Bilim

Kuantum Dolanıklık ve Süperpozisyon Kısaca Nedir

Kuantum tünelleme’nin gerçekleşmesini sağlayan durum olan süperpozisyon dediğimiz olayı tam olarak anlamamıza yardımcı olacak kuantum dolanıklığını konu alacağız.

İlk öncelikle basit örnekler ve cümlelerden başlayalım. Bir tane top düşünün yukarı doğru dümdüz fırlattınız topu fırlattıktan sonra nereye gideceğini yani ne yapacağını tahmin edebilir misiniz? Bence edersiniz çünkü bunun gibi olaya gündelik hayatınızda birçok kez tanık oluyorsunuz. Topu fırlattığınızda çıkabileceği en yüksek noktaya kadar çıkacak ve aynı şekilde avucunuzun içerisine geri düşecektir.

Klasik Fizik

Aslında farkında olmadan gündelik hayatımızda yaptığımız şeylerin fizik kurallarına bağlı gözlemlerini yaparız. Gözümüzle zorlanmadan görebildiğimiz nesneleri kolayca gözlemleyebilir ve bunlar hakkında fikir yürütebiliriz.

Ama atomların fiziğine ilişkin durumları bazen kolayca kavrayamayabiliyoruz. Şayet ki süperpozisyon ve kuantum dolanıklığı bilmiyorsak. Bu iki durumun işleyişini çözebilirsek eğer, bu anlattığım şeylerin tümünü hiç zorlanmadan anlayabiliriz .Şimdi atom fiziğine ilişkin bir örneği inceleyelim.Bir hidrojen atomunun çekirdeğinin etrafında bulunan elektronun hareketi nasıldır?

Hadi bakalım, bu soruyu gündelik yaşam fiziğiyle, yani klasik fizikle cevaplayabilir misiniz? Kesinlikle hayır, neden peki? Çünkü böylesine küçük boyutlu yapılar için kullanılan fizikle, gün içerisinde gördüğümüz ve ‘makroskobik’ adını verdiğimiz nesnelerin davranışlarını yöneten fizik arasında hiçbir bağlantı yok. İki fizikte birbirinden bağımsız ve alakasız. Gördüğümüz mantıklı ve düzenli şeyler her daim klasik fizikte var olur. Ama az önce de söylediğim gibi atom ölçülerinde ki sistemler her daim kuantum mekaniğinde var olur.

Şimdi biraz kuantum dünyasından bahsedelim. Herkesin bilmediği,ama bilmesi gerektiği, garip,ama zevkli ve heyecan verici kuralları ve daha nice şaşkınlık duyacağınız durumlar.

Bu dünyanın neyi var da garipsiyorsunuz arkadaşım? diye sorabilirsiniz. Schrödinger’in kedisi deneyini hatırlıyor musunuz?

Daha Fazla Oku : Schrödinger’in kedisi ve Kuantum

Hani bir kediyi onu öldürme olasılığı yarı yarıya olan bir kutunun içine koyma ve 1 saatin sonunda da kedinin canlı ya da ölü olduğunu öğrenme deneyi. Kutuyu açıp baktığımızda sadece bir gerçeğin olduğunu göreceğiz. Ancak kutuyu açmadığımız sürece 1 saat değil isterse yıllar geçsin o kedinin hem canlı hem de ölü olduğunu söyleyebileceğiz. Kuantum dünyasında ve bu durumun adı da ‘süperpozisyon’ elektronların çekirdek etrafında dönmesi yada aslında elektronun döndüğü falan da yok.

Örneklerle Kuantum

Kuantum dünyasında deniliyor ki; elektronlar aynı anda uzayın bütün bölgelerindedir. İki benzer parçacık birbiriyle eş zamanlılığa sahiptir. Basit cümlelerle; iki tane erkek kardeş düşünün,birisi İstanbul’da;diğeri de Ankara’da.

İstanbul’daki kardeşin sol elini kaldırması, Ankara’daki kardeşin de aynı anda sol elini kaldırması demek ve bu da Kuantum Dolanıklığı demek. Schrödinger’in kedisi deneyini,bir kutunun içerisinde ki bir kedi yerine iki ayrı kutunun içerisinde birer kedi olduğunu hayal edelim.

Kutunun içinde bir tane kedi olunca yarıya yarıya bir kuantum olayı meydana geliyordu.Şimdi,iki kutunun içinde birer tane kedi olacak,ve toplamda 4 tane olasılık meydana gelecek  ve bu dört olasılıktan biri gerçekleşecek.

Bu olasılıklar sonucunda;kedilerin ikisi de canlı veya ikisi de ölü olabilir,ya da biri canlı, diğeri ölü,veya biri ölü diğeri canlı olabilir.Bu deneyin orijinalin de Süperpozisyon geçerli olduğu gibi,şuan deneyin değiştirilmiş halinde de süperpozisyon geçerlidir.

Sadece bir değişiklik var her durumun olasılığı %50 yerine,%25 oluyor. Hani Kuantum Dolanıklığı demiştim ya,işte bu dolanıklık dediğimiz şey bu kedilerin durumlarının dolanık olduğunu gösterir.

“Kuantum dünyasında hiçbir kavramı mantıklı bulamazsınız ve hiçbir şeyde mantık arayamazsınız” demiştim. Hatırlıyor musunuz? Şimdi söyleyeceğim şey, bu cümleyi sizin defalarca tekrar etmenizi sağlayacak,artık gerçekten diyeceksiniz ki, Kuantum Dünyası çok rahat bir yer, ama esasında saçma ve garip. Şimdi bu iki kutudan birini alıp, Evren’in uçsuz bucaksız derinliklerine,ve diğerini de alıp, gelip benim masamın üstüne koysanız, deneyin sonucu yine aynı olacak.

Kedinin birisi ölü olurken,diğeri daima ama daima canlı olacak.Bakın şöyle de düşünüyor olabilirsiniz;”Kuantum Mekaniği sadece birkaç,bilim insanının,boş boş teorilerinden oluşan boş bir düşünce,gerçek. Dünya’da bu anlattığın şeylerin olması imkansız!”

Ama kuantum dolanıklık, gerçek dünyamız’da ki,gerçek laboratuvarlar da,yapılan deneyler sayesinde gerçekliğini kanıtlamış durumda. Dolanıklık ilkesi garip Kuantum Dünyası’nın, yasalarının bizim makroskobik,dünyamız’da gerçekleşmesini sağlıyor ve bu araştırmalar gün geçtikçe ilerliyor ve geliştiriliyor.

 

Etiketler

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
Kapalı
Kapalı