Fizik bilimi ya da kuantum mekaniği denilince herkesin aklına gelebilecek ilk isimlerden biri Louis De Broglie olmaktadır. Fizik alanında yaptığı çalışmalar ve eserleri ile ünlü Fizikçi Broglie Nobel Fizik Ödülü’nü almaya hak kazandı. Peki, Louis De Broglie kimdir? Nasıl çalışmalar yaptı? Eserleri nedir? Louis De Broglie hakkında merak edilen detaylar makalemizde yer alıyor..
LOUİS DE BROGLİE’YE KISA BİR BAKIŞ
Fizik alanında son derece önemli çalışmalar yapmış ve adını duyurmuş olan Louis De Broglie, seçkin bir fizikçiydi. Alanında yapmış olduğu ses getiren ve çığır açan çalışmaları arasında olan kuantum teorisi tüm düyanın konuştuğu çalışmalar arasında yerini aldı. 1924 yılında hazırladığı ve 1927’de kabul edilen tezinde, elektronların dalga doğasını keşfetti. Madde dalgası (Broglie dalgaları) olarak da ifade edilen bu çalışmasında maddenin dalga özelliklerine sahip olduğunu iddia etti. Bu iddiasını –öngörüsünü- da kanıtladı. Bunun üzerine de genç yaşında Nobel Fizik Ödülü’nü alarak adını duyurdu.
LOUİS DE BROGLİE HAYATI
15 Ağustos 1892 tarihinde Seine-Maritime’de 5 çocuklu bir ailenin beşinci çocuğu olarak dünyaya gözlerini açtı. Asıl adı (Tam adı) Louis Victor Pierre Raymond de Broglie’dir. Ancak herkes onu Louis De Broglie olarak bilmektedir. Fransız Aristokrat ailesinden olan Broglie ne yazık ki 14 yaşındayken babasının ölümü ile yüzleşmiştir.
Eğitim hayatına devam eden Sorbonne Üniversitesi’nin tarih bölümünü bitiren Broglie, daha sonra asıl ilgisi olan matematik ve fizik bölümünü 1913 yılında fizik derecesi ile mezun olarak bitirdi. Bu ilgisini ilerleten Broglie’nin aslında abisi olan Maurice de Bloglie’nin de fizikçi olduğu pek çok kimse tarafından bilinmemektedir. Kendi evlerindeki bir ev laboratuarında deneysel atom fiziği deneyleri ile kendini sürekli olarak geliştirmekteydi.
Louis De Broglie aslında abisinden farklı olarak fiziğin deney kısmı ile değil de, kuramsal kısmı ile daha fazla ilgileniyordu. Kendisinin fiziğe yönelmesindeki en büyük etkenlerden biri de o dönem akademik alanlarda oldukça ses getiren çalışmalar yapan Max Planck ve Albert Einstein’den de etkilenmesi. Bu büyük insanların çalışmaları ve fizik alanında yaptıklarından etkilenen Louis De Broglie kendisi özellikle atom fiziği alanında yönelmek ve çalışmak istemiş.
I.DÜNYA SAVAŞI’NDA GÖREV ALDI
Ünlü fizikçimiz aynı zamanda 1914 yılında başlayan 1. Dünya Savaşı sırasında Fransız ordusuna katıldı. Burada Eyfel Kulesi’nde bulunan radyo kulesinde görev aldı. 5 yıl sora da askerlikten terhis oldu.
Fransız fizikçi Louis De Broglie atom parçacıklarının dalga özelliği taşıdığını kanıtlayan ilk fizikçi olarak tarihe geçmiştir. Dalga mekaniğinin öncüleri arasında da sayılmaktadır. Bu durumda da aslında hareket eden bir parçacığa bir dalga eşlik eder hipotezi de Louis De Broglie’nin olduğunu söylememiz yanlış olmayacaktır.
Louis De Broglie 1924 yılında yayınlamış olduğu “Recherches Sur La Theoriedesquanta” isimli doktora tezinin de elektronların dalgasal doğası olduğunu iddia etmiştir. Bu şekilde de parça-dalga ikiliğini de öne sürmüştür. Yine aynı şekilde Broglie’nin bir söylemi olarak, ona göre bir parçacık her zaman arkasından bir dalga getiriyor.
Louis De Broglie’nin iddia ettiği bu buluşlarına kadar elektronlar herkes tarafından da harekete eden bir parçacık olarak biliniyordu. Yapılan bu araştırma ile birlikte fiziksel özellikleri açısından elektroniklerin aslında zaman zaman parçacık zaman zaman da dalga olarak davrandığı görüşmüştü. Zaman içerisinde de bu duruma “İkilik” ya da “Dualite” ya da “Çifteşlik” adı verilmiş.
ALBERT EİNSTEİN TARAFINDAN DA DESTEKLENDİ
Ünlü fizikçimizin teorisi aslında hareket eden her parçacık ya da nesnenin aynı zamanda bir dalga ile ilişkilendireceğini ortaya koymaktadır. Aslında Louis De Broglie teorisi deneye dayalı olarak geliştirilen bir teoriydi. Fakat bu teoriyi yakından takip eden Albert Einstein de Louis De Broglie’nin teorisini yakından takip etmiş ve desteklemiştir. Teorinin deneysel olarak kanıtlanması da 1927 yılını bulmuştur.
NOBEL FİZİK ÖDÜLÜ’NÜ ALDI
Bu keşiften tam 2 yıl sonra 1929 yılında Louis De Broglie Nobel fizik Ödülü’nü almaya hak kazandı! Nobel Fizik Ödülü’nü almaya hak kazanan ünlü fizikçimiz kendini şu sözlerle anlattı:
“Deneyci ya da mühendisinkinden çok daha fazla düzeyde bir safkan teorisyen düşünce şekline sahip ve özellikle de felsefi yaklaşımlara aşık biriyim”
1932 yılında çalışmalarının neticesinde Paris Üniversitesi’ne bağlı olarak kurulan Fienri Poincare Enstitüsü’nde kuramsal fizik profesörlüğüne atandı. Hayatının 1930 ile 1950’li yılları arasında da ilgisini tamamen kuantum mekaniği fiziğine verdi ve bu alanda yoğunlaştı.
1942 yılında da Fransa Bilim Akademisi’ne matematik bilimleri için kalıcı sekreter olarak atandı. 3 yıl sonra da Fransa Atom Enerjisi Komisyonu’nda danışman olarak göreve atandı.
Kariyerini başarılı bir şekilde sürdürmeye devam eden Louis De Broglie daha sonra Sorbonne Üniversitesi’nde fizik alanında doktorasını kazandı. Aynı üniversite içerisinde kuramsal fizik alanında profesör olarak devam etti. Emekli olmaya karar verene kadar da (1962 yılına kadar) burada çalışmalarına devam etti.
Bu arada da 1952 yılında UNESCO tarafından da Kalinga Ödülünü’nü aldı. İngiliz Kraliyet Topluluğu’nun da yabancı bir üyesi olarak adını yazdırdı.
ÖZEL HAYATI
Louis De Broglie hayatı boyunca hiç evlenmedi. Ancak hayatının bir kısmında kendisine eşlik eden iki sadık bakıcı oldu. Parası ile hiçbir zaman araç almadı. Gitmedik istediği yere ya metro ile gider yürüyebileceği yer ise de genellikle de yürürdü. Tatile çıkmayı sevmez, hemen hemen bütün yazını Paris’te geçirir. 1960 yılında abisi olan Maurice hayatını kaybetti. Bunun üzerine de Dük Louis De Broglie unvanını aldı. Bundan önce herkes tarafından Prens Louis De Broglie olarak biliniyordu. Ünlü fizikçimiz 19 Mart 1987 yılında 95 yaşında Fransa’da hayata karşı gözlerini yumuştur.
Hayatının hemen hemen her alanında fizik ile ilgilendi. İstatistiğin cehaleti gizlediğine inanan ünlü fizikçi yaşamının son dönemlerinde ise şunları söylediği iddia ediliyor:
“İstatistiğe dayanan teoriler, deneysel teknik ve yöntemlerimiz içinde gözden kaçırdıklarımızın arkasındaki araştırıldığında anlaşılabilir olan gerçekliği gizler”
LOUİS DE BROGLİE MADDE DALGASI NEDİR?
Louise De Broglie madde dalganın da ne olduğunu bu başlık altında açıklamamız daha doğru olacaktır. Kuram, 1924 yılında Broglie’nin doktora tezinde önerilmiş. Dalga boyunun parçacığının momentumuyla ters olduğunu göstermektedir. Bu sebeple de Broglie dalga boyu olarak da adlandırılmaktadır. Bu şekilde açıkladığımızda konunun biraz karışık geldiğini kabul ediyoruz! Biraz daha basite indirmek gerekirse:
Gündelik hayatımızdaki nesnelerin kütlesini dikkate aldığımız zaman dalga boyutunun küçük olduğunu düşünüyoruz. Bu sebeple boyutumuzda olan nesnelerin dalga özelliğini değil de, bizlere göre düşük kütleli olan parçacıkların dalga özelliğini konuşuruz.
İşte bu noktada devreye giren Louise de Broglie, 1923 yılında hazırladığı doktora tezinde şu öngörüyü sundu: “Fotonlar hem dalga hem de parçacık özelliklerine sahiptir. Belki maddenin her türlü şekli bu iki özelliğe sahiptir”
Fizikçimize göre, elektronların kararlı hareketlerinde karşımıza tamsayı değerler çıkar. Ancak bu durumun olmasının girişim ve titreşimle de bağlantısı bulunuyor. Öngörmüş oladığı bağlantı ile yola koyulan Broglie, elektronlar için onların sadece parçacıklar olarak değil, aynı zamanda dalga doğasına sahip olması gerektiğini savunurdu.
Dalga boyu ile momentumu arasında oluşan bağıntıdan hareketle Broglie, ışık için geçerli olan bu formülün, kütleye sahip olan parçacıklar için de geçerli olacağını söylerdi. Ona göre kütle M, hızı V olarak tanımlanan bir parçacığın dalga boyu şu şekilde olmalıydı:
λ = h/ (mv)
Ortaya çıkan bu bağlantıya göre büyük kütleli olan cisimlerin dalga boyu, önemsenmeyecek kadar küçüktür. Bu sebeple bizler büyük cisimlerin dalga özelliğinden çok bahsetmiyoruz.
İşte Broglie, madde dalgaları olarak adlandırdığı bu dalgaların 1927 yılında C. Davisson ve L. Germer tarafından deneysel olarak doğrulanmasından 2 yıl sonra fizikçimizin doktora tezi Nobel Ödülü’ne layık görüldü.
LOUİS DE BROGLİE ESERLERİ
Louis De Broglie eserleri denilince sizlere uzun bir liste verebiliriz. Özellikle bilim, fizik ve popüler bilim alanında sayısız eser bırakmış olan Broglie’nin tarihsel sıra ile yazdığı eserler şu şekilde:
- Einstein
- Physique et microphysique (1947)
- Matter and Light: The New Physics (1937)
- On the Philosophy and Religion: A Collection of Important Lectures on Philosophy and Religion
- La physique quantique restera-t-elle indéterministe? (1953)
- Ondes, corpuscules, mécanique ondulatoire (1945)
- Recueil d’exposés sur les ondes et corpuscules (1930)
- Éléments de théorie des quanta et de mécanique ondulatoire (1953)
- La physique nouvelle et les quanta (1974)
- Un itinéraire scientifique (1987)
- Nouvelles perspectives en microphysique (1956)
- Jalons pour une nouvelle microphysique: exposé d’ensemble sur l’interprétation de la mécanique ondulatoire (1978)
- Continu et discontinu en physique moderne (1941)
- Sur les sentiers de la science (1960)
- Célébration du Centenaire de la naissance de Jean Perrin (1971)
- La réinterprétation de la mécanique ondulatoire: Principes généraux (1971)
- Diverses questions de mecanique et de thermodynamique classiques et relativistes: Edition etablie d’apres un manuscrit inedit de Louis de Broglie, edite et preface par Georges Lochak, Michel Karatchentzeff et Daniel Fargue, Fondation Louis de Broglie
- Recherches d’un demi-siècle (1976)
- Examen de la mecánica cuántica (1961)
- Os atmos (1979)
- Savants et découvertes (1951)
- Mecánica ondulatoria
- New Perspectives In Physics (1962)
- Discours pour la réception de M. Louis Leprince-Ringuet, le jeudi 20 octobre (1966)
- Ondes et mouvements (1926)
- The Current Interpretation of Wave Mechanics: A Critical Study (1964)
- An introduction to the study of wave mechanics (1930)
- Certitudes et incertitudes de la science (1966)
- Onde e particelle in armonia-Alle sorgenti della meccanica quantistica
- Non-linear Wave Mechanics, a Causal Interpretation (1960)
EN ÖNEMLİ YAYINLARI
Fizik alanına resmen ömrünü vermiş olan başarılı fizikçimizin bu kadar eser arasında önemli olan yayınlarını da şu şekilde belirtebiliriz:
- Kuantum Teorisi Üzerine Çalışmalar, 1924 (Recherches sur la théorie des quanta).
- Dalgalar ve Hareketleri, 1926 (Ondes et mouvements).
- Dalga Mekanikleri, 1928 (La mécanique ondulatoire)
- Doğrusal Olmayan Dalga Mekaniği: Nedensel Bir Yorum, 1960
- Temel parçacıkların Vigier Teorisine Giriş, 1963
Bunların dışında modern fiziğe felsefi açıdan olan bakışını sergilemiş olduğu popüler yayınlardan 4’ü yayın tarihine göre şu şekilde:
The New Physics 1939
The Revolution in Physics 1953
Physics and Microphysics 1960
New Perspectives in Physics 1962
