gtag('config', 'UA-20348778-1');
Anasayfa / Bilim Teknoloji / Kuantum Yalanları 1

Kuantum Yalanları 1

İTÜ Fizik Bölümü’nden Prof. Dr. Kerem Cankoçak’ın Kuantum yalanlarına verdiği yanıtlardır! Bilinçli bir biçimde, belli kesimlerce, kitlelerin umutlarının rant kapısı olarak görüldüğü Kuantum yalanlarıyla daha önce karşılaşmadıysanız, bu yazıda karşılaşmak zorunda kalacağınız için üzgünüz! Ve eklemek gerekiyor; bazıları sizi gerçekten zorlayabilir…

1. Kuantum Mekaniği bilgi içermez. Olasılıklardan bahseder; “öyle de olur, böyle de olur”. O zaman, Kuantum mekaniği olsa da olur, olmasa da olur. Özet: Einstein haklı beyler.

Kuantum Mekaniği her şeyden önce bir bilimsel teoridir ve bütün bilimsel teoriler gibi gözlemleri açıklamak için geliştirilmiştir. Günlük hayatta gözlediğimiz basit doğa olaylarından, kontrollü laboratuvar ortamlarında geliştirilen hassas deneylere kadar her türlü gözlemi Kuantum Kuramı açıklamaktadır. O nedenle “Kuantum Mekaniği bilgi içermez” cümlesi tamamen yanlış bir önermedir. Kuantum Kuramının hiçbir yerinde bir olay için iki açıklama yoktur, tek açıklama vardır. Ama eğer “öyle de olur, böyle de olur” cümlesi ile kastedilen olasılık ise, evet Kuantum Mekaniği olasılık yasalarına dayanır. Ama bu klasik fizik belirlenimcidir, Kuantum Fiziği olasılıkçıdır demek değildir. Sigara dumanının yayılması da belli olasılık yasalarına dayanır ve üstelik bu bir dereceye kadar Klasik Fizik kavramlarıyla açıklanabilir. Ama bu hiçbir zaman sigara dumanı yayılabilir de yayılamayabilir de anlamına gelmez. Bu noktada Klasik Fizikteki olasılık yasaları ile Kuantum Fiziğindeki olasılık yasalarının birbirlerinden farklı olduğunu da belirtelim. Bu farkın nedeni Kuantum Fiziğinin nesneleri olan atomların, atom altı parçacıkların birbirlerine özdeş olmasından ve Bose-Einstein istatistiğine veya Fermi-Dirac istatistiğine tabii olmasından kaynaklanır.
Evrendeki tüm temel parçacıklar iki türdür: Bozonlar ve Fermiyonlar. Aynı kuantum özelliklerine sahip iki Fermiyon (örneğin iki elektron) bir araya gelemezler (Pauli Dışlama İlkesi). Bu nedenle de nesneler birbirleri içinden geçmezler. Öte yandan Bozonlar (örneğin Foton), aynı durumda bir arada bulunabildikleri için elektromanyetik dalgalar meydana gelirler.
Özet olarak, Klasik Fizik ile Kuantum Fiziğinin nesneleri farklıdır ama ikisi de aynı kesinlikte bilimsel yasalar tarafından şekillenir. Hatta Kuantum Fiziğindeki kesinlik şimdiye kadar insanlık tarihindeki bilimsel kuramlar arasında en yüksek kesinlik düzeyindedir.

2. Kuantum Mekaniği kanıtlanmamıştır, sadece bir teoriden ibarettir. Sicim Teorisi, Kuantum Teorisinden çok daha başarılı, ama onun da sorunu ortada sicim filan olmaması; üstelik teorinin boyut sayısı da neredeyse her gün değişiyor (en son, 26 boyutluydu galiba).

Kuantum Mekaniği binlerce kez kanıtlanmıştır. Kullandığımız hemen her cihazda bunun kanıtlarını görüyoruz. Kuantum Mekaniğini yanlışlamak için yapılan çok hassas deneyler de henüz onun yanlış olduğunu ispatlamış değildir. Aksine çevremizde gördüğümüz hemen her şeyin açıklaması ancak ve ancak Kuantum Kuramı ile mümkün olmaktadır. Kuantum Kuramı olmasa, Güneşin neden parladığını, gökyüzünün neden mavi olduğunu, neden masanın üstünde duran kitapların yere düşmediğini, vb gibi yüzlerce, binlerce olayı açıklayamayız.
Sicim Kuramı tamamen ayrı bir konudur. Sicim Kuramı Kütle Çekimin Kuantum kuramıdır ama henüz deneysel ispatı yapılamamıştır.

3. Kuantum Mekaniğini anlatan en önemli deney, Schrödinger’ in kedisi. Buna göre, kutu açılmadığı sürece “kedi hem ölüdür, hem diri”. Oysa böyle bir şeyin olamayacağını herkes bilir: “kedi ya ölüdür, ya diri”. Kuantum mekaniği ne dediğini bilmiyor; “var mısın yok musun ?” programı bile bu teoriden daha tutarlı.

Schrödinger’in Kedisi” isimli düşünce deneyi Kuantum Kuramının en popüler özelliklerinden biridir. Aslında çift yarık deneyinin biraz geliştirilmiş bir halidir. Bu deneyi biraz uzunca açıklamaya çalışalım:
Kuantum Fiziğine göre radyoaktif bir atom bir süre sonra bozunmuş ve bozunmamış durumlarının üst üste gelmesiyle oluşan yeni bir duruma girer. Atom çekirdeğinin her zaman için çekirdeğin durumunun iki durumun üst üste gelmesiyle oluşması, yani aynı anda hem bozunmuş hem de bozunmamış halde bulunabilmesi, Kuantum Kuramının en önemli ve en çok tartışılan özelliklerinden biridir. Neden böyle olduğu bilinmese de, kuramın doğru öngörülerde bulunduğu kesindir. Kurucularından biri olduğu halde daha sonra Kuantum Kuramının gittiği yoldan memnun kalmayan Schrödinger’ in tasarladığı düşünce deneyinde ise, bir kedi çevresinden mükemmel biçimde yalıtılmış bir kutunun içine bir atom ve diğer bir takım cihazlarla beraber konur. Kutu içinde bir cihaz, çekirdek bozunduğunda ortaya çıkan ışımayı algılar algılamaz bağlı bulunduğu bir çekici harekete geçirir. Çekiç, içi siyanür dolu bir şişeyi kırarak kedinin ölümüne neden olur. Böylelikle Schrödinger, mikro-dünyaya ait bir radyoaktif çekirdeğin kendiliğinden üst üste gelmiş durumlara girmesi nedeniyle, makro-dünyadan bir kedinin de üst üste gelmiş durumlara sokulabileceğini iddia eder. Buysa Kuantum Kuramının bizim yaşadığımız dünyada “sağduyumuza aykırı” sonuçlar doğurmasına, dolayısıyla da bu haliyle geçersiz bir kuram olmasını getirir.
Örneğin bir saat kadar sonra, eşit olasılıklarla kedi hem ölü, hem de canlı (ya ölü ya canlı değil) olacaktır. Kedinin ölü ya da diri olduğu nasıl anlaşılır? Kedinin durumunu merak eden deneyci, kapağı açtığında ve kediyi gördüğünde bir çeşit “ölçme” işlemi gerçekleşir. Kuantum Fiziğinin standart yorumuna göre de ölçme sonunda her fiziksel sistemin durumu, ölçülen şeyin niteliğine göre bir “çökme” yaşar. Örneğin, birçok noktada aynı anda bulunan bir elektronun yeri ölçüldüğünde, elektron bulunduğu bu yerlerden birinde ortaya çıkar. Ölçme işlemi, çoklu konumların üst üste gelmesiyle oluşan durumu, elektronun tek bir noktada bulunduğu duruma çöktürmüştür. Kutudaki kedide de aynı şey olur. Kedinin durumu, ya canlı olduğu ya da ölü olduğu duruma bir çökme yaşar. Dolayısıyla deneyci kediyi, alışık olduğu biçimde, ölü ya da diri olarak görür. Hiç bir şekilde, deneycinin
üst üste gelmiş durumu birinci elden gözlemlemesi olanağı yoktur.

Makro-dünyadaki cisimlerin böylesi durumlara sokulup sokulamayacağı sorusu uzun yıllar fizikçileri meşgul etti. Ama yapılan bütün deneyler, Schrödinger’ i değil Kuantum Kuramını haklı çıkardı. Makro-dünyada (yani bizim boyutlarımızda) olmasa da, atom boyutlarında gerçekten de temel parçacıklar, ölçüm yapılana kadar, olası bütün durumların üst üste binmesi halini yaşarlar. Bir anlamda hem ölü hem canlı durumu gibi… Ancak bütün bunlar atom boyutlarında geçerlidir. Makro-dünyada, yani bizim boyutlarımızda olaylar böyle gerçekleşmez. Mikro-dünya ile makro-dünya arasında bu kopuşu açıklayacak bir kuram henüz ispatlanmamıştır.

Kuantum Yalanları devam ediyor…

Kaynaklar:
Cihan Saçlıoğlu, “Felsefenin Kuantum Mekaniksel Temelleri”, (TUBITAK Bilim Teknik, Ekim 2000)
Hawking, S. “Kara Delikler ve Bebek Evrenler”, Sarmal yayınevi, 2006
Hooft, Gerard’t “Maddenin Son Yapıtaşları”, TUBITAK yay., 2000
Penrose, R. “Kralın Yeni Usu”, TUBITAK yay., 1989
Ömür Akyüz, “Kuantum Kuramı 100 Yaşında” (TUBITAK Bilim Teknik, Ekim 2000)
Weinberg, S. “İlk Üç Dakika”, TUBITAK yay., 2003

Prof. Dr. Kerem Cankoçak (İTÜ Fizik Bölümü)

Referans: //web.itu.edu.tr/kcankocak/docs/kuantum_yalanlari.pdf

Fotoğraflar: Pixabay

Hazırlayan: Ciran Derya

Dünyalılar

Rastgele Haber

Kuantumla Nasıl Zengin Olabilirsiniz?

Kuantum Teorisi ve Kuantum Mistisizmi Kuantum Teorisi, kuantum mistiklerinin önderliğinde,  düşünce gücünüzle dünyayı dilediğinizce şekillendirebileceğinizi …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir