Sorularınız ve Cevapları

Fizikle İlgilenelim veya ilgilenmeyelim Kuantum fiziğini bir şekilde duymuşuzdur.Komplike,çetrefilli bir konu olduğundan mümkün olduğunca basit bir iki kelam edelim.

Kuantum fiziği ne kendinden önce çığır aşmış olan Newton yasalarına ne de arşimetin kanunlarına benzer..

Kuantum fiziğinde felsefe ile fizik birbiri içine girmiştir.Yani kuantum fiziği aynı zamanda sosyal bilimlerin de ilham aldığı bir kuram haline dönüşmüştür.

Bundan önce nedensellik ve kesinlik ön plandaydı.Yani determinist bir düşünce egemendi.Nedensellik sonuca ulaşmak için araç olarak kullanılırdı.Kuantum fiziği bunun tam tersini söyler.Kuantum fiziğinde mutlak doğrular yoktur.Hiçbirşeye kesin diyemeyiz.Fakat elde ettiğimiz gözlemler sonucunda istatistiki verilerdende yararlanarak bir şeyin ne olduğunu ya da olacağını tahmin etmeye çalışırız.Hatta bu tahminimizinde doğru olup olmadığı belli değildir.

Pavlov'un köpeği Arşimet'in tası,Newton'un elması gibi Kuantum Fiziği denince de akla Schrödinger�in Kedisi gelir..

Schrödinger�in Kedisi Schrödinger�in beyin jimnasitiğini anlatır.Yani aslında olmayan bir kedidir.Daha doğrusu olup olmaması önemli olmayan bir kedi.

Schrödinger�in Kedisi aynı zamanda yine zekasıyla derin bilgi deneyim ve fikirleriyle bilinen Alev Alatlı'nın bir romanına da ismini vermiştir.

Schrödinger�in Kedisi düşünsel deneyi bize Kuantum fiziği hakkında ipuçları verir.

Dalga işlevinin formülleştiren Erwin Schrödinger,düşünsel bir deney tasarladı.Bu deneyde, bir kedi, kapalı bir kutunun içine yerleştiriliyor ve yanındada, uranyum gibi beta bozunması yapan radyoaktif bir maddenin yapacağı ışınıma bağlı olarak çalışan bir mekanizma yerleştiriliyordu. bu mekanizmaya göre, eğer yayılan beta parçacığı, detektöre çarparsa, yayılacak olan zehirli bir gaz kediyi öldürecek, beta parçacığı yayılmazsa, kedi canlı kalacaktır. Eğer dışarıdan bir gözlemci, kutunun içerisini görmeden bir tahminde bulunursa, (beta bozunumu olasılığı %50 olduğundan) kedinin canlı mı yoksa ölü mü olduğunu
söyleyemeyecektir. ona göre, kedi %50 canlı, %50 ise ölüdür. yani, kedi eşit oranda canlı ve ölü olma şansına sahiptir. işin tuhafı, kedi görülmediği (gözlemlenmediği) sürece, her iki olasılık da aynı oranda gerçektir. yani kedi, aynı oranda hem canlı,hem de ölüdür! eğer gözlemci, gidip kutuyu açarsa, işte bu durumda, kedi "ya ölü, ya da canlı" olarak karşısına çıkacaktır ki, gözlemcinin bu müdahalesi, ortam şartlarını değiştirmiş ve olasılıklardan birinin "gerçekleşmesine" neden olmuştur. işte, gözlem sonucu ortaya çıkan ve belki de maddi dünyayı algılama biçimimize temel olan bu durum "dalga işlevinin çökmesi*" olarak bilinir (bu düşünce deneyi çok kaba olarak, mikroskobik bir hadiseyi makroskobik boyuta taşımak için düşünülmüştür; gerçekte böyle bir deney yapılamaz). kutu açılmadan önceki durum için, kuantum fizikçileri, kedinin hem ölü, hem de canlı olduğu bir üçüncü olasılığın da var olması gerektiğini söylerler. böyle bir olasılık, aynen elektronlarda, fotonlarda ve
diğer tüm atom altı parçacıklarda gözlenen ikili (hem dalga hem parçacık) yapıdan kaynaklanan dalga işlevinin bir özelliğidir ve evrenin temel kanunlarından birini oluşturur. gözlemci devreye girdiğinde ise, algılanamaz olan bu durum, algılanabilir olan iki (ya da daha fazla) olasılıktan birine doğru "çöker.


Yani kedinin eşit olarak ölme şansının olduğu bir ortamda olay gerçekleşmiş olsa ve gerçekleşen doğru ne olursa olsun bilmeyen için bu olayın olma olaslığı %50 dir.

Bu konu dikkatimi oldukça çekiyordu kısmet bugüneymiş.Mevzuda
Zekası şu an bilinen en yüksek insanlardan biri olan Stefan Hawking şöyle diyor:

�Kanımca, modelden bağımsız bir gerçekliğe karşı dile getirilmeyen inanç, bilim felsefecilerinin kuantum mekaniği ve belirsizlik ilkesi konusunda karışlaştıkları güçlüklerin altındaki nedendir. Schrödinger�in kedisi denen ünlü bir düşünce deneyi vardır. Bir kedi kapalı bir kutunun içine yerleştirilir. Ona yönelik bir silah vardır ve belirli bir yönde bir radyoaktif çekirdek bozunursa silah ateş alacaktır, bunun gerçekleşmesinin olasılığı yüzde 50'dir. (Bugün, yalnızca bir düşünce deneyi olarak bile, hiç kimse böyle bir şey önermeye cesaret edemez, fakat Schrödinger�in zamanında hayvanların özgürlüğü kavramı henüz duyulmamıştı).
Eğer biri kutuyu açarsa kediyi ya ölü ya canlı bulacaktır. Fakat kutu açılmadan önce kedinin kuantum durumu ölü kedi durumuyla kedinin canlı olduğu durumun bir karışımı olacaktır. Bazı bilim felsefecileri, bunun kabul edilmesini çok güç bulurlar. İnsanın yarı hamile olabilmesinden öte kedinin yarı vurulmuş,yarı vurulmamış olması mümkün değildir Onların içinde bulundukları güçlük,dolaylı olarak bir nesnenin belirli bir tek geçmişe sahip olduğu klasik bir gerçeklik kavramını kullanmalarından kaynaklanır. Kuantum mekaniğinin temeli, farklı bir gerçeklik görüşüne sahip olmasıdır. Bu görüşte bir nesne yalnızca bir tek geçmişe değil,mümkün olan tüm geçmişlere sahiptir. Çoğu durumda belirli bir geçmişe sahip olma olasılığı,biraz farklı bir geçmişe sahip olma olasılığını siler,fakat belli durumlarda komşu geçmişlerin olasılıkları birbirini güçlendirir. Nesnenin geçmişi olarak gözlemlediğimiz şey, bu güçlendirilmiş geçmişlerden biridir.
Schrödinger�in Kedisi durumunda güçlendirilmiş olan iki geçmiş vardır. Birinde kedi vurulmuştur,diğerinde ise canlı kalır. Kuantum kuramında her iki olasılık birlikte varolabilir. Fakat bazı felsefeciler, açıkça belirtmeden kedinin yalnızca bir geçmişi olabileceğini varsaydıkları için kendilerini çıkmazda bulurlar. Her bir parçacığın belirli,tek bir geçmişi olduğu yolundaki varsayıma ilk olarak Feynman karşı çıktı. İkinci Dünya Savaşını izleyen yıllarda Feynman, parçacıkların uzay-zamanda olası her yol boyunca,bir konumdan diğerine ilerlediği önerisini getirdi. Feynman her bir yörünge ile biri dalganın boyutu-genliği biri de fazı- çukurda ve tepede bulunması- olmak üzere iki sayıyı ilişkilendirdi. A'dan B'ye giden bir parçacığın olasılığı, A ve B'den geçen her olası yolla ilgili dalgaların toplanmasıyla bulunuyordu.Gündelik dünyada nesneler,bize başlangıç ve sonuç hedefleri arasında tek bir yol ,tek bir yörünge izliyormuş gibi görünür. Bu durum Feyman'ın birden fazla geçmiş(ya da geçmişlerin toplamı) kavramıyla uyum gösterir mi? Evet. Çünkü her bir yola sayılar verme kuralı,büyük nesneler için yolların katılımları birleştiğinde,biri dışında bütün yolların birbirini etkisizleştirmesini gerektirir. Yani sonsuz yol çeşitinden sadece biri,makroskopik nesnelerin harekete göz önüne alındığı sürece önemlidir ve bu yörünge de Newton'uun klasik hareket yasalarından ortaya çıkandır.

Zamanın doğası fizik kuramlarımızın gerçeklik kavramını belirledikleri bir başka alan örneğidir. Eskiden zamanın sonsuza kadar aktığının açık olduğu düşünülürdü, fakat görelilik kuramı, zamanı uzay ile birleştirmiş ve her ikisinin Evren�deki madde ve enerji tarafından eğrilebileceğini veya bükülebileceğini söylemiştir. Böylece zamanın doğasını kavrayışımız Evren�den bağımız olmaktan onun tarafından şekillenmiş olmaya doğru değişmiştir. O zaman, zamanın belirli bir noktadan önce kolayca tanımlanamayabileceği anlaşılır oldu; zaman içinde geriye gidilirse aşılamaz bir engele, ötesine kimsenin gidemediği bir tekilliğe gelinebilir. Durum böyleyse,kimin veya neyin büyük patlamaya neden olduğunu veya onu yarattığın sormak anlamlı olmaz. Neden olma ve yaratmadan söz etmek, dolaylı olarak, büyük patlama tekilliğinden önce bir zaman olduğunu varsayar. Yirmi beş yıldır, Einstein�ın genel görelilik kuramının zamanın on beş milyar yıl önce bir tekillikte bir başlangıca sahip olması gerektiği kestiriminde bulunduğunu biliyoruz. Fakat felsefeciler, henüz bu fikre ulaşamamışlardır. Onlar hala kuantum mekaniğini altmış beş yıl önce(Hawking bu kitabını 1993'te yazmıştı) atılan temelleri konusunda endişeleniyorlar. Fiziğin keşif alanının daha ileri gittiğini kavramıyorlar.
Daha da kötüsü, Jim Hartle ve benim Evren�in herhangi bir başlangıç veya sona sahip olamayabileceğini ileri sürdüğümüz matematiksel sanal zaman kavramıdır. Sanal zaman hakkında konuşmam nedeniyle bir bilim felsefecisi bana şiddetle saldırmıştır. O : �Sanal zaman gibi bir matematiksel hilenin gerçek Evren�le nasıl bir ilgisi olabilir?� demiştir. Kanımca bu felsefeci teknik matematiksel gerçek ve sanal sayılar terimleri ile gerçek ve sanalın günlük dilde kullanılma şeklini birbirine karıştırıyor. Şu sözler benim tezimi açıklar: Kendisini yorumlamakta kullanacağımız bir kuram veya modelden bağımsız olarak neyin gerçek olduğunu nasıl bilebiliriz?
Evren�i yorumlamaya çalışırken karşılaşılan problemleri göstermek için görelilik ve kuantum mekaniğinden örnekler kullandım. Göreliliği ve kuantum mekaniğini anlamanız veya hatta bu kuramların yanlış olmaları önemli değildir. Göstermiş olmayı umduğum şey,bir kuramın bir model olarak değerlendirildiği bir tür pozitif yaklaşımın, en azından bir kuramsal fizikçi için, Evren�i anlamanın tek yolu olduğudur. Evren�deki her şeyi tanımlayan tutarlı bir model bulacağımız konusunda umutluyum. Bunu yaparsak bu insan soyu için gerçek bir zafer olacaktır.


Kuantum mekaniğinin temel dalga denklemini yazan Erwin Schrödinger(1887 - 1961) de sonraki yorumları kabullenmeyenler arasındadır. Schrödinger, sonuçta kuramdan (gelişmesine katkıda bulunduğuna pişman olduğunu söyleyecek kadar!) soğudu. Bundan sonra o da Albert Einstein gibi kuramın �mantıksızlığını� çarpıcı biçimde ortaya koyacak örnekler aramaya koyuldu. 1935'te ortaya koyduğu �Schrödinger�in Kedisi� adı ile anılan düşünce deneyi bunların en ünlüsüdür. Aynı yıl Einstein, Podolski ve Rosen, EPR Deneyi adıyla bir düşünsel deneyle kuantum kuramının aldığı biçimi eleştirmeye çalıştılar. Ama zaman, Schrödinger'i ve Einstein'i değil, kuantum kuramını haklı çıkardı. Şimdi Schrödinger'in düşünce deneyini görelim.

Sağlıklı bir kediyi hava alabilen bir kutu içine koyalım. Kutuda zehirli bir gaz şişesi bulunsun ve bu gazın şişeden salınmasını sağlayacak mekanizma, bozunma yarı ömrü 1 saat olan bir radyoaktif parçacık ile kontrol edilsin. Bu mikroskobik parçacığın davranışını ancak kuantum mekaniği ile ifade edebiliriz, fakat şimdi makroskobik bir sistem olan kedinin kaderi de artık parçacığın davranışına bağlanmış oluyor. Schrödinger�in iddiasına göre 1 saat sonunda kedinin canlı ve ölü olma olasılıkları eşit. Dalga fonksiyonunun anlamı �ya bozunma oldu ve kedi öldü ya da olmadı ve kedi hayatta� gibi uç iki olasılığı anlatmaktan ibaret değil. Schrödinger�in analizi doğru ise kuantum kuramı, (birisi bakıp durumu bu iki seçenekten birine indirgeyene kadar) kedinin iki durumunun yan yana bulunduğunu söylüyor. Yarı ölü-yarı diri. Schrödinger, bu kadar mantığa zıt bir kuramın düzeltilmeye muhtaç olduğu sonucuna varıyor. Buna karşılık birçok fizikçi (Hawking, Gell-Mann ve başkaları) bu problemin yapay olduğu görüşündeler.�

Schrödinger�in Kedisi Deneyi Nasıl Yorumlanmalı?

Bu deney, mikrodünyaya bağlanmış bir makrodünyanın mikrodünya terimleriyle yorumlanmasıdır. Bir kere atomik ve moleküler dünyanın olasılık düşüncesi makrodünyaya taşınmış bulunuyor. Çünkü gözlem yapmadığımız sürece kenidinin ölü ya da diri olduğunu bilemeyiz.Buradaki yanıt da "Kedi yüzde elli ölü,yüzde elli diri" yorumundan çok, ölü ve diri olma olasılığı eşit anlamına gelmektedir.

(yok) Yorum Yorum yaz! Baglanti