Is light a particle or a wave? - Colm Kelleher

Işık parçacık mı yoksa dalga mı? - Colm Kelleher

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Çeviri: Sevkan Uzel Gözden geçirme: şeref bacak

You look down and see a yellow pencil lying on your desk.

Masanızın üzerine bakıyorsunuz ve sarı bir kalem görüyorsunuz.

Gözleriniz ve ardından beyniniz

Your eyes, and then your brain, are collecting

kaleme ilişkin her tür bilgiyi topluyor:

all sorts of information about the pencil:

Büyüklüğü,

its size,

color,

rengi

shape,

distance,

biçimi,

uzaklığı

and more.

ve daha fazlası.

But, how exactly does this happen?

Peki ama bu tam olarak nasıl oluyor?

The ancient Greeks were the first

Antik Yunanlılar, ışığın ne olduğu

to think more or less scientifically

about what light is and how vision works.

ve görmenin işleyişi hakkında

bilimsel düşünenlerin ilkiydi.

Some Greek philosophers,

Platon ve Pisagor da dahil

including Plato and Pythagoras,

bazı Yunan filozoflar

thought that light originated in our eyes

ışığın gözümüzden yayımlandığını ve

and that vision happened when little, invisible probes

küçük, görünmez algılayıcıların uzaktaki nesnelere gönderilip

were sent to gather information about far-away objects.

bilgi toplanmasıyla görmenin gerçekleştiğini düşündü.

It took over a thousand years

Arap bilimci İbni Heysem

before the Arab scientist, Alhazen,

bu eski Yunan kuramının doğru olamayacağını

figured out that the old, Greek theory of light couldn't be right.

anlayana kadar bin yıldan fazla süre geçti.

In Alhazen's picture, your eyes don't send out

İbni Heysem'in tasvirinde, gözler dışarıya

invisible, intelligence-gathering probes,

görünmeyen, istihbarat toplayan algılayıcılar göndermez.

they simply collect the light that falls into them.

Gözler sadece üzerlerine düşen ışığı alır.

Alhazen's theory accounts for a fact

İbni Heysem'in kuramı, Yunanlıların kolay kolay açıklayamadığı

that the Greek's couldn't easily explain:

bir gerçeğin de nedenini belirtir:

why it gets dark sometimes.

Neden bazen karanlık olduğunu.

The idea is that very few objects actually emit their own light.

Düşünce, çok az nesnenin kendi ışığını yaydığıydı.

The special, light-emitting objects,

Güneş ya da bir ampul gibi

like the sun

ışık yayan

or a lightbulb,

are known as sources of light.

özel nesneler

ışık kaynakları olarak bilinirler.

Most of the things we see,

Masanın üzerindedki kalem gibi

like that pencil on your desk,

gördüğümüz pek çok şey

are simply reflecting light from a source

kendi ışığını üretmeyip

rather than producing their own.

basitçe bir kaynaktan gelen ışığı yansıtır.

So, when you look at your pencil,

Yani, kaleminize baktığınızda

the light that hits your eye actually originated at the sun

gözünüze gelen ışık, aslında güneşten çıkıp

and has traveled millions of miles across empty space

önce kaleme sonrada gözünüze

before bouncing off the pencil and into your eye,

çarpmadan önce boş uzayda milyonlarca mil aşmıştır.

which is pretty cool when you think about it.

Düşündüğümüzde, bu çok ilginç.

But, what exactly is the stuff that is emitted from the sun

Peki ama güneşten yayılan tam olarak nedir

and how do we see it?

ve biz onu nasıl görürüz?

Is it a particle, like atoms,

Atomlar gibi bir parçacık mı,

or is it a wave, like ripples on the surface of a pond?

ya da bir havuzun yüzeyindeki kıpırtılar gibi bir dalga mıdır?

Scientists in the modern era would spend a couple of hundred years

Modern çağ bilimcileri bu sorunun yanıtını bulmak için

figuring out the answer to this question.

birkaç yüzyıl geçirdi.

Isaac Newton was one of the earliest.

Isaac Newton en eskilerden biridir.

Newton believed that light is made up

Newton ışığın minik, atom benzeri parçacıklardan oluştuğuna inanmış

of tiny, atom-like particles, which he called corpuscles.

ve bunlara "corpuscle" adını vermişti.

Using this assumption, he was able to explain some properties of light.

Bu varsayımı kullanarak, ışığın bazı özelliklerini açıklayabilmişti.

For example, refraction,

Örneğin, kırılma,

which is how a beam of light appears to bend

yani bir ışık demetinin havadan suya geçerken

as it passes from air into water.

eğrilmiş gibi görünmesi.

But, in science, even geniuses sometimes get things wrong.

Ancak bilimde, bazen dâhiler bile bir şeyleri yanlış anlayabilir.

In the 19th century, long after Newton died,

19. yüzyılda, Newton'un ölümünde çok sonra,

scientists did a series of experiments

bilim adamları ışığın

that clearly showed that light can't be made up

minik, atom benzeri parçacıklardan oluşamayacağını açıkça gösteren

of tiny, atom-like particles.

bir dizi deney yaptı.

For one thing, two beams of light that cross paths

Evvela, yolları kesişen iki ışık demeti

don't interact with each other at all.

birbiriyle hiç etkileşmiyordu.

If light were made of tiny, solid balls,

Eğer ışık minik, katı toplardan oluşmuşsa,

then you would expect that some of the particles from Beam A

A ışınındaki parçacıklardan bazılarının,

would crash into some of the particles from Beam B.

B ışınındaki parçacıklardan bazılarına çarpması beklenirdi.

If that happened, the two particles involved in the collision

Bu olduğunda ise çarpışan iki parçacık

would bounce off in random directions.

rastgele yönlere saçılacaktı.

But, that doesn't happen.

Ama böyle bir şey olmaz.

The beams of light pass right through each other

Işık demetleri birbirlerinin içinden geçer.

as you can check for yourself

Bunu iki lazer işaretleyici ve

with two laser pointers and some chalk dust.

biraz tebeşir tozu ile kendiniz kontrol edebilirsiniz.

For another thing, light makes interference patterns.

Bir başka şey, ışığın karışım desenleri oluşturmasıdır.

Interference patterns are the complicated undulations that happen

Karışım desenleri, iki dalga deseninin

when two wave patterns occupy the same space.

uzayda aynı yeri işgal ettiğinde oluşan karmaşık kıvrımlardır.

They can be seen when two objects

İki ayrı nesne, durgun bir gölün

disturb the surface of a still pond,

yüzeyine atıldığında veya

and also when two point-like sources of light

iki noktasal ışık kaynağı yan yana

are placed near each other.

konduğunda görülebilir.

Only waves make interference patterns,

Sadece dalgalar girişim deseni yapar,

particles don't.

parçacıklar yapmaz.

And, as a bonus, understanding that light acts like a wave

Ek olarak, ışığın dalga gibi davrandığını anlamak

leads naturally to an explanation of what color is

doğrudan rengin ne olduğunu ve

and why that pencil looks yellow.

o kalemin neden sarı göründüğünü açıklar.

So, it's settled then, light is a wave, right?

Öyleyse her şey tamam, ışık bir dalgadır, değil mi?

Not so fast!

O kadar çabuk değil!

In the 20th century, scientists did experiments

20.yüzyılda bilim adamları, ışığın

that appear to show light acting like a particle.

parçacık gibi davrandığını gösteren deneyler yaptı.

For instance, when you shine light on a metal,

Örneğin, bir metale ışık tuttuğunuzda,

the light transfers its energy to the atoms in the metal

ışık enerjisini kuanta denilen ayrık paketlerle

in discrete packets called quanta.

metalin atomlarına aktarır.

But, we can't just forget about properties like interference, either.

Ama karışım gibi özellikleri de öylece unutamayız.

So these quanta of light aren't at all like

Bu kuantalar hiç de Newton'un hayal ettiği gibi

the tiny, hard spheres Newton imagined.

minik, sert kürelere benzemez.

This result, that light sometimes behaves like a particle

Bu sonuç, yani ışığın bazen parçacık gibi,

and sometimes behaves like a wave,

bazen de dalga gibi davranması,

led to a revolutionary new physics theory called

devrimci yeni bir fizik kuramına öncülük etmiştir:

quantum mechanics.

Kuantum mekaniği.

So, after all that, let's go back to the question,

Tüm bunlardan sonra, sorumuza geri dönelim:

"What is light?"

"Işık nedir?"

Well, light isn't really like anything

Işık, günlük hayatta karşılaşmaya alışkın

we're used to dealing with in our everyday lives.

olduğumuz hiçbir şeye benzemez aslında.

Sometimes it behaves like a particle

Bazen parçacık gibi davranır,

and other times it behaves like a wave,

bazen de dalga gibi,

but it isn't exactly like either.

ancak tam olarak ikisi gibi de değildir.