Cevap büyük ihtimalle beklemediğiniz bir yerden gelecektir: Heisenberg Belirsizlik İlkesi
Nedir bu Heisenberg Belirsizlik İlkesi?
Heisenberg Belirsizlik İlkesi kuantum fiziğinin temelinde yatan ilkelerden biridir ve Werner Heisenberg tarafından geliştirilmiştir. Belirsizlik ilkesi, bir elektronun momentumunu ve konumunu aynı anda ve aynı hassasiyetle bilmenin imkansız olduğunu belirtir. Yani bir elektronun momentumunu %57 doğrulukla ölçerseniz, aynı anda konumunu da %57 doğrulukla ölçmek imkansızdır. Konum %43 doğrulukla ölçülecektir. Momentumdaki kesinlik arttıkça, konumdaki kesinlik azalmalıdır veya tersi de geçerlidir. Belirsizlik ilkesi için şöyle bir denklem var:
Bu denklemde - konumdaki belirsizlik, - momentumdaki belirsizlik, - indirgenmiş Planck sabitidir ().
Bu denklemden de görüldüğü üzere konumdaki belirsizlik arttıkça momentumdaki belirsizlik azalmalıdır.
Peki bunun çekirdekle ilgisi ne?
Bildiğimiz gibi elektron bir olasılık bulutu içinde çekirdek etrafında döner. Çekirdek atomun küçük bir parçasını kapsar. Atomun büyük bir parçası elektronun yörüngesidir. Negatif (-) yüklü elektron artı (+) yüklü çekirdek tarafından kendine doğru çekildiğinde elektronun konumundaki belirsizlik azalır ve dolayısıyla momentumdaki belirsizlik artar. Momentumdaki belirsizlik elektronun çekirdek etrafındaki dönme hızını etkilediği için elektron, çekirdeğe düşmeyecek şekilde hareketine devam eder.
