Fal, fizik ve kuantum

Arş. Gör. Umut Ayhan
Gazi Üniversitesi Felsefe Bölümü
Yazının Okunma Süresi
~ 10 dakika

Kuantum... ne çarpıcı bir kelime. Biz beyaz yakalıların birçoğu bu kelimeyi muhakkak duymuştur. Ya parapsikolojik konular hakkında konuşulduğu, sağlıklı yaşam meselelerinin konunun uzmanları tarafından aktarıldığı TV programlarında veya bir belgeselde ya da arkadaş sohbetlerinde ve hatta dini konularda bile birilerinin caka sattığı konuşmalarda muhakkak duyulmuştur. Kalabalık sokaklarda gezinirken kafanızı yukarı kaldırıp binalara asılmış yüzlerce tabelaya şöyle bir göz gezdirin. Adının başında ‘kuantum’ (hatta bazen Quantum) olan bir falcı mekânı ya da yaşam koçu muhakkak göreceksiniz. Hatta bir keresinde, bir kitapçıda gezinirken ‘Kuantum Felsefesi’ isimli bir kitap gözüme ilişmişti. Memleketimizdeki bu konu ile ilgili kitap kıtlığından ötürü hemen kitabın sayfalarını çevirmeye koyuldum. Belirsizlik, süperpozisyon, dalga paketinin çökmesi, dalga fonksiyonu realizmi, ölçüm sorunu gibi konuları görmeyi beklerken ‘sen turşu değilsin, herkesin ağzını sulandıramazsın’ minvalindeki cümlelerle karşılaştığımda yapabildiğim tek şey ‘yine mi?’ deyip kitabı rafına geri koymak oldu. 

Kuantum, gerçekten de gördüğü ilgiyi hak eden bir kelime. Şaşırtıcı, gizemli ve kafa karıştırıcı aynı zamanda. Fakat onu gizemli ve tartışmalı kılan meselelerin, bazı bilimkurgu hayranları, teologlar, falcılar, kişisel gelişim uzmanları ve ‘para’psikoloji leyhtarları tarafından sıkıcı ve anlaşılmaz görülecekleri de yüksek ihtimal dâhilinde. Çünkü kuantum fiziğinin hak ettiği ilgiye neden olan mistizmi, tamamen bilimsel ve birçoklarına sıkıcı gelen anlamıyla felsefi konularla ilgilidir.  

Bu dikkat çekici kelime, Latince kökenli olup aslında “miktar”, “nicelik” gibi anlamlara gelir. İlginçtir, kuantum fiziğinin ortaya çıkmasından on yıllar önce, bu fiziğin babalarıyla aynı memleketten olan Nietzsche de evrenin bir araya gelmiş güç kuantalarından, güç miktarlarından oluştuğunu iddia etmişti. Fizikte ise belli miktarda, belli aralıklardaki enerji paketlerine işaret eder. Kuantum fiziğini çarpıcı kılan ise deneysel olarak kanıtlanmış bu teorinin, klasik fiziğin çalışmasını sağlayan kimi önvarsayımlarını yanlışlıyor görünmesidir. Evet, Newton fiziği, şu herkesin lisede karşılaştığı klasik mekanik, evreni tamamen açıklama iddiasından vazgeçmek zorunda kaldı, fakat yine de çalışmaktadır. Gözümüzle görebildiğimiz dünya ile ilgili bilimsel öngörülerde bulunabilmekte hâlâ, fakat ortaya çıktığından 20. yüzyıl başlarına kadar doğa ile ilgili “mümkün olan hakikatlerin hepsini” bize söylediği iddia edilen bu fizik, kuantum fiziği tarafından tahtından indirildi ve bir zamanlar bize sunduğu dünya görüşü sorgulanmaya başladı.

Peki, sarsılan bu dünya görüşü neydi ve bu fiziğin önvarsayımları nelerdi? Kuantum öncesi fiziğin bize sunduğu dünya görüşü, kısaca söylemek gerekirse, mükemmel bir şekilde tasarlanmış saat gibi işeyen evren düşüncesidir; evren ve içerisindeki her şey, bozulması mümkün olmayan bir saat gibi, dünden bugüne ve bugünden yarına zamanın basamaklarını hatasız adımlarla tırmanır. Bu da bizi bu dünya görüşünü mümkün kılan klasik fiziğin önvarsayımlarına götürür. Temelde üç önvarsayım vardır: Özdeşlik, Belirlenim ve Yerellik. 

Özdeşlik ilkesi şudur; dünyayı meydana getiren öğeler, uzay ve zamanda, yani uzayın ve zamanın neresinde olurlarsa olsunlar, istisnasız olarak kendileriyle özdeş kalırlar; sahip oldukları fiziksel özellikleri ne kaybederler ne de yenisini kazanırlar. Mesela fiziksel bir fenomen, mevcut koşullarda dalga özelliği gösteriyorsa aynı koşullarda sonradan parçacık özellikleri gösteremez. 

İkinci ilke belirlenim ilkesidir ki bu ilke, biraz önce bahsettiğimiz saat gibi işleyen evren görüşünü en çok destekleyen ilkedir. Bu ilkeye göre evren, doğa yasaları tarafından tamamen belirlenmiştir. Yasalar tarafından belirlenmenin birbiriyle ilişkili olan iki anlamı vardır. İlki, bir cismin fiziksel nitelikleri her zaman belirlidir; her zaman bir ısısı, bir hızı, 0 da olsa bir ivmesi, ona etkiyen kuvvetler vardır. İkincisi ise her bir etkinin her zaman kendisine göre bir tepkisi olduğudur. Fiziksel bir süreçte her nedenin bir sonucu vardır; bu sonuç öngörülebilir ve hesaplanabilir. Dünyanın çekim gücü eğer kütlesine bağlı ise, dünyanın kütlesi değişmeden kütleçekimi de değiştirilemez. Evrende meydana gelen her fiziksel olayın da bir nedeni vardır. Eğer biz bu nedenlerin hepsini, cisimleri ve onlara etkiyen kuvvetlerin tamamını istisnasız olarak bilseydik, evrenin bundan bir milyon yıl önceki ve bir milyon yıl sonraki hâlini, rüzgâr ve yağmurlarla asırlar boyu biçimi değişmiş dağların, ovaların ve nehirlerin hem geçmişteki hem de gelecekteki hallerini ve şekillerini hesaplayabilirdik. Laplace, bu ilkeyi 19. yüzyılda çok güzel özetlemiş.

Evrenin mevcut hâlinin, geçmişinin sonucu geleceğinin ise nedeni olduğunu söyleyebiliriz. Eğer bir akıl, doğayı harekete geçiren bütün kuvvetleri ve onu meydana getiren bütün unsurların konumlarının hepsini bilebilseydi ve bu akıl bütün bu veriyi analiz edebilecek kadar kudretli olsaydı, işte bu akıl, evrenin en büyük cisimlerinin ve en küçük atomlarının hareketlerini tek bir formüle sığdırabilirdi. Böylesi bir akıl için hiçbir şey belirsiz olmazdı ve gelecek tıpkı geçmiş gibi gözlerinin önüne serili olurdu.

Son ve üçüncü ilke yerellik ilkesidir. Bu ilke, şeylerin birbirlerini etkilemesi için, birbirlerine bir şekilde temas etmesi gerektiğini dile getirir. Bir cismin bir başka cisme ya da fiziksel bir sürece etki edebilmesi için ya dolaylı ya da dolaysız olarak onunla bir şekilde temasta olmalıdır. Eğer A olayı, C olayını etkiliyorsa ve A ile C birbirlerine temas etmiyorsa aralarında, A’nın etkisini C’ye taşıyan ve ikisine birden temas eden bir B gerekir; bu elektromanyetik dalga olur, enerji olur, uzayın onu dolduran kütle tarafından bükülmesi olur... Bu ilkeyi bir başka şekilde ifade edecek olursak, birbirlerinden uzak olan iki cisim birbirlerine etki ediyorlarsa, bu etkinin iki cisim arasında bulunan mesafedeki her noktayı istinasız olarak geçmesi gerekir. Bu ilkeyi bilim tarihinde güçlendirmiş ve bu ilkeden yola çıkarak kuramlarını geliştirmiş kişi, Newton’un ‘uzay ve zamanın mutlak olduğuna’ yönelik görüşünü sarsan ve onların göreli olduğunu belirten Einstein olmuştur. Einstein’ın görelilik kuramının sonuçlarından birisi, hiçbir şeyin ışıktan hızlı gidemeyeceğidir. Işık hızı her referans noktası için sabit olmasının yanında hiçbir şey onu geçemez. Çünkü, basitçe söylemeye çalışırsak, hareket eden bir cisim ışık hızına yaklaştıkça zaman da onun için yavaşlar ve eğer ışık hızına ulaşırsa da zaman durur. Bunun anlamı, ışık hızını geçmek mümkün olsaydı, zamanın tersine döneceği, yani neden-sonuç ilişkisinde sonucun önce geleceği nedenin ise sonra geleceğilidir! Işık hızının bir sınır olmasının anlamı, yalnızca hareket eden bir cismin hızıyla ilgili değildir. Aynı zamanda bilimin, felsefenin, düşüncenin ve gündelik yaşayışımızın da temelini kuran neden-sonuç ilişkisiyle, nedensellikle de ilgilidir. Işık hızının bir sınır olması, sağduyumuzu meydana getiren nedenselliği korumakla kalmaz, nedenselliğin mümkün olduğu en yüksek hızın da sınırını çizer aynı zamanda. Birbirine etkiyen fiziksel unsurların etki hızları da ışık hızını geçemez.

Tabii ki Kopernik, Kepler ve Galileo ile başlayan, Newton ile en emin ve kuvvetli ifadesini bulan, Maxwell ile doruklara çıkan ve Einstein ile de sınırları sonuna kadar zorlanan fizik biliminin bütün içerimleri bunlardan ibaret olamaz. Fakat kuantum fiziğinin sorgulamaya açtığı konuların başında da bu ilkeler gelir. Dalga-parçacık ikiliği, özdeşlik ilkesini zorlamaktadır. Işık, atom, elektron vb. mikro ölçekteki fiziksel unsurlar, onları ölçüm biçimimize göre ya dalga ya da parçacık gibi davranırlar ve bu nedenle onlar hakkında dalga mı yoksa parçacık mı olduklarına yönelik bir karar verme olanağımız yoktur. Kuantum fiziğinin dinamik yasası ise, katı belirlenim ilkesine bir küfür gibidir. Schrödinger denklemi olarak bilinen bu yasa kendi başına ele alındığında tamamen belirlidir. Bir cismin dalga fonksiyonunun zamana göre nasıl değiştiğini birebir bize gösterir göstermesine ama o cisimle ilgili deney sonuçlarının tam olarak ne olacağını bize söyleyemez; hangi sonucun ne kadar bir olasılıkla ortaya çıkma ihtimalini verir sadece. Yani, diyelim ki bir elektronun spin değerini ölçüyoruz. Elimizdeki verilere bakarak hangi değeri elde edeceğimizi bilemeyiz. Sadece deney düzeneğine göre %X yukarı-spin, %Y aşağı-spin diyebiliriz. Dolanıklık fenomeni ise üçüncü ilkemizle yani yerellik ilkesiyle çelişir. Kaynağında etkileşime geçirilen parçacıklar, birbirlerine zıt yönde çok uzaklara gönderilirlerse birbirleriyle anlık olarak etkileşimde kaldıkları görülür, yani aralarında ışıktan hızlı bir etkileşim var gibidir!

Dalga-parçacık ikiliği, kuantum yasalarının nedenselliği ve dolanıklık konularının her biri ayrı ayrı tartışılmayı hak etmektedir. Fakat şu söylenebilir ki, belirsizliğin hüküm sürdüğü kuantum fiziği ile geleceği okuyamazsınız, başkalarının düşüncelerini öğrenemezsiniz, bu bilimi kullanarak insanları düşünce gücüyle iyiliştiremezsiniz. Bunları yaptığını iddia eden kişilerle gerçek kuantum fiziğini tartışmaya kalkarsanız, ya size çarpıtılmış yalan yanlış şeylerden söz edecekler ya da anlamadıkları bir konuya denk geldiklerinden foyaları ortaya çıkmasın diye hemen oradan yok olacaklardır.

Evet, dalga-parçacık ikiliği, kuantum yasalarının nedenselliği ve dolanıklık ve hatta dalga fonksiyonunun çökmesi, süperpozisyon, belirsizlik, ölçüm sorunu gibi daha birçok konu kendi başlarına ayrı ayrı yazıları hak etmektedir ve bu da bizim sözümüz olsun. 

Fizik
Etiketler
kuantum