Schodinger Kedisi ve Kuantum

Kuantum mekaniği, hiç şüphesiz insanlığın en büyük keşfidir. Çıkışından sonra öyle tartışmalara sebebiyet vermiştir ki, kuantum mekaniğinin temel dalga denklemini yazan Erwin Schrödinger de sonraki yorumları kabullenemeyenler 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, 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 kedinin ölü ya da diri olduğunu bilemeyiz. Buradaki yanıt da “Kedi yüzde elli ölü, yüzde elli diri” yorumundan çok, ölü ve diri olma olasılığının eşit olduğudur.

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 P’dir. (Bugün, yalnızca bir düşünce deneyi olarak bile, hiç kimse böyle bir şey önermeye cesaret edemez, fakat Schrödinger’in zamanında hayvanların özgürlüğü kavramı bile 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 var olabilir. 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 durumla ilişkilendirdi.

(Devamı yarın)

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir