“Neden kuantum fiziğine sahibiz” – APA ile yaptığı bir röportajda açıkladığı gibi, Viyanalı kuantum fizikçisi Anton Zeilinger’i “en çok” ilgilendiren soru bu. Gelecekte ona daha fazla odaklanmayı planlıyor.
77 yaşındaki bilim adamı, 10 Aralık Cumartesi günü Fransız Alain Aspect ve ABD’li meslektaşı John Clauser ile birlikte Nobel Fizik Ödülü’nü alacak. APA, bir röportaj için onunla önceden Stockholm’deki Nobel Ödülü Müzesi’nde buluştu.
Soru: Burada, Stockholm’deki Nobel Ödülü Müzesi’ndeyiz. Bu ‘Bilimsel Onur Listesi’nin bir parçası olmak nasıl bir duygu?
Anton Zeilinger: Böyle bir soruyu nasıl yanıtlarsınız? Neredeyse en güzeli, arkadaş olduğum beş kişinin de son üç yılın Nobel Ödülü sahipleri arasında olması (bunların hepsi bu yılki ödüllere pandemi nedeniyle iptal edildikten sonra davet edildi, not edin). Burada neredeyse bir aile birleşimi gibi ve harika. İşin güzel yanı, bu topluluğun gerçekten var olması: Az önce ekonomi alanında Nobel ödüllü bir kişi dolaşıklık hakkında bana yaklaştı. Anlamıyor ama sonunda anlamak istiyor.
Soru: Alain Aspect ve John Clauser “aile birleşimi”nde kesinlikle orada olacaklar, başka kim var?
Zeilinger: Emmanuelle Charpentier (Kimya Nobel Ödülü 2020, not), Reinhard Genzel (Fizik Nobel Ödülü 2020) ve Svante Pääbo (Tıp Nobel Ödülü 2022), hepsini uzun zamandır tanıyorum.
Soru: Nobel Fizik Ödülü’nü alacağınızın duyurulmasından bu yana geçen iki ayda işler sizin için nasıldı?
Zeilinger: Oldukça stresli bir dönemdi, buradaki hazırlıklar, ama aynı zamanda birçok soru ve e-posta sizi mutlu ediyor. Ama her şeye cevap veremedim ve bu kanaldaki insanlardan bunun imkansız olduğunu anlamalarını istedim ama herkes için mutluydum.
Soru: Nobel Kimya Ödülü sahibi Martin Karplus, kendisi de ödüle layık görülen meslektaşı Elias James Corey’nin kendisine ödülü 83 yaşına kadar almamış olmanın şanslı olabileceğini çünkü ödülün ona kazandırdığını söylediğini söyledi. araştırma için sessiz bir zaman. Şimdi 77 yaşında Nobel Ödülü’nü alıyorsunuz – araştırma için yeterince sessiz zamanınız oldu mu ve bir sonraki adım nedir?
Zeilinger: Umarım bilimime devam edebilirim, her yere bağlı kalmam ve bilimin büyük bir öncelik olduğundan emin olacağım.
Soru: Nobel Ödülü’nü açıkladığınızda, iplik fabrikalarına övgüler yağdırdınız – şimdiden yeni bir iplikhane icat ettiniz mi?
Zeilinger: Beni en çok ilgilendiren şey şu: Neden kuantum fiziğimiz var? Benimle birlikte Nobel Ödülü alan ve bu tür deneyleri ilk yapan John Clauser, geçtiğimiz günlerde bir etkinlikte şöyle dedi: ‘Hâlâ neler olduğunu bilmiyorum.’ Beni büyüleyen soru tam olarak bu: Neden kuantum fiziğimiz var? Sadece deneyleri güzel bir şekilde açıkladığı ve matematiksel olarak güzel olduğu için değil, görünüşe göre henüz bulamadığımız temel bir soru. Ve sanırım bunun için birkaç fikrim var – ama bunu size şimdi söylemek istemiyorum.
Soru: Gideceği yön hakkında en azından bir ipucu verebilir misiniz?
Zeilinger: Bunların bir kısmını zaten yayınladım. Mesele şu ki, her zaman kişinin gözlemlediği ve betimlemek istediği fiziksel gerçeklikten bahsediyoruz ve öte yandan bilgiden, bir kuantum durumu hakkında sahip olduğumuz bilgiden bahsediyoruz. Bu ayrımın kaldırılması gerektiğine inanıyorum.
Soru: Bahsettiğiniz Nobel ekonomi ödüllü gibi, ne üzerinde çalıştığınızı zor anlayan birçok insan var. Burada iki küçük ışık topum var – dolaşıklığın ne olduğunu açıklamak için tekrar denemek için onları kullanabilir misin?
Zeilinger: Eğer bunlar iki foton olsaydı, o zaman polarizasyona sahip olurlardı, bu da kendi polarizasyon düzlemlerinde farklı yönlerde salınabilecekleri anlamına gelir. Ve belli bir tür dolaşıklıkla, bir ışık parçacığını ölçmek, bunun gibi bir salınım yaptığını gösterir. Ama sonra diğeri tamamen aynı şekilde titreşir.
Soru: Ne kadar uzakta olurlarsa olsunlar?
Zeilinger: Ne kadar uzakta olurlarsa olsunlar – hep aynı. Sadece nasıl sallanacağını önceden bildikleri fikri yanlıştır. Tek fotona soruyorum: böyle mi yoksa ona dik mi sallıyorsunuz? Salınım şekli tamamen rastgele ve onu ölçtüğüm anda diğeri de aynı polarizasyona sahip. İkisi bunu önceden bilmiyorlardı, önceden belirlenmiş değiller ve birbirleriyle herhangi bir bağlantıları da yok.
Ve bu, Schrödinger’in bizi dünyanın nasıl olduğuna dair değer verdiğimiz fikirlerimizi terk etmeye zorladığını söylediği şeydir. Çünkü her biri tamamen rastgele olan -ki bunu biliyoruz, hiçbir gizli nedeni ve birbiriyle ilişkisi olmayan- iki ölçüm sonucu nasıl aynı sonucu verebilir? Büyük soru bu.
Soru: Başka bir soru da, bir bilim insanı için Nobel Ödülü’nden sonra ne olabileceğidir. Tıp Nobel Ödülü sahibi Eric Kandel kısa ve öz bir şekilde cevap verdi: “İkincisi.” Sizin için Nobel Ödülü’nden sonra ne geliyor?
Zeilinger: Nobel Ödülü bir hedef olamaz, bu baştan saçmalık. Sadece merak, sizi heyecan verici bulduğunuz bir şeyi yapmaya itebilir.
Soru: Avusturya’da pek çok bilim adamının yaptığı şey bu – bilimsel bir disiplinde bir Nobel Ödülü sahibi daha almamız neden neredeyse 50 yıl sürdü?
Zeilinger: Bu benim cevaplayamadığım sosyolojik bir soru.
Soru: Peki bir sonraki Nobel Ödülüne nasıl daha hızlı ulaşabiliriz?
Zeilinger: Bu soruya izin vermem. Mesele bu değil, Nobel Ödülü’ne aşırı değer biçmek. Örneğin benim akademik kariyerimde ve bu arada Schrödinger’in kariyerinde neyin önemli olduğu sorulabilir. Viyana’da – ben okurken ve bunun bugün hala var olduğuna inanıyorum – temel sorulara başka herhangi bir yerden çok daha fazla açıklık olması önemliydi. Yüzyılın başlarına kadar uzanan Boltzmann, felsefeyle de çok ilgiliydi. Temel problemlerin ilgi çekici görülmesi ve faydalı bir şeyler üretmek için bilim yapmak zorunda olmamanız çok ama çok önemli bir şey.
Soru: Bu özellikle Avusturya için ne anlama geliyor?
Zeilinger: Araştırmanın ne için iyi olabileceğini söylemesini istemekten vazgeçmek önemli olurdu. Bu aynı zamanda Avrupa araştırma finansmanı kurumları için de geçerlidir; artık sorularla başa çıkmak için hangi yöntemlerin kullanılacağını açıklamak talep edilmez. Çünkü gerçek atılımlarla ikisi de mümkün değil. 80’lerin sonlarında, üç parçacık dolaşıklığı (GHZ durumu, t.y.) gibi bir şeyi nasıl gerçekleştireceğime dair hiçbir fikrim yoktu, ama benim amacım buydu. Ve başarılı olmak on yıl sürdü. O zamanlar, AB düzeyinde adet olduğu üzere, bunu nasıl yaptığımı bir araştırma projesinde açıklamak zorunda kalsaydım, bunu yapamazdım. Önemli olan, gerçekten temel sorulara bu açıklık, nasıl yapmak istediğinizi bile bilmediğiniz ve neye iyi geldiğini bile bilmediğiniz bir şeyi finanse etmeye açıklık.
Soru: Bununla birlikte, bu gereklilik, araştırmanın uygulama potansiyeli hakkında giderek daha fazla soru sorma eğilimine açıkça aykırıdır.
Zeilinger: Bu eğilim bir felaket. Ne yazık ki, dünya çapında böyle ve bu iyi değil. Diğerleri zaten böyle aptalca bir trend izliyorsa, Avusturya’nın karşı önlem alma şansı olabilirdi. Ama sonra çok bilinçli ve çok güçlü bir şekilde.
Soru: Nobel Ödülü kazananlardan, Nobel Ödülü’nü en önemli gördükleri bilimsel çalışma için almadıkları hissine kapıldıkları tekrar tekrar duyuluyor. Peki ya sen?
Zeilinger: Nobel Ödül Komitesi’nin bilimsel gerekçesinde, çok önemli bir nokta dolaşıklık değiş tokuşu – bu benim en önemli iki çalışmamdan biri. Çünkü orada, birbiriyle kesinlikle hiçbir ilgisi olmayan parçacıkların dolaşık olabileceğini gösterdik. Bana göre bu, bilginin ne kadar önemli olduğunu gösteriyor. İkinci çalışma, GHZ durumudur – bunlar en önemli iki şeydir. Kısmen eğlenceli oldukları ve yapması harika olduğu için güzel deneyler de yaptık. Ve aniden birisi onu kullanabilir – bu benim için sorun değil, ama benim sorunum değil.
Soru: Ödül sahipleri bağışladıkları nesneleri bugün Nobel Ödülü Müzesi’ne getirdiler – ne göreceksiniz?
Zeilinger: Biri elektro-optik bir modülatör, pirinç bir tüp içindeki bir kristal, içine polarizasyon düzlemi döndürülmüş ışığın gönderildiği. Bir elektrik voltajı uygulanarak, polarizasyon nanosaniye mertebesinde çok hızlı bir şekilde değiştirilebilir. Deneylerimiz için buna ihtiyacımız var. İkincisi ise dolaşık fotonları yaratmak için aldığınız küçük bir kristaldir.
Soru: Nasıl karışıyorlar?
Zeilinger: Oraya bir lazer giriyor ve nispeten düşük bir olasılıkla ama yine de bir çift dolaşık foton yaratılıyor. Bu, deneylerimizde ileriye doğru büyük bir adımdı. Clauser ve Aspect’in henüz böyle kaynakları yoktu. Clauser, orijinal dolaşık foton kaynağını bağışladı. Bu devasa bir vakum tüpü ve bizim için sadece bu küçücük kristal. On yıllık araştırmamın ardından üç parçacık dolaşıklığımı göstermemi mümkün kılan teknik ilerlemeyi görebilirsiniz. Başlangıçta bu kristallerin ya da bu kadar hızlı elektro-optik anahtarların var olacağı hakkında hiçbir fikrimiz yoktu.
Soru: Aklınızdaki deneyleri gerçekleştirmek için şimdi hangi teknolojik buluşa ihtiyacınız var?
Zeilinger: Bir kaynağa, ayarlayabileceğim küçük bir kutuya ihtiyacım var, şu kadar dolaşık yedi foton istiyorum ve sonuç bu özelliklere sahip yedi foton. Bu, birçok kişinin dilediği büyük havuç ama kimse bunu nasıl gerçekleştireceğini bilmiyor.
(Görüşme Christian Müller/APA tarafından yönetildi)