Diğer

T24 Haftalık Yazarı

26 Kasım 2023

Bazen mevcut koşullar bir deneyin yapılmasını imkansız kılabilir. Ama onu zihnimizde canlandırarak çıkarımlar yapabiliriz. Buna düşünce deneyi diyoruz.

Antik Yunan'dan günümüze kullanılagelen bu deneyler, insan düşüncesinin ve hayal gücünün en etkileyici kanıtlarıdır.

Bu anlamda düşünce deneyleri gerçekliğin ulaşılamayacak yönlerini ortaya çıkarmak için kullanılan zihinsel aktivitelerdir, demek yanlış olmaz.

Özellikle fizikte oldukça ilginç düşünce deneyleri ile karşılaşıyoruz. Bunlardan belki de en ünlüsü, Kopenhag Yorumu'nu eleştirmek amacıyla tasarlanmış olan "Schrödinger'in kedisi" düşünce deneyi.

Hem deney tasarımının hem de kedinin sahibi ise kuantum mekaniğinin öncülerinden Erwin Schrödinger.

Schrödinger, 12 Ağustos 1887'de Viyana'da bir fabrika sahibinin oğlu olarak dünyaya geliyor. Viyana Üniversitesi'nde fizik eğitimi alıyor.

1925 yılına gelindiğinde Zürih Üniversitesi'nde fizik profesörüdür ve dönemin ruhuna uygun olarak o da Kuantum Kuramı üzerine yoğunlaşmıştır. Alpler'de tatil yaparken atomların enerji seviyelerini doğru şekilde veren bir dalga denklemi yazıyor.

Modern fiziğin en önemli keşiflerinden biri olarak kutsanan bu denklem, "Schrödinger Dalga Denklemi" olarak anılacak ve ona 1933 Nobel fizik ödülünü kazandıracaktır.

Kuantum mekaniği alanında devrimsel bir bakış getiren dalga denklemi, bilim insanları arasında heyecan yaratır ve farklı yorumlara yol açar. Bunlar içinde genel anlamda kabul gören ise "Kopenhag Yorumu" olacaktır.

Bu yoruma Kopenhag Yorumu denilmesinin nedeni, Danimarkalı Niels Bohr öncülüğünde bir grup bilim insanı tarafından Kopenhag'da bir enstitüde geliştirilmiş olmasıdır.

Buna göre bir kuantum sistemi, sonsuz olasılıklar bulutu içinde bir dalga fonksiyonu ile tanımlıdır. Bir ölçüm veya gözlem yapıldığında dalga fonksiyonu derhal "çöker" ve parçacık tek bir kesin değer alır. Burada gözlemcinin veya deneyi yapan kişinin, deneyin sonuçlarında rolu vardır.

Ancak dalga fonksiyonunun neden veya nasıl çöktüğü ise tam olarak açıklanamaz.

1927'deki Solway Konferansı'nda bilim insanlarının çoğunun bu yoruma katıldıkları görülür.

Ancak Einstein aynı fikirde değildir. Ona göre Kopenhag Yorumu fiziğe rastgelelik ve şans katmaktadır.

Dalga denkleminin yaratıcısı Schrödinger de Einstein ile aynı taraftadır.

Schrödinger, Kopenhag Yorumu'na muhalefetini bir düşünce deneyi ile ortaya koyar. Bu düşünce deneyi bilim tarihinde "Schrödinger'in kedisi" olarak bilinecektir.

Schrödinger'in kedisi deneyi, Kopenhag Yorumu'na karşı bir anlayışla tasarlanmışsa da sonuç onun beklediği gibi olmaz.

Şimdi, deneyi kısaca hatırlayalım:

Schrödinger çok sevdiği kedisini alıyor ve bir kutunun içine koyuyor; kutunun içine beta aktif bir radyoaktif madde bırakıyor. Kutuda ayrıca bir beta sayıcısı var. Bu cihaz, beta ışınını algılamasına bağlı olarak çalışan hareketli bir kola sahip ve onun yanında da içinde zehirli bir sıvı bulunan şişe bulunuyor.

Radyoaktif çekirdek beta bozunumu yaptığında beta sayıcı onu algılayacak, bu algılama ile bağlı kolu harekete geçirerek içinde zehirli sıvı olan şişeyi devirecek ve dökülen zehirli sıvının buharlaşması sonucu onu soluyan kedi ölecektir. Kedinin yaşaması tamamen kuantum dünyasındaki bir sürece, atom çekirdeğinin beta bozunumuna kilitlidir.

Burada, radyoaktif madde kuantum dünyasını temsil etmekte; diğer detaylar ise bizim klasik dünyamıza ait bulunmaktadır.

Kutu kapatılıyor.

Ve Schrödinger soruyor: Kedi canlı mı, ölü mü?

Kuantum mekaniği yanıtlıyor: Canlı ve ölü!

Çünkü gözlemci kutuyu açana kadar kedi süperpozisyon halindedir; yani kedi hem canlı hem de ölüdür. Sadece kutuyu açıp içindekilere bakarak (yani onu gözlemleyerek) kedinin durumunun bu iki durumdan biri olduğu doğrulanır.

Yani kutu açıldığında dalga denklemi çökecek ve tek bir durum (ölü veya diri) ortaya çıkacaktır.

Burada kedi, klasik gerçekliğimizi, radyoaktif çekirdek ise kuantum dünyasını temsil ediyor. Dalga denklemi, klasik fizik ile kuantum dünyası arasında bir çizgide bulunmakta; bir taraf her zaman var olan kesinliklere, diğeri ise ancak belirli bir ölçüm anında kesinlik kazanan olasılıklara dayanmaktadır.

Schrödinger, dalga denkleminin bu olasılıksal yorumuna razı değildir.

Çoğu bilim insanı, Schrödinger'in "kedi" deneyi ile Kopenhag Yorumu'na destek vermek istediğini düşünür; gerçekte ise Schrödinger' böyle bir fikrin saçma olduğunu göstermeyi amaçlamıştır.

Einstein da bu şans eseri yorum oyununu kabul etmez.

1927'de akılların buluşmasında, Kopenhag Yorumu'nun başlıca muhalifleri olan Einstein ve Schrödinger yalnız yarışırlar.

Oysa Bohr, dönemin bilim insanları arasında ciddi bir desteğe sahiptir. Bunlar arasında kuantum mekaniğinin öncüleri (Berlin'de Planck, Leipzig'de Heisenberg, Zürih'te Pauli ve Cambridge'de Dirac) vardır.

Böylece Kopenhag Yorumu, gelecek nesil fizikçiler arasında kabul görerek kuantum mekaniğinin en yaygın yorumu haline gelecektir.

Ancak muhalifler hâlâ ikna olmuş görünmezler; 1927'de, evrenin ve tüm yaşamın temelde anlamsız bir barbut oyunundan başka bir şey olmadığının benimsenmesi ile tüm fiziğin kaybolduğunu söylerler.

Belki de haklıdırlar.

Ancak zaman Kopenhag yorumcularının yanında ilerliyor!

https://www.britannica.com/science/quantum-mechanics-physics

https://www.quantamagazine.org/a-new-thermodynamics-theory-of-the-origin-of-life-20140122/

https://www.bbc.com/turkce/haberler/2012/04/120420_synthetic_dna

https://www.theguardian.com/technology/2013/aug/12/erwin-schrodinger-google-doodle

Nafiye Güneç Kıyak kimdir?

Nafiye Güneç Kıyak, lisans eğitimini İstanbul Üniversitesi (İÜ) Fizik Bölümünde ve yüksek lisans eğitimini İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Nükleer Enerji Enstitüsünde tamamladı.

Çalışma hayatına Türkiye Atom Enerjisi Kurumu - Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi'nde araştırma reaktörü radyasyon güvenliği sorumlusu olarak başladı.

Doktora sonrası Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu bursu ile Almanya-GSF (Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung-München)'de "nükleer santraller çevre analizleri, radyasyon dozimetrisi, nükleer teknikler" alanlarında çalışmalarda bulundu.

Yurda dönüşünün hemen ardından doçent ve daha sonrasında da profesör oldu.

1996 yılında kurulan Işık Üniversitesi'nin kuruluş çalışmalarına katıldı ve çeşitli kademelerde görev alarak kurucu fizik bölüm başkanlığı, Fen Bilimleri Enstitüsü müdürlüğü görevlerinde bulundu. "Lüminesans Araştırma ve Arkeometri Laboratuvarı"nı kurdu modern fizik konularında lisans ve yüksek lisans dersleri verdi.

2010- 2015 yılları arasında Işık Üniversitesi Rektörü olarak görev yaptı.

Rektörlük süresini tamamlamasının sonrasında Feyziye Mektepleri Vakfı okulları CEO'su görevinde bulundu.

Prof. Kıyak'ın uluslararası bilimsel dergilerde yayımlanmış çok sayıda bilimsel makalesi, yurtiçi ve yurt dışında sunulmuş 200 dolayında bilimsel çalışması bulunmaktadır.

Ayrıca popüler bilim alanında üç kitabın yazarıdır: Aklın bilinmeyene yolculuğu: KOZMOS; Sırlar evrenine açılan kapı: KUANTUM ve Başlangıcın ötesi: ÇOKLU EVRENLER.

2019'dan bu yana T24 Haftalık'ta popüler bilim konularında yazılar yazmaktadır.

Prof. Kıyak evli ve iki çocuk sahibidir.

Elektriksel yük, gözlemlediğimiz sayısız veri ve ölçümlerle modellediğimiz bir özellik; maddenin nasıl etkileşime gireceğini belirliyor

Kurduğu Cumhuriyetin 100. yıldönümünde; sevgiyle, minnetle ve saygıyla anıyoruz...

Bohr'un Müttefiklerle temas halinde olduğundan şüphelenen Heisenberg, Bohr'a yanıltıcı bilgi vererek kandırmaya mı çalıştı? Yoksa Bohr, Heisenberg'i etkileyerek Almanları mı yanıltmaya çalıştı?

© Tüm hakları saklıdır.

QOSHE - Tüm zamanların en ünlü kedisi: Schrödinger's cat - Güneç Kıyak
menu_open
Columnists Actual . Favourites . Archive
We use cookies to provide some features and experiences in QOSHE

More information  .  Close
Aa Aa Aa
- A +

Tüm zamanların en ünlü kedisi: Schrödinger's cat

20 5
26.11.2023

Diğer

T24 Haftalık Yazarı

26 Kasım 2023

Bazen mevcut koşullar bir deneyin yapılmasını imkansız kılabilir. Ama onu zihnimizde canlandırarak çıkarımlar yapabiliriz. Buna düşünce deneyi diyoruz.

Antik Yunan'dan günümüze kullanılagelen bu deneyler, insan düşüncesinin ve hayal gücünün en etkileyici kanıtlarıdır.

Bu anlamda düşünce deneyleri gerçekliğin ulaşılamayacak yönlerini ortaya çıkarmak için kullanılan zihinsel aktivitelerdir, demek yanlış olmaz.

Özellikle fizikte oldukça ilginç düşünce deneyleri ile karşılaşıyoruz. Bunlardan belki de en ünlüsü, Kopenhag Yorumu'nu eleştirmek amacıyla tasarlanmış olan "Schrödinger'in kedisi" düşünce deneyi.

Hem deney tasarımının hem de kedinin sahibi ise kuantum mekaniğinin öncülerinden Erwin Schrödinger.

Schrödinger, 12 Ağustos 1887'de Viyana'da bir fabrika sahibinin oğlu olarak dünyaya geliyor. Viyana Üniversitesi'nde fizik eğitimi alıyor.

1925 yılına gelindiğinde Zürih Üniversitesi'nde fizik profesörüdür ve dönemin ruhuna uygun olarak o da Kuantum Kuramı üzerine yoğunlaşmıştır. Alpler'de tatil yaparken atomların enerji seviyelerini doğru şekilde veren bir dalga denklemi yazıyor.

Modern fiziğin en önemli keşiflerinden biri olarak kutsanan bu denklem, "Schrödinger Dalga Denklemi" olarak anılacak ve ona 1933 Nobel fizik ödülünü kazandıracaktır.

Kuantum mekaniği alanında devrimsel bir bakış getiren dalga denklemi, bilim insanları arasında heyecan yaratır ve farklı yorumlara yol açar. Bunlar içinde genel anlamda kabul gören ise "Kopenhag Yorumu" olacaktır.

Bu yoruma Kopenhag Yorumu denilmesinin nedeni, Danimarkalı Niels Bohr öncülüğünde bir grup bilim insanı tarafından Kopenhag'da bir enstitüde geliştirilmiş olmasıdır.

Buna göre bir kuantum sistemi, sonsuz olasılıklar bulutu içinde bir dalga fonksiyonu ile tanımlıdır. Bir ölçüm veya gözlem yapıldığında dalga fonksiyonu derhal "çöker" ve parçacık tek bir kesin değer alır. Burada gözlemcinin veya deneyi yapan kişinin, deneyin sonuçlarında rolu vardır.

Ancak dalga fonksiyonunun neden veya nasıl çöktüğü ise tam olarak açıklanamaz.

1927'deki Solway Konferansı'nda bilim insanlarının çoğunun bu yoruma katıldıkları görülür.

Ancak Einstein aynı fikirde değildir. Ona göre Kopenhag Yorumu fiziğe rastgelelik ve şans katmaktadır.

Dalga denkleminin yaratıcısı Schrödinger de Einstein ile aynı taraftadır.

Schrödinger, Kopenhag Yorumu'na muhalefetini bir düşünce deneyi ile ortaya koyar. Bu düşünce deneyi bilim tarihinde "Schrödinger'in kedisi" olarak bilinecektir.

Schrödinger'in kedisi deneyi, Kopenhag Yorumu'na karşı bir........

© T24


Get it on Google Play