Kuantum Devrimi #5: Kuantum Mekaniğinin Değişik Yorumları

“Çok ufak şeyleri gözlemlediğimizde, sanki bir şekilde onları gözlemlediğimizi biliyor gibi davranıyorlar. Belki de… her zaman gözleri arkalarında onlar da bizi gözlemliyor! Ne kadar da sinir bozucu!”

Kopenhag Yorumu

1. Olasılıklar ve Belirsizlikler: Schrödinger denkleminin belli bir kuantum sistemi için çözümüne o sistemin ‘dalga fonksiyonu’ denir. Kuantum mekaniğinde, dalga fonksiyonu y’nin karesi ile betimlenen olasılıklar, gözlemcinin ya da kuramcının eksik bilgisinden veya gözlem aletlerinin yetersizliğinden kaynaklanmaz. Olasılıklar ve bu olasılıklara bağlı belirsizlikler, doğanın özünde bulunur.

2. Gözlenen Sistem – Gözlemci: Bohr’a göre, gözlenen sistemi gözlemciden ayrı şekilde düşünerek inceleyemeyiz. Gözlenen sistem ve gözlemci bir bütündür. Gözlenen sistemin, gözleyen sistemden bağımsız olarak özelliklerinden bahsetmek anlamsızdır.

3. Ölçümün Geri Çevrilemezliği: Bir ölçüm yaptığımız zaman sistemi geri dönülemez şekilde değiştirmiş oluruz.

4. Dalga Fonksiyonunun Çöküşü: Bir ölçüm, ölçümün yapıldığı nesne ya da sistemin üzerinde bir eylemi içerir. Bu da dalga fonksiyonunun çökmesine sebep olur, yani sistem olabileceği pek çok olası durumdan birine indirgenir. Kuantum kuramı bu indirgemenin olasılıklarını verebilir ama mekanizmasını açıklayamaz.

5. Tamamlayıcılık: Birbirinden bağımsız (biri diğerini içermeyen), bütün deney ve gözlemleri tam olarak anlamak için birlikte gerekli olan kavramları bir arada düşünme.

Örnek: Işığın dalga-parçacık ikiliği. Bu tamamlayıcı özellikler aynı anda gözlemlenemezler, deneyin koşullarına göre ya parçacık ya da dalga davranışı gösterir. 

6. Gerçeklik: Sadece bir ölçüm sonucu bulunan nicelik ve nitelikler gerçek olarak alınabilir. Bunun dışında gerçek hakkında başka hiçbir şey söylenemez. Örneğin; bir kitabı masanın üzerine bırakıp çıktığımızda, kitabı görmüyor olduğumuz halde onun masanın üzerinde durmasından bir gerçek olarak bahsetmemize klasik fizik izin verir. Ama aynı şeyi, mesela bir atom için söyleyemeyiz. Heisenberg’e göre böyle bir soru anlamsızdır da…

Paralel Evrenler Yorumu

Kopenhag yorumu, Schrödinger’in Kedisi örneğini ve EPR deneyini (kuantum telepati) açıklamakta yetersiz kaldığından, birçok fizikçi tarafından tatmin edici bulunmamaktadır. Everett’in ‘evrensel dalga fonksiyonu’ temelli ‘paralel evrenler’kuramına göre, dalga fonksiyonunun çökmesi diye bir şey söz konusu değildir. Temel fikir şudur: Evren kuantum düzeyinde ne zaman bir seçim yapmak durumunda kalsa, kaç tane alternatif kuantum durumu varsa her bir durum için yeni bir evren doğmaktadır.

Schrödinger’in Kedisi olgusunu, Kopenhag ve Paralel Evrenler yorumlarına göre açıklayalım:

Kopenhag yorumuna göre, kutu açılıp içine bakılıncaya kadar olasılıkların ikisi de gerçek değildir. Kutunun içindeki kedinin dalga fonksiyonu iki alternatif durumun üst üste binmiş hâlidir. Ne ölü ne canlı, hem ölü hem canlı…

Paralel evrenler kuramına göre, evrenlerden birinde kutu açılır ve kedi ölü bulunur, diğerinde ise kutu açıldığında kedi canlı bulunur. Kutu açılmadan evvel kedi zaten evrenlerden birinde ölü, diğerinde canlı olduğundan dalga fonksiyonunun çökmesi diye bir şey söz konusu değildir.

Sonuç

“Belirsizlik” sözcüğünün yarattığı garip izlenime, “Schrödinger’in Kedisi” örneğinin verdiği rahatsızlık düşüncesine rağmen, şunu çok iyi bilmeliyiz ki; bizim boyutlarımızda algıladığımız doğada gördüğümüz düzen ve kesinliklerin arkasında kuantum yasaları mevcut. Kuantum, salt atomik boyutlarla sınırlı ve dolayısıyla gündelik hayat için göz ardı edilebilir bir kuram olarak asla görülmemeli. İşler atomik dünyada ‘öyle’ yürüdüğü için bizim dünyamız ‘böyle’… 

Yararlanılan Kaynaklar:

• Alice Kuantum Diyarında: Bir Kuantum Fiziği Alegorisi, Robert Gilmore
• Schrödinger’in Kedisinin Peşinde: Kuantum Fiziği ve Gerçeklik, John Gribbin
• Kim Korkar Schrödinger’in Kedisinden: A’dan Z’ye Yeni Bilimin Kılavuzu, Danah Zohar, Ian Marshall
• Batı Düşüncesinde Dönüm Noktası, Fritjof Capra

Önceki