top of page

Schrödinger’in Aynı Anda Hayattayken Ölü Olan Kedisi

Güncelleme tarihi: 22 Eyl 2023


Kuantum fiziği denilince akla ilk gelen isimlerden biri olan Avusturyalı meşhur fizikçi Erwin Schrödinger, 1935’te ortaya attığı bir düşünce deneyi ile en az kendisi kadar ünlü olan kedisini de hayatımıza ve kuantum dünyasına soktu. Schrödinger’in kedisi deneyinde; bir kedi, küçük bir şişe zehir ve radyoaktif bir kaynakla kapalı kutuya bırakılır. Radyoaktif kaynağın bir saat içinde ışıma yapma ihtimali ve yapmama ihtimali %50’dir. Eğer içerideki sensör radyoaktiflik algılarsa küçük şişeyi kıran mekanizma çalışır ve zehir kediyi öldürür. Kopenhag yorumuna göre bir saatin sonunda kedinin canlılık ve ölülük halleri eşdeğerdir. Yani kedi, hayatta ve ölü olduğu durumların olasılıklarını içeren bir dalga fonksiyonu halindedir.


Kopenhag Yorumu


Kopenhag yorumuna göre; gözlemlediğimiz ya da ölçüm yaparak elde ettiğimiz sonuçlar rastgele seçimlerin sonucudur. Olasılıklar ve belirsizlikler doğanın kendisini oluşturur. Gelecek, geçmişteki belirli, “belirlenimci” kurallar tarafından tayin edilmez. Bu determinist olmayan görüş modern fiziğin kurucularından Niels Bohr’a aittir ve fizikte bilincin (gözlemin) rolünü öne çıkarmasıyla bir devrim niteliği taşımaktadır.


Gerçek, Biz Ona Baktığımızda Vardır


Buna göre gözlemlenmemiş kuantum olayı ile gözlemlenmiş kuantum olayı arasında fark vardır. Kopenhag yorumuna göre kutu kapalıyken kedinin ölü mü yoksa canlı mı olduğunu sormak anlamsızdır. Çünkü kedinin durumu biz onu gözlemlediğimiz zaman belirlenecektir. Kutu kapalıyken sonsuz ve çok olasılıklı kuantum dalga fonksiyonu biz onu gözlemlediğimiz(ölçtüğümüz) anda tek ve sabit bir gerçeklik olarak çökecektir. Yani Schrödinger’in kedisini kutuyu açtığımızda ölü bulmadık; kedi biz ona baktığımız için öldü. Gözlem(ölçüm) kediyi öldürdü.

Süperpozisyon


Matematiksel olarak; Schrödinger dalga denklemi ikinci dereceden lineer bir denklemdir.


(Çok karışık değil mi? Üzülme yalnızca fizikçilerin sorunu!)


Eğer bu denklemin çözümleri ψ1 ve ψ2 ​ise, a ve b sayılar olmak üzere bunların lineer kombinasyonları (süperpozisyonları) da , aψ1​+2​, birer çözümdür. Kuantum dünyasından daha anlaşılır bir örnek vermek gerekirse, Schrödinger’in kedisinde olduğu gibi bir parçacığın kuantum durumunun aynı anda farklı durumlarda olabilmesi olarak söyleyebiliriz.


Schrödinger Kopenhag yorumunu desteklediği için mi böyle bir düşünce deneyi ortaya atmıştı?


Schrödinger, Einstein ve o dönemdeki birçok fizikçi gibi tam olarak determinist bir görüşe sahip değildi. Belirsizlik ilkesi nedeniyle tamamen deterministik bir evren görüşüne karşıydı. Bununla birlikte, belirsizlik ilkesinin varlığına rağmen, doğanın yasalarının hala nispeten belirli olduğunu ve neden-sonuç ilişkilerinin hala geçerli olduğunu düşünüyordu. Bu nedenle, Schrödinger'in görüşü, belirsizlik ilkesinin neden olduğu belirsizlik ve determinizm arasında bir yerdeydi. Bu düşünce deneyini de aslında tam olarak bunun için yapmıştı. Amacı; bir kedinin hayatını riske atmak veya korkunç bir senaryo yaratmak değildi. Bunun yerine, kuantum fiziği ve belirsizlik ilkesinin daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunacak bir araç tasarlamaktı.


Kuantum Bilgisayarlar ve Süperpozisyon


Son olarak kuantum dünyasının bu farklılıklarının günümüz teknolojik alanındaki etkisinden bahsedelim.


Yüze yakın odası olan bir otelde temizlik görevlisi olarak çalıştığınızı düşünün. Mesainiz bitti ve eve dönüyorsunuz. Tam arabanıza bindiğiniz anda evinizin anahtarının yanınızda olmadığını görüyorsunuz ve temizlik sırasında odalardan birinde düşürdüm diye düşünüyorsunuz. Şimdi yapmanız gereken tek tek odaları dolaşarak anahtarınızı aramak. Yani klasik bir bilgisayar gibi adım adım aşama kaydederek ilerleyeceksiniz. Klasik bilgisayarlar da bu mantıkta 0 ve 1’lerden oluşan dizinleri teker teker kontrol ederek ilerleme kaydeder. Örneğin anahtarınız 99.katta ise harcayacağınız enerjiyi ve kaybedeceğiniz zamanı düşünün. Klasik bilgisayarlarda büyük veriler ile çalışmak bu nedenle zorlayıcıdır.

Peki kendinizin yüz tane kopyasını oluşturabilseydiniz ve her odaya birini gönderip anahtarı bulan kopya dışında diğer tüm kopyalar anında yok olsaydı? Bu yöntem tartışmasız bir öncekinden çok daha kazançlı olurdu. Kuantum bilgisayarların çalışma mantığı tam olarak bu temele dayanıyor. Atomların ve atom altı parçacıkların aynı anda birden fazla yerde bulunma özelliğinden yani süperpozisyon durumundan yararlanarak işlemler olağanüstü seviyede hızlanıyor.


Şu anda olmasa bile gelecek yıllarda teknolojinin ivmeli gelişimi ile birlikte kuantum bilgisayarlar günlük hayatımıza karışabilir gözüküyor. Heyecan verici...

























Kaynaklar:


























Son Yazılar

Hepsini Gör

Comments


bottom of page