Kuantum Mekaniği & Felsefe I: Yolların Süperpozisyonu — Thomas Metcalf
I. Giriş: Bir Hikaye
Size karmaşık ve sezgilerimizle çelişecek bir hikaye anlatacağız1. Hikâyenin (analoji yoluyla) anlattığı gerçek dünya durumları (mikroskobik parçacık ve sistemlerin ölçümü) karmaşık ve sezgilerimize aykırı olduğu için hikayenin kendisinin de öyle olması gerekir.
Evinizde bir parti verdiğinizi varsayalım. Evinizde sadece iki kapı var: ön ve arka kapı. Misafirlerin %60’ından yiyecek, %40’ından içecek getirmelerini istediniz diyelim.
1. Yollar
Hikayemizde yaşanan ilk tuhaf şey misafirlerin eve girerken seçtikleri yollarla alakalı.
Mutfaktayken ilk misafirinizi görüyorsunuz. Ona hangi kapıdan geldiğini sorduğunuzda, %70 ön kapıdan %30 da arka kapıdan girdiğini söylüyor. Bununla vücudunun çoğunun ön kapıdan, kalanının da arka kapıdan girdiğini mi ima ediyor? Hayır, aslında eve giriş şekli %70-ön-kapı-yönünün, %30-arka-kapı-yönünün bir kombinasyonuydu. Yani, ilk misafirin %100’ü %70 oranında ön kapıdan, %100’ü de %30 oranında arka kapıdan evinize girdi.
2. İzleyiş
Hikayemizde yaşanan ikinci tuhaf şey misafirleri izleyince (konumlarını ölçünce) yaşananla ilgili. Durumun tuhaflığından ötürü ön kapıya bakıp insanların nasıl geldiklerini izliyorsunuz.
Misafirlerin yaklaşık %70’inin ön kapıdan girdiklerini ve tümüyle normal gözüktüklerini fark ediyorsunuz. Onlara hangi kapıdan geldiklerini sorduğunuzda %100 ön kapıdan geldiklerini söylüyorlar. Arka kapıyı izleyen arkadaşınız da aynı şeyi, misafirlerin %30’unun arka kapıdan girdiğini, onların %100 oranında arka kapıyı kullandığını %0’ının da diğer kapıyı kullandığını görüyor.
3. Gözlemin Etkisi
Hikayemizde yaşanan üçüncü tuhaf şey gelmekte olan misafirleri izlemenin yanlarında getirdikleri ürüne (yiyecek ya da içecek) olan etkisiyle alakalı.
Kimse kapıları izlemezken misafirlerin %60’ı yiyecek, %40’ı da içecekle mutfağa giriyor. Fakat ön kapıyı izlemeye başladığınızda bu kapıdan gelenlerin %50’sinin yiyecek, %50’sinin de içecek getirdiklerini ve mutfağa gelen yiyecek içeceklerin gerçekten de 50-50 olarak bölündüğünü fark ediyorsunuz. İzlemeyi bıraktığınızda ise bu oran 60-40’a geri dönüyor. Bu gözlemlerinize dayanarak bir şekilde bir kapıdan %100 şekilde girmenin, bazen getirilen eşyanın değişmesine neden olduğu sonucuna varıyorsunuz.
(Diyelim ki pencereden baktığında arkadaşınız Ahmet’in yemekle eve yaklaştığını gördünüz. Hangi kapıdan girdiğini izlemezseniz mutfağa %100 olasılıkla yemek bırakacak. Fakat hangi kapıyı kullandığını izlerseniz %50 ihtimalle içecek getirmiş olacak.)
4. Bilgi
Hikayemizde yaşanan dördüncü tuhaf şey, misafirlerin %100 bir kapıyı %0 da diğerini mi yoksa %70 biri %30 diğerini mi kullandıklarıyla alakalı. Görünüşe göre, sahip olduğunuz bilginin kendisi misafirlerin hangi eşyayı getireceğini belirliyor ve misafirler nedensel bir temaslarının olmadığı uzay bölgelerinden etkileniyorlar.
Bu sefer farklı bir şey denemeye karar verip ön kapıyı kilitlediğinizi ve mutfağa gidip iki kapıya da bakmadığınızı varsayalım. Bu sefer misafirlerin sadece %30’u, yarısı yiyecek yarısı içecekle geliyorlar. Peki neden? Çünkü sadece arka kapıyı kullandıklarını biliyorsunuz ve bir kapıyı %100 kullanmanın hangi eşyayı getirdiklerini “sıfırladığının” farkındasınız. (Gelen bu yeni misafirlerin hepsi arka kapıyı kullanıyor fakat bir şekilde ön kapının kilitli olması, yanlarında getirdikleri eşyanın ne olduğunu kapı kilitlendiği andan itibaren değiştiriyor. Bu etki o kadar ani ki ön kapının kilitli olduğu bilgisi, arka kapıdan gelen misafirlere ışıktan hızlı şekilde iletilmiş gibi duruyor.) Ön kapıdan girmeyen diğer misafirlerse kapının kilitli oluşundan yine de etkilenmiş durumdalar. Geri dönüp kapıyı açtığınızda ise yiyecek-içecek oranı tekrardan 60-40’a geri dönüyor. (Neden arka kapıyı kullananlar ön kapının kilitli oluşuyla “ilgileniyor” hatta öyle olduğunu biliyorlar?)
(Özellikle, kapıları izlediğinizde yiyecek-içecek oranı 50-50’ye geri dönünce misafirlerin neden yiyecek ya da içecek getirmeyi tercih ettikleri hakkında hiçbir açıklamaları olmuyor. Evlerinden yanlarında yiyecekle mi yoksa içecekle mi çıktıkları dâhil yaptıkları hiçbir şey, hangisini getireceklerini belirlemiyor.)
5. Sonuç: Süperpozisyon
Peki girişleri izlemediğinizde, misafirler genel olarak mutfağınıza nasıl girmektedir?
Ne %100 ön kapıdan ne de %100 arka kapıdan giriyorlar. Çünkü bu durumda yiyecek-içecek oranı 50-50’i olurdu.
Aynı anda iki kapıdan birden girmiyorlar. Onları izlediğinizde ye ön kapıdan ya da arka kapıdan girdiklerini görüyorsunuz.
Hiçbir kapıyı kullanmıyor da değiller. İki kapıyı da kilitlediğinizde eve kimse girmiyor.
Misafirler evinize fizikçilerin “süperpozisyon” dedikleri, %70-ön-kapı, %30-arka-kapı’dan oluşan bir şekilde giriyorlar. İzlendiklerindeyse süperpozisyonda olmadıkları görülüyor. Peki izlemek neden önemli? (Ne “izlemek” sayılır?)
II. Matematik ve Fizik Arasındaki Fark
“Parti” hikâyesi mikroskobik sistemler hakkındaki gerçek deneylere karşılık geliyor2. Herkes ölçüm sonuçları hakkında hemfikir. Kuantum fiziği, deneylerin sonuçlarını geliştirilen diğer teorilere kıyasla daha yüksek bir kesinlikle tahmin etmemizi sağlıyor3. İnsanların anlaşamadıkları konu, gerçek dünyada ne olduğudur. Schrödinger denkleminin4, sistemlerin zaman içerisinde nasıl evrileceğini tahmin etmede fazlasıyla isabetli olduğunda hemfikiriz. Fakat kimse bu parçacıkların gözlemimizden önce veya sonra aslında ne yaptıkları konusunda emin değil5.
Cevap, bazı açılardan felsefi sonuçları olan felsefi bir tercihtir. Bunlardan serimizin bir sonraki yazısında bahsedeceğiz6.
Notlar
- Bu örnek Albert’teki (1992: ch 1) bir metaforun farklı bir versiyonudur. ↩︎
- Genelde foton ve elektronlar, çoğunlukla da spin özellikleri; bkz. Albert 1992: 1, n. 1. ↩︎
- Ismael 2014; Polkinghorne 2002: 39-40; Greene 2011: 201. ↩︎
- Merak ediyorsanız denklem şöyledir (Polkinghorne 2002: 104-05):
Bu, bir sistemin belirli bir zamandaki durumunu tahmin etmenin bir yoludur. ↩︎ - Bunu bize söyleyebilecek deneysel araçlarımız da yoktur. Hatta bunu deneysel olarak keşfetmek için yeterli araçlara asla sahip olamayabiliriz; bkz. Albert 1992: 84-92. ↩︎
- En azından ampirik olmayan bir yaklaşımdır. Taraftarlar bazen sadeliğin veya sezginin değerine ya da pozitivist değerlendirmelere başvururlar; bkz. Greene 2011: 209 ve Polkinghorne 2002: 46-56. ↩︎
Kaynakça
- Albert, David Z. (1992). Quantum Mechanics and Experience. Cambridge, MA: Harvard University Press.
- Greene, Brian. (2011). The Hidden Reality: Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos. New York: Random House.
- Ismael, Jenann. (2014). “Quantum Mechanics.” In Edward N. Zalta (ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Spring 2014 edition),
- Polkinghorne, John. (2002). Quantum Theory: A Very Short Introduction. New York: Oxford University Press.
1000-Words Philosophy’de “Quantum Mechanics & Philosophy I: The Superposition of Paths” özgün adıyla yayımlanan bu metin, yazar Thomas Metcalf’ın izniyle Emir Alp Tunaboylu tarafından çevrilmiştir. (Erişim Tarihi: 25 Nisan 2026)
