Tünelleme Ve Sınırı Olmayan Dalga

joyous

Tekillik, matematikte tanımlı bir fonksiyonun sonsuza gitmesi anlamına gelirken,fizikte ise bu tanıma bağlı kalarak hacmin sıfıra, yoğunluğun sonsuza gitmesi anlamına gelir.Fizikteki bu haliyle tekillikte uzay-zamanın işlemediği düşünülüyordu, özellikle teologlar onu yokluk ile eşdeğer görüyordu.Ancak tekilliğin bahsettiğim fizikteki tanımı genel göreliliğe dayalıdır ve kuantum etkileri gözardı ediliyordu,tekkiliğin hüküm sürdüğü düşünülen yerlerden biri evrenin başlangıcıydı.Ancak kuantum hesaba katıldığında başlangıcta karşımıza tekillik değil, kuantum dalgalanması ile küçük hacimli ve sonlu yoğunluklu bir evren çıkıyor.
Peki,kuantum dalgalanması ile sanal parcacıklar boşluktan gerçek evrene nasıl geçer/sıçrar?

Bu konuda ortaya atılmış iki yol var,birincisi tünelleme (tunneling) , ikinci sınırı olmayan dalga (no boundary wave)

Tünelleme,belirsizlik ilkesine dayalı olarak ortaya atılmıştır.Klasik fizikte belli bir enerjiye sahip olan bir fenomen kendinden daha yüksek enerjili duvarı aşamaz.Ancak kuantum fiziğinde bir parçacığın konumu tam olarak bilinemeyeceği için o parçacığın kendinden daha yüksek enerjili duvarın arkasında bulunma ihtimali söz konusudur.Yani sağduyuyu yok eden kuantum ile bir parcacık yeterli enerjiye sahip olmasa bile duvarın arkasına geçebilir.Bu durumda sanki parcacıklar bir tünel bulup arkaya geçiyormuş gibi davrandıkları için bu duruma tünelleme adı verilir.

Tünelleme öngörüleri sağlam olan, sağlam bir matematiksel temeli olan bir olgudur ve teknolojik uygulamalarda bile kullanılmaktadır.Örneğin elektron mikroskobu, flaş bellek gibi aletlerin çalışma sistemleri tünellemeye dayalıdır.Hatta son dönemlerde yirmi birinci yüzyılın rüyası, kuantum bilgisayarların geliştirilmesinde kullanılıyor, eğer tünellemeye dayalı bilgisayarlar üretilirse muazzam hızda işlemciler ortaya çıkabilir.Bahsettiğim bu yöntemi kuantum fizikçileri kozmolojiye uyguluyor,tünelleme ile raslantısal kuantum dalgalanmaları sonucu ortaya çıkan sanal parcacıklar bir veya daha fazla tünelleme ile gerçek varlığa çıkıyor,kuantum dalgalanması sonsuzca gerçekleştiği için büyük çoğunluğunun yok olmuş olması muhtemeldir, ancak belirsizlik ilkesi en azından birinin yeterince uzun varlık gösterip tünelleme için yeterli dalga boyuna ulaşmasını mümkün kılmaktadır.İşte büyük patlamaya yol açanın tünelleme olduğu konusunda önemli veriler bulunmaktadır.

Tünellemeye alternatif diğer olgu ise Hawking tarafından ortaya atılmış olan sınırsız dalga fonksiyonudur (no boundary wave function).

İki alternatifte,evren 10 üzeri eksi 33 cm hacimden (ki bu hacimde 4 temel kuvvet bir aradadır) birkaç binkez büyük bir hacme ulaştığında uzayın klasik fiziğe göre davranacağını söyler.Fakat bilgisayar simülasyonları ile yapılan modellemeler ile Hawkingin fonksiyonunun büyük olasılıkla geniş hacimli fakat düşük enerjili bir evreni öngördüğü ortaya çıkmıştır.Sıradan tünelleme prosesi geniş bir hacme hızla geçişe izin vermez,ancak büyük patlamada olduğu gibi sıfırdan küçük bir hacme yüksek enerjili yoğunluğa izin verir.Bu durum evrenin başlangıcının neden yüksek sıcaklıkta olduğunu da acıklıyor.Bu yüzden Hawkingin tezi tünellemedeki gibi bazı durumları karşılamıyor, bu yüzden bilim dünyasında daha populer olan tünellemedir.

ALINTIDIR ..

YAZAN :Dialectic

Attached Thumbnails

 

feliXtigra

Daha geniş bir zamanımda bu yazıyı dikkatle okuyacağım. Ve benzer pek çok konuda paylaşımlarda bulunmayı düşünüyorum, özellikle izafiyet teorisi, kara delikler ve kuantum mekaniği üzerine. Yalnız, bu konuyu tarih alt başlığı yerine, mesela "Bilimsel Teoriler ve Yasalar" konu başlığı ile, "izafiyet", "kuantum mekaniği" vb. gibi konu alt başlıkları düzenleyerek uygun olan konuya taşıyabiliriz, ne dersin joyous?

__________________
[Üye Olmadan Linkleri Göremezsiniz. Üye Olmak için TIKLAYIN...]