Bize olanaklı gelen şeyleri olanaksız kılan basit prensipler!

Merhaba Ben Uygar Mert ÖZLÜK
Fen Lisesi’nden Anadolu Lisesine çizdiğim serüvenimde aklıma çokça konular ve sorular takıldı. Bu konulardan en çok aklımı kurcalayan elektronların eksi yükle yüklenmesine rağmen nasıl olur da protonun artı yüküne yenilmeden yörüngede kalabildiği idi. Çünkü öğrendiğimiz üzere artı ve eksi yani zıt kutuplar birbirini çeker. Hadi bu konuyu dahada yakından inceleyelim.

Joseph John Thomson

Eksi yüklü taneciklerin tarihine baktığımızda bu parçacıklardan bahseden ilk bilim adamı Thomson olmuştur. Daha sonra Stoney bu eksi yüklü parçacıkların günümüz haline kavuşturan ve ‘elektron’ ismini veren kişi oldu. Ve bu serüven günümüzde hala geçerliliğini koruyan Modern Atom Teorisi ile devam ediyor.

Bu olayı anlamamıza yardımcı olması amacıyla birkaç ön bilgi vermek isterim. Atom yörüngesinde bulunan elektronlar belli düzeylerde enerji barındırırlar ve bu enerji seviyelerine göre de atom yörüngelerinde yerlerini alırlar. Temel halde (atomdaki elektronların en düşük enerji seviyesine sahip oldukları dağılım) bulunan bir elektron dışarıdan enerji aldığında bir yüksek katmana geçer ve bu durumdan tekrar temel hale geçmeye çalıştığında bir düşük enerji katmanına geçeceğinden üzerinde bulunan enerjinin bir kısmını dışarı vermek durumunda kalır.
Ve enerjisini daha çok ışık yoluyla vererek bir alt katmana geçtiği esnada ışıma olayı meydana gelir.
Mantıken baktığımızda eğer temel haldeki atomlar atom çekirdeğine yani proton doğru bir yol alma durumunda kalsaydı uçsuz bucaksız ışımaların sonucu elektronlar kaybolabilirdi.

Konumuzun yavaş yavaş asıl cevabına yol alalım. 1927 yılına geldiğimizde Werner Heisenberg yaptığı çalışmaları sonucu Heisenberg Belirsizlik Yasasını ortaya koydu. Bu yasanın bize anlatmaya çalıştığı şeyi basitçe açıklamam gerekirse, bir elektronun konumunun ve hızının aynı anda hesaplanamayacağıdır. Biraz daha açmak gerekirse herhangi bir elektronun konumunu belirlemeye çalıştığımız esnada hızı mutlaka değişeceğinden tam olarak konumunu hesaplayamayız. Aynı şekilde hızını hesaplamaya çalıştığımızda ise kesinlikle konumu değişecektir.

Bahsettiğim Heisenberg’in yasasından yola çıkarak, atomun hacminin çok büyük bir kısmını elektronlar ve onların yörüngelerinin oluşturduğunu söyleyebiliriz. Atom çekirdeği bu elektron yörüngelerinin yanında çok küçük hacimdedir. Bu belirsizliğin doğruca çalışabilmesi için hızdaki belirsizlik azaldığında konumdaki belirsizlik artmalıdır, aynı şekilde konumdaki belirsizlik azaldığında hızdaki belirsizlik artmalıdır. Bu durum elektronun protona girmediğini, yaklaşıp çarpsa bile orada kalmadığını açıklıyor. Elektronlar atom çekirdeğine çok yaklaştıklarında konumlarındaki belirsizlik azaldığından dolayı hızlarındaki belirsizlik artmak zorundadır. Buda elektronun çok yüksek hızlara çıkabileceğine işarettir.
Bu yüksek hızda elektronun çekirdekten kaçmasına olanak sağlıyor. Bu etmenlerden dolayı elektronları kapalı alan korkusu ‘klostrofobik’ olarak nitelendirebiliriz dar bir alana girdiklerinde hemen oradan kaçmak, uzaklaşmak istiyorlar.

Doğadaki düzen o denli uyumludur ki bazen bize çok olanaklı gelen şeyler basit prensiplerden dolayı olanaksız olabiliyor. Her daim araştırma sevdası, bizim deyişimizle yaydığımız bilim virüsleri sizinle olsun.

Teşekkürler

Hazırlayan: Uygar Mert ÖZLÜK

Related Posts

Yorum yazin