Bir söz verdim Schöredinger’in kedisinin kutusuna düştüm

Derken iş ciddiye bindi, oturup ders çalışayım da modern fiziğin bu en karmaşık konusunu, Einstein ile Bohr’u birbirine düşüren ve hâlâ daha da üzerinde tam bir anlaşma sağlanamayan konusunu yazayım dedim.
Hay demez olaydım. Çünkü, vakti zamanında Erwin Schrödinger adlı Avusturyalı fizikçi tarafından ortaya atılan kuvantum dalga fonksiyonu denklemi, modern fiziğin merkezindeki en büyük tartışmayı oluşturuyor aslında.
* * *
20. yüzyılın yaşamış en büyük en önemli beyinlerinin bile çözemediği bir sorunu benim çözmem gerekmiyor elbette ama bu sorunu böyle bir gazete köşesinde anlaşılır bir dille anlatmak bile bir mesele.
Aslında Schrödinger’in denklemi görece basit. Atom altı parçacıkların ‘kuvantum’ durumunu hesaplamaya yarayan bir denklem bu. Sorun da zaten denklemden değil, bu denklemin ve sonuçlarının nasıl yorumlanacağından kaynaklanıyor.
Çünkü denklemde yaptığınız hesabı bir de deneyle veya gözlemle sınamak istediğinizde, dalga fonksiyonu çöküyor. Yani, denklemin teorik olarak söylediklerini gerçek hayata, fiziki evrene bir türlü uyarlayamıyorsunuz.
Dalga fonksiyonuyla ilgili en meşhur ‘düşünce deneyi’ni hepimiz biliyoruz: Bir kutunun içinde bir kedi koyuyoruz ve bir de elektronla birlikte eğer o elektron çarparsa kırılacak bir muhafazanın içinde zehir.
Kutu kapalıyken, kedimiz yüzde 50 olasılıkla yaşıyor, yüzde 50 olasılıkla ölü. Hatta aynı anda hem yaşıyor hem ölü kedi.
Kutuyu açıp bakacak olursak göreceğiz ne olduğunu ama o zaman da ‘dalga fonksiyonu çökecek’ çünkü bizim gözlemimiz denklemin sonuçlarından birini ‘gerçek’ yapacak, diğerini eleyecek.
Bu denklemin yarattığı tartışma ve ortaya çıkan çelişkili durum öyle büyük ki, örneğin Einstein sonunda şunu söylüyor: ‘Ne yani, siz o tarafa doğru bakmazken Ay’ın gerçekte orada olmadığını mı düşünüyorsunuz?’
* * *
Gerçekten de derin bir felsefi tartışma: Biz bakmıyorken fiziki gerçeklik de farklı mı?
Var mı? Yok mu?
Dediğim gibi sorun Schrödinger’in denkleminden değil, onun yorumlanışından kaynaklanıyor. Yorum akımları içinde en fazla kabul görmüş veya sesi en fazla çıkmış olanı, ‘Copenhag Yorumları’ dizisi, yani Niels Bohr ve arkadaşları.
Ama yegane yorum bu da değil. Nitekim, son dönemde fizikçiler arasında en fazla kabul görmeye başlayan yorum, ‘çoğul evrenler’ teorisi.
Yani, Schrödinger’in kedisini görmek için kutuyu açtığımızda kedinin kaderi/geleceği de ikiye bölünüyor. Bir evrende kedi yaşamaya devam ediyor, diğerinde ölüyor.
Bu durum her kuvantum gözlemi, hatta her gözlem için geçerli. Etrafımızı gözledikçe, olası şimdiki durumlardan sadece birini görüyoruz, diğer gerçekler kendileri için yeni bir gelecek yaratıyor ve onlar da yaşıyor.
Schrödinger’in denkleminin yol açtığı ve bizim evreni kavrayışımızı zorlayan yegane sonuç bu da değil üstelik.

Einstein’ın yanılgısı ve ‘dolanıklık çağı’

SCHRÖDINGER’in dalga fonksiyonu denklemi ve sonrasında çıkan tartışmaların ardından gelen yorumların kavga çıkarması kaçınılmazdı.
Kavga aslında iki felsefi bakış arasındaydı. Einstein, fiziksel gerçekliğin bir tane olduğuna ve bu gerçekliği cebirsel biçimde ifade edebileceğimize inanıyordu. Oysa kuvantum mekaniği ve o mekaniğin ana ögesi haline gelen Schrödinger’in dalga fonksiyonu denklemi birden fazla fiziki gerçeklik ihtimalini hiç dışlamıyordu.
1935 yılında Einstein, iki arkadaşıyla birlikte bugün ‘EPR’ diye bilinen meşhur makalesini yayınladı. Bu makalede Einstein ve arkadaşları ‘Yerel gerçeklik’ adını verdikleri bir ilkeden söz ediyorlardı.
Yani, diyelim burada meydana gelen bir fiziksel olay başka bir yerde olan olayı anında etkilemez.
Bu ilke başlangıçta son derece sıradan gibi gözükebilir. Çünkü Einstein’in görelilik teorisi zaten bunu söyler: Hiçbir şey ışıktan hızlı gidemeyeceğine göre, burada yaşanan bir olayın haberi (bilgisi) de ışıktan hızlı gidip başka bir yerdeki olayı etkileyemez. Yani nedensellik ilkesi bozulmaz.
* * *
EPR makalesi üzerine Erwin Schrödinger, Einstein’a bir mektup yazdı. Bu mektupta Schöredinger, ‘dolanıklık’ (İngilizcesi ‘entanglement’) diye bir kavramdan söz etti.
Buna göre, parçacıklar çiftler halindeydi ve bu çiftlerin birbirine dolanıklığı yüzünden bazen parçacık, tam da bizim onu beklediğimizi biliyormuş gibi gözükmesi gereken yerde gözükerek dalga fonksiyonunu ‘çökertiyor’du.
İşte bu kuvantum dolanıklığı konusu 20. yüzyılın ve belki bugünün de en çok konuşulan, üzerinde en çok çalışılan konularından biri. Ve bugün Einstein’ın ‘yerel gerçeklik’ derken yanıldığı deneylerle kanıtlandı. Dolanıklık, bazı haberlerin ışıktan hızlı hareket eden parçacıklarca başka yerlere taşınmasına ve dolayısıyla daha gerçekleşmemişken o olaydan haberdar olunmasına yardımcı oluyordu.
Bu konuyu merak edenlere, İngilizce’de çıkmış çok iyi bir kitabı, ‘The Age of Entanglement’i tavsiye ederim.

Kuvantumdan metafiziğe yol gider mi?
 
MAALESEF, kuvantum mekaniğinin bizim alışılageldik gerçeklik duygumuzu sarsan bulguları, dünyanın dört bir yanında insanlar tarafından metafiziğe açılan, bilinemezliğe açılan birer yol olarak da kullanılıyor.
En basiti, zaten adını ‘kuvantum’dan alan şarlatanlık. Bu şarlatanlar bir ara televizyonlara falan çıkıp müthiş ‘bilimsel’ saçmalıklar anlatıp duruyorlardı.
Hadi onlar açık açık şarlatan, peki ya kuvantumun bazı bulgularını alıp buradan hareketle neredeyse dini sonuçlara varanlar, fiziki gerçekliğin aslında hiç olmadığını söyleyenler ne olacak?
Spor olsun diye ‘dalga fonksiyonu’ kelimelerini internet arama motoruna yazdım, karşıma çıkan web sitelerinin ezici çoğunluğu kuvantum mekaniğini metafizik bazı sonuçlara varmak için kullanmış Türkçe sitelerdi.
Açıkçası, anti-bilimin ben ülkemizde bu denli yaygın olduğunu ve ince ince ama çok kapsamlı çalıştığını ilk kez fark ettim.