1900 yılına girerken fizik camiasında tuhaf bir hava vardı: işin bitmek üzere olduğu havası. Fizik dünyasındaki her şeyi çözdüğümüzü düşünmeye başlamıştık. 

Newton gökleri ve yeri aynı yasaya bağlamıştı. Maxwell elektriği, manyetizmayı ve ışığı tek bir denklem takımında birleştirmişti. Termodinamik, buhar makinesinden yıldızlara kadar her şeyin enerji muhasebesini tutuyordu. Geriye, düzeltilmesi gereken bir iki detay kalmıştı.

Dönemin büyük isimlerinden Lord Kelvin'in bir konuşmasında söylediği rivayet edilen söz meşhurdur: Fiziğin göklerinde artık yalnızca iki küçük bulut kalmıştır.

Rivayetin aslı tartışmalıdır ama tespit doğruydu. Gerçekten iki bulut vardı. Birincisi, Michelson-Morley deneyinin esîr rüzgârını bulamamasıydı; ondan görelilik doğacaktı — o hikâyeyi geçen dizide anlattık. 

İkincisi ise çok daha sıradan görünen, neredeyse sanayiye ait bir sorundu. O ikinci buluttan kuantum doğdu. Ama ne doğuş, bir asırdır keşfetmeye, kavramaya çalışıyoruz.

Ampul fabrikasından çıkan soru

Geçen yazıyı şu tespitle bitirmiştik: sıcaklığı olan her cisim ışır ve ısındıkça yaydığı ışığın frekansı yükselir. Demirciler bunu bilir; demir önce kızıllaşır, sonra sararır, en sonunda beyaz bir parlaklığa çıkar.

Almanya'da elektrik ampulü sanayii doğarken bu iş meraktan çıkıp ihtiyaca dönüştü. Bir telin belli bir sıcaklıkta hangi frekanslarda ne kadar ışık yaydığını bilmek gerekiyordu; yoksa ne verim hesaplanabilir ne standart konabilirdi. Berlin'deki devlet fizik enstitüsü de bunu ölçmeye koyuldu.

Ölçtüler. Elde ettikleri tablo gayet düzgündü. Yatay eksende frekans, dikey eksende o frekansta yayılan enerji. Eğri alçak frekanslarda düşük başlıyor, yükseliyor, bir tepe yapıyor, sonra yüksek frekanslarda tekrar aşağı iniyordu. Cisim ısındıkça tepe noktası sağa, yani yüksek frekansa doğru kayıyordu — demirin kızıldan sarıya geçmesi buydu.

Sonra teorisyenler aynı eğriyi kâğıt üstünde hesaplamaya kalktılar.

Mor ötesi felaketi

Hesap şöyle yürüyordu. Sıcak bir cismin içindeki ışınımı, kapalı bir kutuya hapsedilmiş dalgalar gibi düşünün. Bir kutunun içine ancak belli dalgalar sığar — tıpkı iki ucu bağlı bir gitar teli gibi. Tel bir tek yay çizerek titreşebilir, ikiye bölünüp titreşebilir, üçe, dörde bölünüp titreşebilir. Her bölünmede dalga boyu kısalır, frekans yükselir.

Şimdi kritik soru: bu biçimlerden kaç tane vardır?

Alçak frekansta az. Ama frekans yükseldikçe, yani dalga boyu kısaldıkça, kutuya sığdırabileceğiniz biçimlerin sayısı hızla artar. Ve bunun bir sınırı yoktur. Dalga boyunu istediğiniz kadar küçültebilirsiniz; her seferinde daha fazla........

© Yeni Mesaj