Kuantum Sıçramanın Gizemli Dünyası

     



DANİMARKALI FİZİKÇİ Niels Bohr, atomun ufak bir güneş sistemine benzediğini düşünüyordu. Çünkü gezegenlerin güneş etrafında dönüyor olması gibi, elektronlar da atom çekirdeğinin çevresinde yörüngeler oluşturuyorlar. Fakat Bohr, güneş sistemindeki düzenli yörünge hareketinin aksine, atomun çekirdeği ısıtıldığında elektronların kendi yörüngelerinden bir başka yörüngeye sıçrayabildiklerini fark etti. Kuantum mekaniğinin şekillenmesinde büyük önem taşıyan bu açıklamayla birlikte kuantum sıçrama terimi ile tanışmış olduk. Kuantum sıçrama prensibini bu kadar hayret verici bir durum haline getiren şey; elektronların uzayda hareket etmeden, bir yörüngeden bir diğerine ışınlanır gibi geçebilmeleri. Bu, tıpkı Jüpiter’in bir anda fikrini değiştirerek Satürn’ün yörüngesine sıçraması kadar olağandışı bir hareket.

    Danimarkalı fizikçi, özetle enerjinin elektronların bu ufak sıçrayışlarıyla yaratıldığını söylüyordu. Bohr’un bu keşfi oyunun tüm kurallarını değiştirdi. Kuantum sıçrama sadece bir başlangıçtı ve sırada gözlemci etkisi denilen başka bir durum vardı. Tüm olasılıklardan sadece bir tanesinin şekilleniyor olmasının sebebi, bu durumun izlenmesiydi. Tıpkı Schrödinger’in Kedisi adlı deneyde olduğu gibi, biz bir gözlem veya ölçümle sonucu belirlemeye çalışıncaya dek, tüm olasılıklar aynı anda gerçekleşebiliyor. Örneğin çift yarık deneyinde kaynaktan yollanan bir elektron, arkadaki ekran kontrol edilene dek herhangi bir yerde olabilir. Ancak gözlemlendiği andan itibaren olası konumu da belirlenebilir hale geliyor. Bohr’un yorumuna göre; gözlemlenen parçacık, bu etki nedeniyle diğer tüm olasılıklardan feragat ederek tek bir nokta belirliyor, orada olmaya karar veriyor. Yani gözlemci etkisi gerçeklik piramidinin en tepesinde. Fakat fizik biliminin daha kesin kurallarla şekillenmesi gerektiğine inanan Einstein; “Ay’a bakmadığım zamanlarda da orada olduğunu düşünmeyi tercih ederim,” diyerek bu görüşe karşı çıkıyordu. Ünlü fizikçiye göre kuantum mekaniği kuramı yanlış değildi ama gözden kaçan bir şeyler olduğunu, bu nedenle belirsizlikler ve gözlemci etkisiyle karşı karşıya kaldığımızı düşünüyordu. Birkaç yıl sonra çalışma arkadaşları Boris Podolski ve Nathan Rosen ile birlikte EPR Paradoks (Einstein-Podolski- Rosen) fenomenini yaratmış, böylece bulmacanın eksik parçasını bulduğunu düşünmüştü.



Şimdi tekrar gündelik hayatlarımıza bir göz atalım. Örneğin ayakkabılarımızı nerede çıkardıysak, orada bulacağımıza her zaman eminiz. Oysa ayakkabının mikroskobik ölçekteki hareketlerine göz atabilecek olsaydık, kuantum seviyede gerçekleşen garip durumların sonucunda sürekli değişim geçirdiğini de fark ederdik. Bir ayakkabı hiçbir zaman kuantum sıçrama ile yer değiştirmez fakat onu oluşturan atom altı parçacıklar, bu hareketi sürekli sergiliyorlar. Oldukça garip değil mi? Birçok olasılıktan herhangi birini seçerek ve önceden tahmin edilemeyen bir biçimde, hiçbir kesinlik derecesine sahip olmadan, bir orada, bir burada olabilen bu parçacıklar, gözlemleyebildiğimiz boyuttaki maddeyi oluşturuyorlar. Oysa bizler de dahil olmak üzere, gördüğümüz cisimlerin hiçbiri böyle bir sıçramayla yer değiştiremiyor. Parçacıklar boyutunda mümkün olan bu hareketliliğin, boyutlar büyüdükçe geçerliliğini yitirmesinin sebebi bilinmiyor. Bilim insanları hala bunun cevaplarını öğrenmek için çabalıyorlar. Bazı fizikçiler kuantum mekaniğinin denklemlerinde gözden kaçan bir şeyler olduğunu ve bu kayıp detayın sonucunda aradaki bağlantıyı kuramadığımızı düşünüyorlar. Bazıları ise, kuantum ölçekte mümkün olan tüm ihtimallerin aynı anda gerçekleştiğini, gözlemci etkisiyle sadece bir tanesinin izlenebilir sonuçlar verdiğini savunuyor. Onlara göre bu durumda diğer tüm ihtimaller eş zamanlı olarak farklı evrenlerde yaşanmaya devam ediyor. İşte bu varsayımlar kuantum mekaniğin sınırlarını da belirliyor. Buradan sonrasında bulunacak olan cevapların bizleri nereye götüreceği ise henüz belli değil. Fakat şu bir gerçek ki; gözlemlediğimiz dünya ile kuantum gerçeklik arasındaki bu geniş farklar, olan bitenin düşündüğümüzden çok daha farklı, çok daha gizemli ve hatta garip olduğunu açıkça gösteriyor.