Madde, enerji, kanun ve kainata yeni Bİr bakiş Prof. Dr. Yunus Çengel

MADDE, ENERJİ, KANUN ve KAİNATA YENİ BİR BAKIŞ

• Prof. Dr. Yunus Çengel

• Department of Mechanical Engineering

• University of Nevada

• Reno, Nevada, USA

• Mayıs 2004

NEVADA – “Gümüş” Eyalet İHTİMAL HESABI: Tesadüfteki Gizli Düzen

• Endüstri: Kumar ve maden (altın, gümüş)

• İnsanlar kumar oynar,

• ama gazinolar kumar oynamaz.

• Gazinolarin Yıllık Kazancı: $15 milyar

• Para: Yazı-Tura gelme ihtimali.

• Kamuoyu Araştırmaları: 1000 kişi 100 milyonu temsil ediyor.

• “ŞANS DALGASI” kavramı.

Maddeye Eski Bakış: (Empedocles, M.Ö. 5. yüzyıl)

Şimdiki Bakış: Atom and Atomaltı Parçacıklar

• 107 değişik element.

• 1930’larda herşeyin elektron, proton, ve nötron’lardan oluştuğu zannedilirdi.

• Sonra 100’lerce değişik parçacıklar bulundu.

• 1897: Elektron keşfedildi.

• 1919: Proton keşfedildi.

• 1932: Nötron keşfedildi.

• Parçacıkların çoğu, quark denen daha elemental parçacıklardan olusur.

Dalga-Parçacık İkiliği (Çifteliği): ELEKTRONLARIN DALGA KAREKTERİ

• 1923 Elektronların dalga-parçacık ikiliği teklifi

• (Parçacıkların de Broglie dalgaları - Nobel prize to de Broglie of France in 1929 for his discovery of the wave nature of electrons)

• 1927 Elektronların kristaller tarafından difreksiyonunun keşfi. Elektronların dalga özelliklerinin teyidi.

• Heisenberg’in belirsizlik prensibinin keşfi.

• (Nobel Prize to C. J. Davisson (US) and G. P. Thomson (England) in 1937 "for the experimental discovery of the diffraction of electrons by crystals"

• 1928 Elektronların relativistik dalga denkleminin keşfi. (Nobel prize to P. A. Maurice Dirac (England) and E. Schrodinger (Austria) in 1933 "for the discovery of new productive forms of atomic theory".

HEİSENBERG’İN BELİRSİZLİK PRENSİBİ

• “Parçacıkların pozisyon ve momentumları kesin olarak belirlenemez. Bunlardan biri ne kadar çok kesine yakın bilinirse diğeri o kadar az kesine yakın bilinebilir.”

•  

• Bu, kuantum mekaniğinin temel bir özelliğidir, ve “sanal parçacıklar” fikrine yol açar.

•  

• Zaman ve mekan parçacıklar yüzünden vardır; yoksa parçacılar zaman ve mekanda var olan şeyler değillerdir.

KARANLIK MADDE (Dark Matter) ve NÖTRİNO (Neutrino)

• Galaksilerdeki yıldızları bir arada tutan çekim kuvvetinin görülen kütle ile sağlanması mümkün değildir.

• O halde göremediğimiz bir “karanlık madde” gerekli ilave çekim kuvvetini sağlamalıdır.

• “Karanlık madde” ışık vermez, ışığı almaz ve yansıtmaz.

• Karanlık madde electron, proton, ve nötrondan oluşmaz.

• Kainattaki tüm maddenin %80’i karanlık maddedir.

• Karanlık maddenin en muhtemel temel yapı taşı adayı “nötrino”dur.

• Nötrino: Kainatı dolduran gölgemsi madde.

Nötr Parçacık Nötrino’nun Tarihi

• 1930 - Nötrinoların varlığı hipotezi radiyoaktif bozunum sırasında enerji ve momentumun korunumunu sağlama ihtiyacından doğdu (W. Pauli).

• 1934 - Radiyoaktif bozunum teorisinde bu “sanal” parçacıklara da yer verildi (Enrico Fermi), ve onlara İtalyanca’da “küçük nötr şey” anlamında “neutrino” adı verildi.

• 1955 – Varlıkları ilk kez deneysel olarak belirlendi (1995 Nobel ödülü).

• 1987 - Supernova patlaması sırasında ilk kez nötrino fışkırmasının gözlendi.

• 1998 – Nötrino’nun kütlesi olduğunun gösterildi.

• “Kainat artık aynı olmayabilir”

• - New York Times, 5 Haz 1998.

• “Tabiatı derinden derine anladığımızı söyleyemeyiz.”

• Reno Gazette Journal, 8 Aralık 1998.

• “Umuyoruz ki neredeyse hiçbirşey olan bu parçacık bize kainat hakkında neredeyse herşeyi söyleyecek.”

• F. Halzen, University of Wisconsin-Madison

President CLINTON ve NÖTRİNO

• “Daha dün Japonya’da fizikçiler minik nötrinoların kütlesi olduğunu açıkladı. Bu birçok Amerikalı için pek bir şey ifade etmeyebilir. Fakat bu bizim en temel teorilerimizi değiştirebilir – en küçük atomaltı parçacıklardan kainatın nasıl işlediğine ve hatta nasıl genişlediğine kadar.”

KARŞIMADDE (Antimatter)

• Her parçacığın bir karşı-parçacığı (karşımadde) vardır.

• 1930, ’da Paul Dirac kuantum teorisi temelinde elektronların hareketini formüle ederken bir sürprizle karşılaştı:

• - Elektronların hareket denklemleri aynı zamanda elektronla kütlesi aynı fakat yükü zıt parçacıkların varlığını gerektiriyor ve onların da hareketini tanımlıyordu.

• Bir parçacık ile onun karşı-parçacığı karşılaştığı zaman, parçacıklar birbirini yok ederler ve enerjiye (foton ve gluon gibi bozonlar) dönüşürler.

• İlginçtir ki kainatta bu kadar çok maddeye karşi bu kadar az karşimadde var.

KARŞI-PARÇACIKLAR’ın TARİHİ

• 1931 Karşıelektron (positron) ve karşıproton’ların varlığının ortaya atılması.

• 1933 Pozitron’un varlığının keşfi (1936 Nobel ödülü, C.D. Anderson)

• 1956 Karşıproton’un varlığının keşfi (1959 Nobel ödülü, E.G. Segre)

• 1958 Karşınötron’un varlığının keşfi.

• 2002 Karşıhidrojen atomları yapıldı ve varlıkları gösterildi (CERN, Bilim ve Teknik-Aralık 2002).

MADDE-ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ

• PARÇACIKLARIN YOKOLUŞU

• Bir parçacık kendi karşı-parçacığı ile karşılaştığı zaman, ikisi birbirini yok eder. Parçacıkların ikisi de yok olup enerjileri başka bir şekle dönüşür.

• YENİ PARÇACIKLARIN OLUŞMASI

• Gerekli kütle-enerjiyi oluşturmaya yeterli enerji bulunduğu zaman, bir parçacık ve –karşı parçacık çifti oluşabilir.

• Madde enerjinin bir şeklidir, ve en yoğun bir halidir.

Elektron ve Pozitronun Birbirini imha Edişi

BÜYÜK PATLAMA TEORİSİ (1946)

• 15 milyar sene evvel, eşit miktarda madde ve karşımadde kapsayan bir kütle topu (enerji) patladı. Kainat genişlemeye devam ediyor.

•  

• Nedense, Madde + Karşımadde = Radyasyon oluşmadı, ve kendi kendine imha önlendi.

•  

• Tabiat MADDE’yi onun zıt yüklü ikizi KARŞIMADDE’ye tercih etti (CP ihlali) .

MADDE ve ENERJİ - DEĞİŞİK HALLER

• Madde:

• Değişik haller: Katı, sıvı, gas (ve plasma)

• (H2O: Buz, su, buhar)

• Enerji:

• Değişik haller: Kinetik, potansiyel, termal, kimyasal, elektrik

• Nötrino: The fundamental particle?

• Güneş: Saniyede 5 milyon ton madde enerjiye dönüşmektedir.

KARA DELİKLER:

• Kara delik: Uzayda yoğunluğu sonsuza yakın noktalar. Büyük bir yıldız karadelikte elektrondan az bir yer tutar.

• 1783: Varlıkları ileri sürüldü.

• 1915: Einstein’in izafiyet teorisi “tekil nokta”ların varlığını öngördü.

• 1989: V404 Cygnui Karadeliği keşfedildi. Kütlesi 12 güneşe eşit.

• 1995: NGC4261 kara deliği keşfedildi.

• Kara delikler, büyük kütleler uzayda görülmeyen bir noktaya doğru emilirken farkedilir.

• Karadeliklerden ışık bile kaçamaz (Stephen Hawking: Bir miktar radyasyon kaçar)

• NİYE BEYAZ DELİK OLMASIN?

Toz Bulutundan Düzenli Yapılara: Bir Arada Tutan ‘Görülmeyen Etki’ Ne?

• Toz?? Quarks Proton Atom Molekül

Maddeyi Bir Arada Tutan Kuvvetler

• Kaynak: http://physics.hallym.ac.kr

GÖLGE parçacıklar: Manevî kalıplar mı?

• Yeni araştırma: Supersimetri

• (CERN, Fermilab)

• Her temel parçacığın bir “gölge” kuvvet taşıyıcı parçacığı, ve

• her kuvvet taşıyıcı parçacığın da bir ‘gölge” madde parçacığı vardır.

• Kütle parçacığı ile kuvvet taşıyıcısı arasındaki bu ilişkiye supersimetri denir.

YERÇEKİMİ KANUNU ve KANUN-RUH

• Yerçekimi olmasaydı, yeryüzünde hiçbir şey kalmazdı.

• Herşeyi aşağıya çeken bir “etki” sanki bir “hayalet” var.

• Bu hayaletin aklı, iradesi, vs olsaydı, bir “ruh” olacaktı.

• Aklı, iradesi, vs olmayan bir ruh da bir “kanun” veya bir “etki” olurdu.

KAİNATIN TEMEL YAPI TAŞI?

• MADDE?

• Bir toz bulutu, atom yığını

• (parçacıklar)

•   Ve/veya:

• ENERJİ?

• Her tarafa yayılmış enerji

• (EM dalga –Bir TV yayını gibi)

• Kainatta herşey parçacık veya dalgalardan mı yapılmıştır?

MİLYON-DOLARLIK SORU:

• Atom/dalga (Madde/Enerji)’da:

• - HAYAT,

• - ŞEFKAT, SEVGİ,

• - ŞUUR,

• - GÜZELLİK, ADALET

• - HAYAL,

• - İLİM,

• - GÖRME, İŞİTME, TATMA, vs VAR MI?

• Parçasında olmayan, bütününde olabilir mi?

• O halde: Kainatta madde/enerji ile beraber hayat, şefkat, şuur, ilim, görme, vs temel yapı taşları yaygın olarak olmalıdır.

TV DÜNYASI ve GERÇEK DÜNYA

• EM dalgalar (TV):

• Taş, ağaç, hayvan, insan

• Malzemesi: Enerji

• Dalga/Parçacık (Dünya):

• Taş, ağaç, hayvan, insan

• Malzemesi: Enerji

EM Varlıklar ve EM Dünyalar (TV)

• Bir odada, 100’lerce “imaj dünyaları” vardır.

• Bu imaj dünyaları devamlı olarak yenileniyor.

• Hiç bir yer işgal etmez, hepsi aynı yere sığarlar.

• Herşey “enerji”den yapılıyor.

• Elektrik (yayın) kesilince, bir dünya yok oluyor.

• Gelecekte imajlar üç boyutlu da olabilir.

KAİNAT HER AN YOK OLUP VAR MI OLUYOR?

• Atomaltı dalga-parçacıklar hareket halindedir, ve onları “dondurmak” mümkün değildir.

• Bir monitördeki piksel’ler enerji içın sadece kalıp mı?

• Giden dalga-parçacıklara ne oluyor? Karadeliğe mi gidiyorlar?

• İnsan vücudu da daimî olarak değişiyor, ve kendini yeniliyor.

• Ama insanda değişmeyen şeyler var, ve bunlar madde olamazlar.

DİGİTAL DÜNYA

• Temel yapı taşları: 0-1

• (açık/kapalı veya varlık/yokluk)

•  

• CD, elektrik kapalı iken:

• Sadece bilgi aleminde var oluş.

•  

• Elektrik açık: Görsel alemde var oluş.

• Elektrik kapalı: Görsel alemden yok oluş.

•  

• Zaman: Görsel aleme imajların geliş sırası (monitor)

YENİLENEN İMAJLAR DÜNYASI

• CD, varlıkları “bilgi dünyası”nda daimî olarak tutar.

•  

• TV, enerjiyi kontrol ve manipule ederek bilgi şeklindeki varlıkları “imaj dünyası”na getirir.

•  

• “İmaj levhaları” daimî olarak yok olur, ve yenileri gelir (60 levha/s hızında).

• “Görsel alemdeki imajlar (EM dalga-enerji-madde’den yapılı) daimî olarak değişmektedir.”

İLİM DÜNYASI

• İlim, kainatta yaygın olarak vardır, ve zaman-mekan üstüdür. Herşeyin ilmî bir varlığı ve kalıbı vardır.

•  

• Birşey madde aleminden yok olsa bile, ilim aleminde varlığını sürdürür (çekirdek, genler, vs).

•  

• İlim insanları, yeni ilim icad etmez; mevcut olan ilme tezahürlerinden hareketle ulaşmaya çalışır.

• 6. His, İlham: Bizde yaygın ilmi (ilim yayını) alabilecek alıcılar var mı?

•  

• Rüya alemi: Maddesiz fakat Hayat ve şuur sahibi imajlardan oluşan bir alem mi?

ELMAS TEORİSİ

• ELMAS = CARBON + IŞIK

TV ve YAYIN

• TV = CIHAZ + YAYIN

HAYAT IŞIĞI (YAYINI)

• CANLI = SU + HAYAT IŞIGI

DNA ve GENETİK

• DNA = Bir torba molekül mü? Yoksa …

• DNA = ENERJİ+BİLGİ (okuma+yazma) + İRADE +GÖRME+HAYAT+KORUMA+SEVGİ+….

GÖZ ve GÖRME OLAYI

• Gören Göz müdür?

• Gözlük Göz Olabilir mi?

• Rüya Görmek İçin Gözleri

• Açmak Gerekir mi?

•  

• Atomlardan Göz, Sinir, Hatta Beyin Yapilabilir. Görmüyen seylerden ‘Gören Bir Şey’ yapilabilir mi?

•  

• Göz için gözlük ne ise, görme için de göz-sinir-beyin odur.

GÜZELLİK ve MİZAN

KAİNAT’A YENİ BİR BAKIŞ

BEDEN ve RUH MADDE ve MANA

• İNSAN = Madde/Enerji (Beden)

• (Fizik kanunlarina tabi)

• Yoksa

• İNSAN = Madde/Enerji (Beden)+Mana (ruh)

• (Hayat, Şuur, irade, sevgi, enaniyet, güzellik, …)

• (Zaman ve mekan üstü)

• Kainatta bedeni olmayan şuurlu canlılar olabilirmi?

• Ölümden sonra hayat ve şuur ruhla devam edermi?

BEDEN-RUH MADDE-MANA KABUK-ÖZ

Çikulata deyip geçmeyin: PAKETTE DAHA NELER VAR?

• Madde Mide

VARLIK NEDİR? MAHİYETİ NASILDIR?

• Varlık, enerji (kudret) hammaddesinden kuvvet (irade) ile yapılmıştır, ve bir atom torbasıdır.

• ANCAK:

• Güneşin ışığını alıp yansıtırsa, aydınlık olur.

• Güzellik ışığını alır ve onu yansıtırsa, güzel olur.

• Hayat ışığını alır ve yansıtırsa, canlı olur.

• Şuur ışığını alır ve yansıtırsa, şuurlu olur.

• Şefkat ışığını alır ve yansıtırsa, şefkatli olur.

• Ğörme ışığını alır ve yansıtırsa, görür.

• İşitme ışığını alır ve yansıtırsa, işitir.

• Sevgi ışığını alır ve yansıtırsa, sever.

• Beka ışığını alır ve yansıtırsa baki olur.

Periyodik Tablo: Elementler

• Kimya

• ilminin

• alfabesi

ŞİFA ve İLAÇ

GELECEKTE BİZİ NE BEKLİYOR?

• - Moleküler seviyede üretim yapılması (nanotechnology)

• - Genlerin manipüle edilmesi (genetic mühendisliği),

• - Nötrino’nun tam anlaşılması ve onun kullanılması,

• Görülmez madde ile hayalleri aşan şeyler yapılması,

• Madde ve mânânın, kabuk ve öz gibi, aynı bütünün parçaları olduğunun görülmesi,

• Fen ve din ilimlerinin Barışması ve Hatta İşbirliği,

• Varlıkların çok boyutlu (madde+….) olduğunun farkedilmesi, ve ilmin önünün açılması,

• Eşyanın ve insanın tabiatlarının daha iyi anlaılması.

• ???

EŞYA ve ESMA

• “Bütün mevcûdâtın hakaikı, bütün kâinatın hakikatı; Esmâ-i İlahiyeye istinad eder. Herbir şeyin hakikatı, bir isme veyahut çok Esmâya istinad eder.”

• “Hakikî hakaik-i eşya, Esmâ-i İlahiyedir.

• Mahiyet-i eşya ise, o hakaikın gölgeleridir.”

• - Sözler, 1930 (Bediüzzaman)

• Sorular ve Katkılar