Tweet
İLK ON DAKİKA
Günümüzden yaklaşık olarak 13,7 Milyar yıl önce, zamansız boşluğun içindeki bir noktada büyük bir infilak
meydana geldi. Bu zamanın ilk anıdır. Sıcaklık 10 üzeri 15 santigrat derecedir. Fiziğin kavrayabildiği en
yüksek sıcaklık 10 üzeri 32 santigrat derecedir. Buna 'Plank sıcaklığı' deniyor.
Evren;bugün için bölünemeyecekleri kabul edilen elektronlardan ve atom altı parçacıklardan (foton, quark,
nötrino, graviton, gluon vb) oluşan homojen bir yapıdadır.
Patlamadan yirmi mikro saniye sonra sıcaklık 10 üzeri 12 santigrat derecenin altına düşer. Bu anda nükleer
(çekirdeksel) güç devreye girer. Quarklar üçer üçer birleşip ilk proton ve nötronları oluştururlar.
Quarklar; elektronlardan 13.000 - 20.000 kat daha küçük atom altı parçacıklardır.
En önemli özellikleri ise (+,-)1/3,2/3 gibi kesirli yük değerleri alabilmeleri. Quarklar on iki çeşit, ama çekirdek
çekirdeği yapımında rol alan iki quark vardır. Aşağı(down)tip quark,ve Yukarı(up)tip quark.
Yukarı tip iki quarkla aşağı tip bir quark birleşerek +1 elektrik yüküne sahip "proton"u oluşturuyorlar.
Yukarı tip bir quarkla aşağı tip iki quark birleşerek elektrik yükü taşımayan "nötron"u meydana getiriyorlar.
Aslında quarklar ikişer ikişer birleşiyorlar ama ikişerli yapı kalıcı olmuyor, kolayca sönüyor. Üçlü birleşimler
kararlı oluyorlar. Böylece maddenin özü meydana gelmiş oluyor.
Ortamın ısısı 10 dakika içinde 10 milyar santigrat dereceye kadar düşüyor. Bu arada çekirdeksel(nükleer)
güçlerin etkisi ile nötronu olmayan ve tek bir protondan oluşan ilk Hidrojen(H)çekirdeği meydana geliyor.
İki proton ve iki nötron birleşerek ilk Helyum (He) çekirdeğini oluşturuyorlar.
Büyük Patlama'yı takip eden bu ilk dakikalardan sonra nükleer güçlerin faaliyeti sona eriyor. Artık ortam
soğumuştur. Evren; %75 Hidrojen ,%25 Helyum çekirdeği ile serbestçe dolaşan elektronlardan ve bazı
atom altı parçacıklardan (foton, vb) oluşmaktadır. Bundan sonra 300.000 yıl boyunca hiçbir faaliyet olma-
yacaktır.
Evren'deki faaliyete ara verilmişken; sürecin bundan sonraki bölümünü daha kolay kavrayabilmemiz için
"Bohr Atom Modeli" ve "Kuvantum Mekaniği" ile ilgili bilgilerimizi tazeleyelim:
Bilindiği gibi her atom çekirdekte nötronlar ve protonlarla yörüngede elektronlardan meydana gelir.
Atomun kütlesi çekirdeğinde toplanmıştır. Elektronların kütlesi ihmal edilecek kadar küçüktür.
Danimarkalı fizikçi Nels Bohr tarafından önerilen atom modeline göre çekirdeğin etrafında, üzerinde elek-
tronların hareket ettiği enerji alanları(yörüngemsi)vardır. Atomlar bu belirli enerji düzeylerinde barındır-
dıkları elektronlar yüzünden kararlı ya da kararsız yapılar oluşturabiliyorlar.
Elektronların, bu düzeylere denk gelen alanların hangi noktasında bulunabileceği hakkındaki olasılıklar
ise Kuvantum Mekaniği sayesinde hesaplanıyor. Elektronların çekirdek çevresinde hareket ettiği enerji
alanlarına ‘orbital’ adı veriliyor. Baş kuvantum sayısı (n) temel enerji düzeylerini temsil ederken (2n kare)
ise orbital sayısını veriyor.
Orbitaller ‘s,p,d,f’ sembolleriyle gösteriliyorlar. Her orbital en fazla iki elektron taşıyabiliyor.
n:1 ise;sadece s orbitali
n:2 ise;s ve p orbitalleri
n:3 ise;s,p ve d orbitalleri
n:4 ise;s,p,d ve f orbitalleri vardır anlamına geliyor.
s orbitali;iki elektron taşıyabilen birinci enerji düzeyindeki orbitaldir.
p orbitali;ikinci ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunuyor.Üç orbitalinde altı elektron taşıyabiliyor.
d orbitali;üçüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur.Beş orbitali vardır,on elektron taşıyabilir.
f orbitali;Dördüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde yer alır,Yedi orbitalinde azami on dört elektron
taşıyabilir.
Buraya kadar olan kısmı özetlersek:
n:1. enerji düzeyinde s orbitali iki elektron;
n:2. enerji düzeyinde s ve p orbitalleri toplam sekiz elektron;
n:3. enerji düzeyinde s,p ve d orbitalleri toplam on sekiz elektron;
n:4. enerji düzeyinde s,p,d ve f orbitalleri toplam otuz iki elektron taşıyabilirler.
Enerji düzeyleri böyle yükselerek gidiyor...
Devam edecek...
05.03.2015
Şaman TÜRKSOY
Günümüzden yaklaşık olarak 13,7 Milyar yıl önce, zamansız boşluğun içindeki bir noktada büyük bir infilak
meydana geldi. Bu zamanın ilk anıdır. Sıcaklık 10 üzeri 15 santigrat derecedir. Fiziğin kavrayabildiği en
yüksek sıcaklık 10 üzeri 32 santigrat derecedir. Buna 'Plank sıcaklığı' deniyor.
Evren;bugün için bölünemeyecekleri kabul edilen elektronlardan ve atom altı parçacıklardan (foton, quark,
nötrino, graviton, gluon vb) oluşan homojen bir yapıdadır.
Patlamadan yirmi mikro saniye sonra sıcaklık 10 üzeri 12 santigrat derecenin altına düşer. Bu anda nükleer
(çekirdeksel) güç devreye girer. Quarklar üçer üçer birleşip ilk proton ve nötronları oluştururlar.
Quarklar; elektronlardan 13.000 - 20.000 kat daha küçük atom altı parçacıklardır.
En önemli özellikleri ise (+,-)1/3,2/3 gibi kesirli yük değerleri alabilmeleri. Quarklar on iki çeşit, ama çekirdek
çekirdeği yapımında rol alan iki quark vardır. Aşağı(down)tip quark,ve Yukarı(up)tip quark.
Yukarı tip iki quarkla aşağı tip bir quark birleşerek +1 elektrik yüküne sahip "proton"u oluşturuyorlar.
Yukarı tip bir quarkla aşağı tip iki quark birleşerek elektrik yükü taşımayan "nötron"u meydana getiriyorlar.
Aslında quarklar ikişer ikişer birleşiyorlar ama ikişerli yapı kalıcı olmuyor, kolayca sönüyor. Üçlü birleşimler
kararlı oluyorlar. Böylece maddenin özü meydana gelmiş oluyor.
Ortamın ısısı 10 dakika içinde 10 milyar santigrat dereceye kadar düşüyor. Bu arada çekirdeksel(nükleer)
güçlerin etkisi ile nötronu olmayan ve tek bir protondan oluşan ilk Hidrojen(H)çekirdeği meydana geliyor.
İki proton ve iki nötron birleşerek ilk Helyum (He) çekirdeğini oluşturuyorlar.
Büyük Patlama'yı takip eden bu ilk dakikalardan sonra nükleer güçlerin faaliyeti sona eriyor. Artık ortam
soğumuştur. Evren; %75 Hidrojen ,%25 Helyum çekirdeği ile serbestçe dolaşan elektronlardan ve bazı
atom altı parçacıklardan (foton, vb) oluşmaktadır. Bundan sonra 300.000 yıl boyunca hiçbir faaliyet olma-
yacaktır.
Evren'deki faaliyete ara verilmişken; sürecin bundan sonraki bölümünü daha kolay kavrayabilmemiz için
"Bohr Atom Modeli" ve "Kuvantum Mekaniği" ile ilgili bilgilerimizi tazeleyelim:
Bilindiği gibi her atom çekirdekte nötronlar ve protonlarla yörüngede elektronlardan meydana gelir.
Atomun kütlesi çekirdeğinde toplanmıştır. Elektronların kütlesi ihmal edilecek kadar küçüktür.
Danimarkalı fizikçi Nels Bohr tarafından önerilen atom modeline göre çekirdeğin etrafında, üzerinde elek-
tronların hareket ettiği enerji alanları(yörüngemsi)vardır. Atomlar bu belirli enerji düzeylerinde barındır-
dıkları elektronlar yüzünden kararlı ya da kararsız yapılar oluşturabiliyorlar.
Elektronların, bu düzeylere denk gelen alanların hangi noktasında bulunabileceği hakkındaki olasılıklar
ise Kuvantum Mekaniği sayesinde hesaplanıyor. Elektronların çekirdek çevresinde hareket ettiği enerji
alanlarına ‘orbital’ adı veriliyor. Baş kuvantum sayısı (n) temel enerji düzeylerini temsil ederken (2n kare)
ise orbital sayısını veriyor.
Orbitaller ‘s,p,d,f’ sembolleriyle gösteriliyorlar. Her orbital en fazla iki elektron taşıyabiliyor.
n:1 ise;sadece s orbitali
n:2 ise;s ve p orbitalleri
n:3 ise;s,p ve d orbitalleri
n:4 ise;s,p,d ve f orbitalleri vardır anlamına geliyor.
s orbitali;iki elektron taşıyabilen birinci enerji düzeyindeki orbitaldir.
p orbitali;ikinci ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunuyor.Üç orbitalinde altı elektron taşıyabiliyor.
d orbitali;üçüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur.Beş orbitali vardır,on elektron taşıyabilir.
f orbitali;Dördüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde yer alır,Yedi orbitalinde azami on dört elektron
taşıyabilir.
Buraya kadar olan kısmı özetlersek:
n:1. enerji düzeyinde s orbitali iki elektron;
n:2. enerji düzeyinde s ve p orbitalleri toplam sekiz elektron;
n:3. enerji düzeyinde s,p ve d orbitalleri toplam on sekiz elektron;
n:4. enerji düzeyinde s,p,d ve f orbitalleri toplam otuz iki elektron taşıyabilirler.
Enerji düzeyleri böyle yükselerek gidiyor...
Devam edecek...
05.03.2015
Şaman TÜRKSOY
Yorum