ELEKTRON
BULUNUŞUNUN 100.YILINDA


Elektron sözcüğünün kökeni Eski Yunan’a kadar uzanıyor. Eski Yunan dilinde bu sözcük, yaprak dökmeyen ağaçların
 fosilleşmiş sarı reçinesi olan “kehribar (amber)” anlamına geliyordu. Kehribarın, kuru kumaşa sürtüldüğünde (şimdi statik elektrik adını verdiğimiz etkiyle) saman çöpü gibi nesneleri çektiği o zamandan beri biliniyordu. 1600’lü yılların başında, William Gilbert isimli bir İngiliz fizikçi, kehribar gibi maddelerin bu ilginç özelliklerini incelerken yeni bir kavram ortaya attı: “Elektrik”. Gilbert, sürtme sonucu ortaya çıkan çekim gücüne “elektriksel çekim” adını veriyor ve peşinden gelecek çalışmaların ilk adımını atıyordu. Elektrik üzerine çalışan Benjamin Franklin, Alessandro Volta, Georg Simon Ohm gibi pek çok fizikçi, elektriği üretme ve kullanmanın yolunu geliştirdiler. Fakat yine de bu çalışmaların hiçbiri elektrik kavramını tam olarak açıklamaya yetmedi... Ta ki, bundan tam 100 yıl önce, 1897 yılında Joseph John Thomson, o zamana dek sırrı çözülemeyen bir tür ışın üzerinde çalışırken ‘elektron’ adını verdiğimiz ilk temel parçacığı keşfedinceye kadar... Thomson’un keşfi, yalnızca elektriğin doğasını açıklamakla kalmayacak, o zamana dek üzerinde tartışılması bile düşünülmeyen pek çok temel kavramın kökünden değişmesine neden olacaktı.

JOSEPH JOHN THOMSON 18 Aralık 1856 tarihinde Manchester’de doğdu. Henüz 14 yaşındayken, şimdiki adı Manchester Victoria Üniversitesi olan Owens Koleji’ne başladı. Buradaki matematik hocası ona Cambridge’deki en prestijli kolejlerden biri olan Trinity Koleji’ne burs için başvurmasını önerdi. Bursu kazanarak Trinity’e giden Thomson 1880 yılında yine ünlü bir fizikçi olan Joseph Larmor’ın ardından ikincilikle okulu bitirdi. Trinity Koleji’nin isteğiyle orada kalan Thomson, sonradan elektromanyetik kuvvetler ve atomun yapısını anlamakta kendisine önemli ipuçları verecek olan matematiksel modeller üzerinde çalışmaya başladı.
1871 yılında Cambridge’de büyük bir laboratuvar kurulmuş ve başına, elektrik ve manyetizmanın temel denklemleri olarak kabul edilen ünlü Maxwell denklemlerini bulan James Clerk Maxwell getirilmişti. Fizik tarihinde önemli buluşlara sahne olacak bu laboratuvar Cavendish laboratuvarı idi. Thomson bu laboratuvara Maxwell ve Lord Rayleigh’den sonra seçilen üçüncü profesör oldu ve bu onun hayatındaki en önemli dönüm noktalarından biri oldu.
Thomson, Maxwell’in yalnızca bazı derslerini dinlemişti, ama Maxwell’in ardından Cavendish profesörü alan Lord Rayleigh ile birlikte birçok çalışma yapmıştı. 1884 yılında Rayleigh, Cavendish profesörlüğünden emekliye ayrıldığında, Thomson, kendi sözleriyle “ciddi sayılabilecek bir çalışması ve sorumluluğu olmaksızın” profesörlük için başvurdu. Seçilmesi onun için de sürpriz oldu; henüz 28 yaşındaydı ve seçileceğini beklemediğini şu sözlerle ifade ediyordu: “Kendimi, hafif takımlarıyla, görmediği bir noktaya oltasını rastgele fırlatmış ve çekebileceğinden çok daha ağır bir balık yakalamış balıkçı gibi hissetmiştim.”
Thomson, Cavendish’in başına geçer geçmez, laboratuvarı yenilemeye ve yeni öğretim yöntemleri ortaya koymaya girişti. Deneysel fizik konusunda o zamana dek pek deneyimi olmamasına karşın kısa sürede bunun üstesinden gelmiş ve Cavendish çok sayıda önemli deneyin yapıldığı bir merkez halini almıştı.
Bu çalışmalar sonucu, Cavendish’te keşifler ardarda geldi. Thomson’un yönetiminde burada elektromanyetizma ve atomik parçacıklar üzerine yapılan deneyler 7 Nobel ödülü ve 27 Kraliyet Akademisi üyeliği getirdi. Thomson’un, ona en büyük ünü kazandıracak olan elektronu keşfinin öyküsü de bu laboratuvarlarda başladı...

Gizemli Işınlar

19. yüzyılın ortalarında, İngiltere’nin değişik yerlerini gezerek bilimsel konferanslar veren bazı kişiler, bugünkü neon lambalarının atası sayılabilecek bir tür tüp ile dinleyicileri eğlendiriyorlardı. Ellerindeki cam tüplerin içindeki havanın büyük kısmı boşaltılmış, iki ucuna elektrodlar yerleştirilmiş ve bunların uçlarına da teller bağlanmıştı. Bu tellere yüksek gerilim verildiğinde tüpün içinde harika renk desenleri oluşuyordu.
Aslında bu ilginç tüplerle ilgili çalışmaların başlangıcı 19. yüzyılın başlarında Michael Faraday’ın çalışmalarına kadar uzanıyor. Faraday bu garip tüplerle, gazlarda elektriksel yük boşalımını incelerken bir ışıma gözlemiş ve bundan, tüpteki havanın boşaltılmasının bir parıltıya neden olduğu sonucunu çıkarmıştı.
Tüpün yakınına bir mıknatıs getirip yük boşalımı sırasında ne olacağına bakmayı ilk kez 1858’de Julius Plücker (1801-1868) akıl etmişti. Mıknatıs, yük boşalımında sapma oluşturuyordu. Daha sonra yaptığı çalışmalarda tüpün katodu yakınlarında parlak yeşil bir ışınım görmüş ve mıknatıs kullanarak bu ışık lekelerinin yerini değiştirmeyi başarmıştı. Fakat tüpün havasını yeterince boşaltamadığı için daha ileri gidememişti.
1869’da Plücker’in öğrencisi Johann Hittorf (1824-1914) daha başarılı oldu. Çünkü aradaki yıllar cıvalı pompaların kullanılmasına olanak sağlayacak ve tüp böylece daha iyi boşaltılabilecekti. Hittorf, katotun karşısına yerleştirilen bir nesnenin gölgesini elde etmiş ve bundan da yük boşalımının katottan kaynaklandığı sonucunu çıkarmıştı. “Kathodenstrahlen” yani “katot ışınları” adı 1876’da E. Goldstein (1859-1930) tarafından kondu. 1879’da William Crookes, kendi bulduğu daha gelişmiş bir pompa ile boşalttığı tüplerdeki katot ışınlarının sistematik incelemesini yaptı.
Tüm bu çalışmalar sonucunda ortaya çıkan; katot ışınlarının havası iyice alınmış bir tüpün katodundan geldiği, tüpün karşı duvarına çarpıp orayı ışıttığı, önlerine çıkan nesnelerin keskin gölgeler vermesinden açıkca düz doğrultuda ilerlediği ve kimse emin olmasa da, mıknatıs tarafından saptırıldığıydı...
Peki bu ışınlar ne olabilirdi? O zaman yaygın olan bir görüşe göre, bu ışınlar ışığın hareket etmesi için gerekli ortam olarak kabul edilen ve “eter” adı verilen görünmez akışkanda hareket ediyordu; dolayısıyla bu ışınlar ışık dalgalarıyla benzer olabilirdi. Diğer olasılık ise bunların ışık gibi dalga değil, parçacık olduklarıydı. Bu konu fizikçileri “dalga mı parçacık mı” tartışmasına sürüklemişti. İlginç olan bu tartışmanın ulusal sınırlarla kamplara ayrılmış gibi görünmesiydi. 1892’de Heinrich Hertz, deneysel kanıtlarıyla, katot ışınlarının parçacık olamayacaklarını, dalga olmaları gerektiğini savundu. Gustav Heinrich Wiedemann (1826-1899), Goldstein ve tüm Alman fizikçilerinin görüşü de bu yöndeydi. Ancak İngiltere’de Crookes, bu ışınların elektrik yüklü parçacıklar olduğunda ısrar ediyordu. Kelvin, J.J. Thomson ve diğer tüm İngiliz fizikçiler de bu görüşü desteklediler. Kısacası Alman fizikçiler “dalga”, İngiliz fizikçiler ise “parçacık” diyorlardı.
Bu belirsizliği çözmek için daha güvenilir deneylere gereksinim vardı. Camın kenarına mıknatıs yaklaştırıldığında ışınların saptığı biliniyordu; yani ışınlar manyetik alandan etkileniyordu. Ancak, Heinrich Hertz, katot ışınları tüpünün içinde metal plakalar yardımıyla oluşturduğu elektrik alandan bu ışınları geçirdiğinde bir sapma gözlememişti, yani elektrik alandan etkilenmiyor ve elektriksel olarak yüksüz gibi davranıyorlardı. Hertz ve öğrencisi Philip Lennard, bu ışınların yolu üzerine ince bir metal folyo yerleştirdiler ve camın hâlâ parıldadığını gözlediler; ışınlar folyodan geçiyorlardı! Bu da ışınların dalga olması gerektiği savını doğruluyordu. Fakat başka bazı deneyler bunların parçacık olduğu yönündeki şüpheleri destekliyordu. Örneğin Fransa’da Jean Perrin katot ışınlarını eksi yüklü olduklarının deneysel olarak kanıtlamıştı. Perrin, iyi boşaltılmış bir tüpte ürettiği katot ışınlarını Faraday kafesine gönderdi ve eksi yük taşıdıklarını gösterdi. Bir mıknatısla saptırılabiliyor ve mıknatısın hareketine bağlı olarak yönlendirilebiliyordu.
1897 yılının ocak ayında, Almanya’da Emil Wiechert, şaşırtıcı bir ölçüm yaptı. Bu ışınların yüklerinin kütlelerine oranını ölçtü ve bu oranın en küçük yüklü atomunkinden binlerce kat daha az olduğunu belirledi. Bu sonucu değerlendiren Lennard’a göre bu ışınlar eğer parçacıksa kütleleri çok küçük olmalıydı.
İşte tam bu sıralarda, Thomson da Cavendish’te bu garip ışınlarla uğraşmaktaydı... Katot ışınları ile ilgili tüm çalışmaları dikkatle izleyen Thomson, bazı eski deneyleri daha dikkatli olarak tekrar yaptı. Ancak verileri biraraya getirdiğinde çarpıcı bir sonuç onu bekliyordu: Katot ışınları yalnızca sıradan parçacıklar değil, aslında o zamana dek bölünemez olduğu düşünülen atomun yapı taşlarıydı, yani evrendeki tüm maddenin uzun süredir aranan temel birimi...
Thomson’a göre atom, maddenin temel yapıtaşı değildi; atomun kendisi de küçük temel öğelerden oluşuyordu. Thomson, katot ışınlarının, atomların bu çok küçük parçacıklarının akışı gibi düşünülebileceğini iddia ediyordu. Yaptığı üç önemli deney onu bu sonuca götürmüştü.
Bu deneylerden ilkinde Thomson, Perrin’in 1895 yılında yaptığı deneyi biraz farklı olarak yineledi. Thomson, uçlarında, birer çift yarığa sahip metal silindirler bulunan bir katot ışınları tüpü yaptı. Bu silindirler, elektrik yüklerini yakalayıp ölçmeye yarayan bir elektrometreye bağlanmışlardı. Thomson, ışınları bir mıknatıs yardımıyla saptırarak yükü bu ışınlardan ayırabileceğini görmek istiyordu. Işınlar, silindirlerdeki yarığa girdiklerinde elektrometre çok büyük miktarda eksi elektrik yükü ölçüyor, fakat mıknatıs tarafından saptırıldıktan sonra, diğer uçtaki silindirde elektrometre hiç eletrik yükü ölçmüyordu, yani hiç bir yük bu uçtaki yarığa ulaşmıyordu. Her nasılsa, eksi elektrik yükleri ve katot ışınları birbirlerine yapışıyor ve bunları birbirlerinden ayırmak mümkün olmuyordu.
Daha önce yapılan deneylerde, elektrik alanında katot ışınları saptırılamamıştı. Fakat Thomson şimdi yeni bir yaklaşım öne sürüyordu. Normalde, yüklü bir parçacık elektrik alanının içinde hareket ederse sapar, fakat etrafı bir iletkenle çevriliyse bu olmaz. Thomson bundan hareketle, tüpte kalan az miktardaki gazın katot ışınları tarafından elektriksel iletkene dönüştürüldüğünü, yüklerin bu nedenle elektrik alanda sapmadığını düşündü. Bunu denemek için, tüpteki gazın tamamını boşaltmaya çalıştı ve böylece katot ışınlarının elektrik alanda da saptıklarını gözledi.
Thomson bu iki deneyinin sonuçlarını şöyle bildiriyordu: “Katot ışınlarının madde parçacıklar tarafından taşınan eksi elektrik yükleri olduğunu kabul etmekten kaçış olmadığını gördüm”. Ve onu sonuca götürecek sorularla devam ediyordu: “Bu parçacıklar neydi? Atom mu, molekül mü yoksa maddenin daha küçük birer parçası mı?” Thomson’un üçüncü deneyi, bu parçacıkların temel özelliklerini belirlemenin yolunu bulmak içindi. Herhangi bir parçacığın doğrudan kütlesini ya da elektriksel yükünü ölçemese de, manyetik alanda ışınların ne kadarının saptığını ve ne kadar enerji taşıdıklarını ölçebiliyordu. İşte bu veriler yardımıyla bir parçacığın yükünün kütlesine oranını hesapladı. Bunu farklı gazların kullanıldığı çok sayıda tüp kullanarak tekrarladı.
Sonuçlar son derece şaşırtıcıydı. Bir yıl önce Emil Wiechert’in söylediği gibi, katot ışınlarının yük/kütle oranı, yüklü bir hidrojen atomunun yük/kütle oranından birkaç bin kez daha küçüktü. Buna göre, ya katot ışınlarının yükü yüklü bir atoma oranla çok fazlaydı ya da bu ışınlar yüküne göre şaşırtıcı derecede hafifti.
Bu olasılıklardan hangisinin doğru olduğu Philip Lennard tarafından açıklığa kavuşturuldu. Lennard, katot ışınlarının gaza nasıl nüfuz ettiğini denerken, herhangi bir atomun kütlesinden çok daha küçük kütleye sahip parçacıklar olduklarını gösterdi. Kanıt o sıralar kesinlikten uzaktı, ancak daha sonraları yapılan deneyler bu sonucu kesinleştirdi.
Thomson varsayımını açık olarak şöyle ifade ediyordu: “Katot ışınları sözkonusu olduğunda, maddenin yeni bir haliyle karşı karşıya kalıyoruz. Öyle bir hal ki, madde, sıradan gaz haline göre çok daha ileri aşamalarına kadar alt bileşenlerine indirgenebiliyor. Böylece, tüm kimyasal elementlerin yapılmış oldukları, tek tip bir alt bileşenle yüz yüze kalıyoruz.”
Thomson, 1897 yılında yaptığı bu deneylere dayanarak katot ışınları ile ilgili 3 önemli varsayım ileri sürdü:
1. Katot ışınları yüklü parçacıklardır. (Bu parçacıklara “korpüskül” diyordu)
2. Bu korpüsküller atomun yapıtaşlarıdır.
3. Bu korpüsküller yalnızca atomun yapıtaşlarıdır.
Thomson’un bu varsayımlarına ilk başta şüpheyle yaklaşıldı. Özellikle ikinci ve üçüncü varsayımlar çok tartışmalıydı. Bunu yıllar sonra Thomson şöyle anlatıyordu: “Başlarda, atomlardan daha küçük bu gibi cisimlerin varlığına inanan pek az insan vardı. Hatta, verdiğim bir konferansın izleyicileri arasında bulunan ünlü bir fizikçi sonradan bana ‘Bizimle dalga geçiyormuşsunuz gibi geldi’ demişti”.
Bu ‘korpüsküller’e kısa bir süre sonra yeni bir isim yakıştırıldı: “Elektron”. Bu sözcük ilk kez 1891 yılında G. Johnstone Stoney tarafından kullanılmıştı. Stoney “elektron”u, bazı kimyasal maddelerden elektrik akımı geçirdiği deneylerinde bulduğu yük birimine isim olarak yakıştırmıştı. Terimi bu anlamda ilk kez Thomson’un Cambridge’deki sınıf arkadaşı Joseph Larmor kullanmıştı. Larmor, elektronu eter içinde bir olgu olarak tanımladığı bir de teori ortaya atmıştı. Fakat teorisi, elektronu atomun bir parçası olarak tanımlamıyordu. 1897 yılında ise İrlandalı fizikçi George Francis FitzGerald, Thomson’un parçacıklarının (korpüsküllerinin) gerçekten “serbest elektronlar” olduğunu öneriyor, fakat bunu Thomson’un değil Larmor’un teorisiyle açıklıyordu.
Daha sonraları anlamlarındaki ufak tefek değişiklerle birlikte, Thomson’un ikinci ve üçüncü varsayımları da kabul gördü. Thomson, Lennard ve başkalarının 1897 yılı boyunca yaptığı deneyler bazı belirsizlikleri ortadan kaldırmaya yeterli olmadı. Fakat izleyen yıllar boyunca yapılan başka deneyler tam olarak her şeyi açıklıyordu. Ve atom fiilen olmasa da teorik olarak bölünüyordu!..
Atomun maddenin temel yapıtaşı olmayıp onu oluşturan daha temel birimlerin ortaya çıkması, atom hakkında yeni teoriler geliştirmeyi gerekli kılıyordu. Thomson’un dediği gibi atomlar yalnızca elektronlardan oluşuyorsa, bu parçacıklar atomu nasıl oluşturuyordu? Thomson bunun için bir atom modeli öne sürdü: Thomson’a göre atom, binlerce minik eksi elektrik yüklü parçacığın, kütlesiz bir artı yük bulutunun içinde kümelendiği bir yapıydı. Bu modele “üzümlü kek” adını vermişti. Bir süre sonra bu teorinin yanlış olduğu kendi öğrencisi olan Ernest Rutherford tarafından gösterildi. Rutherford, farklı parçacık demetleri kullanarak, atomun küçük bir çekirdeğe sahip olduğuna ilişkin kanıtlar buldu. Rutherford, atomun Güneş Sistemi’nin küçük bir benzeri olduğunu, yani ortada artı yüklü çekirdek ve etrafını çevreleyen birkaç elektrondan oluştuğunu öne sürdü. Bu çekirdeğin proton ve nötron adı verilen ve elektronlardan çok daha ağır olan parçacıklardan oluştuğu sonradan ortaya çıktı!

Elektronun bulunuşundan sonra, yanıtlanmamış çok soru kalmıştı. Fakat atomların elektron içerdiklerinin keşfinden sonra fizikçiler, atomun yapısı ile ilgili çalışmalara yöneldiler ve o günden bu yana çok önemli sonuçlar elde ettiler. Elektron, uzun bir liste oluşturan temel parçacıklardan yalnızca ilk keşfedileniydi. Daha sonraları fotonlar, muonlar, kuarklar ve daha pek çok atom-altı temel parçacık bulundu.
Bugün büyük hızlandırıcılarda bu türden sayısız parçacık deneyleri yapılıyor ve bu deneyler sonucunda belki de evrenin yapısının açıklanmasına yardımcı olacak ipuçları aranıyor. Elektronlar, temel parçacıklar ailesinin yalnızca en iyi bilinen üyelerinden biri. Çok küçük boyutlardaki tüm bu parçacıkların yükleri, kütleleri var ve “spin” adı verilen ilginç özelliklere sahipler. Bu parçacıkların neden bu tür özelliklere sahip olduklarının açıklanması ise gelecek yüzyılın en önemli araştırma konusu...

Nedir Bu Elektron?
Elektron, bulunduğu dönemde, doğal olarak bir tanecik yani fiziksel bir nesne olarak düşünülmüştü. Dolayısıyla Newton yasalarınca belirlenmiş yörüngeler çizmesi gerektiği sanılıyordu. Yüzyılımızın başında fizikçiler, bir atomun elektriksel temel bileşenlerden oluşumunu, tümüyle Newton mekaniğinin bir problemi biçiminde ele aldı. Bu görüş, çeşitli gezegensel modellerin geliştirilmesine yol açtı. Fakat, bu modellerden hiçbiri elektorunun özelliklerini tam olarak açıklayamadı.
Doğru modellerin ortaya çıkması ancak elektronu yalnızca parçacık değil aynı zamanda bir dalga olarak düşünmekle mümkün olabildi. İlk başlarda yalnızca bir varsayım olan bu düşünce deneylerle doğrulandı. Örneğin, 1927 yılında Thomson’un oğlu G. P. Thomson, bir dalga özelliği olan kırınım deneyini elektronlar ile gerçekleştirdi. Bu aynı zamanda, 1924 yılında Louis de Broglie’nin kuramsal olarak öne sürdüğü dalga-parçacık ikiliğinin de (duality) deneysel kanıtıydı. de Broglie bağlantısı, elektronunun l ile ifade edilen karakteristik dalgaboyunu, bir parçacık özelliği olan ve p ile gösterilen momentumuna h Planck sabitiyle bağlayan l=h/p bağıntısıdır. Bu, atomun daha ileri ve karmaşık bir kuramı olan dalga mekaniğinin en önemli bağıntısıdır.
Dalga mekaniği teorisine göre, elektronlar çekirdeğin etrafında belli yörüngelere sahip değiller; uzayda belli bir noktada, elektronun bulunma olasılığını veren ve matematiksel olarak gösterilebilen bir dalga fonksiyonu ile ifade ediliyor. Yani, elektronun belli bir yörüngede bulunduğu ancak yüksek bir olasılıkla verilebiliyor. Buna göre eski teorideki kesinlik, dalga fonksiyonu ile belirlenen istatistiksel bir olasılığa dönüşüyor.
Kısacası elektron ne dalga ne de parçacıktır, aslında her iki niteliği bünyesinde birarada taşıyan bir kuantum nesnesidir. Bu, aslında klasik Newton fiziğinden kuantum mekaniğine geçişle açıklığa kavuşan önemli bulgulardan biri. Kuantum mekaniği, klasik düşünüşle yanıtı bulunamayan pek çok sorun gibi atom modeli için de doğru bir model geliştirdi. Buna göre elektronlar çekirdek etrafında gezegen benzeri sabit yörüngelerde bulunmuyorlar, yalnızca herhangi bir anda belli bir konumda bulunma olasılığıyla belirlenebilen bir dağılım sergiliyorlar. Yani elektron, çekirdeğin etrafında, bir yerde bulunma olasılığının yoğunluğuyla ayırt edici özellik kazanan bir nesne.
Elektronun kütlesi ve yükü dışındaki en önemli ayırt edici özelliği, klasik fizikte eşdeğeri bulunmayan ve vektörel bir büyüklükle ifade edilen “spin” adlı özgün manyetik momentidir. Bu da 1925 yılında Uhlenbeck ve Goudsmit isimli iki fizikçi tarafından öne sürüldü.
Bugün kabul edilen kuramın bize söylediği, elektronun doğal elektrik yükü taşıyan leptonlar sınıfından bir temel parçacık olduğu. Diğer temel parçacıklar gibi elektron da “pozitron” olarak adlandırılan bir karşıt parçacığa sahip. 9 x 10-31 kg lık kütlesiyle atomun diğer bir elemanı olan protondan yaklaşık 2000 kez daha hafif. Bir başka deyişle, minik bir tuz zerreciğinin milyon kere milyonda biri. Elektronun taşıdığı yük miktarı ise 1,6 x 10-19 Coulomb. Referans yük olarak kabul edilen bu niceliğe 1 elektrostatik yük birimi denir.
Elektronun bulunduğu günden bu yana, fizikte kuramsal birçok konu oluştu ve kuantum mekaniği, antimadde kuramı gibi 20. yüzyılın çoğu kuramları da çağdaş elektron kavramı üzerine kuruldu.

Modern Teknoloji ve Elektron
Fizikte, kimyada, mühendislikte ve iletişimde yaşanan gelişmelerin temeli elektronun bulunuşuna dayanıyor demek pek yanlış sayılmaz. Elektronun modern teknolojiye kazandırdığı en büyük atılım “elektronik” devrimdir. Atomun yapısı ve elektronun bundaki rolünün anlaşılması, bilim adamlarının belli elementler, kimyasal maddeler ve malzemeler hakkında yepyeni bilgiler edinmesini sağladı. Özellikle, bir elementin başka bir elementle elektron alışverişi sonucunda, malzemelerin elektriksel iletkenlik özelliklerini değiştirebileceğinin keşfi, yarı-iletken teknolojisi ile transistörler ve mikroçipler gibi elektronik aygıtların gelişmesini olanaklı kıldı. Bu yüzyılımıza damgasını vuran “elektronik” devrimini beraberinde getirdi.
Telefon, radyo, televizyon, bilgisayar ve daha pek çok aygıt varlıklarını elektron ve onun hareketine borçlular. Çünkü bu aygıtların çalışmasını sağlayan elektrik adını verdiğimiz şey, elektronların kablolar aracılığıyla taşınmasından başka bir şey değil.
Elektronun kimya bilimindeki rolü de küçümsenemez. Atomun yapısının anlaşılmasıyla farklı atomlar, dolayısıyla farklı elementlerin varlığı ortaya çıktı. Bu elementlerin bulunup sınıflandırılmasıyla kimyacılar farklı elementlerin atomlarını biraraya getirerek yeni malzemeler üretme şansına sahip oldular. Bugün kullandığımız modern plastikler, polimerler ve ileri teknoloji ürünü malzemeler tüm bu çalışmaların sonucudur.
Kuşkusuz örnekler daha uzatılabilir. Ancak buna dergimizin sayfaları yetmez. Yüzyıl önce keşfedilen elektron adlı bu minik parçacığın yaşamımıza olan etkilerini görmek için yalnızca bulunduğumuz yerden etrafımıza bir göz atmak yeterli. Eğer elektron hakkındaki bilgilerimiz olmasaydı, bugünkü yaşamımız çok daha farklı olacaktı.

İlhami Buğdaycı

Konu Danışmanı: Tekin Dereli
Prof. Dr., ODTÜ Fizik Bölümü
Kaynaklar The World Book Encyclopedia of Science, Physics Today, Chicago 1992 Rechrenberg, H., “Electron in Physics”, European Journal of Physics, ½ubat 1997 Segré, E., X-ışınlarından Kuarklara, Çeviri: Çağlar Tuncay, İstanbul 1995 www.aip.org

 

 


 

 

GERİ                 ANASAYFA