Evrim Ağacı Soru & Cevap
Reklamı Kapat
Puan Ver
2
Puan Ver

Kuantumda süperpozisyon nedir?

2
Teşekkür (2)
Hatırla
Takip
Paylaş
Reklamı Kapat
2 Cevap

Bir foton veya elektronun durumu belirsizdir.Bir gözlemci onu gözlemlediğinde bu durumlarda birini alır.

Süperpozisyon foton, fonon, elektron vs. gibi parçacıklar için geçerli olan bir duruma verilen isim. Bir parçacığın kuantum durumunun aynı anda farklı durumlarda olabilmesi anlamına geliyor.

Kuantum süperpozisyonu anlamak için çift yarık deneyi çok güzel bir örnek.Deney için bir parçacık (elektron) kaynağı, üstünde çok ufak yarıklar oluşturacağımız bir perde ve parçacıkların çarptıkları zaman aydınlık bir iz bırakacağı bir ekran gerekiyor. Önce perdenin tam ortasına attığımız tek yarık ile başlıyoruz. Elektronlar yarıktan geçip ekranın üstünde tam yarığın karşısında olacak şekilde iz bırakıyorlar. Bu iz kırınım etkilerinden dolayı yarıktan biraz daha geniş. Çift yarıklı bir perdede deneyi tekrarladığımız zaman elektronların parçacık olmalarından ötürü bir değil iki tepeli bir desen görmeyi bekliyoruz. Fakat böyle olmuyor.Elektronlar parçacık olmalarına rağmen dalga özelliği gösterip ekranda girişim deseni oluşturuyorlar.

Bilim insanları elektronların birbirine kuvvet uygulamış olabileceğini düşünüp tek tek atıyorlar ama sonuç aynı.

Ardından bilim insanları ölçüm yapıyor .Bu sefer elektronlar parçacık gibi davranıyorlar.

Bir kutunun içinde, bir şişe siyanürle birlikte yer alan bir kedi hayal edin. Şişenin üzerinde, bir iple tutulan bir çekiç olsun. Çekiç, herhangi bir rasgele olay gerçekleştiğinde (örneğin bir uranyum atomu bozunduğunda) düşecek şekilde ayarlanmış olsun. Bu Erwin Schrödinger tarafından, süperpozisyon fikrini anlatmak amacıyla tasarlanmış bir düşünce deneyidir. Atomun bozunması kuantum yasalarına tabidir, dolayısıyla atomun dalga fonksiyonu iki olası çözüme sahiptir: bozunmuş veya bozunmamış.

Kuantum kuramına göre, bir ölçüm yapana kadar bu iki olasılık da eşit derecede geçerlidir. Aslında bunu, atomun aynı anda hem bozunmuş, hem de bozunmamış olduğu şeklinde düşünebilirsiniz. Kedinin kaderi, uranyum atomuna sıkı sıkıya bağlı olduğu için, kutunun içine göz atana kadar, kedi de aynı anda hem canlı, hem de ölü olacaktır.

117 görüntülenme
Kabul Edilen Cevap
Puan Ver
6
Puan Ver
Teşekkür (4)
Paylaş
6

Kuantum fiziğinin temel denklemlerinden birisi olan Schrodinger denklemi üzerinden açıklayabiliriz. Kolaylık olması açısından en basit durumu alalım, denklemin daha genel formları için de aşağıdaki akıl yürütme geçerlidir.

Bu denklemin tek parçacık için zamandan bağımsız formu bir boyutta şu şekildedir:

Burada m parçacığın kütlesi, E toplam enerjisi, V etkisi altında olduğu potansiyel, x bir boyutlu uzaydaki koordinat, h Planck sabitidir. Denklem ikinci mertebeden diferansiyel denklemdir ve çözümü olan ψ, dalga fonksiyonu olarak bilinir. Dalga fonksiyonu parçacığın durumu hakkındaki bilgiyi içerir ve bu fonksiyon elde edildiğinde, çeşitli bazı hesaplarla, parçacık üzerinde yapılan bir ölçüm sonucunun hangi olasılıkla kaç çıkacağının bilgisi elde edilir. Parçacığın kuantum mekaniksel betimlemesinde bu dalga fonksiyonu merkezi roldedir ve bazen -aynı zamanda bir vektör uzayı elemanı olduğundan- "durum vektörü" gibi farklı isimlerle de adlandırılır.

Schrodinger denklemi lineerdir. Yani denklemin çözümü ve de denklemin çözümü ise, a ve b sayılar olmak üzere de denklemin çözümüdür. Bunu temel seviyede analiz bilgisine sahip olanlar kolayca gösterebilir. İşin matematiği böyle, gelelim bunun yorumuna: denklemin çözümü ise, parçacığın olası bir durumuna karşılık gelir. Aynı şey için de geçerlidir. Bu da denklemin çözümü olduğuna göre, bu fonksiyon da parçacığın olası bir başka durumuna karşılık gelir. Denklemin lineer olması nin de denklemin çözümü olması ile sonuçlanır. Yani bu da parçacığın olası bir durumunu anlatmaktadır. İşte ye 1 ve 2 durumlarını anlatan dalga fonksiyonlarının lineer birleşimi ya da süperpozisyonu denir. İncelenen sistem ne ise o sistemin en genel durumunu süperpozisyon ile anlatırız. Bu süperpozisyon, sonlu ya da sonsuz sayıda dalga fonklsiyonunun lineer birleşimi (sayılarla çarpılıp toplanması) olarak ifade edilebilir. Schrodinger denkleminin lineer olma özelliği, denklemin en genel çözümünün süperpozisyon ile ifade edilmesi ile sonuçlanır. Bu da, sistemin tüm olası durumlarının aynı anda üst üste olması şeklinde yorumlanır.

Puan Ver
1
Puan Ver
Teşekkür (1)
Paylaş
1
Cevap Ver
Bu soruya cevap vermek için lütfen
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

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
“Eğer keman, müzik enstrümanlarının en kusursuzu ise; Antik Yunan, insan düşüncesinin kemanıdır.”
Helen Keller