Ya her elektron bir girişim deseni oluşturmak için perdede nereye düşmesi gerektiğini bilmektedir ya da aynı anda iki yarıktan birden geçerek kendisiyle dalga girişimi yapmıştır!

“Tanrı zar atmaz!” Kuantum mekaniğinin, klasik fiziğin çelik gibi katı fizik yasalarının parçacık evreninde geçerli olmadığı ve burada rastlantısallığın hüküm sürdüğü yönündeki önermesine, bu sözlerle karşı çıkmıştı. Ama aradan geçen zamanda öğrendiklerimiz, Tanrı’nın ara sıra zar atmakla kalmadığını, iflah olmaz bir barbutçu olduğunu gösteriyor.

Einstein çağının çok ötesinde bir bilim adamıdır; neredeyse tüm öngörüleri on yıllar sonra da olsa gözlem ve deneylerle doğrulanmış, hatta kendisinin “En büyük hatam” diye nitelediği kozmolojik sabit düşüncesi bile, neredeyse bir yüzyıl sonra evrenin genişlemesini en iyi açıklayan kavram durumuna gelmiştir.

Tüm bu başarılarına karşın Einstein’ın tek yanlış öngörüsü kuantum evrenini yöneten fizik yasaları konusundadır. Einstein ile Kopenhag Okulu’ndan Niels Bohr, Erwin Schrödinger ve David Bohm gibi fizikçiler arasındaki tartışma daha çok kuantum dolanıklığı (quantum entanglement) üstünden yürüse de, iki görüş arasındaki ayrılık çok daha geniş ve derin bir çerçeveye sahiptir.

Son çözümlemede klasik bir fizikçi olan Einstein, klasik ya da parçacık fiziği fark etmeksizin, aynı yasaların geçerli olduğunu ve bunların gözlemciden bağımsız, deterministik ve fiziksel bir gerçekliğe dayandığını öne sürmüştür. Karşısındaki Kopenhag Okulu fizikçileri ise, parçacık evrenini yöneten yasaların gözlemciden bağımsız olmadığını ve parçacık fiziğinde determinizmin değil olasılıkların belirleyici olduğunu öne sürerek, değişmez bir fizik gerçekliğe karşı çıkmışlardır.

İzleyen paragraflarda kuantum evreninin gizemlerinden söz ettikçe daha iyi anlaşılacak, parçacık evrenine ve içinde yaşadığımız dünyaya hükmeden fizik kuralları birbirinden bütünüyle farklı görünür. Şöyle bir örnekle açıklamaya çalışalım; standart atmosfer basıncında (1 atmosfer) deniz seviyesinde her zaman 100 derecede kaynayan saf suyun, eğer kuantum mekaniği makro fizikte de geçerli olsaydı, ezici çoğunlukla 100, ama kimi durumlarda 500 ya da -100 derecede kaynadığını görecektik. Oysaki günlük yaşamımızda fizik yasalarının bu tür ihlaline hiç tanık olmuyoruz. Peki neden? Kuantum mekaniğinin, bir parçacığın olması olası her durumu içeren olasılık bulutu yani dalga fonksiyonu, neden, nasıl ve hangi aşamada klasik fiziğin sürprize yer olmayan katı yasalarına dönüşüyor?

Bu sorunun yanıtını hala bilmiyoruz ve ufukta bir ışık da görünmüyor; belli ki daha temel bazı gizemler çözülene dek bu konu da karanlıkta beklemek zorunda kalacak.

Parçacık-Dalga İkiliği, Kuantum Ölçüm Etkisi, Dalga Fonksiyonu

Işığın bir tanecik olduğunu öne süren Newton’un ardından, ışığın tanecik mi yoksa bir dalga mı olduğu konusundaki giderek artan tartışmalara son noktayı Thomas Young’ın 1801’de tasarladığı çift-yarık deneyi koyar. Deneyde, tek bir ışık kaynağından çıkan ışık demeti yan yana iki dar yarıktan geçer ve yarıklardan geçen ışık dalgaları arkadaki perdede bir girişim deseni oluşturur. Girişim, yalnızca dalgalar için geçerli bir olgu olduğu için ışığın dalga -da- olduğu kabul edilir bu deney sonrasında.

1927........

© Gazete Pencere