Mefetseger
Elit Üye
BİLİM DÜNYASINDA KUANTUM GERÇEKLİĞİ
“Bir kuantum sıçraması sırasında gerçekten ne olur?”
Bilim dünyasının araştırıp ortaya koyduğu bu sekiz gerçekliğe kısaca bir göz atmak, kuantum fiziğini anlamak konusunda bize bilimsel bir açı da sunacaktır. Kuantum gerçekliğini günlük yaşama indirgeyebilmek için bilimin verilerini temel kaynaklarımız kabul ederek yola koyulmamız, kuantum fiziğinin felsefi yorumlarını yapmak açısından çok yararlı ve günümüz anlayışına uygun olacaktır. Önce bilimsel veri sonra bilim felsefesi ve ardından günlük yaşama indirgeme; diğer disiplinlerle olan bağlantıları çözme ya da yapılandırma, bir sıra takip ettiğinde kuantum gerçekliğini anlama açısından araştırıcının da anlayışını kolaylaştır diye düşündük.
1- DERİN GERÇEKLİK YOKTUR
İlk olarak ünlü kuantum öncülerinden biri olan Danimarkalı fizikçi Niels Bohr tarafından formüle edilen kuantum gerçekliği sadece olayların "gerçek" olduğunu savunur.
Olaylar ağaç, kaya, yıldızlar ve fizikçinin ölçüm aletleri olan Geiger sayaçları, balon odaları gibi gözümüzle gördüğümüz şeylerdir. Bunlar hiç kuşkusuz gerçektir. Ancak, atomların kendileri bu kadar gerçek değildir. Onları sadece ölçümlerin sonuçlarından dolaylı olarak biliyoruz.
Fizikçiler, atom dünyasıyla kurulan bu dolaylı ve eksik temaslara göre atomun neye benzediğini resimlemek için tıpkı kör bir adamın fili tarif etmeye çalışması gibi çok uğraşmışlar ve bu görünmez dünyanın sıradan bir resmini oluşturma girişimlerinde amaçlarına ulaşamamışlardır. 1920'lerin sonlarında Bohr atom dünyasının ağaç, kaya ve taşlar gibi bir gerçekliğe sahip olmadığı için insanlar tarafından asla resimlenemeyeceğini savunmuştur.
Bohr'un inancına göre, atomların var olduğu kesindi, fakat var olma şekilleri, yalnızca olaylar dünyasında yaşamakla sınırlı olan insanlar tarafından asla kavranamazdı. Ayrıca, atomları resimlemekte yetersiz kalmamız atomlar hakkındaki bilgimizin çok az olmasından değil, çok fazla olmasından kaynaklanmaktadır.
Bohr'un meslektaşı Werner Heisenberg bu fizikçileri, dünyanın düz olduğuna inananlara göre atom dünyasının resimlenmesi araştırmasına devam eden
Einstein ve Erwin Schrödinger'le karşılaştırıyor:
"Yeni deneylerin bizi uzay ve zamandaki nesnel olaylara götüreceği umudu, dünyanın ucunun Antarktika’nın keşfedilmemiş bölgelerinde keşfedileceği umudu kadar iyi temellenmiştir."
Heisenberg'in sözleri bir kehanetin özelliklerini taşıyor. Altmış yıl sonra, kuantum dünyasını Einstein'ın tahayyül ettiği sağduyuyla resimleme konusunda her zamankinden daha ilerideyiz.
2- GERÇEKLİK GÖZLEMLE YARATILIR
Eğer sadece olaylar gerçek olsaydı, bu durumda şu soruyu sormamız gerekirdi. Ağaç gibi bir olayı, gözlenmeyen atom gibi daha az gerçek ve gözlenir olmayan bir kavramdan ayıran şeyin temel doğası nedir?
Birçok fizikçiye göre her olayın kalbinde "gözlem" yatar. Kuantum kuramcısı John Wheeler, ünlü idealist Piskopos Berkeley'in sloganı “olmak algılanmaktır" çağrıştırarak, "Hiçbir olay gözlenmedikçe gerçek bir olay değildir" diyor.
Piskopos Berkeley, ölümlüler gözlerini kapattıkları zaman hiç eksilmeyen dikkatiyle dünyanın var olmaya devam etmesini sağlayan "son durak algılayıcısı" ve bizim "Tanrı" dediğimiz o varlık dışında hiçbir şeyin gerçekten var olduğuna inanmadı.
Wheeler ve diğer fizikçilerin çoğu insan-dışı gözlemleme sorusuyla ilgili olarak Berkeley kadar ileri gitmediler; insan farkındalığı veya ilahi farkındalığın gözlem yapmak için gerekli olduğuna inanmıyorlar. "Gözlemci", "kayıt yapan" herhangi biri veya herhangi bir şeydir. Onların görüşüne göre, sıradan gerçeklik "kayıtlar" şeklinde insanlardan toplanan bilgiler, doğal dünyaya yayılmış geri dönüşü olmayan değişiklikler ve daha az gerçek fon maddesinden kristalize olur.
Fizikçinin, kuantum olgusunun gerçekliğini oluşturma konusunda gözlemin önemini vurgulaması, ormandaki gözlenmeyen bir ağacın ses çıkarıp çıkarmadığı konusundaki eski felsefi görüşlere yeni bir soluk getirmiştir. Fiziksel dünyayı bu garip kuantum yöntemiyle ele almanın daha önce görülmemiş şekilde başarılı olması, meşhur gözlenmeyen ağaç konusunu felsefe sınıflarının dışına atıp, bilinen en başarılı bilimsel kuramın merkezine oturtmuştur. Şimdi sadece saf üniversite öğrencileri değil, seçkin profesyonel fizikçiler de ormanın içindeki yalnız ağacın düşmesi ile şaşkınlığa uğramaktadır.
Kuantum gerçekliği 1 ve 2 birlikte, Niels Bohr'un doğduğu yerin adıyla, kuantum teorisinin “Kopenhag Yorumu” olarak anılmaktadır. Ama bu yorum, makroskopik nesnelerin gerçek varlığını zaten olması gerekiyormuş gibi kabul edip, atom dünyası ve onun ölçme aletleriyle olan detaylı etkileşiminin felsefi araştırmasını dışarıda bırakarak kuantum gerçekliği sorusunu çözüme ulaştıramaz.
3-BÖLÜNMEMİŞ BÜTÜNLÜK
Modası geçmiş Newton fiziği dünyayı, yerçekimi, elektriksel ve manyetik alanlar gibi "yerel güç alanları" vasıtasıyla etkileşimde bulunan izole edilmiş partiküller koleksiyonu olarak tanımlamıştı. Yerel alan, aracılığı etkileşim prensibine göre çalışır; bir gücün, örneğin yerçekiminin bir kütleyi, ayı etkilemesi için, bu gücün aradaki boşluğu ışık hızından daha yüksek olmayan bir hızla boydan boya geçmesi gerekir. Eğer dünya aniden bir göktaşı tarafından yok edilirse, ay dünyanın yokluğuna yaklaşık 0.5 saniye sonra tepki verecektir.
Bir yerel gücün zıttı, dünyanın ayı aradaki bir alanla doğrudan, ani ve aracısız olarak etkileyebileceği bir etkileşim olabilir. Galileo'dan Gell-Mann'a kadar tüm fizikçiler bu türden yerel olmayan etkileşimleri ters ve bilimsel açıdan tatsız olarak görmüşlerdir.
Isaac Newton sağduyulu hiçbir filozofun birdirbir oyununa benzer bu tür güçlerin doğada var olabileceğine inanmayacağını söylemişti.
Ancak, kuantum olasılık dalgasının ki Erwin Schrödinger'e göre kuantum dünyasının klasik beklentilerden en fazla farklılaştığı yer; en çok göze çarpan özelliklerinden biri de, iki kuantum sistemi etkileşimde bulunduğu zaman olasılık dalgalarının birbirine geçtiği, böylece atom A dalgalarının atom B dalgalarıyla karışarak atom A' daki bir eylemin atom B' de ani ve aracısız bir değişikliğe neden olduğudur, dünyada değilse bile, en azından matematikte böyle olduğu kabul edilir ama daha sonra başka bilim adamları kuantum gerçekliğinin meta yorumlarında bunun da mümkün olabileceğini ileri süreceklerdir.
Bu türden ani ve bölgesel olmayan etkileşimin klasik fizikte daha önce örneği görülmemiştir (klasik fizikte tüm etkileşimler doğrudan temas veya bölgesel alanlar aracılığıyla ortaya çıkar), fakat bazı voodoo büyücülerinin "bulaşıcı büyü" inancına çok benzer; bu inanç, saçınız veya kesilmiş tırnağınız gibi bir zamanlar parçanız olan bir şeyin, bu parçadaki bir eylemin bütünü anında etkileyecek şekilde doğrudan temasta kalması kavramıdır. İrlandalı fizikçi John Stewart Bell'in yakın zamandaki keşfi kuantum birleşme sürecine yeni bir ışık tutmuştur. Bell'in teoremi ve bunun John Clauser (California Üniversitesi) ve Alan Aspect (Paris Üniversitesi) tarafından deneysel olarak doğrulanması bölgesel olmayan voodoo benzeri bu bağlantıların sadece matematikte var olmadığını, gerçek dünyadaki gerçek etkilerde de var olması gerektiğini kanıtlamaktadır.
John Stewart Bell'in, iki atom bir kez etkileşimde bulunduktan sonra gerçekten bağlı kaldıklarını, öz varlıklarının belirgin olarak mahrem bir kuantum tavrında birbirine dolaştığını keşfetmesi; kuantum dünyası hakkında düşünülecek en iyi yolun, etkileşimde bulunan ayrı parçalardan oluştuğunu tasavvur etmek değil, aksine "etkileşimde bulunan parçalar" resminin basit bir ortalama olarak ortaya çıktığı bir tür bölünmemiş bütünün resmi olduğunu düşünmek gerektiğini öne sürmektedir. Kuantum dünyasının özünün bölünmemiş bir bütün olduğu fikri, fizikçi David Bohm tarafından ortaya atılmış ve Bell'in keşfinden bir süre önce de diğer fizikçiler kuantum bütünlüğü konusunda daha sağlam temeller üzerine bazı spekülasyonlar yapmışlardır.
4- BİRÇOK DÜNYA YORUMU
Princeton'dan mezun olan Hugh Everett tüm evreni açıklamak için kuantum teorisini kullanmak istiyordu. Fakat geleneksel kuantum teorisi dünyayı "olduğu gibi değil" gözlemciye göründüğü gibi, her şeyi bilen, her yerde ve her zaman olan, maddesel dünyanın dışında bulunan (günümüzün modern bilim adamları arasında modası geçmiş bir önerme) "son durak gözlemcisi" ne göründüğü gibi açıklamaktadır. Bu kuantum teorisinin evrenin kentlisini açıklamak için kullanılması mümkün değildir. Everett bunun yerine matematiği değiştirmeden, kuantum formülasyonunda gözlemcinin rolünü azaltan ve bizim evren sözcüğünün ne anlama gelebileceği konusundaki görüşümüzü yoğun bir şekilde genişleten radikal bir yorum öne sürdü.
1982 yılında zamansız ölümüne kadar Pentagon'da stratejik planlamada çalışan Everett, gözlenmeyen atomun kuantum muhtemel pozisyonlarının sadece olasılık değil, gerçek olduğuna karar verdi. Atom gerçekten aynı anda birçok yerde bulunabiliyordu, ama bu atomik pozisyonların her biri farklı bir evrende yerleşmişti. Everett'in yorumuna göre,olması muhtemel olan her şey büyük Everett kainatının alt evrenlerinden birinde oluyordu. Everett kainatını yer-zamanda spagetti çubuklarından oluşmuş, her çubuğun "tüm evren" diyebileceğimiz şeyde farklı muhtemel bir tarihinin olduğunu, fakat aslında büyük bir koleksiyon içinde sadece bir alt evren olarak bulunduğunu gözümüzün önüne getirebiliriz. İnsan gözlemciler bu alt evrenlerin birçoğunda bulunurlar, fakat komşularının varlığının farkında değildirler. Everett'in modelinde kuantum teorisi bir olayın gerçekleşme olasılığını temsil etmez. Bütün olaylar bu dünyada gerçekleşir; hiçbiri dışarıda kalmaz. Aslında kuantum teorisi gözlemcinin kendisini evren B' den çok evren A' da bulması olasılığını temsil eder.
Everett'in yorumu dünyanın gerçekten nasıl çalıştığı hakkında gerçek bir resim verirse, o zaman bir kez daha dünyayı "olduğu gibi algılamakta" sıradan insan bilincinin en yetersiz araç olduğunu öğrenmiş olacağız.
Einstein'in özel görecelik teorisi dünyayı tüm olayların, geçmişin, şimdinin ve geleceğin sonsuza kadar birlikte varolduğu değişimsiz bütün bir yer-zaman olarak açıklıyor; bu açıklama insanların her gün dünyayı sürekli olarak değişen şimdiki an olarak deneyimlemesiyle uygunluk sağlamıyor. Everett ve Einstein'ın fizik temelli dünya görüşleri bizim günlük deneyimimizle ters düşüyor: her ikisi de gerçek dünyanın bizim duyularımıza görünenden çok daha büyük olduğunu söylüyorlar.
Bütün kuantum gerçeklikleri içinde hiçbiri Everett'in sizin evreninizle birlikte sayısız evrenin var olduğu tartışmasından daha dikkat çekici değildir. Ancak, gerçeği tek olarak ele alması nedeniyle ( bu modelde olasılıktan gerçekliğe gizemli gözlemciler tarafından yaratılan geçişler yoktur) Everett'in abartılı vizyonu bazı kuantum düşünürler arasında gittikçe popülerlik kazandı. Bilim kurgu yazarları iyi bir hikaye yaratmak amacıyla paralel evrenleri icat ettiler.
_alıntıdır_