Dalga-Parçacık İkilemi

Gunumuz parcacik fiziginde parcaciklar hem dalga hem de parcacik kabul edilir bilindigi gibi. Bilim adamlarini boyle dusunmeye iten bazi tuhaf deney sonuclarindan burada bahsetmek istiyorum.

Isik veya elektron gibi atomalti parcaciklarla tek yarik ve cift yarik deneyleri yapildiginda, ortaya ilginc sonuclar cikiyor.

Tek yarik deneyi, uzak bir isik ya da parcacik kaynaginin, uzerinde cok kucuk bir delik olan bir yuzeye gonderilmesine dayaniyor. Bu yuzeyin obur tarafinda fosforlu baska bir yuzey var, ki arkadaki yuzeyde hangi noktalarin ya da bolgelerin aydinlandigina bakarak parcaciklarin nereye dustugunu ve nasil davrandigini goruyorlar.

Tek yarik deneyinde parcaciklar arka duvarda kucuk deligin hizasinda bir dairesel bolgeye dusuyorlar, yani parcacik gibi davraniyorlar.

Fakat deliklerin sayisi ikiye cikarilirsa, yani cok kucuk iki delik yan yana, birbirine cok yakin bir mesafeyle yerlestirilir, deney tekrarlanirsa, o zaman arkadaki yuzeyde karanlik ve aydinlik bolgeler olusuyor. Yani bir girisim paterni gozleniyor. Isik bir dalga gibi davraniyor.

Bu yuzden fizikcilerin kafasi karismis durumda, bu deneyleri ilk yapmaya basladiklari gunden beri.

Nitekim cift yarik deneyinde, eger deliklerin ikisinin de obur tarafina birer parcacik dedektoru konursa, parcacigin bir delikten mi yoksa digerinden mi gectigini anlayabiliyorlar. O durumda elektron bir parcacik gibi davraniyor ve dalga ozelligi olan girisim paterni olusmuyor.

Isin garip tarafi, dedektorleri kaldirir, sadece cift yarik ve ekrandan olusan duzenek olusturursaniz, ekranda girisim paterni gozleniyor, tam bir dalga davranisi yani. (Iki delikten de ayni gecen bir dalga gibi davraniyor).

Tekrar dedektorlerin birini ya da ikisini birden parcacigin yoluna yerlestirirseniz, o zaman parcacik sanki parcacik ozelligini olctugumuzu biliyormus gibi girisim paterni olusturmuyor ve deliklerin sadece birinden geciyor. (Bir dedektor ya da digeri parcacigi seziyor).

O kadar tuhaf ki, sanki elektron (ya da foton, vs) hangi ozelligini olcmek istedigimizi anlayip, ona uygun ozelligini gozler onune seriyor, digerini gizliyor.

Hatta, parcacigi bir bakima kandirmak icin, oyle deneyler duzenliyorlar ki, ornegin yerlestirdikleri dedektorler ancak parcacik hangi delikten gececegine karar verip, bir delikten gectikten sonra aktive olacak sekilde bir duzenek kuruyorlar. Boylece belki girisim paternini goreceklerini umuyorlar. Ama hayir, dedektorler sonradan calistirilsa bile sanki parcacik biraz sonra basina ne gelecegini biliyormus gibi davraniyor ve madem dedektoru biraz sonra calistiracaksiniz, ben de o zaman parcacik gibi davranirim diyor ve girisim paterni olusturmuyor, deliklerin sadece birinden geciyor.

Hatta deneyi daha da ileri goturuyorlar. Daha karmasik bir duzenek kuruyorlar ve parcacigin olculen ozelligini kaydeden, fakat sonradan silen bir dedektor mekanizmasi olusturuyorlar. Deneyi bu kosullarda tekrarladiklarinda goruyorlar ki, sanki parcacik olculen ozelliginin silinecegini, bu bilgiye ulasamayacagimizi biliyormus gibi davraniyor ve girisim paterni olusturuyor.

Bunun benzerini baska turlu de yapiyorlar. Ornegin parcacigin hangi delikten gectigi bilgisini sakli tutup, uzun sure sonra, ornegin 5 yil sonra kutuyu acip gorecek sekilde bir duzenek olusturuyorlar. Fakat parcacik oyle tuhaf davraniyor ki, eger eninde sonunda ozelligini ogreneceksek, ona uygun davraniyor (parcacik gibi), ogrenemeyeceksek, o zaman girisim paterni olusturup dalga gibi davraniyor.

Sanki evren fizikcilerle dalga gecip bir oyun oynar gibi bu deneylerde.

Tum evren, bu atomalti parcaciklardan olustugu icin, varlik felsefemiz bu parcaciklari da icine alan, onlari da aciklayan bir felsefe olmak zorunda. Fakat mikrodunyaya indigimizde, hersey cilgin bir sekilde davraniyor gibi.

Biraz once acikladigim parcacik dalga deneylerinin tuhafligi kadar, bir de pek cok baska tuhaflik var bu mikrodunyada. Ornegin lokalite ve non-lokalite konusu. Normal olarak, klasik fizige gore (ayni zamanda sagduyumuza gore de) bir cisim uzaysal olarak izole oldugu baska bir cismi etkileyemez. Ancak "lokal" etkide bulunabilir, yani kendi cevresini etkileyebilir. Eger 100 metre uzakta bir etkide bulunmak istiyorsak, o 100 metre uzaktaki mesafeye birsey gondermek zorundayiz. Ornegin ses molekullerini titrestirip, o mesafeye ses olarak ulasabiliriz. Ya da kendimiz gidip dokunarak o mesafede yapmak istedigimizi yapariz. Ya da uygun durumlarda foton gondererek (isik ile) uzak mesafeye etkide bulunabiliriz. Fakat Bell deneyi gosteriyor ki, evren klasik fizigin farzettigi lokalite ozelligini gostermiyor. Non-lokal davraniyor evren, en azindan parcaciklar dunyasi icin. Bir parcacik, bir digerine hicbir bilgi gondermemesine ragmen, birinde olan degisiklik ayni anda oburune yansiyor. Biri digerini es zamanli olarak uzaktan etkiliyor gibi.

Ayrica, tum makro dunya, bu tuhaf davranan mikro parcaciklardan olustugu icin, makrodunyanin anlasilmasi, bu mikrodunyanin ozelliklerinin anlasilip, bu ozelliklerin makro dunyaya da bir kopru ile baglanmasindan geciyor. Ornegin fizikcilerin "coherence" dedikleri bir calisma, kuantum dunyasindaki davranislari, makro dunyada alistirimiz davranislara donusturen donusumlerin nasil oldugu ve nasil yapilacagi uzerine. Bu konuda cok calisma yapilmis. Bazi fizikciler bu donusumun tatminkar olarak yapildigini iddia ederken, diger pek cok kisi yapilan calismalari etkileyici bulmakla beraber henuz bir sonuca ulasilmis olmadigi kanisinda.

Eger mikrodunya ile makrodunya arasinda bir kopru kuramazsak, evreni tam olarak anlamis olmayacagiz. Birseyler hep eksik kalacak.

15.04.2011. 18:34

Yorumlar

erkan 20.08.2011. 16:24

hadi dedektörlerin gözlem esnasında keşfedemediğimiz bir etkisi parçacıkların doğal durumunu bozuyor olsun, aynı dedektör bu varsaydığımız etkiyi aynen barındırarak ama ölçtükten sonra silme özelliği kazandırılarak çalıştırıldığında parçacıklar "nasıl olsa gözlemlenemeyecem, dalga olayım o halde" şeklinde nasıl hareket edebiliyor arkadaş. böyle garip bir olayın dünyada infial yaratmaması da ayrı tuhaflık.

Dnce Dnyas Admin 21.08.2011. 00:52

Parçacıkların akıllı davrandığı falan yok aslında. Sadece öyleymiş izlenimi veren deney sonuçları alınıyor. Halbuki deneyin analizi, olayın bununla alakası olmadığını gösteriyor.

İşi bu şekliyle, yani insana ilginç gelen ve hayrete düşüren şekliyle aktarmak, günümüzde çok yaygın ama yanıltıcı bir bakış açısı. Özellikle new age, ya da dinci falan kaynaklarda kuantum özelliklerini böyle esrarengiz göstermeye çalışma eğilimi daha fazla.

Aslında ortada ne sağduyuya, ne de fizik kurallarına falan aykrı bir durum yok.

erkan 21.08.2011. 07:36

zaten parçaların akıllı davranma özelliği olmadığı için yukarıda anlatılanlar hayret verici bir nitelik kazanıyor.

bu güncel yazıda, tuhaf görünen deney sonuçlarına detaylı analizler sonrası mantıklı açıklamalar getirilebildiğinden bahsedilmiyor.

örneğin aşağıdaki paragraf sonrası, "aslında durum hiç de böyle değildir" girizgahlı bir açıklama göremedim.

"Hatta deneyi daha da ileri goturuyorlar. Daha karmasik bir duzenek kuruyorlar ve parcacigin olculen ozelligini kaydeden, fakat sonradan silen bir dedektor mekanizmasi olusturuyorlar. Deneyi bu kosullarda tekrarladiklarinda goruyorlar ki, sanki parcacik olculen ozelliginin silinecegini, bu bilgiye ulasamayacagimizi biliyormus gibi davraniyor ve girisim paterni olusturuyor"

bu deney sonuçlarını sağduyuyla açıklayabilecek kaynaklar varsa öğrenmek isterdim.

Dusunce Dunyasi Admin 21.08.2011. 11:55

Kuantum fiziğinin yanıltıcı yorumları ile ilgili olarak Victor J. Stenger'ın Quantum Gods kitabı güzel bir kaynak.

Yorum yazın

* = doldurulması zorunlu alanlar

:

:

: