Fizikçiler Gözlemlenmemiş Kuantum Parçacıklarını İzlemek İçin Bir Yol Buldu!

Gördüğümüz şey resmin sadece küçük bir kısmıdır.
Kuantum teorisininin altında yatan temel prensiplerden biri, kuantum nesnelerin dalgalar veya parçacıklar olarak var olabilmesidir. Ancak ölçülene kadar "var" olarak kabul edilemeyen kuantum nesnelerin, gözlemlenmedikleri zaman tanımlanmaları ve izlenmeleri mümkün olmamaktadır.
Fakat son zamanlarda fizikçiler bu konuyla yüzleştiler ve gözlemlenmemiş kuantum parçacıklarının izlenmesinin imkansız olmadığını kanıtladılar.
Yapılan çalışmanın başındaki isim ve Cambridge'in Cavendish Laboratuvarı'nda doktora öğrencisi olan David Arvidsson-Shukur, fiziğin temel taşlarından dalga fonksiyonu üzerine eğilmiş bir bilim insanıdır.
Arvidsson-Shukur dalga fonksiyonunun, zengin bilgiler içeriyor gibi görünse de, gerçek kuantum parçacıklarının bir gösteriminden ziyade matematiksel bir araç olarak kullanıldığını açıklamıştır.

"Bu yüzden, kuantum parçacıklarının gizli hareketlerini izlemenin bir yolunu bulma zorunluluğu hissettik."

Cambridge Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, Physical Review A dergisinde yayınlanan bu yeni çalışma ile bir kuantum nesnesinin kendisini ölçmek yerine kendi çevresi ile nasıl etkileşim kurduğunu inceleyerek, gözlemlenmemiş kuantum parçacıklarını izleyebildiğini göstermiştir.

Parçacıklar hareket ettikçe kendi çevrelerinde iz bırakırlar, bir nevi çevrelerini etiketlerler.

Her bir "etiket" veya çevreleriyle etkileşim, parçacıklar içindeki bilgileri kodlar. Arvidsson-Shukur ve arkadaşları bu "etiketleme" etkileşimlerini doğrudan gözlemlemeksizin haritalamak için bir yöntem geliştirdiler.
Bununla birlikte bu "etiketleri" takip eden araştırmacılar, parçacıkların gözlemlendiği bir deneyin sonunda parçacıklardan alınan bilgiyi çözebileceklerini keşfettiler.
Bu, bilim insanlarının kuantum parçacıklarının hareketlerini takip edebilmelerini sağlayarak; davranışları hakkında, bilim insanlarına çok daha fazla bilgi vermektedir.
Yasaklı Bölge
Gözlemlenmemiş kuantum parçacıklarını izlemenin bu yeni yolu, bilim insanlarının kuantum mekaniğindeki eski tahminlerin doğruluğunu test etmelerini sağlayabilir.
Bunların arasında, "bir parçacığın aynı anda iki yerde var olabilmesi" ve "aralarında herhangi bir parçacık transferi olmayan iki insanın telepatik bağlantı kurabilmesi" gibi önermeler de vardır.
Dolayısıyla bu araştırma, bir zamanlar fiziksel olarak imkansız olduğu düşünülen şeylerin gerçekte mümkün olabileceğini gösterdiği gibi, araştırmacıların da telepatinin potansiyel gerçekliğini doğrulamasına olanak tanıyor olabilir.
Ancak belki de daha önemlisi, bu deney fizikçilerin dalga ve parçacık özelliklerini birlikte anlamalarını sağlamıştır.
Daha önce, yalnızca kuantum deneylerinin sonucunu tahmin etmek için kullanılan nümerik hesaplama araçları olduğu düşünülüyordu. Ancak araştırmacılar, kuantum parçacıklarının her bir "etiketleme" işleminin doğrudan dalga fonksiyonu ile ilişkili olduğunu bulmuşlardır.
Arvidsson-Shukur'un basın açıklaması: "Bulgularımız, dalga fonksiyonunun, parçacıkların gerçek durumu ile yakından ilişkili olduğunu önermektedir. Bu yüzden kuantum mekaniğinin yasak bölgesini keşfedebildik. Kuantum parçacıklarının yolu gözlemlenmediği zaman sabit durmaktadır."
Bu araştırma, kuantum parçacıklarının ve dalga parçacıklarının hareket ve davranışlarını anlamaya yönelik çabaları destekler niteliktedir.
Kuantum fiziğinin temel gerçekleri bu tip yeni bilgiler vasıtasıyla test edilebilir ve heyecan verici yeni bulgular, insanoğluna yeni yollar açacaktır.
Çeviren: Emir HALİKİ

---

Referanslar:

1. ScienceAlert, "Physicists Just Discovered a Way to Track Unobserved Quantum Particles"
   <http://www.sciencealert.com/physicists-just-discovered-a-way-to-track-unobserved-quantum-particles>