Fizik ve Ben

Schrödinger ve Kedisi

6 Kasım 2019

Yazı: Schrödinger ve Kedisi | Yazan: Çiğdem Mertoğlu

Avusturya’lı Erwin Schrödinger, 1887 yılında dünyaya gelmiştir. Zengin bir ailenin tek çocuğu olan Schrödinger, eğitim hayatını özel dersler alarak geçirmiş, 23 yaşında doktorasını tamamlayarak Viyana Üniversitesi’nde çalışmaya başlamıştır. Termodinamik ve kuantum fiziğine büyük katkıları olmuştur. Kuantum fiziğinde yaptığı yoğun çalışmalar, onu kendi denklemini oluşturma durumuna kadar getirmiştir. Bugün kuantum fiziğinde kullanılan “Schrödinger Denklemi” diye bir denklem vardır. Fakat çoğu insan Schrödinger’i denklemiyle değil de kedisiyle tanır. Öyle ki bu kedi, çok sayıda kitaba, makaleye ve hikayeye konu olmuştur.

Schrödinger’in Kedisi

Peki bu kediyi diğer kedilerden farklı kılan, bu kadar ünlü yapan özelliği nedir? Neden bu kadar ünlü oldu? Elbette, ünlü fizikçi Schrödinger’in kedisi olması bu ününde çok büyük etkendir. Koskoca Nobel Fizik Ödülü’nü alan, kendi adıyla çok önemli bir denklemin sahibi olan bir bilim insanının kedisi olmak her kediye nasip olmaz. Fakat bu ünün asıl nedeni, çok önemli bir deneyin içerisinde yer almasıdır.

Schrödinger’in Kutudaki Kedi Deneyi

Schrödinger, kuantum fiziğinin gelişmesine çok fayda sağlamış olsa da kuantum fiziğinin aynı anda bir çok durumda olma durumunu reddetmek adına bir düşünce deneyi oluşturmuştur. Aslında yapmadığı bir deneyle ün kazanmıştır. Konuya dikkat çekebilmek için de bu düşünce deneyini bir kediyle yapmıştır. Kedileri çok seven Schrödinger, 1.5 kilo ağırlığındaki bir kedi seçerek onu yalıtılmış bir kutunun içine yarı ömrü 10 dakika olan bir radyoaktif atomla beraber koymuştur.

Bu deneyi Doç. Dr. Sultan Tarlacı kitabında şu şekilde açıklamıştır;

“Radyoaktif bir atomu kendi haline bırakırsanız bozunmuş veya bozunmamış durumların üst üste gelmesiyle oluşmuş bir duruma girer. Ya bozunur ya bozunmaz yani her iki seçeneğin de olasılığı yüzde ellidir. Diğer bir ifadeyle üst üste gelmiş durumda bozunmuş veya bozunmamış durumun olasılığı eşit olur. Kutumuzdaki kedinin durumuna dönecek olursak kutunun içinde radyoaktif madde olan azotun parçalanmasıyla gazdan etkilenen kedi ölür. Bu süre içerisinde kedi şanslıysa azot hiçbir şey olmadan kalır yani bozunmadan kalır. Biz de kutuyu açtığımızda sonucu görürüz. Fakat esas sorun bu iki durumla değil de kutu açılana ve içine bakılana kadar kedi canlı veya ölü olduğu durumların her ikisinin üst üste binmesiyle oluşan bir durumun olmasıdır. Aslında kedinin son durumuna bakmadan, hemen kutu açılmadan geriye doğru takip edildiğinde azot atomunun bozunma veya bozunmama durumlarının üst üste bindiği süperpozisyon durumuna ulaşılır. 10 dakika sonra kutu açılmadan hemen önce kedi ne haldedir diye sorduğumuzda aslında sorumuzun diğer bir anlamı azot ne durumdadır sorusuyla eş anlamlıdır. Schrödinger’in yaptığı sadece atom altındaki ölçüm sorununu makro sistemlere benzetmekti. Ancak kutudaki kedi fizikçilerin elinde kronik şizofreni oldu. Ölü, diri ya da hem ölü hem diri! Bu açıdan bakıldığında Schrödinger’in kedisi düşünce deneyi bir masal değil kuantum dünyasının bir gerçekliğine benzemektedir.”

Süperpozisyon Prensibi

Süperpozizsyon durumu; 1 parçacık aynı anda iki veya daha fazla hareket durumunda olabilir” anlamına gelmektedir. Bu prensibe göre; kedinin hem diri hem ölü olma durumu süperpozisyon durumunda yani üst üstedir. Kedi aynı anda hem ölü hem diri olabilir. Bu ise mümkün değildir. Schrödinger de süperposizyon prensibini çökertmek için bu düşünce deneyini tasarlamıştır. Schrödinger’in kedisi hikayesi işte buradan çıkıyor.

Fakat sonradan yapılan deneyler, Schrödinger’i değil de kuantum fiziğini haklı çıkarmıştır. Elektron gibi küçük parçacıklar aynı anda birden fazla durumda bulunabilir. Bu durum atom altı parçacıklar için geçerlidir. Yani kedi gibi büyük sistemlerde geçerli değildir.

Bugün bilimde geldiğimiz nokta, işte bunun gibi birçok tartışmanın, eleştirinin ve birlikte çalışmanın ürünüdür. Gelişen teknolojiyle birlikte geçmişte mutlak doğru addedilen bilgiler bugün yanlış olarak kabul edilebilir. Tam tersini söylememiz de mümkün. Yani bilim mutlak değildir. Ortaya çıkan sonuçlar kendinden önce gelen doğru, yanlış ve eksik bilgilerin toplamıdır.

Çiğdem Mertoğlu

Bu yazılar da ilginizi çekebilir

2 Yorum

  • Cevapla Didem Çelebi Özkan 6 Kasım 2019 at 10:02

    Tanrımmm gene beynim yandı 🤯😂
     
    Yazını okuduktan sonra konu üzerine biraz daha araştırdım ama alt yapı çok uygun olmayınca pek de bir şey anlamayamadım açıkçası 🙈
     
    Gene de kendimce bir sonuca vardım; Schrödinger bilim ve felsefeyi bir araya getirip bilimsel bir paradoks yaratmış gibi. Sonuçta kutu açılana kadar kedinin ölü mü diri mi olduğu bilgisine ulaşamıyoruz. O ana kadar iki olasılık da aynı yüzdeye sahip. Bu durumu da Schrödinger “Yarı Ölü-Yarı Diri” olarak tanımlıyor.
     
    Elbette birçok paradoks için söz konusu olan eleştiriler burada da uygulanabilir. Problemin yapay olması ve yarı ölü yarı diriden çok, sadece olasılığın yarı yarıya olması gibi 😉
     
    Ama elbette buna da itiraz edenler varmış. Onlar da bizim bu yarı ölü-yarı diri gerçekliği anlayamamızın sebebinin klasik gerçeklik anlayışımızdan kaynaklandığını savunuyorlarmış. Oysa kuantum mekaniğinde bir nesne tek bir geçmişe değil, olası tüm geçmişlere sahipmiş 🤯🤯🤯
     
    Ayrıca anladığım kadarıyla deneyi gerçekleştiren kişinin zihni de denklemin değişkenlerinden birini oluşturuyormuş. Bir Garip Kuantum Dünyası yazında elektronların gözlemlendiğinde farklı sonuçlar göstermesinden sen de bahsetmiştin. Sanırım kast ettikleri bu, yani Schrödinger, radyoaktif parçacığı gözlemlediği için deneyin sonucunu da etkiliyor. Duman, duman, duman 🤯🤯🤯😂

     
    Yaa Çiğdem ömrümce kavrayamadım şu Kuantum Fiziğini ama sayende en azından terminoloji ve konular hakkında biraz da olsa fikrim oluyor 😉 Bugünkü yazı da cidden oldukça ilginçti.
     
    Aklına, bilgine, anlatım gücüne sağlık 😘

  • Cevapla Çiğdem Mertoğlu 11 Kasım 2019 at 16:28

    Bence çok iyi anlamışsın Didemcim 🙂 Evet Bir Garip Kuantum Dünyası adlı yazımda biraz bahsetmiştim. Yazımı etiketleyecektim ama unuttum sanırım 🙂 Teşekkür ederim elimden geldiğince anlatmaya çalışıyorum. Sadece fizik bilgisi olmayanlar deği,l bilgisi olanların bile kafasının karıştığı popüler bilim konularına yer veriyorum çoğunlukla 🙂 Ama gerçekten fizikteki paradokslar bayağı garip 🙂

  • Cevap Yaz