Kuantumdan Epistemolojik Kaleler Yapmak

Antik Yunan’dan bu yana,   gerçeklik algısı , bilginin kaynağı ve gerçek bilginin nasıl mümkün olduğuna dair sorular  felsefe dünyasında hep sıcak bir tartışma konusu olmuştur.  İşte bu tür soruların durağı epistemoloji  (bilgi felsefesi) kuşkusuz  18. yüzyılın Newton mekaniğiyle birlikte bilim dünyasından gelen gelişmelerle de beslenmeye başladı . Bugün geldiğimiz noktada ise kuantum fiziğinin deneysel verilerle sürekli desteklenen şaşırtıcı prensipleri,  sadece bilimadamlarının değil doğal olarak filozofların da ilgisini çekiyor.  Yaşadığımız makroskopik dünyada her ne kadar Newton yasaları bir ölçüde işimizi görse de, daha temelde yatan kuantum fiziği yasalarının fiziksel dünyayla ilgili oluşturduğumuz gerçeklik algımızı ve bilgi kaynağımızı derinden etkilemesi kaçınılmaz bir gerçek.

Paris Sud XI Üniversitesi’nden Fransız teorik fizikçi Prof.Roland Omnès , Quantum Philosophy (Kuantum Felsefesi) adlı eserinde , her geçen gün farklı deneylerden zaferle çıkan kuantum teorisinin yeni bir “epistemolojik projeye” girişme zamanına işaret ettiğini vurguluyor.   Peki nedir kuantum fiziğiyle temel yasalara, gerçekliğe ve bilgiye bakış açımızı değiştiren? Omnès’in de kitabında bahsettiği gibi, bugüne kadar bilgi denizimizi oluştururken hep klasik mantığımızı ve sağduyumuzu temel aldık. Bunda açıkçası bir zamana kadar herhangi bir tutarsızlık yoktu çünkü mevcut fizik teorimiz, Newton yasaları  içinde bulunduğumuz ortamda, klasik mantıkla çelişkiye düşmüyordu. Ne zaman ki  bilimsel olarak daha küçüğün, daha temelin (elektron gibi temel parçacıkların) fiziğine derinden bakma şansımız oldu, işte o zaman kuantum fiziğinin ilginç, ‘aklımıza uymayan’ yasalarıyla karşılaştık. Bununla birlikte, fiziksel gerçekliğin aslında bizim umduğumuz gibi olmadığına ve  doğanın insan sağduyusunun lafını pek de dinlemediğine tanık olduk.

Bütün bu gelişmeler eşiğinde Omnès’in dikkat çektiği noktaya geri dönersek, bundan sonra ne yapılabilir? Aslında Omnès’in bu soruya verdiği kestirme yanıt şu: bugüne kadar bilgi teorimizi oluştururken yaptığımızı tersinden yapmak. Başka bir deyişle,  olaya sağduyumuzdan değil de , en temel olandan, yani bize ‘saçma’ gelse de kuantum fiziğinden başlayıp, doğaya dair bilgi teorimizin temellerini  oluşturmak. Ve tabii ki buna bağlı olarak, makroskopik dünyaya geçtiğimizde, kuantum fiziğinin yasalarının, bizim alışık olduğumuz ‘akla uygun’ klasik fizik yasalarına nasıl dönüştüğünü gösterebilmek.  Bunu yapabilmek için de şuan bilimadamlarının elinde ‘Decoherence teorisi’ adı verilen bir aday öne çıkıyor. Teorinin temelinde, kuantum kurallarına tabi parçacıkların, fiziksel çevreyle etkileşim sonucunda dalga ve girişim özelliklerini belirli bir zaman ölçeğinde kaybetmesi yatıyor. Bunun doğal bir uzantısı olarak da kuantum gerçekliği,  ölçüm yapmamızla birlikte umduğumuz klasik gerçekliği bize veriyor . Teorinin deneysel desteğine bakarsak, 1996 yılında  École Normale Supérieure’de(Fransa) Serge Haroche’nin ekibinde yapılan temel bir deney dikkat çekiyor. Kuantum fiziğine göre bir sistem birkaç olası durumun süperpozisyonu (üstüste binmesi ) şeklinde bir dalga fonksiyonuyla ifade edilebilir. Bu ise klasik fizikte görmediğimiz bir durum.  Örneğin klasik bilgisayar mantığında, bilgi taşıyan bitlerin mantıksal değerleri ya 1’dir ya da 0’dır. Ve yine kuantum fiziğine göre sistem ,ölçüm anında bu durumlardan birine çökerek, sonuç olarak tek bir değer verir (dalga fonksiyonunun çökmesi). İşte bu deneyde de iki durumun süperpozisyonu şekline sokulan Rubidyum atomları, bir mikrodalga alanın içine yollanır. Bu atomlardan dolayı faz kaymasına uğrayan mikrodalga alan da böylelikle süperpozisyon durumuna geçer.  Ancak daha sonra da bu mikrodalga alan çevresiyle(fiziksel dünyayla) etkileştiği için süperpozisyon durumunu kaybedip tek bir duruma çöker. Yani deney,  sistemin  süperpozisyon temelli kuantum gerçekliğinden klasik gerçekliğe geçişini göstermesi bakımından oldukça önemli.  Bu da bizim neden klasik dünyada iki durumun üstüste binmesi gibi ‘garip’ olayları göremediğimize ışık tutuyor.

Velhasıl, kuantum fiziği  sadece temel fizik dünyasının yasalarını aydınlatmakla kalmıyor. Felsefi olarak da deneysel gerçekliği temel alan anlayışı güçlendiriyor ve  kabul etmesi zor da olsa deneysel gerçekliğin umduğumuz, beklediğimiz şekilde olmayabileceğine  işaret ediyor.  Bunun da ötesinde , yine felsefi bir noktaya dokunarak,  kendisinin bize sunduğu ‘saçma’ gerçeklikten, makroskopik dünyadaki ‘akla uygun’ gerçekliğe geçişin nasıl olduğu sorusuna da yanıt verme iddiasını taşıyor.

Kaynakça:
Roland Omnès  , Quantum Philosophy: Understanding and Interpreting Contemporary Science. 1999 by Princeton University Press.

Comments

comments

Bu yazıyı paylaşınTweet about this on TwitterShare on LinkedInEmail this to someoneShare on FacebookShare on Google+
Tolga Bağcı

Yazar Hakkında Tolga Bağcı

Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümü’nden mezun olduktan sonra, Kopenhag Üniversitesi-Niels Bohr Enstitüsü’nde optomekanik konusunda fizik yüksek lisansını, opto-elektromekanik/kuantum optiği alanında ise fizik doktorasını tamamladı. Doktora tezinin ana çalışması olarak, radyo frekans dalgalarının mekanik bir arayüzle optik sinyallere çevrilip, yüksek duyarlılıkla ölçülmesini gösterdi. Max Planck Enstitüsü (Kuantum Optiği) /Münih Üniversitesi (LMU)’nde araştırmacı unvanıyla bir yıl çalıştıktan sonra Türkiye’ye dönüp, UNAM (Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi-Bilkent Üni.) bünyesinde, fiber lazerler konusunda proje uzman mühendisi görevinde bulundu. Ardından, özel bir savunma sanayi şirketinde, elektro-optik üzerine sistem mühendisi olarak çalışmaya başladı. Mesleki çalışmalarının yanında, fizik felsefesi ve siyaset felsefesi alanlarıyla ilgileniyor.