Bilimciler geçmişte ne olduğunun gelecek olaylarla kararlaştığını gösterdi — Stephen Morgan

Stephen Morgan — 3 Haziran 2015 — digitaljournal.com

Avustralyalı bilimciler parçacıklara geçmişte ne olduğunun ancak gelecekte gözlemlenip ölçüldükleri zaman kararlaştığını kanıtlayan bir deney yaptı. O zamana kadar gerçeklik bir soyutlamadan ibaret.

lhc

Hadron Çarpıştırıcı

lhc-particle-collisions

Bilimciler parçacıkları Geniş Hadron Çarpıştırıcı çevresinde ışık hızına yakın süratlere ulaştırarak Higgs Bozonu, diğer adıyla “Tanrı” parçacığını arıyor.

Kuantum fiziği acayip bir dünyadır. Gerçekliğin temel yapıtaşlarını, atom altı parçacıkları konu alır. Kendimiz dahil tüm maddeler onlardan yapılmıştır. Fakat minik mikroskopik dünyayı yöneten yasaların, kendi makroskopik gerçekliğimizdeki iri cisimlerin davranışını dikte eden yasalardan farklı oldukları anlaşılır.

Kuantum yasaları sağduyuyla çelişme eğilimindedir. O düzeydeki şeyler iki farklı şey olarak eş zamanda iki farklı yerde aynı anda bulunabilir. İki parçacık dolaşıklık kurabilir, biri durum değiştirdiğinde öteki de (evrenin öbür ucunda olsa bile) dolaysızca durum değiştirecektir — ışıktan hızlı bir eyleme benzer bu.

Parçacıklar ayrıca (normalde aşılmaz engel olması gereken) katı cisimlerin içinden tünelleyebilirler, duvardan geçen hayaletler gibi. Ve şimdi bilimcilerin kanıtladığına göre, parçacığa şu anda ne olduğu, geçmişte ona ne olduğuna göre değil, gelecekte onun hangi durumda olacağına göre yönetilmekte — bu da atom-altı düzeyde zamanın fiilen geriye doğru akabileceği anlamına geliyor.

Daha da kafanızı karıştırmak üzere, bütün bunların tam şu anda bedeninizi oluşturan atom-altı parçacıklarda sürüyor olması lazım.

Eğer bütün bunlar basbayağı kavranamaz ve düpedüz çılgınca geliyorsa, sağlam dostlarınız var. Einstein buna “ürkünç” [spooky] demişti ve kuantum kuramının öncülerinden Niels Bohr bir seferinde “Eğer kuantum mekaniği sizi derinden sarsmadıysa, onu henüz anlamamışsınızdır,” demişti.

Avustralya Ulusal Üniversitesi’nde bu son deneyi yürüten bilimcilerden baş araştırmacı Andrew Truscott’un basın açıklamasında dediğine göre “gerçekliğin eğer ona bakmıyorsanız varolmadığını” kanıtlamışlar.

Bilimciler uzun zaman önce çift yarık denilen deneyi yaparak foton denilen ışık parçacıklarının hem dalga hem parçacık olabildiğini göstermişlerdi. Bu deney, ışığın ekrandaki iki yarıkta ışıdığı zaman fotonun bir yarıktan parçacık halinde geçerken ikisinden birden dalga halinde geçebildiğini göstermişti.

Avustralya’dan New.com.au‘nun dediğine göre,

“Fotonlar acayiptir. Bir ışığı iki dar aralıktan ışıtarak bu etkiyi kendiniz görebilirsiniz. Işık hem parçacık gibi davranarak her bir aralıktan geçer ve arkadaki duvarı doğrudan aydınlatır — hem de dalga gibi davranarak ikiden fazla ışık huzmesi oluşturan bir girişim örüntüsü üretir.”

double-split-experiment3

Klasik çift yarık deneyi

Kuantum fiziğinin varsayımı bunu şöyle açıklar: Bir parçacık tanımlı fiziki özelliklerden yoksundur ve sadece farklı durumlarda bulunma olasılıklarıyla tanımlanmıştır. Gözlemleninceye kadar askıda tutulan bir durumda, bir tür üst-hareket içinde olduğu söylenebilir. Gözlemlendiğinde ya parçacık ya da dalga biçimini alırken her ikisine ait özellikleri taşımayı sürdürür.

Bunun keşfedilmesi çift yarık deneylerini yürüten bilimcilerin foton dalga/parçacığın gözlemlendiğinde çöktüğünü, yani onu aynı anda iki durumda birden gözlemlemenin mümkün olmadığını fark etmeleriyle oldu. Dolayısıyla da parçacığın hem konumunu hem momentumunu aynı anda ölçmek mümkün değildir.

Ne ki, Dijital Dergi’de bildirilen yeni bir deney, bir fotonun hem dalga hem de parçacık halindeki bir görüntüsünü yakaladı.

light_particle_photo

Hem parçacık hem de dalga halinde davranan ışığın ilk görüntüsü. Fabrizio Carbone/EPFL

News.com.au’nun dediği gibi bu mesele hala bilimcileri hayrete düşürüyor: “Fotona biri ya da öbürü olma kararını verdiren şey nedir?”

Avustralyalı bilimciler çift yarık deneyine benzeyen bir deney kurgulayarak parçacıkların ne zaman parçacık ya da dalga biçimi aldığını kestirmeyi denediler.

Ama ışık kullanmak yerine ışık fotonlarından “daha ağır” olan helyum atomlarını uyguladılar, zira fotonlarda kütle yok, atomlarda var. Bunun önemli olduğunu söylediler.

“Enterferansla ilgili kuantum fiziği kestirimleri ışığa (ki daha çok dalgaya benzer) uygulandığında yeterince tuhaftır, lakin bu deneyi atomlarla (ki kütlesi olan ve elektrik alanı vb. ile etkileşen karmaşık şeylerdir) yapmak bu acayipliği katmerlendiriyor,” dedi deneyle uğraşan PhD öğrencisi Roman Khakimov.

Yine de onlar atomun aynen ışık gibi davranmasını beklediler, yani hem parçacık hem de dalga biçimi alabilecekti. Bu sefer atomları ızgaraya benzeyen iki şekile doğru ateşlediler, lazerlerle yapılmış bu şekiller katı bir ızgarayla aynı etkiye sahipti.

Fakat ikinci ızgara ancak atom birinciden geçtikten sonra konuldu. Ve parçacıkların tepkisindeki değişimi görmek için ikinci ızgara her seferinde değil, rastgele uygulandı.

Deneyde iki ızgara konulduğunda atom bunların içinden birçok yolla dalga biçiminde geçti, lakin ikinci ızgara konulmadığı zaman parçacık gibi davrandı ve tek bir yolu tutturdu.

Yani ilk ızgaradan geçmesinin ardından alacağı biçim sonradan ikinci ızgaranın konulacak olup olmamasına bağlıydı. Demek ki parçacık halinde mi devam etmiş yoksa dalgaya mı dönüşmüş olacağı, gelecekteki bir olay olmuş olana kadar kararlaşmamıştı.

Zaman geriye doğru aktı. Sebep ve etki sanki tersine döndü. Gelecek geçmişe sebep oldu. Zamanın oku sanki tersi yönde işledi.

Kuantum olayının biçiminin kararlaştığı nokta, gözlendiği ve ölçüldüğü andı. Ondan önce, olabilecek olan şeyler askıda tutulan bir durumdaydı, atom ne yapacağına henüz “karar vermemişti”.

Profesör Truscott’a göre bu deneyde şu gösterildi:

“Gelecekteki bir olay fotonun geçmişini kararlaştırmasına sebep olmakta.”

Kuantum süreçlerinin beynimizde ve bedenimizdeki hücrelerde de meydana geldiğine dair iyi kanıtlar bulunuyor, Muhafız’ın geçen sene bildirdiği gibi.

Ne ki, içinden geçebilmek üzere duvara doğru koşmanızı tavsiye etmem, ve şu an yaptığınız işin yarın eylemekte olan gelecek benliğinizce kararlaşmakta olduğundan kuşkuluyum. Yine de gelecek doğumgünümde bir yaş gençleşsem hoş olurdu.

Türkçesi: Işık Barış Fidaner

3 Comments

Filed under çeviri, bilim

3 responses to “Bilimciler geçmişte ne olduğunun gelecek olaylarla kararlaştığını gösterdi — Stephen Morgan

  1. Pingback: Bilinen Son İyi Yapılandırmayı Hep Bir Tık Daha İyiye | YERSİZ ŞEYLER

  2. Pingback: Bilinen Son İyi Yapılandırmayı Hep Bir Tık Daha İyiye — çeviri derlemesi | YERSİZ ŞEYLER

  3. Pingback: Marş — Leonard Cohen | YERSİZ ŞEYLER