Özgür İrade 7: Kuantumdan Çıkış

1:22Tek tek satın almıyorsunuz yani benim siteden. Storytel daha ziyade Netflix mantığıyla çalışıyor. Üye olup dinliyorsunuz istediğinizi. Sonra da bana rapor geliyor.

1:31İşte fullarsızno5236 şu bölümde dinlemeyi bıraktı. Adresi budur. Ben de kapınıza dayanıyorum. Böyle zorla kitap dinletme hizmeti Storytel.

1:40Bana sponsor olmadıkları için kafama göre tanıtım yapıyorum yani bu hakkım saklı. İkinci duyuruma geleyim Patreon'la alakalı. Malumunuz lira sürekli düşüyor. Dolar da ısrarla halen 1 dolar.

1:51O yüzden destek seviyelerini güncelledim. Alt seviyeler artık daha ucuz. Özellikle bonus bölüm ödüllü seviye iyice hesaplı oldu. İsim okumalı seviyenin fiyatını ise arttırdım biraz.

2:03Liste gelecekte çok uzamasın diye ve destek tabana yayılsın diye. Bir derdi olan varsa mutlaka iletişime geçsin. En kötü ihtimalle kitabımı okurken öfleyip öflersiniz, bana sinyal geliyor. Kuantum denince akla gelen üç kavramdan bahsetmiştik değil mi önceki bölümde?

2:30Bir, belirsizlik ilkesi ve bunun gözlemci etkisinden farkı. İki, dalga fonksiyonu ve bunun ne anlama geldiğinin farklı yorumları. Üç de, kuantum dolanıklığı ve bunun Einstein'a düşündürdüğü bir düşünce deneyi. Bu sonuncusu da zaten bugünkü bölüme attığımız kancaydı.

2:48Kuantum teorisinin eksikliğini ispat etmeye çalışan bazı fizikçiler şu argümanı öne sürmüşlerdi. Hâkim görüş, yani Kopenhag yorumu ne diyor kardeşim? Bir ölçüm yaptığında orada saklı olan bir gerçekliği bulmuyorsun, onun yerine gerçekliğin kendisini yaratıyorsun. belli bir formüle göre değişen bir olasılıklar kümesi içinden seçilip somutlaşıyor.

3:09Tanrı da olsan yani, tüm o olasılıkları da bilsen, ölçümün kesin sonucunu tahmin edemezsin. Ha, diyor Einstein ve Dadaşları, o zaman kuantum dolanıklığını nasıl açıklıyorsunuz? Dolanık iki parçacık varsa biri üstünden yaptığım ölçümlere bakarak çok uzaklara taşıdığım ve hiç kurcalamadığım ikinci parçacık hakkında da aşırı isabetli tahminler yapabilirim. Ortada bir rastgelelik kalmıyor.

3:32Nasıl oluyor bu? Bunun iki yolu olmalı. Ya parçalar arasında ışık hızından hızlı bir haberleşme var ve ben ilkinin belli bir özelliğini gözlemleyince diğerine bir sinyal gidiyor. Diyor ki, benim dalga fonksiyonum çöktü.

3:46Artık davamız sana emanet. Tam şimdi şu özelliğini ölçerlerse onlara vereceğin sonuç benimkisinin aynısı olsun veya tersi olsun. Hadi göreyim seni dostum, kuantumun yüzünü kara çıkarma. Ya böyle oluyor ya da kopenakçılar yanlış.

4:01Yani parçacıkların herhangi bir özelliğinin tüm zamanlarda belli bir değeri var aslında. Bu değerler o dolanıklık ilk yaratıldığı anda kodlanmıştı parçaların içine. Ama bizden gizliler. Yani bu işin kurallarını çözemediğimiz için sonuçlarda bize acayip geliyor.

4:18Şimdi bu alternatifler arasında nasıl seçim yapılır? Bir güzel yolu, gizli parametrelerden kaynaklı olan herhangi bir korelasyonun teorik bir limiti var mı? Bunu bulmak. İşte EPR paradoksundan 30 yıl sonra, 1964'te, John Stuart Bell isimli bir fizikçi tam da böyle bir teorik çerçeve ortaya atıyor.

4:37Onun bu sulara girmesinin sebebi de önceki bölümde gördüğümüz pilot dalgası teorisiydi. Bunu çok makul buluyordu. Sonuçta hayal etmesi kolay ve deterministik bir teoriydi. Tek acayipliği, yerellik prensibinin olmaması.

4:50Bell de diyor ki, ulan her şey güzel, bir tek bu iş acayip. Belki de bizim bu yerellik ısrarımız anlamsız. Bu prensibi sorgulayalım. Bunu somutlaştırmanın en iyi yolu, polarize merceklerle yapılan basit bir test.

5:03Bu testi ve ardındaki matematiği uzun uzun açıklayan iki tane video linkliyorum. O kadar zamanınız veya İngilizceniz yoksa ben anlatacağım, merak etmeyin. Çünkü bu kadar önemli bir teorinin, bu kadar kolayca test edilebildiği ve bu kadar da fantastik sonuçlar verdiği başka bir örnek bulmak zor. Her şeyden önce polarizasyon ne, onu bir anlayalım.

5:23Dalgalar hakkında uzun uzun konuşmuş olmamızın meyvesini yiyeceğiz. Su dalgasıyla başlayalım her zamanki gibi. Diyelim ki belinize kadar denize girdiniz. İleriden de bir dalga size doğru geliyor.

5:34Yaklaştıkça suyun derinliği artacak. Dalganın zirve noktası size ulaştığında da en yüksek değerini alacak. Sonra giderek düşmeye başlayacak. Sonuç da şu oluyor, dalga ilerlerken, yani size doğru gelirken, Su bu ilerlemeye dik bir düzlemde hareket ediyor.

5:50Aşağı yukarı hareket ediyor. Polarizasyon işte bu hareket ekseni. Yani su dalgası dikey polarizedir. Elektromanyetik dalgada da aynı mantık var bakın.

6:00Ama burada işler biraz daha serbest. Çünkü su gibi bir yüzeye bağlı değiliz. 180 derece oynatabilirim bunu. Bu ekseni ne belirliyor?

6:07Dalga yaratılırken onu yaratan elektrik yükünü hangi yönde hareket ettirdiğim. Aşağı yukarı hareket eden elektronların yarattığı dalga ekseni başka, sağa sola oynayanlarınki başka olacak. Şimdi suda yaptığımız işin aynısını yapalım. Bir elektromanyetik dalganın yolu üstünde duralım.

6:23Göbeğimize de bir elektron bağlayalım. Dalga bize yaklaştıkça etrafımızdaki elektrik alanı yavaş yavaş değişmeye başlayacak. Dolayısıyla dalganın ekseni dikeyse elektron önce yukarı çekilecek, sonra düşecek, üstündeki kuvvet sıfırlanacak, sonra aşağı çekilmeye başlanacak. Bir yukarı bir aşağı.

6:42Yok eğer yatay polarizasyonlu bir dalgadaysak, bir sağ bir sola çekilecek bu elektron. Şimdi eğer dersinizde iyi çalışmışsanız diyeceksiniz ki, Maymun Hocam, elektromanyetik dalganın iki bileşeni vardı hani. Biri elektrik alanındaki değişimdi, diğeri manyetik alandaki değişim. Bunlar da birbirlerine hep diktiler, aralarında 90 derece vardı.

7:01Öyleyse polarizasyonun yönü hangisini esas alıyor? Elektriği esas alıyor. Hiçbir iyi nedeni yok. Gelenek bu.

7:07Manyetik alan yıllardır eşitlik için mücadele vermiş. Eşit işe, eşit polarizasyon demiş. Ama örfümüz, adetimiz böyle. Manyetik alan, elektrik alanın kaburgasından yaratıldığı için yerini bilmesi lazım.

7:19Peki, ikinci soru. Her gün gördüğümüz ışın polarizasyonu sizce nedir? Bu hileli bir soruydu çünkü gördüğümüz ışığın çoğu polarize değil. Güneş olsun, mum ışığı olsun, klasik ampuller olsun, buralarda elektronlar görece rastgele her yönde titreştiklerinden dalgalar da farklı farklı eksenlerde yayılıyorlar.

7:38Polarize bir güneş gözlüğü taktığınız zaman sadece o polarizasyon yönündeki titreşen dalgalar gözünüze ulaşıyor. 45 derece polarize olmuş bir dalga düşünün. Yatay ve dikey eksende eşit miktarda enerji içeren iki dalgadan oluşmuş gibidir aslında. Böyle görülebilir.

7:54Dolayısıyla o polarize güneş gözlüğünüz kendisine gelen ışıktaki tüm dikey bileşenleri geçirecek. E hemen her eksende dalgalanan ışığında bir dikey bileşeni var. Az veya çok. Bir eksen hariç.

8:07Yatay eksen. Yani ışıkla merceğin polarizasyonu arasında 90 derece fark varsa o dalga geçmez. Zaten tam da bu yüzden dikey polarize gözlük göz kamaşmasını çok iyi azaltıyor. Çünkü güneşten gelen o karman çorman ışık var ya, su birikintisiydi, asfalttı, kardı, böyle yatay yüzeylerden yansıyınca yansıdığı yüzeyin ekseninde dalgalanmaya başlıyor.

8:30Gözlük de bu yansımaların çoğunu bloke etmiş oluyor. Ama diğer ışıkları daha az engelleyecek, dünyanın kalanı yeterince parlak kalacak. Polarize olmayan mercekler ise böyle seçici davranmıyorlar, tüm ışığı aynı oranda azaltıyorlar. Eğer bir merciğin polarize olup olmadığından emin değilseniz, parlak bir yüzeye tutun, sonra yavaşça 90 derece döndürün.

8:50Parlaklıkla bir değişiklik olmuyorsa, o normal bir mercektir, polarize değildir. Tamam, şimdi ilkel bir bel deneyi yapmak için gereken her şey var. Elinize iki tane polarize mercek veya filtre alın, aynı şey. Dike, yatay vs.

9:05önemli değil bilmeniz, sadece aynı yönde polarize olmuş olmaları önemli. İlk merceği alıp parlak bir alana tutun, ışığın belli bir miktarını geçirecektir. Ne kadarının geçtiği önemli değil o ışık kaynağına bağlı, bizim için önemli olan ışığın ilk mercekten sonra geçirdiği değişim olacak. Bunun için ikinci bir mercek koyuyoruz ama bunu 90 derece açıyla ilkinin üstüne koyuyoruz.

9:27Şimdi o ışık kaynağına öyle bakın, tüm ışık bloke edilmiş olmalı. Peki şimdi bu iki merceğin arasına ikisine de 45 derece açısı olan üçüncü bir mercek koyarsak ne olur? Daha fazla filtre eklemenin bir şey değiştirmemesini beklersiniz değil mi? Olsa olsa daha da karanlık yapar.

9:43Sonuçta adı üstünde filtre bu. Yani bütün işi ışık eksiltmek. Ama tam tersine daha aydınlık yapıyor. Artık ilk iki mercek arasında 45 derece açı var.

9:53Dolayısıyla ışığın yarısı oradan geçecek. Dikey yatay bileşenleri hatırlayın. 2 ve 3 numaralı mercekler arasında da benzer bir durum var. Yani o yarısının da yarısı oradan geçmiş olacak.

10:04Toplayın. Çeyreği son mercekten de geçip gözümüze ulaşmış oldu. Daha fazla filtre, daha fazla ışık. Bu arada bu dalga bileşenleri işine kafanız pek yatmadıysa, foton bazlı da düşünebilirsiniz.

10:16Foton, tanım itibariyle minimum enerjili ışık parçasıdır, daha ufak olmuyor. Yani dikey ve yatay bileşenlerini ayırmak diye bir şey yok. Dolayısıyla mesela mercekle aynı polarizasyonda bir foton geliyorsa, %100 ihtimalle geçer diyoruz. Yok ona tam yatay geliyorsa, %0 ihtimalle geçer diyoruz.

10:3445 derece farkla geliyorsa, Bu fotonun yarısı geçer, yarısı geçmez diye bir şey yok. Foton %50 ihtimalle geçer, %50 ihtimalle takılır. Böyle de bakabilirsiniz olaya. Matematik değişmiyor.

10:45Yalnız foton bazlı bakınca polarizasyon kavramının yerini spin denen bir özellik almalı. Ama spin denilen şey hayal edilmesi imkansız bir şey olduğundan, bu bölümün kapısından çevirdim onu, dön git dedim. Bunu şu yüzden söylüyorum, sadece kelime oyunu yapmak için değil. Dolanıklık veya Bell teorimi üstüne okuma yaparsanız, deneylerde genelde parçaların spinlerinin ölçüldüğünü okursunuz.

11:06Bence siz onu dalga ve polarizasyon olarak hayal edin, rahat edin. Şimdi deneyimize dönelim, daha işimiz bitmedi. Düzeneğimize daha da fazla filtre ekleyelim. Mesela 1 ve 2 arasına da bir tane koyalım, yine ortalayalım bunu, 22,5 derece açıyla olsun bu.

11:222 ve 3 arasına da öyle, toplamda 5 tane merceğimiz oldu. Ne beklersiniz? Deminki senaryodan düz orantı kurarsak, ilk mercekten sonraki her adımda ışığın %75'inin geçmesini bekleriz. Yani en sonunda gözümüze ışığın neredeyse 3'te 1 ulaşacak.

12:10Fakat bizim senaryoda daha da garip bir şey oluyor. 22,5 derecelik fark aslen ışığın %85'ini geçiriyor, 75'ini değil. Düz orantı yok yani. Ve 5 mercek sonunda gözümüze giren ışık miktarı %52 oldu.

12:26Bakın 1. ve 5. mercek halen birbirine dikler. Ortamda sadece bunlar olsaydı hiç ışık gelmeyecekti.

12:33Belli bir sırada olduğu sürece daha fazla filtre daha fazla ışık demek. evinizde 3 kuruşa yapabileceğiniz ve böyle garip sonuçlara yol açan başka bir deney aklınıza geliyor mu sizin? Burada biz ne yaptık aslında biliyor musunuz? Burada çaktırmadan gizli parametre fikrini test etmiş olduk.

12:49En azından basit bir versiyonunu. Diyelim ki bir foton yaratıldığı anda içinde hangi polarizasyondan geçip geçmeyeceği bilgisi yazılmış oluyor. Şimdi bizim fotonların bazıları ilk filtreden geçerim diyenler, bunların istisnasız hepsinde de yatay polarizasyonundan geçmem parametresi olmalı. Baştaki senaryomuz oluyor, karanlık senaryo.

13:09Ama araya mercek ekledikçe ne oldu? Yani fotonun şunu diyor olması lazım. Ya bu maymunun kurduğu ilk düzenekte ben yatay geçerim ama son düzenekte yataydan geçmem. Benim hangi düzeneyi kuracağımı nereden biliyor bu foton?

13:22Şimdi bu açıklamanın daha makul bir versiyonu, fotonların içindeki parametrelerin sabit değil de dinamik oluşu. Her filtreden geçiş, onların diğer polarizasyonlardan geçiş parametrelerini değiştiriyor olabilir. Peki bu teoriyi nasıl test ederiz? Tabii ki aşırı zeki olarak.

13:39Bir takım zeki insanlar da demişler ki, ya biz bir sürü fotonu böyle ardışık merceklerden geçirmek yerine birbirine dolanık fotoneşleri yaratalım. Aynı anda birbirinden uzaktaki merceklerden geçirelim. Ve bu testleri defalarca tekrarlayalım değişik açılarla. Ne beklersiniz?

13:55Fotonlar aynı gizli parametrelere sahip olmalılar ve bu parametreler değişmiyor. Çünkü her fotonu sadece bir mercekten geçirerek test ediyoruz. Buna rağmen ilk deneyimizdeki kombinasyonları yarattığımızda aynı değerler gözleniyor. Yani mercekler arasında 22,5 derece açı varsa, foton 1'in geçtiği zamanların %85'inde foton 2 de geçiyor.

14:17Aralarındaki açı 90 ise ilk fotonun geçtiği hiçbir durumda ikincisi geçmiyor. Binlerce kez tekrarlayıp aynı istatistikleri her açı için gözleyip not alıyoruz. Fakat bu fotonlar mercekler arasındaki açı farkını bilmiyorlar ki. Yani diğer fotonun hangi testten geçtiğini bilmemelerine rağmen sanki ilk senaryodaki gibi davranıyorlar.

14:37İlk senaryoyu da gizli parametrelerle açıklamak mümkün değildi. Öyleyse ne yapacağız? İlk olası cevap, fotonlar arasında ne olup ne bitiyorsa bu yerel değil, birbirlerini anlık etkiliyorlar. Einstein'ın da deli olduğu konu buydu.

14:52Bu arada bu izafiyet teorisini yıkmak zorunda da değil. Hakim kuantum yorumu şöyle diyor, biz bu dolanık fotonları ne kadar ayırsak da ayıralım, bunlar aslında aynı sisteme aitler. Dolayısıyla bu iki fotonu birbirine ışıktan hızlı sinyal gönderen iki ayrı şey olarak görmektense, bir dalga gibi aynı anda birçok yerde olan tek bir şey olarak görmek lazım. Zaten bakın dolanıklığı kullanarak bir yerden başka bir yere ışıktan daha hızlı bilgi aktaramıyoruz.

15:20Bu da izafiyetin halen sağlam kaldığını destekleyen bir şey. Bunu uzun uzun anlatan bir makale ekliyorum açıklamalara, merak eden okur. Peki tamam, klasik kuantum cevabını anladık, yerellik yok. Bunun haricinde konumuzla daha alakalı bir alternatif açıklama var.

15:37Aslında ölçülen fotonlar da, onu ölçen sistemlerin durumu da hep nedensel olarak birbirlerine bağlılar. Yani deminki deneyi yaparken hangi merceği o an hangi açıda tutacağımı özgürce seçtiğimi sanıyorum ya, hah aslında o seçimi geçmişte belirlemiş olan bir şeyler var evrende. Ve aynı şeyler o fotonun da tam o an nasıl davranacağını belirlemişler. Dolayısıyla fotonlar arasında ışıktan hızlı haberleşmeye gerek yok.

16:04Onlar zaten o an nasıl davranacaklarını biliyorlar. Benim de o an yapacağım ölçümler belli. Bir başka deyişle, evren bize komplo kurmuş. Sanki yerellik yokmuş gibi bir görünüm sunuyor.

16:16Sanki böyle anlık haberleşme varmış gibi bir görünüm sunuyor. E peki bu açıklamayı nasıl test ederiz? Bakın hiçbir adımda tatmin olmuyor insanlar. Sürekli soruyorlar.

16:26Süper fikir ama nasıl test edilebilir? Aklımıza ilk gelecek metot, uzaktaki mercekleri birbirinden bağımsız biçimde ve rastgele döndürmek. Yani rastgele derken insan kararına bağlı olmayacak şekilde. Ama bu bizi pek kurtarmıyor.

16:41Hangi süreci kullanırsak kullanalım, gerçek saf rastgelelik diye bir şey yoksa, seçtiğimiz her deney metodu, fotonun da o anki davranışlarıyla Koreli olabilir. Hangi deney metodunu seçeceğimiz bile zaten önceden belli. Bunun olasılığını azaltmak için Kozmik Bell Testi diye bir şey bulunuyor. Maksat şu, merceklerin ne zaman hangi açıyla döneceklerinin kararını sadece insandan bağımsız yapmayalım veya o anda olup biten hava durumu gibi bir şeyden bağımsız yapmayalım.

17:10Aynı zamanda bu kararlar deneyin başlangıcından çok çok önce verilmiş olsun. Mesela merceklerin dönüşünü ta milyarlarca yıl önce uzak galaksilerden yola çıkmış olan ve bize ancak bugün ulaşan ışıklardaki özellikler belirlesin. O ışığın frekansına göre merceğin o andaki açısını ayarlayalım. Diğer polarize mercek de bambaşka bir galaksiden gelen ışığın o anki frekansına göre kendini ayarlasın.

17:35Tam o sırada da dolanık fotonlarımızı bu merceklere yollayıp geçip geçmemelerini test edelim. Bunu da binlerce kez yapalım, bakalım ne oluyor. İşte böyle testlerde bile dolanık parçalar arasında gereğinden fazla bir korelasyon var ve tam da kuantum teorisinin tahmin ettiği şekilde davranıyorlar. Test düzenini belirleyecek o ışıklar ne kadar uzak galaksilerden geliyorlarsa kuantumcuların bu non-locality açıklaması da yani yerellik yoktur açıklaması da o kadar güçleniyor.

18:04Çünkü aksi halde evrenin ta o zamanlardan beri öyle bir çalışmış olması lazım ki o fotonları öyle yollamış olması lazım ki milyar yıl sonra hayata gelen bir takım insanların bir deney için ürettikleri bambaşka fotonların polarizasyon özellikleriyle tam da nanosaniyesi nanosaniyesine çakışmış olacak doğru bir şekilde. Yani ölme eşeğim ölme. Öyle bir komplo. Fakat prensipte dahi test edemeyeceğimiz bir şey var ki, o da bunun aşırı hali olan süperdeterminizm.

18:35Demin bahsettiğim testlerin birçoğu Bell 1990 yılında öldükten sonra yapılabildiler anca modern ekipmanlarla ama Bell hayattayken dahi süperdeterminizmin aşılamayacak bir engel olduğunu kavramıştı. Çünkü bu teori diyor ki ne kadar geriye gidersen git, tüm olası deneyler ve onların tüm sonuçları arasındaki ilişkiler ta Big Bang zamanında belli olmuştu. Yani bakın evren sadece deterministik değil, bize sanki sonuçlarda belli bir rastgelelik varmış ve etkiler de yerel değilmiş gibi gözükecek. O şekilde determinist.

19:08Öyle bir deterministik olmak ki, kuantum fiziği gibi gözükmek. Süper Determinizm denen komplo işte bu. Evet sayın flarsızlar, şimdi gidip bunun üstüne bir bardak su içelim beraber. Bir sonraki bölümümüzde serimize kısa bir ara vereceğiz.

19:26Bambaşka bir konudan bahsedeceğim. Sonra kaldığımız yere döneriz. Bu fazla uzamayacak zaten. Tüm bunları toparlayıp öğrendiklerimizin özgür irade için ne anlama geldiğini bir özetleriz.

19:36Bugün yaklaşık 25 kişilik bir grubumuz var. Parça parça teşekkür ediyorum. Uğur Aladinlerle başlıyor bir çılgınlık yapmış Uğur. Mehmet Kanatlı ve Bülent Boyacı.

20:09Bir sonraki bölüme kadar hem fularlı hem fularsız olun, entellik süper pozisyonunda kalın.