Schrödinger’in Kedisi Nedir?
Kuantum mekaniğinde , Schrödinger’in kedisi , kuantum süperpozisyon paradoksunu gösteren bir düşünce deneyidir .
Bu düşünce deneyi, 1935’te fizikçi Erwin Schrödinger tarafından, Albert Einstein ile bir tartışmada , Schrödinger’in kuantum mekaniğinin Kopenhag yorumunun sorunları olarak gördüklerini göstermek için tasarlandı . Senaryo, özellikle ölçüm problemini içeren durumlarda, kuantum mekaniğinin yorumlarının teorik tartışmalarında sıklıkla öne çıkar.
Schrödinger kedisi öldü mü?
Düşünce deneyinde, varsayımsal bir kedi , kaderinin gerçekleşebilecek veya gerçekleşmeyebilecek rastgele bir atom altı olaya bağlı olmasının bir sonucu olarak aynı anda hem canlı hem de ölü olarak kabul edilebilir.
Schrödinger’in Kedisi ve Kuantum Mekaniği’nin Paralel Evren Yorumu?
Kuantum mekaniği tuhaftır. Birçok tuhaf ve bir şekilde absürd teoriyi içerir. Bu yazıda kuantum mekaniğinin en sık konuşulan iki yorumunu ve bunların bazılarının neden Paralel Evren Yorumu’nu zorunlu kıldığını sizinle paylaşacağız.
Bilim inançla ilişkili değil, daha çok gözlem ve kanıtla ilişkilidir. Size tüm zamanların en başarılı fizikçilerinden birinin yürüttüğü enterasan bir düşünce deneyini açıklayalım.
Erwin Schrödinger bu düşünce deneyini Kopenhag’ın Kuantum Mekaniği Yorumunu çürütmek ya da kanıtlamak amacıyla gerçekleştirdi.
Kopenhag yorumu anlamak için öncelikle kuantum mekaniğinin nelerle ilgili olduğunu anlamalıyız. Kuantum Teorisi atomlar, atomaltı parçacıklar ve bunların birbirileriyle etkileşimleriyle ilgilenir. Ayrıca elektromanyetik alanlar, Higgs bozonu gibi çeşitli konular da kuantum mekaniğinin konularıdır. Kuantum dünyasına ait fenomenlere dair anlamamız gereken en önemli şey onların olasılığa dayanmasıdır.
Biz fizikçiler, kuantum sistemlerdeki partiküllerin özelliklerini ‘’Dalga Fonksiyonu’’ dediğimiz bir terimle ilişkilendiririz. Kuantum teorisine göre herhangi bir kuantum durumunun veya partikülünün ölçülmesi ölçümün kendisini etkiler. Başka bir deyişle fenomenin gözleminin aslında fenomeninin kendisini etkilediği söylenebilir. Diyelim siz bir uzaylısınız ve dünya gezegenine Ay’ın evrelerinden bihaber bir halde geldiniz.
Ay’ı gözlemlemediğiniz taktirde ay, dolunay, yeniay, hilal veya herhangi başka bir evrede bulunabilir. Ay gözlemlenmemiş haliyle bizim kuantum mekaniğinde süperpozisyon dediğimiz konumdadır. Ay’ı incelediğiniz zaman, imkan dahilindeki tüm olasılıklar tek bir konum haline gelir. Şimdi aynı düşünceyi partiküllere ve onların kuantum hallerindeki etkileşimlerine uygulayabiliriz.
Size tüm bu anlattıklarım Kuantum Mekaniğinin Kopenhag Yorumu olarak bilinir. İlk olarak 1920’lerde Niels Bohr ve Werner Heisenberg tarafından ortaya konulmuştur. Şimdi Schrödinger’in deneyine geri dönelim.
Erwin Schrödinger 1935’te Kopenhag yorumuyla ilgili bir hatayı kanıtlamak amacıyla bir düşünce deneyi ortaya attı. Geiger sayacı(iyonize radyasyonu ölçen bir sayaç), radyoaktif bir kaynak, bir çekiç, bir şişe zehir yerleştirilmiş bir kutunun içerisinde bir kedi yerleştirildi.
Belirli bir zaman diliminde radyoaktif kaynak çürüyerek çekici tetikleyecek şişeyi kıracak ve kediyi öldürecekti. Kedi dışarıdan bir gözlemci tarafından gözlemlenmediğinden ve kapalı bir kutuda bulunduğundan dolayı, kedi sağ veya ölmüş olabilirdi. Ancak aynı anda hem canlı ve hem ölü olamazdı. Buradaki asıl soru kuantum süperpozisyonunun ne zaman ortadan kalktığıydı.
(Süperpozisyon: Fizikte ve sistem teorisinde, süperpozisyon prensibi, tüm lineer sistemler için bir veya daha fazla uyarılar tarafından oluşan net tepki olarak belirtilen süper pozisyon özelliği olarak da bilinir. Kuantum mekaniğinde iki dolanık parçanın durumuna da süperpoziyon denilir.)
Bu paradoksu çözmek için Hugh Everett , Paralel Evrenler Yorumu olarak bilinen farklı bir yorumla ortaya çıktı. 1957’deki doktora tezi tam olarak da kuantum fenomeninin tek muhtemel sonucu olan evrensel bir dalga fonksiyonunun varlığını ifade ettiği bu görkemli teori hakkındaydı. Bu teori tüm olasılıkların aslında kendi gerçekliklerinde veya kendi evrenlerinde yaşanmış olduğunu ifade eder.
Böylece Schrödinger’in Kedisi paradoksu çözülmüş oldu. Paralel Evren yorumuna göre kedi aynı anda hem canlı hem de ölüydü ancak farklı evrenlerde veya farklı gerçekliklerin içinde. Bu gerçeklikler, fenomen dışarıdan bir gözlemci tarafından gözlemlenene kadar birleşemez veya etkileşemezler.
Zaman yolculuğu ile ilgili ilginç bir çelişki bulunuyor. Zaman düşüncesi düşünüldüğü kadar basit veya açık değildir. Ayrıca garip bir şekilde zaman daima tek yönlü ilerler. Konumuza dönersek bu ikileme Büyükbaba Paradoksu denir.
Dedenizi, babaannenizle evlenmeden önce öldürmek için zamanda geriye yolculuk ettiğinizi düşünün. Bu hamleniz geleceği değiştirecek; böylece dedeniz evlenemeyecek, babanız ve siz hiçbir zaman doğmamış olacaksınız. Tüm bunlar yeni bir soruyu beraberinde getiriyor; Eğer hiç doğmadıysanız ilk etapta zamanda nasıl geriye gittiniz?
Bu paradoksun zamanın yönünü bozmayan tuhaf ama gelecek vadeden bir çözümü var; sizin farklı bir gerçeklikte zamanda geriye gitmiş olduğu fikri. Dedenizi farklı bir evrenin veya gerçekliğin, farklı bir zaman boyutunda öldürüyorsunuz böylece onu öldürmüş olmanıza rağmen şimdiki zamanda hala canlı kalıyorsunuz.
Başka bir şekilde ifade edecek olursak, tüm bu olaylar, dedenizin ölümünün sizin varlığınızla çelişmeyecek birçok gerçeklikte veya birçok zaman boyutunda gerçekleşiyor.
Bu çözüm sınırsız sayıda evrenin dolayısıyla sınırsız sayıda zaman akışlarının ve sınırsız sayıda olasılıkların olabileceğini öne sürüyor.
Her şeyin başlangıcını düşünün. Evrenin başlangıcına dair kabul edilen tek teori Fr.Georges Lemaitre’nin öne sürdüğü Big Bang (büyük patlama) Teorisidir.
Evrenin uzay-zaman tekilliği olarak yoğunlaştığı ve ani bir şekilde genişlemeye başladığını biliyoruz. Bundan sonraki her adım açıklanabilir ve gözlemler sonucu sağlam bir biçimde doğrulanmıştır.
Gel gelelim bilmediğimiz şey tekilliğin nereden geldiğidir. Eh, bunu açıklamak için bir takım spekülasyonlar bulunuyor. Çoğu kozmolojist Big Bang’in iki ya da daha fazla evrenin birbirlerini etkilemesi sonucunda gerçekleştiğine inanıyor.
Big Bang, iki evren çarpıştığı zaman ya da bir evren daha küçük yavru evrenlere parçalandığı zaman meydana geliyor. Bu açıklamaları yapabilmek için tekrar Paralel Evrenler Yorumuna ihtiyaç duyuyoruz.
Kuramsal ve mantıksal açılardan Paralel Evrenler teorisinin gerekli ve tamamen anlamlı olduğu çeşitli Kozmoloji ve Modern Fizik örnekleri var.
Belki birçok evren olmasına karşın anlayışımız sadece kendi evrenimizi ve onun fizik kurallarını anlamaya yetiyor. Belki de diğer evrenler bizim evrenimizdekinden farklı çalışan başka kurallar bütününe sahipler.
Günümüz teknolojisiyle deneysel olarak kanıtlamamız mümkün olmadığı için şimdiye kadar bu görüş tamamen spekülasyon ürünü olarak kalmıştır.
Ancak meraklı varlıklar ve kainatın öğrencileri olarak bizler tüm bunları hiçbir zaman ”kanıtlanması ya da çürütmesi imkansız şeyler” olarak düşünmeyiz; bizler bunu ‘’sadece henüz başaramadık, şu ana dek”…
Yiğit Cem Kılıç