Newton Paradigmasından Kuantum Paradigmasına -II-

KUANTUM PARADİGMASI

 

XIX. yüzyılın sonlarına doğru bilinen klasik fizik teorilerinin tüm fiziksel olayları açıklamak için yeterli olduğuna inanılıyordu. Görece kütlesi büyük, hızı küçük olan cisimleri kapsayan makro evrendeki olayları açıklayan Newton yasaları, sonrasında elektrik ve optik olayları açıklamaya çalışan Maxwell denklemleri, atom ve atom altı parçacıklarda mikro evrendeki parçacıkların ve ışık hızına yakın hareket eden parçacıkların davranışlarını açıklamaya yetmiyordu.

Böylelikle modern bilim ve pozitivizmin temel varsayımlarına bir eleştiri süreci başladı. Modern bilimin nedensellik ve kesinlik ilkeleri tarafından oluşturan genel çerçevesi yine doğa bilimlerinde bir çok gelişme sebebiyle sorgulanmaya başladı. Bu dönemin sonunda ise kuantum mekaniği olarak adlandırılan yeni bir alan doğmuştur. Kuantum fiziğinin doğuşunda 1900 yılında Max Planck’ın “Kara cisim ışıması” açıklaması etkili olmuştur. 1900 yazında Berlin’de Curlbaum ve Rubens, ısı ışınlarının spektrumlarını çok büyük bir kesinlikle ölçmeyi başarmıştır. Max Planck ise onların elde ettiği sonuçları öğrenir öğrenmez bunu matematik formülleriyle ortaya koymayı denemiş ve sonunda bunu birebir başarmıştır. Yaşanan durum kara bir cisim tarafından yapılan elektromanyetik ışımadır. Kara cisim hangi frekansta olursa olsun üzerine düşen bütün elektromanyetik ışını yutan bir cisim olarak adlandırılır. Bir cisim termodinamik denge durumuna ulaşana kadar ısıtıldığında frekans ve sıcaklığa bağlı olarak ışıma yapar. Kara cisimde üzerine düşen tüm elektromanyetik ışını termodinamik denge durumuna gelene kadar soğurur. Termodinamik denge durumuna geldiğinde etrafına elektromanyetik ışık yaymaya başlar. Bu duruma kara cisim ışıması denir.

Planck kara cisim ışıması için bütün dalga boylarında deneyle uyumlu olan bir bağlantı türetmiştir. Ayrıca kara cisim ışımasını açıklayabilmek için yayılan ışınların enerjisinin, kesikli enerji değerlerine sahip olacaklarını da öngörmüştür. Daha sonra ise 1905 yılında Albert Eınstein’in fotoelektrik olayı 1911 yılında Ernest Rutherford’un alfa seçilmesi ve atom modeli, 1913 yılında Niel Bohr’un atom spektrumunun kuantal açıklaması, 1925 yılında Louis de Brolie’nin madde dalgası kavramı, 1926 yılında Erwin Schrödinger’in dalga denklemi, 1927 yılında Heisenberg’in belirsizlik ilkesi, kuantum mekaniğine katkı sağlayan çalışmalar olmuştur.

ALBERT EINSTEIN’IN ÖZEL GÖRELİLİK KURAMI
 

Einstein’a göre kütleli cisimlerin hızlarının üst sınırı, ışık hızından küçük olmalıdır. Kütlesiz cisimler ise (boşlukta) ışık hızına çıkabilirler, ama bunun üzerine çıkamazlar. Bu durumda ışık hızı evrensel bir sabittir. Göreli olan kütleli ya da kütlesiz cisimlerin hızlarının boşlukta veya başka bir ortamda olma durumuna göre farklılaşmasıdır.

Özel göreliliğe örnek verecek olursak; bir tren ve iki gözlemci düşünelim. Gözlemcilerin birisi hareket eden trenin içinde, diğeri de dışarıdadır. Bu iki gözlemci ellerindeki kronometrelerle eşzamanlı bir olayı ölçmeye çalıştıklarında elde ettikleri sonuçlar farklı olacaktır. Bunun nedeni hareket halindeki gözlemcinin durgun olana göre ışık hızına daha yakın hareket olmasıdır. Yani hareketli referans sisteminde, zamanda bir genleşme olmuştur ve zaman daha yavaş çıkmıştır. Durgun referans sistemindeki gözlem için ise zaman hareketli referans sistemine göre daha hızlı çıkmıştır.

 

HEISENBERG BELİRSİZLİK İLKESİ

 

Heisenberg Belirsizlik İlkesi, mikro dünyada bir maddenin konumunun ve momentumunun ya da enerji ile zamanın aynı anda ölçülemeyeceğini söyler. Örneğin; bir atomun etrafında bulunan elektron bulutunun içindeki bir elektronun izlediği yörüngeyi ve o elektronun momentumunu aynı anda belirleyemeyeceğimizi söyler. Heisenberg bu konuda: “Hiçbir şeyi gerçekte olduğu gibi gözlemleyemezsiniz.” demiştir. Bunun sebebi şudur: “Elektronun konumunu belirlemek için gönderdiğimiz foton elektrona çarptığı anda elektron hız kazanacak ve momentumu değişecektir. Bundan dolayı elektronun konumu ne kadar kesin belirlenebilirse momentumu o kadar belirsizleşir. Bu durumun tam tersi de doğrudur.

 

SCHRONDINGER DALGA DENKLEMİ

 

Dalga fonksiyonu Schröndinger denklemini sağlayan, zaman ve konuma bağlı karmaşık bir fonksiyondur. Her dalga fonksiyonu betimlediği parçacığın hareket durumlarına karşılık gelir. Kuantum nesnelerinin ikili davranışını oldukça iyi anlatan dalga hareketi kavramı, bir kez daha genelleştirilerek, bir kuantum sistemi bir dalga fonksiyonu ile betimlenebilir denebilir.

 

KUANTUM ALAN TEORİSİ

 

Paul Dirac’ın 1927 yılında yazdığı “Radyasyonun emisyon ve absorbsiyonunun kuantum teorisi” adlı ünlü makalesi Kuantum Alan teorisinin başlangıcı olarak kabul edildi. Ardından Pascual Jordan, alanlar için üretici operatörleri ortaya atar ve 1929 yılında Heisenberg ve Pauli de Kuantum Alan Teorisinin ana yapısını oluştururlar. Bu metotlar kuantum mekaniğindeki elektron gibi temel parçacıklara ait denklemlere uygulanabilir bir haldedir.

Kuantum alan teorisi kuantumun bütün ilkelerine uyan, spesifik bir kuantum mekaniği teorisidir. Esas avantajı temel bileşenler olarak parçacıklar yerine bu parçacıkları ortaya çıkaran alanların olduğunun söylenmesidir. Her parçacık tipi için bir alan mevcuttur. Yani evrendeki bütün fotonlar için aslında tek bir alan var, evrendeki bütün elektronlar için de, yine hepsini kapsayan farklı bir alan (elektron alanı) var ve bu alanlar her yerdeler.

Parçacıklar sadece evrenin belirli noktalarında bulunurken, örneğin boşlukta bulunmazken, bu alanlar evrenin her noktasına yayılmış durumdadır. Bu alanlar en düşük enerji seviyelerini temsil etmekteler. Nasıl bir atomun yörüngesindeki elektronlar için belirli enerji seviyeleri varsa, en düşük enerji seviyesi 1. yörünge ise ve o elektrona enerji verdiğimizde daha üst yörüngelere çıkabiliyorsa; Kuantum Alan Teorisinde aslında en düşük enerji seviyeleri alanların kendisini, yani parçacığın olmadığı durumu temsil etmektedir. Bazı alanlar parçacık ortaya çıkarmak için diğerlerine göre daha fazla enerjiye ihtiyaç duyuyorlar. Parçacığın ortaya çıkması için gereken enerji miktarını biz o parçacığın kütlesiyle ilişkilendiriyoruz. Yani parçacık ne kadar kütleye sahipse ortaya çıkması gereken enerji odur.

Görüldüğü üzere kuantum paradigması ile tek yönlü nedensellikten, çok boyutlu ağ etkileşimine dayalı dinamik sistem ve süreçlere geçiş yaşanmıştır.

Kuantum paradigmasına göre “Her şey başka şeylerle ilişki halindedir ve ilişkiler sürekli değişmektedir, değişim belirsizliği doğurmaktadır.” anlayışı doğayı anlamak ve açıklamakla ilgili radikal ölçüde farklı bir yaklaşımın doğmasına neden olmuştur.

Kuantum teorisine göre, maddenin daha küçük birimlerine, mikro ölçeğe gidildikçe kesinlik ve nedensellik azalmaktadır. O zaman makro düzeyde nedensellik ve kesinlik hükmü koyan Newtoncu ve pozitivist yaklaşımlar tekrardan ele alınmalıdır. Öyle de olmuştur, bu alanda en önemli isimlerden birisi Pierre Bourdieu’dur.

 

PİERRE BOURDİEU’DA HABİTUS-SERMAYE-ALAN

 

Kuantum paradigması çerçevesinde 1960’lardan sonra sosyolojide makro düzeyin yanı sıra, mikro yapılara ve süreçlere yönelik çalışmalar yapılmaya başlandı.

Herbert Blumer (1969), Aaron V. Cicourel (1973) Harold Garfinkel (1967), Erving Goffman, Raymond Baudin (1979), James S. Coleman (1990), Jon Elster gibi önde gelen sosyologlar mikro yaklaşımlar ortaya koydular..

Bourdieu de klasik birey/toplum ikiliğinin, batı akademilerinde büründüğü kurumsallaşmış biçimi sert bir şekilde eleştirdi. Bu biçimin bir yönü, bireye dair incelemeleri tek eline alma eğiliminde olan psikoloji tarafından, diğer yönüyse bireylerin ötesinde yapılarla ilgilenme eğiliminde olan iktisat siyaset bilimi ve sosyoloji tarafından temellük edildiğini öne sürdü. Ancak Bourdieu alana kazandırdığı yeni kavramlarla kapsayıcı ve tatmin edici açıklamalar ortaya koymuştur. Serinin üçüncü yazısında Bourdieu’nun bu önemli kavramları üzerinde durulacaktır.

Yorum Yap