“SCHRÖDİNGER’İN KEDİSİ” DÜŞÜNCE DENEYİ

     Erwin Schrödinger, ünlü "Schrodinger'in kedisi" düşünce deneyinden önce bile, kuantum fiziğinin en önemli figürlerden biriydi. Erwin Schrödinger, evrendeki hareketin tanımlayıcı denklemi olan kuantum dalga fonksiyonunun sahibidir, ancak sorun, tüm hareketleri bir dizi olasılık şeklinde ifade etmesidir, sorun bütün hareketleri bir dizi olasılık şeklinde ifade etmesidir – günümüz bilim adamlarının çoğunun fiziksel gerçekliğin nasıl çalıştığına inanmalarını istemek için doğrudan ihlal eden bir şey.

     Schrödinger kendisi de böyle bir bilim adamıydı ve kuantum fiziği ile ilgili konuları göstermek için Schrödinger'in kedisi kavramını ortaya attı. Şimdi konuları inceleyelim ve Schrödinger'in durumu benzetme yoluyla nasıl izah etmeye çalıştığını görelim.

     Kuantum Belirsizlikleri

     Kuantum dalga fonksiyonu, tüm fiziksel nicelikleri, bir sistemin belirli bir durumda olması ihtimaliyle birlikte bir dizi kuantum durumu olarak tasvir eder. Bir saatlik yarı ömrü olan tek bir radyoaktif atom düşünün. Kuantum fiziği dalga fonksiyonuna göre, bir saat sonra radyoaktif atom hem bozunmuş hem de bozunmamış bir durumda olacaktır. Atomun bir ölçümü yapıldıktan sonra, dalga fonksiyonu bir duruma kadar çöker, ancak o zamana kadar, iki kuantum halinin bir süperpozisyonu (Kuantum üstüste binme, kuantum mekaniğinin temel bir ilkesidir. Klasik fizikteki dalgalara çok benzer şekilde, iki (veya daha fazla) kuantum durumu birlikte eklenebilir ("üst üste bindirilir") ve sonuç başka bir geçerli kuantum hali olacaktır; ve tersine, her kuantum devlet iki veya daha fazla diğer belirgin devlet toplamı olarak temsil edilebilir. Matematiksel olarak, Schrödinger denklemine çözümlerin bir özelliğine işaret eder; Schrödinger denklemi doğrusal olduğu için çözümlerin herhangi bir lineer kombinasyonu da bir çözüm olacaktır.) olarak kalacaktır.

     Kopenhag'ın kuantum fiziğinin yorumlanmasının önemli bir yanı budur - sadece bilim adamının hangi durumun bulunduğunu bilmemesi değil, ölçme işlemi gerçekleşene kadar fiziki gerçekliğin bilinmemesidir.



     Schrödinger, varsayımsal bir kedinin varsayımsal bir kutuya yerleştirilmesini önermek suretiyle bunu genişletti.

     Bir kutuya kedi ile birlikte, kediyi öldürecek zehirli bir gaz şişesi yerleştiririz. Şişe, bir düzenekle radyasyonu algılamak için kullanılan bir cihaz olan bir Geiger sayacına bağlanmıştır. Bahsedilen radyoaktif atom, Geiger sayacının yakınına yerleştirilir ve kedi kutuda tam bir saat bırakılır.

     Radyoaktif atom bozunursa (radyoaktif olarak parçalanırsa), Geiger sayacı radyasyonu algılar, şişeyi kırar ve kediyi öldürür. Eğer atom bozunmazsa, şişe sağlam olacak ve kedi canlı olacaktır.

     Bir saatlik sürenin sonunda atom, hem bozunmuş hem de bozunmamış bir durumda. Bununla birlikte, durumu nasıl inşa ettiğimiz göz önüne alındığında, bu, şişenin hem kırık hem de kırılmadığı anlamına gelir ve nihai olarak, kuantum fiziğinin Kopenhag yorumuna göre, kedi hem ölü hem de canlıdır.

     Schrödinger Kedisinin Yorumları

     Bu, pek çok fizikçinin düşüncelerini temsil eder, çünkü konuyu ortaya çıkaran düşünce deneyinin çeşitli yönleri vardır. Benzetme ile ilgili en büyük problem, kuantum fiziğinin tipik olarak yalnızca atomların ve atom altı parçacıkların mikroskopik ölçeğinde çalıştığı, kedilerin ve zehirli şişelerin makroskopik ölçeği üzerinde çalışmadığıdır.

     Kopenhag yorumunda bir şey ölçme eyleminin kuantum dalga işlevinin çökmesine neden olduğuna dikkat çekiliyor. Bu benzetmede, gerçekte, ölçüm işlemi Geiger sayacı tarafından gerçekleşir. Olaylar zinciri boyunca birçok etkileşim vardır, kediyi veya sistemin ayrı kısımlarını izole etmek imkânsızdır, böylece sistem gerçekten mekanik olarak kuantum mekanizmadır.

     Bilim adamaları kutuyu açması ya da açmaması önemsizdir, kedi ya diridir ya da ölüdür, yani durum bir süperpozisyon değildir.

     Yine de, Kopenhag yorumunun katı görüşleri doğrultusunda, aslında bilinçli bir varlık tarafından gözlem yapılması gereklidir. Kuantum dalga işlevlerinin çöküşünün bilinçle bağlantılı olabileceği konusunda ilginç bir argüman kalmasına rağmen, bu katı yorum biçimi, bugün fizikçiler arasında genellikle azınlık görüşüdür.

     Yine bir başka yorum ise, kuantum fiziğinin birçok dünyaya ait yorumu (MWI) olup, durumun aslında birçok dünyaya dallandığını önermektedir. Bu dünyalardan bazılarında kutu açılınca kedi ölüdür, bazılarında ise kedi canlı olacak. Birçok dünyalar yorumu (Many World İnterpretation – MWI) teorisi bilim kurgu yazarlarını ilgisini çekse de, birçok fizikçi arasında azınlık görüşüdür.

     

     Hazırlayan: Celal DEMİRTAŞ