Bayanlar, Baylar:
Bu gece sizden beni dikkatle dinlemenizi istiyeceğim. Çünkü şimdi anlatacağım konular büyüleyici olduğu kadar kavranması zor konulardır. “Pozitron” adı ile bilinen ve olağanüstü özelliklere sahip parçacıklardan bahsedeceğim. Bu tür parçacıkların varlığının sadece teorik düşüncelere dayalı olarak ileri sürülmesi ve birkaç sene sonra da gerçekten deneyle bulunması ilginçtir. Elbette teorikolarak özelliklerinin belirlenmiş olması bu empirik keşfin gerçekleştirilmesine çok yardımcı olmuştur.
Bu önemli kehaneti yapma şerefi İngliiz fizikçi Paul Di-■ac’a aittir. Onun adını daha önce duymuştunuz. Dirac’in ılaştığı sonuç o kadar tuhaf ve masalımsı teorik düşüncele-e dayanıyordu ki birçok fizikçi uzun süre bunlara inanmak itemediler. Dirac’ın teorisinin ana fikri şu basit kelimelerle ade edilebilir: “Boş uzayda delikler bulunmalıdır”. Görü-orum ki, siz de şaşırdınız. Tabii, Dirac bu sözleri söylediği aman bütün fizikçiler de şaşırmıştı. Boşlukta delik nasıl ola-ilihii? Bunun hiçbir anlamı var mı idi? Boş uzay denilen uzayın ;rçekte inandığımız kadar boş olmadığını söylersek bunan bir anlam çıkarabiliriz. Gerçekten, Dirac teorisinin ana jktası boş uzay ya da vakumun aslında düzenli ve aynı şe-Ide biraraya getirilmiş sonsuz sayıda, bildiğimiz elektron-ia dolu olduğu varsayımıdır. Böyle bir garip hipotezin Di-c’ın aklına bir hayal olarak takılmadığını, aksine negatif dekanlar teorisi ile ilgili birtakım düşüncelerin onu bu varsayı-ı zorladığını belirtmek isterim. Gerçekten bu teori bazı çmılmaz sonuçlar vnemektedir. Atomlardaki kuantum dunlarından başka, saf vakuma ait sonsuz sayıda özel “neft kuantum durumları”da vardır. Elektronlar, bu ‘‘daha lat” hareket durumlarına girmekten alıkonulmalarsa, vmlarını terkedip boş uzayda-tabiri caizse- çözünecekler-. Ayrıca, bir elektronu hoşlandığı yere gitmekten alıkoy-nın tek yolu, bu yerin başka bir elektron tarafından önlen işgal edilmiş durumda bulunmasıdır. —Pauli’yi ırlayımz— o halde vakumdaki bütün bu kuantum durum-fim uzayda düzgün olarak dağılmış sonsuz sayıda eiek-ı tarafından tamamen doldurulmuş bulunması gerekir. Korkarım ki sözlerim size bilimsel bir abrakadabra gibi
gelmekte. Ama bu konu gerçekten çok zordur. Sanıyorum ki aritak beni çok dikkatle dinlerseniz Dirac teorisinin tabiatı hakkında bir fikir sahibi alacaksınız.
Hemeyse, JDirac şu ya da bu şekilde, boş uzayın düzgün olarak dağılmış çok sayıda elektronlarla büyük bir yoğunlukla doldurulmuş olduğu sonucuna ulaştı. Peki, nasıl oluyorda biz bu elektronları hiç farketmiyoruz ve vakumu tarriamen boş (>ir uzay olarak düşünüyoruz!
Kendinizi okyanusun derinliklerinde yüzen bir balığın yerine koyarsanız cevabı anlamakta güçlük çekmezsiniz. Balık böyle bir soruyu soracak kadar akıllı olsa bile su ile çevrili olduğunu düşünür mü?
Bu sözler Bay Tompkins’i konferansın başlarında girdiği uykulu durumdan kurtardı. Biraz balıkçılığı vardı. Aheste aheste yuvarlanan dalgaları görüyordu. Serin deniz meltemini yüzünde hissetti. Yüzmeyi iyi bilmesine rağmen yüzeyde duramıyordu. Derinlere doğru batmaya başladı. Garip şey, havanın yokluğunu hiç hissetmiyordu ve çok rahattı. Belki diye düşündü, bu dinlenmeye geçişin özel bir etkisidir.
Paleontologlara göre hayat okyanuslarda başladı ve kuru toprağa çıkan ilk öncü ciğerbalığı adı verilen bir yaratıktı. Kumsalda yüzgeçleri üzerinde emekliyerek karaya <^ım attı. Biyologlara göre, Avusturalya da Neoceratodus, Afrika’da Protopterus ve Güney Amerika’da Lepidosiren adını alan bu ilk ciğerbalıkları tedricen karada yuva kuran hayvanlara dönüştüler. Fareler, kediler ve insanlar gibi. Ama bazıları, balinalar ve yunuslar gibi, kuru toprakta yaşamanın sıkıntılarını öğrendikten sonra tekrar okyanuslara döndüler. Suda yaşamakla birlikte, karadaki mücadelelerinde kazandıkları vasıfları muhafaza ettiler ve memeli olarak kaldılar. Dişiler havyarlarını. döküp daha sonra erkekler tarafından döllenmelerini beklemediler. Yumurtalarını ve yavrularını vücutlarının içinde taşıdılar. Yûnusların insanlardan daha akıllı olduklarını söyleyen meşhur Macar bilim adamı LEO SZILARD* değil mi idi?
Bu düşünceleri okyanus yüzeyinin çok altından, derinlerden gelen seslerle kesildi. Bay Tompkins’in Cambridge üniversitesinden, fizikçi Paul Adrien Maurice Dirac olarak tanıdığı tipik bir homo sapien (akıllı insan) bir yunusla konuşuyordu.
Yunus “Bak Paul” diyordu “sen iddia ediyorsun ki biz vakumda değil, negatif kütleli parçacıkların meydana getirdiği bir maddesel ortamın içindeyiz. Beni ilgilendirdiği kadarı ile, su hiçte boş uzaydan farklı birşey değil; tamamen düzgün yoğunlukta ve içinde her yöne doğru serbestçe hareket edebiliyorum. Ama atalarımdan duyduğuma göre karalar çok
farklı imiş. Orada kimsenin gayret sarfetmeden geçemiyece-ği dağlar ve kanyonlar varmış. Burada suyun içinde istediğim her yöne gidebiliyorum.”
“Deniz suyu konusunda çok haklısın dostum”, diye cevaplandırdı P.A.M. “Su vücudunun yüzeyine sürtünme uyguluyor ve eğer yüzgeçlerini ve kuyruğunu oynatmazsan hiç hareket edemezsin. Su basıncı da derinlikle değiştiği için, vücudunu genişleterek ya da kasarak yukarı çıkabilir ya da aşağıya batabilirsin. Ama suyun sürtünmesi ve derinlikte basınç değişimi olmasa idi roketinin yakıtı bitmiş bir astronot kadar çaresiz kalırdın. Benim, negatif kütleli elektronların meydana getirdiği okyanusum ise tamamen sürtünmesizdir. Bu yüzden gözlenemez. Fiziksel cihazlarla sadece elektronlardan bir tanesinin yokluğu gözlenebilir. Çünkü negatif elektrik yükünün yokluğu pozitif bir elektrik yükünün varlığına eşdeğerdir. Öyle olunca bunu Coulomb bile farkedebilirdi.”
“Bununla beraber benim elektronlardan ibaret okyanusumu bildiğimiz okyanusla karşılaştırırken bu benzerlikte çok uzaklara sürüklenmemek için önemli bir istisna yapmamız gerekir. Elektronlar benim okyanusumu meydana getirirlerken Pauli prensibine uyarlar. Bütün kuantum seviyeleri dolu ise bu okyanusa fazladan bir elektron bile ilave edilemez. Böyle bir fazla elektron ancak benim okyanusumun yüzeyinin üzerinde yer alabilir ve deneyciler tarafından kolayca ayındedile-bilir. Elektronlar ilk defa SIR J.J. THOMPSON taraından keşfedildi. Atomun çekirdeği etrafında dönen ya da radyo lam»
.. i-. j.
UdldfiiİUâ Uyu^ti Çi^Kuvsııei vu •«¿¿iû
Ben 1930 da ilk makalemi yayıniıyana kadar uzayın geri kalan kısmı boş olarak düşünülüyordu ve fiziki gerçeğin de sadece arada bir sıfır enerji yüzeyinin üzerine sıçrayan çalkantılar olduğuna inanılıyordu.” v
Yiînıif “Ama”, dedi “eler sizin ökyanusunuz sünefcîiii-
P.A.M. “Güzel” dedi, “sayalım ki bir dış kuvvet okyanusun derinliklerindeki negatif kütleli elektronlardan birisini, okyanus yüzeyinin üzerine çıkardı. Bu durumda gözlenebilir elektronların sayısı bir artacaktır. Bu ise korunum kanununa aykırıdır. Ama artık okyanusta elektronun çıktığı yerdeki boş delik gözlenebilir hale gelmiştir. Çünkü düzgün dağılmış elektrik yüklerindeki bir negatif yük erikliği eşit miktarda b«r pozitif yükün varlığı olarak algılanabilir. Bu pozitif yüklü parçacık aynı zamanda pozitif bir kütleye sahiptir ve kütlesel çekim kuvveti ile aynı yöne hareket edecektir.”
Yunus hayretle sordu “Yani, bu parçacığın batmıyaca-ğını, aksine yukarıya doğru yüzeceğini mi söylemek istiyorsunuz?”
“Elbette, Eminim ki birçok defa dibe batan çok sayıda cisim görmüşsündür. Gemiden denize atılan cisimler ve bazen de gemiler gibi. Bunları aşağıya çeken kütlesel çekim kuvvetleridir. Ama buraya bakın.” P.A.M. bir an sustu. Sonra devam etti. “Yüzeye doğru çıka^ gümüş renkli şu küçük şeyleri görüyor musun? Bunların hareketine sebep olan kütlesel çekim kuvvetidir. Ama bunlar zıt yönde hareket ediyorlar”.
Yunus “Ama bunlar sadece have kabarcıkları”, diye cevap verdi. “Belki dipteki kayalara çarpıp kırılan hava dolu -bir eşyadan çıkmış olabilirler”.
“Haklısın. Ama boşlukta yukarı doğru yüzen kabarcıkları göremezdin, değil mi? Bu sebepten benim okyanusum boş değil”.
Yunus “Çok akıllıca bir teori bu” dedi. “Ama acaba doğru mu?”
P.A.M. “Ben bu teoriyi 1930 da ilk defa açıkladığım zaman hiç kimse inanmadı”, dedi. “Büyük ölçüde hata be-nirhdi. Çünkü ilk önce, pozitif yüklü bu parçacıkların deneycilerin çok iyi tanıdıkları protonlardan başka birşey olmadıklarını ileri sürmüştüm. Kuşkusuz biliyorsun ki protonlar elektronlardan. 1840 defa daha ağırdır, ama verilen bir kuvvet etkisi ile ivmelenmeye ‘karşı olan bu yüksek direnci birtakım matematiksel yöntemlerle açıklıyabileceğimi ve te-
oferak ¡140 sav»*!™ dde edehilerpSimi sanmıştım. Ama öyle olmadı ve okyanusumdaki kabarcıkların maddesel kütlesi tam tamına bildiğimiz elektronunkinin aynısı çıktı. O sıralarda meslektaşım Pauli, ki mizah yönünün çok kuvvetli olduğunu söylemeliyim, etrafta dolaşıp “İkinci Pauli Prensibi” adini verdiği prensibi anlatıyordu. Paylı, okyanusumdan
