Kuantum Mekaniğine Giriş: Bir Parçacığın Aynı Anda İki Farklı Yerde Olabilmesi Heyecan Verici Değil mi? (Çift Yarık Deneyi)

Mutlaka bir yerde duymuşuzdur. Peki ama nedir bu “Kuantum” gelin biraz bu konuyu irdeleyelim.

Uyarı: Kuantum’u anlamak için ilk yapmanız gereken şey; “Bildiğiniz tüm fizik kanunlarını unutun”

Bilimsel olarak tanımını yapacak olursak, Kuantum Mekaniği; madde ve ışığın, atom ve atomaltı seviyelerdeki davranışlarını inceleyen bir bilim dalıdır. (Tanım kynk: Vikipedi)

Ben konunun uzmanı değilim o yüzden sizlerle kendi yorumlarımı paylaşmak ve bilgi alışverişinde bulunmak isterim, yanlışım veya hatam olursa bilgilendirirseniz sevinirim.

Kuantum atom altı parçacıklar üzerine çalışır, bildiğiniz üzere atom, proton, nötron ve elektronlardan oluşur.

Kuantum evreninde bildiğimiz fizik kuralları işlemez, örneğin bir foton aynı anda iki farklı yerde olabiliyor, üstelik bu deneylerle kanıtlanmış bir gerçek. Kuantum fiziğinde çok meşhur olan bir deney vardır, bu deney çift yarık deneyidir.

Bugünkü konumuz bu deney gelin biraz bu deneyi inceleyelim, öncelikle üzerinde bir yarık bulunan levha bir perde önüne yerleştirilir ve ışık tutulur (Işık fotonlardan oluşur), doğal olarak levhanın arkasındaki perde de yarığın şeklinde bir desen oluşur.

Buraya karar her şey normal, daha sonra deneyci aynı levha üzerine aynı şekilde bir yarık daha açar ve perdenin önüne yerleştirdiği levhaya yine ışık tutar, işler burada biraz karışmaya başlar, perde de iki tane çubuk şeklinde ışık deseni görmemiz gerekirken birden çok desen görüyoruz, bu desene girişim deseni denir.

Bu nasıl olabilir peki, bilim insanları bu konuya açıklama getiriyor; Işık yani fotonlar parçacık gibi hareket etmiyor, dalga olarak hareket ediyor ve yarıklardan geçen dalgaların kesişimleri perde de bu girişim desenini oluşturuyor.

Bu da gayet mantıklı ve bilimsel bir açıklama, şekli aşağıda görebilirsiniz.

Bilim insanları bunun üzerine birde bu fotonları tek tek atalım diyorlar ve deney tekrarlanıyor bu sefer fotonlar birer birer atılıyor ve sonuç aynı oluyor. 'Nasıl yani, tek tek attık dalga şeklinde olamaması lazım.' diye düşünmüşlerdir muhtemelen. Kuantum’a hoş geldiniz 😉

Deney defalarca kez tekrarlanıyor sonuç değişmiyor, peki bu nasıl oluyor diye, yarıklardan geçen fotonu gözlemlemek için bir sensör yerleştirip deneyi tekrarlıyorlar ve işte o sonuç;

Az önce perde de oluşan desen gözlemci yerleştirildiğinde oluşmuyor 😲

Defalarca kez tekrarlanıyor her seferinde sonuç aynı oluyor.

Fotonlar tek tek atıldığında bile bir foton aynı anda iki yarıktan geçiyor, sensör olduğunda ise sadece birinden geçiyor, peki ama gözlemcinin buradaki rolü ne, foto gözlemlendiği nereden anlıyor da davranışını değiştiriyor? Sadece gözlemleyerek doğaya müdahale edip doğayı bir seçim yapmaya mı zorluyoruz? Foton gözlemlendiğinde parçacık gibi davranıyor ama gözlemlenmediğinde dalga gibi davranıyor.

Tabii bununla ilgili bir teorilerde ve hatta matematiksel hesaplar var Heisenberg belirsizlik ilkesi gibi, başka bir bencede bu ilke üzerinde konuşabiliriz.

Bugünlük benden bu kadar sevgiyle ve bilimle kalın, hatalarım olduysa şimdiden özür dilerim. Yapıcı eleştirilere her zaman açığım 🤗