Işığın Çift Yarık Deneyi'ndeki Garip Davranışlarının Bilimsel Açıklaması...
Işığın Çift Yarık Deneyi'ndeki Garip Davranışlarının Bilimsel Açıklaması...

Bu yazının içerik özgünlüğü henüz kategorize edilmemiştir. Eğer merak ediyorsanız ve/veya belirtilmesini istiyorsanız, gözden geçirmemiz ve içerik özgünlüğünü belirlememiz için [email protected] üzerinden bize ulaşabilirsiniz.

Orijinal çift yarık deneyini yapan Thomas Young, tek ışık kaynağı olarak, iğne deliğinden geçen Güneş ışığını kullanmıştır. Günümüze kadar bu deneyin sayısız versiyonu üretilmiş, konunun birçok yeni açısı keşfedilmiştir. Young'ın orijinal deneyinde iğne deliğinden yayılan ışık, üzerinde birbirine yakın iki iğne deliği bulunan ve deliklerin ilk kaynağa uzaklıkları eşit olacak şekilde yerleştirilen saydam olmayan bir engele düşürülür. Birinci iğne deliğinden herhangi bir anda çıkan ışık diğer iki iğne deliğinden aynı anda geçeceği için iki iğne deliğinden çıkan ışık o anda aynı fazda olur ve ekranda girişim çizgilerinin yeri değişmez; girişim saçakları gözlemlenir. 

Çift yarık deneyinin en önemli kısmı, ışığın hem dalga, hem parçacık olarak davrandığını ortaya çıkarmasıdır. Bu deneyden sonra, elektronların da dalga özelliklerine sahip oldukları kanıtlanmıştır. Dolayısıyla öncelikle bu konuyu kavramamız gerekiyor.

Işığın tanecik şeklinde davranması, yani çizgisel hareket etmesi için, tanecikler teker teker gönderildiğinde, yine aynı sonuç elde ediliyor: girişim saçakları. Yani iki dalganın kesişiminin kesiti ortaya çıkıyor. Tek bir tanecik iki yarıklı duvara atıldığında, duvardan geçebileceği iki yer vardır. Haliyle arkadaki duvarda oluşacak görüntü de art arda bir sürü tanecik attığımızda iki tane çizgi olmalıdır. Bunun açıklaması, taneciğin aynı anda olabileceğinden daha fazla yerde bulunmasıdır. Tanecik, aynı anda iki yarıktan da geçip, o yarıklardan çıktıktan sonra iki dalga gibi birbiriyle kesişir (bunu, bu yazımızın sonunda yorumlayacağız).

Olasılık dalgası veya de Broglie dalgası, ne elektromanyetik ne de mekanik bir dalgadır. Parçacığın belirli bir anda, bir konumda bulunma olasılığını veren dalgadır. Parçacığa eşlik eden dalga paketleri olarak yayılırlar ve grup hızı ile hareket ederler. Bir elektron, tek bir noktada değil de değişik noktalarda, aynı anda bulunabilir. Max Born, Broglie dalgalarının fiziksel bir dalga değil de olasılık dalgaları olarak yorumlanması gerektiği düşüncesini ortaya atmıştı. Born'un yorumuna göre, parçacıklar, Broglie dalgalarının bulunduğu her yerde bulunur. Dalgaların güçlü olduğu yerde yüksek olasılıkla, zayıf bulunduğu yerlerde ise düşük olasılıkla bulunur. Böylece parçacığın konumu da doğal bir belirsizlik taşır. Yani, bir fiziksel sistem için Schrödinger dalga denkleminin birden fazla çözümü olabilir ve her bir çözümün lineer toplamı da yine bir çözümdür. Biz bunu, ''üst üste binme'' yada ''süperpozisyon'' ilkesinin matematiksel anlatımı olarak değerlendirmeliyiz.

Belirtildiği gibi, Born yorumu işe olasılıkları katar. Bu yorumlara göre bir fiziksel sistemin tüm olası durumları bir genlikle, daha doğrusu bir dalga ile temsil edilebilir. Sistem hakkında tüm bilgileri veren dalga fonksiyonu ise tüm olası durumları temsil eden dalgaların üst üste binme halidir. Sistemle ilgili bilgi edinmek için tek yapılması gereken şey, bir ölçüm ya da gözlemdir. Ancak yapılacak bir ölçüm sistemi geri dönülmez şekilde değiştirir. Ölçüm sonucu elimize bir değer geçer; ama bu olası değerlerden sadece biridir ve hangi olası sonucu elde edeceğimizi de kesinlikle belirleyemeyiz. Kısaca, yapılan ölçüm, sistemin bilgisini tek bir değere indirgemiştir ve diğer tüm bilgiler silinmiştir. Üstelik aynı sistem üzerinde tekrar bir ölçme şansı yoktur; çünkü artık sistem değişmiştir, yani sistem aynı sistem değildir. Bu duruma dalga fonksiyonunun ''çöküşü'' yada ''indirgenmesi'' deriz bizler. Bu durum, bir ''gözlenebilir''e karşılık gelen işlemcinin, dalga fonksiyonuna etki edip, onu başka bir fonksiyona taşımasının felsefi yorumudur.

Yorum katacağımız noktaya gelirsek: Parçacıklar tek tek atılırken, ''yarıkların ikisinden de geçmeleri'' gibi oldukça kesin bir ifadeyi kullanıyoruz; ancak kullandığımız araçlar ne kadar hassas; parçacıkların olağanüstü hızlarıyla beraber, hareketlerini tam olarak algılayabilir mi; tartışılır; tartışılmalıdır da. Fakat net olarak söyleyebileceğimiz bir şey, elektronların bu davranışıyla ilgili yapılacak en dar kapsamlı ve en sığ yorumun "elektronların bilinci olduğunu iddia etmek" olacaktır. Bu, cevaplanamamış bir soru için uydurma bir X yaratıp cevabın o olduğunu sanmaktan ibarettir. Hiçbir matematiksel veya fiziksel temeli yoktur ve bilimin, burada anlatılanları açıklamak için elektronların bilinci olduğu gibi anlamsız bir iddiaya ihtiyacı da yoktur. Elektronların farklı hareketi, çok basit bir açıklama ile (bkz: Occam'ın Usturası), elektronların bir top gibi doğrusal hareket etmemesi, bunun yerine hayal etmemiz güç olsa da aynı anda birden fazla yerde bulunabilecek bir olasılık-tabanlı harekette bulunmasıdır. Kuantum mekaniği, diğer branşlara nazaran yeni bir dal ve gelişmeye ihtiyacı var; sahte bilime değil.

Mikro Karadelikler - 1

Çift Yarık Deneyinde Gözlemci, Bilinç ve Dolanıklık Kavramları

Yazar

Emre Oral

Emre Oral

Yazar

Katkı Sağlayanlar

Çağrı Mert Bakırcı

Çağrı Mert Bakırcı

Editör

Evrim Ağacı'nın kurucusu ve idari sorumlusudur. Popüler bilim yazarı ve anlatıcısıdır. Doktorasını Texas Tech Üniversitesi'nden almıştır. Araştırma konuları evrimsel robotik, yapay zeka ve teorik/matematiksel evrimdir.

Konuyla Alakalı İçerikler

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

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
Geri Bildirim