1.1 Madde ve Atomlar

Bu konumuzda biraz giriş bilgileri ve terimleri, açıklamaları vereceğiz ki, Fransızca bilmeyenlerde aramızdaki gizli haberleşmeye dahil olsun. :)

Evet, hepimiz gizli Illuminati üyesiyiz..

Madde 1: Madde nedir?

Hacmi ve kütlesi olan tanecikli yapıya madde diyoruz efendim. Hacim’den kastımız uzayda yer kaplayan. Uzaydan kastımız gece açık alanda yukarı baktığınızda gördüğünüz karanlık ve ara, ara parlaklıklar olan alan. :) Madde, halk dilinde mal diye de yer, yer kullanılmaktadır. Örn: Şekil A-1

Şekil A-1

Maddeyi 5 duyu organımızla algılayabiliriz. Ayrıca canlı veya cansız varlıklar olabilir. Maddenin en küçük yapı taşı atom’dur. Atomlar birleşerek molekülleri meydana getiri. Örneğin; Ana sınıfından hatırlayacağınız H2O yani su molekülü. 2 hidrojen atomu 1 oksijen atomuyla birleştirdin mi su oluyor üzerine Erikli etiketi koydun mu da 2 ₺ oluyor.

Su molekülü: H2O

Hayırdır, bilader senin şeklin kime?

Şimdi bu madde dediğimiz şey farklı şekillerde (16 tane) bulunabilmektedir. Genelde klasik 4 farklı şekilde gözlemleyebiliriz. Bunlar; Katı, Sıvı, Gaz ve Plazma’dır. Bunlarında detaylarına girmek isterim ama herhalde bunları duymuşsunuzdur diye tahmin ediyorum. Eğer maddeden, başlıktaki gibi bir şekil bekliyorsanız önce bu konuları halletmeniz gerek.

Maddenin klasik şekillerine örnek.

Bu maddenin olay çıkartmayı da seven bir yanı vardır. Bu olayları fiziksel ve kimyasal olarak inceleyebiliriz.

Fiziksel olay; Bir gün ofiste sinir krizi geçirip tahtayı patronunuza saplayıp, kırdınız diyelim. Şimdi tahta fiziksel olarak şekil değiştirdi. Bir kısmı patronunuz ile yaşamaya devam edecek fakat tahta yine tahta. Burada önemli olan, meydana geldiğinde maddenin yapısını(tahta olmasını) değiştirmemesi.

Kimyasal olay; Yine ofistesiniz, bu sefer patron değil, kraldan çok kralcı olan patronun çıkıntısına (sekreteri) uyuz oldunuz. (Kesinlikle sizi hapse attıracağım!) Babaannenizin hacdan gelirken getirdiği kolonyayı alıp, ilgili uyuzun saçlarına döküp, verdiniz ateşi. Şimdi madde (sekreter değil.) saçları ilk aşamada saçtı ama bir kimyasal olay geçirdi ve yandı. Artık yapısı değişti. maddenin yapısını değiştiren bu olaya da kimyasal olay diyoruz.

Patronun The Sims’teki çıkıntısı.

Atom nedir?

Bu değil! (?)

Bilinen evrendeki tüm maddenin kimyasal ve fiziksel niteliklerini taşıyan en küçük yapı taşıdır. Yani artık daha küçük parçalara ayıramazsınız demek. (Bazı kişilere uygulamak istediğiniz şey aslında bu, atomlarına ayrıştırmak.)

Bu kadar küçük olunca, gözle görmeniz mümkün değil. İllumunatinin gözüyle bile göremezsiniz. Atomik kuvvet mikroskobunuz varsa o zaman işin rengi değişir. Şimdi hemen biraz önce öğrendiğimizi hatırlayalım. Burada iş, kimyasal mı? Fiziksel mi bir olay yaşamıştır? (Cevap: Kimyasal. Çünkü olayın rengi değişmesi demek, yapısının değişmesi anlamına geliyor. Bakın, felsefe ile fiziği de birleştirdik.) :)

Peki Atom neyden oluşmuş?

O da elektron, nötron ve protondan oluşmuştur. Hadi bakalım. Matruşka gibi konu içinde konu. Bunlarda atom altı parçacık diye geçiyorlar. Detaylarına ileride değineceğiz. Şimdilik kulağınıza piercing olsun diye kısa tanımlamalar yapayım.

Bilindik etrafından kesişen çemberler geçen atom grafiği bana saçma geldiğinden bunu ekledim.

Elektron; e veya β sembollü negatif temel elektrik yükü olan atom altı bir parçacıktır. Pozitronun karşıtıdır. Özelliklerine daha sonra değineceğiz. Detaylı bilgi için tıklayınız.

Nötron; n sembolü ile ifade edilen bu abimizde proton ile birlikte atomun çekirdeğini meydana getirir. Bir yukarı ve iki aşağı kuarktan oluşur. (Haydi bakalım bir de başımıza Kuarklar çıktı.) Nötronlar yüksüz parçacıklardır. Gam, dert sıfır. Hidrojen dışında bütün atomların çekirdeklerinde bulunan parçacıktır. Bu hidrojen ve helyum’a daha sonra geleceğiz. İkisi de ayrı, ayrı incelenmesi gereken arkadaşlar. Nötronun elektrik yükü sıfır ve bağıl kütlesi 1,00 dır. Nötronların da 3 kuarktan oluştukları sanılmaktadır.

Nötron’u anlamak için 2,3 alt başlığa daha ihtiyacımız var. Yoksa konular havada kalacak. Çünkü, kuark dedik, elektrik yükü dedik, kuark’a bakınca temel parçacık ve hadron diye iki şey daha karşımıza çıkacak. Bunları atlayıp geçersek, bu yazı dizisini yazmanın bir anlamı kalmayacak.

Kuark; temel parçacık ve maddenin temel bileşenlerinden biridir. Kuarklar bir araya gelerek hadronlar olarak bilinen bileşik parçacıkları oluştururlar. Bunların en kararlı olanları atom çekirdeğinin bileşenleri proton ve nötrondur. İleri de detaylandıracağız. Şimdilik kafa karışıklığı yaratmamak için çok detaya girmiyorum.

Parçacık; Evreni oluşturan maddelerin temel yapı taşıdır. Yani başka hiçbir şeyden oluşmamıştır. Maddeyi oluşturan yapı taşı diye de özetleyebiliriz. Daha küçüğü olmayan. (Bkz: Parçacık Fiziği)

Temel parçacık dedik mi akla Standart Model denilen bir şey giriyor ki sormayın gitsin. :) SM detayları için tıklayınız.

Hadron; Parçacık fiziğinde bir hadron, güçlü bir kuvvet tarafından bir arada tutulan taneciklerden oluşan bir bileşik parçacıktır. Buradaki kuvvete örnek verecek olursak, molekülleri bir arada tutan elektromanyetik kuvveti inceleyebilirsiniz. Kendi içlerinde ikiye ayrılırlar ama o konuyu daha sonra işleyeceğiz.

Proton; atom çekirdeğinde bulunan artı yüklü atom altı parçacıktır. Elektronlardan farklı olarak atomun ağırlığında hesaba katılacak düzeyde kütleye (kütlesi elektronun 1836 katı ama yükü aynıdır.) sahiptirler. İki yukarı bir aşağı kuarktan oluşur. (Bu benim uydurduğum bir tabir değildir :) gerçekten up, down diye kuarklar vardır.) Kafa karıştırmak için matematiksel bir bilgi de vereyim; evrendeki bütün protonlar 1,6 x 10−19 değerinde pozitif yüke sahiptirler.

Bir madde nedir? dedik, nerelere kadar geldik ama bunlarda gerekli. Madde şudur diyerek geçseydik bu sefer maddeyi oluşturan temel yapı taşlarını bilemeyecektik.

Hazır madde demişken, bir Einstein’a değinmeden olmaz.

Dedeciiiiiiim! Almanya’dan gomşumuz oluyo.

İzafiyet kuramına (E=mc²) göre madde ve enerji birbirine eşdeğerdir. Bu sebeple madde enerjiye, enerji de maddeye dönüştürülebilir. Haydaa al bi de burdan yak. Maalesef, izafiyet kuramı üzerine yazılmış kitaplar olduğunu düşünürsek, burada bir satırda anlatmam zor, anlaşılması ise çok daha zordur. Örneğin; “Bir maddede kilogram başına, boşluktaki (vakumlanmış ortam) ışığın metre saniye−1 cinsinden hızının karesinin sayısal değeri kadar enerji (joule) düşer.” gibi. Yeni başladığımız için her tanımda, öğrenmemiz gerken farklı bir tanım daha çıkmaktadır. 250 yıllık bilgi birikimini özetlemek zor olduğundan, özetinin bile özeti detaylı olabiliyor :) ama gözünüz korkmasın. Zamanımız var. “Bu da göreceli nasıl olsa :)” Hepsini işleyeceğiz.

Hazır tanımlamalara başlamışken bir kaç tanım daha verip, bu kısmı şimdilik kapatalım.

Angström; Sembolü Å olan ve Işığın dalga boyunu ölçmekte kullanılan uzunluk ölçü birimidir. 1 angström 10 üssü 8cm’dir.

Atomların yarıçapları yaklaşık 2 x 10 üssü 8cm’dir. Bu nedenle atomların yarıçapları 1 veya 2 angströmdür deriz.

İleri de değineceğimiz kuantum fiziğine göre madde, hem dalga hem parçacıktır. O zaman işte beyinler +100 derecenin üzerine çıkacak. :)

Bu konuda isterseniz su molekülü üzerinden örneklerle biraz daha detaylı anlatabilirim. Literatürde bu konuyla ilgili güzel açıklamalar var ama şimdi hepsini toparlayıp, birleştirip, Türkçe’ye çevirip yazmaya üşendim. :)

İlgilenen olursa detaylandırırım. Şimdilik burada noktalayalım. Daha sonra Atom konusunda süreçler ve tepkimeler var, onları anlatacağım burada.

Hemen ardından temel fiziğe giriş konumuza geçebileceğiz. :)

Bir sonraki konuda görüşmek üzere.

Bilimle kalın, akıl sağlığınızı koruyun. ;)

A single golf clap? Or a long standing ovation?

By clapping more or less, you can signal to us which stories really stand out.