Kuantum Kuramında Belirsizlik

Albert Einstein'in kuantum kuramı ile ilgili söyledikleri gecenin geç saatlerinde Werner Heisenberg'in kalbini kırmış olamazdı, sadece onu düşünceli bir şekilde gezintiye çıkarmıştı. Einstein ne mi söylemişti? "Bu, bizim neyi gözleyeceğimize kendisi karar veren bir kuram" demişti. 

Gezintisini sürdüren Hesinberg'in beyninde şimşekler çaktı: "Atomun çok küçük ölçeklerinde, kesin olarak bilinebilecek doğal sınırlar olmalı" diye düşündü. Bu düşünce, bir parçacığın konumu ya da momentumunu hassas olarak ölçmenin mümkün, fakat aynı anda ölçmenin mümkün olamayacağı sonucunu ortaya çıkarıyordu. 

Ölçüm aletleri ölçmeyi doğrudan etkiliyordu. Bu ise bizi kuantum kuramının doğal bir sonucu olan, ölçüm sürecini değiştirmeden atomaltı dünya hakkında kesin bilgiler edinilemeyeceğine götürüyordu. 

Bir parçacığın konumunu ne kadar hassas belirlerseniz, momentumu hakkındaki bilgileriniz o kadar azalır ve tersine; bir parçacığın momentumunu ne kadar kesin ölçerseniz konumu hakkında da o kadar az bilgiye sahip olursunuz. İşte bu tam olarak "Heisenberg Belirsizlik İlkesi" nin kısa ve öz ifadesidir. 

Momentum ve konum ölçümünde ortaya çıkan belirsizlikler, parçacığın enerji ve zaman ölçümlerinde de ortaya çıkar. Unutmamak gerekir ki, belirsizliklerin ortaya çıkması ölçümü yapanın hatası değil, kuantum kuramının kaçınılmaz matematiksel bir sonucudur. Basit bir denklem ile belirsizlik ifade edilir. Ancak içerdiği anlam, hala üzerinde büyük tartışmaların olduğu bir ilkeye işaret ediyor.

Kuantumsal Çipetpetler

Beynimizi iki bölüme ayırabiliriz. Mantıkla ilgili olan sol tarafı ve sezgiyle ilgili olan sağ tarafı. Ve her lobun sahip olduğu yeteneği kullanmak kişiden kişiye değişecektir. Örneğin, bunlardan biri tamamen mantığına güvenen birisi, diğeri tamamen sezgilerine güvenen birisi olacaktır. Bir diğeri ise hem mantığına hem de sezgilerine güvenen birisi olacaktır. 

Peki bu ölçekte beyninizi siz nereye koymak istiyorsunuz? Aynı anda her iki lobda da yüksek bir yetenek mevcut. Loblar birbirini dışlayan ya da destekleyen bir şekilde çalışmıyorlar. Kısaca, aynı zamanda hem mantıklı hem de sezgisel olabilirsiniz. 

Kendimi, mantığı çok iyi olan ve bu karmaşık fikirleri iyi bir şekilde bir araya getirebilen deneysel kuantum fizikçilerden birisi olarak düşünsem de aynı zamanda, iyi bir sezgiye de ihtiyacım var. Bir kuantum fizikçisi olarak sezgilerimi nasıl geliştirebilirim? 

Her insan bir şeyler ile oynamayı sever. Bu yüzden onlarla iyice oynarız sonra onların nasıl davrandığına bakarız. Böylelikle sezgimiz gelişir. Ve bunca yıldır geliştirdiğiniz sezgi herhangi bir şeyin belli bir zamanda belli bir yerde olacağıdır. "Bir şeyin aynı anda iki farklı yerde olacağını" düşünmek kulağa saçma gelebilir. Fakat bu kavramı siz geliştirdiniz, böyle doğmadınız. 

Parçacık fizikçileri de garip küçük parçacıklar ile oynuyorlar. Ve parçacıklar ile oynarken, gerçekten tuhaf şeyleri buluyorlar. Duvarların içinden geçebilen ya da aynı anda iki farklı yerde olabilen şeyleri. Sonra tüm bu gözlemleri alt alta yazdıkları zaman ona kuantum mekaniği teorisi diyiyorlar. İnanılmaz değil mi?