Modern Fizik Işığında Kâinat-2 (Belirsizlikler Ve Determinizm)

Heisenberg, bir kuantum sisteminin gözlemlediğimiz zaman içinde bulunduğu “tarife dilemeyen” veya “bilinmeyen” durumunu ifade etmek için, kendi adıyla anılan meşhur “Belirsizlik İlkesi”ni ortaya koymuştu. Bu prensip temel olarak, bazı fiziki büyüklük çiftlerinin(mesela momentum-konum) aynı anda hiç hatasız ölçülemeyeceğini, çünkü bir parçacığın aynı anda tam olarak belirlenmiş fiziki büyüklüklere sahip olmadığını anlatmaktadır. Böyle bir sonucu doğuran faktör, fiziki büyüklüklere karşılık gelen matrislerin PxQ?QxP gibi*, yani 3×7’nin 7×3’e eşit olmaması şeklinde anlaşılabilecek bir yapıda olmasıdır.

Aynı durum Schrodinger’in dalga mekaniğinde de karşımıza çıkmaktadır. Bu teori, atom etrafındaki elektronların enerji seviyelerini hesaplamamıza imkan tanısa da elektronların dolandığı belirli bir yörüngeden söz etmeyi imkansız kılmaktadır. Çünkü elektron dalgasının elektronun konumu hakkında bize söylediği tek şey çekirdekten hangi uzaklıkta ne kadar ihtimalle bulunduğudur dolayısıyla bu ihtimalleri birlikte düşündüğümüzde, elektronun herhangi bir anda sadece bir yerde değil, uzayın her noktasında, fakat çekirdekten uzaklaştıkça hızla düşen bir ihtimalle bulunmasıdır. Şimdi elektron gerçekte bir yerde bulunuyor da biz yerini tam bilmediğiniz için mi ihtimallerden söz ediyoruz, yoksa gerçekten de elektron bir anda her yerde mi bulunuyor?

Modern Fizik Işığında Kâinat-1(Tesadüf Ve Kuantum Dünyası)

Kâinatın en anlaşılamayan yanı, anlaşılabilir olmasıdır.” der, Einstein. Bu sözle, alışageldiğimiz, sebebini hiç kurcalamadığımız şeylerden dolayı zihnimizde oluşan ülfet perdesini aralamak ve etrafımızda cereyan eden hâdiselerin fısıldadığı sonsuz hikmetin mevcudiyetini bizlere duyurmak istemektedir. Çünkü kâinatta işleyen nizâmın mükemmelliği, bu mükemmelliğin herkes tarafından açıkça görülmesine engel teşkil edebilecek derecededir. Aynen yıllarca kolumuzda taşıdığımız bir saatin işleyişindeki kusursuzluğun, ancak saat durduğunda farkına varmamız gibi.

Her şeyi maddi varlıkların birbiriyle karşılıklı münasebeti ve hareketi cinsinden açıklamaya çalışan Newton mekaniğinin oluşturduğu dünya görüşüne göre kâinat, kusursuz işleyen bir saate benzetilebilirdi. Olayların sebep-sonuç münasebeti içinde birbiriyle bağlı olması, bu ilişkinin kanunlarını bildiğimizde, hadiseleri vukuundan evvel büyük bir hassasiyetle tahmin etmemize imkân tanımaktaydı. Böylelikle gelecekteki Ay ve Güneş tutulmalarının zamanı, matematik lisanıyla belirlenebiliyor, hatta bir uydunun yörüngeye oturtulması için ne kadar yakıt ve hangi hızla fırlatılması gerektiği hesaplanabiliyordu.

Kuantum Seviyesinden Varlıklara Bakış

Latince’de Kuantum, tanecik manasına gelmektedir. Fizikte ise, bu kelime atom ve atomaltı seviyedeki tanecikleri tanımlamak için kullanılmaktadır. Fizikte Kuantum teorisi (mekaniği) denince, bu tür parçacıkların yapısı ve birbirleriyle olan tesirlerinin araştırılması anlaşılır. Eski Yunan’da Eflatun, felsefe yoluyla öğrencileriyle gerçeğe giden yolu arı yordu. Bugün de Rochester Üniversitesi’nden Leonard Mandel gibi birçok fizikçi de Kuantum teorisi yoluyla aynı şeyi yapmaya çalışıyorlar. Fizikçilerin laboratuarlarda yaptıkları araştırmaların sonunda cevap aradıkları sorular şunlar: İnsan bilgisinin nihai sınırı nedir? Fiziki âlem bir manada bizim idrakimizle mi şekilleniyor? Kâinatta bir tesadüfîlik var mı, yoksa bütün hadiseler önceden belirlenmiş midir?

KUANTUM FİZİĞİNİN TARİHÇESİ
Yüz yıl kadar Önce Max Planck’ın elektromanyetik ışımanın quanta denen düzenli enerji paketçikleri halinde yayıldığını söylemesiyle Kuantum çağı başlamış oldu… Bu oldukça basitmiş gibi görünen ilk temel düşünceye dayanarak bilim adamları ilim tarihinin şu ana kadar ki en başarılı teorilerinden birisini oluşturdular. Genel Çekim Kanunu hariç olmak üzere tabiattaki temel kuvvetler ile ilgili teorilere taban oluşturmasından başka, Kuantum mekaniği birbirinden çok ayrı gibi görünen birçok sahada başarı sağladı (mesela yıldızların ışık verme hadisesi, periyodik tablo, v.s.). Kuantum mekaniğinden faydalanılarak nükleer reaktörlerden lazerlere varıncaya kadar birçok yeni teknoloji ve buluş geliştirildi.

Kuantum Fiziğinin Düşündürdükleri

Klasik fizik geçmişte Batı’daki “evren” görüşüne cevap verebiliyordu. Zira ne makrokozmos, ne mikrokozmos kavramları oluşmuştu. Atom, proton, kuvark, galaksi veya evrensel çekim gibi konular sözkonusu değildi. Modern fizikteki gelişmeler ise, birbirinden çok farklı iki dünyanın birlikte varolduğunu ve varlıklarını birlikte devam ettirdiklerini ortaya koydu. Bir yanda bizi çevreleyen bildiğimiz dünya: taşlar, ağaçlar, yıldızlar, kısacası makroskopik ölçekteki evren (bu evren klasik fizik tarafından tanımlanmıştı zaten). Diğer yanda, kuantum fiziğinin kanunları ile târif etmeye çalıştığımız atomların ve atomaltı taneciklerin mikroskopik dünyası. Her ne kadar makroskopik dünya da atom ve taneciklerden oluşuyor ise de, kuantum dünyasına girmek isteyen kişi, makro-âleme ilişkin bütün mantık, sezgi ve bilgilerini bir kenara bırakmak zorunda. Çünkü bu iki âlem tamamen farklı ve burada taneciklerin, Güneş etrafında dönen bir gezegenden farklı olarak, izlediği belli bir yol ve işgal ettikleri belli bir konum yok. Tanecikler aynı anda birçok yerde bulunabilirler. Yani ölçeğin farklılaşmasıyla maddenin davranışı oran değil, mahiyet açısından değişim gösteriyor.
Büyük ölçekli madde ile küçük ölçekli madde arasındaki bu ikiye bölünmeyi anlamak kolay değildir. Klasik ve kuantik alanlar arasındaki sınırı çizen esrarengiz bölgede anlaşılmayan bazı şeyler vardır. Bu karanlık no man’s land bölgede ne olmaktadır ki, tabiat kanunları ve dünyanın algılanması böyle birden değişime uğramaktadır?

Çift Yarık Deneyi

Kuantum Fiziği ve Bediüzzaman

Yakın geçmişte sık sık reklamlarda izlediğimiz bir İngilizce dersi sahnesi günlük hayatımıza ait bazı değerleri ve hayata bakışımızı sorgular özellikler taşımaktadır. İngilizce dersinde yaşlıca bir bayan öğretmen telefonu göstererek öğrencisine bunun ne olduğunu sorar. Öğrenci banka olduğunu söyleyince öğretmen şaşkın ve hayretler içerisinde bir bakışla sorusunu tekrarlar. Yine aynı cevabı alınca öğrencinin dalga geçtiğini düşünerek onu ciddiyete davet eder. Ancak öğrenci telefonun başına geçip çevirdiği numara ile telefonun banka fonksiyonu gördüğünü ispatlar ve hocanın dünyadan haberi olmadığını ifade ile sınıfı terk eder. Başka bir nesneyi göstererek öğretmenin sorduğu soruya diğer öğrencinin verdiği cevap ilginçtir “Valla hocam ne desem bilmem ki?”

“Ne desem bilmem ki?” çok muğlak, fazla bir anlam ifade etmeyen bir cevap belki ama eşyanın özünde var olan belirsizliği, sebep sonuç silsilesinin işleyişinde net ve belirgin olan geçişlerin, tek düze işleyişin temelindeki kaosu ve muğlaklığı ifade ediyor. 20. yüzyılın başlarında insanlığın yaşadığı en önemli gelişmelerden biri, Quantum fiziği ile tanışmak oldu. Atom içi alemi makro alemden edindiği yaklaşımlar ve buranın bilgi teçhizatı ile anlamaya çalışan insanoğlu, her soruda ayrı bir şaşkınlık yaşadı. “Bu nedir?” sorusuna bulunan cevap “hem dalga, hem tanecik; ne dalga ne tanecik” oldu. Bir şeyin ya dalga ya da tanecik olması gerektiğini, aynı anda hem dalga hem tanecik olamayacağını düşünen insan için bu, çok şaşırtıcı ve anlaşılması güç bir durumdu. “Nerede?” sorusuna cevap “momentumu belli değilken yerini bilebiliriz; aksi taktirde bilinmesi mümkün değil” idi. Yani “Heisenberg Belirsizlik Prensibi” atom içi varlıkların yeri hakkında da bir muğlaklık getiriyordu. “Ya oradadır ya değildir! Bakarsın, eğer görmüşsen oradadır, görmemişsen değildir.” yaklaşımına çok ters bir durumdu. Sonra, bakmak da çok şey ifade etmiyor, çünkü, bu alemde gerçekler gözlemciye göre şekilleniyordu. Gözlemcinin şekillendirdiği gerçekle, objektif gözlem ve bilimin objektifliği de gerçekliğini yitiriyordu.