Elimize aldığımız bir taşın, oturduğumuz sandalyenin ya da dokunduğumuz telefon ekranının “katı” olduğunu düşünürüz. Ancak modern fizik, bu algının oldukça yüzeysel olduğunu ortaya koyuyor. Gerçekte, katı maddeler sandığımızdan çok daha ‘boş’ olabilir.

Atomlar, gözle görülemeyecek kadar küçük yapı taşlarıdır. Her bir atom, merkezinde bulunan pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşan bir çekirdek ve bunun etrafında yüksek hızla dönen negatif yüklü elektronlardan meydana gelir. İlginç olan ise bu yapının büyük kısmının boşluk olmasıdır. Atomun hacminin neredeyse tamamı, çekirdek ile elektron bulutları arasındaki bu boşluktan ibarettir.

Peki Bu Boşluk Gerçekten Boş mu?

Kulağa çelişkili gelse de bu “boşluk”, aslında tamamen boş değildir. Kuantum fiziği bu alanda devreye giriyor. Elektronların belirli bir yörüngede dönmediği, bunun yerine bir “olasılık bulutu” içinde bulunduğu bilinmektedir. Yani bir elektronun nerede olduğunu tam olarak söyleyemeyiz; ancak nerede olabileceğine dair olasılık hesapları yapabiliriz.

Ayrıca bu atomik alanlar, kuantum vakumu dediğimiz, enerji dalgalanmaları ve sanal parçacıkların sürekli ortaya çıkıp kaybolduğu bir dinamik alanla doludur. Yani atomun içindeki bu sözde “boşluk”, aslında görünmeyen bir enerji arenasıdır.

Katı Madde Algısı Nereden Geliyor?

Maddeleri katı gibi algılamamızın ardında elektromanyetik kuvvetler yatıyor. Atomlardaki elektronlar, diğer atomların elektronlarıyla karşılaştıklarında birbirlerini iterler. Bu itme kuvveti o kadar güçlüdür ki, iki katı cismin birbirinin içine geçmesini engeller. Bu nedenle bir duvara çarptığınızda geçemezsiniz ya da bir masa size sağlam görünür. Dokunma hissimiz, aslında elektronların birbirini itmesinden ibarettir.

Gerçeklik Algımız Yeniden Şekilleniyor

Bu bilgiler, maddi dünyayı algılama biçimimizi sorgulamamıza neden olabilir. Dokunduğumuz her şey, aslında büyük oranda “boşluk” içeriyor. Ama bu boşluk, evrenin temel yapı taşlarından biri olan enerjinin ve etkileşimlerin kaynağıdır.

Bilim insanları bu kuantum gerçekliğin, gelecekte yeni enerji teknolojilerinden, daha hassas sensörlere kadar birçok alanda devrim yaratabileceğini düşünüyor.

Kaynaklar:

  1. Feynman, R. P. – QED: The Strange Theory of Light and Matter

  2. Greene, B. – The Elegant Universe

  3. Griffiths, D. – Introduction to Quantum Mechanics

  4. CERN – Resmi Web Sitesi

  5. NASA – Quantum Vacuum Fluctuations Makaleleri

Muhabir: Merve Kiraz