20. yüzyılın ikinci çeyreğinde, kuantum teorisi tutarlı bir şekle şemale büründüğü sıralarda bile Albert Einstein, o ünlü ''Tanrı zar atmaz'' lafıyla kuantum teorisinin temellerinde bir eksik olduğunu savunmaktadır. O bir Spinoza hayranıdır. Evreni bir bütün olarak çalışan, herhangi bir kaza veya rastgeleliğe izin vermeyen deterministik bir sistem olarak görmek ve bu sisteme Tanrı adını vermek... Oysa kuantum teorisi olasılıkları işleyişin temeline koyar, kesinliği yok eder.
Kuantum teorisine göre bize 'doğal' yollarla (insan algısıyla) ulaşılır olan fenomenolojik dünyanın işleyişini açıklayan kesinlik (bilardo oyununda topa aynı doğrultuda, aynı güçte vurunca topun hep aynı yere, aynı hızla çarpmasındaki kesinlik) atomların dünyasına indiğimizde işlemez olur. Artık bir elektronu başka bir elektronla çarpıştırdığımızda hep aynı sonucu elde edemeyiz. Bunun yerine olasılıklar vardır elimizde. Elektronların çarpışmadan sonra nerelere gidebileceğinin farklı yüzdelerde olasılıkları vardır. Yeni teoride matematiksel kesinliğin kaybolmadığını hatırlatmakta yarar var. Kesinliğini kaybeden, şeylerin nedenselliği diyebiliriz belki: 'A'yı yaparsam B olacak', 'A'yı yaparsam B olabilir, daha düşük ihtimallerle C ve D de olabilir' haline gelmiştir.
Einstein, evrenin temelindeki işleyişin olasılıklara dayanması fikrinden hiç hoşlanmaz. İnsanın, bir'in bir parçası olarak, işleyişin tamamına muktedir olmadığını bilir. Ancak işleyişin kendisinin belirsiz olmadığına inanır. Bir yandan kuantum teorisi türlü deneylerden alnının akıyla çıkarak şanına şan katmaktadır. Ancak Einstein'a göre kuantum teorisi gerçekliğin temelini açıklamaz, sadece doğru hesaplama yapmayı sağlayan bir yöntemdir. Onun bu teoriye bakışı, sonradan üç ana kola ayrılabilecek kuantum fiziği yorumlarından birine dahil edilir. (Diğer yorumları başka bir zamana bırakalım) Gizli değişken (Hidden variable) diye adlandırılan bu yoruma göre kuantum fiziğinin de daha temelinde deterministik bir işleyiş gizlidir. Bizim varlığından bile haberdar olmadığımız gizli değişkenler vardır. Onları bilsek, aslında olasılık sandığımız şeyler bir kesinliğe dönüşür. Klasik fizik kullanarak bilardo toplarının nasıl dağılacağını hesaplayabildiğimiz gibi, bahsi geçen gizli değişkenleri içeren ve kuantum teorisinin daha derininde işleyen bir teoriyle elektronların nasıl dağılacağını da hesaplayabiliriz. Kuantum teorisi iyidir, hoştur, ama fiziksel gerçekliğin en temelinde durmaz. Olasılıklar bizim bilgi (ve belki de zihinsel kapasite) eksikliğimiz yüzünden vardır.
Kuantum teorisine göre bize 'doğal' yollarla (insan algısıyla) ulaşılır olan fenomenolojik dünyanın işleyişini açıklayan kesinlik (bilardo oyununda topa aynı doğrultuda, aynı güçte vurunca topun hep aynı yere, aynı hızla çarpmasındaki kesinlik) atomların dünyasına indiğimizde işlemez olur. Artık bir elektronu başka bir elektronla çarpıştırdığımızda hep aynı sonucu elde edemeyiz. Bunun yerine olasılıklar vardır elimizde. Elektronların çarpışmadan sonra nerelere gidebileceğinin farklı yüzdelerde olasılıkları vardır. Yeni teoride matematiksel kesinliğin kaybolmadığını hatırlatmakta yarar var. Kesinliğini kaybeden, şeylerin nedenselliği diyebiliriz belki: 'A'yı yaparsam B olacak', 'A'yı yaparsam B olabilir, daha düşük ihtimallerle C ve D de olabilir' haline gelmiştir.
Einstein, evrenin temelindeki işleyişin olasılıklara dayanması fikrinden hiç hoşlanmaz. İnsanın, bir'in bir parçası olarak, işleyişin tamamına muktedir olmadığını bilir. Ancak işleyişin kendisinin belirsiz olmadığına inanır. Bir yandan kuantum teorisi türlü deneylerden alnının akıyla çıkarak şanına şan katmaktadır. Ancak Einstein'a göre kuantum teorisi gerçekliğin temelini açıklamaz, sadece doğru hesaplama yapmayı sağlayan bir yöntemdir. Onun bu teoriye bakışı, sonradan üç ana kola ayrılabilecek kuantum fiziği yorumlarından birine dahil edilir. (Diğer yorumları başka bir zamana bırakalım) Gizli değişken (Hidden variable) diye adlandırılan bu yoruma göre kuantum fiziğinin de daha temelinde deterministik bir işleyiş gizlidir. Bizim varlığından bile haberdar olmadığımız gizli değişkenler vardır. Onları bilsek, aslında olasılık sandığımız şeyler bir kesinliğe dönüşür. Klasik fizik kullanarak bilardo toplarının nasıl dağılacağını hesaplayabildiğimiz gibi, bahsi geçen gizli değişkenleri içeren ve kuantum teorisinin daha derininde işleyen bir teoriyle elektronların nasıl dağılacağını da hesaplayabiliriz. Kuantum teorisi iyidir, hoştur, ama fiziksel gerçekliğin en temelinde durmaz. Olasılıklar bizim bilgi (ve belki de zihinsel kapasite) eksikliğimiz yüzünden vardır.
Lise yıllarından atom modeliyle tanıdığımız Niels Bohr ve Einstein, 1937 yılındaki uzun kuantum fiziği tartışmalarında Spinoza'nın kimin tarafında yer alacağı üzerine geyik yaparlarmış bir yandan. (Bohr gizli değişkenci değildi) O zamandan bu zamana kuantum mekaniğinin üzerine ne teoriler inşa edildi. Parçacık fiziği, sicim kuramı, katı hal fiziği gibi yeni araştırma alanları ortaya çıktı.
Artık fizik, kuantum teorisini hazmetmiş durumda. Teorinin kesinliği günümüzde sorgulanmıyor, çünkü ortaya atıldığından beri söz söyleyebildiği alanlarda hiç yanlış çıkmıyor, teorinin eksikleri tamamlanıyor, yeni yöntemler bulunuyor ve yeni kapılar açılıyor. Kuantum teorisi doğanın temelinde belirsizlik yatar demek değil. Bu belirsizliği açıklayan bir teori var elimizde. Teorinin kendisi (bir teori olması bakımından) deterministik. Olasılıkları hesaplamamıza yarayan denklemler hep aynı, istikrarlı. Görebildiğimiz kadarıyla Tanrı gerçekten de zar atıyor, ama bu zarların hangi durumda kaç yüzlü olduğunu, bu yüzlerde neler olduğunu hesaplayabiliyoruz. İlginç olan şey, bu atom boyutlarındaki olasılıklara dayalı, kaotik işleyişin, algımız boyutlarında (makroskopik dünyada) kendini böylesi bir kesinliğe bürüyebiliyor olması.Bütün bu hikayeden çıkarılacak ders nedir peki? Her işin altında beklenmedik işleyişler bulmak mümkündür. Gördüğünüze inanmayın. Ee? Biz bunu zaten biliyorduk...
Ek (5 Haz. 2011): Kuantum teorisinin deney sonuçlarıyla karşılaştırıldığında yadsınamaz doğrulukta tahminler verebilmesi bir yana, teorinin temellerinde (belki daha felsefi denilebilecek) bazı tutarlılık sorunları olduğunu düşünen fizikçiler ve felsefeciler de mevcut.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder