Diğer

T24 Haftalık Yazarı

03 Aralık 2023

Bilim tarihinde en etkili 5 fizikçi genellikle şu şekilde sıralanıyor: Einstein, Newton, Maxwell, Galileo ve Dirac.

Galileo, modern bilimin kapısını açarken Newton onu matematik temellere oturtmuştu.

Maxwell, Michael Faraday'ın deneysel çalışmasından yola çıkarak elektrik ve manyetizmanın birbirini ürettiğini gösteren ünlü Maxwell Denklemlerini yarattı.

Einstein, Özel Göreliliği hepimizin bildiği iki denkleme indirgemeyi başardı; en ünlü denklemi E=mc2' ile kütle ve enerji eşdeğerliliğini gösteriyordu.

Bu arada Dirac, serbest elektronların enerjilerini hem görelilik hem de kuantum mekaniğini kullanarak açıklamaya çalışırken sürpriz sonuçlara ulaşmıştı.

Bu insanların ortak yanı, yarattıkları matematik denklemlerle devrimsel buluşlara imza atmış olmalarıydı.

Bizim gerçekliğimizde matematik denklemler fiziğin dilidir; doğayı ve evreni yöneten kuralları ifade ederler.

2016 yılında BBC Earth, matematikçilerden ve fizikçilerden listelediği 12 denklem içinden "en güzel" ini seçmelerini istedi.

Sonuç oldukça çarpıcıydı. En güzel denklem, "Fizik yasaları, matematiksel güzellik ve basitliğe sahip olmalıdır" diyen Dirac'ın olmuştu. Üstelik açık ara birinciydi.

1920'li yılların sonunda Heisenberg ve Schrödinger'in çerçevelediği kuantum mekaniği, yavaş hareket eden elektronlar için mükemmel sonuçlar verirken ışık hızına yakın hızlarda başarılı değildi.

Dirac bu soruna çözüm bulmak amacıyla kuantum mekaniğini Einstein'ın özel görelilik teorisiyle birleştirme çabası içine girmişti. Bu çabaları sonuç vermiş ve 1927 yılı Aralık ayının başında, elektronun göreli teorisinin temel dalga denklemi olarak tanımlanan Dirac Denklemi yaratılmıştı.

Paul Dirac'ın, elektronların hareketini tanımlamaya dönük geliştirdiği denklem oldukça ilginç ve o oranda çarpıcı sonuçlar veriyordu.

Çözümlerden biri negatif yüklü elektronu, ikincisi ise elektronun tüm özelliklerine sahip ancak pozitif yüklü bir başka parçacığın varlığını işaret ediyordu.

Öte yandan negatif enerjili parçacıkların varlığı ise kabul edilir bir durum değildi. Bir nesnenin enerjisi artar ya da azalır ama nasıl sıfırın altına düşerdi?

Eğer bu doğruysa parçacıkların çok kısa sürede enerji salarak negatif enerjili bir konuma geçmeleri gerekirdi. Oysa evrende çok miktarda kararlı ve enerjisini koruyan pozitif enerjili parçacık bulunuyordu.

Dirac, ilk başta saçma görünen bu sonucu kabul etmekte zorlandı. Bir şeyler gözden kaçıyor olmalıydı.

Ancak daha sonra, doğanın bir simetri ölçüsüyle inşa edildiğine dikkat çekerek negatif enerjili parçacıkların var olması gerektiğini öne sürdü.

Dirac, uzayı bir........

© T24