Kuantum fiziği, neden çağdaş bilimin en önemli gelişmelerinden birisi olarak kabul edilir?
Kuantum fiziğiden önce kâinatın, “başlangıç şartları bilindiğinde bütün geleceği hesap edilebilen bir makine gibi çalıştığı” kabul ediliyordu. Parçacıkların aynı anda birkaç şekilde ve yerde bulunduğu, ışık hızından daha yüksek hızlarla adeta haberleştiklerinin fark edilmesi yeni bir dünyanın keşfi oldu.
Kuantumla Açılan Yeni Bir Dünya
Max Planck (1858-1947) 1900’de “Siyah Cisim Işıması” üzerine çalışıyordu. Bu esnada ışığın ‘kuantum’ dediği enerji paketçiklerinden oluştuğunu keşfetti. Kuantum dönemi böylece başlamış oluyordu.
Elektronun hareketleri ile ilgili fizikçi Gerard’t Hooft’un dedikleri ne kadar şaşırtıcıdır:
“…Elektronlar için durum tamamen farklı. Onların davranışı bir sır perdesi arkasında saklanmış gibidir. Öyle görülüyor ki, elektronlar aynı ânda değişik yerlerde bulunabiliyorlar. Elektronlar sanki bulut gibi, dalga gibi davranıyorlar. Bu hiç de ihmal edilecek bir şey değil. Yeterince hassas deneyler yapılırsa, tek bir elektronun, birbirlerinden oldukça uzak yörüngeler üzerinde aynı ânda hareket ediyormuş gibi davrandığı gösterilebilir.”
Danimarkalı fizikçi Niels Bohr elektronun hareketiyle ilgileniyordu. Elektronun acayip davranışları karşısında de Broglie elektrona dalga demeye başladı. Erwin Schrödinger 1926’da, de Broglie dalga teorisini matematik denklemlerine dönüştürdü. Ulaşılan neticeler hayli şaşırtıcı oldu. Elektronların bilinen fizik yasaları ile çelişen neticeler ortaya koyması karşısında herkes şaşkınlık içindeydi. Hesaplar ve gözlemler, diğer bütün küçük cisimlerin de benzer davranışlar sergilediğini gösteriyordu. Sıra elektronların konumlarının araştırılmasına gelince, elektron orada da şaşırtıcı ve alışılmamış özellikleriyle karşımıza çıktı. Elektron aynı anda iki farklı konumda bulunabiliyordu. Kafalar iyice karışmıştı.
İlerleyen yıllarda hassas deneyler yapıldı. Elektronlar birbirlerinden oldukça uzak yörüngeler üzerinde aynı anda hareket ediyormuş gibi davranıyordu. Atom tanecikleri aynı anda ‘farklı’ yerlerde gözlenebiliyordu. Bu durum, kuantum dünyasında farklı gerçeklikler bulunduğunu gösteriyordu. Bu gözlem ve buluşlarla maddeci bakış açıları değişmeye başlıyor, metafizik eksenli yeni fizik anlayışı yerleşiyordu.
Kuantumu Anlamak
Kuantum fizikçileri, kuantum olarak ifade edilen gerçekliklerin kavranması için, daha yüksek bir zekâ seviyesi ve anlayışının gerektiğini söylerler. Bristol Üniversitesi fizik bölümünden Robert Gilmore’un, “Alis Kuantum Diyarında” adlı eserinin önsözünde şu sözlere yer verilir:
“Yirminci yüzyılın ilk yarısında evren anlayışımız tümüyle alt üst oldu. Eski klasik fizik kuramlarının yerini, dünyaya bakış açımızı değiştiren kuantum mekaniği aldı. Kuantum mekaniği, yalnız eski Newton’cu mekaniğin ortaya attığı düşünceleri değil, sağduyumuzla da pek çok açıdan uyuşmazlık içindedir. Yine de bu kuramların en şaşırtıcı yanı, fizikî sistemlerin gözlenen davranışını önceden haber vermedeki olağanüstü başarısıdır. Kuantum mekaniğinin bize anlaşılmaz geldiği ânlar olabilir. Fakat tabiatta izlenen yol budur. Biz de buna uymak zorundayız.”
Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden Prof. Richard Feynman, öğrencilere verdiği kuantum mekaniği ile ilgili bir konferansta, şu espriyi yapar:
“Kuantumu anlamak gerçekten zor. Ancak gerçekte bu zorluk psikolojik. Kendinize sürekli ‘Ama bu nasıl olabilir?’ diye sormanızın meydana getirdiği sıkıntıdan kaynaklanır. Sorduğunuz her soru, onu anlaşılmış bir şeyler cinsinden görmek arzusunun dışa vurumudur. Onu alışılmış bir şeye benzeterek açıklayacak değilim. Yalnızca açıklayacağım.”
Feynman’ın da belirttiği gibi kuantumdaki gerçekliklerin fizik âlemde karşılıkları olmadığından anlama zorluğu çekmekteyiz. Tıpkı Peygamberimiz (sallallahu aleyhi ve sellem) Cennet’i anlatırken; “Ne göz görmüş, ne kulak işitmiş ve ne de insan kalbinin hatırına gelmiş” demesi gibi. Cennet gibi gayb olanı, görmediğimiz dünyaları kavramakta zorlanmamızın sebebi; oradaki hâdise ve varlıkların, burada benzerinin ve karşılığının bulunmamasıdır.
Bir elektronu kapalı bir televizyon ekranına yöneltirseniz, küçük ışık noktası elde edersiniz. Bu onun parçacık özelliğidir. Aynı zamanda enerji bulutu olarak uzayda dağılan bir dalga gibidir. Deney sonuçları, bir elektronun, iki deliği olan bir engelin, her iki deliğinden de aynı ânda geçebildiğini göstermektedir. Aynen dalgaların birbirleriyle girişim yapması gibi, elektronlar da iki deliği olan engelden geçerken, engelin arkasına yerleştirilen ekranda girişim desenleri meydana getirir. Her şeyi maddenin dar kalıpları içinde anlamaya alışmış zihinler, elektronun bu iki özelliğini açıklamakta zorlanıyor. Acaba elektronun bağlı olduğu farklı bir dünya daha mı var?
Kuantum teorisine göre bir tanecik hem bir yerde, hem bir bölge içinde her yerde olabiliyor. Bir tanecik, hem bir yerde hem başka yerlerde nasıl olabilir? Atomun dünyası kuantum teorisi ile açıklanmaktadır.
Kuantum aslında başka bir uzay ve dünyanın keşfedilmiş olmasıdır. Atom taneciklerinin aynı anda birçok yerde bulunması ile meleklerin aynı ânda birçok yerde bulunması arasında bir fark var mı? İnsanın temeli olan atom taneciklerinde bu özellik varsa, insanın da bu özelliği göstermesi mümkün müdür?
Evet son 50-60 yıl içinde, en önemli ve devrim niteliğindeki buluşlar olan özel ve genel rölativite yasaları, kuantum mekaniği, hologram ve moleküler biyoloji, kâinattaki fıtrî düzenin ve gerçekliğin ne olduğunu daha iyi anlama fırsatı sunmaktadır. Kuantum, sadece fizik bilimine değil birçok sanat akımına, sosyolojik teoriye ve değişik alanlara ilham kaynağı olmaktadır.