Gemlik Forum - Gemlik'in Paylaşım ve Tartışma Platformu

Aynı zamanda bir dalga olan bir cismin hikayesi, akrep ve yelkovanı karanlıkta sarımsı yeşil parıldayan, eski ışıklı saatlerle başlar.Bu saatlerin göstergeleri radyum kaplıydı.Hafif parıltıları, radyoaktiviteden gelmekteydi.Bu radyoaktivite, fizikçileirn 'alfa bozunumu' dedikleri bir olaya bağlı olarak ortaya çıkıyordu. Alfa bozunumu olayı, yüzyılımızın başında keşfedilmişti. Bundan bir süre sonra araştırmacılar, bu olayın çok garip özellikleri bulunduğunu anladılar.Olaydaki garipliği anlayanlardan biri, İngiltere'de araştırma yapan bir Yeni Zelandalı çekirdek fizikçisi Ernest Rutherford idi.O zamanki adıyla alfa ışınları üzerinde ilk deneyleri yapanlar arasında oda vardı.Bu ışınları üzerinde ilk deneyleri yapanlar arasında o da vardı.Bu ışınları doğrudan neden, o zaman da bilinmekteydi.Durağan olamayan ağır bir atom çekirdeği, örneğin, bir uranyum ya da radyum çekirdeği; kendiliğinden dışarıya yüksek enerjili elektrik yüklü bir parçacık fırlatır.Rutherford burada hiç beklenmeyen bir şey buldu.Eğer böyle parçacıklarla başka uranyum atomlarının çekirdekleri bombardıman edilirse, parçacıklar çekirdekten geriye yansıtılıyordu.Anlaşıldığına göre çekirdeğin elektrik yükü, onları geri itiyordu.Bilmece de buydu.Rutherford şu soruyu cevaplandırmaya çalışıyordu: 'Madem alfa parçacığı uranyum çekirdeğinden çıktı, o halde neden tekrar çekirdekten içeri giremiyor.?'

Elbette ki araştırmacılar, her atom çekirdeğinin görünmez bir engelle çevrili olduğunu biliyorlardı.Bu, çekirdeğin elektrik alanının doğurduğu bir kuvvettir.Şimdilik anlaşılan şuydu: Alfa parçacığı engeli içerden dışarıya doğru aşabildiği halde, neden dışardan içeriye doğru aşamıyordu? Yapılan yaklaşık hesaplar, bilmeceyi daha da içinden çıkılmaz hale getirmekteydi; çünkü, kuvvet engelinin gücünün, dışarıya fırlatılan parçacıkların enerjisinden çok daha üstün olduğunu ortaya koymakta idiler.Bu hesaplara göre, aslında zaten alfa parçacıklarının hiç dışarıya çıkamamış olmaları gerekiyordu.Öyleyse bu parçacıklar çekirdekten kaçabilmek için engelin altından bir tünel mi açmışlardı? Her halde burada pek tekin olmayan işler dönüyordu!

Rutherford' un bilmecesi, ancak bambaşka proplemlerle uğraşan iki araştırmacının dahice buluşları sayesinde çözülebildi.Bu dahice buluşlardan biri, atomun yapısı ile ilgiliydi.Rutherford, atom için bir 'gezegen modeli' geliştirmişti.Bu modelde negatif yüklü elektronlar, pozitif yüklü çekirdek kütlesi etrafında dolanıyordu.Rutherford'un modelinin zayıf tarafı şuydu: Dolanan elektrik yükü taşıyıcıları, mekanik kanunlarına göre, sürekli olarak elektromanyetik ışınım biçiminde hareket enerjisi kaybetmek zorunda idiler ve sonlarının çabucak gelmesi gerekiyordu.Enerjilerini kaybedip helozonlar çizerek atom çekirdeğinin üzerine düşmeleri kaçınılmazdı.

O halde, Rutherford'un modelini doğru kabül edersek, atom yapısının çabucak çöküntüye uğraması ve elektronların yörüngede kalamaması gerekiyordu.Oysa gerçekte elektronların düşüşü diye bir şey gözlenmemiştir.Aslında elektronlar dolanırken enerji düzeylerini korurlar; yani ışınım biçiminde enerji kaybetmezler.Sadece, dışarıdan gelen bir uyarma ile elektronlar çeşitli enerji düzeylerinin birinden diğerine atlarken; kalan fazla enerji, ışınım şeklinde açığa çıkar.

Heisenberg'in belirsizlik ilkesi, elektronların neden çekirdek üzerine düşmediğine iyi bir açıklama getirmiştir.Ancak soruyu ilk kez Danimarkalı fizikçi Niels Bohr doğru olarak cevaplandırabilmişti.Bohrn 1912 de Rutherford'u Manchester'de ziyaret ettikten sonra, atomların en basiti olan hidrojen atomunun olası değişik enerji düzeylerinin doğru olarak hesaplanmasına olanak veren bir formül düzenlenmişti.Bu formülde, her şeyin kendisine bağlı olduğu bir nicelik yer alıyordu.Bu da, Alman fizikçisi Max Planc'ın keşfetmiş bulunduğu Planck değişmezi(konstantı) idi.Bu değişmez, daha 1905'te ünlü Albert Einstein'ın fotoelektrik etkisini açıklayabilmesine yardımcı olmuştu.Ayrıca da, eskiden herkesin sadece elektromanyetik dalgalar saydığı ısı ve ışık ışınlarının, bir parçacık akımı özelliğini de gösterebildiklerini ortaya koymuştur. Einstein, bunlara foton adını verdi ve küçük enerji paketleri, ya da o zamanki deyimle, kuvantlar biçiminde ortaya çıktıklarını belirtti.

Bundan yedi yıl sonra, Niels Bohr atom bilmecesini çözdü. Bohr, ışık kuvantları ve atomdaki enerji düzeyleri arasında bir ilişki olduğunu bulmuştu.Buluşuna göre, enerji düzeyleri öyle rastgele değerler alamıyordu.Bir enerji düzeyi ile onu hemen izleyen enerji düzeyi arasındaki fark, hep tam sayılar, örneğin, Planck değişmezinin bir katı, iki katı, üç katı, yedi katı vs.biçiminde olabiliyordu.Buna karşılık, diyelim sekizde yedi gibi kesirli bir değer alamıyordu.
__________________