Kuantum Silgisi ile Zamanı Silmek Mümkün mü?

Gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyi ile bir parçacığın geçmişini değiştirmek mümkün mü? Peki bu mümkünse zamanın geçmişten geleceğe akmasının ne anlamı kalıyor? Kuntum silgisini kullanarak geçmişi değiştirip değiştiremeyeceğimizi ve evrende objektif gerçeklik olup olmadığını görelim.

Kuantum silgisi ile zamanı silmek

Gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyinin sonuçları insanı şaşkınlığa düşürüyor; ama bunun nedeni deneyin iyi anlaşılamaması: Bir grup bu deneyi zaman makinesi gibi kullanıp geçmişe yolculuk edebileceğimizi düşünürken, diğer grup da objektif gerçekliğin hiç olmadığını savunuyor:

Heisenberg’in belirsizlik ilkesi yanlış mı yazısında belirttiğim gibi, bu grup holografik ilkeyi yanlış yorumlayıp gerçekliği insan beyninin yarattığını düşünüyor. Öyle ki eşyalar ve cisimler sadece baktığımız an var olur ve biz bakmazken yok olurlar diyor. Tıpkı bilgisayar oyunlarının grafik kartlarını zorlamamak için uzak evleri sadece monitörde yaklaşınca çizmesi gibi bir durum hayal ediyorlar.

Ancak, 1999’da fizikçi Yoon-Ho Kim ve ekibinin yaptığı gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyinin nasıl çalıştığını anlarsak bütün bu karışıklıkları çözebiliriz. Nitekim bu deney, John Wheeler’ın 1978-84 yıllarında tasarladığı gecikmeli seçim düşünce deneyinin devamı ve daha gelişmiş bir versiyonudur.

Biz de bu yazıda kuantum silgisi deneyinin nasıl çalıştığını ve kuantum silgisiyle zamanı silip geçmişi değiştirip değiştiremeyeceğimizi göreceğiz. Ayrıca kuantum fiziğinde objektif gerçeklik olup olmadığına bakacağız. Peki bu ilginç deney neden insanların kafasını karıştırıyor?

İlgili yazı: Zaman Büyük Patlamayla mı Akmaya Başladı?

 

Kuantum silgisi ile aklını alırım

Bunun nedeni tümüyle sağduyuya aykırı ve sıra dışı bir deney olması: Önce foton gibi bir parçacığı alıyorsunuz. Sonra çift yarıklı bir engelden dalga halinde geçiriyor ve karşıdaki perdeye çubuklu girişim dalgası desenleri halinde yansımasını sağlıyorsunuz. Buraya kadar bir sorun yok.

Ancak, fotonun perdeye dalga olarak yansıyacağını tespit eden detektörün verisini foton perdeye ulaşmadan silerseniz ve yine perdeden önce, fotona bu kez de parçacık gözüyle bakarak fotonun kendisini parçacık olarak göstermesini sağlarsanız fotonun geçmişi de değişecektir. 😮

Nasıl derseniz: Siz detektör verisini silmeden önce çift yarıktan dalga olarak geçtiğini gördüğünüz halde; bu kez foton yarıkların birinden parçacık halinde geçmiş oluyor. Kısacası gecikmeli seçim kuantum silgisi ile fotonun dalga geçmişini siliyor ve onun için yepyeni bir geçmiş yaratıyorsunuz.

Öyleyse tekrar soralım: Kuantum silgisi deneyi ile zamanı silmek ve böylece objektif gerçekliği yok etmek mümkün mü? Bunun cevabı deneyin kurulumuna ek olarak kuantum fiziğindeki belirsiz ilkesi, dolanıklık ve süperpozisyon özelliklerinde yatıyor:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Kuantum silgisi deneyinin atası

Bunun için gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyinin standart çift yarık deneyinden farkını ve orijinal deneyi nasıl değiştirdiğini görelim. Çift yarık deneyini belirsizlik ilkesi yazısında anlatmıştım; ama özetle bir el feneri ya da elektron tabancası alıp önüne çift yarıklı bir engel yerleştiriyor ve ardından ateş etmeye başlıyorsunuz (diyelim ki fotonlarla ateş ediyorsunuz).

Şimdi fotonların parçacık olduğunu düşünürsek bunlar iki yarıktan birinden geçip karşıdaki perdeye çarpacak ve küçük izler bırakacaktır. Elbette fotonları gözlemleyen bir detektör kullanmazsak bunların hangi yarıktan geçeceğini bilemeyiz. Buna teknik olarak hangi yoldan geçti bilgisi diyoruz.

Ancak, yazının devamında anlatacağımız sebeplerle foton aynı zamanda bir dalga olarak davranıp tıpkı deniz dalgası gibi iki yarıktan birden de geçebilir. Böylece kendi kendisiyle girişim yapıp karşıdaki perdeye siyah ve gri gölgeli bir girişim dalgası deseni halinde yansır.

Öte yandan, çift yarığın önüne bir dedektör koyup fotona bakarsak fotonun dalga veya parçacık olup olmadığını görürüz. Parçacık ise hangi yarıktan geçerek karşıdaki perdeye çarptığını da görürüz. Hatta fotonları ateşledikçe havalı tabanca mermileri gibi perdenin üzerinde küçük delikler açılır veya nokta nokta lekeler oluşur; çünkü bu kez fotona baktık ve hangi yoldan gittiği bilgisini elde ettik.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

 

Fotona parçacık olarak bakmak ne demek?

Kuantum fiziği uyarınca atomlar, atomaltı parçacıklar ve temel parçacıklar hem dalga hem de parçacıktır. Bu nedenle fotonlar da yarıktan hem dalga hem de parçacık olarak geçer. İşler de burada karışıyor; çünkü biz perdeye ya dalga olarak yansıdıklarını ya da parçacık olarak çarptıklarını görüyoruz! Dahası, aynı anda hem dalga hem parçacık olarak fotoğraflarını da çektik. 😮

Ancak, kuantum fiziğinin ne kadar garip olduğunu göstermek dışında bu detayın bizim için pek önemi yok. Önemli olan, fotonların sırf bu gariplik yüzünden biz onlara parçacık gözüyle bakarsak parçacık olarak ve dalga gözüyle bakarsak da dalga olarak göründüklerini bilmemizdir.

Kısacası çift yarık deneyinde fotonların hangi yarıktan geçtiğini görmeye çalışmasaydık, bunlar Schrödinger denklemiyle hesaplanan ve fotonun davranış olasılıklarını gösteren dalga fonksiyonu uyarınca iki yarıktan birden geçecekti; çünkü süperpozisyon halinde olacaktı.

Siz de süperpozisyon halini fotonun, “Ortamla hiçbir fiziksel etkileşime girmediğim için dalga mı olsam, yoksa parçacık mı olsam? Peki parçacık olacaksam acaba hangi yarıktan geçsem?” diye bir seçim yapmadığı bulanık hali olarak görebilirsiniz. Bu da bizi kuantum silgisi deneyinin özüne getiriyor: Bizler kuantum silgisi deneyi ile neyi ölçtük ve neyi öğrenmek istedik?

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Nesnel gerçeklik var mı?

Gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyi ile evrende nesnel gerçeklik olup olmadığını anlamak istedik. En azından atom ölçeğinden başlayan kuantum dünyasında objektif gerçekliğin geçerli olup olmadığını görmek istedik.

Bunu anlamanın yolu da şu soruyu sormaktı: 1) Foton, yarığa girmeden önce ona bakan cansız ve bilinçsiz detektör ile fiziksel etkileşime girdiği için mi parçacık olarak bir yarıktan geçiyor; 2) Yoksa bu deneye bakan bir insan bilinçli olarak fotonu parçacık olarak görmek istediği için mi parçacık oluyor?

Bunun için detektörümüzü yarıklı engel yerine, parçacıkların çarpacağı perdenin önüne yerleştiriyoruz. Öyle ki parçacıkları perdeye çarpmadan önce görüyoruz. Sonuçta fotonlar engele parçacık olarak çarpıyorsa yarıktan da parçacık olarak geçtiler demektir. Dalga halinde yansıyorsa yarıktan dalga halinde geçti demektir.

Dahası, perdeye dalga halinde geldiklerini görüyorsak bilinçli gözlemci olarak bizlerin, dalga fonksiyonunun çökmesi ve fotonların parçacık olarak davranmasına yol açmadığımızı da söyleyebiliriz; çünkü detektör perdenin önünde yer alıyor. Fotonların hangi yoldan gittiğini bilmediğimiz için onların parçacık olarak davranmasını bilinçli olarak sağlamış olamayız.

Kuantum silgisi için püf noktası

Bu durumda detektörü yarıktan önce yerleştirdiğimiz zaman parçacık gibi davranmış olmalarını da bilinçli gözlemcinin etkisine değil, detektörlerle fotonlar arasındaki bilinçsiz fiziksel etkileşime bağlayabiliriz. Kuantum silgisi deneyinde buraya kadar da sorun yok. Ancak, detektörümüzü perdenin hemen önüne değil de tam perdenin kenarına yerleştirirsek işin rengi değişir. O zaman fotonu mutlaka bilinçli gözlemci etkiledi demek zorunda kalırız. Neden derseniz:

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Kuantum silgisi mantığı

Fotonların yarıktan nasıl geçtiğini bilmiyoruz. Bu nedenle dalga fonksiyonu çökmüş olamaz ki bu da fotonların süperpozisyonda olması anlamına geliyor. Ayrıca fotonlar sadece dalga halinde iken süperpozisyonda olabilirler (Hatırlayın: Schrödinger denklemi dalga fonksiyonunu gösteriyor).

İşte buna rağmen biz, fotonların perdeye parçacık olarak çarptığını, tam perdenin önüne koyduğumuz detektörle görürsek bu tek bir anlama gelir: Fotonların parçacık olarak davranmasına detektör değil de bilinçli insan gözlemleri yol açmıştır. Gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyi budur. Öyleyse çalışma mantığı şu şekilde oluyor:

1) Gecikmeli seçim kısmı, fotonun yarıktan sonra gözlemlenmesidir. 2) Kuantum silgisi kısmı, fotonu çift yarıklı engelden sonra gözlemleyen detektörün verisinin silinmesi ve bunun da fotonun geçmişini değiştirmesidir (çift yarıktan dalga yerine parçacık olarak geçmesinin sağlanması). 3) Bunun tam perdenin üzerinde gerçekleşmesi ise buna ancak bilinçli gözlemcinin sebep olmasıdır.

İlgili yazı: Neuralink İnsan Beyni ve Bilgisayarları Birleştirecek

 

Haydi kuantum silgisi yapalım!

2006 yılında bilim insanları 1999’daki kuantum silgisi deneyini yeni bir kurulumla test ettiler ve gerçekten de yukarıdaki senaryonun gerçek olduğunu, fotonları bilinçli gözlemcinin etkilediğini gösterdiler. Peki bu nasıl olabilir?

Gözünüz 12 Milyar Yıllık Işıkla Dolanık yazısında anlattığım gibi, kuantum silgisi deneyinde ve perdenin tam üzerinde fotonları gözlemlediğiniz zaman 1) Dalga fonksiyonunu çökerterek onları parçacık haline dönüştürüyorsunuz. 2) Perdede nereye parçacık olarak çarptıklarını görüyor ve buna göre sağ yarıktan mı, yoksa sol yarıktan mı geçtiklerini de gözlemliyorsunuz.

3) Enerji ve enformasyonun korunumu yasası gereği, evren de fotona ait yeni bir geçmişi, dalga fonksiyonu olasılıkları arasından sizin için çekip gerçekleştiriyor. Böylece bilinçli bir gözlemci olarak fotonun dalga geçmişini silip ona yeni bir parçacık geçmişini geri yüklemiş oluyorsunuz. 😮

Ünlü fizikçi Richard Feynman’ın dediği gibi: “Bir parçacığın gittiği yol, gitmediği yollara ait olası geçmişlerinin toplamıdır” (Bkz. Fizikçiler Paralel Dünyalar Deneyi Yapacak). Siz de aşağıdaki resimde, 1999 yılında bunu kanıtlayan kuantum silgisi deneyinin şemasını görebilirsiniz. Oldukça karmaşık görünüyor; ama bu deneyin nasıl işlediğini size teker teker anlatacağım. Bilimi herkes anlayabilir.

İlgili yazı: Fizik Yasalarını Bozan Karanlık Enerji

 

Kuantum silgisi anatomisi

Deneyimiz sol üst köşede başlıyor: Bir lazer tabancası, birbirine dolanık olan ve böylece birinin özellikleri değişirse eşini de anında değiştirecek olan iki foton ateşliyor. Bunların hangi yoldan gittiğini detektörle ölçmüyor ve bilmiyoruz. Dolayısıyla bu fotonlar ya A yarığından ya da B yarığından geçiyor.

Fotonlar Detektör 0’dan geçerse bu iki fotonun hangi yoldan gittiğini bilemeyiz. Belki üstteki foton B yolundan, belki de A yolundan geçmiştir. Bilemeyiz. Bu durumda fotonlar süperpozisyonda olup Detektör 0’da bir girişim dalgası deseni oluştururlar. Kısacası fotonlar için tek bir olasılığın gerçekleşmesi yerine, seçebilecekleri bütün olasılıkları gösteren bir girişim deseni ortaya çıkar.

Şimdi bu fotonlara A ve B fotonu diyelim ve B’yi bir kenara bırakıp A fotonuna odaklanalım. Fotonlar birbirine dolanık olduğu için hangi fotonu seçtiğimiz fark etmez; ama birini referans alırsak deneyin işleyişini anlatabiliriz. Öyle ki A fotonu hangi yoldan geçerse geçsin, dolanık olduğu B fotonunu etkileyecek ve B’nin gözlem sonuçlarını belirleyecektir.

Şimdi dikkat: A fotonu PS prizmasından geçerse ya yarı geçirgen BS_a aynasına çarpar ya da yarı geçirgen BS_b aynasına çarpar. Her iki durumda da yüzde 50 olasılıkla ya bu aynaların içinden geçer ya da aynadan sekip Detektör 4 veya Detektör 3’ün önünden geçer.

Foton gütmek

Bu durumda A fotonunun yol bilgisini de edinmiş oluruz; çünkü Detektör 3’ün önünden geçmesinin tek yolu, çizimde görülen çift yarıklı engeldeki B yarığından ve Detektör 4 için de A yarığından geçmiş olmasıdır! Ayna ve prizmaları öyle bir yerleştirdik ki A fotonunun B yarığından geçip Detektör 4’e ulaşması veya tersini imkansız kıldık.

İlgili yazı: Çernobil Nükleer Reaktörü Neden Patladı?

 

Kuantum silgisi parçacığı

Sonuçta A fotonunun deney masasında nereden gittiğini bildiğimiz için bu fotonun süperpozisyondan çıkıp parçacık olarak davranmasını sağlamış olacağız. Dahası A fotonu, dolanık olduğu B fotonunun dalga fonksiyonunu da çökertecek ve onu da parçacık olarak davranmaya zorlayacak. Biz de B fotonunun Detektör 0’ın arkasındaki perdeye parçacık olarak çarptığını göreceğiz.

Ancak işin ilginci şimdi geliyor: Ne demiştik? A fotonu ya BS_a ya da BS_b yarı geçirgen aynalarına çarpar ya da içinden geçer. Şimdi içinden geçtiği duruma bakalım. Bu durumda A fotonu ya yüzde 50 olasılıkla BS_a’dan geçip M_a’dan seker ve BS_c’ye ulaşır ya da yüzde 50 olasılıkla BS_b’den geçip M_b’den seker. M_a ve M_b’nin yüzde 100 yansıtıcı aynalar olduğuna dikkat edelim.

Peki A fotonu M_a veya M_b’den sekerse ne olur? Bu durumda ya M_d’den sekip yüzde 50 olasılıkla BS_c yarı geçirgen aynasından geçer ve Detektör 1’e ulaşır ya da BS_c’den sekip Detektör 2’ye ulaşır. Buna alternatif olarak M_a’dan sekip BS_c’den geçerek Detektör 2’ye ulaşır veya BS_c’den sekip Detektör 1’e ulaşır. Bu alternatif yolun gerçekleşme olasılığı da yüzde 50’dir.

Kısacası fotonun BS_a ve BS_b’den geçtikten sonra hangi yoldan gideceğine dair tüm çatallanmaların gerçekleşme olasılığı yüzde 50’dir. Bu da çok önemli; çünkü belirsizlik ilkesi yazısında belirttiğim gibi kuantum fiziğindeki rastlantısallık, bizim yazı tura atarken 100 atışta 50 yazı ve 50 tura elde etmemize engel olur. Bunu gösteren Bell eşitsizliği uyarınca yüzde 30 yazı veya tura da gelebilir!

Bell eşitsizliğini bozmak

Ancak, biz deneydeki yarı geçirgen aynaları, yüzde 100 yansıtıcı aynaları ve prizmaları öyle bir yerleştirdik ki Bell eşitsizliğini bozarak A fotonunun hep yüzde 50 olasılıklı alternatif yollardan gitmesini garanti ettik. Bu sayede parçacık mı, dalga mı diye bakarak bilinçli gözlemcinin etkisini test edebildik.

İlgili yazı: Yapay Zeka Nedir ve Nasıl Çalışır?

 

Oysa bedelini ödemek lazım

Biz de öyle yapacağız: Tüm bu anlattıklarıma dikkat edecek olursanız A fotonunun BSa ve BSb içinden geçmesi durumundaki bütün alternatif yolların yüzde 50 olasılıkla gerçekleşmesi sadece Bell eşitsizliğini bozmayacak. Aynı zamanda Foton A’nın BS_a ve BS_b sonrasında hangi yoldan gittiği bilgisini de silecektir. Sonuçta Detektör 1 ve 2’ye hem M_a hem de M_b yolundan yüzde 50 olasılıkla ulaşabilir!

Bedeli budur

Ancak, A fotonu B fotonuna hâlâ dolanıktır. Bu nedenle A fotonunun yol bilgisini kaybetmek, B fotonunu da tekrar süperpozisyona sokar ve önünde Detektör 0’ın yer aldığı perdeye parçacık yerine tekrar dalga halinde yansımasına yol açar. Bu durumda biz de dalga iken parçacık yaptığımız B fotonunu tekrar dalga haline getirerek; ama bunu A fotonu BS_a veya BS_b’den geçtikten sonra yaparak gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyini tamlamış oluruz. 😀

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam belki de dalga fonksiyonunun çökerek B ve A fotonunun parçacık gibi davranmasına fotonların bilinçsiz detektörlerle fiziksel olarak etkileşime girmesi neden olmuştur.” Hayır; çünkü öyle olsaydı A fotonu Detektör 1 ve Detektör 2’nin önünden geçerken her zaman parçacık olarak görülürdü. Bell eşitsizliğinin aynalarla bozularak yüzde 50 olasılığa sabitlenmesi fotonu buna mecbur ederdi (normalizasyon).

Oysa A fotonu Detektör 1 ile Detektör 2’de hep dalga ve Detektör 3 ile Detektör 4’te de hep parçacık olarak görülüyor. Aradaki tek fark ise bizim bilinçli gözlemciler olarak o detektörlerde neler olup bittiğini bilip bilmememiz oluyor. Fotonların geçmişinin dalga veya parçacık olarak değiştirilmesi de bunu garanti ediyor; yani sistem hakkındaki bilgimiz fotonların yolunu değiştiriyor!

İlgili yazı: Soğuk Füzyon ile Ucuz Enerji Üretmek Mümkün mü

 

Kuantum silgisi dersi

Peki bütün bunlardan ne gibi bir sonuç çıkarabiliriz? Artık bunu yanıtlamak daha kolay: Sistem hakkındaki bilgimiz fotonların yolunu değiştirdiğine ve bilgi de bir bilen gerektirdiğine göre, fotonların yolunu insan bilinci değiştirmektedir.

Rudolph Peierls’in dediği gibi “Deneyin hangi sonucu verdiği, tam da siz bir olasılığı atıp diğerini tuttuğunuz ve bunun farkına vardığınız anda belirleniyor. Sizin anlayacağınız, doğanın kuantum mekaniksel tanımı bilgiye ve o da bir bilene dayalıdır.” (Atomdaki Hayalet, s. 73-74).

Oysa gecikmeli kuantum silgisi deneyinin çok daha şaşırtıcı ve beyin yakıcı bir sonucu var: A fotonunun yolunu insan bilinci belirlese de A fotonu nereden geçeceğini daha BS_a ve BS_b yarı geçirgen aynalarından geçmeden ve biz bilinçli olarak müdahale etmeden önce biliyordu!

İlgili yazı: Newton’ın Yerçekimi Yasası Yanlış mı

 

E, pes yani! Nasıl olur?

Şaşırdınız; çünkü B fotonu A fotonuna dolanık derken, bunun aynı zamanda A fotonunun da Detektör 0’dan geçen B fotonuna dolanık olması anlamına geldiğini unuttunuz. Hatta A fotonunun Detektör 0’dan geçmeden BS_a ve BS_b’ye ulaşmasının, ancak B fotonuna bağlı olduğunu unuttunuz.

Nitekim A fotonu Detektör 3 veya Detektör 4’e çarparsa B fotonunun geçtiği Detektör 0 da o fotonu her zaman parçacık olarak görecektir! Dahası A fotonu Detektör 1 veya Detektör 2’ye çarparsa B fotonunun geçtiği Detektör 0 da o fotonu her zaman dalga olarak görecektir. Hoppala!

Bu durumda fotonların da bilinci var (!) veya bilinçli olmasalar bile içlerinde geleceği bilecek kadar güçlü bir süper bilgisayar bulunuyor. Oysa belirsizlik ilkesine göre kimse geleceği kesin olarak bilemeyeceği için ister foton olun ister insan falcılık mümkün değildir. 😉

Öyleyse asıl biz insanlar nesnel gerçekliğe inanarak hata yapıyoruz. Öyleyse gerçekliğin doğası insan bilincine bağlıdır. Evren ve olaylar hakkındaki bugünkü bilgimiz, evrendeki olayların geçmişini de değiştirmektedir.

İlgili yazı: Gözünüz 12 Milyar Yıllık Işıkla Dolanık

 

Ne derler bilirsiniz

İyi düşünelim, iyi olsun. 🙂 Ancak, bilinçli farkındalık gibi bir bilgelik yolunu kuantum fiziğiyle karıştırarak bilimin dışına çıkmak ve kuantumu sözde bilime indirgemek istemeyiz. Ne de olsa masaların biz bakmasak da orada olduğunu biliyoruz. Bu durumda gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyinin yorumu bu kadar basit olamaz. Kusura bakmayın ama biraz daha kafa çalıştıracağız. 😉

Nitekim gecikmeli kuantum silgisi deneyini tasarlayan John Wheeler diyor ki “Göründüğü kadarıyla yolculuğunun sonuna yaklaşan bir fotonun ne yapacağını yalnızca biz, hem de son dakikada verdiğimiz bir kararla belirliyoruz. Artık geçmiş dediğimiz şeyi şekillendirmekte kaçınılmaz bir rolümüz olduğunu kabul etmek zorundayız.”

“Geçmiş kayıt altına alınana kadar kesin değildir. Başka bir deyişle geçmiş denilen şeyin anlamı yoktur, geçmiş diye bir şey yoktur” (Atomdaki Hayalet, s. 66-68). Nitekim 2012’de yapılan yeni bir kuantum silgisi deneyi bu bakış açısını bir adım ileriye götürdü. Yeni deneyde bilinçli gözlemci faktörü, direkt olarak gözlemcinin özgür iradesine bağlandı.

İlgili yazı: Fizikçiler Paralel Dünyalar Deneyi Yapacak

 

Çift kör kuantum silgisi

Bu deneyi anlamak için birbirine dolanık iki foton çifti düşünün. Bunlar A ve B tabancalarından ateşlensinler (A-B ve C-D fotonları). Diyelim ki A ve C fotonları, A ve B Detektörlerine gidiyor. Alice ve Bob gözlemcileri de bu detektörlerin başını bekliyor. Ancak henüz detektörlere bakmıyorlar. B ve D fotonları ise Detektör C’ye gidiyor. Bu detektörün başını da Victor bekliyor.

Öyle ki Victor’un B ve D fotonlarına bakması, Alice’le Bob’ın da fotonları nasıl gördüğünü belirliyor; çünkü Victor yüzünden, A-B ve C-D dolanık foton çiftleri dolaylı olarak birbirine de dolanık oluyor! Üstelik yukarıda anlattığım ters dolanıklık etkisi yüzünden; Alice ve Bob’ın detektörleri kendi gözlemlerini yapsalar bile, Victor gözlem sonuçlarını Detektör C ile bakarak değiştirebiliyor.

Gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyinin bu yeni versiyonunda, özgür iradeli bir gözlemcinin bilinçli seçimi, A-B detektörleri tarafından gözlemlenen; ama Alice ile Bob’ın henüz bakıp farkına varmadığı deney sonuçlarını geriye dönük olarak etkiliyor ve değiştiriyor! Blokzincir ve PGP şifreleme çalışan arkadaşlar hemen fark edecektir. Bu da Çift Kör Gecikmeli Seçim Kuantum Silgisi deneyidir. 🙂

Bunu düşünce deneyi olarak tasarlayan Asher Peres diyor ki “Bir kuantum sistemine objektif anlam vermeye çalıştığımız zaman ilginç paradokslar ortaya çıkıyor: Kuantum etkileri sadece uzaktan etkiye [dolanıklık] göre ortaya çıkmıyor; aynı zamanda burada görüldüğü gibi, geçmiş olayların gelecekteki sonuçlarını da etkiliyor. Hem de bu olaylar geri dönülmez olarak ölçülüp kayıt altına alındığı halde!”

İlgili yazı: Hubble Uzayda Hayatın Kaynağı Bucky Küreleri Buldu

 

Kuantum silgisi ve özgür irade

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam hani kuantum dünyasında bile geçmiş kayıt altına alınınca kesinleşirdi?” Evet, ama çift kör deneyinde gördüğünüz gibi bu sadece geçmiş bilinçli bir gözlemci tarafından bilerek ve isteyerek; yani özgür iradeyle kayda alındığında geçerlidir. Oysa aynı fizikçiler ne diyordu? Heisenberg’in belirsizlik ilkesi yüzünden özgür irade yanılsamadır. E ne oldu şimdi?

Özgür iradenin sırf bir yanılsama olduğu için gerçek olduğunu, Bilinç bilinçsiz beyinden nasıl çıkar yazısında anlattım. Burada ise bütün bu paradoksları, ancak Eintein’ın görelilik teorisiyle kuantum fiziğini birleştirerek kuantum kütleçekim kuramı geliştirdiğimiz zaman çözebileceğimizi savunacağım:

Hem klasik fiziğe tabi olan görelilikte, hem de kuantum fiziğinde zaman simetriktir. Her iki fizik de zaman geriye aksa bile düzgün çalışır. Hatta ikisi de zamanın neden geleceğe aktığını açıklayamaz. Biz de bu çelişkileri henüz çözmüş değiliz; ama görelilikte zamanın da göreceli olması bize bir ipucu veriyor.

İlgili yazı: Çerenkov radyasyonu ve Işıktan Hızlı Parçacıklar

 

Şimdiki zaman görelidir

Peki kime göre, neye göre? Örneğin, Türkiye saati ABD saatine göre ileridir ve Japonya saatine göre geridir. Oysa ABD veya Japonya saatini baz almak keyfimize (özgür irademize) kalmış bir seçimdir. Bu durumda Einstein’ın ünlü sözü devreye giriyor: “Geçmiş ve gelecekle ilgili bir fikrim var; ama şimdiki zamanın ne olduğundan pek emin değilim.”

Öyleyse diyebiliriz ki şimdiki zaman lineer (doğrusal zaman) içinde var olan biz canlılara, insanlara özgü bir algıdır. Bizim için gerçek, ama evren için bir yanılsamadır. Evren hem görelilik teorisinde hem de kuantum fiziğinde geçmiş, gelecek ve şimdiyi bir anda yaşayan; yani zamanın akmadığı bir bütündür.

Nitekim ışığı oluşturan fotonlar hep ışık hızında gider ve onlar için zaman akmaz, onlar hiç yaşlanmazlar. Bu da söylediklerimin gerçek olabileceğine dair ipucudur.

Ancak evreni böyle tasarlar ve insanların özgür iradesine bu şekilde rol biçersek, gecikmeli seçim kuantum silgisi deneyini sihirle büyüye başvurmadan açıklayabiliriz. O zaman foton kendi geçmişini ve geleceğini biliyor mu diye sormaya da gerek kalmaz. Evren zamanın akmadığı bir blok olur.

İlgili yazı: NASA’nın Dragonfly Dronu Titan’a Gidiyor

 

4 boyutlu kuantum silgisi

Nitekim Interstellar filminin son sahnesinde olduğu gibi, 3 uzay boyutu ve 1 zaman boyutuna sahip evrenimize dört boyutlu uzaydan bakarsak evrenimizdeki her anı, geçmişle geleceği, tıpkı bir kitabın sayfalarını çevirir gibi aynı anda görebiliriz. Görelilik denklemleri +3 boyutlu uzayda buna izin veriyor.

Peki öyleyse neden biz insanlar için zaman geçmişten geleceğe akıyor? Neden Benjamin Button gibi yaşlı doğup genç ölmüyoruz? Onu da Zamanın Oku yazısında görebilir ve fotonun kendi geçmişini değiştirebilmesini Zamanda Dolanıklık yazısında okuyabilirsiniz. Zamanda dolanıklık, Einstein’ın görelilik teorisi ile kuantum fiziğinin bağdaştığı tek noktadır.

Hocam artık beynimizi yakma derseniz Zamanda Yolculuk İçin Büyükbaba Paradoksu Çözüldü yazısıyla biraz rahatlayabilir ve Neuralink İnsan Beyni ve Bilgisayarları Birleştirecek yazısıyla da süper zeki olmaya hazırlanabilirsiniz.

Belli ki kuantum fiziği bize Cumanın gelişi Perşembeden belli diyor. O zaman şimdiden hepinize iyi hafta sonları. Yarın Tofaş’ta eğitim vereceğim için Cumanın yazısını da şimdiden yazacağım. 🙂

Kuantum silgisi nasıl çalışıyor?

¹Experimental realization of Wheeler’s delayed-choice GedankenExperiment
²Experimental delayed-choice entanglement swapping