Lise hayatı boyunca fizik dersi alan herkesin adını duyduğu Belirsizlik İlkesi, kuantum fiziğinin en temel ilkelerinden biridir. 1927’de ortaya atılan bu fikre Einstein her zaman şüpheyle bakmıştır. Bu şüphesini doğrulamak amacıyla arkadaşları ile birlikte isimlerinin baş harfini alan EPR Paradoksu’nu öne sürmüştür. Gelin hep birlikte ayrıntılı inceleyelim.

Amacı Belirsizlik İlkesini Çürütmek

kuantum ile ilgili görsel sonucu

EPR Paradoksu, 1935 yılında Albert Einstein, Boris Podolsky ve Nedim Rosen tarafında yazılmış “Fiziksel Gerçekliğin Kuantum Mekaniksel Açıklaması Tam Olarak Yapılmış Sayılır Mı?” makalesiyle tanıtılmış ve kuantum bilimciler arasında büyük görüş ayrılıklarına neden olmuştur. Bu paradoksta başlangıçta birleşik olan ve sonra ayrılan iki parçacığın birbiriyle “ilişkisi” tartışılır. Bu ilişki aslında bizim dizi ve filmlerde gördüğümüz ışınlanma olayını da tanımlar.

EPR Paradoksu birbirleriyle derin bağlar içinde olan iki parçacığın birbirinden ayrılması durumunda bu parçacıklar arasındaki korelasyona bakarak Heisenberg Belirsizlik İlkesini çürütür. Einstein ve arkadaşlarına göre ilk parçacığın konumunu öğrenmek için yapılması gereken, ikinci parçacığın konumunu ölçmektir. Çünkü bu iki parçacık arasındaki ilinti birincinin konumunu kesin ve net bir şekilde bize verecektir. Aynı şekilde ilk parçacığın konumunu ölçmek için ikinci parçacık kullanılır. Einstein ve arkadaşları makalelerini kuantum teorisinin hala eksik bir teori olduğunu belirterek sonlandırırlar.

Bilim Dünyasını Yerinden Salladı

bilim dünyası ile ilgili görsel sonucu

Bilim dünyasına bomba gibi düşen bu makaleden sonra, konuyla ilgilenen fizikçiler makale üzerinde çeşitli çalışmalar yapmaya başladılar. İlk önce dolanık çiftler arasındaki veri aktarımının yerellik ilkesi ile açıklanabilmesi için ortaya bir gizli değişken iddiası atıldı. Ardından, Von Neuman, herhangi bir gizli değişkenler kuramının kuantum teorisiyle aynı sonucu vermeyeceğini matematiksel olarak ispatladı.

1951 yılında David Bohm yayımladığı bir makalede, kendi kurduğu gizli değişken kuramı ile yapılan hesaplamalardan çıkan sonucun, kuantum teorisinin öngördüğü sonuçlar ile tutarlı olduğunu gösterdi. İlerleyen yıllarda ise kuzey İrlandalı bir fizikçi olan John Stewart Bell tarafından EPR, 1964’te Bell Eşitsizliği olarak deney düzeyine taşındı. Bell’in yerellik varsayımının kuantum mekaniğinin öngördüğü gerçeklere ters düştüğünü göstermesiyle tartışma yeniden alevlendi. Bell şöyle özetlemişti:

EPR şöyle bir düşünce olarak gelişti: Kuantum kuramı, tamamlanmış bir kuram olamaz ve ek değişkenlerle desteklenmelidir. Bu ek değişkenler, kuramın yerelliğini ve nedenselliği oluşturmak içindir. Bu düşünce matematiksel olarak formüle edilecek ve kuantum mekaniğinin istatistiksel tahminleri ile uyumsuz olduğu gösterilecektir.

Paris’te, 1982’de Alain Aspect’in yaptığı deneyler de kuantum kuramının öngörüsünü doğrulamıştır. Kısacası net bir ölçüm sağlanamamaktadır. Fotonların o anki durumlarına göre ölçümler değişmektedir ve gene bizim ışınlanma hayallerimiz şu an için suya düşmüştür. Ama bilim sürekli değişen ve kendini yenileyen bir olgudur. Bu yüzden her an her şey değişebilir. 🙂