Aynı anda iki durumda olma özelliğinin en net olarak gözlemlenen deney 1920'li yılların başında Otto Stern tarafından önerilen ve üzerinden bir yıl geçmeden Walther Gerlach tarafından yapılan Stern-Gerlach deneyi[1].
Bu deney ile hem var hem yok olmasından ziyade electronun spin'in aynı anda hem yukarı hem de aşağı olduğunu tespit etmek mümkün. Deney düzeneği elektronun manyetik alan altında spin değerine göre sapma göstermesi ile çalışıyor. elektrik yükünden dolayı olacak etkiler daha büyük olduğu için elektrik olarak nötr olan ve en dış orbitalinde tek bir elektronu olan bir atom ile yapılıyor (orjinal deney gümüş atomuyla yapılmış olsa da günümüzde potasyum tercih ediliyor. Fiziksel olarak prensipte en üst orbitalinde tek bir elektron olan herhangi bir atom ile yapılabilir.). Diğer bütün elektronlar yukarı-aşağı çiftler halinde bulunduğundan atom düzgün olmayan bir manyetik alandan geçerken en dış elektronunun spin değerine göre yukarı veya aşağı sapıyor. Buraya kadar klasik modellerle çakışan bir şey yok bazı atomların elektronu yukarıydı onlar yukarı saptı bazılarınınki ise aşağı idi onlar aşağı saptı diye bilirsiniz. Diyelim ki atomları z ekseninde yolluyorduk ve ölçümü x-ekseninde yaptık. Atom demetini yukarı ve aşağı spinli (tabiki x ekseninde) atomlar olarak ikiye ayırdık ve bunlardan birini bloklayıp demet hattından uzaklaştırdık, mesela aşağı spinlileri elimizde x-eksenindeki spin değerleri yukarı olan atomlar kaldı sadece. bunları iki kere daha aynı sistemden geçiriyoruz. İkincisinde diğer eksende spin ölçümü yapıyoruz farklı eksenlerdeki spin değerleri birbirinden bağımsız olduğu için yine yarısı yukarı yarısı aşağı çıkıyor. Ama bu ölçümle x eksenindeki dolanıklıktan kurtulduğumuz için üçüncü ölçümde tekrar x-eksenindeki spinlerini ölçtüğümüzde hepsi yukarı çıkması beklenirken(çünkü aşağı olanlar ilk ölçümde deney dışı bırakılmıştı) yine yarısı yukarı yarısı aşağı çıkıyor. Bu elektronun spininin aynı anda hem yukarı hem de aşağı olduğu ve ölçüm yapıldığında %50 ihtimal ile yukarı %50 ihtimal ile aşağı çıktığını söylüyor.
*hamiş: Kelimelere dökünce sanki ayakları yere basmıyormuş gibi geliyor ama hesapları yapınca argümanın ne kadar güçlü olduğunu görüyorsunuz. Ayrıntısı için Kuantum Mekaniği kitaplarına bakabilirsiniz. Benim önerim Sakurai ama benzer seviyedeki herhangi bir textbook işinizi görür.[2]
Kaynaklar
- Gerlach, W.; Stern, O.. (1922). Das Magnetische Moment Des Silberatoms. Zeitschrift für Physik, sf: 353–355. doi: 10.1007/BF01326984. | Arşiv Bağlantısı
- J. J. Sakurai. (2020). Modern Quantum Mechanics. ISBN: 9781108587280.