Planck uzunluğu ve Kuantum köpüğü

Planck uzunluğu ve Kuantum köpüğü

   Nisan 05, 2013       Phys

---

1899 yılında, henüz kuantize (öbekli) enerji değişimi fikrinin gelişiminden de önce, Almanya' da Max Planck kendisinin 'b' adını verdiği (ertesi yıl 'h' adını verir) bir sabit elde eder. Kovuk ışınımı denen tüm malzemelerden bağımsız bir olgunun formülüne girdiği için, bunun temel bir sabit olduğunu düşünür. Ardından bu yeni sabit 'b' yi doğanın sağlam başka iki temel sabitiyle, Newton'un kütle çekim sabiti 'G' ve ışık hızı 'c' ile birleştirirse, uzunluk boyutuna sahip bir nicelik elde edebildiğinin farkına varır. Aslına bakılırsa bu oldukça küçük bir uzunluktur 10^(-35) metrenin bir kaç katıdır ancak Plancka'a cazip gelmiştir, çünkü tanımı diyelim ki metreden farklı olarak , insanın seçtiği herhangi bir karşılaştırma uzunluğuna bağlı değildir (metrenin orjinal tanımı, Ekvator'dan kutuplardan birine kadar olan uzaklığın on milyonda biridir.) Fizik kuram ve deneylerinde ortaya çıkmış herhangi bir uzunluktan daha kısa olan o kadar çok büyüklük siparişi vardır ki, Planck' ın hesaplanmış uzaklık birimi, uzun yıllar boyunca bariz bir önem taşımayan bir ilginçlik olarak kaldı. Bu durum 1955' de John Wheeler genel görelilik (Einstein' in kütleçekim kuramı) ile kuantum fiziğinin nerede bağlantı kurabileceğini araştırırken değişti.

Wheeler'in otobiyografisine de koyduğu gibi, bir çekirdek veya tekil bir proton boyutunda, ''parçacıkların beklenen coşkulu dansını izlediğimiz, kuantum dalgalanmalarının çok küçük olanların dünyasına böylesine hayat dolu bir coşkunluk kattığı'' yerde, tüm bunların arenası Uzay ve Zaman ''cam gibi pürüzsüz'' kalmaktadır. Wheeler uzayzamanın da bu kuantum dansına katılacağı bir nokta olması gerektiğini düşündü. Öğrencisi Charles Misner ile tartışmalarının sonuca ulaşmasında kendisine yardımcı olduğunu da teslim eden Wheeler, bu noktanın kendisinin Planck uzunluk boyutu olduğu sonucuna vardı (Bazı fizikçiler 'Planck-Wheeler uzunluğu' adını verirler.) Eğer bir Planck uzunluğu varsa, ışığın bir Planck uzunluğunu aşması için gereken zaman olan, bir Planck zamanı da vardır. Bu yaklaşık 10^(-43) saniyelik bir zamandır.

Planck' ın bu bölgesinde UZAY-
ZAMAN ile KUANTUM FİZİĞİ kucaklaşmakta, uzayzamanın ''cam gibi pürüzsüzlüğü'' kıvranma ve çoklu bağlanmış alanlar dahil geometrinin dalgalanmalarına; Wheeler' in 'Kuantum Köpüğü' adınını koyduğu şeye yerini bırakmaktadır.

Kuantum köpüğünün kendisini göstermesinin beklendiği boyut, bizim kavrayış becerimizin ötesinde bir küçüklüğe sahiptir. Planck uzunlukları bir proton boyu edene kadar yan yana dizilse ortaya çıkan sayı Philadelphia' dan New York' a kadar uzanan bir uzaklıkta yan yana dizilmiş protonların sayısı kadardır (ancak yüz bin protonun bir atom boyu ettiğini hatırlayın.) Yine de bu olağanüstü küçük Planck alanı, geleceğin önem taşıyan yeni fiziğin keşfedileceği alandır.

(K.W.Ford)