Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Akışkanlar Mekaniği, Kuantum Mekaniği'ndeki Yaygın Kabullenişe Bir Alternatif Sunabilir!

Akışkanlar Mekaniği, Kuantum Mekaniği'ndeki Yaygın Kabullenişe Bir Alternatif Sunabilir! Dan Harris
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Phys.org isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Kuantum mekaniğinin en gizemli yanı, maddenin yapı taşlarının bazen parçacık bazen de dalga olarak davranıyor gibi gözükmesidir. Geçen yüzyılın neredeyse tamamı boyunca, bu bilmecenin en çok kabul gören açıklaması “Kopenhag yorumu” oldu. Bu yorum, tek bir parçacığın, bir anlamda, evrenin her yerine bulaşmış fakat gözlemlendiğinde belli bir konuma çöken bir dalga olduğunu ileri sürer.

Diğer taraftan, kuantum fiziğinin birkaç kurucusu, özellikle Louis de Broglie, “pilot-dalga kuramı” olarak bilinen farklı bir yorumun başını çekti. Bu yorum, temel parçacıkların bir tür dalga üzerinde taşındığını savunur. Bu kurama göre, parçacıkların gittikleri belli yolları vardır ancak pilot dalganın etkisi sebebiyle hala dalga benzeri istatistik sergilerler.

MIT’te Uygulamalı Matematik dalında profesör olan John Bush, pilot-dalga kuramına dönüp bir daha bakmak gerektiğini düşünüyor. Nedeni ise, yakın bir zamanda, Yves Couder, Emmanuel Fort ve Paris Diderot Üniversitesi’nden birkaç meslektaşının, belirli koşullar altında, istatistiksel davranışları, kuantum sistemlerindeki istatistiksel davranışları akla getiren, makroskopik ölçekte bir pilot-dalga sistemi keşfetmiş olmaları.

Couder ve Fort’un sisteminde, yüzeyde dalgaların oluşmaya başladığı frekans eşiğinin çok az altında bir frekansta titreşen içi sıvı ile dolu bir havuz var. Aynı sıvıdan bir damla, havuzun üzerine damlatılıyor. Damlacık sıvı yüzeye çarptığında, dalgalar dışa doğru genişliyor ve daha sonra, aynı damlacık, yarattığı dalgalar tarafından zıplatılarak havuz boyunca yol almaya başlıyor ya da yürüyor. Bush, sistemi şöyle açıklıyor:

Bu sistem, elbette ki, kuantum mekaniğinden nicelik olarak farklı. Nitelik olarak da farklı çünkü kuantum mekaniğinin bazı özelliklerini bu sistemde göremiyoruz ve bu sistemin bildiğimiz bazı özellikleri de kuantum mekaniğinde yok. Yine de, ikisi düşünsel açıdan farklı mıdır?

Yolları Takip Etmek...

Bush’a göre, Kopenhag yorumu, parçacıkların takip ettiği yolların varlığını daha baştan inkar ederek, bu yolları hesaplama gibi teknik bir problemi es geçiyor. Bush şöyle ifade ediyor:

Asıl soru, de Broglie’nin ve yürüyen damlacıkların işaret ettiği türden genel bir modelin, yani gerçek bir kuantum dinamiğinin, kuantum istatistiğinin temelini oluşturup oluşturmayacağı. Böylesi bir kuantum dinamiği karmaşık olsa bile, kuantum mekaniğinin felsefik açıdan tuhaf davranışlarının yerine somut dinamik bir kuram oturtabilir.

Geçen sene, Bush ve öğrencilerinden biri (Max Planck Enstitüsü, Dinamik ve Kendiliğinden Örgütlenme Bölümü’nden Jan Molacek), kuantum öncülerinin kuantum sistemlerinde yapamadıkları şeyi, kendi pilot-dalga sistemleri için yaptılar. Yani, pilot dalgaların sergiledikleri dinamiği, parçacıkların izledikleri yollarla ilişkilendirerek bir denklem ortaya koydular.

Bush, Molacek’le olan çalışmasında, kuantum öncülerine kıyasla iki avantaja sahip olduklarını söylüyor. Birinci avantaj, akışkan sistemde, hem zıplayan damlacığın hem de onu yönlendiren dalganın açıkça görülebilmesi. Şayet damlacık, bir bariyerin içindeki bir yarıktan geçerse – ki standart kuantum deneyinin (çift-yarık deneyinin) yeniden canlandırmasında yarıktan geçiyor da – bu durumda, araştırmacılar damlacığın yerini doğru bir şekilde belirleyebilir. Atomik ölçekte ise bir parçacık üzerine ölçüm yapmanın tek yolu, onu bir başka parçacıkla vurmaktır ki bu da o parçacığın hızını değiştirir.

İkinci avantaj ise kaos teorisinin görece yakın dönemki gelişimi. 1960’larda Edward Lorenz’in öncülük ettiği kaos teorisine göre, makro ölçekteki pek çok fiziksel sistem başlangıç koşullarına o kadar sıkı sıkıya bağlıdır ki, belirlenimci (deterministik) teoriyle açıklanıyor olsalar bile, kestirelemez bir yöne doğru gelişirler. Örneğin, belli bir konumdaki ve zamandaki rüzgar, saatte 10.01 mil veya 10.02 mil gibi bir hızla esecek olsa, bu “hava sistemi” modellemesi her bir rüzgar hızı için tamamıyla farklı sonuçlar verecektir.

Benzer şekilde, akışkan pilot-dalga sistemi de kaotiktir. Uzak gelecekte alacağı yolu tahmin etmek için, zıplayan bir damlacığın konumunu yeterince isabetli bir şekilde ölçmek imkansızdır. Ancak, son raporlarında, Bush, MIT’ten Uygulamalı Matematik dalı profesörü Ruben Rosales ve lisansüstü öğrencileri Anand Oza ve Dan Harris, kaotik pilot-dalga dinamiklerinin deneylerinde gözlemledikleri kuantum-benzeri istatistiğe nasıl yol açtığını göstermek için, kendilerine ait bir pilot-dalga teorisi uyguladılar.

Gerçek Nedir?

Akışkan Mekaniği Yıllık Değerlendirmesi’nde yer alan bir inceleme yazısında, Bush, Couder’in akışkan sistemi ile De Broglie ve diğerlerinin ortaya attığı kuantum pilot-dalga kuramları arasındaki bağlantıyı inceliyor.

Esas itibariyle, Kopenhag yorumu, kuantum dünyasında hiçbir tanımın istatistiksel tanımlama kadar derin olmadığını savunur. Bir temel parçacığa ölçüm yapılarak dalga formu çöktüğünde, parçacığın aldığı “belirli” durum tamamıyla rastlantısaldır. Kopenhag yorumuna göre, istatistikler sadece gerçeği tanımlamakla kalmazlar, aynı zamanda gerçeğin kendisi olurlar.

Kopenhag yorumunun üstünlüğüne rağmen, nesnelerin – ne kadar küçük olsalar da – belli bir zamanda belli bir konumda olmaları gerektiğine dair sezgiyi sarsmak fizikçiler için her zaman zor olmuştur. Tanrı’nın evrenle ilgili zar attığına dair şüphesi herkesçe bilinen Albert Einstein, kuantum mekaniğinde “hayalet dalga” teorisi adını verdiği şey üzerine bir süre uğraştı (bu teorinin, De Broglie’nin kuramının bir detaylandırması olduğu düşünülüyor). 1976 Nobel Ödülü konuşmasında Murray Gell-Mann, Kopenhag yorumunun önde gelen savunucusu Niels Bohr için “problemin çözüldüğüne inanmaları için bütün bir fizikçi jenerasyonunun beynini yıkamıştır” ifadesini kullanıyordu. Kuantum mekaniğinin tüm o “gizli-değişken” hesaplarını reddetmek adına, meşhur teoremi sıklıkla yanlış kullanılan İrlanda’lı fizikçi John Bell’in bizzat kendisi pilot-dalga kuramını şu sözlerle savunuyordu:

Onun (pilot-dalga kuramının) bu denli göz ardı edilişine hiç anlam veremiyorum.

Buna ilaveten, “Kuantum Mekaniğine Giriş” kitabı bu alanda standart kabul edilen fizikçi David Griffiths de, kitabının sonsözünde, Kopenhag yorumunun “zamana karşı dayandığını ve her deneysel sınamadan alnının akıyla çıktığını” söylüyor. Ancak, sonsözünü şöyle tamamlıyor:

Gelecek nesillerin, daha sofistike (gelişmiş) bir kuramın penceresinden geriye dönüp baktıklarında, bizim ne kadar kolay kandırılabilir olduğumuzu düşünmeleri işten bile değil.

Cambridge Üniversitesi’nde Matematiksel Fizik dalında fahri profesör olan Keith Moffatt ise şöyle söylüyor:

Yves Couder’in ve John Bush’un çalışmaları, ‘dalga-parçacık ikiliği” de dahil olmak üzere, daha önceleri anlaşılamayan kuantum olgularının tamamıyla klasik ifadelerle anlaşılabilmesini sağlıyor. Bence, bu çalışma olağanüstü. Bu yüzyılın akışkan mekaniğindeki en heyecan verici gelişmelerden biri.

Bu yazımızda sözü edilen akademik makalenin yöntemi veya sonuçları ile ilgili bir sorunuz veya sorununuz mu var? Aşağıda, akademik makalenin yazarlarının iletişim adreslerini bulabilirsiniz.

Evrim Ağacı sadece bilimsel bir çalışmayı duyurmak ile mükelleftir; araştırmayı, araştırmacıları veya araştırmanın sonuçlarını savunmaz. Akademik bir makalenin sonuçlarını geçersiz kılmanın ana yöntemi, orijinal çalışmanın yöntemi, sonuçları veya tartışması ile ilgili hatalı noktaları tespit etmek ve bunu hakemli dergilerde yayınlamaktır. Bu yapılacak olursa, Evrim Ağacı o çalışmaları da memnuniyetle duyuracak ve/veya bu çalışmayı güncelleyecektir.

Makalenin Yazışmadan Sorumlu Yazarı :
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 1
  • Tebrikler! 1
  • Bilim Budur! 1
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Phys.org | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 27/10/2020 09:56:25 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/3038

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Köpek
Astrofotoğrafçılık
Taksonomi
Organ
Ses
Memeli
Deizm
Kimya
Cinsellik
Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması (Cmb)
Mühendislik
Bakteri
Makale
Depresyon
Diş
Pandemi
Doktor
Maskeler
Tutarlılık
Hastalık
Öğrenme Alanı
Kas
Dünya Dışı Yaşam
Mistisizm
Homo Sapiens
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Bir bilim insanı olmak, evrene her yönüyle aşık olmak gibidir.”
Mayim Bialik
Geri Bildirim Gönder