18 Eylül 2007 Salı

Schrödinger’in Kedisi

Schrödinger, dışarıdan tamamen izole edilmiş ve gözlemlenmeyen bir kutunun içine bir adet tetik işlevi görecek radyasyon sayacı, bir adet içi siyanür dolu şişe, bir adet çekiç koyar. Bu kutunun içini görmemiz mümkün değildir. Hatta bir kamera ile içini takip etmemiz de söz konusu değildir. Kutunun içine bir adet kedi ve yarılanma-ömrü (ya da bozunma diyelim) 1 saat olan bir adet radyoaktif parçacık da konulmuştur. Radyoaktif parçacık bir saat sonra bozunmaya başladığı andan itibaren sayaç radyoaktiviteyi saptayacak, mekanizma gereği çekiç şişeyi kıracak ve siyanür açığa çıkacak, böylece kedi ölecektir. Fakat durum bu kadar basit değildir. Üst üste gelme ilkesi nedeniyle 1 saat sonra parçacık hem bozunmuştur ve hem de bozunmamıştır.

Kuantum mekaniğine yaptığı katkılardan dolayı 1935 yılında Nobel alan Schrödinger, söz konusu kuramın sahip olduğu garipliklerin de farkındaydı. Kuantum mekaniğine göre bir elektron, şu atomun etrafında dönüp durduğunu sandığınız kütlesiz sanılan şey, hiç de öyle sanıldığı gibi atom çekirdeğinin etrafında dönüp durmuyordu. Aynı anda birçok yerde dönüyordu. Üstelik artık atom sadece proton, nötron ve elektrondan oluşan, çocukların bile rahatlıkla öğreneceği kolaylıkta küçük bir çekirdek aile bile değildi. Kırk küsür başka parçacık da vardı. Bul Allah bul; bu işin sonu da gelmiyordu. Her bulunan parçacık başka parçacıklara kapı açıyordu. Nasıl ki makro-evren sonsuz bir açıklıkta açıldıkça açılıyordu, mikro-evren de adeta onunla tersine yarış içindeydi. Bu işe “dur” diyecek kimse de yoktu. Çünkü Pandora’nın kutusu artık açılmış ve hatta 1945’te görüleceği üzere Hiroşima ve Nagasaki, “kutudan çıkana” razı olacaktı. Öte yandan Heisenberg, “Belirsizlik İlkesi” ile herkesin kafasını daha da bulandırmıştı. Buna göre bir parçacığın aynı anda konumunu ve hızını belirlemenize olanak yoktu. Konumunu belirlediğinizde hızı, ya da kütle ile çarpımı olan momentumu, bir bilinmeyendi. Hızını bildiğinizde konumu “her yer” oluyordu. İkisini birden bilmenize olanak yoktu. Ölçüm cihazları bu belirsizliğe neden oluyordu ve görünüşe göre konu, ölçüm cihazlarının teknolojisi ile ilgili değildi, bizzat ölçüm eyleminin kendisi bu belirsizliğe neden oluyordu. Yetmemiş, üst üste gelme denilen bir mevzu bulunmuştu. Buna göre bir sistem aynı anda birkaç farklı “durumda” bulunabiliyordu. Klasik anlayışa göre bir elektron belli bir anda belli bir yerde olmalıyken, kuantum mekaniği bunun yanlış olduğunu, bir elektronun aynı anda birkaç başka yerde olabildiğini söylüyordu. Aslında bu durum, bulunan bu gerçeklik, sadece mikro-evren için geçerli değildi, makro-evren için de aynı fizik yasaları geçerliydi. Zaten fiziğin eşdeğerlik ilkesi gereği bir yasa evrenin her yerinde, her zaman ve her sistemde geçerli olmalıydı. Ancak bizim dünyamızda aynı anda birkaç yerde bulunmak her babayiğidin harcı değildi.

Üst üste gelme ilkesi nedeniyle 1 saat sonra parçacık hem bozunmuştur ve hem de bozunmamıştır. Söz konusu hal bir olasılık mevzusu değildir. Adı üstünde bir haldir. Yani orada kalkıp bozunma ve dolayısıyla kedinin ölme olasılığı % 50 diyemezsiniz. Bu izahat kuantum mekaniğine göre anlamsızdır. Makro-evren algılayışında size göre olasılık olarak görülen hadise kuantum mekaniğinde aynı anda bir arada olma halidir. Meseleyi algılamak kolay değildir. Bizim kocaman dünyamızda ölü ya da diri kavramı aynı anda yer almamaktadır. Ne var ki, bilim adamlarının deneylerle sınayıp anladıkları üzere, Allah bu radyoaktif parçacıkları böyle yaratmıştır. Bu parçacıklar aynı anda hem bozunmuş ve hem de bozunmamış olabilmektedir ve bu nedenle bizim kedimiz hem ölmüş ve hem de ölmemiş olabilmektedir. Eğer kalkıp kutuyu açarsanız “ölçme” işi yaparsınız ve iki seçenekten biriyle karşılaşmanız söz konusu olacaktır. Kedi ya ölüdür, ya diri.. ya da açmayıp siyanür şişesinin kırılma sesini işitirseniz yine bir ölçme işi yaparsınız ve yapılan her ölçme işi sonucu etkileyen bir eylemdir. Belirsizlik ilkesinde ifade edildiği üzere mikro-evrenler fiziği ölçmeyle anlaşılmayacak kadar karmaşıktır. Çünkü bizzat ölçme eylemi ölçülen olguyu değiştirmektedir. Ölçülen şey, olgunun o anda içerdiği gerçeklik değildir. Başka bir gerçekliktir. Aynı anda bir çok elektronu ölçmeye kalktığınızda sadece o elektronun bulunduğu konumlardan biriyle karşılaşırsınız. Diğer konumlardan haberiniz olmaz. Bu duruma bilimde “çökme” denir. Bir mikro-evren parçacığını ölçtüğünüzde onun çökmesine neden olursunuz. Kedinin durumu, kuantum mekaniğine göre bir dalga fonksiyonudur. Bu fonksiyonun değeri 1 saat sonunda ölü kedi ve canlı kedinin toplamıdır. Tekrar ediyorum: Söz konusu durum olasılık toplamı değildir. Yani kedinin hayatta olma olasılığı % 50 dediğiniz anda yanlış yapmış olursunuz.

Kaynak: Gürkan Haydar Kılıçarslan, Eylül 2007 Yeni Harman Dergisi Medyalog köşesi, Schrödinger’in Demokrat Kedisi: Sarman adlı yazısından..