Schrödinger’in Kedisi deneyini özellikle de bilimkurgu meraklısıysanız mutlaka duymuşsunuzdur! ‘Rick and Morty’ gibi animasyonların yanı sıra birçok bilimkurgu romanı, film ve dizide de sıkça atıfta bulunulan bu deney, bilim dünyası için de epey önemli. Kuantum mekaniği başka bir deyişle kuantum fiziği alanında büyük tartışmalara yol açan Scrödinger’in Kedisi adlı bu düşünce deneyini detaylıca inceledik! Deneyin birbirinden ilginç ve kafa karıştırıcı yorumlamalarını da eklediğimiz bu içeriğe gelin bir göz atın. ?
“Schrödinger’in Kedisi” deneyini, hayatınızda bir kere de olsa mutlaka duymuşsunuzdur; hele de bilimkurgu seviyorsanız!
Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger’in ortaya attığı bu deney, kuantum mekaniği alanında da felsefe alanında da çok ses getiren tartışmalı bir düşünce deneyi aslında. Birçok insan bu deneyin ne anlattığı konusunda çeşitli yorumlamalarda bulunsa da biz içeriğimizde en çılgınca olan iki tanesinden söz edeceğiz! ?
Öncelikle size deneyin fikir sahibi olan fizikçi Erwin Schrödinger’i tanıtarak başlayalım.
Aslında kendisi, fizik ve kuantum mekaniği dünyasının devlerinden biri olarak bilinen önemli bir bilim insanı. 1926 yılında ‘Schrödinger denklemi’ adı verilen teorisiyle Nobel Ödülü alan fizikçi, asıl olarak bu başarısından çok daha sonra ortaya attığı düşünce deneyiyle tanınıyor.
Peki bu bahsettiğimiz düşünce deneyi yani Schrödinger’in Kedisi nedir?
Ortaya çıkış hikayesi hayli karmaşık olsa da kısaca anlatmaya çalışalım. Aslında bu deney, Schrödinger’in Bohr ve Heisenberg tarafından yapılan kuantum mekaniği yorumlamasına getirdiği eleştiriyi yansıtıyor. Bu iki ünlü fizikçinin tanımına ise bilim dünyasında kısaca ‘Kopenhag Yorumu’ adı veriliyor.
Kopenhag Yorumu aslında kuantum mekaniğinin klasik fizik kurallarına nasıl ters düştüğünü ve ne kadar tuhaf bir olgu olduğunu göstermeyi amaçlamıştı.
Kuantum mekaniği ya da başka bir adıyla atom teorisi; normalde fiziğin temel ilkeleri kabul edilen nedensellik, determinizm, süreklilik vb. kuralları delen alanlar olarak ortaya çıktı. Kopenhag yorumu da bu durumu göstermeyi amaçlıyordu.
Yoruma göre bir parçacık (atom veya atomik nesneler) şu veya bu durumda kesin olarak bulunmaz, o aslında her yerde ve hiçbir yerdedir. Parçacığı belirli bir yerde bulunmaya zorlayan ise gözlemciler olarak bizizdir.
Kuantum mekaniğinde parçacığın bu haline ‘süperpozisyon’ adı veriliyor. Yani süperpozisyon durumunda bulunan parçacık için kesin bir şey söyleyemiyoruz, ta ki gözlem yapana kadar.
Kopenhag Yorumu kuantum mekaniğine getirilen ilk yorumlardan biri olarak çok ses getirmişse de fizikçi Erwin Schrödinger’i pek tatmin etmemişti.
O da bu yorumun açıklarını ortaya koymak ve bir eleştiri getirmek için Schrödinger’in Kedisi deneyini ortaya attı.
Bu deneyde kutunun içinde bir kedi olduğu varsayılır. Ek olarak bir radyasyon detektörü olan Geiger sayacı ve sayacın ucuna bağlı bir çekiç bulunur; çekicin hemen altında ise bir şişe zehir vardır. Kediyle beraber kutuya, ne zaman bozunacağı belli olmayan bir de radyoaktif madde konulur; uranyum gibi. Eğer ki madde bozunacak veya ışıma yapacak olursa Geiger sayacı tetiklenir ve çekiç zehir şişesini kırar; sonuçta kedi ölür. Eğer ışıma gerçekleşmezse kedi de hayatta kalır.
Bu deneyde Schrödinger şu soruyu yöneltir: Kediye ne oldu? Kopenhag yorumuyla bu deneye bakacak olursak kutu açılana kadar kedi ‘hem ölü hem diri’ halde olacaktır…
Aynı zamanda radyoaktif madde ‘hem ışıma yapmış hem de yapmamıştır’ çünkü biz gözlemci olarak kutuyu açana kadar kutu içindeki gerçekleşme olasılığı olan her olay süperpozisyon halindedir. Yalnızca biz devreye girdiğimizde kesin bir ‘durum’ oluşur.
Gördüğünüz gibi ortada oldukça tuhaf bir olay var… İşte Schrödinger de tam olarak bu mantıksızlığa dikkat çekmek istemişti.
Tabii bu düşünce deneyini tekrar yorumlayanlar da olmuştu. Bunun en güzel örneklerinden birini de Macar fizikçi Eugene Wigner ortaya atmıştı.
Wigner kendi versiyonunda, bahsettiğimiz kutunun içine kedi yerine bir arkadaşını koyduğunu varsaymıştı. Yine radyoaktif zehir ile sayaç aynı kutudayken ek olarak bir de demir para bulunuyordu. Yani Wigner’in arkadaşı kutuda başka bir deneyi gözlemlerken Wigner de dışarıdan onu gözlemliyordu. Sonuçta elimizde iki tane iç içe geçmiş olay vardı.
Wigner’in sorduğu soru ise şöyleydi: ‘Ya arkadaşım ben kutuyu açana kadar kutunun içindeki sayaç sayesinde durumu ‘gözlemler’ yani sonucun farkına varırsa ne olacak?’
Bir diğer çarpıcı yorum ise oldukça taze! 2018 yılında Daniela Frauchiger ve Renato Renner’ın oluşturduğu düşünce deneyi bilim dünyasında yeni tartışmalara ön ayak olmuştu.
Aslında ikili, Wigner’ın arkadaş paradoksunu bir adım ileri taşıyarak gözlemci ve deney sayısını arttırdılar. Buna göre kutunun içinde deney yapan iki kişi vardı; bunları dışardan izleyen de iki gözlemci bulunuyordu.
Kutudakilere A ve B kişisi diyelim ve A’nın yazı tura atarak parçacığın akıbetini öğrenmeye çalıştığını varsayalım. A parayı atınca B de sonucu gözlemleyerek kedinin hayatta olup olmadığına dair yorumda bulunmuş olsun. Dışarda arkadaşlarını izleyen gözlemciler kutuları açtıklarında sizce sonuçlar aynı mı olur? Ne yazık ki bu gözlemcilerin A ve B’den birbiriyle çelişen sonuçlar çıkaracağı ihtimali aşikar.
Aslında bu düşünce deneyi, kuantum mekaniği ilkesinin gerçekliğe dair tutarsız bir betimleme yaptığını başka paradokslar ekleyerek ortaya koymuş oluyor.
Anlayacağınız Schrödinger’in Kedisi, 1930’larda bu yana bilim insanlarını çeşitli teoriler ortaya atmaları için cesaretlendirmeye devam ediyor.
Böyle düşünce deneylerinin de etkisiyle çoklu dünya veya alternatif gerçeklik gibi teoriler kendilerine ses buldu. Bilimkurgu dünyasında ve popüler kültürde de oldukça revaçta olan bu teoriler ve pek tabii Schrödinger’in Kedisi, basit hayal ürünleri de değil. Böyle geniş çaplı bir etkisi olduğu için de Erwin Schrödinger halen 20. yüzyılın ileri gelen fizikçilerinden biri olarak anılıyor.
Peki siz bu konuda ne düşünüyorsunuz? Yorumlarda buluşalım! ?
