Schrödinger Kedisi Hem Ölü Hem Canlı mı?

Schrödinger-kedisi-hem-ölü-hem-canlı-mıSchrödinger kedisi ölü mü, canlı mı? Yoksa hem ölü hem canlı mı? Süperpozisyon nedir ve nesnel gerçeklik var mı? Kuantum fiziğindeki süperpozisyon özelliği, yani parçacıkların aynı anda farklı kuantum durumları alması nesnel gerçekliğin olmadığı anlamına mı geliyor? Belirsizlik ilkesi, süperpozisyon ve olasılık dalgaları sadece atomik kuantum dünyasına mı özgü? Yoksa bunlar gözle görülür yaşadığımız dünyayı da etkiliyor mu? Peki nasıl? Bu yazıda gözlemciden, yani insanın bakış açısından bağımsız nesnel gerçeklik olup olmadığını göreceğiz.

Schrödinger Kedisi nedir?

Erwin Schrödinger’in geliştirdiği dalga fonksiyonu denklemi bir kuantum sisteminin zamanla nasıl değişeceğini gösteriyor ki bütün fiziksel sistemler kuantum sistemlerdir. Oysa bir de belirsizlik ilkesi var. Buna göre bir sistemin durumunu bakıp ölçmeden bilemeyiz. Örneğin Schrödinger’in ünlü düşünce deneyini yapalım. Bir kutuya kedi, zehir şişesi ve çekiç koyalım. Çekici telle radyoaktif atoma bağlayarak kutuyu kapatalım.

Belirsizlik ilkesi gereği atom bilmediğimiz bir anda radyasyon yayarak bozunacak, yani daha hafif bir atoma dönüşecektir. Atom bozunursa çekiç şişeyi kırar ve Schrödinger kedisi zehirlenerek ölür ama bozunmazsa kedi yaşar. Oysa kutuyu açıp bakmadan bunu bilemeyiz! Schrödinger dalga fonksiyonu uyarınca kedi hem canlı hem ölü, yani süperpozisyonda olacaktır; çünkü ölçüm yapmadık. Peki bu ne anlama geliyor? Nesnel gerçeklik bir yanılsama mı yoksa gerçek mi? Schrödinger kedisi canlı mı, ölü mü? Kuantum fiziğindeki Kopenhag, çoklu dünyalar, pilot dalga, anında çökme ve üstün belirlenimcilik gibi yorumlarla görelim:

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

Schrödinger-kedisi-hem-ölü-hem-canlı-mı

 

Schrödinger kedisi ve Kopenhag yorumu

Öncelikle nesnel gerçeklik yüz yıl önce bilim insanları için çok önemliydi. Başta Einstein olmak üzere birçok fizikçi kuantum mekaniği ve modern atom fiziğinin kurucusu Niels Bhor’un Kopenhag yorumuna karşı belirlenimciliği (determinizm) savunuyordu. Buna göre her nedenin belirli ve ölçülebilen bir sonucu vardır. Neden–sonuç ilişkisini kesin olarak gösterebiliriz ki nesnel gerçeklik ancak böyle mümkündür (biz bir cisme bakmasak, görmesek ve ölçmesek de o cisim vardır). Kısacası belirlenimcilikte bir şeyi kesin olarak ölçmek mümkündür.

Schrödinger de belirlenimci bir fizikçiydi. Schrödinger dalga fonksiyonu denklemi de gayet belirlenimciydi. Nitekim Schrödinger kedisi deneyini de “süperpozisyon atom dünyasında geçerli olabilir ama gözle görülecek kadar büyük cisimlerde kuantum kuralları geçerli değildir” demek için tasarlamıştı. Ona göre bir kedinin süperpozisyon halinde olması akla aykırıydı. Kim böyle bir şey görmüştü ki? Schrödinger kedisi deneyinin amacı bu saçmalığı (?) fizikçilere göstermek ve onları Kopenhag yorumundan başka bir yorum yapmaya teşvik etmekti. Schrödinger kedilere zarar vermeyen, şeker gibi ama oldukça çapkın bir adamdı. 😊

Oysa bir de Heisenberg’in belirsizlik ilkesi var. Buna göre bir sistemi ölçmeden bilemeyiz. Bir sistem hakkında her şeyi bilemez ve o sistemi özelliklerini değiştirmeden ölçemeyiz. Bu yüzden moleküller, atomlar ve parçacıklar asla önceden bilemeyeceğimiz şekilde rastgele değişiklikler geçirir. Nitekim belirsizlik ilkesinden yola çıkan Bohr, “Bir sistemi ölçmeden bilemeyiz. Öyle ki ölçülmemiş bir sistem alabileceği bütün değerleri aynı anda alır” deyince işler karıştı.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Nesnel gerçeklik ve kediler

Ateşe körükle giden bir diğer gelişme ise Schrödinger denkleminin ancak belirsizlik ilkesiyle normalleştirilebilmesi oldu. Bu denklem evrende sonsuz sayıda fiziksel etkileşimi gösteriyordu. Sonsuz sayıdaki fiziksel sistemin sonsuz farklı şekilde nasıl evrim geçireceğini gösteriyordu. Oysa sonsuzluklar içerdiği için tek bir atomun davranışını bile hesaplamakta kullanılamıyordu. Denklemi normalleştirmek, görebileceğimiz sonlu sayıda sonuç vermesini sağlamak, yani hesaplanabilir kılmak için belirsizliği kullanmak gerekiyordu. Böylece nesnellik tartışmaları kızıştı.

Nesnel gerçekliğin olup olmadığını görmek için atomlar ve parçacıklar üzerinde birçok deney de yapıyorduk. Bu deneyler Kopenhag yorumunu destekliyor gibiydi. Bilim insanları aynı anda hem sağa hem sola dönmek gibi süperpozisyon halindeki elektronlar ve atomları gözlemleyince nesnel gerçeklikten iyice kuşkulanmaya başladılar.

Nesnel gerçeklik eski fizikçilerin uydurduğu demode bir kavram olarak görüldü. Böylece Bohr’un Kopenhag yorumu kuantum fiziğinin temeli oldu. Bugün de fizikçilerin büyük kısmı Kopenhag yorumunu kabul ediyor. Peki Kopenhag yorumu gerçekten nesnel gerçeklik yok diyor mu? Schrödinger kedisi hem canlı hem ölü olabilir mi?

İlgili yazı: 15 Milyon Yıl Süren Pandemi ve İnsandaki Virüs Genleri

 

Schrödinger kedisi ve denklemi

Schrödinger’in kedisi gerçekten hem ölü hem diri mi ve öyleyse bu ne anlama geliyor? Bilim insanları konuyu yeni araştırmalarla ele aldı. Kedinin hem ölü hem diri olma olasılığı süperpozisyonla ilgili ki bunun da yalnızca moleküller ve molekül altı atomlarla parçacıklar için geçerli olduğunu düşünürüz. Oysa prensipte süperpozisyonun insanlar ve gezegenler gibi bütün cisimler için geçerli olması gerekir. Sonuçta her şey atomlardan oluşur ve atomlar kuantum fiziğine uyar.

Her durumda ölü ve canlı olmak gibi iki kuantum durumunda birden var olan, yani süperpozisyonda olan kedimiz tek bir kedidir. Biri ölü ve biri canlı iki ayrı kedi yoktur. Dahası süperpozisyonu mikroskobik ortamdan alıp gözle görülür dünyaya genişletmek de mümkündür. Schrödinger’in 1935’te tasarladığı kedi deneyini gerçek hayatta hem pratik olmadığı hem de hayvan haklarına aykırı olduğu için yapamayız. Oysa buna benzer 3 deney yaptık. Dolayısıyla makroskobik dünyadaki nesnelliği de sorgulamamız gerekiyor.

Schrödinger’in kedisi deneyinin klasik versiyonunda zehir şişesini kırarak kediyi öldürecek atomun radyoaktif bozunum şansı yüzde 50’dir. Siz de kutuyu açıp baktığınız zaman kedi ya canlı ya ölüdür ama kutu kapalıyken nedir? Bu sorunun yanıtı kuantum mekaniğindeki denklemleri nasıl yorumladığınıza bağlıdır. Daha önce matematik ve fiziğin doğayı anlamak için kullandığımız birer model olduğunu görmüştük. Kısacası fizik denklemleri bile gerçekliğin olabildiğince aslına sadık bir yorumudur ama gerçeğin ta kendisi değildir. İşte bu yüzden denklemlerin ne anlama gelebileceğini yorumluyoruz.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

Schrödinger-kedisi-hem-ölü-hem-canlı-mı

Büyütmek için tıklayın.

 

Kopenhag yorumu

Fizik eksiktir. Ne kuantum fiziği ne de genel görelilik doğayı tam olarak tanımlıyor. Bu ikisi bağdaşmıyor bile! Özellikle kuantum fiziği yüzde 100 belirlenimci olmadığı için sağduyuya aykırı birçok olgu içeriyor. Örneğin kuantum ölçüm probleminde anlattığım gibi bazen neyi ölçtüğümüzden bile emin olamıyoruz. Kuantum ölçümlere göre doğanın nasıl olduğu, nesnel gerçeklik olup olmadığı gibi sorular yanıtsız kalıyor. Resmin tamamını göremeyen bilim insanlarının kuantum ölçümleri yorumlayarak neye işaret ettiğine dair fikir yürütmesi kaçınılmaz oluyor.

Kısacası kuantum fiziği doğanın nasıl işlediğini gösteriyor. Oysa doğada nesnel gerçeklik var mı sorusu uzun yıllar boyunca yoruma bağlı kaldı. Bunlardan biri de Kopenhag yorumudur. Kopenhag yorumuna göre kedinin kutuda ne halde olduğu sorusu anlamsızdır; çünkü ölçüm yapmadan bu soruyu yanıtlamak imkansızdır. Kuantum fiziği fiziksel sistemlerin teorisi değil, fiziksel sistemler hakkında bilebileceklerimizin teorisidir. Bilimin gerçekliğin kendisi değil, anlayabildiğimiz kadarıyla modeli olduğunu unutmayın. Kuantum fiziği fiziksel sistemlerden elde edebileceğiz verinin teorisidir.

Bu yüzden Kopenhag yorumu der ki bilemeyeceğin şeyleri sorma. Örneğin Planck uzunluğundan kısa mesafeleri ölçmen imkansız mı? O zaman Planck uzunluğundan kısa mesafelerde ne olduğunu sorma. Bilinemezci (agnostik) bir tavır… Öte yandan bilimin yalnızca test edilebilir öngörülerde bulunan, yani deney ve gözlemlerle yanlışlanabilen önermeler üzerinde çalışması açısından doğru tavır. Buna karşın Kopenhag yorumu kuantum sistemler gözle görülür dünyada geçerli mi ve nasıl geçerli gibi kritik bilimsel soruları yanıtlayamıyor. Peki diğer kuantum fiziği yorumları buna yanıt verebilir mi?

İlgili yazı: Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu

Schrödinger-kedisi-hem-ölü-hem-canlı-mı

Fringe ve paralel evrenler.

 

Schrödinger’in kedisi ve çoklu dünyalar

Çoklu dünyalar yorumu aslında determinist bir yorumdur. Yaşadığımız evrende Schrödinger dalga fonksiyonunun sadece tek bir olasılığı gerçekleşir. Oysa diğer bütün olasılıkların da tek tek gerçekleştiği farklı evrenler vardır. Belki de sonsuz sayıda evren… Çoklu dünyalar, yani paralel evrenler yorumu bütün olasılıkların gerçekleştiğini söylediği için deterministtir. Özetle kedinin yaşadığı veya öldüğü en az iki alternatif evren vardır ama dikkat edin:

Çoklu dünyalar yorumu David Bohm’un pilot dalga teorisi gibi materyalist değildir. Kutuyu açmadan kedinin akıbetini sormak saçmadır; çünkü bu soruyu sorma şartları oluşmamıştır. Kutuyu açınca da kedi ya canlı ya ölüdür. Öte yandan pilot dalga teorisi maddecidir dedik. Bir kere Bohm olasılık dalgasını deniz dalgası mekanik bir dalgaya benzetir. Kuantum parçacıklarını uzayda bu pilot dalganın taşıdığını varsayar. Kedinin kutudaki hali konusunda da en net cevabı verir: Kedi kutunun içinde de ya canlı ya ölüdür. Sadece kutuyu açmadan bunu bilemeyiz. 😊

Böylece kuantum fiziğindeki üç ana yorumu gördük: Kopenhag, çoklu dünyalar ve pilot dalga (gizli değişkenler) yorumu. Diğer yorumlar bunların çeşitlemesidir. Özellikle de ilk ikisinin çeşitlemesi ama önemli varyasyonlar… Bu yüzden diğer yorumları da kısaca görelim: 1) Ani çökme (nesnel çöküş) modellerinde dalga fonksiyonu fiziksel olarak çöker. Bu çoklu dünyalar modellerinin tam tersidir:

İlgili yazı: 18 Ayda Nasıl 24 Kilo Verdim?

 

Schrödinger’in kedisi ve belirlenimcilik

Evrenin kuantum mekaniğiyle işlemesi bakımından nesnel gerçeklikle en uyumlu kuantum fiziği yorumu üstün belirlenimciliktir (süper determinizm). Bunu anlamak için Bell eşitsizliğine bakalım. John Stuart Bell, Bohm’un yerel gizli değişkenlere dayalı teorisini özel bir deneyle çürüttü. Buna göre Bohm’un dediği gibi klasik fiziğe uyan yüzde 100 belirlenimci bir evrende 100 kez yazı tura atarsanız yarısı yazı gelir. Diğer yandan kuantum evrende 100 atışta yazı gelme olasılığı yüzde 30-70 arasında değişir. Bell deneylerinde ikinci durumun geçerli olduğunu kanıtladı.

Bununla birlikte Bell, “yerel gizli değişkenler olmadığına eminim ama yerel olmayan gizli değişkenler olabilir” demişti. Üstün belirlenimcilik Schrödinger’in kedisinin akıbeti için işte bu boşluktan yararlanıyor. Buna göre kedinin kutudaki belirsizliği (süperpozisyonu) siz kutuyu açınca kediden beyninize kadar aşama aşama belirginleşir. Bu ne demek derseniz: Dalga fonksiyonu aşamalı olarak çökerek sonunda tek olasılığa indirgenir. Sonuçta kedi ya canlı ya ölüdür ama bu kadar teorik düşünmeye gerek yok. Windows güncellemesi gibi düşünelim. 😊

Diyelim ki kritik bir Windows 10 güncellemesi yayınladılar. Bu güncelleme bütün bilgisayarlara aynı anda ulaşmayacaktır. Bilgisayarların güncellemeyi indirmesi ve kurması internet bağlantı hızıyla çalışma hızına göre değişir. Otomatik güncellemelerin açık olup olmadığı da ayrı bir faktördür. Özetle bilgisayarlar yavaş yavaş güncellenecektir. Üstün belirlenimcilik yorumunda dalga fonksiyonunun peyderpey çökmesi de evrenin kendini süperpozisyondan çıkıp tek bir hale geçmek için aşamalı olarak güncellemesidir. Sonuç olarak kedi ya canlı ya ölüdür.

Atomik dünyada görünür dünyaya geçiş

Bunu anlamak için kedinin makroskobik bir nesne olduğuna dikkat edin. Kedinin atomları da birbiriyle etkileşime girecektir. Dalga fonksiyonunun ya canlı ya ölü olarak çökmesine kedinin vücudu da yardım edecektir ama asıl soru şudur: Doğa molekül dünyası ve molekül altı dünyada geçerli olan öznel gerçeklikten gözle görülür dünyadaki nesnel gerçekliğe nasıl geçiş yapıyor? Hangi kuantum yorumunu kabul ederseniz edin bunu yanıtlamak zorundasınız; çünkü bu bilimsel bir sorudur. Kanımca üstün belirlenimcilik kuantum mekaniği uyarınca buna en gerçekçi, aslına sadık açıklamayı getiren yorumdur.

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

Schrödinger-kedisi-hem-ölü-hem-canlı-mı

Olasılık dalgası. En yüksek tepe noktası maksimum gerçekleşme olasılığı.

 

Dalga fonksiyonu nasıl çöküyor?

Dalga fonksiyonunun çökmesi her atom için anında olabilir ama dalganın çökmesinin atomdan atoma yayılması ışık hızında gerçekleşir. Üstelik kedi siz daha görmeden önce kutuyu açınca içeri dolan hayayla temas edecektir. Buna karşın evrenin zamanla güncellenmesi demek, kutuyu açtığınızda kedinin hem canlı hem de ölü olduğu süperpozisyondan ya canlı ya ölü pozisyona geçişini yavaş çekimde göreceğiniz anlamına gelmez. 😉 Kedi görebildiğiniz kadarıyla ya canlı ya ölüdür.

Teknik dille söylersek üstün belirlenimciliğe göre, ölçülen fiziksel sistemler sadece ölçüm yapanlarla değil, onların nasıl ölçüleceğine dair yapılan seçimlerle de nedensel olarak bağıntılıdır. Tabii bağıntı ile (korelasyon) nedenselliği karıştırmamak gerekiyor. Bağıntı bir olayın başka bir olayla bağlı olması demektir ama o olayın kesin sebebinin bağlı olduğu olay olması gerekmez. İstatistik bilimindeki standart sapmadan örnek verelim:

Yaz aylarında hem dondurma tüketimi hem de denizde boğulma vakaları artar ama bunun nedeni dondurma yemenin boğulmaya yol açması değildir. Yazın insanlar daha çok dondurma yer ve daha çok denize girer. Kısacası boğulma vakalarıyla dondurma yemek arasında bir bağıntı (korelasyon) vardır ama doğrudan neden–sonuç ilişkisi yoktur. Bir atomu ölçmek için nasıl bir sistem kullanacağınıza ilişkin seçiminiz atomun ölçüm sonucuyla bağıntılıdır. Öte yandan atomu “atom sadece baktığınız zaman vardır” demek gibi etkilemez.

Belirsiz olan nedir?

Belirsizlik ilkesi ise bir şeyi ölçerken az ya da çok değiştirirsiniz der. Üstün belirlenimcilik bunu network bağıntılarıyla “yorumlar”. Sonuçta evrendeki tüm cisimler, madde ve enerji atomlarla parçacıklar arasındaki ilişkiler ağından oluşmuyor mu? Olasılık dalgasının peyderpey çökmesi, bunun atomlar için anında gerçekleşmesi ama dalganın çöküşünün evrene ışık hızında yayılması bu anlama geliyor. Evrenin kendini kedinin canlı veya ölü olması için peyderpey güncellemesi derken kastettiğimiz şey budur. Dikkat ederseniz bu da evrende yerel olmayan gizli değişkenler olduğu anlamına geliyor. Peki bu ne demek hocam derseniz:

İlgili yazı: Mars’ta Nasıl Oksijen ve Su Üreteceğiz?

 

Schrödinger’in kedisi ve gizli değişkenler

Biz kutuyu açıp kediye bakarken kedinin canlı ya da ölü olmasına yol açacak fiziksel etkileşimleri tek tek ölçebiliriz (imkanların elverdiği ölçüde). Buna karşın sürecin kendisini, yani dalga fonksiyonu çöküş silsilesini ölçemez ve bilemeyiz. Belirsizlik gereği her ölçüm silsileyi az da olsa değiştirir ve evrende kesin veya sonlu sürede ölçemeyeceğimiz kadar çok değişken vardır. Üstün belirlenimciliğin yerel olmayan gizli değişkenlerden kastı budur (Bkz. Kuantum Darwinizm). Büyük resmi ancak genel olarak bilebiliriz.

Üstün belirlenimcilere göre evrende hiçbir şey rastlantı değildir ancak evrendeki bütün olayları istediğimiz gibi etkilemeniz de imkansızdır. Bunun özgür iradenin olmadığı anlamına gelip gelmediğini ayrıca tartışırız fakat üstün belirlenimcilik nesnel gerçeklik için orta yoldur. Aslında nesnel gerçekliğin karmaşık makroskobik sistemlerde ortaya çıktığı ve atomik dünyada nesnel gerçeklik olmadığını söyler. Biz de böylece Schrödinger’in kedisi bağlamında nesnel gerçekliği teorik olarak ele aldık. Peki deneyler bu konuda ne söylüyor? Bildiğiniz gibi Schrödinger’in kedisine benzer üç yeni deney yapıldı:

İlgili yazı: Dünyadaki En Ölümcül 5 Toksin Nedir?

 

Schrödinger’in kedicikleri

Bir kuantum ölçümün sonucu kısmen ölçüm ayarlarından etkilenir. Üstün belirlenimcilik budur. Peki bunu gösteren yeni “kedi” deneyleri nedir? 1) Tek foton süperpozisyonu ile nesnel gerçeklik deneyi: 2013’te Kanada’daki Calgary üniversitesinden bir grup fizikçi tek bir fotonun süperpozisyonunu makroskobik dünyaya genişletti. Resimdeki gibi fotonu önce yarısı gümüşlü kısmi aynaya ateşlediler. Buna ışın ayırıcı diyoruz. Işın ayırıcıya ateşlenen foton, ayırıcının içinden aynadan yansıma ve yansıtıcı olmayan kısmının içinden geçme olasılıklarını içeren süperpozisyon haline geçti.

Ardından süperpozisyon olasılıklarından biriyle çok sayıda fotondan oluşan bir lazer ışınını tetiklediler. Sonra bu ışının hale fotona dolanık olduğunu gösterdiler. Bu da olasılık dalga fonksiyonunun aşamalı olarak çöktüğüne işaretti. Her parçacık en yakın parçacıkla dolanıklığa girerek süperpozisyonu diğer parçacığa kopyalıyordu. Oysa bu kusursuz kopya değildi ve her seferinde dalga fonksiyonunun kısmen çökmesine yol açıyordu. Nesnel gerçeklik yavaşça ortaya çıkarak yayılıyor ve evreni güncelliyordu.

2) 2019 yılında aynı ekip bu kez foton süperpozisyonundaki iki olasılığı da makroskobik dünyaya genişletti. Bu kez özgün fotonu 100 milyon fotonla kısmi dolanıklığa soktular ve süperpozisyonun çökmesini makroskobik bir alanı aydınlatan 100 milyon fotonla gösterdiler. Bu deneyi Kuantum Darwinizm yazısında ayrıntılı olarak anlattım. Hatta 100 milyon fotonla dolanıklık fizikçilerin o kadar hoşuna gitti ki bu deneye Schrödinger’in Kedicikleri deneyi adını verdiler.

İlgili yazı: NANOGrav Kütleçekim Dalgası Artalanını Keşfetti

 

Schrödinger kedisi ve dolanıklık

3) Lazerli foton dolanıklığının kedi deneyi sayılmayacağını, en azından deneyde canlı bir hayvan kullanılmadığını söylerseniz 2017’de yapılan bakteri deneyine de bakalım. İngiltere’deki Sheffield Üniversitesi’nden bir ekip iki ayna arasına küçük bir bakteri kolonisi yerleştirdi. Sonra aynalar arasında ışık sektirdiler ve tabii ki ışığı emen bakteriler ışıldak gibi yanıp sönerek parladı. Böylelikle bakterileri oluşturan moleküllerin bir kısmının ayna arasındaki boşlukla dolanıklığa girmesini sağladılar.

Her ne kadar Oxford Üniversitesi’ndeki bir ekibin makalesinde bunun dolanıklık olmadan açıklanabileceği öne sürülse de buna katılmıyorum. Moleküllerin kuantum dolanıklığa girdiğini biliyoruz. İnsan DNA’sı gibi 3 milyar bazdan oluşan dev bir molekülü oluşturan genler bile kuantum dolanıklıkla bağlanıyor. DNA’yı kuantum dolanıklık tutkalı bir arada tutuyor. Öyleyse prensipte bir bakteri de dolanıklığa girebilir. Oxford itirazını test edecek bir deney yapmamız gerekiyor. Her durumda bu üç deney bize üstün belirlenimciliğin doğada büyük olasılıkla geçerli olduğunu gösterdi. Şimdi yerel olmayan gizli değişkenleri deneylerle açıklayalım:

İlgili yazı: Samanyolu Neden Çubuklu Sarmal Galaksi?

 

Son kedi bükücü

Eugene Wigner 1960’larda harika bir deney tasarladı: İki bilim insanı düşünün. Bunlar kediyi kutuya birlikte koyuyor. Sonra Wigner odadan çıkıyor, kapıyı kapatıyor ve koridorda bekliyor. Arkadaşı kutuyu açıp kedinin canlı olduğunu görüyor ama Wigner’a haber vermiyor. Bu yüzden Wigner için kedi hem canlı hem ölü süperpozisyonunu koruyor. Dolayısıyla Wigner kapıyı açıp kediyi görene dek iki bilim insanı farklı gerçeklikleri yaşıyor. Adeta evren içinde paralel evren oluşuyor. 😮

Bu durum üstün belirlenimciliği bozar mı? İlk nesnel gerçeklik yazısında anlattığım gibi bu deneyi kedilerle değil ama yakın zamanda fotonlarla yaptık. 😉 Peki bu deney nesnel gerçekliğin olmadığı anlamına mı geliyor? Hayır! Aslında nesnel gerçekliği kanıtlıyor; çünkü yerel gizli değişkenler yoktur. Odadaki arkadaş için kedi ya canlı ya ölü ama yerel olmayan gizli değişkenler var; çünkü Wigner’ın bundan haberi yok. Bu da nesnel gerçekliğin evrene peyderpey yayıldığını gösteriyor.

Yine de nesnel gerçeklik makroskobik dünyaya her zaman mikroskobik ölçekte yayılıyor. Örneğin Dünya gezegenini kutuya koyamazsınız. Bu kadar büyük bir sistemi kuantum etkileri görecek kadar yalıtamazsınız. Evet, mutlak sıfıra soğutulan büyük bir atom bulutunu alıp Bose-Einstein yoğuşukluğuna dönüştürebilirsiniz ama bu kedi değildir. Bose-Einstein yoğuşukluğu çok atomlu bir sistem gibi davranmaz. Çok sayıda atom tek atom gibi davranır. Dolayısıyla kuantum etkilerini makroskobik dünyaya taşımış olmazsınız.

Schrödinger kedisi için sözün özü

Bu deney kedinin kutudan çıkmasıyla çökmeye başlayan olasılık dalgasının gözümüze nasıl ulaştığını gösterir. Aynı zamanda atomların biz bakmasak da var olduğunu gösterir; çünkü yerel olmayan gizli değişkenler var. Biz olasılık dalgası çöküş silsilesinin tamamını göremiyoruz, bilemiyoruz ve bunu bilinçli olarak etkilememiz imkansız. Bu da holografik ilkeyi sömürerek insanlara sözde bilim pompalamaya çalışan sahtekar spiritüalistlere gelsin. Bilimi kuantum mistisizme dönüştüremezler.

İlgili yazı: İnsan Türü Konuşmayı Ne Zaman ve Nasıl Öğrendi?

Schrödinger-kedisi-hem-ölü-hem-canlı-mı

 

Avustralyalılar ve özgür irade

Yine de kuantum fiziği yakamızı bırakmayacak. Geçenlerde Avustralya, Brisbane’deki Griffith Üniversitesi’nden bir ekip fotonları ölçen veya yalnızca gözlemleyen (kendisine değil ayna görüntüsüne bakar gibi) bir deney yaptı. Bu deney Wigner deneyinin bir versiyonuydu ve tabii ki kuantum mekaniği öngörülerine uygun sonuçlar verdi. Öyleyse kuantum fiziğini nasıl yorumladığınıza göre şu üç varsayımın birinden vazgeçmelisiniz: 1) Üstün belirlenimcilik yoktur, 2) Evrende kesin ölçümler yapmak mümkündür ve 3) Uzaktan etki yoktur.

Gerçi üstün belirlenimciliğin özgür irade olmadığını gösterdiğini söyleyenler var ama işte bu yüzden bilim insanlarının felsefe öğrenmesinde ısrar ediyorum. A) Üstün belirlenimciliğin özgür iradeyle hiçbir ilgisi yoktur. B) İnsanın istediği her şeyin olmamasından hareketle özgür irade olmadığını söylemek özgür iradeyi mutlak iradeyle karıştırmaktır. Özgür irade evreni kısmen etkileme yetisi olduğundan üstün belirlenimcilikle uyuşur. Ben üstün belirlenimciliği reddetmenin yanlış olduğunu düşünüyorum ve bu yazıda gerekçelerimi sıraladım. Maalesef fizikçilerin çoğu bundan vazgeçmek istiyor:

Bunun nedeni fizikçilerin özgür iradeyi klasik fizikteki belirlenimcilikle karıştırmasıdır. Oysa özgür irade aslında üstün belirlenimcidir. Bunun dışında kuantum fiziğinde rastlantısallık olduğunu da sanmıyorum. Özgür irade için rastlantısallığa ihtiyacımız yok; çünkü kuantum fiziği yazının başında söylediğim gibi evrenin değil, evren hakkında bilebileceklerimizin teorisidir. Her şeyi bilememek insana özgürlük verir.

İlgili yazı: Manto Kabarcıkları Kıtaları Nasıl Kaydırıyor?

Schrödinger-kedisi-hem-ölü-hem-canlı-mı

 

Schrödinger kedisi için sonsöz

Bize rastlantısal görünen şeyler en nihayetinde ölçemeyeceğimiz fiziksel etkileşimlerin sonucudur. Bunlar belirsiz ama rastgele olmayan etkileşimlerdir. Fizik enformasyondan ibaret ama doğa enformasyondan ibaret değildir. Dolanık fotonların anında kuantum durumu değiştirmesi ve momentum belirsizliğine bağlı rastgele atomik titreşimler gibi enformasyon içermeyen etkileşimler de vardır. Öyleyse siz hangi seçenekten vazgeçerdiniz? Yorumlarda yazın. 😊

Peki fizikte indirgemeciliğin sonu mu geliyor? Onu da kuantum holonomide okuyabilir, evren bir simülasyon mu, yoksa fizikte tanrı var mı diye sorabilirsiniz. Çoklu evrenler bağlamında evren insanlar için mi yaratıldı diye merak edip dünya dışı zekadan neden haber alamadığımızı araştırabilirsiniz. Hızınızı alamayarak aşağıdaki Starbasekozan videosunu da izleyebilirsiniz. Bilimle ve sağlıcakla kalın.

Evrende Kaç Galaksi Var?

1Observation of micro–macro entanglement of light
2A Nanophotonic Structure Containing Living Photosynthetic Bacteria
3Entanglement between living bacteria and quantized light witnessed by Rabi splitting
4A strong no-go theorem on the Wigner’s friend paradox

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir