Satyandra Nath Bose kimdir? Hayatı ve eserleri
Satyandra Nath Bose kimdir? Hayatı ve eserleri hakkında bilgi: (1894-1974) Hintli fizikçi. Kuvantum kuramının en önemli makalelerinden birini yazarak Bose-Einstein kuvantum istatistiğine önayak olmuştur. 1 Ocak 1894’te Kalküta’da doğdu. 1915’te Kalküta Üniversitesi’nden mezun oldu. 1924-1925 yıllarında Paris’te Marie Skodolowska Curie ile çalıştı. Ülkesine döndükten sonral926-1945 arasında Dakka Üniversitesi’nde, 1945’ten 1956’ya değin de Kalküta Üniversitesinde fizik profesörlüğü yaptı. 1958’de Londra’daki Royal Society üyeliğine seçildiği gibi ülkesinde de Ulusal Profesör unvanını aldı.
Satyandra Nath Bose, 1924 Haziranı’nda Einstein’a yazdığı bir mektupta, Planck’ın kuvantum kuramıyla açıklayarak fizikte devrim yarattığı kara cisim ışımasının tayfını yepyeni bir kuramsal yoldan elde eden bir makale yazdığını, dönemin önemli bir fizik dergisinin kabul etmediği bu çalışmasını Einstein’ın aracılığıyla Zeıtschrift für Physik’te yayımlatmak istediğini belirtiyordu. O sırada 45 yaşında olan Einstein, kendisinin 19 yy’ın en büyük fizikçisi olarak anılmasına yol açan çalışmalarını tamamlamış ve yaşamının sonuna değin sürdüreceği birleştirilmiş alan kuramları üzerine araştırmalarıyla uğraşmaktaydı. Bu mektup üzerine Einstein yeniden kuvantum kuramı konusunda çalışmaya başladı, çünkü Bose’nin makalesi bu kurama önemli bir yenilik getiriyordu. Makalenin yayımlanmasını sağlayan Einstein, Bose’nin kuramsal incelemesini açıklığa kavuşturan yeni çalışmalarının sonucunda Bose-Einstein kuvantum istatiksel mekaniğini ortaya çıkardı.
İstatistiksel mekanik, çok sayıda parçacıktan oluşan fiziksel sistemlerin ortalama özelliklerini matematiğin istatistiksel yöntemleriyle açıklar. Bunun için birbirleriyle etkileşmeyen birçok parçacık alınıp sistemin toplam enerjisiyle toplam parçacık sayısının değişmediği varsayılır, parçacıkların bu koşullarda olanaklı tüm durumlarına eşit olasılık tanınırsa, sistemin istatiksel özelliklerinin bulunmasını sağlayacak bir parçacık dağılım fonksiyonu elde edilebilir; örneğin, belirli bir enerji düzeyinden daha yüksek enerjisi olan parçacıkların sayısı bulunabilir. Eğer parçacıkların birbirlerinden ayırt edilebileceği varsayımı da yapılırsa, bu yoldan Newton mekaniğindeki Maxwell-Boltzmann dağılım fonksiyonu elde edilir. Öte yandan mikroskobik düzeyde aynı kuvantum sayılarını taşıyan temel parçacıkların birbirlerinden ayırt edilmeleri mümkün olmadığından, çok sayıda parçacığın bu yeni koşul altında farklı sayılabilecek durumlarına eşit olasılık tanıyarak hesaplanabilecek dağılım fonksiyonuna Bose-Einstein dağılımı denir.
Bose-Einstein dağılımıyla Planck’ın kara cisim ışıması için bulduğu formül doğal olarak bulunur; nitekim Satyandra Nath Bose makalesini bu nedenle yazmıştı. “Spin”i tamsayı olan temel parçacıklar Bose-Einstein kuvantum istatistiğini sağlar; bu parçacıklara (örneğin fotonlar, helyum çekirdeği vb.) bozon adı verilir. Bunlardan ayrı bir de Fermi-Dirac kuvantum istatistiğine uyan, spinleri yarı tam sayılarla verilen fermiyonlar (örneğin elektronlar, leptonlar vb.) vardır. Fermiyonlar, bozonlar gibi ayırt edilemedikleri gibi onlardan farklı olarak bir de Pauli ilkesi diye adlandırılan, aynı enerji düzeyindeki iki parçacığın spinlerinin birbirlerinin karşıtı olması koşuluna uyarlar.
Kaynak: Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi, 19. cilt, Anadolu yayıncılık, 1984