Maxvell’in Cini Nedir?

Maxvell'in Cini Nedir?

Bu yazımızın konusu sizi çok da korkutmasın! “Cin” derken öyle hepimizin bildiği anlamda cinlerden bahsetmiycez! Biz Maxvell’in cininden bahsedicez. Maxvell’in Cini, 1867 yılında İskoçyalı bilim adamı James Clark Maxvell tarafından ortaya atılmış bir düşünce deneyidir! Peki nedir bu Maxvell’in Cini?

Maxvell’in Cininden bahsetmeden önce öncelikle şu “Düşünce deneyi” nedir? Ona bir bakalım… Düşünce deneyi; fiziksel veya ahlaki olarak gerçekleştirilmesi mümkün olmayan ancak yine mantık çerçevesinde gerçekleştirilmesi mümkün olan akıl deneyleridir! Mesela; Schöridenger’in kedisi veya meşhur “Tramvay Yolu Deneyi” gibi…

Schöridenger’in kedisi

Tıpkı bu deneylerde de olduğu gibi Maxvell’in kedisi deneyi de bir düşünce deneyidir! Mesela; son derece meşhur olan “Tramvay Deneyini” bir düşünelim! “Bir kişinin hayatı için on kişi feda edilebilir mi?” sorusunun arandığı bu düşünce deneyinde, elbette bir deney uğruna nasıl ki bir insan veya on insan feda edilemezse, böyle bir deney nasıl ki hem etik olarak hem de mantıklı değilse, Maxvell’in cini deneyi de reelde gerçekleştirilmesi mümkün olmayan bir deneydir!

Termodinamiğin yasaları oluşturulurken bu yasaların değiştirile bilme ihtimali üzerinde çokça duruldu! (Termodinamik yasaları nelerdir?) Termodinamiği geçersiz kılmaya yönelik pek çok deney yapılmış olsa da bu güne kadar bu yasaları geçersiz kılan bir tek kanıta ulaşılamamıştır! İşte Maxvell’in Cini Deneyi de Ttermodinamik Yasalarının ikincisi olan entropi yasasını geçersiz kılmak için tasarlanmış bir deneydir!…

Termodinamiğin ikinci yasasına göre; enerji, bulunduğu ortamda sürekli olarak kendini dengelemeye çalışır! Mesela; buz dolu bir bardağı oda sıcaklığında bıraktığınızda bardağın içindeki buz erimeye başlar. Bunun nedeni; bardağın dışındaki enerjinin çok daha hızlı olması ve bu enerjinin daha az olan enerjiye doğru harekete geçmektedir! Bunun nedeni elbette enerjinin sürekli olarak kendini dengelemeye çalışmasıdır. Enerji tam olarak kendini dengelediğinde enerji akışı durur! Bu normal evrende böyledir! Ancak; kuantum evreninde oda sıcaklığına bırakılan su tamamen buz da olabilir! Ancak son iki cümleyi unutun bu konu başka bir yazının konusudur!

Kısacası; termodinamiğin ikinci yasasına göre; enerji sürekli olarak kendini dengelemeye çalışır. Maxvell’in meydan okuduğu şey de tam olarak budur!

Maxvell’in Akıl Deneyi

Bu deneyi aklınızda tasarlamak için boş bir oda düşünün! Ancak bu odanın dış dünya ile hiç bir bağlantısı bulunmamaktadır. Sadece ve sadece normal bildiğimiz hava olduğunu hayal edelim! Daha sonra bu odayı tam olarak ortadan ikiye böldüğümüzü düşünün. Bu durumda her iki odadaki sıcaklığın aynı olması beklenir. İşte bu nokta da Maxvell’in cinini devreye sokabiliriz!…

Maxvell’in Cini Nedir?

Maxvell'in Cini Nedir?

Hayalimizde tasarlamış olduğumuz düşünce deneyinde ikinci perdeye geçebiliriz! Özel yeteneklere sahip bir cini ikiye böldüğümüz bu odanın tam üstüne, böldüğümüz alana yerleştirdiğimizi düşünelim… Bu cinin en büyük özelliği; odaların içerinde bulunan atomların ne kadar enerjiye sahip olduklarını, hızlarını ve hangi zamanda hangi atomun ortadaki duvarın hangi kısımına çarpacağını bilmesidir!

İşte tüm bu hesaplamaları yapabilen Maxvell’in Cini, yüksek enerjili molekülleri mesela A odasına, düşük enerjili molekülleri veya atomları odalar arasında değiştirmekle yükümlüdür. A odasındaki yüksek enerjili bir atom ortadaki duvara doğru gitmeye başladığında cin sadece o atomun geçebileceği kadar bir kapı açıp, yüksek enerjili o atomun diğer odaya geçmesini sağlamaktadır! Aynı işlemi B odasındaki düşük enerjili atomları A odasına geçirmektedir! Günün sonunda işlem tamamlandığında A odasında düşük enerjili atomlar, B odasında ise, yüksek enerjili atomlar bulunur! Sonuç olarak enerji kendini dengeleyememiştir ve Termodinamiğin ikinci yasası artık geçersizdir!..

Termodinamiğin ikinci yasası ayakları yere basan sağlam bir yasadır! Ancak 1867 yılında zihinsel de olsa Maxvell’in bu deneyi “Acaba!” denmesine neden olmuştur!…

Bilim insanlarının görüşü

Bilim insanlarının çoğu, böyle bir deneyin imkansız olduğunu hatta böyle bir deneyin son derece saçma olduğunu düşünmektedir! Çoğu bilim insanının görüşüne göre ise, bu deney tamamen safsatadır! Kimilerine göre ise; düşünsel olarak da olsa böyle bir deney gerçekleştirilebilir ve Maxvell haklı olabilir! Kimilerine göre de böyle bir deney yapmak mümkün olsa bile Maxvell tamamen haksızdır! Ancak bu görüşlerin aradında benim de en çok sevdiğim görüş şudur; böyle bir oda yapsak ve böyle bir cin bulsak bile bu cinin odadaki enerjiyi dengeden çıkarabilmesi için bu işlemi sonsuza kadar yapması gerekir! Çünkü; enerji sürekli olarak değişkenlik gösteren bir olgudur! Çünkü; o odalardaki atomların sürekli olarak enerjileri sabit kalmamaktadır! Kimi zaman az, kimi zaman yüksek enerjili olan atomlar Termodinamiğin ikinci yasasının bozulmasını sonsuza kadar önler!….

Abone Ol!
Bildir
guest
0 Yorum
Inline Feedbacks
View all comments