamaları bunun olması gerektiğini söylüyordu. Elektronlar sanki yarıklara yaklaştığında ikiye ayrılıyor, yarığın arkasında kendisiyle girişerek bir girişim modeli oluşturuyorlardı. Ancak fizik kuralları bize aynı maddenin aynı anda iki farklı yerde olamayacağını söylese de, matematik formülleri ancak böyle bir durumda elektronların girişim modeli oluşturabileceğini söylüyordu… Ama bilim insanla akıllıdırlar! Deneyi farklı bir şekilde tekrarladılar. Yarığa gönderilen elektronun hangi yarıktan geçtiğini öğrenmek için yarığın birine bir sensör yerleştirdiler… Yarıklara gönderilen elektronların % 50’sinin sensör yerleştirilen yarıktan geçtiği gözlemlendi. Geriye kalan elektronların diğer yarıktan geçtiği varsayıldı. Ancak beklenen olmadı! Duvarda bir girişim modeli oluşmadı! Ellerinde sadece iki cizgi vardı. Elektronlar sanki gözlemlendiğini anlamışçasına parçacık gibi davranmışlardı… Böylece Kuantum Evrenine giriş yapılmış oldu…
Kuantum Fiziği Nedir? Bölüm 1: Kuantum Evreni
 
Sosyal Medyada Paylaşın;

Facebook Yorumları