bu başlıkta seviye düşürüyoruz beyler

Quantum mechanics (QM) or quantum physics or quantum theory, is a branch of physics that provides a mathematical description of much of the wave-like behavior and interactions of energy and matter that depart from classical mechanics at the atomic and subatomic scales. In advanced topics of QM, some of these behaviors are macroscopic and emerge at very low or very high energies or temperatures. The name derives from the observation that some physical quantities—such as the angular momentum of, or more generally the action of, for example, an electron bound into an atom or molecule—can be changed only by discrete amounts, or quanta as multiples of the Planck constant, rather than being capable of varying continuously or by any arbitrary amount. An electron bound in an atomic orbital has quantized values of angular momentum while an unbound electron does not exhibit quantized energy levels but the latter is associated with a short quantum mechanical wavelength. In the context of QM, the wave–particle duality of energy and matter and the uncertainty principle provide a unified view of the behavior of photons, electrons and other atomic-scale objects.

The mathematical formulations of quantum mechanics are abstract and the implications are often non-intuitive. The centerpiece of the mathematical system is the wavefunction. The wavefunction is a mathematical function that can provide information about the probability amplitude of position and momentum of a particle. Mathematical manipulations of the wavefunction usually involve the bra-ket notation, which requires an understanding of complex numbers and linear functionals. The wavefunction emphasizes the object as a quantum harmonic oscillator and the mathematics is akin to that of acoustics, resonance. Many of the results of QM do not have models that are easily visualized in terms of classical mechanics; for instance, the ground state in quantum mechanical model is a non-zero energy state that is the lowest permitted energy state of a system, rather than a more traditional system that is thought of as simply being at rest with zero kinetic energy.

Historically, the earliest versions of QM were formulated in the first decade of the of the 20th century at around the same time as the atomic theory and the corpuscular theory of light as updated by Einstein first came to be widely accepted as scientific fact; these latter theories can be viewed as "quantum theories" of matter and electromagnetic radiation. QM underwent a significant re-formulation in the mid-1920's away from old quantum theory with the acceptance of the Copenhagen interpretation. By 1930, QM had been further unified and formalized by the work of Paul Dirac and John von Neumann, with a greater emphasis placed on measurement in quantum mechanics, the statistical nature of our knowledge of reality and philosophical speculation about the role of the observer. QM has since branched out into almost every aspect of 20th century physics and other disciplines such as quantum chemistry, quantum electronics, quantum optics and quantum information science. Much of what might be considered 19th century physics has be re-evaluated in terms of QM, in particular through quantum field theory and speculative quantum gravity theory.

The word quantum derives from Latin meaning "how great" or "how much".[1] In quantum mechanics, it refers to a discrete unit that quantum theory assigns to certain physical quantities, such as the energy of an atom at rest (see Figure 1). The discovery that particles are discrete packets of energy with wave-like properties led to the branch of physics that deals with atomic and subatomic systems which is today called quantum mechanics. It is the underlying mathematical framework of many fields of physics and chemistry, including condensed matter physics, solid-state physics, atomic physics, molecular physics, computational physics, computational chemistry, quantum chemistry, particle physics, nuclear chemistry, and nuclear physics. The foundations of quantum mechanics were established during the first half of the twentieth century by Werner Heisenberg, Max Planck, Louis de Broglie, Albert Einstein, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Max Born, John von Neumann, Paul Dirac, Wolfgang Pauli, David Hilbert, and others.[2] Some fundamental aspects of the theory are still actively studied.[3]

Quantum mechanics is essential to understand the behavior of systems at atomic length scales and smaller. For example, if classical mechanics governed the workings of an atom, electrons would rapidly travel towards and collide with the nucleus, making stable atoms impossible. However, in the natural world the electrons normally remain in an uncertain, non-deterministic "smeared" (wave–particle wave function) orbital path around or through the nucleus, defying classical electromagnetism.[4]

Quantum mechanics was initially developed to provide a better explanation of the atom, especially the spectra of light emitted by different atomic species. The quantum theory of the atom was developed as an explanation for the electron's staying in its orbital, which could not be explained by Newton's laws of motion and by Maxwell's laws of classical electromagnetism.

In the formalism of quantum mechanics, the state of a system at a given time is described by a complex wave function (sometimes referred to as orbitals in the case of atomic electrons), and more generally, elements of a complex vector space.[5] This abstract mathematical object allows for the calculation of probabilities of outcomes of concrete experiments. For example, it allows one to compute the probability of finding an electron in a particular region around the nucleus at a particular time. Contrary to classical mechanics, one can never make simultaneous predictions of conjugate variables, such as position and momentum, with accuracy. For instance, electrons may be considered to be located somewhere within a region of space, but with their exact positions being unknown. Contours of constant probability, often referred to as "clouds", may be drawn around the nucleus of an atom to conceptualize where the electron might be located with the most probability. Heisenberg's uncertainty principle quantifies the inability to precisely locate the particle given its conjugate.[6]

The other exemplar that led to quantum mechanics was the study of electromagnetic waves such as light. When it was found in 1900 by Max Planck that the energy of waves could be described as consisting of small packets or quanta, Albert Einstein further developed this idea to show that an electromagnetic wave such as light could be described by a particle called the photon with a discrete energy dependent on its frequency. This led to a theory of unity between subatomic particles and electromagnetic waves called wave–particle duality in which particles and waves were neither one nor the other, but had certain properties of both. While quantum mechanics describes the world of the very small, it also is needed to explain certain macroscopic quantum systems such as superconductors and superfluids.

Broadly speaking, quantum mechanics incorporates four classes of phenomena for which classical physics cannot account: (I) the quantization (discretization) of certain physical quantities, (II) wave–particle duality, (III) the uncertainty principle, and (IV) quantum entanglement. Each of these phenomena is described in detail in subsequent sections.

polonya'daki varşova kentinde doğan marie curie (doğduğunda adı maria skłodowska), ablası bronya ile birlikte öğretmen anne-babanın eğitimi ile yetişti. gençlik yıllarında varşova, rus yönetimi altındaydı. siyasi aktifliği, varşova'dan ayrılmasını gerektirdi. i̇lk olarak kraków'a giden maria orada istediği bilimsel eğitimi alamayacağını gördü. ailesinin parasal desteğinin az olması sebebiyle paris sorbonne'da tıp eğitimi alan ablası bronya'ya eğitiminde yardım etmeye karar verdi. ablası da karşılığında matematik ve fizik eğitimi alması için yardım edecekti.
1891 yılında paris'e ablasının yanına gitti. küçük bir tavan arasında kötü koşullarda yaşayarak eğitimini sürdürdü. i̇ki yılda sınıfının birincisi olarak fizik derecesi aldı. 1894 yılında ikinci derecesi olan matematiği de bitirdi. bir sonraki hedefi ise öğretmenlik diploması alıp varşova'ya dönmekti.
1894 yılında, kardeşi jacques ile piezoelektriği keşfeden pierre curie ile tanıştı. 35 yaşındaki pierre curie, endüstriyel fizik ve kimya okulu laboratuvarının başkanıydı. maria ve pierre, ortak bilimsel ilgilerinin de katkısıyla birbirlerine bağlanıp, temmuz 1895'te evlendiler. bu tarihten itibaren maria skłodowska yerine marie curie adını aldı.
1896 yılında öğretmenlik diplomasını aldıktan sonra 1897'de, daha önce henri becquerel (okunuşu: bekerel)'in duyurduğu, uranyum tuzlarının yaydığı, sonraları radyoaktivite olarak adlandırılacak ışın üzerine detaylı araştırmalara başladı. fakat eylül 1897'de ilk kızı irene'in dünyaya gelmesi, çalışmalarına ara vermesine sebep oldu.
1898 başlarında çalışmalarına hız veren marie toryumun da bu ışınları yaydığını fark etti. bu noktada eşi pierre de kendi çalışmalarını bırakarak marie'ye yardım etmeye başladı.
bu arada becquerel, iki farklı uranyum mineralinin daha aktif olduğunu keşfetti. mineralleri çeşitli kimyasal işlemlerden geçirdikten sonra polonyum ve radyum elementlerini elde etti. temmuz 1898'de curie'ler yeni radyoaktif bir element olan ve uranyumun radyoaktif bozunmasından ortaya çıkan polonyumu bulduklarını duyurdular. (i̇smini marie'nin vatanı polonya'dan esinlenerek koydular). eylül 1898'de fransız kimyacı eugene demarchay'ın spektroskopi yöntemi ile tanımlanmasına yardım ettiği, doğal radyoaktif element radyumu duyurdular.
marie, 1903 yılında doktorasını vererek fransa'da gelişmiş bilim alanında doktora unvanı alan ilk kadın oldu. aynı yıl kocası ve becquerel ile paylaştığı nobel fizik ödülü'nü alarak, tarihte nobel ödülü alan ilk kadın oldu.
1904 yılında eşi pierre sorbonne'da öğretmenliğe başladı. marie de sevr'deki bir kızlar okulunda fizik öğretmenliği yapmaya başladı. aynı yılın sonlarına doğru ikinci kızları eve doğdu. o sıralar marie ve pierre, radyasyondan kaynaklanan rahatsızlıklar geçirmeye başladılar. radyumun dokuya verdiği zarar, araştırmacılar tarafından kabul edilmeye başlanmıştı. aynı zamanda, radyumun etkisinin kötü dokulara uygulanarak tedavide kullanılabileceği fikri de doğmaya başlamıştı. amerikalı mucit alexander graham bell, kanserin tedavisi için tümöre radyum verilmesini önermişti.
19 nisan 1906'da pierre curie bir at arabasının çarpması sonucu öldü. i̇ki çocuğu ile dul kalan marie, kocasının sorbonne'daki öğretmenlik görevini sürdürdü ve 1908'de sorbonne'daki ilk kadın profesör oldu.

curie ve poincare 1911'de solvay konferansı sırasında
1911 yılında radyum ve polonyumun keşfi ve araştırılmasındaki rolünden ötürü nobel kimya ödülü'ne layık görüldü. böylece tarihte iki nobel ödülüne sahip ilk kişi oldu. yaptığı çalışma bir elementin radyoaktif işlemlerden sonra başka bir elemente dönüşebileceğini gösteriyordu. bu kimya alanında yepyeni bir sayfaydı.
bu başarılarının yanı sıra kişisel saldırılara maruz kaldı. i̇lk olarak tümü erkeklerden oluşan fransız bilim akademisi bir oyla üyeliğini reddetti. ardından, paul langevin ile arasında aşk ilişkisi olduğuna dair dedikodular yayılmaya başladı. evli ve pierre curie'nin yakın dostu olan paul langevin ile marie arasındaki bu dedikodu gazetelere langevin skandalı olarak yansıdı ve marie'nin ikinci nobel ödülünü alması bile arka plana atıldı. langevin gazetenin baş editörünü halkın önünde yapılacak düelloya davet etti. editörün silahını çekmemesi ile o zamanın anlayışıyla gülünçleşen olay, konunun kapanmasını sağladı.
marie curie, aralık 1911'de nobel ödülünü almak için stokholm'e gitti. buradaki konuşmasında, pierre curie'nin yardımlarını küçümsemediğini de belirterek, radyoaktivitenin atomun bir özelliği olduğu hipotezinin kendi çalışması olduğunu duyurdu. fransa'ya geri dönen marie curie, çalkantılı geçen yılın etkisi ile depresyona girdi.
1914 yılında paris üniversitesi'nde radyum enstitüsü kuruldu ve marie curie ilk müdür olarak atandı. hayatı boyunca radyumun tıptaki önemine dikkat çekti. i. dünya savaşı sırasında kızı irene ile birlikte, genç kadınlara x ışını teknolojisini öğretti. ayrıca fizik tedavi uzmanlarına savaş ortamında radyoloji ekipmanını nasıl kullanacaklarını gösterdiler. bu esnada yüksek dozda radyokaktif ışına maruz kaldılar.
1920'li yıllarda bilime katkısını sürdürdü. varşova'daki radyum enstitüsü'nün kurulmasında önemli rol oynadı. başkan herber hoover'ın kendisine verdiği 50.000 dolar ödülle varşova'da yeni kurulan laboratuvara radyum aldı.
1934 yılında fransa'nın savoy kentinde kan kanserinden öldü. hastalığı, aşırı dozda radyasyona maruz kalmasına bağlandı. bu yüzden ona "bilim için ölen kadın." denildi. radyokaktivite çalışmalarından dolayı, radyokativite birimine "curie" denilmektedir. ayrıca o dönemlerde atomla ilgili çok şeyler bulmuştur. 20 nisan 1995' te marie curie' nin mezarı fransa' nın ulusal anıt mezarı olan panthéon' a taşındı. bu nedenle maire curie başarılarından dolayı bu şerefe layık görülen ilk kadındır. o zamanlarda tuttuğu not defterleri bile o kadar radyasyona maruz kalmıştır ki, bugün o defterler radyoaktif koruma altında incelenebilmektedir.

wikimedia commons'ta
marie curie ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunur.
1903 - nobel fizik ödülü
1903 - i̇ngiliz kraliyet birliğinden davy madalyası
1903 - i̇ngiliz kraliyet birliği'nden davy madalyası
1911 - nobel kimya ödülü
1921 - bilime katkılarından ötürü, amerika'nın kadınları adına, başkan warren harding'ten 1 gram

polonya'daki varşova kentinde doğan marie curie (doğduğunda adı maria skłodowska), ablası bronya ile birlikte öğretmen anne-babanın eğitimi ile yetişti. gençlik yıllarında varşova, rus yönetimi altındaydı. siyasi aktifliği, varşova'dan ayrılmasını gerektirdi. i̇lk olarak kraków'a giden maria orada istediği bilimsel eğitimi alamayacağını gördü. ailesinin parasal desteğinin az olması sebebiyle paris sorbonne'da tıp eğitimi alan ablası bronya'ya eğitiminde yardım etmeye karar verdi. ablası da karşılığında matematik ve fizik eğitimi alması için yardım edecekti.
1891 yılında paris'e ablasının yanına gitti. küçük bir tavan arasında kötü koşullarda yaşayarak eğitimini sürdürdü. i̇ki yılda sınıfının birincisi olarak fizik derecesi aldı. 1894 yılında ikinci derecesi olan matematiği de bitirdi. bir sonraki hedefi ise öğretmenlik diploması alıp varşova'ya dönmekti.
1894 yılında, kardeşi jacques ile piezoelektriği keşfeden pierre curie ile tanıştı. 35 yaşındaki pierre curie, endüstriyel fizik ve kimya okulu laboratuvarının başkanıydı. maria ve pierre, ortak bilimsel ilgilerinin de katkısıyla birbirlerine bağlanıp, temmuz 1895'te evlendiler. bu tarihten itibaren maria skłodowska yerine marie curie adını aldı.
1896 yılında öğretmenlik diplomasını aldıktan sonra 1897'de, daha önce henri becquerel (okunuşu: bekerel)'in duyurduğu, uranyum tuzlarının yaydığı, sonraları radyoaktivite olarak adlandırılacak ışın üzerine detaylı araştırmalara başladı. fakat eylül 1897'de ilk kızı irene'in dünyaya gelmesi, çalışmalarına ara vermesine sebep oldu.
1898 başlarında çalışmalarına hız veren marie toryumun da bu ışınları yaydığını fark etti. bu noktada eşi pierre de kendi çalışmalarını bırakarak marie'ye yardım etmeye başladı.
bu arada becquerel, iki farklı uranyum mineralinin daha aktif olduğunu keşfetti. mineralleri çeşitli kimyasal işlemlerden geçirdikten sonra polonyum ve radyum elementlerini elde etti. temmuz 1898'de curie'ler yeni radyoaktif bir element olan ve uranyumun radyoaktif bozunmasından ortaya çıkan polonyumu bulduklarını duyurdular. (i̇smini marie'nin vatanı polonya'dan esinlenerek koydular). eylül 1898'de fransız kimyacı eugene demarchay'ın spektroskopi yöntemi ile tanımlanmasına yardım ettiği, doğal radyoaktif element radyumu duyurdular.
marie, 1903 yılında doktorasını vererek fransa'da gelişmiş bilim alanında doktora unvanı alan ilk kadın oldu. aynı yıl kocası ve becquerel ile paylaştığı nobel fizik ödülü'nü alarak, tarihte nobel ödülü alan ilk kadın oldu.
1904 yılında eşi pierre sorbonne'da öğretmenliğe başladı. marie de sevr'deki bir kızlar okulunda fizik öğretmenliği yapmaya başladı. aynı yılın sonlarına doğru ikinci kızları eve doğdu. o sıralar marie ve pierre, radyasyondan kaynaklanan rahatsızlıklar geçirmeye başladılar. radyumun dokuya verdiği zarar, araştırmacılar tarafından kabul edilmeye başlanmıştı. aynı zamanda, radyumun etkisinin kötü dokulara uygulanarak tedavide kullanılabileceği fikri de doğmaya başlamıştı. amerikalı mucit alexander graham bell, kanserin tedavisi için tümöre radyum verilmesini önermişti.
19 nisan 1906'da pierre curie bir at arabasının çarpması sonucu öldü. i̇ki çocuğu ile dul kalan marie, kocasının sorbonne'daki öğretmenlik görevini sürdürdü ve 1908'de sorbonne'daki ilk kadın profesör oldu.

curie ve poincare 1911'de solvay konferansı sırasında
1911 yılında radyum ve polonyumun keşfi ve araştırılmasındaki rolünden ötürü nobel kimya ödülü'ne layık görüldü. böylece tarihte iki nobel ödülüne sahip ilk kişi oldu. yaptığı çalışma bir elementin radyoaktif işlemlerden sonra başka bir elemente dönüşebileceğini gösteriyordu. bu kimya alanında yepyeni bir sayfaydı.
bu başarılarının yanı sıra kişisel saldırılara maruz kaldı. i̇lk olarak tümü erkeklerden oluşan fransız bilim akademisi bir oyla üyeliğini reddetti. ardından, paul langevin ile arasında aşk ilişkisi olduğuna dair dedikodular yayılmaya başladı. evli ve pierre curie'nin yakın dostu olan paul langevin ile marie arasındaki bu dedikodu gazetelere langevin skandalı olarak yansıdı ve marie'nin ikinci nobel ödülünü alması bile arka plana atıldı. langevin gazetenin baş editörünü halkın önünde yapılacak düelloya davet etti. editörün silahını çekmemesi ile o zamanın anlayışıyla gülünçleşen olay, konunun kapanmasını sağladı.
marie curie, aralık 1911'de nobel ödülünü almak için stokholm'e gitti. buradaki konuşmasında, pierre curie'nin yardımlarını küçümsemediğini de belirterek, radyoaktivitenin atomun bir özelliği olduğu hipotezinin kendi çalışması olduğunu duyurdu. fransa'ya geri dönen marie curie, çalkantılı geçen yılın etkisi ile depresyona girdi.
1914 yılında paris üniversitesi'nde radyum enstitüsü kuruldu ve marie curie ilk müdür olarak atandı. hayatı boyunca radyumun tıptaki önemine dikkat çekti. i. dünya savaşı sırasında kızı irene ile birlikte, genç kadınlara x ışını teknolojisini öğretti. ayrıca fizik tedavi uzmanlarına savaş ortamında radyoloji ekipmanını nasıl kullanacaklarını gösterdiler. bu esnada yüksek dozda radyokaktif ışına maruz kaldılar.
1920'li yıllarda bilime katkısını sürdürdü. varşova'daki radyum enstitüsü'nün kurulmasında önemli rol oynadı. başkan herber hoover'ın kendisine verdiği 50.000 dolar ödülle varşova'da yeni kurulan laboratuvara radyum aldı.
1934 yılında fransa'nın savoy kentinde kan kanserinden öldü. hastalığı, aşırı dozda radyasyona maruz kalmasına bağlandı. bu yüzden ona "bilim için ölen kadın." denildi. radyokaktivite çalışmalarından dolayı, radyokativite birimine "curie" denilmektedir. ayrıca o dönemlerde atomla ilgili çok şeyler bulmuştur. 20 nisan 1995' te marie curie' nin mezarı fransa' nın ulusal anıt mezarı olan panthéon' a taşındı. bu nedenle maire curie başarılarından dolayı bu şerefe layık görülen ilk kadındır. o zamanlarda tuttuğu not defterleri bile o kadar radyasyona maruz kalmıştır ki, bugün o defterler radyoaktif koruma altında incelenebilmektedir.

wikimedia commons'ta
marie curie ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunur.
1903 - nobel fizik ödülü
1903 - i̇ngiliz kraliyet birliğinden davy madalyası
1903 - i̇ngiliz kraliyet birliği'nden davy madalyası
1911 - nobel kimya ödülü
1921 - bilime katkılarından ötürü, amerika'nın kadınları adına, başkan warren harding'ten 1 gram