young deneyi

• fizik dünyası tarafından 'tüm zamanların en güzel deneyi' olarak anılır. deney şöyle:
  bir ışık kaynağının önüne tek yarıklı bir engel koyalım ve engelin arkasında da bir ekran olsun. ışığı engele yansıttığımız zaman, ışık sadece engeldeki tek yarıktan geçip ekranın üzerine düşer ve ekran aydınlanır. ekrandaki aydınlanma, tam olarak yarığa tekabül eden noktada en fazla, geri kalan bölgelere düşen aydınlanma daha az olur.
  çünkü foton birim zamanda yarığın tam karşısına tekabül etmeyen bölgelere daha az düşer. yarığın karşısındaki ekrana, birim zamanda birim alana düşen foton sayısı daha fazla olur.
  eğer tek bir yarık varsa, klasik mantık da kuantum mantığı da aynı sonucu alır.
  
  aynı ışık kaynağı 2 adet yarığı olan engelden geçerse, ışığı gönderdiğimizde bu sefer klasik mekanik şöyle bir tahminde bulunur; tıpkı tek bir yarıkta olduğu gibi çift yarıkta da birim zamanda, birim alana düşen foton sayısı daha fazla olacaktır (tek bir yarıktan 10 tane foton geliyorsa çift yarıkta 20 tane foton gelir ve dolayısıyla aydınlanma çok daha fazla olur. yani hem aydınlanan bölge genişler hem de aydınlanmanın miktarı daha fazla olur.).
  fakat bu tahminlerden sonra bu deneyi yaparsak, doğanın bu şekilde davranmadığını görürüz;
  aydınlanma bölgelerinde kırınım ve girişim desenleri oluşur. yani bazı bölgelere hiç foton düşmez, dolayısıyla bir bant deseni görürüz karanlık-aydınlık-karanlık-aydınlık... diye.
  bu deneyin sonucu, kuantum mekaniğinin henüz çok yeni olduğu dönemde çok sürpriz bir sonuçtur.^*
  aynı deneyi foton değil de elektronlar için gerçekleştirirsek, yine aynı sonucu görürüz, dolayısıyla 'parçacıklar dalga şeklinde davranıyorlar' sonucuna ulaşırız. ve eğer yarıktan ne kadar ışık geçtiğini ölçmeye çalışırdak, kırınım desenini bozarız. sistem klasik mekanikteki gibi davranıp sadece birim zamanda birim alana düşen aydınlanma miktarını arttırır. yani, sistem üzerinde yapılan ölçüm aslında sisteme müdahale etmektedir. ve bu müdahale sistemi bozar.^* bu da demek oluyor ki kuantum mekaniğinde ölçüm aleti de sistemin bir parçası haline gelir ve sistem, ölçüm yapılmadan önceki halinden bozulur.
  
  not: kaynağını hatırlamadığım ve üzerinde düzenlemeler yaparak kaydettiğim notlarım arasında bulunmus notlardan biri bu yazı.
• benim merak ettiğim başka bir şey var ve aydınlanılmayı bekliyorum. bir ışık için çift yarık oluşturmak kolay. iğne ucuyla bile oluşturulabilir bu düzenek fakat iş elektronlara gelince kafam basmıyor, çarklar duruyor.
  
  şimdi bu elektron denen parçacık çift yarıktan geçiyor deniyor fakat elektron çok çok çok ufak bir parçacık. ııııı ıı ıııııı şeklinde atomlarla bi duvar oluşturalım. boşluklara da çift yarık diyelim. bu elektron atomların içinde çok çok çok ufak yer kaplıyor. bir atoma kilise dersek elektron kilisenin içindeki bir bilye kadar. durum bu olunca bu elektron için her yer aslında yarık olmuş oluyor? çift yarıktan değil de herhangi bir atomun içinden de geçebilir. oradaki her atom aslında onun için bir yarık değil midir? atom elektrondan binlerce kat büyükken elektronun boyutunda bir yarık nasıl oluşturuluyor?
• ateistlerin öğrendiğinde diz çöküp tövbe istediği deney
• evrenin sen bakarken soyunamıyorum deme şekli.
  werner heisenberg'ın belirsizlik ilkesinin temellerinden birini oluşturur.
• deney detaylıca zaten anlatılmış başlıkta.
  ancak bu deneyde önemli olan, ve başlıkta çok detaylıca değinilmemiş olan, ve tüm fizik dünyasını şoke eden, ve çıkmaza sokan detay şudur:
  
  elektonlar çift yarık deneyine sokulduğunda parçacık gibi davranacakları düşünülürken, dalga gibi davranırlar. fizikçiler buna şaşırır ve deneye elektronların yarıklardan geçerken nasıl davrandıklarını ölçümlemek üzere düzeneğe ölçücü sistemler bağlarlar (gözlemci). ve şoke eden bir durum ortaya çıkar: elektronlar gözlemlenmiyorken (ölçümlenmiyorken) dalga gibi davranırlarken, gözlenmeye başlandıklarında birden aynı elektronlar aynı deneyde parçacık gibi davranmaya başlamışlardır.
  
  bu şok edeci bir durumdur.
  acaba elektoronlarda bilinç mi vardır da, gözlenlendiklerini anlayınca birden davranışlarını değiştirmişlerdir?
  yoksa evren gercekten bir matrix, bir similasyon mudur da, veri tasarrufu için, sadece izlenen bölgedeki evreni oluşturur, gözlenlenmeyen bölgede oluşturmaz (kimse izlemiyorken, düşen bir ağaç ses çıkarır mı felsefi sorusu) .
  
  bu o kadar şok edici bir durumdur ki, hala açıklanamamıştır. açıklamaya zorlayan zorlama teoremlerle geçiştirilmektedir. bu atomik boyutlardaki kuantum dünyasıdır.
  
  bu o kadar olağanüstü bir durumdur ki, o güne kadar bilim newton'dan beri deterministken, yani aynı koşullarda aynı sonuçları veren bir evreni tanımlıyorken, birden belirsizlik ilkesi gelmiş, ve aynı koşullarda aynı sonuçları vermeyen bir evren oluşmuştur, yani indeterminizm belirmiştir.
  
  bu, bilim determinist olduğu için o güne kadar determinist yorumlar yapan büyük felsefecileri de sarsan bir durumdur. yani neden-sonuç ilişkisini bile çökertebilecek bir durumdur. bazı felsefeciler bu indeterminizmin çıkması ile felsefi evren yorumlarını, neden sonuç doğrusallığını da değiştirmeye başlamışlardır.
  
  deneye dönecek olursak, bu deneyi yorumlayan en büyük iki teorem vardır.
  
  1. kuantumdaki bu garip durum bazı şeyleri hala keşfetmediğimizden açıklanamamaktadır. aslında gözlemci gözlenene etki etmez. yani belirsizlik ilkesi de aslında determinist bir kurala bağlıdır ancak hala onu keşfedemedik. ancak bunu açıklayacak denklem eninde sonunda keşfedilecektir.
  bu denkmeme her şeyin teoremi, theory of everything denir. bu denklem bulunduğunda kuantum ile makro evrenin newton'sal fizik kuralları bağdaştırılacak, gariplik ortadan kalkacak, ve evreka denecektir.
  
  2. bu deneyin ikinci yorumu, bohr ve arkadaşlarının ortaya attığı kopenhag yorumu'dur. buna göre biz birşeyleri hala keşfedemediğimiz için anlayamadığımız için indeterminizm, belirsizlik ilkesi yoktur kuantum dünyasında; zaten kuantum dünyası doğası gereği doğuştan indeterminiktir, yani biz her şeyi anladık, ve gördük ki evren determinist değil, belirsizlik üzerine kuruludur. ve gözlemci gözleneni bile etkileyebilir.
  
  ancak bu da kuantum dünyasındaki indeterminist dünyadan, newton ve einstein fizik kuralarına bağlı determinist makro evrenin nasıl oluştuğuna açıklık getiremeyen, garip bir durum ortaya çıkarır. bu da açıklanamayan bir durumdur şu an için.
  
  deneyin güzel bir görseli, anlatımı için:
  
  (bkz: https://www.youtube.com/watch?v=q3h7wr_ir3w)
• ışınların yarıktan geçtikten sonra neden sıfırdan yayılan bir dalgaymış gibi hareket ettiğini anlayamasam da çok ilginç bir deney hakkaten. yine de elektronların gözlemlenirken parçacık, gözlemlenmezken dalga özelliği göstermesi konusu bana çok tıraş geliyor. troll mu bunlar aq niye öyle bişey yapsınlar. başka deneyler daha yapılsa bence bunun da altından bişeyler çıkar.
• ölçüm araçlarının young deneyineki muhtemel etkisini kaldırmak için 1999 yılında geç seçim kuantum deneyi isminde bir deney yapılmış. yeni deneyde perde yerine ışığın hangi yarıktan geçtiği bilgisini verecek bir düzenek kurulmuş. sonuç değişmemiş, yani bilinçli gözlem ışığın yol bilgisini etkiliyor. durumu teyit için 2001 yılında daha karmaşık bir düzenek oluşturulmuş ve bilinçli gözlemin sadece sonucu değil parçacığın geçmişini de etkilediği kanısına varılmış.
  
  peki bilinç denen şeyin bir seviyesi var mı, örneğin bir maymunu deneyin sonucuna göre farklı tepkiler verecek şekilde eğitmiş olsak maymunun gözlemi deneyi etkiler mi? yada gelişmiş bir yapay zeka bu deneyi yaptığında yol bilgisini görecek mi?
• evrende ki olasılıkları düşündürür. gözlemi gerçekleştiren bilincin ne denli önemli olduğunu anlamanızı sağlar.
• bilinç kavramının belirsizliğinden yola çıkılınca olayın başka bir şekilde açıklanabilme ve test edilme ihtimali olduğunu düşünmektediyim.
  
  aynı kaynaktan aynı anda çıkan fotonların birbirleriyle dolanık olduğu biliniyor. yani fotonların birisi üzerinde yapılan bir değişiklik kısmen diğerini de etkiliyor. peki dolanıklık sadece bu fotonları değil de ilerledikleri yol boyunca temas halinde oldukları atomları da kapsıyorsa. fotonla atom arasındaki bu dolanıklık atomla temas halinde olacak sonraki fotonun sapacağı yönü etkiliyorsa. böyle bir dolanıklık durumu varsa deney dalga fonksiyonu olmadan açıklanabilir.
  
  deney tek yarıkla yapıldığında perde üzerine düşen desen, lazerin ilerlediği doğrultuda belli bir açı aralığında her yöne eşit miktarda dağılıyor (küme deseni). bu durumun basitçe ışığın kırılması olduğunu düşünmekdeyim. sonuçta her madde yeterince inceltildiğinde ışığı kırarak da olsa geçirir. fotonların superpozisyon durumu da lazer demetindeki her fotonun yarıktan geçerken kırılarak veya yansıyarak yön değiştirmesine sebep oluyor. yani her foton yarığın içinden doğrudan değil kırılarak veya yönünü değiştirerek geçiyor. ayrıca yarıktan geçerken yarıktaki atomlarla da dolanık duruma geçiyor. perdeye düştüğünde ise yarıktaki dolanık olduğu atomun ışık geçirgenliğini etkileyen bir tepki üretiyor. tek yarıkta bu durum pek dikkat çekici bir sonuç üretmiyor, fotonlar çok homojen olmasa da perde üzerine dağılıyor.
  
  deney çift yarıkla yapıldığında;
  foton1: fırlatılan ilk foton çiftindeki ilk foton olsun (foton2 ile dolanık)
  foton2: fırlatılan ilk foton çiftindeki ikinci foton olsun (foton1 ile dolanık)
  
  foton3: ikinci foton çiftindeki ilk foton (foton4 ile dolanık)
  foton4: ikinci foton çiftindeki ikinci foton (foton3 ile dolanık)
  
  yarık1: sağ yarıktaki atom (foton1'in ve foton3'ün geçtiği atom)
  yarık2: sol yarıktaki atom (foton2'in ve foton4'ün geçtiği atom)
  
  perdenin ortasındaki alana ilk olarak düşen foton1 ve foton2, perdedeki aynı atoma çarptıklarında dolanık oldukları yarık1 ve yarık2 atomlarının üzerlerinden veya yakınlarından geçecek olan foton3 ve foton4'ün hangi açıyla sapacaklarını belirleyen bir tepki oluşturuyor. ancak bu aşamadan sonra tek yarıklı durumdan farklı olarak fotonlar birbirlerinin dolanık oldukları yarıklardakı atomların durumunu da etkiliyor. yani foton1, yarık2'nin bir sonraki ışığı kırma derecesini, foton2 de yarık1'in sonraki ışığı kırma derecesini değiştiriyor. yani yarık1 bir yarık2'deki atomlar üzerlerinden geçen fotonlar sayesinde birbirlerine dolanık hale geliyorlar ve ışığı ne kadar kıracakları bilgisini birbirleriyle karıştırıyorlar. kırılma açısındaki bu değişiklik sebebiyle perde üzerine düşen her foton belirli bir açıyla bir önceki grupdan uzaklaşıyor bu durum arka arkaya tekrarlandığında girişim deseni oluşuyor. geç seçim kuantum deneyinde girişim deseni oluşmayan durumların sebebi ise fotonların prizma kullanılarak farklı atomlar üzerine düşürülmesi ve dolanıklığın engellenmesi olabilir.
  
  üşengeçliğimden bu durumu test etmeyi sürekli erteledim artık ertelemekten de vazgeçtim. test etmek isteyen birileri olursa yarıkların hareketli bir plaka üzerine açılması gerekiyor yani ilk grup fotonun yarıkta temas halinde olduğu atomlarla sonraki grubun temas halinde olduğu atomlar aynı olmayacak kadar hızla hareket eden bir yarık plakası veya üzerine iki yarık açılmış hareketli bant düzeneği kurulması lazım. düzenek doğru kurulursa girişim deseni oluşmaması lazım. hatta sabit yarıklı bir düzeneğe göre daha net bir çift yarık projeksiyonu oluşması gerekiyor.
  
  ikinci olarak ortası boş bırakılmış ve arka tarafı gökyüzüne bakan bir perde kullanılabilir, yani ortaya düşecek olan fotonlar yarık üzerinde dolanıklık tepkisi başlatmamaları için uzaya gönderilecek.
  
  belki benim anlattığım şekilde değildir ama eğer bu dolanıklık durumu varsa ve kanıtlanırsa fiber optik sistemlerle yapılan veri işleme iki katı hızlandırılabilir. veri işleme yapılmayacaksa anlık olarak tek taraflı veri akatarımı mevcut yöntemlere göre çok daha kolay bir şekilde yapılabilir. dolanıklığın ortam zamanında geriye doğru etkileri de söz konusu olabilir ki bu sihirden daha öte sonuçlar doğurur.
• sokak lambası gibi olma ey yar kime yandığın belli olsun