Schrödinger’in kedisi adlı düşünce deneyini birçoğumuz duymuştur. Kuantum mekaniğindeki en ünlü ve en yanlış anlaşılmış deneydir. Peki, bu düşünce deneyi ne için yapılmıştır?
Kuantum mekaniğinin kurucularından biri olarak kabul edilen Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger tarafından ortaya atılmış, kuantum fiziğiyle ilgili olan bir düşünce deneyidir. Schrödinger yaptığı bu deneyle fizik alanına önemli katkılarda bulunmuş ve 1933’te Nobel Fizik Ödülü almıştır.
Kuantum teorisinde, kuantum parçacıkları aynı anda durumların süper pozisyonunda var olabilir ve diğer parçacıklarla etkileşim üzerine tek bir duruma çökebilir. Kuantum teorisinin geliştirildiği dönemde bazı bilim adamları, bilimden felsefeye kaymışlar ve kuantum parçacıklarının ancak bilinçli bir gözlemci tarafından bakıldığında tek bir duruma çökeceğini belirtmişlerdir. Schrödinger bu kavramı saçma bulmuştur ve düşünce deneyini bu tür saçma iddiaların mantıklı sonuçlarla açıklığa kavuşturmak için tasarlamıştır. Deneye göre;
Schrödinger’in kedisi zehirli sıvı içeren bir şişe ile birlikte kapalı bir kutudadır. Kutudaki sıvının şişeden salınmasını sağlayacak olan mekanizma, bozunma ömrü 1 saat olan bir radyoaktif parçacık ile kontrol edilir. Radyoaktif madde parçacıkları yayılarak bozunduğunda Geiger sensoru tarafından algılanır. Kutu içerisindeki sensor radyoaktiflik algılayınca küçük şişeyi kıran mekanizma çalışır ve şişe kırılır. Şişe içindeki zehir ise kediyi öldürür.
Kutunun dışında bulunan bizler için kedi ya ölü ya da canlıdır. Kedi hakkında tam bir sonuca varmak için kutunun açılması şarttır. Kuantum kuramı, kedinin iki durumunun yan yana bulunduğunu söylüyor. Yani kedinin hem ölü olabilme, hem canlı olabilme olasılığı vardır, ancak bu olasılıkların gerçeklik kazanması gözlemle mümkündür.
Aynı anda hem ölü hem de diri olan bir kedinin varlığı absürt olduğundan ve gerçek dünyada gerçekleşmediğinden, bu düşünce deneyi, dalga fonksiyonu çöküşlerinin sadece bilinçli gözlemciler tarafından yönlendirilmediğini göstermektedir.
Dalga fonksiyonu çöküşünün yalnızca bilinçli gözlemciler tarafından yönlendirilmediğine dair bol miktarda kanıt var. Aslında, bir kuantum parçacığının yaptığı her etkileşim, durumunu çökertebilir. Dikkatli bir analiz, Schrödinger’in kedisi deneyinin gerçek dünyada şu şekilde gerçekleşeceğini ortaya koymaktadır: radyoaktif atom Geiger sayacıyla etkileşime girer girmez, bozulmuş/bozulmamış durumundan belirli bir duruma çöker. Geiger sayacı kesinlikle tetiklenir ve kedi kesinlikle öldürülür ya da Geiger sayacı kesinlikle tetiklenmiyor ve kedi kesinlikle yaşar. Ama ikisi de aynı anda olmuyor.
Süper pozisyon; tüm olasılıkların gerçek olduğu bir andır. Temelde Schrödinger’de kuantum fizikçilerinin savunduğu bu olasılığın anlamsızlığını kedi deneyiyle anlatmaya çalışmıştır. Peki, sonunda kim haklı çıktı? Hangi varsayım doğruydu?
Şöyle ki; Schördinger haksız çıktı ve süper pozisyonun varlığıyla, kuantum parçacıklarının aynı anda birden fazla durumda olabileceği görüldü. Erwin Schrödinger bu varsayımsal deneyinde ne kadar haksız çıkmış olsa da fizik dünyasındaki yerini sağlamlaştırmasına olanak sağladı ve kuantum fiziğine de bu sayede pek çok katkıda bulundu.
Şüheda FALAY
KAYNAKÇA
nobelprize.org
nationalgeographic.com
iflscience.com