'Kuantum Darwinciliği' teorisi deneysel testleri geçiyor
Evrendeki büyük cisimler ile küçük olanların tâbi oldukları fizik yasaları birbirinden neredeyse tamamen farklı biçimde işliyor. İlk kez 2003 yılında Polonyalı kuramsal fizikçi Wojciech Zurek tarafından ileri sürülen bir kuram, muhtemel bir aydınlanma kaynağı olarak ilgi görüyor: Kuantum Darwinciliği.
18 Ağustos 2019 - 11:43
Kristin Houser
Bilimsel araştırmalar, fiziksel dünyamız söz konusu olduğunda büyüklüğün önem arz ettiğine işaret ediyor. Bir kum tanesinden galaksiye kadar, ‘büyük’ nesneler bir dizi kanuna yani klasik fiziğe tabidir; 1900’lerde kuantum fiziğine yol açan bir buluşa göre de atomlar ve parçacıklar gibi minik nesneler tamamen farklı bir dizi kanuna tabi.
ÇÖZÜLMESİ GEREKEN TEMEL SORUNLAR
Bilim insanları on yıllardır bu apayrı iki fiziğin arasını bulmak için uğraşıyor. Şimdi de, ilk kez 2003 yılında Polonyalı kuramsal fizikçi Wojciech Zurek tarafından ileri sürülen bir kuram, muhtemel bir aydınlanma kaynağı olarak ilgi görüyor: Kuantum Darwinciliği.
Kuantum dünyasının en tuhaf yönlerinden biri üst üste gelme özelliği, bir kuantum sisteminin aynı anda birden fazla hal içinde var olma kudreti. Sistem, görünüşe göre bir halden bir başkasına kuantum dünyasından klasik dünyaya hop diye geçiveriyor ve bu da bizim gözlemlediğimiz bir anda oluyor.
Bu süreç ‘uyum kaybı’ olarak adlandırılıyor; Kuantum Darwinciliği de bunu açıklama peşindeki bir girişim.
Kuantum sisteminin bir halden bir diğerine geçişini zorlayan şeyin bizim gözlemimiz olduğundan ziyade, Kuantum Darwinciliği, bunun sistemin uyum kaybına neden olan çevreyle etkileşimi olduğunu ileri sürüyor.
Bu da, teorinin savunucularının söylediği kadarıyla, bizim makro nesneleri neden kuantum halinde görmediğimizi açıklayacaktır; çünkü onlar her zaman çevresel etkenlere maruz kalmaktadır.
YENİ KURAM NE DİYOR?
Zurek’in kuramında, çevrenin nasıl böyle bir etkiye sahip olduğu, kuantum sistemlerinin ‘gösterge halleri’nin olmasıyla açıklanıyor. Bunlar, parçacığın konumu veya hızı gibi, özgül ölçülebilir özelliklerdir.
Bir parçacık, çevresiyle etkileşime geçtiğinde, bütün bu özelliklerin -farklı konumların veya hızların- üst üste gelmesiyle gösterge noktasını terk ederek uyum kaybına uğrar; çevrede kendi kopyasından ‘izler’ bıraktığı için de birçok kişi tarafından gözlemlenebilir.
Burada da Darwinizm fikri devreye girer: Sadece ‘en uygun’ olan (kendi çevresine en iyi uyum sağlayan) uyum kaybı sürecinde hayatta kalır. Zurek 2008 yılında ‘Foundational Questions Institute’a* bulunduğu beyanda “Kuantum Darwinciliği’nin ana fikri, bizim hiçbir şey üzerinde doğrudan bir ölçümü neredeyse hiç yapmadığımızdır. (Çevre) bilginin birçok kopyasını alabildiğince oradan buraya yayan bir reklam panosu gibidir,” diyor.
Quanta Magazine’de yayınlanan yeni bir habere göre, üç farklı araştırma grubu kuantum Darwinciliğini sınamak için deneyler yürütmüş, kuantum sisteminin kendi çevresinde kopyalarının izlerini bırakıp bırakmadığını araştırmışlar. Yani kuram şu anda soruşturma altında.
Zurek, Quanta’ya “Bütün bu araştırmalar beklentileri karşılıyor, en azından yaklaşık olarak,” diyerek, büyücek olanın fiziğiyle, küçümen olanın fiziğinin arasını bulma yolunda uzun zamandır epey bir yol aldığımızı kastediyor.
*Foundational Questions Institute (Temel Sorular Enstitüsü): Özellikle fizik ve kozmoloji hakkındaki sorular üzerine yapılan araştırmaları haberleştirmek, desteklemek ve yayınlamak amacındaki bir kuruluş.
Çeviren: Serdar Aygün
Gazete Duvar
Bilimsel araştırmalar, fiziksel dünyamız söz konusu olduğunda büyüklüğün önem arz ettiğine işaret ediyor. Bir kum tanesinden galaksiye kadar, ‘büyük’ nesneler bir dizi kanuna yani klasik fiziğe tabidir; 1900’lerde kuantum fiziğine yol açan bir buluşa göre de atomlar ve parçacıklar gibi minik nesneler tamamen farklı bir dizi kanuna tabi.
ÇÖZÜLMESİ GEREKEN TEMEL SORUNLAR
Bilim insanları on yıllardır bu apayrı iki fiziğin arasını bulmak için uğraşıyor. Şimdi de, ilk kez 2003 yılında Polonyalı kuramsal fizikçi Wojciech Zurek tarafından ileri sürülen bir kuram, muhtemel bir aydınlanma kaynağı olarak ilgi görüyor: Kuantum Darwinciliği.
Kuantum dünyasının en tuhaf yönlerinden biri üst üste gelme özelliği, bir kuantum sisteminin aynı anda birden fazla hal içinde var olma kudreti. Sistem, görünüşe göre bir halden bir başkasına kuantum dünyasından klasik dünyaya hop diye geçiveriyor ve bu da bizim gözlemlediğimiz bir anda oluyor.
Bu süreç ‘uyum kaybı’ olarak adlandırılıyor; Kuantum Darwinciliği de bunu açıklama peşindeki bir girişim.
Kuantum sisteminin bir halden bir diğerine geçişini zorlayan şeyin bizim gözlemimiz olduğundan ziyade, Kuantum Darwinciliği, bunun sistemin uyum kaybına neden olan çevreyle etkileşimi olduğunu ileri sürüyor.
Bu da, teorinin savunucularının söylediği kadarıyla, bizim makro nesneleri neden kuantum halinde görmediğimizi açıklayacaktır; çünkü onlar her zaman çevresel etkenlere maruz kalmaktadır.
YENİ KURAM NE DİYOR?
Zurek’in kuramında, çevrenin nasıl böyle bir etkiye sahip olduğu, kuantum sistemlerinin ‘gösterge halleri’nin olmasıyla açıklanıyor. Bunlar, parçacığın konumu veya hızı gibi, özgül ölçülebilir özelliklerdir.
Bir parçacık, çevresiyle etkileşime geçtiğinde, bütün bu özelliklerin -farklı konumların veya hızların- üst üste gelmesiyle gösterge noktasını terk ederek uyum kaybına uğrar; çevrede kendi kopyasından ‘izler’ bıraktığı için de birçok kişi tarafından gözlemlenebilir.
Burada da Darwinizm fikri devreye girer: Sadece ‘en uygun’ olan (kendi çevresine en iyi uyum sağlayan) uyum kaybı sürecinde hayatta kalır. Zurek 2008 yılında ‘Foundational Questions Institute’a* bulunduğu beyanda “Kuantum Darwinciliği’nin ana fikri, bizim hiçbir şey üzerinde doğrudan bir ölçümü neredeyse hiç yapmadığımızdır. (Çevre) bilginin birçok kopyasını alabildiğince oradan buraya yayan bir reklam panosu gibidir,” diyor.
Quanta Magazine’de yayınlanan yeni bir habere göre, üç farklı araştırma grubu kuantum Darwinciliğini sınamak için deneyler yürütmüş, kuantum sisteminin kendi çevresinde kopyalarının izlerini bırakıp bırakmadığını araştırmışlar. Yani kuram şu anda soruşturma altında.
Zurek, Quanta’ya “Bütün bu araştırmalar beklentileri karşılıyor, en azından yaklaşık olarak,” diyerek, büyücek olanın fiziğiyle, küçümen olanın fiziğinin arasını bulma yolunda uzun zamandır epey bir yol aldığımızı kastediyor.
*Foundational Questions Institute (Temel Sorular Enstitüsü): Özellikle fizik ve kozmoloji hakkındaki sorular üzerine yapılan araştırmaları haberleştirmek, desteklemek ve yayınlamak amacındaki bir kuruluş.
Çeviren: Serdar Aygün
Gazete Duvar
YORUMLAR