Kuantumdaki ölçüm problemi nasıl açıklanır?

Bu soruya en uygun cevabı çift yarık deneyi verecektir. Çift yarık deneyinde bir plaka üzerinde 2 yarık bulunur ve elektronlar-fotonlar yarıklardan yarık arkasında bulunan bir perdeye gönderilir. Perde, kendisine çarpan foton veya elektronların yerini kaydeder ayrıca bir gözlem yapmaz. Eğer bizler spesifik bir gözlem aleti kullanmadan bu deneyi yaparsak perdede dalga hareketi deseni görürüz. Ancak perde dışında özel bir gözlem aleti kullanırsak sıradan parçacık desenini elde ederiz. Dolayısıyla bizler aslında gözlem yapmasak da sonucun nasıl olduğunu biliriz. Sonuçta perdemiz biz özel bir aletle gözlemlemesek bile elektron-foton hareketlerini kaydeder. Yani odada olmasak ve gözlem yapmasak bile deney sonucunu biliriz. Gözlem yaptığımızda da sonucu bildiğimize göre karşılaştırmaları yapabiliriz.

Bu durumda ortaya gözlem nedir sorusunu atmak doğru olacaktır. Aslında söz konusu kuantum mekaniği olduğunda gözlemden kastımız parçacıkların bir özelliğini ölçmektir. Zaten o yüzden perdemiz bir gözlem aleti değildir. Perdemiz sadece üzerine foton yada elektron geldiğinde ışık yayan veya bir elektrik sinyali üreten bir plakadır. Yani aslında bir ölçüm aleti değildir. Peki bu durumda ölçüm aleti nedir? Örneğin gündelik klasik fizikte bir cismin hızını ölçmek için cisme bir ışık veya ses dalgası gönderebiliriz. Cisimden yansıyan dalga ölçüldüğünde bize cismin hızını söyler. Cismimiz büyük olasılıkla büyük kütleli olacağından ışığın veya sesin momentumundan ölçüm sonucunu etkileyecek kadar etkilenmeyecektir. Ancak aynı işlemi kuantum mekaniğinde ve çok küçük parçacıklarda yaptığımızda parçacıklarımız gönderdiğimiz ışık dalgasının momentumundan bile etkilenecek kadar küçüktür. Dolayısıyla sonuç ölçüm aletimizin acizliği yüzünden değişecektir. Burada anlatılmak istenen şudur ki: gözlem aletlerimiz yetersiz olduğundan dolayı bir cismi ölçtüğümüzde eski özellikleri değişecektir. Bu durum Heisenberg Belirsizlik İlkesi adıyla da bilinir :)