Bilim kurgu filmlerinde senaristlerin söz kalabalığı yapmak için kullandığı; yada kız arkadaşını etkilemeye çalışmak için çeşitli fizyolojik terimlerle kullandığı bir alandır kuantum. Aslına bakarsak zamanı çok da fazla eskiye dayanmayan kuantum fiziği, 20. yüzyılın tam da başlangıcında doğrusu 1900 senesinde ortaya çıkan bir kavram.
Max Planck ‘in 1900’de kara cisim ışıması üstüne yapmış olduğu araştırma, 1905 senesinde Albert Einstein ’ın dalga özellikleri olan ışığın bununla birlikte sonrasında foton diye adlandırılacak olan belirli büyüklükte enerji paketlerinden oluştuğunu açıklamaya çalışmasıyla ‘fenomen’ hale gelen kuantum, hem oldukça karışık hem de oldukça rahat… Hayır hayır oldukça karmaşık; yazının sonunda halen daha isminizi hatırlıyorsanız tamamdır.
1. Kuantum, kuantum nedir bu kuantum?
Kuantum, Latince ‘miktar’ anlamına gelen bir terimdir. Çağıl bilim anlayışına bakılırsa bir enerji yada maddenin mümkün olan en ufak birimi olarak tanımlanır. Aslına bakarsak Rönesans süreci İtalya’sına kadar dayanan kuantum, fizik teorisyeni Max Planck ’in 1900 senesinde yapmış olduğu çalışmayla çağıl bilim hayatına adımlarını attı.
2. Max Planck… Kuantumun sorumlusu
Kuantum teriminin genel olarak 1900’de yaşamımıza girdiğinden bahsetmiştik. Alman Fizik Derneği ’ne çalışmasını suna Max Planck, bir cismin sıcaklığının değişmesinin peşinden turuncudan maviye yada kırmızıya dönen renk değişimlerinin nedenini araştırmaya başladı.
20. yüzyıla girildiğinde ise Planck, enerji değişiminin devamlı olmadığını; enerji değişimlerinin ‘kuantalaşmış’ doğrusu kesikli bulunduğunu keşfetmişti.
Kuanta adını verdiği enerji paketlerini formülüze ederek; bazı değişik ısı seviyelerinin, renk enerjilerinin bazı alanlarını işgal edeceğini buldu. Şu demek oluyor ki tabiat yasalarının temel anlayışı yerle bir oldu…
3. Doğal ki de Albert Einstein olmadan olmaz!
‘Siyah Cisim Işıması’ adını verdiği ve size demin bahsettiğimiz çalışmasıyla Nobel alan Planck, temeli atmış oldu sadece sonrasını getiremedi. 1905 yılına gelindiğinde ise Albert Einstein, enerjinin yalnızca kuantunize olmadığını radyasyonun kendisinin de kuantizasyon bulunduğunu ileri sürdü. Einstein’ın daha sonradan nefrete dönüşecek kuantum aşkı da bu yıl başlamıştı.
4. Kuantum torpilli mi de bu kadar hususi?
Kuantum dünyasında bir şeyin gözlemlenmesi, gerçekleşecek olan fizyolojik süreçlerin tamamını etkisinde bırakır. Parçacıklar dalga benzer biçimde, dalgalar da parçacıklar benzer biçimde hareket eder. Madde uzayda hareket etmesine gerek kalmadan bir noktadan başka bir noktaya ulaşabilir.
Informasyon ise mesafe ne kadar uzak olursa olsun anında hedefe aktarılır. Kuantum fiziği de tüm bu söylemleri geçerli kılar; aslen bizlere, tüm evrenin olasılıklardan ibaret (How I Met Your Mother, Ted Mosby aklına gelenler) bulunduğunu söyler. Bu olasılıkların milyarlarca olması da kuantumu hususi kılar.
5. Yorumlar, hipotezler…
Kopenhag Yorumu ve Çoklu Dünya Hipotezi, gerçekliğin doğasını idrak etmek için en etkili iki yorumdur. Meşhur kimyager Niels Bohr; makro ve mikro boyutun değişik fizyolojik ilkelerle incelenmesi icap ettiğini savunuyordu. Durumu, bilinmeyen herhangi bir nesnenin aynı süre diliminde tüm ihtimaller içinde durumlarda var bulunduğunu belirtiyordu. Buna da ‘Süperpozisyon İlkesi’ adını vermişti.
Kuantum deneylerine değiniyorsak Schrödinger ’in o meşhur kedi deneyini de göz önünde bulundurmamız lazım. Canlı bir kediyi kalınca kutuya yerleştirelim, peşinden bir şişe zehir kutunun içine salınsın ve kutuyu tekrardan kapatmış olalım.
Eğer kutuyu açarsak kedinin durumu hakkında net bir data edinebiliriz; sadece açmazsak kedinin durumuyla ilgili iki ayrı veriye ulaşabiliriz.
Kuantum fiziğine dair bir başka yorum ise Çoklu Dünya Hipotezi’dir. Bu kuram, kuantum sisteminin seçimlerle her iki vakadan birini belirlediğini savunur. Sadece bunlardan yalnız birisi bizim evrenimizde gerçekleşir; diğeri ise paralel evrende (o mevzu çook derin, fakat sitemizde bulabilirsiniz) gerçekleşir.
Mevcud her evrendeki her olayın olma ihtimali yeni bir evreni meydana getirir. Fakat bu evrenler içinde net bir etkileşim yoktur. Stephan Hawking ve Richard Feynman, bu kuramın ilk savunucularıdır.
6. Esasen karışık, bir de kendisine engel yaratıyor.
Kuantum engeli, bir parçacığın kuantum durumu ölçmek için öteki parçacıklara kısaltmalar koymasıyla meydana gelir. Bu paradoksa bakılırsa; nesnelerin fizyolojik özellikleri, ölçümden bağımsız olarak kati niceliklere haiz olmalıdır. Aksi halde kuantum engeli meydana gelir.
7. Klasik fizik mi kuantum mu? Kobe mi Jordan mı?
Ilk olarak LeBron James fanatikleri, James kıyaslamada olmadığı için kusura bakmayın… Evet fiziğe dönecek olursak; Klasik fizik insanoğlunun dışarıdan gözlem yapmış olduğu bir bilimdir sadece kuantum fiziğinde insan bütünün bir parçasıdır, yapmış olduğu hesabın içindedir, bir öteki anlamda, gözlemin içindedir her ufak parçasına kadar içinde bulunur. Bir basketbol topu yapısı ve rengi malum bir nesnedir; fakat içindeki atomlar kuantum fiziğine aittir.
8. Dünyaya tesiri say say bitmez…
Görelilik İlkesi ’nden Her Şeyin Teorisi’ne kadar dünyayı şekillendirmemizi elde eden kuantum teorisi, bununla birlikte filmlerin ödül almasını da elde eden, kuantum; çağıl fiziğin temelini de oluşturmaktadır. Optik, kimya, bilgisayar, gizyazı çözümü ve oldukça daha çok alanda uygulamalı olarak kullanılır.
Bilim insanlarını bile bilimden bezdirmiştir kuantum; fakat dehalığın sırrı da aslına bakarsanız bu değil mi?
Evet kuantum bu sözümüz sana,
‘’Gündelik hayatta hiçbir şey öngörülemez değildir. bununla birlikte, hiçbir şey tam anlamıyla rastlantısal da değildir’’
Fizik sınırlarını fazla aşmadan, birazcık da keyifli bir üslupla kuantum hakkında yaptığımız emek harcamayı okudunuz. Fakat soruya gelecek olursak; doğal ki de Kobe Bryant…
Editör / Yazar: Şimal KILIÇ