Her
kültürün kendine göre tuhaf, yabancı, anlaşılmaz bulduğu başka. Amerikalı
çözemediğine “Yunanca” der, tekniğin anavatanı Almanya’da anlaşılmayana “teknik
Çince” denir, Türkler “Fransız” kaldıklarında karşılarındakini “Arapça”
konuşmakla itham eder.
Kuantum teorisiyse Ziya, çok afedersin, milyonlarca
insanın neyi ne kadar anladığını dahi çözemediği bir alan. Bir şey bu kadar mı
hiç anlaşılmaz?
Şuradan
başlayalım: Bilim teorisinde “eşya” hareket ediş biçimine göre parçacık veya
dalga olarak sınıflandırılıyor. Ses=dalga, masa=parçacık, gibi. Bu ayrımcılık niye,
sorusunun yanıtı Heisenberg’de, az sonra. Bilim adamları “Işık hangi sınıfa
girer peki?” diye soruncaysa sıkıntı başlamış. Hala da sıkıntılı bir durum.
Efendim bundan
asırlar önce Young’ın çift yarıktan ışık geçirme deneyi, ışığın dalga biçiminde
hareket ettiğini kanıtlıyor, zira yarıkların bulunduğu planın arkasına koyulan
perdede oluşan örüntü bir girişim sergiliyor ki bu da ancak dalgaların
kesişmesiyle ortaya çıkabilen bir şey.
Derken bir gün Albert Einstein adlı genç bir bilim adamı ışığın kesintisiz
dalgalar şeklinde değil, foton adı verilen kuantalar veya paketçikler halinde
yayıldığını duyuruyor. Bizde mikrofon o sırada hala padişahta, şeyhülislamda.
Başka türlü anlatalım: 1906’da elektronların parçacık olduğunu kanıtlayarak
Nobel ödülü alan Thomson’ın kendi oğlu aynı ödülü 1937’de bu kez elektronların
dalga olduğunu kanıtlayarak alıyor. Elektronlar her ikisi de olabiliyor yani. Biz
ölümlüler buna anlam verememekle birlikte bir isim verdik, tamamlayıcılık
ilkesi dedik, ne şiş yandı ne kebap.
Nasıl olur abi, deme, bunları ben uydurmuyorum. Deneyi
ne tespit etmek üzere kurgularsan o davranışı gözlemliyorsun. Parçacık görmek
istersen parçacık oluyor elektron, dalga görmek istersen dalga. Buraya bir
virgül koy Ziya ve sakın dalga geçtiğim hissine kapılma.
Tamamlayıcılık ilkesinin bir adım ötesi Heisenberg’in belirsizlik ilkesi.
Buna göre bir maddenin aynı anda hem konumunu hem de momentumunu (hızını ve
yönünü) kesin olarak bilmek ilke olarak dahi olanaksız. Zira konum bir parçacık
özelliği; dalgaların değil parçacıkların konumu olur.
Momentumsa dalga özelliği.
Görülüyor ki konum ne kadar netlikle bilinirse momentum o kadar belirsizleşiyor,
çünkü madde parçacık olarak tanımlanmış oluyor. Dalga yönünü öne çıkarırsan
momentumu netleşiyor ama bu sefer de yeri belirsizleşiyor. Elektronun hangi
hızla hangi yöne hareket ettiği ne kadar netlikle bilinirse herhangi bir anda
bulunduğu yeri tespit etmek o denli zorlaşıyor. Yerine odaklanırsan ne yöne
hangi hızla devindiği muamma oluyor.
Bu niye önemli? Çünkü klasik fizikte, bir parçacığın diğer parçacıklarla
etkileşimi ve üzerindeki kuvvetler kesin bir biçimde hesaplanırsa, o parçacığın
geleceği öngörülebilir. Evrenin geleceği de bu yolla önceden bilinebilir,
inanışı var. Newton öyle inanmış, gelmiş geçmiş en büyük bilim adamı materyalist
değil idealist, yanlış olmasın. Zaten hesaplanabilen (sabit) gelecek, kudret-i
mutlak için olmazsa olmaz bir girdi. Kader kelimesi hangi kökten geliyor
sandıydın? Kuantum fiziği ise bu kapıyı kapatıyor. Karamsar bir gününde bir bilim
insanı bunu, sen kim, evreni hesaplamak kim, diye yorumlamamak için çok çaba
göstermeli.
Kuantum fiziği kimsenin teorik macerası değil. Kuantum fiziğinin tezleri
matematiksel olarak ispat edilmekle kalmıyor, atom-altı dünyasındaki olayları
ancak bu sistem açıklayabiliyor. Yani bina inşa ederken klasik fiziğin,
atomları incelerken kuantum fiziğinin kuralları işliyor. Nitekim çift yarık deneyini makro
dünyada, örneğin kurşunlarla yaparsak girişim oluşmuyor: kurşunlar ya bir
delikten ya öbüründen geçiyor arka tarafa.
Çift yarık deneyine geri dönüp, fanteziye girelim. Delikleri tek tek
kapatıp açtığımızda elektronlar geçmedikleri deliğin kapalı olduğunu bilir gibi
davranıyorlar. Geçişleri kaydeden bir düzenek olduğunda arkada girişim örüntüsü
oluşmuyor. Elektronlar yalnız hangi deliğin açık hangisinin kapalı olduğunu
değil, izlenip izlenmediklerini de biliyor ve ona göre hareket ediyorlar sanki.
Bir elektron geçeceği deliği nasıl seçiyor, izlendiğini nerden anlıyor Allah
aşkınıza?
Yanıtın ipuçları olasılıkta, yani biri bütünün parçası olarak ele almakta. Kuantum
fiziğinin bir sıkıntısı da, atom-altı parçacıkların tek tek incelenemiyor
oluşunda, zira onları etkilemeden “gözlemlemek” olanaksız. Bunun nedeni önemli değil
fakat basit: Bir şeyi görmek için ona ışık tutacaksın. Elektrona tutulan ışık (dediğin
foton değil mi?) onu yörüngesinden fırlatıyor, bir bilardo topu misali. Sonucu
ise önemli ve Rutherford’un keşfettiği radyoaktif bozunumla güzel örneklenebiliyor:
Radyoaktif bir maddenin tam yarısının ne zaman bozunmuş olacağı kesin olarak
tespit edilebiliyor, ancak bozunumun seyri, hangi atomun bozunup hangisinin
bozunmayacağı bilinemiyor.
Geldik kuantum teorisinin kilit kavramlarından olan gözleme. Virgül
koymuştuk ya az evvel, bir daha bakıver oraya. Ardından, şairin, Gemlik’e doğru
denizi göreceksin, muştusuna atıfla biz de meşhur Schrödinger deneyine geliyoruz:
Kapalı bir kutu içinde canlı bir kedi, bir ampul zehirli gaz ve radyoaktif
bozunuma tabi bir madde var. Bozunum başladığı an ampul kırılacak ve kedi
zehirlenip ölecek. Normal dünyada bozunum ya başladı, ya da henüz başlamadı,
yani kedi ya ölü ya canlı denir. Kuantum mekaniğinde ise biz kutuyu açıp içine
bakana dek kedi ne ölmüştür ne de ölmemiştir. (Yani gözlemlenmeyen hiçbir şey
gerçek değildir!)
O halde, bir sistemi olasılıklardan birini seçmeye zorlayarak bir olasılığı
gerçeğe dönüştüren şey, o sistemi gözlemleme edinimi olur. Maddeler de bu ilkeye
tabi! Eşyayı gerçek (yahut parçacık yahut dalga) kılan gözlemlenmesi. Dikkat:
Olasılıklardan birini netleştirip diğerlerini çökmeye zorlayan özne bir
bilgisayar da olabilir. Önemli olan, kuantum seviyesindeki bir olayın sonucunun
kaydedilmesi.
Momentum ve konum gibi verilerin gözlemin ürünü olduğunu düşünürsek gözlenmeyenin
ne hareketi ne konumu olabilir. Heisenberg’e göre bir elektronun biz bakarken
ne yaptığına dair bilgimizin doğal bir sınırı var. Biz bakmazken ne yaptığı
hakkında ise hiçbir fikrimiz olamaz!
Mı acaba? Bilim çevrelerince henüz resmen kucaklanmasa dahi, pratikte
kuantum fiziğindeki birçok açmazın anahtarı paralel evrenler kuramında mevcut. Schrödinger’in
başımıza sardığı “kedi ya canlı ya ölü” ikilemi, paralel evrenlerde “kedi hem
canlı hem ölü” halini alıyor. Zira gözlemci, gözlemiyle, aynı anda var olan olası
durumlardan birini “kendi dünyasında gerçek kılıyor”. Kedinin öldüğü ya da yaşadığı
dünyada olmayı, kutunun içine bakarak “seçiyoruz”.
Kim bilir, belki de yaşadığımız dünya paralel evrenler arasında bir girişim
alanında. Gözlemci parçacığın hangi delikten geçtiğine baktığı anda girişim
kayboluyor, dünya netleşiveriyor, ben Ziya’yı yaratıyorum. O sırada, belki çok uzakta
belki de çok yakında, bir başka fezada, belki de ben Ziya oluyorum.
Nedir o vakit yüz yıllık araştırmanın tortusu abi, dediğini duyar gibiyim.
Cevabım carpe diem. Diyeceksin ki şimdi, abi içkili misin? Değilim dost. Sadece
şunu düşünüpdurum Milas ağzıyla: Bir foton ışık hızında hareket ettiği için
zamana tabi değil, zira hız arttıkça zaman yavaşlıyor ve ışık hızında duruyor. Demek,
başlangıçtaki foton için Büyük Patlama ile şu an aynı zaman. O halde vur
patlasın, çal oynasın baba, durduğun kabahat.
Kuantum Serserisi
