Arama:

Etiket Bulutu







‘fizik’

Barometre

27.10.2011

barometre

“Bir gökdelenin yüksekliğini barometre ile nasıl bulursunuz, anlatınız.”

Bu soru Kopenhagen’ daki bir Üniversitenin fizik sınavından alınmıştır:
Öğrencilerden birinin cevabı : “Barometrenin ucuna bir ip bağlarsınız. sonra gökdelenin tepesinden asıp sallarsınız. Barometre yere değdiğinde ipin boyuyla barometrenin boyunun toplamı gökdelenin yüksekliğini verecektir.”

Bu oldukca orjinal cevap hocayı çileden çıkartmaya yetti ve öğrenci dersten kaldı. Öğrenci cevabının doğruluğu konusunda itirazda bulundu ve Üniversite durumu çözmek icin başka bir hoca gönderdi. Bu noktada öğrenci hakkında ne düşünürdünüz? sizin kararınız ne olurdu ? Çocuk kalmalı mı geçmeli mi ?

Yeni hoca, cevabın aslında doğru olduğuna fakat kayda değer bir fizik bilgisinin varlığını göstermediğine karar verdi. Sorunu çözmek üzere ; Öğrencinin en azından asgari bir temel fizik bilgisi olup olmadığını anlamak icin ona altı dakika vererek sorunun sözlü cevabını vermesi kararını aldı. İlk beş dakika genç sessizliğe gömüldü. Alnı düşünceden kırış kırış olmuştu. Hoca zamanın tükenmekte olduğunu hatırlattığında genç çesitli cevaplarının olduğunu fakat hangisini kullanacağına karar veremediğini söyledi. tekrar acele etmesi tavsiye edilince genç şöyle cevapladı:

“İlk olarak, barometreyi gökdelenin tepesine çıkartıp kenarından aşağı bırakıp yere inene kadar geçen süreyi ölçersiniz. Binanın yüksekliği (H==0.5 x g x t kare) formülü uygulanarak hesaplanabilir. fakat barometre icin kötü bir seçim…”

“Veya güneş parlıyorsa, barometrenin yüksekliğini ölçersiniz. Sonra onu bir yere dikip gölge uzunluğunu ve sonra da gökdele – nin gölge uzunluğunu ölçebilirsiniz. Bundan sonrası basit bir orantıyı çözmek olacaktır”

“Fakat bu konuda çok bilimsel bir cevap istiyorsanız barometrenin ucuna bir sicim bağlayıp onu bir sarkaç gibi sallandırabilirsiniz ; önce yer seviyesinde daha sonra da gökdelenin tepesinde. Yüksekligi T==2pi kare kvk (I /g)formülündeki farktan yararlanarak bulabilirsiniz.”

“Yahut da gökdelenin dışarısında bir yangın çıkış merdiveni varsa barometreyi bir cetvel gibi kullanarak yukarıya çıkarken gökdelenin boyunu barometre yüksekliği biriminden sayıp bunları toplayabilirsiniz.”

“Eğer ille de sıkıcı ve ortodoks olmak istiyorsanız, tabii ki barometre ile gökdelenin tepesindeki ve yer seviyesindeki basıncı ölçer milibar cinsinden çıkan farkı feet’e çevirebilirsiniz ve yüksekliği bulursunuz.”

“Ancak bizler daima zihnin bağımsızlığı ve bilimsel metodlar kullanma konusunda teşvik edildiğimiz icindir ki en iyi yol şüphesiz hademenin kapısını çalmak ve yeni bir barometre isteyip istemediğini sorarak gökdelenin yüksekliğini söylemesi durumunda ona bu barometreyi vereceğimizi söylemek olurdu.”

Şimdi genci dinledikten sonra hala aynı şeyi mi düşünuyorsunuz ? Geçmeli mi kalmalı mı ?

Öğrencinin adı : Niels Bohr, Fizik’te nobel ödülü kazanan tek Danimarkalı.

Kuantum Nedir?

19.08.2010

atom

Kuantum ne demektir?
Nedensellik (determinizm) kavramını nasıl etkilemiştir?
Elektronun ve ışığın yapısı tam olarak nasıldır?
Klasik fizikle Kuantum Fiziği arasındaki farklar nelerdir?

Şüphesiz ki Kuantum Teorisini açıklarken bunlara benzer birçok sorunun cevabını vermemiz gerekir. Konuyu daha iyi kavrayabilmek için ilk olarak temel birkaç kavramın tanımını yapmak da fayda var;

Kuantum ve Kuantum Mekaniği Nedir?

Kuantum kelimesi Almancadır ve “miktar” anlamına gelir. Max Planck tarafından enerjinin bölünmez en küçük parçası olarak tanımlamıştır. Kuantum Mekaniği ise “doğanın en küçük parçaları” ile ilgilenen bir kuramdır. Konu olarak atomlar, atom çekirdekleri, bu çekirdeklerin yapıları ve onları oluşturan parçacıklar ile bu parçacıklar arası etkileşimleri inceler.

Determinizm (Nedensellik);
Determinizm evrenin veya olayların ya da bir bilimsel disiplinin alanına giren tüm nesne ve olayların önceden belirlenmiş olduğu, onların öyle olmalarını zorunlu kılan birtakım yasa veya güçlerin etkisiyle meydana geldiklerini ileri süren öğretiye verilen addır.
Başka bir söyleyişle felsefe bağlamında, ahlâkın kapsamına giren seçimler de dahil, bütün olayların Özgür iradeyi ve insanın başka türlü davranabilme imkânını kabul etmeyen birtakım önceden var olan zorunlu nedenler zincirinin zorunlu olarak belirlediğini savunan teoridir. Buna göre insan iradesinin söz konusu zorunlu nedenler zincirine etkisi olmadığından olayların meydana gelişinde nedenlerin gücü bulunmaktadır. Böylece nedensellik ilkesi determinizmde temel İlke olarak kabul edilmektedir. Çünkü determinizme göre evrende akli bir yapı ve düzen vardır, dolayısıyla belirli nedenlerin veya durumların bilgisine sahip olunduğunda, o nedenlerin veya durumların ortaya çıkartacağı olayların bilgisini elde etmek mümkündür.

Kuantum kuramı determinizmi yerle bir etmiştir.Temelinde belirsizlik yatan bu kuram her şeyin belirli olduğunu savunan Nedensellik ilkesini bir elektronun yörüngeler arası geçişini belirleyen herhangi bir etki olmadığını ve bu geçişlerin tamamen belirsiz, saptanamaz bir şekilde olduğunu öne sürerek yıkar. Bu kurama göre bir elektronun klasik fizikteki hesaplamalarla aynı anda hem hızının hem de konumunun bulunması mümkün değildir. Bu kanıya ışığın yapısı incelenerek varılmıştır.Işığı oluşturan yapı bir parçacık mıdır? Yoksa bir dalga mıdır? Soruları klasik fiziğin açıklanmasında kullanılan dilin ötesinde bir açıklama gerektirdiği için bu kuramı açıklamak yeni bir dilin oluşmasına bağlıdır. Her iki ihtimalin yani ışığın yapısının hem dalga hem de parçacık olması ihtimali klasik fizikte açıklanamayacak bir durumdur. En son iddia edilen görüş ışığın ne parçacık ne de kendi başına bir dalga olduğudur. Kimya derslerinden alışık olduğumuz tüm maddelerin atomlardan oluşması ve bu atomlarında kendi içlerinde elektron, proton, nötron gibi parçalıklardan meydana gelmelerini Kuantum Mekaniği’nin merceğiyle bakarsak ve incelersek atomların parçalanmasının sonunun olmadığını görebiliriz. Bunu klasik fiziğin mercekleriyle baktığımızda anlamak mümkün değildir. Çekirdekteki nötron ve protonların daha küçük parçacıkları olan kuarklardan öteye bir parçacığın olup olmadığı sorusu bilim insanlarınca henüz cevap vermesi zor bir soru olarak görünmektedir.

Klasik fizik ile Kuantum Fiziği arasındaki fark nedir?
– Klasik fizikte uzay ve zaman süreklidir. Kuantum Fiziğinde süreksiz ve kesiklidir. Bu bakımdan Klasik fizikte nesnelerin özellikleri sürekli birer değişkendir. Oysa ki Kuantum Fiziğinde tüm bu değişkenler süreksiz olup ani sıçrayışlarla bir durumdan diğerine geçiş olur.
– Klasik fizikte determinizm yani “belirlilik” vardır. Oysa ki Kuantum fiziğinde olaylar determinist olarak gelişmezler. Daima belli bir olasılık yüzdesi bulunur.
– Klasik fizikte bulunan determinizm nesnellikle el ele gider. Yani, nesnelerin birbirlerinden bağımsız oldukları ve her bir nesnenin çevresinden yalıtılarak incelenebileceği inancı ve görüşü vardır. Oysa ki Kuantum Fiziğinde nesneler birer enerji dalgası olarak görüldüğünden klasik anlamda “nesnellik” kaybolmaktadır. Yerine bütünsel bir etkileşim ve evrende sıçramalarla değişim kavramları ileri sürülmektedir.
– Kuantum Kuramı gözlenen ile gözleyeni ayrı saymaz. Yani, biri diğerini etkileyip değiştirebilir. Bu bakımdan bağımsız nesne kavramı yok olduğu gibi etki edip dönüştürme yeteneğinin sadece canlılara ait olmadığı da söylenebilir.

Kuantum Fiziği’nin İnsan Hayatındaki Etkileri Nelerdir?
Bilim dünyasını doğduğu günden bugüne heyecanlandıran ve üzerinde daha fazla araştırma yapmaya yönelten Kuantum Fiziği’nin Klasik Fizik’ten birçok sebepten dolayı ayrılması,onun sınırlarının ve yapısının çok farklı oluşu ve hayatımıza girme çabalarını sindirmek yada onu alıştığımız bakış açısından farklı bir bakış açısıyla bakmamız gerekliliği çabuk gerçekleşmesini bekleyebileceğimiz bir durum değildir. Ama Kuantum’dan yola çıkılarak yapılan çalışmalar; Kuantum Düşünce Yöntemleri, Kuantum Tedavi Yöntemleri, Kuantum Fiziği temel alınarak yapılmış bilgisayarlar daha şimdiden hayatımızda önemli değişiklikler yapacak gibi görünüyor.

Kaynaklar;
zamandayolculuk.com Cetin BAL
kuzen.net “Kuantum Bilgisayar”
Cemal Yıldırım “Bilim Felsefesi”
Orhan KURULAN

Röntgen Işınlarını kim buldu?

05.05.2010

rontgen

Wilhelm Conrad Röntgen
Alman asıllı, Nobel Fizik Ödülü sahibi fizikçi. Röntgen ışınlarını bulması ile tanınır.

1890’lı yılların ortalarında çoğu araştırmacı gibi o da katot ışın tüplerinde oluşan lüminesans(parlama) olayını incelemekteydi. “Crookes tüpü”Sir William Crookes adı verilen içi boş bir cam tüpün içine yerleştirilen iki elektrotdan (anot ve katot) oluşan bir deney düzeneği ile çalışıyordu. Katottan kopan elektronlar anoda ulaşamadan cama çarparak, floresan adı verilen ışık parlamaları meydana getirmekteydi. 8 Kasım 1895 günü deneyi biraz değiştirip tüpü siyah bir karton ile kapladı ve ışık geçirgenliğini anlayabilmek için odayı karartıp deneyi tekrarladı. Deney tüpünden 2 metre uzaklıkta baryum platinocyanite sarılı olan kâğıtta bir parlama farketti. Deneyi tekrarladı ve her defasında aynı olayı gözlemledi. Bunu mat yüzeyden geçebilen yeni bir ışın olarak tanımladı ve cebirde bilinmeyeni simgeleyen X harfini kullanarak “X ışını” ismini verdi. Daha sonraları bu ışınlar, “Röntgen ışınları” olarak anılmaya başlanmıştır.
Bu buluşundan sonra Röntgen farklı kalınlıktaki malzemelerin ışını farklı şiddette geçirdiğini gözlemledi. Bunu anlamak için fotoğrafsal bir malzeme kullanıyordu. Tarihteki ilk tıbbi X ışını radyografisini de (Röntgen filmi) yine bu deneyleri sırasında gerçekleştirdi ve 28 Aralık 1895 yılında bu önemli keşfini resmi olarak duyurdu.
Olayın fiziksel açıklaması 1912 yılına kadar net olarak yapılamasa da, buluş fizik ve tıp alanında büyük heyecan ile karşılandı. Çoğu bilim adamı bu buluşu modern fiziğin başlangıcı saydı.

CERN’de bilimadamları ne yapıyor ?

29.12.2009

bigbang

İsviçre-Fransa sınırında, 27 kilometrelik genişliğinde bir tünele kurulan sistemde, atom altı parçacıklar, karşıt yönlerde yani ilk olarak bırakılan elektronlar saat yönünde, diğerleri ise tam ters yönde birbirlerine doğru ışık hızına yakın hızlarda yol aldırılarak belirli yoğunluk ve ölçütlere ulaştırıldığında çarpıştırılacak. Çarpışma sırasında detektörlerle yapılacak gözlemler sayesinde, maddenin oluşumuna ilişkin sırlar gözlemlenebilecek. Bu çarpışma sonrası büyük gözlemci makinalarıyla izlenecek ve kayda alınacak.
Deney başladıktan sonra, tünel çevresinde bulunan 4 büyük algılayıcıdan ikisi Atlas ve CMS, “Higgs bozonunun” izini sürecek. Bu parçacığın diğer bazı parçacıklara kütle kazandırdığı düşünülüyor. Bu parçacıklar çarpışmadan sonra ortaya çıkacak. Bu deneyde Higgs bozonu tespit edilemezse teorik fizik yalanlanacak. Belkide ortaya yepyeni bir fizik çıkacak. Bilim adamlarına göre evrenin %4 ü bildiğimiz maddeden, %23 ü karanlık maddeden %73 ü ise karanlık enerjiden oluşuyor. Bizim görebildiğimiz ise sadece ve sadece %4 ‘ü
Yapısı bilinmeyen bu karanlık madde, karanlık enerji şeklinde nitelendirilen madde ve enerjilerin ne olduğunu bulmak, deneyin asıl amaçlarından birisi. Deney, minik parçacık fiziğinin yıllardır düşündüğü bazı sorulara cevap verecektir.

Higgs Bozonu :İstikrarsız karaktere sahip bu parçacığa adeta “ilahi parçacık” yada bazılarına göre “tanrının zerrecikleri”, maddenin ana yapısı gözüyle bakılıyor, zira birçok araştırmacı bu parçacığı teorik olarak inceledi, ama şimdiye kadar hiç kimse onu göremedi. Bu maddeyi ortaya çıkaran İngiliz fizikçisi Peter Higgs. Bozonun varlığını deneyle kanıtlamak, parçacık fiziğinde bilinenleri özetleyen “standart modelin” eksik halkasını bulmak anlamına gelecek. Higgs bozonu, kütlenin nasıl kazanıldığının anlaşılmasını sağlayacak. Bazı parçacıkların niçin kütleden mahrum olduğu da böylelikle anlaşılabilecek.

Büyük Patlama : Büyük patlama sırasında ne oldu ne bitti hiçkimse bilmiyor. Bu patlama sırasında madde, kuark ve glüonlardan oluşan bir çeşit yoğun sıvı olarak ortaya çıktı. Bu sıvı soğurken ve yoğunlaşırken, kuarklar; protonlar, nötronlar ve diğer parçacıkları oluşturdu. LHC, ağır iyonları birbirleriyle çarpıştırarak bir anlık da olsa, Güneş çekirdeğindekinden 100 bin kat daha yüksek sıcaklık elde etmeye çalışacak. Bu çarpışmalar sırasında kuarklar ortaya çıkacak. Bilim adamları ve araştırmacılar, serbest kalan kuarkların maddeyi oluşturmak için ne şekilde ve nasıl birleştiklerini gözlemleyebilecek. Yani madde ‘nin nasıl oluştuğu gözlemlenecek.

Korkulan Durumlar : Büyük bir kütleyi göz önüne alalım mesela bir karpuz büyüklüğündeki maddenin hacmini eğer tirilyonda birine kadar küçük bir hacime küçültürseniz o zaman karpuz büyüklüğündeki maddenin çekim kuvveti de o kadar artacaktır. Yani çekim gücü trilyonlar kadar artan bir madde, etrafındaki herşeyi kendine çekecektir. Sürekli kütlesi artacaktır. İşte buna kara delikler diyoruz. CERN deki bilim adamları da mikroskobik büyüklüklerde kara delikler oluşacağını söylüyorlar ama bu kara deliklerin hemen yok olacağını da söylüyorlar. Fakat bazı matematikçi bilim adamları bu kara deliklerin birleşerek çok daha büyük kara delikler oluşturacağı ve dünyayı yutacağını idda etmekteler.