28 Mayıs 2007 Pazartesi

Kuantum Fizigi

öyle bir bilim dali düsünün ki bilimin kabul ettigi bir çok ilkeye ters düssün,kuantum fizigi newton fizigine taban tabana zit gibi gözüküyor,bunun disinda insani sasairtan yani sag duyua aykiri gelmesi.

nedir bu kuantum fizigi ?
kuantum fiziginde, sunulan argumanlarin bir kisminin gercekten cok guclu olup klasik bilimsel dunya gorusunde temel bazi degisiklikler yapma konusunda insani zorlar gozukmektedir.
modern fizikteki bu sorunlar parcacik-dalga dualitesiyle basladi. Newton fiziginde isik parcacik olarak yorumlanirken, daha sonra Young ve Fresnel'in calismalariyla gundeme gelen isigin dalga modeli, 1860'larda Maxwell'in katkilariyla tamamlanip, neredeyse tum fizik dunyasini isigin dalga oldugundan kusku duymayacak bir duruma getirdi. Ta ki 20. yuzyilda Einstein isiga tekrar parcacik diyene kadar.
Kuantum fizikcilerinin de calismalariyla birlikte, bu yuzyilin baslarinda ortaya cikti ki, isigin hangi ozelligini istersek o ozelligini gozleyebiliyoruz. Dalga ozelligini test edersek dalga gibi davraniyor, parcacik ozelligini test edersek parcacik gibi.
Feinman'a gore bu aslinda kuantum fizigindeki temel esrar. Cunku bu nokta bir kez anlasildiginda, kuantum fizigindeki diger gariplikler buna benzetilerek ifade edilebiliyor. Yani diger garipliklerin de pek cogu bu temel kavramsal soruna indirgenebiliyor.
Bu tuhaflik sadece fotonlar icin degil baska pek cok atomalti parcacik icin de gozlenmis durumda. Hatta hemen hemen tum atomalti parcaciklarin hem parcacik, hem dalga ozelligi gosterdikleri saptanmis.

Kuantum fizigindeki birbaska sorun bilindigi gibi Heisenberg'in belirsizlik ilkesi. (Æ'´p x Æ'´q > (h/2 pi)) ile ifade edilen bu esitsizlige gore bir atomalti parcaciginin hem konumu hem de momentumunu ayni anda olcmek mumkun degil. Bir ozelligini ne kadar kesin olcersek, diger ozelligi o kadar belirsizlesiyor. Bir ozelligini tam olarak olctugumuz takdirde, diger ozelligiyle ilgili hicbir sey bilmiyoruz. Bu sorun olcum yontemlerindeki yetersizlikten degil, dogaya ait cok temel bir problemden kaynaklaniyor. Gozlemcinin zorunlu olarak gozledigi sisteme mudahale etmesi probleminden. bir foton bir elektrona carpinca fotonun enerjisi elektronun olcmek istedigimiz ozelliklerini degistiriyor. Sadece olcum yapiyor olmamiz, olcumun sonucunu etkiliyor. makro dunyada farketmiyoruz ama aslinda her zaman gozlemci de sistemin bir parcasi. Bu da objektif gozlem diye bir imkani, en azindan atomalti dunyada teorik olarak curutuyor.

Ustune ustluk, bundan daha ilginci, gozlemek istedigimiz ozellige bagli olarak, kuantum fizigiyle ilgili deneylerde deneyin sonucunu geriye dogru etkileyebiliyoruz. Ya da en azindan bize oyle gorunuyor. Cunku ornegin yine cift yarik deneyinin biraz degistirilmis bir bicimde parcacigin zaten gecmis oldugu deligin hangisi olduguna/olacagina olcum sonucu biz karar veriyoruz. Dusunun, parcacik iki deligin ancak birinden gecmis olabilir, ama biz bu gecmis oldugu deligin hangisi oldugunu (gecmiste hangisi oldugunu), su anda yaptigimiz gozlemin bicimiyle kontrol edebiliyoruz. Yani sanki zamanda geriye dogru etkide bulunabiliyor gibiyiz
Yukardaki o parcacigin hangi delikten gecmis oldugu konusunu paralel evrenler, farkli olasiliksal gercekliklerle aciklayanlar var ornegin. Bir paralel evrende elektron ust delikten gecmis oluyor, digerinde ise alt delikten. Daha sonra olcumu yaptigimizda bu paralel evrenlerin biri gercek evren oluyor, digeri kayboluyor bu aciklamaya gore. Bu yorumlari saygin fizikciler yapiyor.

Schrodinger'in kedisi deneyinde bilindigi gibi hayali bir kutu ve icinde hayali bir kedi oldugu dusunulur. Oyle bir duzenegimiz var ki, kutunun icindeki radyoaktif madde isima yaparsa, kutunun icine kurulan mekanizma geregi, bu ici zehir dolu bir tupu kirip kediyi oldurecek, eger atom isima yapmazsa kedi canli kalacak.
Kutu kapali oldugunda kedinin olu mu canli mi oldugunu bilmiyoruz dogal olarak. Bunu ancak kutuyu acinca ogreniyoruz. Simdi, isin ilginc tarafi, kuantum fiziginde, atomun belli bir anda isima yapip yapmayacagini ifade eden denklemlerin yorumuna gore, kedinin biz kutuyu acana kadar hem olu, hem canli, yani yari olu oldugunu kabul etmemiz gerekiyor. Cunku bu denklemler, atomun isima yapmasi ve yapmamasi durumunu superpozisyon olarak birlikte ifade ediyor.

0 yorum: