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