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?
Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
2 dakika
2,346 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

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.

Reklamı Kapat

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.

Reklamı Kapat

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.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 7
  • Muhteşem! 3
  • Bilim Budur! 3
  • 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 04/08/2021 06:21:27 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
Size Özel
İçerikler
Instagram
Devir
Klinik Mikrobiyoloji
Evrim Ağacı Duyurusu
Primat
Parazit
İspat
Evrimleşme
Tardigrad
İnsanın Evrimi
Demir
Tehdit
Gen
Büyük Patlama
Sosyal
Odontoloji
Sinirbilim
Viral
Lipit
Viroloji
Cansız
Köpekgil
Cinsiyet
Sağlık Örgütü
Ekoloji
Doğa
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

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
Geri Bildirim Gönder
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
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın