Işık Nedir?

Dalga dediğimiz şey var olan bir maddedeki hareket ise? ışığa neden madde değil de dalga diyoruz?

"Bir nesneden çıkan ses dalgaları, nesne önündeki havayı titreştirir. Titreşen havadaki basınç değişimleri ile ses uzak noktalara iletilir."

Yani ses bir madde değil var olan maddenin hareketlenmesi (titreşmesi). Peki ışık nasıl iletilir oksijenin ya da boşlukta olan maddelerin hareketlenmesi ile mi?

Bildiğim kadarıyla evrende iki temel olgu var, birincisi madde, ikincisi harerket (meddenin hareketi). Üçüncü olarak alan diyen olabilir ama alan da bir maddedir, elmanın üzerindeki mikro organizma için elma bir alandır bizim için madde, yani alan da bir maddedir. Öyleyse ışık hangisi? madde mi, var olan maddenin hareketi mi?

Madde de dalgasal, ışık da (dalga-parçacık ikiliği). Işığı (foton) maddeden ayırt eden özelliği "durgun kütlesizliği". Işığın kütlesi varsa bile görmezden gelinebilecek kadar küçük ve ışığın bulunduğu referans sistemi haliyle farklı ama pekala bir hareket enerjisi ve dalgasal-alansal karakteristikleri mevcut. Işık standart model çerçevesinde elektromanyetizmanın taşıyıcı veya kuvvet unsurudur; özünde doğada karşımıza çıkan 4 temel kuvvetten (elektromanyetik, zayıf ve yeğin nükleer kuvvetler, standart model atomaltı boyutta etkisizliğinden ve gravitonların ispatlanamaz doğalarından dolayı en zayıf olan gravitasyon kuvvetini görmezden gelir) birisini temsil ediyor. Temel parçacıkları kütlelendiren Higgs alanıyla doğrudan etkileşimi yok ya da varsa bile çok az. Higgs mekanizması durgun kütle yükleyip maddeyi meydana getirirken ışığa sökmüyor gibi görünüyor. Işık bu sebeple misal en hızlı fiziksel fenomen. Haliyle rölativite bazında maddenin aksine ışığın referansında zaman varolan bir boyut veya uzam değildir ve bir fotonun ömrü olarak addedebileceğimiz "saçılıp sonunda soğrulma" vaziyeti - eğer varsayımsal bir özne olsaydı - ışık/foton tarafından deneyimlenebilir değildir. Özetle, ışık kuantizasyonun (kuantizasyonda foton dahil herhangi bir parçacığın dalgasal salınımı momentumunun kaynağı) Higgs dışında yer alan ancak Higgs kapsamındaki olgularıyla etkileşen alansal bir fenomen ve aslında durgun kütlenin imparatorluğuna çekilmiş bir enerjisel limit, durgun-sıkışmış enerjinin yani maddenin Higgs'i atlatan bir kuantum saçılma yönünü yöneten bir enerji değiş tokuş operatörü (malum ünlü E=mc2 aslında dönüştürülen madde miktarından ne kadar ışık formunda enerji açığa çıkacağını gösterip ışığın enerji operatörü fonksiyonunu ifade eder; madde yani durgun kütle enerjisi ışık hızına ışınımla ışığa çözünmeden erişemez, ışık hızında gitmek madde için imkansızdır).

Işığın kütlesizliğinin denklemler ve deneylerdeki yeri hakkında bazı kısa notlar:

www.desy.de

What is the mass of a photon?

https://www.desy.de/user/projects/Physics/ParticleAndNuclear/photon_mass.html

"Boş uzayda sesler duyulamaz. Çünkü ses dalgalarının, içerisinde yol alabileceği bir ortam yoktur. Ses bir mekanik dalgadır ve yayılmak için bir ortamın varlığına ihtiyaç duyar."

Aynı şey ışık için geçerli değilse ışığın madde olarak tanımlanması gerekmez mi?

Ses örneğini konuyu sadeleştirip kolay anlamak için verdim ama yine olmadı :D anlamak istediğim şey şu, herhangi bir bir ortamda örneğin uzayda bulunan bütün maddeleri çıkarsak ses iletilir mi? iletilmez ise aynı ortamda ışık iletilir mi? anladığım kadarıyla sesin iletimi şöyle gerçekleşiyor, sıralı dizilmiş domino taşlarının başında ilk taşı devirecek etki (titreşimin kaynağı) ve son taşın ucunda kulağımız var, ilk taş devrilip sıra son taşa geldiğinde sesi algılamış oluyoruz. Yani sesin iletilmesi için yardımcı maddelere ihtiyaç var, peki ışıkta da durum aynı mı? yoksa maddelerden bağımsız kendi kendini iletebilme özelliği var mı?

Ses esasında maddenin titreşimini kulak ve beynin okuma şekli. Madde üzerinde yayılan, parçacıklardan parçacığa aktarılan dalgasal bir enerji. Işık madde gibi parçacık ama maddenin aksine kütlesiz. Işık evet madde gibi serbest salınabilir. Daha doğrusu tüm kainatta zaten salınır haldedir. Ses de salınır haldedir ama ışığın aksine belirli bir parçacık veya evrensel kuvvet taşıyıcı değildir. Maddenin - hadronların, leptonların vs artık her ne ise - titreşimidir. Bir dalgalanma tipidir. Tabii maddeler bulundukları uzayda ışınım yayar ve ilaveten ışınımı soğurur. Bu evrendeki ışık tufanını, tüm elektromanyetik keşmekeşi ve renkliliği meydana getirir. Işık uzayda kendince salınıp maddeler arasında elektromanyetik etkileşimi meydana getirir.

Şimdi anlaşıldı teşekkürler :D konu ile ilgili olmasa da ilk yorumda "alan"nın da madde olduğunu iddia etmiştim siz bu konuda ne düşünüyorsunuz? madde ve hareket, var olan her şeyi kapsıyor mu yoksa alan da eklenmesi gerekir mi?

Alan madde ve enerjiyi bütünleştiren veya yayan fizik kavramı. Kuantum fiziği klasik - Kopenhag - yorumu çerçevesinde fiziksel fenomenleri kesikli veya parçalı addeder. Kuantum çerçevesinde genelde foton gibi belirli nicelikler taşıyan parçacıklardan söz edilir, ki kelimenin etimolojisi zaten Latince miktardan (quantum) gelir. Bu parçacıklar olasılık dalgasıyla uzaya dağılır ve esasında zıplar / kesikli haldeyken sanal bir uzayda dalgalaştıkları farz edilir. Heisenberg ilkesi ve olasılıksal hareket doğaları ancak bu dalgaları öngörülebilirlikten alıkoyar. Fakat ortaya çıkan örüntü dalgasal veya alansaldır. Buna mukabil genel görelilik gibi daha klasik ve makro ölçekli teoriler birleştirici deterministik alanlardan söz eder. Klasik genel yerçekimi rölativite kuramı uzay ve zamanı diferansiyel bir geometride birleştirip alanlaştırır. Madde burada uzay-zaman alanıyla etkileşmekte olan başka bir alandır ya da bir alansallıktır sadece. Fizikte esasında 1) kuantumun gravitasyon ayağı 2) determinizm ve alansallığı açıkça baltalamış kuantum fiziğinden yeni-determinist alansal bir fiziksel gerçeklik kurmak çözülebilmiş veya test edilebilmiş meseleler değil. Gerçekten görünürde alanmış gibi davranan ancak olasılıksal salınan / zıplayan öngörülemez parçacıklardan nasıl "gerçek bir alan" türetilebilir? Heisenberg ilkesi ve Kopenhag yorumu aslında bir determinizm veya bütünleşik alan türetemeyeceğinizi söyler. Bir yandan kainatta başınızı nereye çevirseniz kesintisiz alanlar algılıyorsunuz, kesintisiz alanlara maruz kalıyorsunuz. Uzay-zaman da alan gibi davranıyor. Ontolojik sağduyunuz ve makro izlenimiz diyor ki meselenin derininde yatan parçacık değil, alan. Madde, enerji vs her şey alan. Ama atomaltı standart kuantum deneyim diyor ki, hayır, olasılıksal parçacık keşmekeşi ve onların "alan" oyunları var. Olasılıklar tayin eden dalga fonksiyonu oyunu.

Cevap için teşekkürler  

Daha basit bir şekilde anlatmaya çalışayım. Dalga ve madde burada farkı küçük maddelerin fiziği yani Quantum neden oluyor. Madde denen şey aslında bir illüzyon gibi. Mesela biz elimiz ile hiç bir şeye dokunamayız. Çünkü dokunmak istediğimiz şey ile elimiz arasında atomaltı kuvvetler nedeniyle her zaman mutlaka bir boşluk vardır.

Atomaltı maddeler arasındaki elektromanyetik kuvvet biraz etkisini kaybeder. Manyetik kuvvet olur. Artı ve eksiler birleşir. İtme ve çekme birbirini sıfırlar. Ama geriye kalan çok çok az bir çekme kalır. Al sana işte yerçekimi.

Madde atomlardan oluşur. Ama sizin es geçtiğiniz şeyi atomlar da atomaltı parçacıklardan oluşur.

Ses atomlar ile iletilir.

Işık atomaltı parçacıklar ile.

Bu atomaltı parçacıklar arasında muazzam boşluklar var. Güneş nötron yıldızına dönüşse atomdaki boşluklar gider çapı 20 km olur.

Kara delikte atom da parçalanıyor hatta ve hatta atomu oluşturan parçalar da parçalanıyor. Dünya karadeliğe dönüşse küçük bir bilye kadar olur.

Yani dünyadaki tüm madde aslında bir küçük bilye kadardır. Gerisi boşluktur.

Amatör olarak bunu çok düşündüm ve cevabını bulamadım. İnsanların da hala tam olarak cevabını verebildiklerini sanmıyorum.

Ses dalgası dediğin şeyin sudaki dalgadan farkı yok.

Işık elektromanyetik bir fenomen. Işığı gören senin gözlerin. Yani IR UV XRAY FM AM vs bunlar da ışık. Biz gözümüzle görülebilen Elektromanyetik dalgalara ışık diyoruz aslında ışık daha fazlası. Doğrusu karanlıkta bile ışık vardır. Ama tabi ışığı baştan görülebilen aydınlık olarak tanımlıyoruz o yüzden saçma oluyor.

Gözündeki hücrenin görülebilen fotonlara uyum sağlamış olup o fotonlarla uyarılma aslında başlı başına bir enteresan bir şey ama çok karmaşık

Fizik bilimi gözüyle daha bakmadım çünkü ben fizikçi değilim. Ama çok enteresan ya hu. Gerçekten bir gün birileri bunu çözerse dünya çok farklı olabilir.