Gerçekliğin Biz Onu Ölçene Kadar Var Olmadığı Doğrulandı!

Wheeler'in ünlü deneyini tekrarlayan Avustralyalı bilim insanları, gerçekliğin biz onu ölçene kadar – en azından atom ve atomaltı ölçekte- aslında var olmadığını kanıtladı.
Evet, ilk başta yukarıdaki cümle oldukça zihin bulandırıcı gelmesine karşın deney oldukça basit bir soruya dayanıyor:

Elinizde hem parçacık hem de dalga gibi davranabilen bir cisim varsa, cisim nasıl davranacağına hangi noktada karar verir?

Genel kanaatimize göre nesne, doğası gereği hem dalga hem de parçacık gibi davranamaz ve ölçümün, sorunun yanıtıyla alakası yoktur. Fakat kuantum teorisi, cevabın yolculuğun sonunda cismin nasıl ölçüldüğüne tamamen bağlı olduğuna öngörüyor. Australian National University’den bir grup araştırmacının ispatladığı şey de tam olarak bu!
Çalışmayı gerçekleştiren grubun başındaki isim olan fizikçi Andrew Truscott basına verdiği bir demeçte “Deney, ölçümün her şey demek olduğunu kanıtlıyor. Kuantum ölçeğinde gerçeklik siz ona bakmıyorsanız var olamaz “ diyor.
John Wheeler'ın gecikmiş seçim (delayed-choice) deneyi olarak bilinen bu ünlü düşünce deneyi ilk kez aynalardan yansıtılan fotonların kullanılması planlanarak 1978 yılında öne sürüldü ancak teknolojik yetersizlikler nedeniyle deney bugüne kadar asla gerçekleştirilemedi. Avustralyalı ekip, ortaya atıldığı tarihten neredeyse 40 yıl sonra lazer ışınlarının saçtığı helyum atomlarını kullanarak deneyi tekrarlamayı başardı.
Çalışmada yer alanlardan doktora öğrencisi Roman Khakimov “Kuantum fiziğinin girişime ilişkin öngörüleri ışığın üzerinde uygulandığında ışığın hem dalga hem de parçacık gibi davranması zaten yeterince tuhaf yetmezmiş gibi, deneyin hem kütleye sahip olma hem de elektrikli alanlarla etkileşime girme gibi karmaşık özellikler barındıran atomlarla yapılması olaya daha da fazla tuhaflık katıyor” dedi.
Prof. Truscott’ın ekibi ilk olarak maddenin Bose-Einstein yoğuşumu olarak bilinen haline inerek askıda bulunan helyum atomlarını hapsetti. Ardından ortamda tek bir atom kalana kadar enjeksiyon uyguladı. Sonrasında bu seçilen atom ters yayınım yapan lazer ışını çiftlerine doğru düşürüldü. bu sayede katı/opak bir ızgaranın ışığı saçmasına benzer şekilde kavşak gibi davranan ızgara deseni oluşturuldu. Atomun yalnızca ilk ızgaradan geçmesi durumunda yolları tekrar birleştirmek için rastgele ikinci bir ızgara eklendi. Ancak bu kez atom her iki yolda da ilerliyormuş gibi yapıcı ve yıkıcı girişimlere neden oldu. İkinci ızgaranın eklenmediği durumdaysa atom sanki tek bir yolu seçmiş gibi, herhangi bir girişim gözlemlenmedi. Atomun ilk kavşağın içinden geçmesinin ardından ikinci ızgaranın eklenmesi, ikinci kere ölçülmeden önce atomun doğasının henüz belirli olmadığını ortaya koyar.
“Eğer biri o atomun gerçekten belirli bir yol veya yollar izlediğine inanırsa, o atomun geçmişinin gelecek ölçümünü etkileyeceğini kabul eder” diyen Trusscott, “Atomlar A’dan B’ye hareket etmezler. Onlar, dalga veya parçacık hareketini ortaya çıkaran hareketin sonunda ancak ölçülebilir”şeklinde de ekliyor.
Tüm bu anlatılanlar kulağa oldukça garip gelmesine karşın hepsi çok küçük ölçekteki evreni hükmeden kuantum teorisinde geçerli olan kavramlar. Bu teoriyi kullanarak bizler şimdiye kadar LED’leri, lazerleri ve bilgisayar yongalarını geliştirmeyi başardık.
Çalışmanın tüm sonuçları Nature Physics'deyayınlandı.
Çeviri: Emre İnanır

---

Referanslar ve ileri okuma

1. ScienceAlert "Reality Doesn't Exist Until We Measure it Quantum Experiment Confirms"<http://www.sciencealert.com/reality-doesn-t-exist-until-we-measure-it-quantum-experiment-confirms>
2. ScienceDaily "Experimet Confirms Quantum Theory Weirdness" <https://www.sciencedaily.com/releases/2015/05/150527103110.htm>