22 Kasım 2010, PAZARTESİ

Dört Temel Kuvvet

Bu videoda yapmak istediğim şey......evrendeki dört temel kuvvet hakkında......genel bir bakış sağlamak.Kütleçekim ile başlıyorum.......ve şu bazılarınızı şaşırtabilir:Kütleçekim aslında bu dört temel gücün......en zayıf olanıdır.Bu şaşırtıcı, çünkü bizi buraya yapıştıran......-tamam yapıştırmıyor- ama bizi gezegenin......üzerinden düşmekten koruyan......Ay'ın Dünya yörüngesinde kalmasını sağlayan......Dünya'nın Güneş yörüngesinde kalmasını sağlayan......ve Güneş'in Samanyolu Galaksisi'nin merkezi etrafında kalmasını sağlayan kuvvettir.Bu yüzden kütleçekimin bu kuvvetlerden en zayıfı olması......biraz şaşırtıcı.

Fakat bu konuya biraz daha eğilip......insan ölçeği veya bir moleküler ölçekten ya da atom ölçeğinden......bakmaya başlayınca mantığa oturmaya başlıyor. İnsan ölçeğinde bile.......bilgisayarınızın monitörü ve sizin aranızda bir kütle

çekimi......mevcut, ancak siz bunu fark etmiyorsunuz. Ya da cep telefonunuz ve......cüzdanınız arasında da bir kütle çekimi var, ancak bunların......iki mıknatısın birbirini çektiği gibi birbirini çekmesini...

“Yerçekimi, Zayıf, Elektromanyetik ve Güçlü Http://www.khanacademy.org/video?v=FEF6PxWOvsk: En fazla ücretsiz dersler...”
Khan Academy

...ya da itmesini görmüyorsunuz.Hatta daha da küçük ölçeklere indiğinizde bunun öneminin de iyice......azaldığını görürsünüz. Kimya'da kütleçekimden bahsetmeyiz bile, ancak......orada da kütleçekim vardır. Ama bu ölçeklerde esas diğer kuvvetler egemen olmaya başlarlar.Yani, kütleçekim elimizdekilerin en zayıfı.Bunu bir kenara ayırırsak, ikinci kuvvet......ki bu aslında bizler için, en azından benim için tasavvur etmesi en zor kuvvet olan......"zayıf çekird

Dört Temel Kuvvet Resim 1 Dört Temel Kuvvet Resim 2 Dört Temel Kuvvet Resim 3 Dört Temel Kuvvet Resim 4

ek kuvveti", veya bazen de zayıf etkileşim olarak adlandırdığımız kuvvet vardır......ve radyoaktif bozunma bu sorumludur.Özellikle de eksi beta ve artı beta bozunmalarında.Zayıf etkileşim ile ilgili bi örnek vermem gerekirse:Eğer elimde biraz sezyum 137 olsaydı......burada 137, 137 nükleon anlamına gelir......ve bir nükleon, bir proton ya da bir nötron olabilir.Sezyumdaki proton ve nötronları toplarsanız 137'yi elde edersiniz......ve bu bir sezyumdur çünkü tam 65 protonu vardır.Şimdi, zayıf etkileşim burada için

deki nötronlardan birinin......daha doğrusu kuarklarından birinin fırlayıp bir protona dönüşmesinden sorumludur.Burada bir kuark nedir gibi detaylara girmeyeceğim......çünkü matematik işlemler de iyice karışabilir.Ancak size zayıf etkileşimin ne yaptığına dair bir örnek vermek istiyorum.Yani, eğer bu nötronlardan biri protona dönüşürse......elimizde fazladan bir proton olacak......ama nükleon sayımız aynı kalacak.Burada fazladan bir nötron yerine fazladan bir protonunuz olacak.Dolayısıyla bu artık farklı bir atom, bir baryum.Bu fırlama sırasında ise atom, bir elektron ve......bir anti-elektron nötrinosu yayacak.Anti-elektron nötrinosunun detaylarına girmeyeceğim.Bunlar temel parçacıklardır.Ancak zayıf etkileşim genel anlamda budur.Bizim için çok da anlaşılır bir şey değildir.Diğer güçlerde gördüklerimize benzetebileceğimiz......çekme, itme gibi geleneksel eylemlere pek benzemez.Şimdi; bir sonraki, daha güçlü kuvvete geçmeden önce......kütleçekimin zayıf etkileşime göre ne kadar zayıf......olduğunu gösterebilmek için şunu söyleyelim:Zayıf etkileşim, kütle çekimin on üzeri yirmi beş katı daha güçlüdür......ve size şunu düşündürtebilir:Eğer bu kadar güçlüyse, neden gezegenleri etkilemiyor......ya da Dünya üzerindeki bizlere......veya galaksiler arası mesafelere......kütle çekim gibi işlemiyor.Bunun sebebi ise......zayıf etkileşimin çok küçük mesafelerde etkili olmasıdır.Böylece kütleçekime göre çok daha güçlü olabilir......ancak atom altı ölçekte vuku bulur.Bu ölçeğin dışına çıkarsanız......gerçek bir kuvvet ya da etkileşim olmaktan çıkar.Şimdi; hiyerarşide bir sonra gelen......daha aşina olduğumuz......karşılaştığımız kimyevi meselelere......ve elektromanyetik meselelere hakim kuvvete gelelim.Bunun adı, elektromanyetik kuvvet.Bir fikir vermesi açısından, kütleçekimden on üzeri otuz altı kat daha güçlüdür diyebiliriz.Böylece zayıf çekirdek kuvvetinin yerini daha iyi anlayabiliriz.Elektromanyetik kuvvet, zayıf çekirdek kuvvetinden on üzeri on iki kat daha güçlüdür.Bu verdiğimiz sayılar, hem zayıf çekirdek kuvveti......hem kütleçekime göre devasa sayılar.Bu yüzden, "Madem elektromanyetik kuvvet......inanılmaz güçlü, neden kütleçekim gibi büyük ölçeklerde......vuku bulmuyor?" diye düşünebilirsiniz.Bunu şuraya yazayım, büyük ölçekler,......neden büyük ölçeklerde vuku bulmuyor?Aslına bakarsanız......buna engel bir şey yoktur hatta elektromanyetik kuvvet......çok uzun mesafelerde de vuku bulur.Ama işin aslı şu ki......kütlede olduğu gibi devasa yoğunlukta coulomb yükleri......ya da manyetizmayı......elektromanyetik kuvvette bulamazsınız.Yani, kütlede bu derece devasa yoğunluk bulunduğundan......kütleçekim elektromanyetikten defalarca kez daha......zayıf olmasına rağmen muazzam mesafelerde işleyebilir.Elektromanyetik kuvvet......çekici ve itici olduğundan......kendi kendini dengeleme eğilimindedir.Dolayısıyla muazzam boyutlarda yoğunluklara ulaşamazsınız.Diğer bir merak ettiğiniz şey ise......adının neden elektromanyetik kuvvet olduğu olabilir.Günlük hayatlarımızda......coulomb kuvveti ya da......elektrostatik kuvvet gibi aşina olduğumuz şeyler vardır:Pozitif yükler, veya birbirini itme eğilimdeki yükler gibi.Eğer bunların ikisi de negatif olsaydı aynı şey olurdu.Farklı yükler ise birbirini çekme eğiliminde olur.Bunları daha önce görmüşlüğümüz vardır ve bu coulomb kuvveti......ya da elektrostatik kuvvettir.Kelimenin diğer tarafına bakarsak elimizde......"manyetik" kısmı var......ve mıknatıslar -biliyorsunuz, illaki buzdolabının üstündeki mıknatıslarla oynamışsınızdır-......eğer aynı taraflarını yaklaştırırsanız......birbirlerini iteceklerdir.Eğer farklı taraflarını, farklı kutuplarını yaklaştırırsanız......birbirlerini çekeceklerdir.Pekiyi o zaman neden tek bir kuvvet olarak isimlendiriliyor?Tek bir kuvvet olarak isimlendirilir......-ki burada yine fazla ayrıntısına girmeyeceğim-......tek bir kuvvet olarak isimlendirilir, çünkü......coulomb (elektrostatik) kuvvetinin ve manyetik kuvvetin......aslında aynı şeylerin farklı referans yollarından ulaşılmış......versiyonları olduğu ortaya çıkmıştır.Fazla ayrıntıya girmeyeceğim......ama yalnızca aklınızın bir köşesine not edin:Bunların arasında bağlantı vardır.Gelecek videolarda aralarında nasıl bir bağlantı olduğunu......daha ayrıntılı açıklama yoluna gideceğim.Bunlar hareket ederlerken......yükler göreli çerçevelerde hareket ederken elinize... Çok fazla detaya girmeye başladım.Neyse, aklınızın bir köşesine yazın, elektrostatik kuvvet ve......manyetik kuvvet aslında aynı kuvvetin farklı yollarla açıklanmalarıdır.Şimdi; kuvvetlerin en kuvvetlisi......aralarında muhtemelen en iyi isme sahip olan......şiddetli çekirdek kuvvetine geldik.Her ne kadar, bunu muhtemelen kimya derslerinde görmemiş de olsanız......aslında kimya alanında oldukça etkilidir......çünkü atomlar hakkında bilgi edinmeye başladığınızda -buraya bir helyum atomu çizeyim...Bir helyum atomunun çekirdeğinde iki proton ve......iki nötron vardır.Ayrıca bunların etrafında dönen iki elektron mevcuttur.Yani elektronu var, bu elektronu çok daha küçük çizebilirim.Her şeyi orantılı çizmekle uğraşmayacağım......ama etrafında dolanan iki elektronu vardır.Bu durumda aklınıza bir soru takılabilir.Bir atom modeline ilk bakışta......elektronların neden çekirdekle çekim halinde olduğunu görebilirsiniz.Elektronun negatif coulomb yükü vardır......çekirdeğin de pozitif coulomb yükü vardır.Ancak kimya derslerinde de bazen açıklanmayan ve......pek anlaşılabilir olmayan şey...bu iki pozitif yükün yan yana oturmasıdır!Eğer elektromanyetik kuvvet buradaki tek otorite olsaydı......yani tek işleyen coulomb kuvveti olsaydı......bu arkadaşlar birbirlerinden kaçıp giderlerdi,......birbirlerini iterlerdi.Yani, bunların bir arada kalabilmelerini sağlayan tek şey......elektromanyetik kuvvetten de daha......güçlü ve çok küçük mesafelerde işleyebilen......bir kuvvetin olmasıdır.Yani, bu iki protonu yeterince yaklaştırırsanız......ki şiddetli çekirdek kuvveti yalnızca çok çok çok küçük mesafelerde.......atom altı, hatta çekirdek altı bile diyebileceğim mesafelerde işler-......işte o zaman şiddetli etkileşim sahne alır.İşte o zaman şiddetli etkileşim gerçekten......bu yükleri bir araya tutmaya başlar.Tekrardan, kütleçekime kıyasla fikir vermesi için......şiddetli etkileşim, kütleçekimden on üzeri otuz sekiz kat......ve elektromanyetik kuvvetten ise 100 kat daha güçlüdür.Yinelemek gerekirse, şiddetli çekirdek gücünü......-ki bu kuvvetlerin en kuvvetlisidir-......veya zayıf etkileşimi......büyük ölçeklerde vuku bulurken......gözleyememenizin sebebi, güçlerinin çok çok çabuk kaybolmasıdır.Hatta yarıçapları büyük çekirdeği olan atomlara dahi baktığınızda......güçlerinin, özellikle de şiddetli etkileşim için, kaybolmaya başladığını görürsünüz.Elektromanyetik kuvvetin büyük mesafelerde vuku bulduğunu görememenizin sebebi......teoride kütleçekim gibi davranabilmesi mümkün olmasına rağmen......evrende gördüğünüz kütle yığınları gibi......yük yığınları görmeniz mümkün değildir.Çünkü yük yığınları kendilerini dengelemeye,......eşitlemeye eğilimlidirler.Eğer bu tarafta dev bir pozitif yüküm, diğer tarafta da negatif bir yüküm olsaydı......birbirlerini çekecekler ve sonunda......kocaman bir nötr yük yığınına dönüşeceklerdi.Kocaman bir nötr yük yığınına dönüştüğüklerinde ise......başka hiçbir şeyle etkileşime geçmeyeceklerdi.Kütleçekimde, bir kütleniz ve bir diğer kütleniz varsa, birbirlerini çekerler......böylece diğer kütleleri de çeken daha büyük bir kütle haline gelirler......ve diğer şeyleri de çekmeye devam ederler.Bu biraz kartopunun çığa dönüşmesi gibi......ve bu yüzden kütleçekim evrenimizdeki......muazzam nesneler arasında ve...evrenin bütününde işleyebilir

Açıklama

Yerçekimi, Zayıf, Elektromanyetik ve Güçlü Http://www.khanacademy.org/video?v=FEF6PxWOvsk: En fazla ücretsiz dersler

Bunu Paylaş:
  • Google+
  • E-Posta
Etiketler:

Khan Academy

Khan Academy

Misyonumuz, her yerde herkes için dünya standartlarında bir eğitim sağlamak. Tüm Khan Academy içerik www.khanacademy.org adresinden ücretsiz olarak sunulmaktadır.

YORUMLAR



9.8/10

  • 450
    Olumlu
  • 9
    Olumsuz
  • 74
    Yorum
  • 133950
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • 3dmmfavs

    3dmmfavs

    29 Kasım 2009
  • audivila

    audivila

    5 HAZİRAN 2009
  • B4ROK

    B4ROK

    1 EKİM 2008

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?