Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Spin ve Kimlik Çatışması: Evren'deki Elektronların Her Birine Özel Bir Kimlik Numarası Atamak Mümkün mü?

Elektronlarda Spin Kavramı, Bozon ve Fermiyonların Doğasına Yönelik Bize Neler Öğretebilir?

Spin ve Kimlik Çatışması: Evren'deki Elektronların Her Birine Özel Bir Kimlik Numarası Atamak Mümkün mü?
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Yeğenimin iki kedisi var, hiç anlaşamıyorlar. Birisi İran, diğeri Van kedisi. Bölge insanındaki doğal bölgesel (İng: "territorial") anlaşmazlık, bu kedilerde de var. Sosyalliği şimdilik “huzur içinde” bir arada durabilme olarak tanımlayalım. Ya da, “ayrı durma” yerine, “aynı durma” diyelim.

Küçüklerin (parçacıkların, atomların, moleküllerin) ölçeğinde sosyallik var mıdır? İlginç olan şu ki: Evet, var!

Elektronlar gibi yarım spinli nesneler aynı halde bulunamıyorlar. Burada dikkatinizi çekmek isteriz, yanlış anlaşılmasın: Ayni yerde bulunabilirler; ancak her şeyi ile aynı halde bulunamıyorlar. Aynı halden kasıt şu: Bütün sahip oldukları nicelikler aynı olamaz.

Bu çok önemli; çünkü böyle olmasaydı, periyodik tablo diye bir şey olamazdı. Kimya olamazdı. Dolayısıyla biyoloji de olamazdı. Çünkü bütün elektronlar birebir aynı halde, en temel enerji düzeyinde olurlardı. Pauli bu gerçeği, Stone'dan sonra da olsa, ilk görenlerden biriydi.

Aslında bir adım geriye gidelim ve şu soruyu soralım: Parçacıklara özel, her bir parçacığı diğerlerinden ayıran bir kimlik numarası verebilir miyiz?

Öyle görünüyor ki bu mümkün değil: Evren'deki bütün elektronlar aynı. Hepsi tek bir çeşit elektron alanının titreşimleri... Herkes bir partiye evcil elektronunu getirecek olsaydı, partiden ayrılırken herhangi bir elektronu alıp gidebilirdi. Ayırt etmek mümkün olmazdı!

Peki sürekli göz-kulak olsa elektronuna? Onu sürekli takip etse, yine de ayırt edemez miydi? Hayır, edemezdi! Elektronunu takip edebilmesi için, onun bir yolu, spesifik bir yörüngesi olması lazım. Ancak bir yol çizebilmek için de aynı anda hızını ve konumunu bilmemiz lazım. Bu, Heisenberg'in Belirsizlik İlkesi dolayısıyla mümkün değil!

Sonuç olarak, klasik fiziğe göre her şeyi aynı olan iki cisim, iki parçacığı ayırt etmek mümkün; ancak kuantum fiziğinde bu mümkün değil! Bunun gerçekten ilginç sonuçları var: Ayırt edilemez parçacıklar bir araya gelince iki farklı istatistik çıkıyor:

  1. Aynı Halde Bulunamayanlar (Fermiyonlar)
  2. Aynı Halde Bulunmaktan Hoşlananlar (Bozonlar)

Spin-İstatistik Teoremi'ne göre fermiyonlarin spinleri yarım, bozonlarin spinleri ise tamdır. Bu teoremin nedensellik ilkesi ve Görelilik Teorisi ile ilgisi vardır; ancak bu yazıda ona girmeyelim. Ama şunu söyleyebiliriz ki, bu "kimlik" olayı ile ilgili henüz anlayamadığımız birkaç nokta mevcut.

Fermiyonlar (yani elektron, nötron, proton, vb.) zorla bir araya getirilince, etrafta gördüğümüz maddeyi (mesela oturduğunuz masanızı) oluşturuyorlar. Bir arada durmak istemediklerinden, hacim dediğimiz kavram karşımıza çıkıyor.

Bozonlar ise çok sosyaller: Madde ve hacim oluşturamıyorlar. Örneğin lazer, buna bir örnek! Bir lazerde, çok sayıda foton, bir arada "salınıyor".

Bose-Einstein yoğuşmasını düşünün. Bu yoğuşma, Rubidyum gibi bozon olan 100.000 ila 1 milyon atomun bir araya gelip sadece 0.1 mikro-metre kadar yer kaplaması ile oluşmaktadır. Bunu, "maddenin lazeri" gibi düşünebilirsiniz.

Bu durum, buradaki yazımızda söz ettiğimiz Pauli'nin Dışarlama İlkesi ile de ilişkilidir: 1925 yılında ileri sürülen bu ilkeye göre, iki elektron aynı kuantum sayılarına sahip olamaz! Pauli, ilkeyi ileri sürmesinden 20 sene sonra Nobel Ödülü'ne layık görüldü; ancak ne yazık ki ona ilham veren Stone’un hakkını teslim etmedi.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 4
  • Muhteşem! 2
  • Bilim Budur! 2
  • İnanılmaz 2
  • Merak Uyandırıcı! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 31/10/2020 10:35:36 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/8195

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Sağlık
Metabolizma
Sinir Hücresi
Diyet
İhtiyoloji
Ölümden Sonra Yaşam
Element
Yas
Tedavi
Hastalık Kontrolü
Zihin
İnsan
Çocuk
Enzim
Mutasyon
Yılan
Yeni Koronavirüs
Sinir
Kütleçekimi
Entropi
Molekül
Diş Sorunları
Hamile
Saç
Covid-19
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Sürdürülebilir değişimler yaratmanın tek yolu ödün vermektir. Değer verdiğiniz şeyleri unutmadığınız sürece ödün vermekte hiçbir sakınca yoktur.”
Jane Goodall
Geri Bildirim Gönder