Çoklu dünyalar neden yanlış olabilir
Kuantum fiziğindeki çoklu dünyalar teorisi, ikiz kopyalarımızın alternatif hayatlar yaşadığı paralel evrenler öngörüyor. Peki çoklu dünyalar neden yanlış olabilir? Paralel evrenleri ele aldığım önceki yazıyı okuyan okurlarım, hocam çok sevdik ama bu konuyu biraz daha basit anlatabilir misiniz dediler.
28 Nisan 2020 - 13:18
Aynı konuyu iki kez yazamam; ancak geçen sefer paralel evrenler neden var olabilir diye sorduk. Bu yazıda ise paralel evrenler teorisinin neden yanlış ve sorunlu olabileceğini göreceğiz. Çoklu dünyalar, kuantum fiziğinde çözmek istediği sorunları gerçekten çözüyor mu? Kuantum fiziğindeki detayları önceki yazıda gördüğümüz için yeni bölüm daha basit olacak. Her şey okurlar için!
İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?
Yeni yazıda önce kuantum mekaniğine kısaca değinerek “neden evrendeki her şeyin bir olasılık dalga fonksiyonu olduğunu” açıklayacağım. Schrödinger denkleminin kapıyı açmak veya açmamak gibi gerçek hayatta aldığınız kararları nasıl etkilediğini ve kapıya açma olasılığını nasıl belirlediğini anlatacağım.
Kuantum fiziği ile günlük hayat arasındaki ilişkiyi gördükten sonra kuantum ölçüm problemine geri döneceğiz: Kuantum dünyasındaki bilimsel gözlem ve ölçümleri nasıl yaptığımızı yorumlayan Kopenhag yorumunu ve ondan türeyen diğer kuantum bakış açılarını özetleyeceğiz. Hemen ardından da kuantum fiziğindeki çoklu dünyalar yorumu ve paralel evrenler teorisinin ölçüm probleminden nasıl türediğine bakacağız.
Nitekim bu yazıda bir iddiada bulunarak çoklu dünyalar yorumunun aslında kuantum fiziğindeki hiçbir problemi çözmediğini söyleyeceğim. Unutmayın ki kuantum fiziğindeki her şeyi bilmiyoruz. Bu yüzden kuantum fiziğindeki ölçümleri nasıl yorumlayacağımız konusunda da uzlaşamıyoruz. Geçen yazıda paralel evrenler teorisini savunduk. Bu yazıda ise paralel evrenleri eleştireceğiz.
İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili
Schrödinger denklemi, olasılık dalga fonksiyonu alternatifleri ve dalga fonksiyonunun çökmesiyle gerçek hayatta gözlemlenen sonuç (en altta).
Evrende neden her şeyin bir dalga fonksiyonu var? Bunun nedeni siz, ben ve gezegenler gibi çıplak gözle görülebilecek bütün cisimlerin, tıpkı atomlar gibi birer dalga fonksiyonunun olmasıdır. Sonuçta hepimiz atomlardan oluşuyoruz. Atomlar da kuantum fiziği yasalarına tabidir.
Dalga fonksiyonu ise kuantum sistemlerindeki parçacıkların konumu ve spini gibi bütün özelliklerini belirler. Bundan kastımız ise bir elektronun sağa veya sola dönmesi ya da bir fotonun deney masasının sağından veya solundan gitmesi gibi olasılıklardır.
Kuantum fiziğinde parçacıkların ne yapacağını önceden bilemeyiz; ama nasıl davranacaklarına dair olasılıkları önceden hesaplar ve biliriz. Kutuyu açıp bakarsak bu elektron yüzde 60 ihtimalle sağa dönüyor olacaktır tarzında bir öngörüde bulunmak gibi…
Dalga fonksiyonu bütün bu olasılıkları hesaplamamızı sağlar. Öyle ki fotonlar gibi bütün parçacıkların ve atomların birer olasılık dalga fonksiyonu vardır. Bunu da Schrödinger denklemiyle hesaplarız. Açıkçası dalga fonksiyonu denklemi bir elektronu gözlemlerken onu ne halde bulacağımıza dair ihtimalleri gösterir. Bu da bizi kuantum ölçüm problemine getiriyor:
İlgili yazı: Newton’ın Yerçekimi Yasası Yanlış mı?
Fizikçiler dalga fonksiyonu denklemini genellikle Grek alfabesindeki psi (Ψ) harfiyle gösterirler. Bu da onları daha büyük denklemlerin içinde dalga fonksiyonunu her seferinde yazmaktan kurtarır. Psi bir kısaltmadır.
Şimdi dalga fonksiyonu ile parçacıkların ölçüm olasılıklarını nasıl hesapladığımızı görelim: Diyelim ki bir lazer ışını alacak ve ışın ayırıcı kullanarak lazer ışınını ikiye böleceksiniz. Böylece iki yeni ışın demetini A ve B aynası olmak üzere iki aynaya yansıtacaksanız. Peki lazer ışınlarını oluşturan fotonlar A aynasına mı gidecek, yoksa B aynasına mı gidecek? Önceden bilemeyiz ama olasılıkları hesaplarız.
Diyelim ki bir fotonu seçtik ve A veya B aynasına yüzde 50 olasılıkla gideceğini hesapladık. Ancak, bu da bizi kuantum fiziğindeki ölçüm problemine getiriyor; çünkü fotonu gözlemlediğiniz anda ya sağdan ya da soldan gidecektir.
Parçacığı gözlemledikten sonra ilgili olasılıkları Schrödinger denklemiyle hesaplarsınız foton yüzde 100 olasılıkla ya soldan ya da sağdan gitmiş olacaktır. Türkçe söylersek: Fotona bakar ve soldan gittiğini görürseniz fotonun olasılıklarını belirleyen dalga fonksiyonu denklemi de geçmişe dönük olarak güncellenir. Artık fotonun yüzde 50 ihtimalle değil, tabii ki yüzde 100 soldan gideceğini gösterecektir.
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Dalga fonksiyonunun güncellemesine dalga fonksiyonun çökmesi deriz. Bu da artık farklı olasılıklar yerine, gerçekleşen o tek olasılığı gösteriyor olmasıdır. Ancak, dalga fonksiyonu fiziksel bir deniz dalgası ya da radyo dalgası değildir. O yüzden ne çöküyor hocam derseniz valla ben de bilmiyorum derim.
Tabii bir de süperpozisyon konusu var: Fotona hiç bakmaz ve hangi yönden gittiğini görmezsek o foton bir parçacık gibi davranmaz. Bunun yerine bir dalga olarak davranır. Öyle ki söz konusu foton detektörlerimizde aynı anda hem soldan hem sağdan giden bulanık bir dalga olarak görünecektir.
Evet, özünde bu elektromanyetik bir dalgadır (fotonlar hem parçacık hem dalgadır) ve biz de bunu detektörle görürüz. Dolayısıyla bu fiziksel bir dalgadır; ama aynı zamanda fotonun sağdan ve soldan gitmesi gibi birbiriyle çelişkili iki olasılığı üst üste binmiş olarak gösteren bir olasılık dalgasıdır. Olasılık dalgası da fiziksel veya cismani bir şey değildir.
Sanki foton ona bakmadığımız için gerçek dünyada sağdan veya soldan gitmek gibi bir seçim yapmamış ve süperpoze olmuştur! Peki olasılık dalgasının tözü nedir? Bilmiyoruz. Kuantum ölçüm problemine hoş geldiniz!
İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?
ÇOKLU DÜNYALAR TEORİSİ VE GERÇEK HAYAT
Yeni yazıda önce kuantum mekaniğine kısaca değinerek “neden evrendeki her şeyin bir olasılık dalga fonksiyonu olduğunu” açıklayacağım. Schrödinger denkleminin kapıyı açmak veya açmamak gibi gerçek hayatta aldığınız kararları nasıl etkilediğini ve kapıya açma olasılığını nasıl belirlediğini anlatacağım.
Kuantum fiziği ile günlük hayat arasındaki ilişkiyi gördükten sonra kuantum ölçüm problemine geri döneceğiz: Kuantum dünyasındaki bilimsel gözlem ve ölçümleri nasıl yaptığımızı yorumlayan Kopenhag yorumunu ve ondan türeyen diğer kuantum bakış açılarını özetleyeceğiz. Hemen ardından da kuantum fiziğindeki çoklu dünyalar yorumu ve paralel evrenler teorisinin ölçüm probleminden nasıl türediğine bakacağız.
Nitekim bu yazıda bir iddiada bulunarak çoklu dünyalar yorumunun aslında kuantum fiziğindeki hiçbir problemi çözmediğini söyleyeceğim. Unutmayın ki kuantum fiziğindeki her şeyi bilmiyoruz. Bu yüzden kuantum fiziğindeki ölçümleri nasıl yorumlayacağımız konusunda da uzlaşamıyoruz. Geçen yazıda paralel evrenler teorisini savunduk. Bu yazıda ise paralel evrenleri eleştireceğiz.
İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili
Schrödinger denklemi, olasılık dalga fonksiyonu alternatifleri ve dalga fonksiyonunun çökmesiyle gerçek hayatta gözlemlenen sonuç (en altta).
GERÇEKLER ELEŞTİREL DÜŞÜNCEDEN ÇIKAR
Evrende neden her şeyin bir dalga fonksiyonu var? Bunun nedeni siz, ben ve gezegenler gibi çıplak gözle görülebilecek bütün cisimlerin, tıpkı atomlar gibi birer dalga fonksiyonunun olmasıdır. Sonuçta hepimiz atomlardan oluşuyoruz. Atomlar da kuantum fiziği yasalarına tabidir.
Dalga fonksiyonu ise kuantum sistemlerindeki parçacıkların konumu ve spini gibi bütün özelliklerini belirler. Bundan kastımız ise bir elektronun sağa veya sola dönmesi ya da bir fotonun deney masasının sağından veya solundan gitmesi gibi olasılıklardır.
Kuantum fiziğinde parçacıkların ne yapacağını önceden bilemeyiz; ama nasıl davranacaklarına dair olasılıkları önceden hesaplar ve biliriz. Kutuyu açıp bakarsak bu elektron yüzde 60 ihtimalle sağa dönüyor olacaktır tarzında bir öngörüde bulunmak gibi…
Dalga fonksiyonu bütün bu olasılıkları hesaplamamızı sağlar. Öyle ki fotonlar gibi bütün parçacıkların ve atomların birer olasılık dalga fonksiyonu vardır. Bunu da Schrödinger denklemiyle hesaplarız. Açıkçası dalga fonksiyonu denklemi bir elektronu gözlemlerken onu ne halde bulacağımıza dair ihtimalleri gösterir. Bu da bizi kuantum ölçüm problemine getiriyor:
İlgili yazı: Newton’ın Yerçekimi Yasası Yanlış mı?
ÇOKLU DÜNYALAR TEORİSİ VE ÖLÇÜMLER
Fizikçiler dalga fonksiyonu denklemini genellikle Grek alfabesindeki psi (Ψ) harfiyle gösterirler. Bu da onları daha büyük denklemlerin içinde dalga fonksiyonunu her seferinde yazmaktan kurtarır. Psi bir kısaltmadır.
Şimdi dalga fonksiyonu ile parçacıkların ölçüm olasılıklarını nasıl hesapladığımızı görelim: Diyelim ki bir lazer ışını alacak ve ışın ayırıcı kullanarak lazer ışınını ikiye böleceksiniz. Böylece iki yeni ışın demetini A ve B aynası olmak üzere iki aynaya yansıtacaksanız. Peki lazer ışınlarını oluşturan fotonlar A aynasına mı gidecek, yoksa B aynasına mı gidecek? Önceden bilemeyiz ama olasılıkları hesaplarız.
Diyelim ki bir fotonu seçtik ve A veya B aynasına yüzde 50 olasılıkla gideceğini hesapladık. Ancak, bu da bizi kuantum fiziğindeki ölçüm problemine getiriyor; çünkü fotonu gözlemlediğiniz anda ya sağdan ya da soldan gidecektir.
Parçacığı gözlemledikten sonra ilgili olasılıkları Schrödinger denklemiyle hesaplarsınız foton yüzde 100 olasılıkla ya soldan ya da sağdan gitmiş olacaktır. Türkçe söylersek: Fotona bakar ve soldan gittiğini görürseniz fotonun olasılıklarını belirleyen dalga fonksiyonu denklemi de geçmişe dönük olarak güncellenir. Artık fotonun yüzde 50 ihtimalle değil, tabii ki yüzde 100 soldan gideceğini gösterecektir.
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
KUANTUM ÖLÇÜM PROBLEMİ BUDUR
Dalga fonksiyonunun güncellemesine dalga fonksiyonun çökmesi deriz. Bu da artık farklı olasılıklar yerine, gerçekleşen o tek olasılığı gösteriyor olmasıdır. Ancak, dalga fonksiyonu fiziksel bir deniz dalgası ya da radyo dalgası değildir. O yüzden ne çöküyor hocam derseniz valla ben de bilmiyorum derim.
Tabii bir de süperpozisyon konusu var: Fotona hiç bakmaz ve hangi yönden gittiğini görmezsek o foton bir parçacık gibi davranmaz. Bunun yerine bir dalga olarak davranır. Öyle ki söz konusu foton detektörlerimizde aynı anda hem soldan hem sağdan giden bulanık bir dalga olarak görünecektir.
Evet, özünde bu elektromanyetik bir dalgadır (fotonlar hem parçacık hem dalgadır) ve biz de bunu detektörle görürüz. Dolayısıyla bu fiziksel bir dalgadır; ama aynı zamanda fotonun sağdan ve soldan gitmesi gibi birbiriyle çelişkili iki olasılığı üst üste binmiş olarak gösteren bir olasılık dalgasıdır. Olasılık dalgası da fiziksel veya cismani bir şey değildir.
Sanki foton ona bakmadığımız için gerçek dünyada sağdan veya soldan gitmek gibi bir seçim yapmamış ve süperpoze olmuştur! Peki olasılık dalgasının tözü nedir? Bilmiyoruz. Kuantum ölçüm problemine hoş geldiniz!
YORUMLAR