Shutterstock

Hafta sonu gazetesini açtığınızı ve Sudoku için bulmaca sayfalarına baktığınızı hayal edin. Sabahınızı bu mantık bulmacası üzerinde çalışarak geçiriyorsunuz, sadece son birkaç kareye göre onu bitirmenin tutarlı bir yolu olmadığını fark etmek için.

"Bir hata yapmış olmalıyım" diye düşünüyorsunuz. Yani tekrar deniyorsun, bu sefer bitiremediğin köşeden başlayıp diğer yoldan geri dönüyorsun. Ama aynı şey tekrar oluyor. Son birkaç kareye düştünüz ve tutarlı bir çözüm olmadığını gördünüz.

Kuantum mekaniğine göre gerçekliğin temel doğasını çözmek, biraz imkansız bir Sudoku gibidir. Kuantum teorisi ile nereden başlarsak başlayalım, her zaman bizi dünyanın temelde çalışma şeklini yeniden düşünmeye zorlayan bir muamma ile karşılaşırız. (Kuantum mekaniğini bu kadar eğlenceli kılan da budur.)

Sizi bir filozofun gözünden kuantum mekaniğine göre dünyanın kısa bir turuna çıkarayım.

1. Uzaktan ürkütücü eylem

Bildiğimiz kadarıyla ışık hızı (saniyede yaklaşık 300 milyon metre), evrenin nihai hız sınırıdır. Albert Einstein, fiziksel sistemlerin, aralarında bir ışık sinyalinin seyahat edebileceğinden daha hızlı bir şekilde birbirlerini etkileme olasılığıyla alay etti.

1940'larda Einstein buna "uzaktan ürkütücü eylem”. Kuantum mekaniği daha önce böyle ürkütücü olayları tahmin ediyor göründüğünde, teorinin henüz bitmemesi gerektiğini ve daha iyi bir teorinin gerçek hikayeyi anlatacağını savundu.

Bugün biliyoruz ki böylesine daha iyi bir teori olması pek olası değil. Ve eğer dünyanın iyi tanımlanmış, bağımsız "malzeme" parçalarından oluştuğunu düşünürsek, o zaman dünyamız bu parçalar arasında ürkütücü bir mesafeye izin verilen bir yer olmalıdır.

2. Gerçekliğe olan tutumu gevşetmek

"Ya dünya iyi tanımlanmış, bağımsız" malzeme "parçalarından oluşmuyorsa?" Dediğini duydum "O halde bu ürkütücü eylemden kaçabilir miyiz?"

Evet yapabiliriz. Kuantum fiziği topluluğundaki birçok kişi de bu şekilde düşünüyor. Ancak bu, Einstein için bir teselli olmazdı.

Einstein, Danimarkalı bir fizikçi olan arkadaşı Niels Bohr ile bu soru hakkında uzun süredir devam eden bir tartışma yaptı. Bohr, uzaktaki ürkütücü eylemlerden kaçınabilmek için dünyanın her şeyin iyi tanımlandığı fikrinden gerçekten vazgeçmemiz gerektiğini savundu. Bohr'un görüşüne göre, biz ona bakmadıkça dünyanın belirli özellikleri yoktur. Bakmadığımız zaman, diye düşündü Bohr, bildiğimiz dünya aslında orada değil.

Ancak Einstein, dünyanın bir şey Ona baksak da bakmasak da, aksi takdirde birbirimizle dünya hakkında konuşamazdık, bilim de öyle. Fakat Einstein hem iyi tanımlanmış, bağımsız bir dünyaya hem de uzaktan ürkütücü bir eyleme sahip olamazdı… ya da yapabilir miydi?

3. Geleceğe dönüş

Bohr-Einstein tartışması, kuantum mekaniği tarihinde oldukça tanıdık gelen bir konudur. Bu kuantum mantık bulmacasının, hem iyi tanımlanmış, bağımsız bir dünyayı hem de ürkütücü eylemi olmayan bir dünyayı kurtarabileceğimiz sisli köşesi daha az tanıdık geliyor. Ama başka şekillerde tuhaflaşmamız gerekecek.

Laboratuvarda bir kuantum sistemini ölçmek için bir deney yapmak, sistemin neye benzediğini bir şekilde etkileyebilirse önce ölçüm, sonra Einstein pastasını alıp yiyebilirdi. Bu hipoteze "retrocausality", Çünkü deney yapmanın etkileri seyahat etmek zorunda kalacaktı zamanda geriye doğru.

Bunun garip olduğunu düşünüyorsanız, yalnız değilsiniz. Bu kuantum fiziği topluluğunda çok yaygın bir görüş değil, ancak destekçileri var. Uzaktan ürkütücü bir eylemi kabul etmek zorunda kalırsanız veya bakmadığımız zaman bildiğimiz bir dünya yoksa, geriye dönüklük o kadar da tuhaf bir seçenek gibi görünmüyor.

4. Olympus'tan görüntü yok

Zeus'un Olimpos Dağı'nın tepesine tünemiş dünyayı araştırdığını hayal edin. Her yerde ve her zaman olan ve olacak her şeyi görebildiğini hayal edin. Buna dünyanın "Tanrı'nın bakışı" deyin. Sadece her şeyi gören bir Tanrı tarafından bilinebilse bile, dünyanın bir şekilde olması gerektiğini düşünmek doğaldır.

Güncel araştırma kuantum mekaniğinde, Tanrı'nın dünyaya bakışının prensipte bile imkansız olduğunu öne sürer. Bazı garip kuantum senaryolarında, farklı bilim adamları laboratuarlarındaki sistemlere dikkatlice bakabilir ve gördüklerinin tam kayıtlarını yapabilirler - ancak notları karşılaştırmaya geldiklerinde ne olduğu konusunda anlaşamayacaklar. Ve kimin doğru olduğu konusunda kesin bir gerçek olmayabilir - Zeus bile bilemez!

Bu yüzden bir dahaki sefere imkansız bir Sudoku ile karşılaştığınızda, iyi bir arkadaş olduğunuzdan emin olabilirsiniz. Tüm kuantum fiziği topluluğu ve belki de Zeus'un kendisi tam olarak nasıl hissettiğinizi bilir.

Yazar Hakkında

Peter Evans, ARC Discovery Erken Kariyer Araştırma Görevlisi, Queensland Üniversitesi

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

books_science