FİZİK

Maddenin 3 Değil En Az 5 Hali Vardır

Katı, Sıvı ve Gaz Halinin Yanısıra Bilinmesi Gereken İki Temel Durum

Büyük olasılıkla okulda maddenin üç hali olduğunu öğrenmişsinizdir: Katı, sıvı ve gaz. Ancak durum, ders kitaplarında anlatıldığı kadar basit değil.

İlk olarak maddenin en yaygın olarak bilinen dört hali olduğunu bilmeliyiz. Bunlar: Katılar, sıvılar, gazlar ve plazmadır. Beşinci hali ise, insan yapımı olan Bose-Einstein yoğunlaşmalarıdır.

Maddenin 4 hali

Maddenin 4. Hali: Plazmalar

En azından ders kitaplarının plazmayı ilk üçe dahil etmemesi doğru değildir. Plazmalar maddenin diğer hallerine göre daha yüksek sıcaklikta var olmaları nedeniyle gazlara benzerler ve içinde bulundukları kabı dolduracak biçimde genleşirler. Ancak gazlardan çok farklı bir özellik taşırlar.

Plazma halindeyken madde o kadar sıcaktır ki daha önce belirli atomlara bağlı olan elektronlar artık kendi aralarında serbestçe hareket ederler. Bu davranış ışıma ve manyetik alanlara duyarlılık da dahil çok sayıda tuhaf duruma yol açar.

Plazmalar aslında diğer maddenin halleri gibi gündelik hayatımızda gözlemlenebilir. Örneğin elektrik aracılığı ile plazma haline dönüşen gazlar florasan ve neon lambalarındaki ışığı oluşturur. Güneşten ve evrendeki tüm diğer yıldızlardan gelen ışık, nükleer füzyon ile oluşan plazmaların bir sonucudur.

Bu durumda aslında maddenin evrende en yaygın olarak görülen halinin plazmalar olduğu anlamına gelir.

Katı, sıvı, gaz ve plazma maddenin dört klasik halini oluştursa da kuantum mekaniğini incelediğimizde durum değişir. Albert Einstein ve Satyendra Nath Bose’a göre madde çok düşük bir sıcaklıkta ( mutlak sıfıra yakın bir noktada) yoğuşuk denilen bir hale ulaşabilir.

Maddenin 5. Hali: Bose-Einstein Yoğunlaşması

Bose-Einstein Yoğunlaşması süper akışkanlık ve süper iletkenlik gibi tuhaf özellikler sergiler. Önceleri sadece bir varsayım olan bu durum 1995 yılında ve daha sonra 1997 yılında tekrarlanan deneylerde bilim insanları tarafından oluşturuldu.

Colorado Üniversitesinden Eric Cornell ve Carl Wieman rubidyum atomlarını; MIT’den Wolfgang Ketterle sodyum atomlarını lazerler ve mıknatıslar yardımıyla mutlak sıfıra çok yakın bir sıcaklığa indirmeyi başardılar ve bu başarılarından dolayı 2001 yılında Nobel Fizik Ödülünü aldılar.

 Bu son derece düşük sıcaklıkta, moleküler hareket durmaya çok yaklaşır. Bir atomdan diğerine neredeyse hiç kinetik enerji aktarılmadığından, atomlar bir araya toplanmaya başlar. Artık binlerce ayrı atom yok, sadece bir “süper atom” vardır.

Bose-Einstein Yoğunlaşması, kuantum mekaniğini makroskopik düzeyde incelemek için kullanılır, bilim insanlarının parçacık / dalga paradoksunu incelemelerine izin verir. Bose-Einstein Yoğunlaşması ayrıca kara deliklerde bulunabilecek koşulları simüle etmek için de kullanılır.

Sonuç olarak maddenin bilim insanlarının gözlemlediği en az beş farklı hali vardır. Üstelik maddenin ilginç özellikler gösteren başka halleri olduğu da bilinmektedir. Kuantum spin sıvısı, Dejenere Madde; Süper İyonik Buz; Kuark-gluon plazması diğer haller arasında sayılabilir.

Kaynaklar ve İleri Okumalar:

Matter: Definition & the Five States of Matter; https://www.livescience.com/46506-states-of-matter.

All the States of Matter You Didn’t Know Existed; https://www.popularmechanics.com/science/g28728445/other-states-of-matter/

Matematiksel

Sibel Çağlar

Kadıköy Anadolu Lisesi, Marmara Üniversitesi, ardından uzun süre özel sektörde matematik öğretmenliği, eğitim koordinatörlüğü diye uzar gider özgeçmişim… Önemli olan katedilen değil, biriktirdiklerimiz ve aktarabildiklerimizdir bizden sonra gelenlere... Eğitim sisteminin içinde bulunduğu çıkmazı yıllarca iliklerimde hissettikten sonra, peki ama ne yapabilirim düşüncesiyle bu web sitesini kurmaya karar verdim. Amacım bilime ilgiyi arttırmak, bilimin özellikle matematiğin zihin açıcı yönünü açığa koymaktı. Yolumuz daha uzun ve zorlu ancak en azından deniyoruz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu