Materyalist Bir Bakış Açısı Kabul Edilirse Çıkan Çelişkilerden Biri: Kuantum Tünel Etkisi

Materyalizm çelişkilerle dolu bir felsefedir. Bugün artık bu bir teknik gerçek halini almıştır. Modern fizikte yapılan pek çok deney materyalizmin varsayımlarını sorgulamış ve hepsinin yanlış olduğunu birer birer göstermiştir. Bu yazıda bunlardan birine beraber şahit olacağız. Klasik bakış açısında elektronun maddi bir parçacık olduğu düşünüldüğünden, belli bir yerde olduğu düşünülmektedir. Bu düşünceye göre elektron maddi bir parçacık olduğuna göre belli bir hızı, enerjisi vardır. Ama varlığın temellerine dair yapılan gözlemler bunun doğru olmadığını söylüyor.

Kuantum Tünel Etkisi Nedir?

Küçük bir çocuk düşünün. Bu çocuğun 100 metre uzunluğundaki bir duvarın karşı tarafına  zıplayarak geçmesi mümkün müdür? Elbette ki kimse buna evet demez. Eğer atomaltı parçacıkları materyalist bir bakış açısı ile var kabul edersek işte bu örnekteki mantıksızlıklara benzer çelişkilerle karşılaşırız.

Eğer size dağı tırmanarak karşı tarafa geçmeniz istenirse ama sizin de buna uygun bir eğitiminiz, enerjiniz, tehlikelerden koruyucu giysi ve malzemeleriniz yoksa elbette bunu başaramazsınız. Parçacıkları maddi bir varlık olarak kabul edildiğinde buradakine benzer bir durum yaşanırdı. Bu materyalist bakış açısına göre elektronun çekirdekten kopması için belli bir enerji gerekmektedir. Bunun altındaki enerjilerde, elektronun kesinlikle çekirdekten kopmaması gerekirdi. Ancak bu böyle olmaz. Az enerjili elektronların atomdan ayrılabildiği tespit edilmiştir. Burada konuyu tarif edebilmek için elektrondan ve elektronun enerjisinden bahsediyoruz. Çünkü aslında gözlem yapılmadığı sürece elektrondan bahsedemiyoruz. Tıpkı meşhur fizikçi Bohr’un dediği gibi “Hiçbir şey ölçülene kadar yoktur.”

Materyalist bakış açısı ile bakıldığında elektronların yeteri kadar enerjileri olmamasına rağmen atomdan kopabilmeleri son derece çelişkili bir durumdur. Elektronlarda gözlemlenen bu durumu günlük hayatta ifade edebilmek için “kuantum tünel efekti” olarak adlandırdılar. Gerçekte böyle bir kuantum tüneli olmadığı açıktır. Bu gibi gözlemlerle materyalist bakış açılarını bir kenara bırakarak bakmakta zorlanan fizikçilerin çoğu ciddi şoklar yaşadılar. Nitekim Nobel ödüllü meşhur fizikçi Richard P. Feynman bu gerçeği “Paradoks (Çelişki) yalnızca gerçek ve sizin gerçek olması gerektiğini hissettiğiniz arasındaki bir çatışmadır. ” diyerek açıkça belirtmiştir. Materyalistler bu gereksiz iç çatışmalarından kurtulmaları için yapacakları tek şey vardır. Maddenin bize izlettirilen bir algılar bütünü olduğu gerçeğini kabul etmek.

Enerjisi, pozisyonu, hızı olmayan bir cismin maddi varlığından nasıl bahsedebiliriz?

Üstteki şekillerde klasik bakış açısı ile modern fiziğin bakış açısı karşılaştırılıyor. Soldaki resimde enerjisi belli bir değerin altında olan parçacık enerji duvarını aşamazken o değerin üstündeki parçacık aşarak duvarın karşı tarafına geçebilir.
Sağdaki şekilde kuantum bakış açısına göre geçerli olan şekil çizilmiştir. Buna göre elektronu tasvir eden kuantum mekaniksel dalga geniş bir alana dağılmıştır. Belli bir pozisyon, enerjiden bahsedemiyoruz. Kuantum mekaniğine göre elektronun yeri, enerjisi gibi kavramlar yoktur. Elbette böyle bir cismin maddi varlığından bahsedemeyiz. Yapılan gözlemler neticesinde yüksek enerjili bir bariyerin karşı tarafında klasik bakış açısı ile hiç olmaması gereken elektronlar tespit edilmiştir. İşte bu olaya kuantum tünel etkisi denir.

Kuantum Tünel Etkisine Bir Örnek: Alfa Işıması

Atom ve atomdan kopan alfa parçacığı.

Alfa parçacığı atom çekirdeğinin bir parçasıdır. Bunun ağır bir çekirdekte kopmak için ihtiyaç duyacağı enerji 25MeV kadardır. Oysaki alfa parçacığının ise bundan çok daha az enerjisi vardır: ki bu da 4 ile 9 MeV kadardır. 1 Yani enerjiyi de sabit bir kavram olarak var kabul edersek alfa parçacığının hiç bir zaman atomdan kopmaması gerekirdi.

Atom çekirdeğinden bir parça koparabilmek çok büyük bir enerji gerektirir. Materyalist bir bakış açısı ile hesaplandığında çekirdekten kopması mümkün olmayan parçaların buna rağmen çekirdekten koptuğu tespit edilmiştir. Ancak yine bu çelişkili durum materyalist zihniyet bir kenara bırakılarak yapılan hesaplarda ortadan kalkmaktadır. Bohr’un dediği “Hiçbir şey ölçülene kadar yoktur.” ilkesinden yola çıkılınca bu çelişkiler yaşanmamaktadır.

Kaynak:
1 Arthur Beiser, Concepts of Modern Physics, Fifth Edition International Edition
Sayfa 432