Kuantum mekaniği, atom seviyesindeki dünyanın nasıl tanımlanacağını altüst ettiği için devrim niteliğindeydi. Isaac Newton fiziğinin basit kesinlikleri ortadan kalktı, yerine yalnızca bu veya şu sonucun olasılıkları geldi. Teoriye göre, atom altı bir parçacık ne oradadır ne burada; onu ölçünceye kadar her yerdedir.
Çok alıntılanan bir fizikçi olan Albert Einstein’ın popüler bilinte yer edinmiş ifadelerinden biri “uzaktan hayaletvari etki”dir. Bu alaycı ifade, bilimde hala devam eden bir devrimi ateşleyen bir teori olan kuantum mekaniğinin ilk günlerinde ortaya çıkmıştır.
Örneğin günümüzün hiçbir aleti, teorinin temel ilkelerinin derinlemesine anlaşılması ve kullanılması olmadan yapılamazdı. Yine de bu temel kurallar, Einstein’ın teorinin bir şeyi kaçırdığını düşünmesine neden olan o kadar sezgiye aykırı başka tahminlerle birlikte gelir: Garip görünen şeyin, onun iddiasına göre, sadece bilgi eksikliğinin bir yansıması olduğunu. Özellikle iki parçacığın yakından bağlantılı göründüğü “dolanıklık” kavramına saldırdı. Peki bu nedir ve onu hayaletvari yapan şey nedir?
Kuantum mekaniği, atom seviyesindeki dünyanın nasıl tanımlanacağını altüst ettiği için devrim niteliğindeydi. Isaac Newton fiziğinin basit kesinlikleri ortadan kalktı, yerine yalnızca bu veya şu sonucun olasılıkları geldi. Teoriye göre, bir atom altı parçacığı ne burada ne de oradadır; onu ölçene kadar her ikisidir de. Bazı atom altı etkileşimler farklı yönlere doğru uçan yeni parçacık çiftlerine yol açar. Teoriye göre bunların her biri ayrı ayrı tanımlanamazdı: Birini sorgulayın ve diğeri hakkında anında bir şeyler öğrenirsiniz, çok çok uzaktaki bir galakside olsa bile. Bu, Einstein’a eşzamanlı hareket eden enformasyon gibi görünüyordu yani kendi özel görelilik teorisinin evrensel olarak yasak olduğunu söylediği ışıktan daha hızlı. Einstein’ın fenomen hakkında en gürültülü anlaşmazlıklarını yaşadığı Danimarkalı fizikçi Niels Bohr’a yazdığı bir mektupta buna spukhafte Fernwirkung: “Hayaletvari uzaktan etki” adını vermişti.
1935’te Einstein, kuantum teorisinin eksik olduğunu göstermeyi amaçlayan bir paradoks tasarlamak için birkaç şüpheci arkadaşı olan Boris Podolsky ve Nathan Rosen ile bir araya geldi. Ardından gelen “gizli değişken teorileri” boşluğu doldurmaya çalıştı ve henüz bilinmeyen bir kuvvetin iş başında olduğunu öne sürdü. Sonra deneyciler işe koyuldu.
1950’de New York’taki Columbia Üniversitesi’nde çalışan “Fiziğin First Lady’si” Chien-Shiung Wu, dolaşık parçacıkların gerçekten de kuantum mekaniğinin öngördüğü gibi davrandığını gösterdi. 1964’te Kuzey İrlandalı bir fizikçi olan John Bell, Einstein’ın çok sevdiği gizli değişkenler ile bunlara ihtiyaç duymayan kuantum mekaniği arasında test edilebilir bir sınır önerdi. On yıllar boyunca, gizli değişkenlerin bir etki yaratabileceği tüm boşlukları kovalayan bir dizi giderek daha akıllıca deney gerçekleştirildi. Ancak deneyciler, tüm bu boşlukları ortadan kaldıracak kadar kuantum sistemlerini manipüle etmekte yeterince iyi hale gelene kadar, 2015’in sonlarına kadar beklediler:
Enformasyon ışıktan daha hızlı hareket etmiyordu – en azından Einstein bu sınır konusunda haklıydı – ama ürkütücü olsun ya da olmasın, dolanıklık fizik tarihine kazınmıştı.
Tüm bunların, fizikçilerin yumruk kavgalarını çözmekten çok daha büyük etkileri vardır. Kuantum teknolojisi adı verilen gelişen bir alanda, bir zamanlar sadece tuhaf olarak kabul edilen kuantum mekaniksel etkiler artık kullanılmaya başlanmıştır. Dolaşıklık, sensörlerin ve navigasyonun hassasiyetini büyük ölçüde artırmaya, kuantum destekli ağların temel hacklenemezliğini desteklemeye ve yeni bilgisayarların, mevcut süper bilgisayarları durma noktasına getiren bazı sorun sınıflarını çözmesini sağlamaya yardımcı olabilir. Einstein, dolanıklığı ürkütücü olarak adlandırdı ve belki de öyledir; seksen yıl sonra, bunun da yararlı olduğunu kabul ederdi.
Kaynak
Bu makale ilk olarak The Economist dergisinin 16 Mart 2017 tarihli Economist açıklamaları bölümünde yayınlanmıştır .