Pi sayısı π, Yunan alfabesinin 16. harfidir ve en çok bilinen matematiksel sabiti temsil etmek için kullanılır. Tanım olarak pi, bir dairenin çevresinin çapına oranıdır.
Bilim insanları kuantum fiziği dünyasında ilk defa pi sayısı için klasik bir formül olan çok şaşırtıcı bir şey keşfettiler. Pi sayısı bir çemberin çevresi ve onun çapı arasındaki orandır ve bu oran kuramsal matematikte inanılmaz şekilde önemlidir.
Bilim insanları bu formülü bir hidrojen atomunun enerji seviyesini karşılaştırmak için kuantum mekaniğini kullanırken fizik dünyasının içinde saklı iken buldular.
Neden bu keşif bu kadar ilginçti?
Çünkü bu formül, kuantum fiziği ve matematik arasında inanılmaz derecede özel ve önceden bilinmeyen bir bağlantıyı ortaya çıkardı.
O dönemin baş araştırmacılarından biri olan ve A.B.D.’de Rochester Üniversitesi’nde matematik profesörü olan Tamar Friedman “17. yüzyıldan, tamamen matematiksel bi formülün 300 yıl sonra keşfedilen bir fiziksel sistemi tanımlamasını büyüleyici buluyorum,” dedi.
Bu keşif, Rochester Üniversitesi’nde parçacık fiziği uzmanı Carl Hagen, öğrencilerine kuantum mekaniği ve bir hidrojen atomunun enerji evrelerine yaklaşmak için ‘değişim ilkesi’ olarak bilinen bir kuantum mekaniği tekniğini açıklarken yapıldı.
Bu değerleri geleneksel hesaplarla karşılaştırırken, oranlarda alışılmışın dışında bir eğilim olduğunu fark etti. Friedmann’dan bu değişikliği araştırmak için yardım istedi ve hemen, bunun aslında pi sayısı için olan ve ilk kez fizikten türemiş olan Wallis formülünün bir belirtisi olduğunu fark ettiler.
Biz aslında Wallis formülünü araştırmıyorduk ama o kucağımıza düştü
Hagen, “biz aslında Wallis formülünü araştırmıyorduk ama o kucağımıza düştü,” dedi. Friedmann ekledi ve “Wallis formülünü hidrojen atomu denklemlerinden çıkardığımızda bizim için tam bir sürpriz oldu ve sevinçten çocuklar gibi etrafta sıçramaya başladım,” dedi.
1655’ten bu yana Wallis formülün birçok kanıtı oldu ama bundan önce hepsi matematik dünyasından çıkagelmişti. Aşağıda Wallis formülünün kitabı olan Arithmetica Infinitorum’un iki sayfasını görebilirsiniz:
Forbes Dergisi matematik yazarı Kevin Knudson, bunun neredeyse sihir gibi göründüğünü yazdı. “Pi için olan bir formülün hidrojen atomunun kuantum mekaniği içerisinde gizlenmiş olması şaşırtıcı ve keyifli.”
“Friedmmann, doğanın 80 yıl boyunca bu sırrı sakladığını ama bunu ortaya çıkardığı için mutlu olduğunu belirtti. Yardım edemiyoruz ama dışarda hâlâ kuantum mekaniği ve kuramsal matematik arasında saklı ne tür gizli bağlantılar olduğunu merak ediyoruz.
Sonuçlar Matematiksel Fizik Gazetesi’nde yayınlandı.
Bu makalenin bir versiyonu ilk olarak Kasım 2015’te yayımlandı.
Editör / Yazar: Tanya Djaziri Köksür
