Gece Modu

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.

İşte size ilginç bir sürpriz: Kuantum fiziği birazcık daha basitleştirildi. Çünkü aslında sandığımızdan daha basitmiş. Nature Communications dergisinde yayımlanan bir makaleye göre uluslararası bir araştırma ekibi, kuantum dünyasında gördüğümüz iki ayrı olayın, aslında aynı şeyin iki ayrı gösterimi olduğunu ispatladı. Patrick Coles, Jedrzej Kaniewski ve Stephanie Wehner, kuantum mekaniğinde çığır açacak bu buluşu Singapur Ulusal Üniversitesi'nin Kuantum Teknolojileri Merkezi'nde yaptı. Buldukları şey, "dalga-parçacık ikiliği"nin aslında "belirsizlik ilkesi"nin gizlenmiş bir versiyonu olduğudur. Böylece bu iki gizem, tek bir gizeme indirgenmiş oluyor! Şu anda Hollanda'daki Delft Teknoloji Üniversitesi'ndeki QuTech'te doçent olan Wehner şöyle söylüyor:

"Belirsizlik ilkesi ile parçacık-dalga ikiliği arasındaki ilişki, bir sistemden alabileceğiniz bilgiler üzerinde düşünmeye başladığınızda doğal olarak görünür hale geliyor. Araştırma sonuçlarımız, fiziği bilgi açısından düşünmemiz sayesinde elde edildi."

Bu keşif, kuantum fiziği anlayışımızı derinleştiriyor ve parçacık-dalga ikilisinin uygulamaları hakkında yeni fikirler üretmemizi sağlayabilir. Parçacık-dalga ikiliği, bir kuantum nesnesinin dalga gibi davranması; ancak o dalganın yerini belirlemeye kalktığınızda bu özelliğin kaybolarak parçacık gibi davranmaya başlamasıdır. En basit olarak çift yarık deneyinde bu davranış gözlenebilir. Elektronlar, yani tekil parçacıklar birbirine çok yakın ve çok ince iki deliğe, tek tek ateşlenirler. Bu durumda parçacıklar, normalde bilye gibi nesneleri fırlattığınızda olacağın aksine, deliğin öteki tarafındaki perdede iki sütun halinde birikmezler! Bunun yerine, çizgili bir desen oluştururlar. Bunun sebebi, birbiriyle girişim yapan (üst üste binen) dalgalar gibi davranmalarıdır. Ancak bu davranış, ta ki onları gözlemeye, yani yerlerini belirlemeye kalkana kadar sürer. Elektronların yerini tespit etmeye kalktığınız anda desen kaybolur ve tıpkı parçacık davranışı sonucunda görmeyi beklediğimiz gibi iki sütun olarak birikmeye başlarlar! 

Kuantum belirsizlik ilkesi ise, bir kuantum parçacığının belli ilişkili (ikili) özelliklerinin aynı anda bilinemeyeceğini söyler. Örneğin, bir atomun yerini daha hassas bir şekilde bildiğinizde, atomun hızını daha az hassaslıkla bilebilirsiniz. Bu, doğanın bilinebilirliği hakkında temel bir sınırdır; ölçüm yeteneğimizle ilgili bir durum değildir. Yani daha hassas aletler kullanmak, bu sınırı aşıp, iki bilgiye de eşit hassaslıkta ulaşmamızı sağlayamaz. Yeni çalışma, bir sistemin dalga ve parçacık davranışından ne kadar öğrenebileceğimizi görmemizi sağlayacak. Parçacık-dalga ikiliği ve belirsizlik kuantum fiziğinin 1900'lerden beri temellerinde bulunmaktadır. Kanada'daki Kuantum Hesaplama Enstitüsü'nde doktora sonrası araştırma yapan Coles şöyle diyor:

"Yalnızca ve yalnızca içimizdeki bir hissi takip ediyorduk ve o his, ikisi arasında bir ilişki olması gerektiğini söylüyordu."

Parçacıkların özellik çiftlerinin belirsizlik ilkesinden ne kadar etkilendiğini tespit eden matematiksel denklemler yazmak mümkündür. Coles, Kaniewski ve Wehner, "entropik belirsizlik ilişkileri" olarak bilinen bu denklemlerin uzmanlarıdır. Onlar, bugüne kadar parçacık-dalga ikiliğini tanımlamak için kullanılan denklemlerin, belirsizlik ilkesini de tanımlayacak şekilde değiştirilebileceğini ispatladılar. Coles şöyle diyor:

"Bu adeta iki ayrı dili birbirine bağlayan Rosetta Taşı gibidir. Parçacık-dalga ikiliği üzerine olan literatür hiyeroglifler gibiydi. Artık anadilimize çevrilebilirler! İnsanların bugüne kadar yaptıklarını incelediğimizde, birkaç defa evreka (a ha!) anı yaşadık."

Entropik belirsizlik ilişkileri ve bunun matematiksel dil çevirilerinde kullanılması, kuantum kriptografinin güvenilirliğini de ispatlayabilir. Kuantum kriptografi, kuantum parçacıklarını kullanarak şifreleme yapma işidir. Araştırmacılar, çalışmalarının bu tür şifreleme için gerekli protokollerin geliştirilebilmesinde kullanılabileceğini söylüyorlar.

Daha önceden yazdıkları makalelerde Wehner ve arkadaşları belirsizlik ilkesi ile kuantum "yerelsizlik" ve termodinamiğin ikinci yasası gibi diğer fizik dalları arasında ilişkiler bulmuştu. Bundan sonraki baş döndürücü hedef, bu parçaların birbirine tam olarak nasıl oturduğunu bulmak ve bu keşiflerinin daha büyük bir resmi ortaya çıkarıp çıkarmadığını görmek.

Kaynaklar ve İleri Okuma: 

  1. Nature Communications
  2. Arxiv
  3. Phys.org
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0

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 17/11/2019 19:28:02 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/3157

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.

Soru Sorun!
Reklam
Reklam
Öğrenmeye Devam Edin!
Evrim Ağacı %100 okur destekli bir bilim platformudur. Maddi destekte bulunarak Türkiye'de modern bilimin gelişmesine güç katmak ister misiniz?
Destek Ol
Gizle
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

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
“...yine de dönüyor.”
Galileo Galilei
Geri Bildirim Gönder