Turgay Çoruhlu
Kuantum Ne(değil)dir?
15.08.2021
741 Okunma, 0 Yorum

Medya veya pazarlamada gelişigüzel kullanılan kavramlardan biri kuantumdur. İnternette “kuantum diyet” diye bir kitap görünce bir fizikçi olarak bir yazı yazma ihtiyacı hissettim. (Kuantum kelimesi Türkçeye nicem olarak çevrilmiştir. Latince “Ne kadar” demektir.)

Kuantum kelimesi kuantum fiziği ile hayatımıza girmiştir. Modern fizik denilince akla ilk Einstein’ın görelilik kuramı ile kuantum mekaniği gelir. Klasik fizik (Newton fiziği de denir) ile pek çok problemimizi çözmüş olsakta (uzaya gönderdiğimiz roketlerde bile bu kanunları kullanıyoruz) hız ışık hızına yaklaştıkça veya boyut çok küçüldükçe (atomun içine girdiğimizde) yetersiz kalmaktadır. Işık hızı ile karşılaştırılabilir hızlar söz konusu olduğunda izafiyet teorisini ve elektronun yarıçapından daha küçük sistemlerde ise kuantum fiziğini kullanmaktayız. (Hem çok hızlı hem de çok küçük durumlarda ise kuantum alan teorisi kullanılmaktadır). Görelilik kuramının aksine kuantum teorisi birden çok bilimadamı tarafından geliştirilmiştir. En bilinenleri Planck, Einstein, Bohr, Heisenberg, Pauli ve Schrödinger’dir.  

Peki neden kuantum bu kadar meşhur ki bilip bilmeden herkes onu bir pazarlama aracı olarak kullanıyor? Çünkü kuantum fiziğinin bazı çıkarımları/açıklamaları (teorik veya deneysel olarak ispatlanıyor olmasına rağmen) mantığımıza aykırı geliyor. En bilinen örneği  Schrödinger’in Kedisi olarak bilinen düşünce deneyidir.  

Schrödinger kuantum fiziğine en büyük katkı yapanlardan biri olmasına rağmen (problemleri çözmek için kullandığımız dalga denklemini bulmuştur), bazı sonuçları saçma bulmuş ve kuantum fiziğinin yanlış(!) olduğunu göstermek için meşhur kedili düşünce deneyini kurgulamıştır. Dışarıdan soyutlanmış bir kutunun içinde bir kedi ve yarılanma ömrü bir saat olan bir radyoaktif madde olsun. Klasik mekaniğe (ve bizim sağduyumuza) göre bir saat sonra kutuyu açtığımızda radyasyondan dolayı kediyi ölü buluruz veya kedi bir şekilde hayatta kalmayı başarmıştır ve canlıdır. Ancak kuantum fiziğine göre (kutu açılmadıkça) üçüncü bir durum/ihtimal daha var. Kedi hem ölü hem canlıdır! (Fakat kutuyu açtığımızda kediyi ya ölü ya da canlı buluruz. Olası durumlardan tek bir duruma çökmüştür/indirgenmiştir). Schrödinger bunun ve dolayısıyla kuantum fiziğinin absürt olduğunu söylemiştir.

                                                                     Kuantum fiziğine göre gözlemci fiziksel olayın parçasıdır.

Schrödinger’in kurgusu Çift Yarıkta Girişim deneyinin genel halidir. Bu deneyde iki yarıklı bir perdeye elektronlar gönderilmekte ve arkadaki ekranda oluşturduğu desenlere bakılmaktadır. Elektronlar tanecik yapıda olduklarından ekranda iki tane çizgi belirmesi beklenirken elektronların dalga gibi davrandığı ve ekranda girişim deseni oluşturduğu görülmüştür. Elektronları yarıktan geçerken bir dedektör ile izlemeye kalktığımızda ise elektronlar parçacık gibi davranmakta ve ekranda iki tane çizgi oluşmaktadır. Yani gözlemci olaya müdahil olduğunda (ölçüm yapmak istediğinde) sistemin doğası değişiyor. (Elektron biz ölçüm yapmadığımız sürece tanecik ve dalga özelliklerinin her ikisinede aynı anda sahiptir). Akıl ve sağduyumuza aykırı gözükmesine rağmen deneyler kuantum fiziğinin öngördüğü sonuçları doğrulamaktadır ki bu da onun neden hala ve güçlü şekilde ayakta olduğunu açıklamaktadır.

Klasik mekaniğe göre bir sistemi betimleyen gerekli değişkenleri (konum, hız, enerji vb.) biliyorsanız o sistemin herhangi bir t zamanındaki durumu hakkında (ihmal edilebilir hata paylarıyla) kesin yorumlar yapabilirsiniz. Yani bugünkü başlangıç değerlerinden yarın ile alakalı kesin çıkarımlar yapabilirim. Ama kuantum dünyasında ise kesin bilgiler değil olay/sistemin gerçekleşme ihtimali verilmektedir. Bir elektronun yörüngedeki yerini kesin olarak söyleyemiyoruz. Şu kadar ihtimalle şuradadır diyebiliyoruz sadece. Einstein “Tanrı zar atmaz” lafını bundan ötürü söylemiştir.

Kuantumun akıl almazlıklarından biri de kuantum tünellemedir. Bir elektronun enerjisinden daha büyük bir potansiyel enerjiye sahip bir engel düşünün. Klasik olarak düşündüğümüzde engeli geçemez deriz ama kuantum mekaniğine göre ise engeli aşabiliyor. Hem engelin içinde hem de engelin ötesinde çözüm yazabiliyoruz. Buna kuantum tünelleme deniyor. Nanoteknolojinin vazgeçilmez araçlarından Geçirimli Elektron Mikroskopu-Transmission Electron Microscope (TEM) bu ilkeye dayanmaktadır. Kuantum sıçrama kavramı imkânsız gözüken engelleri aşma anlamında kullanılmaktadır. Kuantum fiziğinde ise fotonun yayılımı veya emilimi yoluyla belli bir enerji seviyesinden başka bir seviyeye geçmeyi ifade eder.

Kuantum fiziğinin başka bir gizemli kavramı süperpozisyondur (Üst üste gelme). Buna göre bir elektron aynı anda birden çok yerde bulunabilir.

Masa üstündeki bir kalem devrildiğinde aslında her tarafa doğru devrilmektedir ama biz ona baktığımızda onu tek bir durumda (devrildiği yerde) görürüz. M. Lütfi Hocaoğlu bundan yola çıkarak arz ve semavat kavramlarına gerçek uzay ve olasılıklar uzayı demektedir. Bizim yaşantımızla alakalı tüm seçenekler sema da aynı anda vardır (ve Allah bunların hepsini bilmektedir.) Biz yolumuzu seçtiğimizde (seçim yaptığımızda) olasılıklar uzayı (semavat) tek bir duruma (arza) indirgenir ki buda bizim yaşadığımız uzaydır. Mustafa İslamoğlu (ve Mustafa Okuyan) ise bunu “Allah tüm rolleri (tüm seçenekleri) yaratmıştır/göstermiştir ama dağıtmamıştır” şeklinde ifade etmektedir. O rollerden kendimiz bir rol (yol) seçiyoruz ve bu bizim hayatımız (arzımız) oluyor.

Kuantum fiziği tüm itiraz, ihanet(!), karşıt fikirler ve felsefi tartışmalara rağmen hayatımızın içinde olan garipliklerle dolu büyüleyici bir dünyadır ama “kuantum diyet, kuantum düşünce, kuantum yaşam,kuantum tasavvuf” vb egzotik laflar birer kandırmacadır. Kesinlikle uzak durulması gerekir. Genel olarak temel bilimlerdeki bir kavram pazarlama aracı olarak kullanılıyorsa şüpheyle yaklaşılmalıdır.

 

 

 

 






Son Yorumlanan Makaleler
Turgay Çoruhlu
El Cahiz Evrim Araştırmaları Merkezi Caiz Mi?
14.05.2020 2015 Okunma
6 Yorum 17.05.2020 01:15
Turgay Çoruhlu
Yalova'da Küçük Adımlarla Başlangıç
10.06.2018 2877 Okunma
2 Yorum 11.06.2018 20:04
Turgay Çoruhlu
Kurt ve Lamba (Sezai Karakoç)
12.03.2019 1940 Okunma
Turgay Çoruhlu
HİCRETLERLE TEŞVİKİYE ÇEKİRDEĞİ
14.08.2021 734 Okunma
Turgay Çoruhlu
Yalova'da Küçük Adımlarla Başlangıç-2
14.08.2021 2953 Okunma
Turgay Çoruhlu
Kuantum Ne(değil)dir?
15.08.2021 741 Okunma