Sonsuz Us

Işık nedir? Madalyonun iki yüzü

Işık ve maddenin etkileşimi günlük yaşantımız açısından çok önemlidir. Ampul telindeki atomlar ışık yaymasaydı, evlerimizi aydınlatamazdık. Gözünüzdeki retina tabakasını oluşturan atomlar ışığı soğurmasaydı, bu kelimeleri okuyamazdınız. Problem şu ki, ışık bir dalga olsaydı, atomlar tarafından yayımlanması ve soğurulmasım açıklamak mümkün olmazdı.

Atom uzayda oldukça küçük bir boşluğa sabitlenmiş bir şeyken, ışık dalgası yayılan ve oldukça büyük boşluk kaplayan bir şeydir. Peki öyleyse, ışık atom tarafından soğurulduğunda, böylesi büyük bir şey nasıl olur da küçücük bir şeyin içine sığar? Ve ışık atom tarafından yayımlandığında, böylesi küçük bir şey nasıl olur da kocaman bir şeyi çıkartmayı başarabilir?

Sağduyumuzu kullanarak konuya yaklaşacak olursak, ışığın böylesine küçük ve uzayda belli bir yerde bulunan bir şey tarafından soğurulabilmesi veya yayımlanabilmesi için, ancak kendisinin de aynı oranda küçük ve belli bir yerde bulunan bir şey olması gerektiğini çıkarabiliriz.

Söylenegeldiği üzere, “bir yılanın içine en iyi sığan şey yine bir yılandır.”

Fakat ışık, dalga olarak biliniyordu. Fizikçiler için bu güç durumdan kurtulmanın tek yolu, umutsuzluk içinde kollarını açmaları ve ışığın hem dalga hem de tanecik olduğunu kabul etmeleriydi. Ancak aynı anda hem bir dalga gibi dağınık hem de uzayda yeri belli olan bir şey olamazdı. Gündelik hayatta bu tam anlamıyla doğrudur. Ne var ki, burada gündelik hayattan değil, mikroskobik dünyadan bahsediyoruz.

Atom ve fotonların mikroskobik dünyasının yakından tanıdığımız hiçbir şeye benzemediği ortaya çıkmaktadır. Hem, aşina olduğumuz nesnelerden milyonlarca kez daha küçük olduklarını düşünürsek, neden benzesinler ki?

Işık gerçekten de hem bir parçacık hem de bir dalgadır. Daha doğru bir ifadeyle , ışık, kullandığımız dilde herhangi bir karşılığı ve günlük yaşantımızda mukayese edebileceğimiz herhangi bir benzeri olmayan, “başka bir şeydir.”

Tıpkı bir madalyon gibi, tüm görebildiğimiz onun ya parçacık yüzü ya da dalga yüzüdür. Işığın gerçekte ne olduğu ise doğuştan görme engelli bir insan için renklerin ifade ettiği şey kadar bilinmezdir.

Işık bazen bir dalga, bazense parçacık akımı gibi davranır. Bu durum, 20. yüzyılın b aşlarında fizikçiler için kabul edilmesi çok güç bir şeydi. Fakat bir tercih şansları da yoktu; doğanın ortaya koyduğu net olarak buydu.

İngiliz fizikçi William Bragg, 192l’de, “Pazartesi, çarşamba ve cuma günleri dalga teorisini; salı, perşembe ve cumartesi günleri ise parçacık teorisini öğretiyoruz,” diyerek yaşanan ikilemi kendi mizahi bakış açısıyla değerlendirmişti.

Bragg’ın pragmatist yaklaşımı takdire şayan olsa da, bu mizahi bakış açısı fiziği yıkımdan kurtarmaya yeterli değildi. İlk olarak Einstein tarafından fark edildiği üzere, ışığın ikili dalga-parçacık doğası fizik için tam bir felaket demekti. Ortaya çıkan durum, yalnızca zihinde canlandırılması imkansız değil, aynı zamanda o güne dek bilinen tüm fizikle de tam bir uyumsuzluk içindeydi.