Kuantum fiziği teknolojiye yön veriyor ama teorik temelleri hâlâ net değil. Yeni araştırma bilim insanlarının bile bu konuda fikir birliği sağlayamadığını ortaya koydu.



Kuantum fiziği modern teknolojinin arkasındaki en güçlü kuramlar arasında yer alıyor. Ancak bu kuramın ne anlama geldiği konusunda fizikçilerin bile kafası karışık. 2000’den fazla fizikçiyle yapılan ankette, çoklu evrenlerden determinizm sorunsalına kadar temel sorularda ortak bir görüşe ulaşılamadığı ortaya çıktı.

20. yüzyılın başlarında bilim insanları klasik fizik ilkelerinin atom seviyesindeki olayları açıklamakta yetersiz kaldığını fark ettiler. Bu da fizik dünyasında yeni bir çağın kapılarını araladı. Fotonlar ve elektronlar gibi kuantum parçacıkların hem dalga hem de parçacık özelliği göstermesi, aynı anda farklı konumlarda bulunabilmeleri ve farklı enerji seviyelerine sahip olabilmeleri, klasik fizik yasalarıyla açıklanamayan paradokslar ortaya çıkardı.

1925 yılında Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger ve Alman fizikçi Werner Heisenberg, kuantum mekaniğini olasılıklar üzerinden tanımlayan karmaşık matematiksel araçlar geliştirdiler. “Dalga fonksiyonu” olarak adlandırılan matematiksel yapı, bir parçacığın ölçümlerinin sonuçlarını öngörmeyi mümkün kıldı.

Bu denklemler lazerler, LED ışıklar, MRI tarayıcıları ve bilgisayarlarda kullanılan transistörler gibi modern teknolojilerin geliştirilmesine öncülük etti. Ancak matematiğin ötesinde fiziksel gerçeklikte tam olarak ne olduğu sorusu hâlâ yanıtsız.

Kuantum Fiziğinin Yorumlanması Tartışması



Kuantum mekaniğinin 100. yılı vesilesiyle dünyanın önde gelen fizikçileri, Heisenberg’ün ünlü denklemini yazdığı Alman adası Heligoland’da bir araya geldi. Prestijli bilim dergisi Nature tarafından gerçekleştirilen ankete 1.100’den fazla fizikçi katıldı. Sonuçlar, fizikçiler arasında kuantum teorisinin gerçekliği nasıl tanımladığı konusunda “çarpıcı bir görüş birliği eksikliği” olduğunu ortaya koydu.

Katılımcıların %36’sı, en yaygın kabul gören Kopenhag yorumunu destekledi. Klasik dünyada her şeyin gözlemlenseler de gözlemlenmeseler de, konum veya hız gibi belirli özellikleri vardır. Ancak 1920’lerde Heisenberg ve Danimarkalı fizikçi Niels Bohr tarafından geliştirilen Kopenhag yorumuna göre kuantum dünyasında durum farklıdır.

Kopenhag yorumuna göre, bir kuantum nesnesinin özellikleri ancak bir gözlemci tarafından ölçüldüğünde belirli bir duruma yerleşir. Bu fikrin en ünlü örneği, kutuya bakılana kadar aynı anda hem ölü hem de canlı olan Schrödinger’in kedisidir.

Alternatif Teoriler ve Çoklu Evren Tartışmaları Sürüyor



Fizikçilerin çoğunluğu farklı yorumları destekliyor. Katılımcıların %15’i çoklu evren fikrini savunan “çok dünyalar” yorumunu tercih etti. Bu teoriye göre dalga fonksiyonu çökmez, bunun yerine olası tüm sonuçları içeren paralel evrenlere dallanır.

Viyana Üniversitesi’nden fizikçi Anton Zeilinger, “Kuantum dünyası diye bir şey yok,” diyerek kuantum durumlarının sadece zihninde var olduğunu ve gerçekliği değil, bilgiyi tanımladığını savundu. 2022 Nobel Ödülü sahibi Alain Aspect ise bu görüşe katılmadığını belirtti.

Anket, kuantum uzmanlarının alandaki diğer büyük sorularda da bölündüğünü gösterdi. Fizikçilerin %45’i kuantum ve klasik dünyalar arasında fizik yasalarının aniden değiştiği bir sınır olduğuna inanırken, aynı oranda fizikçi bu fikre karşı çıktı. Sadece %24’ü seçtikleri kuantum yorumunun doğru olduğundan emin olduklarını belirtti. Dörtte üçü ise bu teorinin bir gün daha kapsamlı bir teoriyle değiştirileceğine inanıyor.

Kaynak: Nature