Kuantumda Bir Fenomen “Wheeler”

ancient3Wheeler harika bir adamdı. 1911’de doğmuştu ve 1930’ların ortalarında doktorasını bitirdikten hemen sonra birkaç yıl Kopenhag’da Niels Bohr ile birlikte çalışmıştı. Kısa bir süre sonra Amerika’ya döndüğünde, Feynman Princeton’da bir doktora öğrencisiyken, Richard Feyman’m danışmanı olmuştu. Genel görelilik teorisinin bir uzmanı olarak, modem astronomi içeriğine 1967’de “karadelik” terimini ilk getiren kişi kendisi olmuştur. Wheeler her zaman yeni fikirlere açıktı ve onlarla aynı görüşte olmasa bile gelişmeleri için destek vermekten mutluluk duyuyordu.
Princeton’daki üçüncü senesinin başlangıcı olan Eylül 1955’te Everett, Wheeler’a fikrinin gelişebilmesi için iki kısa makale yazdı; bunlar şu an Everett’in diğer dokümanlarıyla beraber Amerikan Fizik Enstitüsü Niels Bohr Kütüphanesi (Niels Bohr Library of the American Institute of Physics) arşivinde bulunmaktadır.

Bu makalelerden birinde Everett ilk kez bir kuantum ölçümü yapıldığında (elektron için ayakkabı kutusuna bakmak gibi) bir gözlemcinin “bölünmesi”den bahseder. Wheeler kenara şöyle yazar, “Bölünme mi? Daha iyi bir kelime lazım.” Ama Everett aynı fikirde değildir ve ayrılmayı ya da bölünmeyi “iyi hafızalı zeki bir amip” benzetmesiyle kullanmıştır. Ne var ki Wheeler buna pek ilgi göstermemiştir. Bugün, Everett’in kuantum fiziğinin nasıl çalıştığını gösterdiği versiyonunu açıklamak için en ideal yol bu gözükmektedir.

Bu çerçevede, elektronun ayakkabı kutusunda olduğu gibi bölme aşağı indikten sonra, gözlemci bölümün bir tarafındaki kapağı açtığında ve içeri baktığında dalga fonksiyonunun çöküşü yoktur. Her iki sonuç da gerçekçidir ve eşit olasılığa sahiptir.

Dalga fonksiyonu çökmez, ama tüm Evren, gözlemci de dahil, bölünür. Gerçekliğin birinde, elektronu gören bir gözlemci vardır. Gerçekliğin diğerinde ise ilk gözlemciye bu anlamda benzer olan ve bir elektron görmeyen bir gözlemci vardır. Amipler ikiye bölünerek çoğalırlar. Zeki ve iyi hafızalı bir amip olsaydı, bölünmeden önce bir kişilik olurdu; ama bölündükten sonra o ana kadar benzer hafızalara sahip olan, ancak sonrasında hayatlarını farklı yollarda geliştirecek iki kişilik olurdu. Kuantum durumundaki fark, asıl bölünenin Evren veya gözlemci olmadığı, ama ortalama dalga fonksiyonunun, üst üste binme durumlarının ölçüm veya gözlem yapıldığı an kendi içinde bir dallanma oluşturduğudur. Everett’in büyük başarısı bunu eksiksiz bir matematik diliyle ifade etmesi ve bu yorumun Bohr’un kuantum fiziği versiyonu olan Kopenhag yorumuyla karşılaştırılabilecek her yönden özdeş olduğunu kanıtlamasıydı.

Wheeler’in yorumlarının ışığında biraz gözden geçirilip, Nancy tarafından daktilo edilmiş 137 sayfalık deneme, Ocak 1956’da ilave yorumlar için Niels Bohr dahil birçok uzmana dağıtıldı. Everett 1956’nın baharında Pentagon’da kariyerine başlamak için Princeton’dan ayrıldı. Burada Silah Sistemleri Geliştirme Grubu (Weapons Systems Evaluation Group) için yüksek derecede gizli bir iş üzerine çalışmaya başladı ve kısa bir süre içerisinde matematik bölümünün başına geçti. İşlerinin çoğu hâlen gizlidir; ama bazıları dışında bunların, nükleer saldın hedeflerinin seçilmesi için en uygun metodun belirlenmesi ve Mutually Assured Destruction (MAD) kavramını geliştirmekle ilgili olduğu anlaşılmıştır. Everett Eylül’de Princeton’a son sınavları için geri dönmüş ve Mart 1957’de Wheeler’in yorumları ve sunumuyla ilgili hatırı sayılır tavsiyesi üzerine, yeniden elden geçirilmiş tezinin çok kısa bir versiyonunu teslim etmiştir. “Bölünme” son versiyonda bulunmamıştır; Wheeler Everett’i doktorasını alması söz konusu olduğunda temkinli davranmanın daha akıllıca olacağına ikna etmişti.

Everett resmi olarak doktorasının eksiklerini Nisan 1957’de tamamladı ve aslında doktorasının son versiyonuyla aynı olan bir makale “Kuantum Mekaniğinin ‘Göreli Durum’ Formülas yonu” başlığı altında, aynı yılın Haziran ayında Reviews ofmodem Physics’ te yayımlandı. Makale sadece birkaç kişinin ilgisini çekmişti. Bu çalışmaya ilgi gösterenlerden biri fizikçi Bryce DeWitt’ti, ama o bile başlangıçta fiziksel dünyanın her kuantum seçeneğinde tekrar tekrar bölüneceği fikrine karşıydı. Everett tarafından fikrin içinde soyut felsefi düşünceden daha fazlası olduğuna ikna edilerek, DeWitt sonunda Birçok Dünya fikrine daha geniş bir kitlenin ilgisini çekmekte yararlı oldu, ama bu on seneden önce olmayacaktı.

Everett, fikirleri ve Einstein’ın genel görelilik teorisi arasındaki ilişkiyi vurgulamak için “göreli durum” terimini seçmişti. Einstein’ın teorisinde, Evren’de özel bir yer yoktur ve her gözlemci bakış açısı doğrultusunda aynı yetkiye sahiptir. Everett’in teorisinde ise, bu şekilde ifade etmemiş olsa da, Çoklu Evren’de özel bir evren yoktur ve tüm kuantum durumları eşit derecede gerçektir. Bunu Einstein’ın öngörüsüyle birleştirirsek, Çoklu Evren’deki tüm gözlemciler bakış açıları doğrultusunda aynı yetkiye sahiptir. Everett’in Reviews of Modem Physics’ teki makalesinden sonraki bir makalede Wheeler buna dikkat çekti: “Fizikte, eylemsizlik koordinat sistemlerinin hepsinin eşit derece geçerli olduğunu söyleyen genel görelilik prensibinden daha önemli başka bir şey yoktur.” Tüm gözlemciler eşit derecede gerçektir.

Birçok Dünya yorumu Çoklu Evren’in tek versiyonu olmasa da, bu öngörüyü çürüten başka bir versiyon yoktur.
Şunu vurgulamakta önem var; sanki Everett onu muğlak bırakmış gibi hâlâ insanlar “göreli durum” formülasyonunun gerçekte fiziksel olarak ne anlama geldiğini tartışıyor. Hiç de değil. Wheeler’in tezinden çıkartması için ikna ettiği bölünme ve zeki amiplere olan referanslardan oldukça farklı olarak, Reviews of Modem Physics makalesinin dipnotunda Everett şöyle yazmıştır, ‘Teorinin bakış açısından, üst üste binme durumlarının tüm elementleri (tüm “dallan”) “hakikidir”, hiçbiri diğerlerinden daha “gerçek” değildir. Hepsi hariç sadece birinin yok olduğunu farz etmek gereksizdir.’ Uzun taslak versiyonunda ise şöyle yazmıştır:

Bu noktada bir dil zorluğuyla karşılaşıyoruz. Halbuki gözlemden önce tek bir gözlemci durumumuz vardı; ama daha sonra gözlemci için birçok farklı durum oldu, öyleyse farklı durumlar tarafından tanımlanmış farklı gözlemcilerden bahsedebiliriz… Bu durumda tek bir fiziksel sistem söz konusu olduğunda tekil olana vurgu yapmalıyız ve üst üste binme durumunun farklı elementlerinin farklı olayları için çoğula vurgu yapmalıyız, (örneğin “sonuçlanan üst üste binme durumlarının her gözlemcisinin bir özde ğer algılaması sonrası, gözlemci A niceliği için bir gözlem yapar.”)
Bu bölünmelerin hiçbirini neden hissetmediğimizi soran insanlara hazır bir cevabı vardı. Yine Reviews of Modem Physics makalesinden alıntılarsak:

Bir daim diğer dal üzerindeki etkisinin olmaması, bu “bölünme” işleminden hiçbir gözlemcinin haberdar olmayacağı anlamına da gelir.

Bu teoriyle resmedilen dünyanın, bizim herhangi bir dallanma işleminden haberdar olmadığımız için deneyimlerle uyuşmadığı görüşü, tıpkı Copernicus teorisinin eleştirisi olan “fiziksel bir gerçek olarak dünyanın hareketliliği doğal genelgeçer yoruma uyuşmuyor; çünkü hiçbir hareket hissetmiyoruz”a benziyor. İki durumda da teorinin kendisinin deneyimimizin gerçekte ne olacağını öngörmesi bu iddayı çürütür. Copernicus durumunda, dünya üzerinde yaşayanların dünya hareketini hissetmeyeceğini göstermek için Newton fiziğinin eklenmesi gereklidir.
Ama evrenler bölünmeden sonra birbirinden tamamen ayrılmalıdır. Everett tez taslağında “Bu farklı durumlarda tanımlanan gözlemciler arasında mümkün herhangi bir iletişim yoktur.” diye yazar.




İsim: *

Mail: *

10 + 5 = ? (İşleminin Sonucu)