Özgür İrade 6: Kuantuma Giriş

1:04Sessiz saatlerde çalışmayı sevdiğim için. Şimdi kafam 1500. Artık şu kuantum dünyasına balıklama dalalım. Tabii bu küçücük şeylerin dünyasına girmeden önce büyük resmi hatırlamakta fayda var.

1:15Bana bir 30 saniyenizi verin de niye bunlarla uğraşıyoruz bir özetleyeyim. Çıkış noktamız neydi? Özgürlük ve kontrol hissi bizim için çok temel tecrübeler ama karşılarında iki tane engel var. Birincisi, kontrolümüzde olmayan sebep-sonuç ilişkilerine bağlı olmamız.

1:31Bunun uç haline de determinizm dedik. Bu bağlamda nedenselliğe, kaos teorisine ve Newcomb paradoksuna bakmıştık. Bir başka deyiş de geleceği tahmin etmenin zorluğuna ve etkilerine. Son iki bölüm ise bir bilim tarihiydi.

1:44Çünkü fizikteki gelişmeler önceleri determinizm görüşünü yaygınlaştırmıştı ama bir noktadan sonra bazı temel varsayımlarımızı yıkmaya başladılar. Bunu görmenin en iyi yolu da ışık anlayışımızın değişimini takip etmekti. Bu da bizi özgür irade fikrinin önündeki ikinci engele yani gerçek rastgeleliğe getiriyor. Önümüzdeki iki bölüm boyunca ışığın hikayesinin 1905'ten sonraki kısmını takip edeceğiz ve göreceğiz ki ya evrenin temeli gerçekten rastlantısal ya da tam tersine süperdeterministik.

2:16Bu alternatifleri anlamak için kuantum fiziğinin bazı temel kavramlarını basitçe inceleyeceğiz. Bugün göreceğimiz kısımda Heisenberg'in belirsizlik ilkesi ve Schrödinger'in dalgası var. Bu iki bölümün sonunda fizik ile işimiz bitecek ve sonrasında biraz nörolojiye, biraz da irade konusunun ahlaki ve hukuki boyutuna değinerek serimizi bitireceğiz. Pek öyle planlara sadık kalmıyoruz ama şimdilik budur diyelim.

2:52Kuantum fiziğinin tarihini okuyunca ilginç bir şey göze çarpıyor. Gelişmelere ön ayak olan figürler neredeyse kendi keşiflerinden korkup dilenç göstermişler. Einstein, Schrödinger, Heisenberg hepsi böyle. Sanki tüm arzularına karşın kuantum fiziğini geliştirmiş gibiler.

3:07Geçen bölüm bahsettiğimiz Blackbody Radiation işini hatırladınız mı? Boşverin, hatırlamasanız da olur. Mühim olan o zamanki fizikçilerin ve bizzat Planck'ın kendi hesaplarını kusurlu bir yakınsama olarak görmeleriydi. Fakat Einstein bu modeli alıp, gerçek farz edip, fotoelektrik etkisi gizemini çözünce millet ayıldı.

3:25Işık hem dalga hem parçacıktı demek. Bunu hayal etmenin kolay ve biraz hatalı bir yolu şu, ışık bir şeyden yayılırken veya bir şey tarafından emilirken parçacık gibi davranıyor ama yolda son sürat kaptırmış giderken dalga gibi davranıyor. Bu noktada Bohr diye bir adam ortamı boş bulup yeni kuantum çetesinin reisi oluyor, birçok teorik çalışma yapılıyor. Ve 1924 yılında Fransız fizikçi Louis de Broglie, bütün bölüm boyunca Broglie diyemeyeceğim kusura bakmayın, doktora tezinde diyor ki, arkadaşlar görüyorum ve arttırıyorum.

3:57Sadece ışık değil, tüm maddeler dalga özelliği gösteriyor. Hipoteze göre momentum ve dalga boyu arasında ters bir ilişki var. Bizim gibi devasa kütlelerin momentumu yüksek olduğu için dalga boyu da çok ufak oluyor, o yüzden bir gariplik görmüyoruz. Şöyle düşünün, bir dalganın iki tepe noktası arasındaki mesafe görülemeyecek kadar küçükse, onu düzlükten ayırt edebilir misiniz?

4:20Dalga yok gibidir. Ama ya ufacık tefecik nesnelere bakarsak, mesela elektronlara? Bunların kütlesi küçük, o yüzden hareketleri bir dalganınkine benzeyebilir. Bazen bu tip iddiaların test edilmesi için 10 yıllar geçmesi gerekebiliyor ama bu sefer şanslıyız.

4:35Elektronları sağa sola fırlatmaktan hoşlanan bir grup insan sadece 2-3 sene içinde De Broglie'nin hipotezini öğreniyorlar. Bu internet öncesi çağı için gayet kısa bir süre. Ve deneylerini o formüllere göre düzenleyince elektronların da bir dalga gibi kırınıma uğradıklarını görüyorlar. Tam bu deneylerin yapıldığı sıralarda Heisenberg bu fikirlerin bir sonucu olarak bazı şeyleri isabetle ölçemeyeceğimizi anlıyor.

5:00Bir şeyin konumunu nasıl anlarız? Ondan seken fotonları algılayarak tabii ki. Ama küçük ölçeklerde şöyle bir sınır var. Işığın dalga boyu elektrona kıyasla fazla uzunsa parçanın yerini tam belirleyemiyor.

5:12Bunu sağda solda hep duyarsınız okumuşsanız ama neden böyle olduğu pek açıklanmıyor. Ben şöyle bir deneme yapayım. Okyanus dalgalarını düşünün. Aralarında 5-10 metre mesafe olsun diyelim, dev dalgalar bunlar.

5:23Bunların arasında bir yerde de daha ufak bir dalgalanma var. Mesela okyanusa bir taş attım. Şimdi bu ufak dalgalanma ile okyanus dalgası etkileşime girip birbirlerini bozarlar mı? Yoksa ufak dalga o yüzeyin üstünde kendi başına ilerlemeye devam mı eder?

5:37Elektron ve fotonda da aynı şey oluyor. Dalganın tepe noktaları etkileşimin en olası olduğu noktalar olarak düşünülmeli. Bunlar arasında mesafe uzunsa da etkileşime girme olasılığı azalıyor. O yüzden elektronun konumunu öğrenmek için kısa dalga boylu sinyaller kullanmak lazım.

5:55Ama bu sefer ne oluyor? Bu sefer foton enerjisinin bir kısmı elektrona geçiyor ve onun dalga boyunu değiştiriyor. Konum bilgisi arttıkça yön ve hız bilgimiz azalıyor. Şimdi meşhur belirsizlik ilkesi bu mu?

6:08Hayır değil. Heisenberg'in bu haliyle anlattığı problem tamamıyla bir ölçüm problemi. Bir başka de işte. Ontolojik değil, epistemolojik bir problem.

6:16Bu kelimeleri de ilk defa böyle arka arkaya kullanıyorum. Fullarsız entelle'ye yakışmadı. Evrenin doğasındaki belirsizliği anlatmıyor bu ilke, o bilgiye ulaşım yollarımızdaki yetersizliği anlatıyor. Buna bugün gözlemci etkisi deniyor.

6:31Gözlem yapmanın gözlenen sistemi bozması yani. Ve bunun için illa kuantum mekaniğine ihtiyaç yok. Mesela bir lastiğin basıncını ölçmek için de o basıncı değiştirmemiz kaçınılmaz. Bir şeyin sıcaklığını ölçmek için onun sıcaklığını değiştirmemiz kaçınılmaz.

6:45Prensipte bilgi edinmemiz için bir şeyle etkileşime girmemiz gerekiyor ya, o etkileşim de o şeyi bozuyor biraz. Komik bir şekilde Heisenberg kendi hipotezinin gücünü anlamamış en başlarda. Halbuki bu gözlemci etkisine ek olarak evrenin özünde de bir belirsizlik var. Ortada hiçbir gözlemci, hiçbir ölçüm, hiçbir deney olmasa da bu belirsizlik var.

7:05Biz Tanrı olsak bile bu belirsizlik var. Ve bunun sebebi dalganın doğası, dolayısıyla maddenin doğası. Son bölümde bahsetmiştim, bir sesi çok kısa süre dinlerseniz notasını anlayamazsınız diye. Notayı anlamak için sesi zamana yaymanız lazım.

7:20Bu sefer başka bir örnek kullanayım. Aranızda benim gibi kulak tıkacıyla uyumaya alışmış olanlar vardır. O tıkaçların kutularına bakın bir, arkasında bir frekans hassasiyeti grafiği gösterirler bazen. Tıkaç bazı frekanslardaki dalgaları daha iyi engelliyor.

7:34Uzun ve monoton uğultuları çok iyi keser genelde. Ama mesela biri yan odada yere bir şey düşürsün, bir kapıyı sertçe çarpsın, yani anlık sesler çıkarsın veya daha ilginci, yanınızda horlasa biri mesela. Korkunç kısmı nefes alış kısmıydı değil mi? Kısmı yani.

7:52Çok kısa süreli seslerden oluşuyor. Hah, işte bu anlık seslerin zamandaki belirsizliği az, frekans düzleminde ise fazla oluyor. Yani her frekansta ses çıkarıyorlar. E kimisini tıkaç durduruyor, kimisini geçiriyor.

8:04O yüzden anlık seslerde tıkaç daha az işe yarar. Pratik tavsiye vereyim, ben bazen tıkaçın üstüne white noise da kullanıyorum. İşitme duyumu o biraz uyuşturuyor, o zaman bu anlık seslerde maskelenmiş oluyorlar. Neyse, sonuçta ses dalgalarındaki frekans-zaman ilişkisi, kulağınızın veya mikrofonlarınızın ölçüm hassasiyetiyle alakalı bir şey değil.

8:24O dalganın doğasında var. Bu örnekleri uzun uzun anlatan bir videoda ekledim açıklamalara. Biz şimdi kuantuma dönelim. Eğer her madde dalga özelliği gösteriyorsa, benzer bir ilişki olacak.

8:35Frekans momentum'la zamandaki belirsizlik de konumdaki belirsizlikle alakalı. Başka belirsizlik ilişkileri de var ama bize en kolay gelen ikili bu. Bu ikisinin belirsizliğinin çarpımı çok çok küçük bir sabitten fazla olmalı. Makro ölçekte bu sınırın hep üstünde olduğumuz için böyle bir değiş tokuşa gerek olmuyor.

8:54Ama ufak ölçeklerde belli bir dereceden sonra bir özellikteki belirsizliği daha da azaltmak için diğer özelliğin belirsizliğinin artması şart. Bu arada Türkçe'deki belirsizlik kelimesi aslında gayet uygun bir seçim olmuş. Zira İngilizce'deki hali olan uncertainty, emin olamama gibi bir anlama geliyor ya, dolayısıyla insanı odak noktasına koyup tekrar epistemolojiye göz kırpıyor. İngilizce'de indeterminacy veya indefiniteness gibi bir şey demelilerdi.

9:22Türkçe'de maşallah biz hepsine belirsizlik diyoruz toptan. Bu konuda işimize yarıyor. Evrenin özüne yönelik bir anlama sahip yani. Şimdi ismi ne olursa olsun, siz bu olayı evinizde bir tek yarık deneyiyle gözleyebilirsiniz.

9:35Lazer pointer'ı alıyorsunuz, dar bir aralığa tutuyorsunuz, arkadaki duvara gelen noktaya bakıyorsunuz. Ufak bir yeşil noktacık var diyelim, o aralığı iyice azaltırsanız önce nokta küçülecek ama bir yerden sonra yayılmaya başlayacak yatay düzlemde. Aralığın darlaşması çünkü ne demek? O noktadan geçen fotonların konumlarındaki belirsizliğin azalması demek.

9:57Belli bir noktada da o kadar azalıyor ki Heisenberg'in ilkesini korumak için momentum etkilenmeye başlıyor. Yani hızın bir yönü var, bu yönde belirsizleşince fotonlar sağa sola dağılmaya başlıyorlar, ışık yayılıyor. Bu bildiğimiz kırınım etkisi aslında. Huygens'ın, Hollandalı ya, yüzyıllar önce klasik fizikle açıkladığı şeyde.

10:17Birkaç bölüm önce bakmıştık. Ama biz belirsizlik ilkesiyle iki ekleme yapabiliriz. Bir, eğer ışığı teker teker fotonlar olarak gönderirsek, herhangi bir fotonun yarıktan geçtikten sonra nereye gideceğini bilemeyiz. Momentumdaki belirsizlik her fotonu farklı etkiliyor.

10:34İkincisi de bu iş ışıkla sınırlı değil. Her şey böyle davranıyor. Ve evrenin doğasında belirsizlik olması fikri, zamana fizikçileri birer felsefeci olmaya yetmiş. Einstein bu belirsizliğe en çok karşı çıkanlardandı.

10:48Dönemin fizikçilerinin periyodik olarak toplandıkları Solvay konferanslarında her sene yeni yeni itirazlar getiriyordu. Mesela 1930 yılında bir kutu fikriyle çıka geliyor Einstein. İçi ideal aynalarla kaplı ve içinde ışık var. Bu aynalardan sekip duruyor fotonlar sonsuza kadar.

11:04Biz bu kutunun ağırlığını ölçelim diyor. Sonra kutunun yüzeyindeki ufacık bir pencereyi bir anlığını açıp bir foton salalım dışarıya. Kutunun ağırlığını tekrar ölçersek, aradaki fark kaçan fotonun enerjisini verecek bize. Bu fotonun tam olarak ne zaman kaçtığını da biliyoruz, pencereye bağlı bir saat sayesinde.

11:21Tıpkı momentum ve konum arasında olduğu gibi zaman ve enerji arasında da bir belirsizlik ilişkisi olduğu düşünülüyor. Demek ki yokmuş, diyor Einstein. Niels Bohr'un anıları var bu konferanslar hakkında. Gerçi yıllar sonra yazmış ama şöyle diyor, o gece gözüme uyku girmedi, dolandım durdum ama ertesi sabah bir açıklama bulmuş.

11:39Bana uzun ve karmaşık geldi, detayına girmiyorum. Ama ironik bir biçimde açıklama Einstein'ın izafiyet teorisini kullanıyor kendisine karşı. Ve bu sayede belirsizlik ilkesini müdafaa ederek herkese ikna ediyor. Bu örneği dile getirmemin amacı şu, Einstein'i rahatsız eden asıl konu, maddenin özündeki belirsizliğin, realizm fikrini baltalaması.

12:00Yani bizden bağımsız bir gerçeklik olmalı ve bu gerçeklik belli olmalı diyor. Ve bu konulardaki endişesinin tek kaynağı da Heisenberg değildi. Heisenberg, belirsizlik ilkesinin ilk yorumunu yaptığı yıllarda Schrödinger'de madde dalgalarının zamanla değişimini anlatan meşhur denklemini yayınladı. Nasıl ki Newton kanunları klasik parçacıkların hareketini, Maxwell kanunları da klasik elektromanyetik dalgaların hareketini anlatıyor, Schrödinger de dalga özellikleri gösteren maddelerin zamana göre hareketini anlatmış.

12:31Bunların hepsi deterministik denklemler. Yani dalganın t anındaki durumunu bilirseniz, t artı 10, t artı 100, t artı 1000 anındaki durumunu da biliyorsunuz. İlginç değil mi? Kuantum fiziğinin kalbinde yatan denklemin anlattığı dalga hareketi deterministik.

12:45Ama daha da ilginci, bu dalga tam olarak neyi anlatıyor, bilmiyorlar. Yani yalnız değilsiniz, merak etmeyin. Adam bizzat formülünü yazdığı şeyi açıklayamamış. Tıpkı Heisenberg gibi, hatta daha da kötü.

12:57Normalde aşina olduğumuz dalgaların ne oldukları belliydi. Bakın biraz hatırlayalım. Mesela su dalgası, su moleküllerinin aşağı yukarı oynamasıdır periyodik olarak. Enerjide bu harekete yatay bir düzlemde iletilir.

13:08Elektromanyetik dalga biraz daha soyudur, evet, öyle birbirine çarpan şeyler yok. Onun yerine alan diye bir şey var ve buradaki değerler değişiyor. Bu alan saniyede 400 trilyon defa değişiyorsa mesela, gözümüzdeki antenler buna tepki vermeye başlıyorlar, elektrik sinyali yaratılıyor ve beyin de o sinyali alıp kırmızı tecrübesini yaratıyor. Sonuçta dalgaların neyin dalgası olduğunu biliyoruz.

13:31Ama madde dalgası ne demek? Bir atomun etrafındaki elektronun dalga olması, dalga özelliği göstermesi ne demek? Schrödinger en başta dalga fonksiyonunun yüksek değer aldığı yerlerde daha fazla madde olduğunu düşündü. Yani elektronun bir kısmı orada, bir kısmı şurada, çoğu burada.

14:19Böyle yorumladı. Hemen sonrasında 1926 yılında Max Born diye biri geldi. Dedi ki, seni koca şapşal şey, bu dalga fiziksel bir şey değil. Sadece olasılıkların büyüklüğünü anlatıyor bize.

14:31Elektronun burada olma ihtimali şu kadar yüksek, şurada olma ihtimali bu kadar yüksek, bunları söylüyor. Ve bu olasılıklar her an değişiyorlar. Sen de bu zamana göre değişimin formülünü buldun. Değişim deterministik işliyor ama her adımdaki sonuçlar olasılıklardan ibaret.

14:46Bu yüzden de herhangi bir gözlemin sonucunu önceden tahmin edemeyiz. Böyle anlatmış Rödinger'e işi. Bunu somutlaştırmak için biraz ileri atlayayım. Çift yarık deneyi sularına girelim.

14:57Hatırlıyorsunuzdur Thomas Young'un 1800'lerin başında yaptığı bir deney vardı. Onun kuantumla falan hiç alakası yoktu. Sadece ışığın dalga olduğunu gösteriyordu. Bu deneyin ilk ilginç versiyonu ışığı böyle boca etmek yerine... Fotonları teker teker gönderdiğinizde ne olacak?

15:14O yarıklardan birinden geçecekler ve arkadaki duvara sinek gibi yapışacaklar. Tam olarak nereye yapışacaklarını bilmiyorsunuz. Orası rastlantısal. Ama bu fotonları yollamaya ve düştükleri yeri işaretlemeye devam ederseniz, bir süre sonra duvarda dalgalara has olan o girişim desenini, yani interference desenini göreceksiniz.

15:34Yani fotonların bazı bölgelere düşmesi çok olası, bazılarına az olası. Bir sürü foton gönderince de o olasılıklar kavak gibi ortaya çıkmış oldu. Şimdi geri dönüp kendinizi Einstein'ın yerine koyun. Saçınızı başınızı dağıtın biraz.

15:48Ne hissediyorsunuz? Bir yanda, öyle her bilgiye erişemeyiz. Bazı şeyler hakkındaki bilgimiz arttıkça diğer şeyler hakkındaki bilgimiz azalmak zorundadır diyen biri var. Bir yanda bilgiye erişmeye çalışınca elde ettiğimiz sonuçlar rastlantısal olur diyen birileri var.

16:03Yani nedenselliği baltalıyorlar. Üstelik ikinci dereceden bir rastlantısallık da var burada. Yani gözlem yaptıktan ve olasılıklardan birini elde ettikten sonra o denklem bozuluyor, yeni bir dalga fonksiyonu ortaya çıkıyor. Ve bu yeni fonksiyonu da gözlemden önce tahmin etmek imkansız.

16:20Bir başka da işte elimizde hangi olasılıklar kümesinin olacağı da rastlantısal. Yıllar içinde Heisenberg ve Boren önderliğinde Kopenhag yorumu adı altında olgunlaşacak bu görüşler... ...komik bir şekilde Schrödinger'i bile gıcık ediyordu.

16:36Kendi denklemi için ben bunu sevmiyorum ve bu işlerle bir bağım olduğu için de çok üzgünüm diyecekti. Öyle bıkmış yani. Hatta şu ana kadar bin defa duymuş olduğunuz Schrödinger'in kedisi isimli düşünce deneyi Einstein'la dertleşip kopenakçıları çekiştirirken onlara karşı getirdiği bir eleştiriydi. Yani zaten saçma olması amacıyla tasarlanmıştı.

16:56Hatırlayalım neydi? İçinde kedi olan bir kutuda öyle bir düzenek kuralım ki kediyi öldürecek bir zehrin salınıp salınmayacağı tek bir radyoaktif bozulmaya bağlı olsun. Sonra da kutuyu kapatıp gidelim. Bu düzeneğin ne olduğu önemsiz.

17:09Mühim olan makroölçekteki bir canlının kaderini bir kuantum durumuna bağlamak. O atomu şu anda gözlemleyemediğimiz için hem radyoaktif bozulmaya uğramış hem uğramamış. E dolayısıyla kaderi buna bağlı olan kedi de hem ölü hem canlı olmak zorunda. Gerçeklik bu olasılıklardan ibaret.

17:26Makro ölçekte böyle bir şeyin olması insanlara komik geldiğinden bu örneği kullanmış zaten Schrödinger. Asıl önemli noktası da şu, kutuyu açıp bakınca bir kere bile hem ölü hem canlı kedi görmüyoruz. Ya ölü ya canlı bir kedi görüyoruz. Canlı bir kedi de hep canlı olduğunu hatırlıyor.

17:43Aa ben 5 dakika önce ölüydüm, sonra canlandım demiyor. Dolayısıyla ortada açıklanamayan bir geçiş var. Gözlem yapılınca kuantum diliyle dalga fonksiyonu çöküyor. Yani o olasılıklardan biri seçilip materyal gerçekliğe dönüşüyor.

17:57Bizim örneğimizde kutudaki atom çözünmeye uğruyor yahut elektron belli bir noktada görünüyor. vesaire vesaire yani bu gerçeklik devamlı bir gerçeklik değil bizim böyle gözlem yaparak ara ara örneklediğimiz. Hayır, biz gözlem yapmazken gerçeklik yok. İşte bu matematiksel yapının fiziksel gerçekliğe geçişi adamı gıcık etmiş.

18:17Ama kopenakçıları bu gıcık etmiyor. Bu arada önemli bir detay, gözlemci falan diyoruz ya bundan kasıt illa insan değil. Eskiden böyle bir teori vardı, dalga fonksiyonun çökmesi için bir bilinç tarafından algılanması gerekiyor gibi. Fakat kısa sürede deneysel çalışmalar ışığında ve düşünce deneyleri ışığında terk edildi bu.

18:35Yani Schrödinger'in o kutusunu birinin açıp bakmasına gerek yok. İçine bir zehir dedektörü koysak, bir Geiger sayacı da koysak ve sonra bütün insanlığı da yok etsek. Yine bu araçlarla etkileşime giren maddenin dalga fonksiyonu çöküyor. Olasılıklardan biri gerçekleşiyor.

18:50Dolayısıyla bilince gerek yok. Fakat ne yazık ki çoktan bilincin özel bir rolü, özel bir gücü olduğu fikri etrafında... ...koca bir endüstri palazlanmış.

18:59Ve bunlar yanlışlanmış bir teoriyi daha da esneterek... ...düşüncelerinizin içeriğiyle gerçekliği değiştirebilirsiniz. İşte pozitif düşünürseniz, şunu hayal ederseniz falan filan... ...kuantum ölçeğindeki bu olasılıkları kendi lehinize değiştirebiliyorsunuz.

19:14O da bir şekilde makro ölçeği kendi lehinize değiştiriyor. Sonunda bir yerlerden size miras kalıyor ve zengin oluyorsunuz. Yani bütün olay bu aslında. Seküler milyonların afyonu oldu bir bakıma bu görüş.

19:25Velhasıl muhafazakar fizikçilerin bu radikal kopenakçılarla esas problemi... ...dalga formunu almış soyut bir matematikten somut gerçekliğe geçişin açıklanamaması. Bize ne kardeşim?

19:37Denklemler çalışıyor mu? Çalışıyor. Gözlemlerle uyuşuyorlar mı? Uyuşuyorlar.

19:41Bunun ötesinde bir şey yok diyor kopenakçılar. Einstein ve Ecclesiyse biraz daha senin benim gibi düşünüyorlar. Olur mu lan öyle şey diyorlar? Tam olarak öyle demiyorlar tabii.

19:49Efendi adamlar bunlar. Şunu diyorlar, madde öyle olasılık ve gerçeklik arasında gidip gelemez, bizden bağımsız bir gerçeklik hep olmalı ve dahası bu gerçeklik öyle rastlantısal öğeler içermemeli. Ama bizim teorilerimiz eksik olduğu için, gizli bir takım parametreleri henüz bilemediğimiz için bize böyle garip gözüküyor her şey. İşin komiği, bu endişeleri taşıdığı ve gizli parametre konusunu da kafaya taktığı için tam da bu muhafazakarların keyfine göre bir teori ortaya atan kişi, bütün bu çılgınlığı başlatanlardan biriydi, yani De Broglie.

20:22De Broglie'in pilot dalgası denen teorisine göre ortada hakikaten de bir dalga var, hakikaten de bir parçacık var, hepsi gerçek. Realizmi kurtardık arkadaşlar. Yani elektron denilen şeyin kesin bir konumu var her an ve bu şey bir dalganın üstünde ilerliyor, tıpkı su dalgasının üstünde ilerleyen bir sörfçü gibi. Çift yarık deneyini düşünürsek, dalga iki yarıktan da aynı anda ilerliyor ama surfçı sadece bir yarıktan geçiyor, sahildeki bir noktaya varıyor.

20:49Bir sürü surfçı gönderirsek, aynı anda veya teker teker fark etmez, sahilde oluşturacakları girişim deseni de aynı olacak. Buradaki kilit fark şu, surfçının, yani herhangi bir parçacın, İzleyeceği tüm patika ve varacağı nokta baştan belli. Ve biz hem sörfçünün özelliklerini hem de dalganın hareketini bilirsek tamamen nereye gideceğini kestirebiliriz. Eşin güzel tarafı bu dalganın değişimini anlatan bir denklem icat etmeye gerek yok çünkü Schrödinger'in denklemini aynen kullanabiliyoruz.

21:19Parçacık hakkındaki bilgilere gelirsek, sörfçü hakkındaki bilgilere yani onun konumu, kütlesi vs. Bunları kesin bilmemiz imkansız, evet. Ama önemli olan o değil. Önemli olan evrenin özünde bir rastlantısallık olmadığı fikri.

21:32Biz bilmesek de, görmesek de determinizmi kurtardık. Önemli olan bu. İşte bu sebepler yüzünden kuantum mekaniğinin bizim gibi ölümlüler açısından anlaması en kolay yorumu bu aslında. Ama bu onu hakim görüş yapmaya yetmiyor.

21:47Şimdi ben bunları tam olarak kronolojik sırayla anlatmıyorum fark ettiğiniz gibi. Schrödinger'in kedisi deneyi 1935'te ortaya çıkmıştı. Ama de Broglie bu teorisini ta 1927'deki fizik konferanslarından birinde sundu. Ve pek ikna edici olamadı.

22:03Benim anlamışmış gibi bile davranmayacağım bir takım olayları açıklayamıyordu bu teori. Asıl bana ilginç gelen şey şu, ki çok az tartışmada bunu görüyoruz, De Broglie hatalı olduğuna hemen orada ikna oluyor ve teoriyi bırakıyor. Fakat teori bizi bırakmıyor. 1950'lerde David Bohm isimli bir fizikçi teoriyi yeniden canlandırdı ve geliştirdi.

22:24De Broglie de o sırada diyor ki bizzat, bak ben de Kopenakçı oldum. Çok güçlülerdi, onlara katılmaktan başka çarem yoktu. Sen de yolu yakınken dön. Bunu dediyse de dinletemiyor.

22:33David Bohm bunun üstünde çalışmaya devam ediyor. Ve 2006 yılında da inanılmaz görünen bir şey oluyor. Makro ölçekteki bir çift yarık deneyinde pilot dalgası fikri doğrulanıyor. Nasıl yapmışlar bunu?

22:45Benim söfçüler yerine yağ damlacıkları kullanmışlar. Dalgalı suda bunların seke seke ilerlemelerini takip ediyorlar ve sonunda yarıklardan geçince aynı girişim desenini gözlüyorlar. Yani sözde klasik fizikle açıklanamayacak o çift yarık deneyi hem de parçacıkları teker teker gönderdiğimiz çift yarık deneyi gayet gözle görünür biçimde bir deney düzeninde açıklanıyor. Mu acaba?

23:10Bilimin nasıl işlediğine güzel bir örnek bu bakın. Kendini düzeltme mekanizmasına gayet güzel bir örnek. Birkaç ayrı birbirinden bağımsız araştırma grubu bu sonuçları okuyunca gaza geliyorlar ve bu deneyi tekrarlamaya girişiyorlar. Hiçbiri tekrarlayamıyor.

23:24Sonunda ilk grubun hesaplarının yanlış olduğunu gösteriyorlar. Hem de kaderin bir cilvesi olarak buna ölüm vuruşunu yapan kişi Niels Bohr'un torunu. Dedesinin teorisini yerinden etme potansiyeli olan bir deneyi yanlışlayarak aile şerefini kurtarmış. Helal olsun.

23:39Şimdi sizi şaşırtacak bir şey daha söyleyeyim. Einstein bu yağ damlası deneylerini görecek kadar değil tabii ama teorinin Bohm tarafından yeniden dirilişine tanıklık edecek kadar uzun yaşamıştı. Ve tıpkı ilk versiyonunda olduğu gibi bu versiyonunu da beğenmedi. Hoppala!

23:55Oysa en çok onun desteklemesi gerekiyordu değil mi? Bunu şöyle açıklayabiliriz. Pilot dalgası şu ana kadar rahat anlaşılırdı ama bir özelliği var ki onu en az alternatifleri kadar fantastik yapıyor. Lokal değil.

24:07Yani şeyler sadece etraflarındaki diğer şeyleri değil, çok uzakları da anında etkiliyorlar. Sörfçü analogisine dönersek, kilometrelerce uzunluktaki bir sahil şeridini düşünün. Buna doğru ilerleyen dalgalar var ve bunların üstünde birbirlerinden de kilometrelerce uzakta sörçüler var. Ve birinin takla atmasının diğerlerini etkilediğini düşün mesela.

24:28Hem de ışık hızından da hızlı bir şekilde. İzafiyet teorisini kim bulmuştu? Şimdi Einstein için evrenin temelindeki gizli parametreler fikri önemliydi. Ama bunun pahasına Spooky Action at a Distance dediği şeyi kabullenmedi.

24:43Yani çok uzaktaki şeylere böyle gizemli bir şekilde yapılan etkiler. Elbette Einstein için bu yeni bir sorun değildi. Ta 1930'lardan beri bunun tartışmasını yapıyordu. Hatta Schrödinger de kedi deneyini bu tartışmaların kalbinde yatan Einstein-Podolsky-Rosen paradoksuna destek olması için düşünmüştü.

25:02Belki bu EPR paradoksunu daha önce duymadınız ama dolanıklık yahut entanglement denen şeyi duyduğunuza eminim. Anlamadığınıza da eminim. Zaten bence anlaşılması en zor kavramlardan biri bu çünkü klasik fizikte bir karşılığı yok. Schrödinger de bunu demişti.

25:17Hani dalgaydı, olasılıklı yine bir şekilde idare ediyoruz ama dolanıklık ne arkadaş? Kısacası şu, bazı durumlarda iki farklı parçacın özellikleri birbirleriyle koreli oluyorlar. Dolayısıyla birini gözlediğiniz anda diğerinin de o özelliği hakkında kesin bir yargıya varabiliyorsunuz o parçacı gözlemlemeden. Ve bu parçaları birbirlerinden çok uzaklaştırırsanız bile gerçekleşiyor.

25:40Bu gerçek bir etki bu arada, öyle kanıtlanmamış bir teori değil. İlk ciddi deneyler 1980'lerin başında yapılıyor ve parçalar arasında hakikaten müthiş bir korelasyon gözleniyor. Bu korelasyonu parçalar arasındaki bir çeşit haberleşme ile açıklayabilmek için haber sinyalinin ışık hızının iki katı hızda olması lazımdı. Daha sonraki deneylerde bu limit ışık hızının 10 milyon katına çıkıyor.

26:03Yani o hızda bir haberleşme olmuyorsa bu parçacıkların koreli olmasını ne açıklayabilir? Dolanıklık denen şeyin temel sorusu bu. Heh, şimdi 1935'e dönelim. Paradoksumuz da bu etkiyi kullanarak kuantum teorisinin eksik olduğunu göstermeye çalışan bir düşünce deneyinden ibaret.

26:20Diyelim ki A parçasının momentumunu ölçerek B parçasının momentumu hakkında kesin bilgi sahibi oluyorum. Yani aynı anda başka biri de B'nin momentumunu ölçseydi ve sonradan sonuçlarımızı karşılaştırsaydık benim tahminlerim %100 tutacaktı. Bunu bildiğimden ötürü sadece A'da ölçüm yapmaya devam ediyorum. Kopenhag yorumuna göre B'de bir ölçüm yapmadığım için o parçacın özelliklerinin belli değerleri yok.

26:45Olasılık kümelerinden ibaretler. E A'daki ölçüm ışık hızından hızlı bir şekilde gidip B'yi etkileyemeyeceğine göre demek ki B'nin içinde bir yerlerde o momentum değeri duruyor. bize rastgeleymiş gibi gözüken bir şey var. Biz sadece bu değerlerin altında yatan mantığı bulamamışız.

27:03Onu bulup hesaba katabilsek herhangi bir anda beynin momentumunun ne olacağını bilirdik. Eğer aralarında haberleşmiyorlarsa demek ki parçacıklar yakınken, o dolanıklık ilk defa oluşurken bir şekilde bu veriler parçacıklara kodlanmışlar. Bu ölçekte bir veri depolama mümkün mü gizli parametreler yoluyla? Bu sorunun cevabını verecek bir teorinin oluşması için tam 30 yıl geçmesi gerekecekti ve teorinin test edilebilmesi için de bir o kadar süre daha.

27:30Sonundaki cevap da epey yıkıcıydı. Ya realizm yanlış ya da lokalite diye bir şey yok. Hatta bir üçüncü ihtimal daha var ki onu düşünmek bile korkutucu, süperdeterminizm. İşte gelecek bölümde bunlara yani Bell teorimine ve akabinde de modern çift yarık deneylerine bakacağız.

27:48Hatta ikisinin de basit birer versiyonunu kendimiz yapacağız. Sonra kuantum hakkında öğrendiklerimizi özgür irade açısından toparlayıp olası ihtimalleri özetleyerek fizik konusunu kapayacağız. Bu bölümde emeği geçmese de maddi manevi desteği geçen patronlarıma teşekkürler. Son bölümde Fularsız Fatihlerin ilk kısmını okumuştum.

28:09Şimdi de ikinci kısım. Barbaros Sulakoğlu senle başlıyoruz. Çok teşekkür ederim. Emine Tekerek, Batuhan Avcı, İlyas Boydak, Sezer Sunar, Bahadır Batır, Emel Cet, Tanzer Bilgen, Elad Azizli, Aziz Arif Şanver, Eymen Üçışık, Furkan Karakaya, Alp Şimşek, Merve Yurdagül, Salih Ünal, Savaş Günata, Çağrı Köse, Umutcıkla, Barış Özcanlı, Banu Yelkovan, Kutlay Dede, Yannis, Doğan Can Bahan, Kıvanç Müçek, Dumanay Hukuk, Başar Kızıldere, Ali Can Albayrak, Deniz Silahçılar, Erman Korkut, Erdem Gelal, Tunç Mart, Can Karakuş, Hüseyin Çalgın, Işıl Arıcan, Atilla İlhan, Özgür Elbir, Danyal Arslan, Çağrı Özertem, Aydın Kahraman, Enes Çankırı, Mehmet Han, Mehmet Ünsal, Seküre, Can Emrah Yaldız, Arnold Schwarzenegger, Mustafa Ayaz, Refik Şekercoğlu, Onur Ünal, Ali Özbek ve Kemal Akkoyun.

29:02Hepinizin geçmiş Cumhuriyet Bayramı'nı da kutlarım. Devam bölümünde görüşmek üzere.