Modern fizik

Modern fizik, klasik fizik ile tanımlanamayan olayları açıklamak üzere ortaya atılmış teorilerin tümüdür. Einstein'ın özel görelilik kuramından, Max Planck'ın kara cisim ışıması kuramına; Schrödinger'in kedisinden, kuark ve bozonlara kadar her şey modern fizik adı altında buluşur.

Modern fizik, günlük yaşamımızda haşır neşir olduğumuz cisimlerin gözle görülemeyecek kadar küçük parçalarıyla (atomik boyutlarla/ 10⁻⁹ m civarı) ya da günlük hızların binlerce kat fazlasıyla (ışık hızına yakın hızlarla/ 10⁸ m/s civarı) uğraşır.

Modern Fizik ve Klasik Fizik

Alman fizikçi Max Planck, Kuantum fiziğinin kurucusu

“Modern fizik” terimi, ortalama 1890'lardan beri ortaya atılan kuramları çatısı altında toplayan “güncel” fizik gibi algılansa da klasik fiziğin geçmişte bırakılması düşünülemez. Modern fizik, klasik fiziğin eksikliklerini gidermeye çalışan ancak ve ancak onunla bütün halinde ilerleyen aşamadır. İleride, modern fiziğin de ötesinde sayılacak yeni bir bilimsel sıçrama ile modern ve klasik fiziğin gideremediği eksiklikler giderilerek yeni bir aşama kaydedilebilir. Öyleyse modern fizik ile ne gibi yenilikler getirilmiş, hangi eksiklikler giderilmiştir?

Klasik fizik veya Newton fiziği, yerçekimi kuvveti ile gezegenlerin Güneş çevresinde dönüşünün nedenini yahut elmanın yere düşüşünü izah edebildi. Ne var ki Newton, Hidrojen atomunun keşfine yetişebilseydi bile ortaya koyduğu "yerçekimi kuvveti" kuramı ile hidrojen atomundaki elektronun enerjisinin neden belli seviyelerde olması gerektiğini açıklayamayacaktı. Çünkü, Newton'a göre maddenin hızı, yüksekliği ve kütlesi değiştirildiğinde madde, istenilen enerjiye sahip olabiliyordu. Halbuki hidrojen çekirdeğinin çevresinde dönen elektron uyarılmadığında enerjisi -13.6 eV, uyarıldığında -3.40 eV ve bir kez daha uyarıldığında -1.51 eV oluyordu.

Görelilik (relativite), açısından bakıldığında ise Galilei'nin görelilik ilkesi dikkate alındığında, nesneler biribirlerine kafa kafaya yaklaştıklarında hızları toplanmalıydı ki birinin diğerini hangi hızda gözlemlediği hesaplanabilsin. Tabii ki bu klasik görelilik kuramı günlük hızlarla hareket eden nesneler için geçerliliğini sürdürüyor. Ancak, ışık hızına yakın iki cismin aynı doğru üzerindeki vektörel hızlarını topladığınızda (vektörel düşündüğümüzde aslında çıkarıyoruz) ışık hızını çok çok aşacaktır ki bu Einstein'ın özel görelilik kuramının tamamen reddettiği bir şeydir.

Modern fiziğin ana konuları

Alman fizikçi Albert Einstein, Genel görelilik ve Özel göreliliğin kurucusu

• Atom teorisi ve atom modelinin evrimi
• Dalga-parçacık ikiliği
• Fotoelektrik etki
• Franck-Hertz deneyi
• Geiger–Marsden deneyi (Rutherford deneyi)
• Kara cisim ışıması
• Kuantum termodinamiği
• Merkür'ün enberi yalpalaması
• Michelson–Morley deneyi
• Michelson–Morley deneyi
• Stern-Gerlach deneyi
• Yerçekimsel mercek (Gravitasyonel lens)

Ayrıca bakınız

• Fizik tarihi
• Klasik fizik
• Kuantum mekaniği
• Görelilik kuramı
• Kuantum alan kuramı

Kaynakça

• A. Beiser (2003). Concepts of Modern Physics. 6th. McGraw-Hill. ISBN 0-07-123460-8.