Konu 38: Gecikmiş Seçimli Kuantum Silicisi Deneyi

Demet Bölücü ve Gecikmiş Seçim deneylerinde (kuantum evreninde, mikro evrende) ölçmediğimiz zaman olmayan ama ölçtüğümüz zaman (ölçme yönünde biçimlenerek) var olan “geçmişi” gördük ve bunu (yani bu beliren geçmişi) değiştiremeyeceğimizi öğrendik. Değiştirme olmuyor ama ölçmeyle budama (biçimlendirme) olabiliyor. Peki “mikro evrende” Geçmişin gelecek üzerindeki bazı etkilerini silebilir miyiz? Gelecek, geçmişi tamamlayabilir mi, gelecekte yapılacak ölçümler geçmişte olanı daha iyi tanımlayabilir mi, tamamlayabilir mi? Gelecek, geçmişi daha iyi anlamlandırmamıza yarar mı? Bunun için bu sorulara (normal evren algımızı yıkıp “delice” bir) cevap olarak “Evet!” diyen “Gecikmiş Seçimli Kuantum Silicisi” deneyine hoş geldiniz! Bu deney Marlan Orvil Scully (d. 1939) ve Kai Drühl’e (d. 1943) aittir.[1]

Figür 4a’daki deneyin özü şudur. Yukarıda anlattığımız üzere fırlatıcı bir tane foton parçacığı yollar, bölücü de fotonu ya sağ yoldan ya da sol yoldan yollar (burada parçacık, olasılık dalgası olarak ikiye ayrılıyordu). “Ayırıcı” (veya aşağı değiştirici) fotonu eş değerde ikiye böler -yani girdi olarak bir foton parçacığını alır, çıktı olarak da o foton parçacığının yarı enerjisine sahip olan “aşağı değiştirilmiş” iki foton parçacığı üretir-, ayırıcı bunlardan birini dedektöre yollar, bu “işsiz” foton parçacığıdır; diğerini yansıtıcıya yollar, bu da “sinyal” foton parçacığıdır ve bu, ekrana çarpacak olan parçacıktır. Dedektör işsizi ölçer, bu sayede başlangıçta gönderilen fotonun izlediği yol belirlenmiş olur. Diğer yol için de bu durum geçerlidir. Buraya dikkat, -fotonu eş iki yarı fotona ayıran- ayırıcı da bir ölçüm cihazıdır: Ayırıcılara kadar iki yoldan-iki olasılık dalgası hâlinde gelen foton, ayırıcılar birer ölçüm cihazı olduğu için, bu ayırıcılardan (%50 ihtimalle) herhangi birinde o noktada çöktüğünden parçacık olarak belirginleşir -yani kuantum olasılık dalga fonksiyonu parçacık olarak bir noktaya sönümlenir, söner, çöker, dedektörde de bu işlemin aynısının olduğunu anlatmıştık zaten-. Art arda (tek tek) yollanan fotonlar ölçüldükleri için olasılık dalgası özelliğinden çıkıp parçacık olarak sadece bir yoldan giderler. Bu sayede -hangi yoldan gittiğinin bilgisi belli olduğu için- ekranda bir girişim deseni oluşmaz (4a-2b). Peki ama ya işsiz foton parçacığının hangi ayırıcıdan geldiğini belirlenemez hâle getirirsek ne olur? Cevap figür 4b’dedir.

52. Figür 4a. “Gecikmiş Seçimli Kuantum Silicisi Deneyine Giriş”
53. Figür 4b. “Gecikmiş Seçimli Kuantum Silicisi Deneyi”

Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu
(bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 52, 53)

Figür 4b’de R (right, sağ) ve L (left, sol) ile gösterilenler foton ayırıcı; a, b ve c ile gösterilenler foton bölücü (bölücüyü yukarıda anlatmıştık); 1, 2, 3 ve 4 ile gösterilenler de dedektördür. A, B, C, D, E ve F ile gösterilen yerler (mesafeler) de işsizin -işsiz foton parçacığının- izleyebileceği yollardır. Buradaki amaç, işsizlerin hangi ayırıcıdan geldiği bilgisini -hangi ayırıcıdan geldiğine dair olan “somut” bilgiyi- silmektir (belirsizleştirmektir).

Fırlatıcıdan bir foton parçacığı yollanır, bu, bölücüde iki olasılık dalgasına ayrılarak aynı anda iki yoldan birden gitmeye başlar, bu iki yoldan giden olasılık dalgalarından %50 ihtimalle herhangi birisi ayırıcının birinde çöker. Diyelim ki L’de çöktü, buradan saldığı işsiz, a bölücüsüne gelir, a bölücüsüne gelen işsiz foton parçacığı, A ve B yolundan gitmek üzere iki tane olasılık dalgasına ayrılır, bu yüzden %50 ihtimalle ya dedektör 1’de ya da 2 veya 3 numaralı dedektörde tespit (kayıt) edilecektir yani belirecektir (çökecektir). Diyelim ki 1 numaralı dedektörde tespit edildi. O zaman başlangıçtaki foton ve onun sinyal foton parçacığının gittiği yol L yolu olur. Aynı şey tersi olarak da geçerlidir: Dedektör 4’te tespit edilirse R yolundan gidilmiş olur. Böylelikle 1 ve 4 numaralı dedektörlerle tespit edilen işsizlerin sinyalleri ekranda bir girişim deseni oluşturmaz (figür 5b1-5b2). Ne işsizmiş arkadaş ya (!) bu kadar işsizlik mi olur (!). : )

Eğer işsiz, 1 veya 4 numaralı dedektörlerde belirmezse B veya C yolundan giden olasılık dalgası c bölücüsüne geldiğinde E ve F yolundan giden iki olasılık dalgasına daha ayrılır, bu yüzden de %50 ihtimalle ya dedektör 2’de ya da dedektör 3’te belirir. Bundan dolayı da bu işsizlerin sinyallerinin L yolundan mı, yoksa R yolundan mı gittikleri belirlenemeyeceği için bu sinyaller iki yoldan da gidip ekranda bir girişim deseni oluşturur (figür 5d1-5d2 ya da 5e1-5e2). Ayırıcının ve dedektörün parçacığı çöktürdüğünü, bölücünün de olasılık dalgalarına ayırdığını unutmayın. Dikkat! Yani sadece bir yoldan giden sinyal foton parçacığı, sonradan aldığı bilgi ile diğer yoldan da gitmiş oldu. Hâlbuki o bilgiyi almadan önce (o bilgi olmadan önce, o bilgi oluşmadan önce) diğer yolda yoktu, aldıktan sonra “olmamış (önceden belirmemiş)” bir geçmiş oluştu. “Yoktan (belirsizlikten)” yeni bir geçmiş oluştu (geçmiş, gelecekle tamamlandı veya gelecek, geçmişi tamamladı).

Burada deneyde gözden kaçabilecek bir detayı söylemem lazım, o da şu: Aslında 1 ve 4 numaralı dedektörlerin deneyde bir önemi yok, çünkü zaten ayırıcılarda çökme (belirme) oluyor ve sinyal foton parçacığı da doğal olarak o çöktüğü ayırıcı yolundan gidiyor; önemli olan 2 ve 3 numaralı detektörlerdir, bunlar parçacığın hangi yoldan gittiği (ve belirdiği) bilgisini siliyor, daha doğrusu belirsiz bir hâle getiriyor.

Bölücülerin %50 durumundan dolayı 4 dedektörün herhangi birinde tüm işsizlerin %25’i belirecektir, dolayısıyla bu işsizlerin sinyallerinin ekranda belirdiği noktalar da ekrandaki tüm noktaların %25’idir. 1 ve 4 numaralı dedektörlerde beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda oluşturduğu görüntü 5b1-5b2’dedir (%50), 2 ve 3 numaralı dedektörlerde beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda oluşturduğu görüntü figür 5c1-5c2’dedir, dedektör 2’de belirenlerin figür 5d1-5d2’dedir (%25), dedektör 3’te belirenlerin ise figür 5e1-5e2’dedir (%25). Deneydeki tüm dedektörlerde beliren işsizlerin (yani tüm işsizlerin) sinyallerinin (kısaca tüm sinyallerin) ekranda oluşturduğu görüntü de figür 5a1-5a2’dedir (%100). Tüm sinyallerin %50’si 5b1(2), %25’i 5d1(2) ve %25’i 5e1(2)’dedir ve %100’ü 5a1(2)’dedir. 5b2’deki iki renk “%25″erdir. Bir figürün 1’i ile 2’sinde aynı sayıda nokta vardır yani aynılardır, sadece 2’ler renklendirilmiştir. Kısaca figür 5f hariç renklerin her biri “%25″erdir, 5f’deki iki renk ise “%50″şerdir. Üstte belirttiğim üzere %100 olan 5a1, 5a2 ve 5f’de aynı sayıda nokta vardır, 5a2 ve 5f renklendirilmiştir.

2 ve 3 numaralı dedektörleri 10 ışık yılı uzaklığa koyalım, diğerleri figür 4b’deki gibi yakın olarak kalsın (Tüm dedektörleri 10 ışık yılı uzaklığa koysak da sonuç değişmez, çünkü ayırıcılarda belirme zaten oluyor, şimdi devam edelim.). Sistemi çalıştırıp fotonları mikrosaniyede bir tek tek yollayalım (Sürenin önemi yok, dakikada bir de olabilir saatte bir de vesaire. Ben, örneğimi bu sürede veriyorum.). 1 mikrosaniye, 1 saniyenin milyonda biridir. Sistemi 1 saniyeliğine çalıştıralım, bu 1 saniyede ekrana 1 milyon tane sinyal foton parçacığı düşecektir. Bunlar ekranda -şimdilik- bir girişim deseni oluşturmaz (figür 5a1-5f). Çünkü ayırıcılarda tüm sinyal foton parçacıkları belirdiği için (%50’si L yolundan, diğer %50’si ise R yolundan gittiği için) bunların hepsi ekranda figür 5a1-5f’deki gibi bir görüntü oluşturur, bu yüzden de bir girişim deseni oluşmaz. Ama 10 yıl eksi 1 saniye sonra 2 ve 3 numaralı dedektörlerden herhangi birinde işsiz foton parçacıkları belirdiğinden dolayı bunların sinyal foton parçacıklarının hangi yoldan gittiği bilgisi belirsizleştiğinden ötürü ekranda şu şekilde bir girişim deseni oluşur: 10 yıl önce tüm sinyaller ekranda girişim deseni oluşturmamıştı (5a1-5f), 10 yıl sonra ise dedektör 2’de beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda önceden belirmiş olan noktalarını renklendirirsek girişim deseninin olduğunu görürüz (5a2-5d2), dedektör 3 için de aynısı geçerlidir (5a2-5e2), böylece 10 yıldır olmayan bir girişim deseni 10 yıl sonra 1 saniye içinde ekranda 500 bin noktadaki belirmelerin (5c1) 250 bini ayrı (5d2), diğer 250 bini de ayrı (5e2) olarak 2 tane girişim deseninin (5c2) oluşmasıyla sonuçlanır.

54-64. Figürler 5a1-5f. “Gecikmiş Seçimli Kuantum Silicisi Deneyi Sonuçları (a)”
(a): Her noktanın opaklığı -matlığı- %100 (opak ayarsız görüntü), siyah arka plana beyaz ve renklendirilmiş noktalar. 1’lerin renklendirilmesi 2’lerdir.
5a’nın açılımı 5b ve 5c’dir, 5c’nin açılımı 5d ve 5e’dir, 5f ise beklemedeki durumdur.
Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.)
(bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

(a) Gösterim 1: “Her Nokta %100 Opak, Siyah Arka Plan”

54. Figür 5a1. “GSKS 5a1 (a)”

5a1: Deneydeki tüm dedektörlerde beliren tüm işsiz fotonların tüm sinyal fotonlarının ekranda beliren noktalarının oluşturduğu görüntünün gösterimi.

55. Figür 5a2. “GSKS 5a2 (a)” (Üstteki 5a1’in renklendirilmesidir.)

5a2: Deneydeki tüm dedektörlerde beliren tüm işsiz fotonların tüm sinyal fotonlarının ekranda beliren noktalarının oluşturduğu görüntünün renklendirilmiş gösterimi.

Sarı noktalar: Dedektör 1’de beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim yok.)

Yeşil noktalar: Dedektör 4’te beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim yok.)

Mavi noktalar: Dedektör 2’de beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim var.)

Kırmızı noktalar: Dedektör 3’te beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim var.)

Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.). (bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

(a) Gösterim 1: “Her Nokta %100 Opak, Siyah Arka Plan”

56. Figür 5b1. “GSKS 5b1 (a)”

5b1: Dedektör 1 ve 4’te beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %50’sidir. (Girişim yok.)

57. Figür 5b2. “GSKS 5b2 (a)” (Üstteki 5b1’in renklendirilmesidir.)

5b2: Sarı noktalar: Dedektör 1’de beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim yok.)

Yeşil noktalar: Dedektör 4’te beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim yok.)

Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.). (bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

(a) Gösterim 1: “Her Nokta %100 Opak, Siyah Arka Plan”

58. Figür 5c1. “GSKS 5c1 (a)”

5c1: Dedektör 2 ve 3’te beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %50’sidir. (Girişim var.)

59. Figür 5c2. “GSKS 5c2 (a)” (Üstteki 5c1’in renklendirilmesidir.)

5c2: Mavi noktalar: Dedektör 2’de beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim var.)

Kırmızı noktalar: Dedektör 3’te beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim var.)

Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.). (bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

(a) Gösterim 1: “Her Nokta %100 Opak, Siyah Arka Plan”

60. Figür 5d1. “GSKS 5d1 (a)”

5d1: Dedektör 2’de beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim var.)

61. Figür 5d2. “GSKS 5d2 (a)” (Üstteki 5d1’in renklendirilmesidir.)

5d2: Dedektör 2’de beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının maviyle renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim var.)

Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.). (bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

(a) Gösterim 1: “Her Nokta %100 Opak, Siyah Arka Plan”

62. Figür 5e1. “GSKS 5e1 (a)”

5e1: Dedektör 3’te beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim var.)

63. Figür 5e2. “GSKS 5e2 (a)” (Üstteki 5e1’in renklendirilmesidir.)

5e2: Dedektör 3’te beliren işsizlerin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının kırmızıyla renklendirilmiş gösterimi olup deneydeki tüm sinyallerin %25’idir. (Girişim var.)

Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.). (bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

(a) Gösterim 1: “Her Nokta %100 Opak, Siyah Arka Plan”

54. Figür 5a1. “GSKS 5a1 (a)”

5a1: Deneydeki tüm dedektörlerde beliren tüm işsiz fotonların tüm sinyal fotonlarının ekranda beliren noktalarının oluşturduğu görüntünün gösterimi.

64. Figür 5f. “GSKS 5f (a)” (Üstteki 5a1’in -beklemedeki- ön renklendirilmesidir.)

5f: Deneyde dedektör 2 ve 3’e daha varmayan ilgili %50 işsizin sinyallerinin ve dedektör 1 ve 4’e varan diğer %50 işsizin sinyallerinin ekranda beliren noktalarının oluşturduğu görüntünün renklendirilmiş gösterimi. (Girişim yok.)

Sarı noktalar: Sinyallerin %50’sinin L yolundan gelip ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimidir. (Girişim yok.)

Yeşil noktalar: Sinyallerin %50’sinin R yolundan gelip ekranda beliren noktalarının renklendirilmiş gösterimidir. (Girişim yok.)

Bahsedilen ilgili süre sonunda ilgili %50 işsizin dedektör 2 ve 3’e varmasıyla bu 5f görüntüsü “anbean, aniden” 5a2’ye dönüşecektir!..

Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.). (bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

 

(b) Gösterim 2: “Her Nokta %50 Opak, Siyah Arka Plan”
Gösterim 1, 2, 3 ve 4 aynı olup sadece opaklığı ve -ya da- arka planı farklıdır.
Figür metinleri Gösterim 1’de yazılmıştır, diğer gösterimlerde tekrar olacağı için eklenmemiştir.

65-75. Figürler 5a1-5f. “Gecikmiş Seçimli Kuantum Silicisi Deneyi Sonuçları (b)”
(b): Her noktanın opaklığı -matlığı- %50 (opak ayarlı görüntü), siyah arka plana beyaz ve renklendirilmiş noktalar. 1’lerin renklendirilmesi 2’lerdir.
5a’nın açılımı 5b ve 5c’dir, 5c’nin açılımı 5d ve 5e’dir, 5f ise beklemedeki durumdur.
Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.)
(bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

 

(c) Gösterim 3: “Her Nokta %100 Opak, Gri Arka Plan”
Gösterim 1, 2, 3 ve 4 aynı olup sadece opaklığı ve -ya da- arka planı farklıdır.
Figür metinleri Gösterim 1’de yazılmıştır, diğer gösterimlerde tekrar olacağı için eklenmemiştir.

76-86. Figürler 5a1-5f. “Gecikmiş Seçimli Kuantum Silicisi Deneyi Sonuçları (c)”
(c): Her noktanın opaklığı -matlığı- %100 (opak ayarsız görüntü), gri arka plana siyah ve renklendirilmiş noktalar. 1’lerin renklendirilmesi 2’lerdir.
5a’nın açılımı 5b ve 5c’dir, 5c’nin açılımı 5d ve 5e’dir, 5f ise beklemedeki durumdur.
Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.)
(bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

 

(d) Gösterim 4: “Her Nokta %50 Opak, Gri Arka Plan”
Gösterim 1, 2, 3 ve 4 aynı olup sadece opaklığı ve -ya da- arka planı farklıdır.
Figür metinleri Gösterim 1’de yazılmıştır, diğer gösterimlerde tekrar olacağı için eklenmemiştir.

87-97. Figürler 5a1-5f. “Gecikmiş Seçimli Kuantum Silicisi Deneyi Sonuçları (d)”
(d): Her noktanın opaklığı -matlığı- %50 (opak ayarlı görüntü), gri arka plana siyah ve renklendirilmiş noktalar. 1’lerin renklendirilmesi 2’lerdir.
5a’nın açılımı 5b ve 5c’dir, 5c’nin açılımı 5d ve 5e’dir, 5f ise beklemedeki durumdur.
Figürleri yapan: Alper Çadıroğlu (Noktalar tek tek atılmıştır.)
(bk. sonnot 246) (bk. Figür Kaynakları, Figür 54-97)

 

Anlaşılmadıysa detayın detayını yazıyorum. 10 yıl önce sinyallerin her biri hangi ayırıcıda belirdiyse o yoldan ekrana gitmişti ve ekranda belirirken bir noktada iz bırakmıştı. Biz bu bilgileri biliyorduk, bildiğimiz için bu noktaları tek tek kaydedebiliriz, diyelim ki kaydettik, bu kayıt şöyle olur: Her saniyede bir foton attığımızı düşünelim, bunların sinyalleri her saniyede bir ekranda belirir, bu sinyallerin hangi ayırıcıda belirdiyse o yoldan ekrana gittiğini bildiğimiz için tüm sinyallerin bilinen %50’si L, diğer bilinen %50’si ise R yolundan ekrana gider yani bir sinyalin L yolundan mı yoksa R yolundan mı gittiğini biliyoruz, L’den giden sinyallerin ekranda belirdiği noktaları “sarı” renge boyarsak, R’den giden sinyallerin de ekranda belirdiği noktaları “yeşil” renge boyarsak sonuç figür 5f’dir -5a1 üzerinde boyuyoruz ya da boyanmamış hâli 5a1’di-. 10 yıl boyunca 5f’deki gibi kaldı, 10 yıl sonra (yani bugün) 2 ve 3 numaralı dedektörlere tüm işsizlerin %50’si ulaşınca -ki bunların %25’i dedektör 2, %25’i de dedektör 3’te beliriyor- dedektör 2’de beliren işsizlerin bilgileri -kayıtları- elimize ulaşınca ve bunların ekranda 10 yıl önceden beliren sinyallerine karşılık gelen noktaları 5a1 üzerinde “kırmızı”ya boyarsak 10 yıl boyunca 5f’de olmayan bir girişimin 5f’den 5d2 olarak ve aynısını dedektör 3 için “mavi” yaptığımızda 5e2 olarak, yani 10 yıl sonra -1 saniye içinde- 5f’deki noktaların %50’sinin 5d2 (%25) + 5e2 (%25) = 5c2 (%50) olarak 5f’den 5c2 şeklinde 2 tane girişim deseninin ortaya çıktığını görürüz yani kısaca “5f, 5a2’ye dönüştü”. (5a1, 5a2 ve 5f’nin %100 olduğunu üstte anlatmıştım.)

Sonuçta sinyallerin %50’sinin geçmişte “somut” olarak hangi yoldan gittiği bilgisi gelecekte belirsizleşiyor. O sinyallerden %25’ini temsil eden bir sözcüye “Siz hangi yoldan gittiniz?” diye -10 yıl boyunca durmadan bu aynı soru- sorulduğunda “Şu yoldan gittik.” diyecektir, biz de “Evet, bunu biliyoruz, zaten kaydetmiştik.” deriz -diğer %25’ini temsil eden sözcü de diğer yolu diyecektir-, sözcüler 10 yıl sonra aynı soruya “Hem şu yoldan hem de bu yoldan gittik.” diyecektir, biz de “Siz bizimle ‘dalga’ mı geçiyorsunuz, ortada bir girişim deseni yok, elimizde kayıtlar var!” deriz, onlar da “Evet, girişim deseni yoktu ama şimdi renklendirmenizi yenileyin ve oluşan girişim desenlerine bakın, yalan söylemiyoruz!” diyecektir, biz de bunun üzerine bunu yani üstteki anlattığımızı yapıp girişim desenlerini gördüğümüzde “Ne!.. Dalga mı geçiyorsunuz, şaka mı bu! Ama bu nasıl olur, geçmişte böyle bir şey yoktu!” deriz, sinyaller de hep bir ağızdan “Geçmişi unutun, silin, çünkü şimdi geçmişin tanımı etkilendi, yeniden biçimlendi, geçmiş farklı bir bakış açısına şekillendi! Evet, dalga geçiyoruz (!), çünkü bizler hem parçacığız hem de dalgayız!..”.

Böyle bir konuşma ancak makroda olabilir ve bizi çıldırtan nokta da budur, bu konuşma mikroda olamaz, çünkü mikroda (atom altında, kuantumda) makroda (atom üstünde, bildiğimiz) gibi bir geçmiş ve gelecek kavramı yoktur, hatta -daha doğrusu- kuantumda geçmiş ve gelecek diye bir şey yoktur. Gerçi geçmiş ve gelecek tam olarak ne, o da ayrı bir kavram, ama biz yine de bildiğimiz geçmiş ve gelecek diyelim.

Bence 5a2 görseli evrenin en güzel resmidir, mutluluğun, mükemmelliğin resmidir. Kitabın bu sayfalarının sizi yorduğunu biliyorum -zaten beni ne kadar yorduğunu anlatmaya bile gerek yok- ama anlayabilmeniz için bu sayfalarda odaklanıp biraz daha vakit geçirmeniz gereklidir.

2 ve 3 numaralı dedektörleri 10 ışık saniyesi uzaklığa koysaydık o 2 girişim deseni bu sefer 9 saniye sonra oluşmaya başlayacaktı, yine 1 saniye içinde de tamamlanacaktı, ister 10 ışık yılı olsun isterse de 10 ışık saniyesi olsun, herhangi bir mesafe olabilir, mesafenin önemi olmamakla birlikte sistemin başlangıcında fotonları dakikada bir yollasaydık girişim desenlerinin olması için saatlerce, saatte bir yollasaydık günlerce bekledikten sonra renklendirme yapmamız gerekirdi vb., sürenin önemi yok, sonuçta her zaman girişim desenleri oluşurdu.

Bu deneyi okuyup da şaşırmadıysanız olayı anla(ya)mamışsınız demektir -ben elimden geleni yaptım-. Bu “olağanüstü, sıra dışı” bir olaydır. Çünkü burada gelecek, geçmişin tanımını etkiliyor. Gelecekteki bir olay, geçmişi şekillendirerek, biçimlendirerek geçmişin aslında ne olduğunu bize söylüyor.[2]

Brian Greene şunları söylemektedir: “Gelecekteki ölçümlerin bugün yaptığınız deneyde olup bitenleri herhangi bir şekilde değiştirmeyeceğini, gelecekteki ölçümlerin bugün aldığınız verileri değiştiremeyeceğini bir kere daha vurgulamak isterim. Ama gelecekteki ölçümler, sonradan bugün olup biteni tanımlarken kullanacağınız bazı ayrıntıları etkilerler. (…) Bu anlamda geleceğin, anlattığınız geçmişe ait bir öykünün biçimlenmesine yardım ettiğini görürüz. Bu deneyler bizim sıradan uzay ve zaman kavramlarımıza görkemli bir meydan okumadır. Bir şeyden çok önce ve çok uzakta gerçekleşen başka bir şeyin, bizim o şeyi tamamlamamızda hayati bir önemi vardır. Herhangi bir klasik -sağduyusal- bakış açısıyla bu olay, deliliktir. Elbette önemli nokta da buradadır: Klasik bakış açısı, kuantum evreninde kullanılamayacak bir bakış açısıdır.” Çünkü kuantum fiziği, evrende “yerel” değildir.[3]

John Wheeler şunları söylemiştir: “Görünüşe göre bizim bir son dakika kararı ile çoktan yapacağını yapmış bir fotonun ne yapacağını etkileme kabiliyetimiz var. (…) Söylemek gerekir ki bizim her zaman geçmiş diye tanımladığımız şeyi şekillendirmede inkâr edilemez bir payımız var. Geçmiş, kayda geçmediği sürece gerçekten geçmiş değildir ya da başka bir şekilde söylemek gerekirse geçmiş şu anda kaydı olmadığı sürece varlığının da bir anlamı yoktur.”.[4]

Bu kuantum deneyleri proton, nötron, elektron, foton vs. (evrendeki her parçacık) için aynı sonuçları verir, yani bu deneyler her parçacık için geçerlidir. Çünkü evrendeki her parçacık hem dalgadır hem de parçacıktır.

Üstte anlattığımız tüm kuantum deneylerini bağlama açısından ve daha önemlisi kuantumun diğer konularına girmeden önce (anlam kopukluğu olmaması için) şu bilgileri bir girizgâh olarak vermek mecburiyetindeyim. Örneğime göre diyelim ki 3 bin yıl öncesine ait bir sayfa (papirüs kâğıdı) buldunuz ve ondaki yazılar da doğa koşulları gereği tamamen silinmiş olsun, yazı sayfaya işlemiş ama dışarıdan (gözle) hiçbir şekilde görünmüyor olsun, yani sayfa tertemiz olsun, buna ilgili ışınları tuttunuz diyelim ve bu şekilde harfleri (yazıyı) gördünüz. Elbette kuantum deneylerinde o sayfaya işlemiş hiçbir yazı yok -kuantum, zihinde canlandırılabilecek bir şey değildir, çünkü makro ve mikro ayrı işleyen “sistem”lerdir, bu yüzden makrodan mikro için verilen sözde benzer örnekler bile bu benzerliğin yanından geçemez, çünkü ortada benzeşecek bir şey yoktur, ama maalesef örneklendirme yapmam lazım- kuantum evreninin (mikro evrenin) tamamına alfabe derseniz (evrenin tamamının temeli, boşluksuz-yan yana bulunan, sonsuza yakın farklı harflerden oluşan bir süper alfabeden veya sonsuza giden sayılardan oluşuyor derseniz, 0 ve 1 de diyebilirsiniz, bu temelde -evrenin mayasında- anlam-anlamsızlık fark etmez, devam edelim), ölçüm yaptığınızda, ölçüm yaptığınızın geçmişinde o harflerden birini görürsünüz (Çift Yarık deneyi), o harflerden kelime görürsünüz (Gecikmiş Seçim deneyi), o harflerden cümle görürsünüz (Gecikmiş Seçimli Kuantum Silicisi deneyi). Ölçüm yapılan, ölçümle oraya çökertilmiş, çökmüş olur ki bu da bilinir (görünür) bir hâle gelmesini sağlamıştır. Ölçüm nedir? Makro evreni oluşturan her bir şey parçacıklardan oluşur, bu parçacıkların her biri de aslında birer “ölçüm cihazı”dır, yani gözlemcidir. Gözlemci (ölçen), gözleneni (ölçüleni) ölçtüğünde gözlenen “görünür, bilinir” olur. Evrende her gözlemci, hem gözlemci hem de gözlenendir, her gözlenen de yine hem gözlemci hem de gözlenendir. Bu sayede evrenin tamamı çökmüş bir durumdadır ki zaten bu yüzden evren görünür, bilinir olmuştur, eğer çökme (sönümleme) olmasaydı zaten evren diye bir şey olmazdı. Çökme nedir? “Dalga-parçacık”ların (veya şeylerin) kuantum dalga fonksiyonunun -yani evrenin her tarafına yayılmış olan olasılık dalgasının- gözlemci-gözlenen etkileşmesiyle “yok” olup -belirsizlikten çıkıp, bilinir hâle gelip yani çöküp- dalga-parçacığın (veya şeyin) -bir enerji paketi olarak veya bir kuantum alanı olarak- herhangi bir yerde belirmesidir -bağlı bulunduğu birleşik madde etrafında daha çok belirir ama evrenin herhangi bir yerinde de belirebilir, bu belirmelerin (çökmelerin) konumları farklıdır ve anbeandır- (“Parçacıklar, bir alanın olası en küçük paketçikleri olarak” düşünülebilinir.). Olasılık dalgası nedir? Bu dalgayı gören yok, zaten görülebilecek bir şey de değil, ama kuantum deneyleri sonucu böyle bir dalganın olması matematikte-fizikte kanıtlanmıştır, şöyle düşünebilirsiniz, acaba olmayabilir mi, hayır, kuantum bunu düşünmenize imkân dahi vermez, yani gerçekten de bu olasılık dalgası vardır.

En başta söylediğimi tekrar etmem gerektiğini düşündüm. Bu kuantum deneyleri izole ortamlarda yapılır yani deneyin yapıldığı yer, tüm aletler, parçacıklar da dâhil ve diğer her şey yalıtılmıştır, bu yüzden bu deneyler normal evrende geçerli değildir, çünkü evrenin tamamı parçacıklarla (yani gözlemci ve gözlenenlerle) dolu olduğu için durmadan (anbean, domino gibi) bir çökme yaşanır. Ama deney sonuçlarında görülenlerin -deneylerin izole olmasından ve normal evrendeki çökmeden ötürü- normal evrende görünmemesi, bunların önemsiz olduğu anlamına gelmez, tam tersine evrenimizin temeli kuantum olduğu için bize evrenimizin “ne olduğuna (neliğine)” dair çok güzel cevaplar (ipuçları) verir. Bunlar da bizim çıldırmamıza sebep olur!

Gerek kuantum deneylerinde gerekse de evrende (yani her yerde ve her şey için) Heisenberg’in Belirsizlik ilkesi ve Niels Bohr’un Tamamlayıcılık ilkesi (dalga-parça) geçerlidir. Tüm olasılıksal geçmişlerin toplamı ekranda çıkıyor, olasılıkların geçmişi (veya ortalaması) yüzünden ekranda o görüntü beliriyor, diye düşünülüyor.[5] Ama bence -görüşüme göre- ekranda o görüntü belirdiği için o olasılık yolları oluşuyor, yani burada sanki sebep sonucu değil, sonuç sebebi oluşturuyor olabilir. Eğer öyleyse mikro makroyu değil, makro mikroyu oluşturur sonucu da çıkıyor. Yani hayalî görümsel (görüngüsel, şablonik) kavramlar (aksiyomlar, dizgeler) yokluklarına varlık arıyor gibiler, bu yüzden belirsiz bir kuantum mekaniği oluşuyor olabilir, ama bizim için belirsiz olabilir, onlar için değil gibi, öyle ki burada yokluk (hiçlik) varoluşa (varlığa) dönüşmüş gibi ki var olarak -gölge misali- bu evren karşımızda. Böylece mutlak bir varlık (veya mutlak bir yokluk) olamıyor, ancak belirsiz bir varlığımsı oluşabiliyor, bu yüzden de var ve yok (zıtlık) anlamsızlaşıyor.

 

Kaynaklar

[1] age., s. 234, 243.

[2] age., s. 234-249; [Aşağıdaki kaynakların hepsi hem metin hem de figürler içindir, figürleri yapmamda bu kaynaklar yardımcı olmuştur, bahsi geçen figürlerin (Figür 54-97) çizimleri tamamen bana aittir, orijinaldir.] Yoon-Ho Kim, Rong Yu, Sergei P. Kulik, Yanhua Shih, Marlan O. Scully, “A Delayed Choice Quantum Eraser”, Physical Review Letters [ISSN: 0031-9007], Cilt: 84, Sayı: 1, 3 Ocak 2000, [PDF] <https://sites.ifi.unicamp.br/aguiar/files/2014/11/scully2000.pdf>, Erişim: 24 Nisan 2020 [(+) eklediğim kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20221217202355/https://sites.ifi.unicamp.br/aguiar/files/2014/11/scully2000.pdf] ya da [PDF] <https://csustan.csustan.edu/~tom/SFI-CSSS/Lecture-Notes/Quantum%20Computing/eraser.pdf>, Erişim: 24 Nisan 2020, s. 1-5 (ya da 1-4) [(+) eklediğim kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20221217212621/https://csustan.csustan.edu/~tom/SFI-CSSS/Lecture-Notes/Quantum%20Computing/eraser.pdf] [https://doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/9903047] [https://doi.org/10.1103/physrevlett.84.1]; Johannes Fankhauser, “Taming the Delayed Choice Quantum Eraser”, arXiv:1707.07884v3, 5 Ekim 2018, [PDF] <https://arxiv.org/pdf/1707.07884v3.pdf>, Erişim: 26 Nisan 2020, s. 3, 4, 11 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20200906084013/https://arxiv.org/pdf/1707.07884v3.pdf]; makalenin 4. versiyonu, arXiv:1707.07884v4, 13 Ağustos 2019, [PDF] <https://arxiv.org/pdf/1707.07884.pdf>, Erişim: 26 Nisan 2020, s. 6, 8, 16 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20201111173318/https://arxiv.org/pdf/1707.07884.pdf] {tüm versiyonlar için bk. <https://arxiv.org/abs/1707.07884>, Erişim: 26 Nisan 2020 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20201112032255/https://arxiv.org/abs/1707.07884] [https://doi.org/10.48550/arXiv.1707.07884]} {Quanta [ISSN: 1314-7374], Cilt: 8, Sayı: 1, 11 Ağustos 2019, [PDF] <http://philsci-archive.pitt.edu/16325/1/88-477-1-PB.pdf>, Erişim: 26 Nisan 2020 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20200307021726/http://philsci-archive.pitt.edu/16325/1/88-477-1-PB.pdf] veya <http://quanta.ws/ojs/index.php/quanta/article/view/88>, Erişim: 26 Nisan 2020, s. 48, 49, 53 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20200516003451/http://quanta.ws/ojs/index.php/quanta/article/view/88] [https://doi.org/10.12743/quanta.v8i1.88]}; Emilio Pisanty, “Can post-selecting on the screen in the Delayed Choice Quantum Eraser experiment be used to predict the quantum-eraser measurement results?”, Stack Exchange: Physics, 14 Mayıs 2019, <https://physics.stackexchange.com/questions/480062/can-post-selecting-on-the-screen-in-the-delayed-choice-quantum-eraser-experiment>, Erişim: 28 Nisan 2020 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20210507073254/https://physics.stackexchange.com/questions/480062/can-post-selecting-on-the-screen-in-the-delayed-choice-quantum-eraser-experiment]; Strilanc [Kullanıcı], “About the delayed choice quantum eraser experiment”, Physics Forums, 23 Eylül 2016, <https://www.physicsforums.com/threads/about-the-delayed-choice-quantum-eraser-experiment.886379/>, Erişim: 28 Nisan 2020 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20190301150857/https://www.physicsforums.com/threads/about-the-delayed-choice-quantum-eraser-experiment.886379/]; Gergely A. Nagy, “Remote-Sensing Quantum Hyperspace by Entangled Photon Interferometry”, arXiv:1101.2223v2, 21 Ocak 2011, [PDF] <https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1101/1101.2223.pdf>, Erişim: 29 Nisan 2020, s. 1-7 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20200828030727/https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1101/1101.2223.pdf] [https://doi.org/10.48550/arXiv.1101.2223] {ya da “Causal and relativistic loopholes in a Delayed-Choice Quantum Eraser experiment”, 4 Ocak 2011, [PDF] <http://www.idokep.hu/images/quantum/Delayed-Choice-Quantum-Eraser-Remote-Sensing-Hyperspace.pdf>, Erişim: 29 Nisan 2020, s. 1-7 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20201110163016/http://www.idokep.hu/images/quantum/Delayed-Choice-Quantum-Eraser-Remote-Sensing-Hyperspace.pdf]}; James M. Ashby, Peter D. Schwarz, Maximilian Schlosshauer, “Delayed-choice quantum eraser for the undergraduate laboratory”, American Journal of Physics [ISSN: 0002‑9505], Cilt: 84, Sayı: 2, Şubat 2016, [PDF] <http://faculty.up.edu/schlosshauer/publications/DelayedChoiceAJP.pdf>, Erişim: 1 Mayıs 2020, s. 102, 103 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20161207152640/http://faculty.up.edu/schlosshauer/publications/DelayedChoiceAJP.pdf] [https://doi.org/10.1119/1.4938151]; Jai Paul Dudeja, “Can we influence certain events that occurred in the past? Interpreting ‘delayed choice quantum eraser’ experiment”, International Journal of Research and Analytical Reviews [ISSN 2349-5138], Cilt: 6, Sayı: 2, Nisan 2019, [PDF] <http://ijrar.com/upload_issue/ijrar_issue_20543504.pdf>, Erişim: 4 Mayıs 2020, s. 219‑225 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20200723011519/http://ijrar.com/upload_issue/ijrar_issue_20543504.pdf]; Giuliano Scarcelli, Yu Zhou, Yanhua Shih, “Random Delayed-Choice Quantum Eraser via Two-Photon Imaging”, arXiv:quant-ph/0512207v2, 14 Haziran 2007, [PDF] <https://arxiv.org/pdf/quant-ph/0512207.pdf>, Erişim: 8 Mayıs 2020 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20210515145639/https://arxiv.org/pdf/quant-ph/0512207.pdf] veya [PDF] <https://cs.uwaterloo.ca/~ijdavis/qic890/0512207.pdf>, Erişim: 8 Mayıs 2020, s. 9, 10 [(+) eklediğim kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20221217213526/https://cs.uwaterloo.ca/~ijdavis/qic890/0512207.pdf] [https://doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0512207] {The European Physical Journal D [ISSN: 1434-6060], Cilt: 44, Sayı: 1, Temmuz 2007, [https://doi.org/10.1140/epjd/e2007-00164-y]}; Hal Fearn, “A Delayed Choice Quantum Eraser Explained by the Transactional Interpretation of Quantum Mechanics”, Foundations of Physics [ISSN: 0015‑9018], Cilt: 46, Sayı: 1, Ocak 2016, [PDF] <https://files.core.ac.uk/pdf/2612/81541438.pdf>, Erişim: 10 Mayıs 2020, s. 45, 53 [(+) eklediğim kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20221217213609/https://files.core.ac.uk/pdf/2612/81541438.pdf] [https://doi.org/10.1007/s10701-015-9956-8]; George Jaroszkiewicz, “Stage analysis of delayed-choice and quantum eraser experiments”, arXiv:0810.3826v1, 21 Ekim 2008, [PDF] <https://arxiv.org/pdf/0810.3826.pdf>, Erişim: 12 Mayıs 2020, s. 4 [(+) eklediğim kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20221217213724/https://arxiv.org/pdf/0810.3826.pdf] [https://doi.org/10.48550/arXiv.0810.3826]; Declan Traill, “The Delayed Quantum Eraser Experiment Explained Classically”, Journal of Modern Physics [ISSN: 2153‑1196], Cilt: 12, Sayı: 9, Temmuz 2021, [PDF] <https://www.scirp.org/pdf/jmp_2021070215205290.pdf>, Erişim: 30 Haziran 2022, s. 1185‑1188 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20210719235454/https://www.scirp.org/pdf/jmp_2021070215205290.pdf] [https://doi.org/10.4236/jmp.2021.129072].

[3] Brian Greene, “Evrenin Dokusu…”, age., s. 243.

[4] IP Authors, “Kuantum Fiziğinin Garip Dünyası (Alt Yazılı)”, Inspiring Philosophy, YouTube, Çeviren: Ahmet Demiral, 24 Temmuz 2017, <https://www.youtube.com/watch?v=W-DVvLav4HI>, Erişim: 13 Mayıs 2020, Süre Aralığı: 08.44‑09.08 [kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20201212103139/https://www.youtube.com/watch?v=W-DVvLav4HI] (Alıntı ilkindendir.) {P. C. W. Davies, Julian R. Brown, “The Ghost in the Atom”, Cambridge University Press, 1993, Cambridge, s. 65‑68. (bk. <https://books.google.com.tr/books/about/The_Ghost_in_the_Atom.html?id=KHezRs7nsAgC&redir_esc=y>, Erişim: 2 Temmuz 2022 [(+) eklediğim kalıcı arşiv kay: https://web.archive.org/web/20221217213943/https://books.google.com.tr/books/about/The_Ghost_in_the_Atom.html?id=KHezRs7nsAgC&redir_esc=y])}.

[5] Bu sonnot 241-248 sonnotlarını kapsar. (“Parçacıklar, bir alanın olası…” alıntısı, B. Greene, “Evrenin Dokusu…”, age., s. 528.)