Kuantum fiziği nedir?

Nedir Şu Kuantum Fiziği

Nedensellik (determinizm) kavramını nasıl etkilemiştir? Kuantum ne demektir? Elektronun ve ışığın yapısı tam olarak nasıldır? Klasik fizikle Kuantum Fiziği arasındaki farklar nelerdir? İnsan hayatı ve hastalıkların tedavisinde etkili midir? Nedir şu Kuantum Fiziği?
Şüphesiz ki Kuantum Teorisini açıklarken bunlara benzer birçok sorunun cevabını vermemiz gerekir. Konuyu daha iyi kavrayabilmek için ilk olarak temel birkaç kavramın tanımını yapmak da fayda var;

Kuantum ve Kuantum Fiziği Nedir?

Kuantum kelimesi Almancadır ve “miktar” anlamına gelir. Max Planck tarafından enerjinin bölünmez en küçük parçası olarak tanımlamıştır. Kuantum Fiziği ise “doğanın en küçük parçaları” yani küçük dünya diye adlandırılan “mikrocosm” ile ilgilenen bir kuramdır. Konu olarak atomlar, atom çekirdekleri, bu çekirdeklerin yapıları ve onları oluşturan parçacıklar ile bu parçacıklar arası etkileşimleri inceler.

Determinizm (Nedensellik);
Determinizm evrenin veya olayların ya da bir bilimsel disiplinin alanına giren tüm nesne ve olayların önceden belirlenmiş olduğu, onların öyle olmalarını zorunlu kılan birtakım yasa veya güçlerin etkisiyle meydana geldiklerini ileri süren öğretiye verilen addır.
Başka bir söyleyişle felsefe bağlamında, ahlâkın kapsamına giren seçimler de dahil, bütün olayların Özgür iradeyi ve insanın başka türlü davranabilme imkânını kabul etmeyen birtakım önceden var olan zorunlu nedenler zincirinin zorunlu olarak belirlediğini savunan teoridir. Buna göre insan iradesinin söz konusu zorunlu nedenler zincirine etkisi olmadığından olayların meydana gelişinde nedenlerin gücü bulunmaktadır. Böylece nedensellik ilkesi determinizmde temel İlke olarak kabul edilmektedir. Çünkü determinizme göre evrende akli bir yapı ve düzen vardır, dolayısıyla belirli nedenlerin veya durumların bilgisine sahip olunduğunda, o nedenlerin veya durumların ortaya çıkartacağı olayların bilgisini elde etmek mümkündür.
Kuantum kuramı determinizmi yerle bir etmiştir.Temelinde belirsizlik yatan bu kuram her şeyin belirli olduğunu savunan Nedensellik ilkesini bir elektronun yörüngeler arası geçişini belirleyen herhangi bir etki olmadığını ve bu geçişlerin tamamen belirsiz,saptanamaz bir şekilde olduğunu öne sürerek yıkar.Bu kurama göre bir elektronun klasik fizikteki hesaplamalarla aynı anda hem hızının hem de konumunun bulunması mümkün değildir.Bu kanıya ışığın yapısı incelenerek varılmıştır.Işığı oluşturan yapı bir parçacık mıdır? Yoksa bir dalga mıdır? Soruları klasik fiziğin açıklanmasında kullanılan dilin ötesinde bir açıklama gerektirdiği için bu kuramı açıklamak yeni bir dilin oluşmasına bağlıdır.Her iki ihtimalin yani ışığın yapısının hem dalga hem de parçacık olması ihtimali klasik fizikte açıklanamayacak bir durumdur.En son iddia edilen görüş ışığın ne parçacık ne de kendi başına bir dalga olduğudur.Kimya derslerinden alışık olduğumuz tüm maddelerin atomlardan oluşması ve bu atomlarında kendi içlerinde elektron,proton,nötron gibi parçalıklardan meydana gelmelerini Kuantum Fiziği’nin merceğiyle bakarsak ve incelersek atomların parçalanmasının sonunun olmadığını görebiliriz.Bunu klasik fiziğin mercekleriyle baktığımızda anlamak mümkün değildir. Bu olayı tam olarak kavrayamamış olmanız ihtimaline karşı somut bir örnekten yola çıkarak açıklayabiliriz.Kendinizi 5 yaşınızdaki halinizle düşünmeye çalışın.Bir gün anneniz size meşhur matruşka bebeklerinden bir tane alır ve sizi bu inanılmaz oyuncağınızla baş başa bırakır.Biraz kurcalarsınız sonra bebeğin ortadan bölünebildiğini fark edersiniz ve sonra onu bölersiniz.Ama o da ne?!İçinden bir tane daha o inanılmaz bebekten çıkmıştır.Ve sonra yine bölersiniz.Ve bir tane daha.Ve bunun bir sonunun olmadığını düşünün.Henüz o yaşta Maurane’nin “Ayrıştır,ayrıştır,ayır. Bu işin sonu yok” sözünü bizzat kendiniz denemiş olarak bulursunuz.Bu örnek her ne kadar Kuantum Kuramı için geçerli olsa da çekirdekteki nötron ve proton’ların daha küçük parçacıkları olan kuarklardan öteye bir parçacığın olup olmadığı sorusu bilim insanlarınca henüz cevap vermesi zor bir soru olarak görünmektedir.
Klasik fizik ile kuantum fiziği arasındaki fark nedir?
- Klasik fizikte uzay ve zaman süreklidir. Kuantum Fiziğinde süreksiz ve kesiklidir. Bu bakımdan Klasik fizikte nesnelerin özellikleri sürekli birer değişkendir. Oysa ki Kuantum Fiziğinde tüm bu değişkenler süreksiz olup ani sıçrayışlarla bir durumdan diğerine geçiş olur.
- Klasik fizikte determinizm yani “belirlilik” vardır. Oysa ki Kuantum fiziğinde olaylar determinist olarak gelişmezler. Daima belli bir olasılık yüzdesi bulunur.
- Klasik fizikte bulunan determinizm nesnellikle el ele gider. Yani, nesnelerin birbirlerinden bağımsız oldukları ve her bir nesnenin çevresinden yalıtılarak incelenebileceği inancı ve görüşü vardır. Oysa ki Kuantum Fiziğinde nesneler birer enerji dalgası olarak görüldüğünden klasik anlamda “nesnellik” kaybolmaktadır. Yerine bütünsel bir etkileşim ve evrende sıçramalarla değişim kavramları ileri sürülmektedir.
- Kuantum Kuramı gözlenen ile gözleyeni ayrı saymaz. Yani, biri diğerini etkileyip değiştirebilir. Bu bakımdan bağımsız nesne kavramı yok olduğu gibi etki edip dönüştürme yeteneğinin sadece canlılara ait olmadığı da söylenebilir.
Kuantum Fiziği’nin İnsan Hayatındaki Etkileri Nelerdir?
Bilim dünyasını doğduğu günden bugüne heyecanlandıran ve üzerinde daha fazla araştırma yapmaya yönelten Kuantum Fiziği’nin Klasik Fizik’ten birçok sebepten dolayı ayrılması,onun sınırlarının ve yapısının çok farklı oluşu ve hayatımıza girme çabalarını sindirmek yada onu alıştığımız bakış açısından farklı bir bakış açısıyla bakmamız gerekliliği çabuk gerçekleşmesini bekleyebileceğimiz bir durum değildir.Ama Kuantum’dan yola çıkılarak yapılan çalışmalar;Kuantum Düşünce Yöntemleri,Kuantum Tedavi Yöntemleri,Kuantum Fiziği temel alınarak yapılmış bilgisayarlar daha şimdiden hayatımızda önemli değişiklikler yapacak gibi görünüyor.

Kuantum Fiziği ile geliştirilmiş bir teknolojik cihaz var mıdır?
Kuantum bilgisayarlar konusunda çalışma yapan IBM-Almaden araştırma merkezi 2000 yılında 5-qubitlik kuantum bilgisayarı geliştirdi. Geleneksel Aristo mantığı üzerine kurulmuş bilgisayarlarımız saniyede milyarlar düzeyinde işlem yapabilmekteyken bu bilgisayarlar saniyede 10 trilyon kayan noktalı işlem yapabilmektedir.Peki bunun günümüz teknolojisine faydası nedir? Somut olarak bize yansımaları ne yönde olacaktır? Bir oyun tutkunuysanız milyonlarca kat daha hızlı bir işlemci,tasarımcıysanız çok daha fazla detay aklınıza gelebilir.Bunların yanı sıra Kuantum Fiziği’nden faydalanılarak yapılmış bu bilgisayarlar Internet Şifreleme Ve Güvenlik Politikalarının tamamıyla değişmesi anlamına gelmektedir.Kuantum Kriptoloji sistemleri internet sunucularından tutunda orduların şifreleme sistemlerine kadar uzanmaktadır.Yani daha güvenli bir sanal dünya.


Kaynaklar;
zamandayolculuk.com Cetin BAL
kuzen.net "Kauntum Bilgisayar"
Cemal Yıldırım "Bilim Felsefesi"