• Belki de adını hiç duymadığımız bir fizikçi olan Christiaan Huygens, yaptığı çalışmalar ile evrenimizin hem soyut hem de somut alanlarını ele almıştı.
• Ayrıca ünlü fizikçi; ışığın girişimi, kırınımı ve kutuplaşması ile ilgilenen fiziksel optiğe yol açacak ışık dalga teorisini geliştirmişti.
• Bir çift fizikçi, Huygens’in 1673 yılında sarkaçlar ile yaptığı çalışmayı yeniden ele aldı. Işığın en garip ve en temel özelliklerinden bazıları arasındaki yeni bağlantıları ortaya çıkardı.

Adını belki de hiç duymadığımız, Hollanda’da doğan ünlü fizikçilerden Christiaan Huygens, 17. yüzyılın sonlarında yaptığı çalışmalar ile evrenimizin hem soyut hem de somut alanlarını ele aldı. Bunlardan en önemlisi; ışığın doğası ve hareket eden nesnelerin mekaniği.

Huygens, fiziğe pek çok katkısının yanı sıra ışığın girişimi, kırınımı ve kutuplaşması ile ilgilenen fiziksel optiğe yol açacak bir ışık dalga teorisi geliştirdi. Ayrıca kendisi ilk sarkaçlı saati icat eden kişi. Sarkaçlı saat, Sanayi Devrimine kadar neredeyse 300 yıl boyunca en doğru zaman ölçme aleti olarak kullanıldı.

New Jersey’de bulunan Stevens Teknoloji Enstitüsünden bir çift fizikçi, Huygens’in 1673 yılında yayımlanan, sarkaçlarla ilgili ufuk açıcı çalışmasını yeniden ele aldı. Işığın en garip ve en temel özelliklerinden bazıları arasındaki yeni bağlantıları ortaya çıkarmak için 350 yıllık mekanik teoremini kullandılar.

Fizikçi Xiaofeng Qian, “Bu ilk çalışmaya, mekanik kavramlarını uygulayarak optik sistemleri tamamen yeni bir şekilde anlamanın mümkün olduğunu açıkça gösterdik.” dedi. Qian ve Stevens Enstitüsünden meslektaşı olan Misagh Izadi, hesaplamalarında ışığın iki özelliğini dikkate aldı; polarizasyon ve klasik ya da kuantum olmayan dolaşıklık olarak bilinen korelasyon biçimi.

Qian, “Işığın bazen bir dalga bazen de bir parçacık gibi davrandığını yüzyılı aşkın bir süredir biliyoruz. Ancak bu iki çerçeve, uzlaştırmanın son derece zor olduğunu kanıtladı. Çalışmamız bu sorunu çözmüyor ama dalga ve parçacık kavramları arasında sadece kuantum düzeyinde değil, klasik ışık dalgaları ve nokta kütleli sistemler düzeyinde de derin bağlantılar olduğunu gösteriyor.” dedi.

Qian, “Esasen optik bir sistemi mekanik bir sistem olarak görselleştirebilmemiz için çevirmenin bir yolunu bulduk. Ardından bunu iyi kurulmuş fiziksel denklemleri kullanarak tanımladık.” dedi.

Normalde klasik mekanik; sarkaçlar ve gezegenler gibi büyük, fiziksel nesnelerin hareketini tanımlamak için kullanılır. Örneğin Huygens’in paralel eksen teoremi, kütleler ve onların dönme momentumları arasındaki ilişkiyi tanımlar.

Qian ve Izadi, ışığı Huygens’in paralel eksen teoreminin uygulanabileceği mekanik bir sistem olarak tasavvur ettiler ve derin bir bağlantı buldular. Bir ışık dalgasının polarizasyon derecesi, vektör-uzay dolaşıklığı adı verilen ve yeni tanınan bir özelliğin derecesiyle doğrudan ilişkiliydi.

Qian ve Izadi’nin hesaplamaları, biri yükseldikçe diğerinin düştüğü, dolanıklık seviyesinin doğrudan kutuplaşma seviyesinden çıkarılabileceği ve bunun tersinin de geçerli olduğunu gösteriyor.

Qian, “Bu araştırma sonucu, ilgisiz fiziksel yasalar arasındaki içsel temel bağlantıları fark etmemizi sağlayarak dünyayı anlama şeklimizi basitleştirmeye yardımcı oluyor.” dedi.

Derleyen: Davut Bulut