Kuantum Dolanıklığı ve Ünlü Kedi

Erwin Schrödinger’in bu malum Schrödinger'in kedisi deneyi kuantum fiziği açısından oldukça büyük bir deneydir ve çoğunlukla yanlış anlaşılır.

Ancak bu deneye geçmeden önce deneyin baz aldığı mantığı günlük hayattaki kullanımını anlatma ihtiyacı duyuyorum.

Bebeklerin ce-e oyunundan çok etkilenmesi. Siz elinizi yüzünüze koyunca bebekler için adeta yok olursunuz dünyadan silinip gidersiniz. İşte bu mantık kuantum fiziğinin asıl başlığıdır.

Bir başka anlatma biçimi ile insanlar bir cismin var ya da yok olduğundan kesin olarak emin olmak için onu görmeleri lazımdır.

Örneğin iki tane kapalı kapı düşünelim bunların birinin arkasında top, birinin arkasında ise araba var olduğunu varsayalım. Bu kapıları açmadan ve arkasındaki asıl olan şeyi görmeden 1 numaralı kapının arkasında hem araba hem top olacaktır ancak açtığınızda %50 şansla ikisinden biri olacaktır aynı durum 2. Kapı içinde geçerli eğer kapıyı açmazsanız sizin için o kapının içinde hem araba hem top aynı anda vardır ve açınca gene %50 şans ile ikisinden biri çıkacaktır.. Siz en iyisi kapı deliğinden bakın ve arabayı alın.

Schrödinger’in malum kedisi

Evet şimdi ünlü bilim adamı Schrödinger'in malum kedi deneyine gelecek olursak. En baştan söyleyeyim ki Schrödinger karşıtları çıkmasın. Bu deney bir düşünce deneyiydi ve hiçbir kediye zarar verilmemişti.

Schrödinger’in dediğine göre kapalı bir kutuya kediyi koyup yanına da hava ile %50 imkanla tepkimeye girecek bir radyoaktif madde koyalım. Eğer bu madde hava ile tepkimeye girerse kedi ölecektir ancak girmez ise kedi ölmeyecektir...

Yani Schrödinger’in dediği şey gayet açık eğer bu deneyden sonra kutuyu açmazsanız içerdeki kedi hem ölü hem de diridir ne olduğunu bilemezsiniz.

Schrödinger ve diğer kuantum fizikçileri (Örneğin: Neils Bohr) gelen sorulara kolayca cevap verebiliyordu ancak Einstein gene oyunbozanlık yapacaktı.

Oyunbozan Albert Einstein.

Neils Bohr Einstein’ın EPR paradoxunu ortaya atana kadar her sorusunu cevaplamayı başarmıştı bu savaşta şu anlık kazanıyordu...

Ancak Einstein’ın EPR paradoxu kuantum fizikçilerini çok düşünmeye itmişti hatta bir ara pes bile etmişlerdi

EPR paradoxu yani kuantum dolanıklığı

Kuantum dolanıklığına göre iki parçacığı ne kadar uzak tutarsanız tutun isterseniz metrelerce isterseniz milyonlarca ışık yılı uzakta olsun.

Bir tanesini saat yönünün tersine çevirirseniz diğeri de saat yönünün tersinde dönecektir hem de nerdeyse aynı anda yapacaklardır bunu.

Bu konuya ilgisi olmayan çoğu kişi ilk okuyunca Ee ne var bunda? Diyebilir ancak ortada ışık hızından hızlı bir uyarılma vardır.

Bu iki tanecik milyonlarca ışık yılı uzakta olmasına rağmen bir birleriyle aynı anda haberleşebilirler.

Ve Einstein şunları söyler

Formüllerinize dikkat edin bir yanlışlık var ya da bu bilim tamamen bir safsata formülde gizli bir değişken var ve şu anlık bunun ne olduğunu bilmiyoruz sadece olduğunu biliyoruz.

Neils Bohr’un yanıtı ve Einstein’ın kısa cevabı...

Neils Bohr Einstein’ın bu karışık paradoxuna cevap olarak:

Ortada bir değişken yok bu parçacıklar uzaklaştırılmadan önce birbirlerinden haber aldılar ve o haberlerle hareket etmeye devam ediyorlar.

Einstein’ın verdiği kısa ama unutulmaz cevap ise:

Ölçün, göreceksiniz bana hak vereceksiniz.

Doğruyu bulma çabaları ve yapılan deneyler...

Einstein’ın ölümünden 9 yıl sonra yani 1964 yılında Einstein’ın tarafında olan teorik fizikçi John Stewart Bell bu konuyu ele almaya karar vermişti çünkü parçacıkların ışıktan hızlı şekilde haberleşmesi ona da inanılmaz geliyordu.

John Stewart Bell’in anlattığı şey kısaca şöyleydi:

Bunun için dolanık fotonların gönderileceği polanizatör adı verilen iki adet dedektörümüz var ve bu dedektörlere fotonları gönderirken belirli aralıklarla konumlarını değiştiriyoruz. Şimdi Einstein EPR paradoksunda öncedende bahsettiği gibi özete şunu söylüyordu: Her parçacığın konum ve hız bilgisi kaynaktan çıktığında bellidir aksi halde bir ölçüm yapılamaz.

İşte eğer bu bilgi parçacıkta kodlanmış ise Bell’in tasarladığı deneyde sırasıyla gönderilen fotonların dedektörler tarafından belirli bir oranda algılanması gerekiyordu eğer kuantum mekaniğinin hesapları doğru ise oran çok başka olacaktı.

Ancak Bell bir teorik fizikçiydi ve bu olay deneyler olmadan kanıtlanamazdı işte o sırada John Clauser araya girdi.

John Clauser ve ilk deney

John Clauser Einstein ve Bohr takımları arasındaki çekişmeli savaşı yakından takip ediyordu ve Bell’in yayınladığı makale ile olaya dahil olmaya karar verdi.

Ancak bunun için bir makineye ihtiyacı vardı e aynı zamanda Bell’in eşitsizliklerini hesaplaması gerekiyordu. O da hesapladı.

Uzun zaman sonra Clauser makineyi yaptı ve deney yapmaya başladı ve binlerce fotonun dönüşünü hesaplamaya başladı.

Ancak deneyden sonra söylediği ilk söz “Nerde yanlış yaptım acaba” oldu. Çünkü yaptığı deneylere göre söz konusu değişken diye bir şey ortada yoktu bu fikri destekleyecek Fransız bir bilimcinin ayak sesleri ise duyuluyordu.

Alain Aspect ve kanıt

Aspect Clauser’ın yaptığı deneye benzer ancak çok daha gelişmiş bir halini yapmıştı ve sonuçları hiç de farklı değildi. Ortada gizli bir değişken yoktu. Bohr Haklıydı Einstein kaybetmişti.

#BilimManyagi