Biri Kuantum mu Dedi?

Popüler kültür nedeniyle Kuantum kelimesi günümüzde çok yanlış bir şekilde kullanılmaktadır. Düşünce, enerji, metafizik ve çok farklı alanlarda yanlış bir şekilde kullanılan bu kelimenin aslında ne ifade ettiğini az da olsa yazı sonunda anlamış olacağız. Öyleyse…

Arkanıza yaslanın… BAŞLIYORUUUZZZZ… (veya başlamıyor muyuz?)

Kuantum / Kuantum Fiziği Nedir?

İnsanlığın var oluşundan günümüze kadar geçen sürede en çok merak edilen sorular; “Neden? Ne kadar? Niçin?” olmuştur. Binlerce yıl boyunca çok büyük felsefecilerin, fizikçilerin, matematikçilerin ve birçok alanda çalışan bilim insanlarının sorduğu bu sorular Kuantum Fiziği’nin temellerini de oluşturmuştur.

Latince “Quantus” yani “Ne kadar?” kelimesinden türetilen “Kuantum” kelimesi ilk kez 1900 yılında Max Planck tarafından kullanılmıştır. Planck, adına “Kuanta” dediği enerji paketlerinden oluşan bir takım matematiksel denklemleri oluşturarak Kuantum Teorisi’nin temellerini ortaya atmıştır. Bu teoriye göre; enerji bilinenin aksine sürekli değişken değil kesikli yani “kuantalaşmış” şekilde değişken demektir.

Planck’in bu düşüncesinden sonra ispatlanan denklemler sayesinde Kuantum Fiziği’nin temelleri atılmış ve bu teorisiyle 1918 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü kazanmıştır. Bundan sonraki yıllarda Kuantum Fiziği alanında birçok bilim insanı, bu teori üzerinde çalışma fırsatı bulmuş ve Kuantum Fiziği’nin modern şeklini almasını sağlamışlardır.

20. yüzyılın başlarında makroskobik nesnelerin davranışını açıklayan yasaların, mikroskobik boyutlarda aynı şekilde çalışmadığı fark edilmiştir. Atom ve atom altı düzeyde, madde ve enerjinin doğasını anlayabilmek için bilinen yasalar yerine farklı bir fizik geliştirmek gerekmekteydi. Bu geliştirilen modern fiziğin temelleri Kuantum Fiziği sayesinde atılmıştır. Kuantum Fiziği, modern fiziğin ve geleceğin en önemli çalışma alanlarından biridir.

Kuantum Fiziği’nin temelini atan Max Planck’tan sonra bu alanda çok büyük çalışmalar yapan bilim insanları olmuştur. Albert Einstein, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Niels Bohr ve daha birçok fizikçi bu alanda çalışmalar yapmıştır.

Günümüzde teknolojinin bu kadar ilerlemesini, teknolojinin bu kadar küçülmesini, hafiflemesini, telefonlarımızın ceplerimize sığmasını, bilgisayarlarımızı tek elimizle taşımamızı, belki günlerce hatta aylarca sürecek matematiksel işlemlerin Kuantum Bilgisayarları sayesinde birkaç saat içinde çözüme kavuşmasını ve bunun gibi hayatımızı kolaylaştıran birçok şeyin temelinde yatan Kuantum Fiziği bize ne söylemektedir?

Aslında Kuantum Fiziği bize evrenin sadece olasılıklardan oluştuğunu söylemektedir! Bu olasılıklar birbirini tetikleyen, birbirine bağlı bir diziler kümesinden oluşmaktadır.

Daha matematiksel düzeyde konuşacak olursak Kuantum Fiziği bize, bir şeyi gözlemlemiş olmamızın sonucunda, gerçekleşecek fiziksel olayların tümünün etkileneceğini söylemektedir. Bu durumu en güzel açıklayan deneyi Erwin Schrödinger gerçekleştirmiştir. “Schrödinger’in Kedisi” adıyla bilinen deneyde gözlemlemenin bir durumu nasıl etkileyeceği net bir şekilde ifade edilmiştir.

Schrödinger’in Kedisi mi?!

Evet… Kulağa garip gelse de basit bir düşünülmüş deney ile durum basit bir şekilde ifade edilebilir.

Üzerinde binlerce yorum yapılmış, binlerce tartışma yaratmış bu paradoksal düşünce teorisi 1935 yılında Erwin Schrödinger tarafından ortaya atılmıştır. Basit bir şekilde ifade edecek olursak;

Bir kedi, radyoaktif bir madde ve bir şişe zehir ile birlikte kapalı bir kutuya kapatılır. Zamanla radyoaktif madde bozulabilir, bu nedenden dolayı şişe kırılabilir ve zehir kutu içine yayılabilir. Bunun sonucunda kedi ÖLÜR.

Fakat radyoaktif madde bozulmayabilir, bu nedenden dolayı şişe kırılmaz ve zehir kutuya yayılmaz. Bunun sonucunda kedi ÖLMEZ.

Biz kutuyu açana kadar bunun sonucunu asla bilemeyeceğiz değil mi? Yani kutu açılana kadar kedi ya ölüdür ya da yaşıyor diyebiliriz. Peki kutuyu açtığımızda ne olur? Yani biz kutuyu açarsak, gözlem yapmış oluruz. Bundan dolayı kedinin ölüp ölmediğini gözlemleyebiliriz. Kısaca, birden çok olasılığın olduğu bir durumda gözlemci olarak dahil olduğumuzda olasılıkları daha aza indirgeyebiliriz.

Bu düşünce deneyine göre tüm evren aslında olasılıklardan oluşmakta ve biz bunu gözlemledikçe olasılıkları azaltmaktayız. Tabi ki bunları düşünürken gözlerimizle gördüğümüz evrende değil atom altı parçacıkların olduğu evren de gerçekleştiğini unutmamalıyız.

Çünkü gözlemleyebildiğimiz evrende hala Newton’un fizik kanunları geçerliliğini korumaktadır…

Kuantum Fiziğine yön veren en önemli fizikçilerden bir diğeri de Werner Heisinberg’dir. Evet, doğru hatırlıyorsunuz. Breaking Bad dizisindeki kimya öğretmenimiz olan Heisenberg’ün esinlendiği fizikçi.

          Walter White (Breaking Bad)

Heisenberg, 1927 yılında ünlü “Belirsizlik İlkesini ortaya atmıştır. Bu teoriye göre, bir cismin konumunu biliyorsak momentumunu kesin bir şekilde bilemeyeceğimiz söylenmektedir. Yani birini ne kadar kesin biliyorsak diğerinin o kadar belirsiz olacağını söylemektedir.

Bu teoriye Einstein; ünlü “Tanrı zar atmaz.” cümlesi ile cevap vermektedir. Çünkü Einstein’a göre rastgele bir durum veya olasılık evrende yoktur. Peki bu doğru bir cevap mıydı? Kısmen evet. Çünkü atom üstü evrende yani gözlemleyebildiğimiz evrende rastgele bir durum veya olasılık söz konusu değildir. Fakat en baştan söylediğimiz gibi atom altı dünyada fizik kuralları değişmektedir.

Hesinberg’in bu teorisi ile Kuantum Fiziğine olan katkılarından dolayı 1932 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü kazanmıştır. Ve bizlere, artık kesinliğinden asla emin olamayacağımız evrenin denklemlerini emanet etmiştir.

Kuantum Fiziği ile ortaya çıkan diğer bir yorum ise “Çoklu Evren Modeli” olmuştur. Bu hipotez fazlasıyla popülaritesini koruyan bir çalışma alanı olmuştur.

Çoklu Evren Modeli mi? Buda ne demek şimdi?

Bu yoruma göre, bir olay sonucunda oluşacak sonuçlardan bir tanesi seçildiğinde, seçilmeyen diğer sonuç bizim evrenimize tıpatıp benzeyen diğer bir evrende gerçekleşmektedir.

Çok basit bir örnek verecek olursak, bu evrende şu anda bu yazıyı okurken yapmış olduğunuz tercih ile sizler bu yazıyı okumaya devam edeceksiniz. Fakat diğer bir seçenek olan yazıyı okumamak yerine gazete okuyor da olabilirsiniz. Bu tercih de diğer evrende sizin gazeteyi okumanızı gerçekleştirmektedir.

Aslında tamamen olasılık üzerinden konuşacak olursak sizler bu yazıyı %50 olasılıkla okuyorsunuz veya %50 olasılıkla okumuyorsunuz. Peki %50 olasılıkla okumadığınız da ne yapıyorsunuz? Gibi matematiksel olmayan basit bir düşünceyle mantığı kavrayabiliriz.

Kısaca bu modele göre var olan her evrendeki her olayın olma olasılığı yeni bir evren oluşturmaktadır ve bu şekilde Çoklu Evrenler oluşmaktadır. Çoklu evren modellerini benimseyen ve bu konuda çalışmalar yapan fizikçiler arasında Richard Feynman ve Stephen Hawking gibi çok ünlü fizikçilerde vardır.

Kuantum Fiziği’nin anlaşılmazlığı her zaman bilim insanlarına daha çok ilgi çekici gelmiştir ve bu yüzden daima üzerinde çalışılmaktadır. Sadece bilim insanlarına değil bizlere de çok gizemli ve ilgi çekici gelmektedir. Çünkü kesin olarak bilinmeyen her şey ilgi çekicidir ve daha çok şey öğrenilmek istenir.

Kuantum Fiziği; çok karmaşık matematiksel denklemlere sahip olsa da, anlaşılmaz boyutlarda konuşulsa da, çok zor ve teoriksel olarak ifadesi zor olsa da yine de onu anlayabilmek, en azından anlamak için mücadele edebilmek bizlere çok şey katacaktır.

Richard Feynman’ın dediği gibi; “Rahatlıkla söyleyebilirim ki, kuantum mekaniğini anlayabilen hiç kimse yok.” O yüzden rahat olun.. 

AMA

BELKİ…

Başka bir evrende %50 olasılıkla anlamışızdır ne dersiniz? 

Not: Kişisel örnekler tamamen rastgele seçilmiştir. Matematiksel olarak değil daha çok sözel ifade edilmeye çalışılmıştır.

Miss Heisenberg.
- Reklam -

Cevap ver

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz