Kuantum, bu sitede daha önce de açıklandığı üzere, “tanecik” (Quanta) demek… Kökü eski Yunanca’ya kadar giden bir sözcük…
“Kuantum Alanları” konusu, You Tube’deki (adresi yazının sonunda) kısa bir videoda, “Science Asylum” tarafından açıklanmış…
Işık da kuantum dünyasının bir bireyi… Bazı durumlarda elektromanyetik dalga modeli, bazı durumlarda da foton (parçacık) modeli olarak karşımıza çıkmakta… Aynı şeyin iki farklı görünümü…
“Kuantum Alanını” açıklamadan önce “alan (field) nedir…?” sorusunu cevaplamak gerek…
Alan, uzayın her bir noktasına atanmış miktar veya ölçüm değeri…
Ölçüm değerleri voltaj veya elektrik potansiyeli gibi yönsüz (scalar) ve tekil numaralar olabildiği gibi, elektrik alanı gibi, yönü de belirtilmiş vektörel miktarlar; uzayın her bir noktasına atanmış numaralar ve yön vektörleri de olabilmekte…
Işığın elektromanyetik dalga olarak adlandırılması, elektromanyetik alanda bir dalga olarak hareket etmesinden…!
Alanlar uzayda her zaman, denge halinde olarak, mevcut…! Bu, onların sıfır değerinde kabul edildiği bir durum…
Işık bu alanda ilerlediğinde, alan etkilenir ve uzaydaki noktaların alan değerleri değişir… Işık (tanesi/dalgası) uzaklaştıktan sonra, alan önceki kararlı durumuna döner…
Alanların fiziki varlığı bilim insanları arasında henüz tartışılmakta olan bir durum…
Elektromanyetik alan bir “kuantum alanı”…mı ?
Öncelikle, elektromanyetik alan, adından da anlaşılacağı üzere, elektrik ve manyetik alanlarından oluşmakta… Elektrik ve manyetik vektör alanları elektrik ve manyetik potansiyellerdeki değişimler olarak anlaşılabilir…
Kuantum Alanı kuantum özelliklerinin etkili olduğu bir alan… Uzayın her bir noktasına kuantum özelliklerinin atandığı bir alan…
Fizikçiler, kuantum özelliklerinin birbiriyle dalga fonksiyonu üzerinden etkileştiğini söylüyor… Kuantum özellikleri doğal alanlarının parçası ise, bunların parçacıklara bağlı olmamaları gerekir…!
Bu, kendine özgü özellikleri olan, farklı parçacıkların sayısı onyediye, bunların etkileşeceği alanların sayısı da yüzlere ulaşmakta… Bu sebeple, spin (eksenel dönme), elektrik yükü, renk yükü (color charge) gibi özellikleri esas alınarak, bunlar gruplaştırıldı…
Bunlardan “Gluon”ları “Foton”lardan ayıran temel özellik “renk yüklerinin” (color charge) mevcut olması… Gerçekte bu yüke “rekler gibi” demek daha doğru… Çünkü, konunun gerçek “renk teorisi” ile ilgisi yok…!
Farklı spin ve renk yükü özelliği birbirinden ayrı alanlar gerektirmekte… Mevcut durumda 6 Lepton, 3 renk seçeneği ile 6 Kuark; 8 renk-yükü kombinasyonuyla Gluonlar…
İlave olarak, 1 Foton, 3 Zayıf-Bozon ve 1 Higgs Bozonu…!
Kısaca, 37 parçacık için 37 Alan… Uzayın (uzay-zamanın) her tarafında mevcut olan alanlar …! Yine de, durum parçacıkların her yerde mevcut olmasını gerektirmiyor… Bir parçacık, ancak, kuantum alanı tetiklendiğinde ortaya çıkıyor…
Kuantum alanının “sıfır” değerindeki durumuna “Vakum Durumu” (Vacuum State) adı verilmekte…
Bir elektron ve pozitron (+ yüklü elektron) çarpıştığında, birbirini yokederken (annihilation) ortaya çıkan enerji foton alanına eklenir…Foton alanında, enerjisi sıfır olmayan iki çıkıntı gibi; iki foton yaratılır…!
Elektron ve pozitron ele alındığında, bunların da elektron alanında, enerjisi sıfırdan büyük çıkıntılar olduğunu düşünmek mümkün… Sahip oldukları enerji foton alanında çıkıntılar oluşturabilen iki çıkıntı…!
Bu şekilde, enerji elektron ve foton alanı arasında transfer edilebilir…ki, burası Kuantum Elektrodinamiğinin araştırma sahası olmakta… Kuantum Alan Teorisi (Quantum Field Theory) de kuantum alanlarının etkileşimini incelemekte…
Yararlanılan Kaynaklar:
https://www.youtube.com/watch?v=Y7Ac8zKTD-E
HAVACILIK VE UZAY 
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.