



Schrodinger' in Kedisi
Kuantum mekaniğinin temel dalga denklemini yazan Erwin Schrodinger (1887 - 1961) de sonraki yorumları kabullenmeyenler arasındadır...Schrodinger, sonucta kuramdan (gelişmesine katkıda bulunduğuna pişman olduğunu soyleyecek kadar!) soğudu. Bundan sonra o da Einstein gibi kuramın “mantıksızlığını” carpıcı bicimde ortaya koyacak ornekler aramaya koyuldu. 1935'te ortaya koyduğu “Schrodinger’in Kedisi” adı ile anılan duşunce deneyi bunların en unlusudur. Aynı yıl Einstein,Podolski ve Rosen, " EPR Deneyi" adıyla bir duşunsel deneyle kuantum kuramının aldığı bicimi eleştirmeye calıştılar. Ama zaman Schrodinger'i ve Einstein'i değil, kuantum kuramını haklı cıkardı. Şimdi Schrodinger'in duşunce deneyini gorelim.
Sağlıklı bir kediyi hava alabilen bir kutu icine koyalım. Kutuda zehirli bir gaz şişesi bulunsun ve bu gazın şişeden salınmasını sağlayacak mekanizma, bozunma yarı omru 1 saat olan bir radyoaktif parcacık ile kontrol edilsin. Bu mikroskobik parcacığın davranışını ancak kuantum mekaniği ile ifade edebiliriz, fakat şimdi makroskobik bir sistem olan kedinin kaderi de artık parcacığın davranışına bağlanmış oluyor. Schrodinger’in iddiasına gore 1 saat sonunda kedinin canlı ve olu olma olasılıkları eşit. Dalga fonksiyonunun anlamı ‘ya bozunma oldu ve kedi oldu ya da olmadı ve kedi hayatta’ gibi uc iki olasılığı anlatmaktan ibaret değil. Schrodinger’in analizi doğru ise kuantum kuramı, (birisi bakıp durumu bu iki secenekten birine indirgeyene kadar) kedinin iki durumunun yan yana bulunduğunu soyluyor.Yarı olu-yarı diri. Schrodinger, bu kadar mantığa zıt bir kuramın duzeltilmeye muhtac olduğu sonucuna varıyor. Buna karşılık bircok fizikci (Hawking, Gell-Mann ve başkaları) bu problemin yapay olduğu goruşundeler.”(1)
Schrodinger’in Kedisi Deneyi Nasıl Yorumlanmalı?
Bir kere atomik ve molekuler dunyanın olasılık duşuncesi makrodunyaya taşınmış bulunuyor.Cunku gozlem yapmadığımız surece kenidinin olu ya da diri olduğunu bilemeyiz.Buradaki yanıt da "Kedi yuzde elli olu,yuzde elli diri" yorumundan cok, olu ve diri olma olasılığı eşit anlamına gelmektedir.
Stephan Hawking (1942-...) şoyle diyor: “Kanımca, modelden bağımsız bir gercekliğe karşı dile getirilmeyen inanc, bilim felsefecilerinin kuantum mekaniği ve belirsizlik ilkesi konusunda karışlaştıkları gucluklerin altındaki nedendir. Schrodinger’in kedisi denen unlu bir duşunce deneyi vardır. Bir kedi kapalı bir kutunun icine yerleştirilir. Ona yonelik bir silah vardır ve belirli bir yonde bir radyoaktif cekirdek bozunursa silah ateş alacaktır, bunun gercekleşmesinin olasılığı yuzde 50'dir. (Bugun, yalnızca bir duşunce deneyi olarak bile, hic kimse boyle bir şey onermeye cesaret edemez, fakat Schrodinger’in zamanında hayvanların ozgurluğu kavramı henuz duyulmamıştı).
Eğer biri kutuyu acarsa kediyi ya olu ya canlı bulacaktır. Fakat kutu acılmadan once kedinin kuantum durumu olu kedi durumuyla kedinin canlı olduğu durumun bir karışımı olacaktır. Bazı bilim felsefecileri, bunun kabul edilmesini cok guc bulurlar. İnsanın yarı hamile olabilmesinden ote kedinin yarı vurulmuş,yarı vurulmamış olması mumkun değildir Onların icinde bulundukları gucluk,dolaylı olarak bir nesnenin belirli bir tek gecmişe sahip olduğu klasik bir gerceklik kavramını kullanmalarından kaynaklanır. Kuantum mekaniğinin temeli, farklı bir gerceklik goruşune sahip olmasıdır. Bu goruşte bir nesne yalnızca bir tek gecmişe değil,mumkun olan tum gecmişlere sahiptir. Coğu durumda belirli bir gecmişe sahip olma olasılığı,biraz farklı bir gecmişe sahip olma olasılığını siler,fakat belli durumlarda komşu gecmişlerin olasılıkları birbirini guclendirir. Nesnenin gecmişi olarak gozlemlediğimiz şey, bu guclendirilmiş gecmişlerden biridir.
Schrodinger’in Kedisi durumunda guclendirilmiş olan iki gecmiş vardır. Birinde kedi vurulmuştur,diğerinde ise canlı kalır. Kuantum kuramında her iki olasılık birlikte varolabilir. Fakat bazı felsefeciler, acıkca belirtmeden kedinin yalnızca bir gecmişi olabileceğini varsaydıkları icin kendilerini cıkmazda bulurlar. Her bir parcacığın belirli,tek bir gecmişi olduğu yolundaki varsayıma ilk olarak Feynman karşı cıktı. İkinci Dunya Savaşını izleyen yıllarda Feynman, parcacıkların uzay-zamanda olası her yol boyunca,bir konumdan diğerine ilerlediği onerisini getirdi. Feynman her bir yorunge ile biri dalganın boyutu-genliği biri de fazı- cukurda ve tepede bulunması- olmak uzere iki sayıyı ilişkilendirdi. A'dan B'ye giden bir parcacığın olasılığı, A ve B'den gecen her olası yolla ilgili dalgaların toplanmasıyla bulunuyordu.Gundelik dunyada nesneler,bize başlangıc ve sonuc hedefleri arasında tek bir yol ,tek bir yorunge izliyormuş gibi gorunur.Bu durum Feyman'ın birden fazla gecmiş(ya da gecmişlerin toplamı) kavramıyla uyum gosterir mi? Evet. Cunku her bir yola sayılar verme kuralı,buyuk nesneler icin yolların katılımları birleştiğinde,biri dışında butun yolların birbirini etkisizleştirmesini gerektirir.Yani sonsuz yol ceşitinden sadece biri,makroskopik nesnelerin harekete gozonune alındığı surece onemlidir ve bu yorunge de Newton'uun klasik hareket yasalarından ortaya cıkandır.
Zamanın doğası fizik kuramlarımızın gerceklik kavramını belirledikleri bir başka alan orneğidir. Eskiden zamanın sonsuza kadar aktığının acık olduğu duşunulurdu, fakat gorelilik kuramı, zamanı uzay ile birleştirmiş ve her ikisinin Evren’deki madde ve enerji tarafından eğrilebileceğini veya bukulebileceğini soylemiştir. Boylece zamanın doğasını kavrayışımız Evren’den bağımız olmaktan onun tarafından şekillenmiş olmaya doğru değişmiştir. O zaman, zamanın belirli bir noktadan once kolayca tanımlanamayabileceği anlaşılır oldu; zaman icinde geriye gidilirse aşılamaz bir engele, otesine kimsenin gidemediği bir tekilliğe gelinebilir. Durum boyleyse,kimin veya neyin buyuk patlamaya neden olduğunu veya onu yarattığın sormak anlamlı olmaz. Neden olma ve yaratmadan soz etmek, dolaylı olarak, buyuk patlama tekilliğinden once bir zaman olduğunu varsayar. Yirmi beş yıldır, Einstein’ın genel gorelilik kuramının zamanın on beş milyar yıl once bir tekillikte bir başlangıca sahip olması gerektiği kestiriminde bulunduğunu biliyoruz. Fakat felsefeciler, henuz bu fikre ulaşamamışlardır. Onlar hala kuantum mekaniğini altmış beş yıl once(Hawking bu kitabını 1993'te yazmıştı) atılan temelleri konusunda endişeleniyorlar. Fiziğin keşif alanının daha ileri gittiğini kavramıyorlar.
Daha da kotusu, Jim Hartle ve benim Evren’in herhangi bir başlangıc veya sona sahip olamayabileceğini ileri surduğumuz matematiksel sanal zaman kavramıdır. Sanal zaman hakkında konuşmam nedeniyle bir bilim felsefecisi bana şiddetle saldırmıştır. O : “Sanal zaman gibi bir matematiksel hilenin gercek Evren’le nasıl bir ilgisi olabilir?” demiştir. Kanımca bu felsefeci teknik matematiksel gercek ve sanal sayılar terimleri ile gercek ve sanalın gunluk dilde kullanılma şeklini birbirine karıştırıyor. Şu sozler benim tezimi acıklar: Kendisini yorumlamakta kullanacağımız bir kuram veya modelden bağımsız olarak neyin gercek olduğunu nasıl bilebiliriz?
Evren’i yorumlamaya calışırken karşılaşılan problemleri gostermek icin gorelilik ve kuantum mekaniğinden ornekler kullandım. Goreliliği ve kuantum mekaniğini anlamanız veya hatta bu kuramların yanlış olmaları onemli değildir. Gostermiş olmayı umduğum şey,bir kuramın bir model olarak değerlendirildiği bir tur pozitif yaklaşımın, en azından bir kuramsal fizikci icin, Evren’i anlamanın tek yolu olduğudur. Evren’deki her şeyi tanımlayan tutarlı bir model bulacağımız konusunda umutluyum. Bunu yaparsak bu insan soyu icin gercek bir zafer olacaktır.”(2)
__________________