Einstein ve Kuantum Fiziği

Kuantum fiziği ve ünlü bilginlerin aralarındaki keyifli tartışmalarını anlatan bir alıntı aşağıdadır.
Dinsel atışmalara biraz ara vererek,sizlere bilim pınarından bir yudumda ben tattırmak istedim.

------

Albert Einstein devrimi, gerçek bir devrimdir. Einstein, insan aklındaki bir sıçramadır. Çünkü önce gözlem, sonra hipotez, sonra deney ve en sonra kuram diyen şu çok eski bilim anlayışına son ve büyük darbedir. O, önce düşündü. Ortaya attığı şeyler, herhangi bir denel desteğe sahip değildi ve üstelik kolayca da deneyden geçebilecek gibi görünmüyordu. Ama düşünce daha doğrusu matematik diliyle temellenen bu düşünce sıçraması, deneysel bakışta da bir sıçramayı getirdi. Bakın ne diyor : " Bir kuramın yaratılışı için yalnızca kaydedilmiş olgular topluluğu hiçbir zaman yeterli değildir. Her zaman maddenin kalbine hücum eden insan zihninin özgür bir buluşu eklenmiş olmalıdır "

Einstein, kuantum kuramının öncülerinden olduğu halde sonradan bu kuramın aldığı yeni biçimlere karşı çıktı. Aşağıda *Einstein'in kuantum kuramıyla ilgili çalışmalarını ve kurama yönelttiği eleştirileri size sunacağım. Kuantum kuramına yönelttiği iki büyük itirazı Kutudaki Saat ve EPR deneylerini tanıtacağım. Ancak baştan şunu belirtmek istiyorum. Einstein,kuantum kuramına kendisine yaraşır düşünsel deneylerle karşı çıkmış olsa da zaman Einstein'i değil kuantum kuramını doğrulamıştır.

Anımsanırsa,1905 yılındaki makalelerinden birisi fotoelektrik olayın açıklamasıydı. Einstein,fotoelektrik olayı,ışığın tanecikli yapıda ya da fotonlar halinde alınıp verildiğini varsayarak açıklamıştı. 1924'te Louis de Broglie’nin parçacık-dalga ikiliği fikrini destekledi,foton kavramını ortaya attı, kuantum kuramı ile katıların özgül ısılarını hesapladı, Bose ile birlikte özdeş parçacıklar istatistiğini geliştirdi(Bose-Einstein İstatistiği), kuantum geçişlerine dayanan ve lazerlerin temel ilkelerini ortaya koyan bir makale yazdı ve hatta Max Born’a göre kuantum kuramının olasılıklar cinsinden yorumunu bile ilk öneren kişi oldu. 1920'li yıllardan sonra *yeni kuantum kuramını benimseyen bilim insanları nesli ortaya çıktı. Elektronunun çekirdek çevresindeki hareketi tanımlandı; kimyasal bağlar kuramı bulundu; katı hal fiziği( metaller, elektriksel iletkenlik, manyetizma kuramları) geliştirildi. Bu süreç atom çekirdeğiyle ilgili bilimsel çalışmaları başlattı.

Buna karşın 1928'den itibaren kuramın aldığı son biçimi eleştirmeye başladı. Eleştirisi ilkönce kuramda bir iç tutarsızlık bulmaya yönelikti; bu yöndeki eleştirilerini özellikle Niels Bohr(1885-1962) doyurucu şekilde yanıtladı. Bundan sonra kuantum kuramının deneysel yönden başarısızlığı bulunmasa *veya bir iç tutarsızlığı olmasa da eksik bir kuram olduğunu ve “nesnel gerçeklik” felsefi görüşüne uyan başka bir kuram içinde yer alacağını iddia etti. Böyle yeni bir kuram bulma çabaları sonuç vermese de eleştirileri, özellikle de ünlü Einstein, Podolsky ve Rosen (EPR Deneyi) makalesi, kuantum kuramının şaşırtıcı yanlarını tartışmak bakımından çok yararlı oldu. Bu deneyde(aslında makale özgün bir deney içermez,deney versiyonunu David Bohm,1951'de öne sürmüştür) başlangıçta birbirine bağlı ama sonra birbirine zıt yönlerde hareket eden iki parçacığın birinin spinini (ya da momentumunu) ölçerek öteki hakkında bilgi edineceğimiz temel düşüncesine dayanır.

* 1924 yılında Louis de Broglie, enerjisi ve momentumu belli olan elektron gibi parçacıklara bir frekans ve dalga boyuna sahip dalgalar bağladı. Davisson ve Germer’in deneyleri bu dalgaların girişim yapacak kadar gerçek olduğunu gösterdi. Bu dalgalar, kuantum kuramının Kopenhag yorumunda da yer aldığı halde, de Broglie farklı, “pilot dalga” dediği bir yorum ileri sürdü. Bunun ilk şekli Wolfgang Pauli ve başkaları tarafından şiddetle eleştirildi; ama David Bohm 1950'lerde pilot dalga kavramını içeren, ama aynı zamanda yerel olmayan etkileşmeler içeren bir kuram geliştirebildi. Bu kuram şu anda fizikçilerin büyük çoğunluğunca kabul görmüş değil.