Neler yapabileceksin
- Schrödinger'in kedi düşünce deneyinin kuantum süperpozisyonunu nasıl gösterdiğini açıklayabilirsiniz.
- Dalgaboyunun kütle ve momentumla nasıl ilişkili olduğunu ve neden gündelik nesnelerin dalga davranışının gözlenemediğini tartışabilirsiniz.
- Çift yarık deneyinin sonuçlarını yorumlayarak elektronların dalga gibi davrandığını gerekçelendirebilirsiniz.
- Elektronların atomlar arasında paylaşılmasının kimyasal bağları nasıl oluşturduğunu anlatabilirsiniz.
- Yarı iletkenlerin ve transistörlerin elektron paylaşımı ilkesine nasıl dayandığını özetleyebilirsiniz.
Önce bilmen iyi olur
- Atomun temel yapısını (çekirdek ve elektronlar) bilmek
- Dalga kavramını (dalgaboyu, girişim) temel düzeyde bilmek
- Olasılık kavramını sezgisel olarak anlamak
Müfredat
5 ders ve bir final projesi
- 1
Schrödinger'in kedisi: düşünce deneyinin kurulumu
Bu derste Schrödinger'in ünlü düşünce deneyinin kurulumunu öğreniyorsun: kapalı bir kutudaki kedinin, kuantum fiziğine göre kutu açılana kadar nasıl bir durumda olduğu sorusu. Deneyin neden bir paradoks olarak tasarlandığını anlayacaksın.
1 alıştırma3 soru - 2
Süperpozisyon ve dalga-parçacık ikiliği
Kuantum nesnelerin hem parçacık hem dalga gibi davrandığını ve bu yüzden aynı anda birden fazla durumda bulunabildiğini (süperpozisyon) öğreneceksin. Ayrıca neden gündelik nesnelerde bu dalga özelliğini göremediğimizi anlayacaksın.
2 alıştırma3 soru - 3
Çift yarık deneyi: elektronlar neden iki yoldan birden geçer
Bu bölümde, elektronları tek tek iki yarıklı bir hedefe gönderdiğimizde ortaya çıkan girişim desenini ve bu desenin elektronların iki yarıktan aynı anda geçtiğini nasıl gösterdiğini öğreniyorsun. Ayrıca bir yarık kapatıldığında desenin neden kaybolduğunu anlayacaksın.
1 alıştırma3 soru - 4
Atomlar arası elektron paylaşımı ve kimyasal bağ
Bu bölümde, iki atom yeterince yaklaştığında elektronların nasıl paylaşıldığını ve bunun kimyasal bağı nasıl oluşturduğunu öğreniyorsun. Ayrıca paylaşımın katılarda elektronların davranışını ve malzemenin iletken, yalıtkan ya da yarı iletken olmasını nasıl belirlediğini görüyorsun.
1 alıştırma3 soru - 5
Yarı iletkenler, transistörler ve günlük teknoloji
Elektronların atomlar arasında nasıl paylaşıldığını anlamanın, silikon gibi yarı iletkenlerin özelliklerini kontrol etmemizi nasıl sağladığını öğreniyorsun. Bu kontrol sayesinde küçük transistörler ve bilgisayar çiplerini oluşturabildiğimizi görüyorsun.
2 alıştırma2 soru
Final projesi
Kuantumdan Çipe: Tek Sayfalık Görsel Hikâye
Schrödinger'in kedisinden bilgisayar çipine uzanan fikir zincirini anlatan, kendi çizdiğin bir poster ya da kısa bir sunum hazırlayacaksın. Amaç, süperpozisyon, dalga davranışı, elektron paylaşımı ve transistör arasındaki bağı bir arkadaşının anlayacağı sade bir dille göstermek.
Ücretsiz önizleme · 1. dersin tamamı
Schrödinger'in kedisi: düşünce deneyinin kurulumu
Bu derste Schrödinger'in ünlü düşünce deneyinin kurulumunu öğreniyorsun: kapalı bir kutudaki kedinin, kuantum fiziğine göre kutu açılana kadar nasıl bir durumda olduğu sorusu. Deneyin neden bir paradoks olarak tasarlandığını anlayacaksın.
Videonun yanında çiz ve yaz.
Fikir
Erwin Schrödinger, kuantum mekaniğinin kurucularından biridir, ama bugün en çok bilinmesinin sebebi aslında hiç yapmadığı bir deneydir: kedili düşünce deneyi. Bu deney gerçek bir laboratuvar deneyi değildir; bir düşünceyi test etmek için kurgulanmış bir senaryodur.
Senaryoda bir kedi kapalı bir kutuya konur. Kutunun içinde, 1 saat içinde öldürme olasılığı %50 olan bir düzenek vardır. Yani bir saat sonra kedinin ölü mü canlı mı olduğuna dair bilgimiz yoktur; bu olasılık %50 - %50'dir.
Bir saat geçtikten sonra asıl soru gelir: Kedi hangi durumdadır? Sağduyumuz, kedinin ya canlı ya da ölü olduğunu söyler. Kutuyu açmadan bunu bilemeyiz, ama kedi bir durumda olmalıdır.
Schrödinger'in noktası ise şudur: Kuantum fiziğinin kurallarına göre, kutu açılmadan hemen önce kedi aynı anda hem canlı hem de ölü bir durumdadır. Ancak kutu açıldığında tek ve belirli bir durum gözlenir. Kutu kapalıyken kedi 'bulanık bir olasılık'tır: hem öyle hem böyle.
Schrödinger bu düşünce deneyini, kuantum fiziğinin bu bulanık durumu makroskopik, yani günlük hayatta gördüğümüz bir nesneye uygulandığında ne kadar saçma göründüğünü göstermek için kurdu. Deneyin amacı, kuantum kuramının bu sonuçlarını sorgulatmaktır.
Ana noktalar
- Deney, bir kedinin kapalı bir kutuda 1 saat içinde ölme olasılığının %50 olduğu bir düzenekle kurgulanmıştır. 0:17
- Sağduyuya göre kedi her zaman ya canlı ya da ölüdür. 0:30
- Kuantum fiziğine göre kutu açılmadan önce kedi hem canlı hem ölü, yani bulanık bir olasılıktır. 0:36
- Kutu açıldığında yalnızca tek bir belirli durum gözlenir. 0:44
- Deneyin amacı, kuantum fiziğinin makroskopik nesnelere uygulandığında yarattığı saçmalığı göstermektir. 0:53
Alıştırma
Kendi cümlelerinle, neden kutu açılmadan önce kedinin 'hem canlı hem ölü' olduğunu söylemenin sağduyuya ters geldiğini açıkla.
İpucu
Günlük hayatta bir nesnenin aynı anda iki zıt durumda olabileceğini düşünebilir misin?
Çözüm
- Sağduyuya göre bir kedi ya canlıdır ya da ölüdür; ikisi birden olamaz.
- Kuantum fiziği ise kutu açılmadan kedinin bulanık bir olasılık olduğunu söyler.
- Bu, günlük deneyimimizle çeliştiği için saçma görünür.
Günlük hayatta bir nesne ya canlı ya ölü gibi tek bir durumdadır; kuantum kuramı ise kutu açılmadan kedinin iki zıt durumun bulanık bir karışımında olduğunu söyler. Bu çelişki, deneyin saçmalığını gösterir.
Karalama defterinde
Bir kutu çiz. Kutunun içine iki kedi çiz: birinde canlı, diğerinde ölü kedi. Her birinin üstüne %50 yaz ve kutunun dışına 'kutu açılana kadar?' diye bir soru ekle.
Test
Schrödinger'in düşünce deneyinde kedinin öldürülme olasılığı nedir?
- %25
- %50
- %75
- %100
Cevabı göster
B. %50 · Kedi için düzenek, 1 saat içinde öldürme olasılığı %50 olacak şekilde kurulmuştur.
0:17 o anı izleKuantum fiziğine göre kutu açılmadan önce kedi nasıl bir durumdadır?
- Kesinlikle canlıdır
- Kesinlikle ölüdür
- Hem canlı hem ölü, bulanık bir olasılıktır
- Kutunun dışında bir yerdedir
Cevabı göster
C. Hem canlı hem ölü, bulanık bir olasılıktır · Kuantum fiziğine göre kutu açılana dek kedi hem canlı hem ölü olan bulanık bir olasılıktır.
0:36 o anı izleSchrödinger bu deneyi neden kurmuştur?
- Kedilerin ne kadar yaşadığını ölçmek için
- Kuantum fiziğinin makroskopik nesnelere uygulandığında saçma görünen sonuçlarını göstermek için
- Bir kedi kutusu yapmak için
- Kuantum mekaniğini ispatlamak için bir deney yapmak için
Cevabı göster
B. Kuantum fiziğinin makroskopik nesnelere uygulandığında saçma görünen sonuçlarını göstermek için · Deney, kuantum kuramının bulanık durumunun günlük hayatta ne kadar saçma göründüğünü göstermek için kurgulanmıştır.
0:53 o anı izle
Beyond, TED-Ed kanalının “Schrödinger'in kedisi: Kuantum mekaniğinde bir düşünce deneyi - Chad Orzel” videosundan yaptı. Video YouTube’un kendi oynatıcısında oynar. YouTube’da izle · Bütün dersler