Açık Kültür, Sosyal Bilimler

Kuantum Fiziği Notları

Bertrand Russell Galileo ile bir yıl geçiren birinin Aristo ile on yıl geçiren birinden daha sağlam bir felsefe kuracağını söyler. Eğer felsefenin amacı metafizik yani fiziğin üstüne çıkma işi, fiziğe ve tabii hakikate dair daha yeni ve daha güçlü sorgulamalar yapmak ise mevcut fizik biliminin elbette bilinmesi gerekir. Dücane Hocanın ifadesiyle; “Fiziksiz metafizik olmaz.”

Fizik günümüzde klasik fizik ve kuantum fiziği ayrımına uğramış durumda. Öyle ki kimi konunun uzmanları kuantum fiziğinin klasik fiziğe göre bu bilime çok daha fazla katkı yaptığı görüşündeler. Newton sonrası dünya elbette fizik üzerine çok daha fazla şey söyledi. Ben de az çok fizik okumaları yapan ve önüme gelen kuantum fiziği videolarını izleyen ve Kerem Can Koçak’ı yakından takip eden biri olarak kuantum üzerine kafamda birkaç şeyi oturttuğumu düşünüyorum. Kuantum fiziğini anladığını söyleyen anlamamıştır vecizesine dayanarak kendi anladığım, anlamadığım ve merak ettiğim birkaç şatırı buraya not almak istedim.

Klasik fizik ve kuantum fiziği ayrımı

Doğada hiçbir şey birbirinden ayrı değildir elbette. Buradaki ayrımdan kasıt şudur: Klasik fizik elbette dünyamızın nasıl işlediğini, gezegenlerin dönüşünü, yer çekimi vs gibi çok önemli konuları açıklar. Kuantum fiziğinin bağlandığı yer de kaçınılmaz olarak gözle görülür dünya olacaktır fakat kuantum fiziği daha çok atomaltı parçacıkları inceler ve atomaltı parçacıkların dünyasındaki fizik kuralları, klasik fizik kurallarından biraz farklı görünmektedir. Klasik fiziğe göre anlaşılması zor bazı durumlar kuantum fiziğinde ortaya çıkmaktadır. Elbette tüm evren atomlardan ve atomaltı parçacıklardan oluştuğu için kuantum fiziğinin zaten bizim dünyamızla işi yok demiyorum.

Kuantum fiziğinde farklı olan ve bizi şaşırtan ne?

Kuantum fiziği her biri ayrı tartışma konusu olan kuantum dolanıklığı, kuantum sıçraması ve süperpozisyon gibi tartışma konularına sahip. Çok konu var ama bu kavramlar biraz daha ilginç gibi. Kuantum dolanıklığı anlaşılmış bir konu değil. Aralarında bağ olan kimi parçacıklar aralarında ne kadar mesafe farkı olursa olsun iletişim kurabiliyorlar ve birbirlerine göre değer alıyorlar. Işıktan hızlı iletişim kuruyorlar gibi görünüyorlar ve biz nasıl iletişim kurduklarını bilmiyoruz, ölçemiyoruz.

Kuantum sıçraması ise elektronların hareketinin belirsizliği üzerine. Örneğin yuvarlanan bir topun gidiş yönü ve ne zaman nerede olacağı hesaplanabilir ama elektronlar öyle bir hareket ediyorlar ki ne zaman nerede olduklarını ölçemiyoruz. Aynı anda her yerde olma ihtimalleri var. Bir çeşit ışınlanıyorlar ve nereye ışınlacaklarının bir mantığı yok ya da biz bilmiyoruz. Sadece yüzde kaç ihitmalle nerede olmayabileceklerini tespit ediyoruz.

Süperpozisyon ise kuantaların aynı anda hem katı hem sıvı hem gaz hem de her şey olmaları. Sonsuz sayıda ihtimali içlerinde taşıyorlar ve en son biri haline geliyorlar.

Gözlemciye göre ölçümün değişmesi ne demek bilmiyorum.

Gözlemciye göre değişen kuanta: Bir parçacığı gözlemlediğimizde bizim gözlemimizin sonucu ne çıkarsa onun bağlı olduğu parçacık anında ona göre değişiyor. Meşhur kedi deneyinin anlattığı olay. Eldiven örneği var bununla ilgili. Sendeki eldiven sağ eldivense diğeri sol eldivendir fakat atomaltı evrende diğer eldivenin durumu sürekli değişiyor. Sen baktığında, sen bakar bakmaz diğer eldiven ona göre diğeri oluyor.

Buradaki sorun aslında verdiğimiz örneklerin olayı anlatmak ya da anlamak için güdük kalması çünkü verdiğimiz örnekler klasik fizik dünyasından ve klasik fizik dünyasında böyle şeyler olmuyor. Gözlemciye göre sonuç değiştiği için bu konuyu paralel evrenlere bağlıyorlar. Bir ihtimali seçtiğinde diğer ihtimal de gerçekleşiyor. Diğer tercihi yaptığın paralel bir evren oluşuyor. Bu da kuantum fiziğinin yasalarını klasik fiziğe uyarlama olduğu için olası gelmiyor bana. İş biraz bilimkurguya kayıyor gibi geliyor.

Peki sorun ne?

Elbette bu işin çok saygın uzmanları var fakat bana göre sorun gözlemleyebildiğimiz evrenden uzaklaşmakla ilgili. Nasıl zaman küçüldükçe nanosaniyelere düşüyor, para birimi küçüldükçe kuruş altı birimleri konuşmak gerekiyor ve bu birimler bizim sahip olduğumuz donanımlara uygun olmadığından kafamız karışıyorsa benzer bir şeyle karşı karşıya olabiliriz. Kuantum sıçramasının da dolanıklığının da bir mantığı olduğunu fakat bunu ölçecek teknik ve gözlem araçlarından yoksun olduğumuz düşüncesindeyim. Elbette insan zihni anlamadığı şeyleri reddetme eğilimindedir, bu ihtimali göz ardı etmiyorum.

Nedensellik ilkesinin sonuna geldiğimizi düşünmüyorum. Bu kadar küçük seviyelerde hem hız hem de bağlı olduğumuz ön kabuller öyle çok ve belirsiz ki işler iyice zorlaşıyor. Işık hızı sınırı, Higgs alanı gibi tam olarak ne olduğunu bilmediğimiz kabullerle çalışması gerekiyor fizikçilerin.

Anlaşılması zor kavramlar ve paralel evrenler

Bir ölçümün sonucunun gözlemciye göre değişmesi ne demek anlamıyorum. Bir parçacığın bağlı olduğu parçacıkla etkileşim halinde olması ne demek onu da anlamıyorum mesela. Şimdi nasıl bir parça ki bu birini evime, birini Rusya’ya koyacağım ve bunların iletişim kurduklarını gözlemleyeceğim? Üstelik gözlemciye göre durum nasıl değişebilir? Ben baktığımda köpek kuyruk sallarken ben bakmadığımda sallamamasını anlayabilirim ama bir parçacığı ölçmek ya da gözlemlemek ne demek anlamıyorum.

Paralel evrenler iyice bilim kurgunun konusu gibi geliyor bana. Eğer benim kararıma ya da atomaltı parçacıkların hareketine göre alternatif bir evren oluşuyorsa bu evren dünyadaki tüm atomların tekrar tekrar defalarca kopyalanması anlamına mı geliyor? Bu dünyanın binlerce yıllık evrimsel geçmişi ışıktan hızından kısa bir süre içinde tekrar meydana gelebilir mi mesela? Evrim dediğimiz hatta big bang dediğimiz andan beri ortaya çıkan tüm değişimler aslında sadece atomların yer değiştirmesinden mi ibaret? Demek istediğim gaz bulutu, ilk tek hücrelinin ortaya çıkması, klorofilini ortaya çıkması, mitokondrinin ortaya çıkışı derken Homo Sapiense gelinen sürec sadece atomların dizilişinin değişiminden mi ibaret? Tüm bilimler fiziğin biraz değişmiş hali mi olur bu durumda? Herhalde bu soruların cevabını uzak olmayan bir zamanda öğrenirim ve buraya not olarak eklerim. Cevapları bilen varsa aydınlatsın lütfen!

Kuarklar gerçek mi?

Bilimin doğası şüphe etme üzerine kuruludur. Kuantum fiziğine şüphe ile yaklaşan bir yazarın aşağıdaki alıntısı da burada yer alsın.

Geriye insanın içini kemiren o epistemolojik kuşku kalıyor. İnsan bir donanım olarak doğrusal hızlandırıcının nasıl olup da bir madde teorisini açıklamamıza yardım ettiğini merak ediyor. Fizikçilerin bazı şeylerin var olduklarını söylediklerini düşünüyoruz. Fakat, bu tür şeyleri, ne dışsal ne de inşa edilmiş bir gerçeklik için uygun olmayan, sadece bu gerçekliği temsil eden bir dil kullanarak, ancak milyarlarca dolarlık makinelerden çıkarsayabiliyorlar. Ya kuark, bu şeyleri açıklamak için fizikçilerin icat ettikleri bir “olmayan-şeyden” ibaretse?

Postmodernizm ve rasyonalite / Marcus raskin; noam chomsky (SYF:28)

Bir Cevap Yazın