Sedat SADİOĞLU'nun 4 Ocak 2024 tarihli yazısı: Kuantum Fiziği -1-

Gören Göz – 49/1: Tanrı Parçacık Nedir?

Giriş: Milyarlarca yıl önceydi, henüz Güneş yoktu, dünya ve gezegenler ortaya çıkmamıştı. Galaksiler ve galaksiler arasındaki “boşluk” birbirine yakın hatta bitişik haldeydi. Daha da önceki dönemlere gidildiğinde hiçbir genişlemenin olmadığı bir “zaman aralığı” çıkıyordu karşımıza. İşte bu kâinatın ilk doğduğu an olmalıydı. Bir noktadan sonra daha da öteye gidildi. Öyle ki “yaratılıştan” önceki zamana varıldı. Yaratılış çekirdeği(!), madde ve fizikî kanunlarla açıklanamaz haldeydi. İşte CERN'deki deneylerle, her şeyin tek bir şey halini aldığı o “belirsiz ve tarifsiz” yaratılış çekirdeğinin neden ibaret olduğunu açıklayabilecek ipuçlarına ulaşmaya çalışılıyor. Gündemi meşgul eden asrın deneyi denilen çalışmalarda bir bakıma kâinatın ilk günlerine gidildi, küçük yaratılış patlamaları tekrarlandı. Amaç, bu patlamalarla tüm olayların tek bir denklemle ifade edileceği sonuçlara ulaşmaktır. Bilim camiasında, bütün formüllerin temelinde yatan ana formüle ulaşmanın heyecanlı bekleyişi var. Varlık, metafizik eksenli yeni bir tanıma daha kavuşabilir üstelik. Atom teorileri ile ilgili birçok konu açıklanamaz durumda çünkü. Bilimde dönüşüm yapacak, bilimin önünü açacak ve 21. yüzyılın bilimini yapacak yeni dehalar ve yeni keşifler bekleniyor.

Higgs nedir, kimdir?; Teorik olarak Higgs parçacığının her şeyin başlangıcı olduğu ve her şeyin atası olduğu iddiasıdır. Bu iddiayı 50 yıl önce Peter Higgs ortaya atmıştır. Bir kuantum mekaniği fizikçisi olan Higgs, 13,7 milyar yıl önceki ‘Büyük Patlama’dan (Big Bang) sonra parçacıklara kütle kazandıran özel bir atom altı parçacık olduğunu söylüyor. Neredeyse aynı dönemde benzer sonuçlara ulaşan Robert Brout, Francois Englert, Gerald Guralnik, C. R. Hagen, ve Tom Kibble gibi fizikçiler de var. Fakat kısmete bakın ki, bugün bu parçacığın adı diğerlerinin adıyla anılmıyor. 

Elektronlar, protonlar, nötronlar, kuarklar, nötrinoler vs. Bozon ailesinin fertleri ise; fotonlar, alfa tanecikleri, gluonlar vs. Görüldüğü gibi şu ünlü parçacık Bozon grubuna giriyor. Bu yüzden parçacığı o şekilde adlandırıyoruz. CERN, 1984 yılında “Büyük Hadron Çarpıştırıcısı” ile yüksek bir enerji seviyesine çıktı ve Nobel ödülü alan Pakistanlı fizikçi Prof. Abdüsselam’ın teorisini doğrulayan W ve Z Bozon parçacıkları bulundu. Meselenin en az duyulan ve can alıcı kısmı da “simetri kırılması” ve yukarıda ifade ettiğimiz gibi kuvvetlerin vahdet-i birliği (birleşik alan nazariyesi, standart model) olmuştur. Fizik, olabildiğince hadiseleri tek bir prensip ile açıklamak ister ve birbiriyle ilgisi olmayan birçok olayın tek bir mekanizmayla açıklamaya çalışır.

CERN’de süre giden son çalışmaları, kâinatta var olan kuvvetlerin aslında tek bir kuvvet olduğunu göstermeyi hedeflediği söylenebilir. Böylece deneyin ‘tevhid’e hizmet eden açık bir yönü vardır. Açığa çıkarılan sırlar evrende hâkim olan muazzam ilâhi gücün varlığını daha belirgin hale getiriyor. Elbette sayısız gök cisimlerini düzen içerisinde ayakta tutan bir ilâhi güç vardır. Tanımlanabilen belli bir amaca yönelik böyle büyük bir gücün sahipsiz olduğunu iddia edecek kimse bulunmuyor. Tüm evrene hâkim olan bu kuvvet beraberinde yıldızları ve galaksileri de bir düzen içinde tutuyor, dengeyi sağlamada “aracı” ve “vasıta” bir madde veya enerji olmalıdır. Adına ne dersek diyelim, bu akıl almaz enerji ve muazzam denge, her şeye hâkim, sınırsız güce sahip Yüce bir Varlık sayesinde mümkün olabilir. Elbette ki, bu gücün sahibi dünyayı ve tüm evreni yaratan, gücü sonsuz ve her şeye içine alan Allah’tan başkası değildir. Evren hakkındaki bilgilerimizin de (sadece) %4 kadar olduğunu da unutmayalım.

Aşağıda, ilgili bir ayet;

"Güneşi ışıklı, ayı da parlak kılan, yılların sayısını ve hesabını bilmeniz için aya evreler koyan Allah'tır. Allah, bunları boş yere yaratmamıştır. O, ayetlerini düşünen bir toplum için ayrıntılı olarak açıklıyor." (Yunus suresi, 5.Ayet)

Gören Göz – 49/2: Dolanıklık Teorisi Nedir?

Burada, Kuantum fiziğinden bahsetmeyeceğim. Sadece insanı hayrete düşüren bazı atom altı parçacıkların, sanki bilinçliymiş gibi yaptığı hareketlerle ilgili, ‘Dolanıklık Teorisi’nden bilgiler vereceğim. Konu biraz ağır olmakla beraber, açıklayıcı ve güncel örneklerle kolaylaştırılmıştır. Bu konu, yüce Allah’ın, evrendeki her şeyin mükemmel işleyişine delil olup, hayranlık ve hayretler içerisinde bıraktıracak türdendir.

Giriş: İnsanoğlu kendi varoluş tarihi boyunca, bir şeyleri anlamak için en kaba yöntemi yani parçalamayı kullanmıştır. İlk atalarımız taşları birbirine vurarak parçalamış, önce kesici aletler yapmış sonra ateşi bulmuştur. Karnı aç bir aborjin (Avusturya yerlisi) ilk kez bir hayvan kemiğini parçalayıp içinde ne olduğunu anlamak istemiş ve bu hareketiyle iliğe ulaşmıştır. Günümüzde durum, bundan daha farklı değildir. CERN laboratuvarlarında, ‘atomları kafa kafaya ve ışık hızında birbirlerine çarpıştırarak parçalayıp, içinde ne var?’ diye sorgulayıp öğrenmeye çalışıyorlar. Asıl amaç elbette bu mekanizmanın işleyiş şeklini anlamaya çalışmaktır. Çinliler ‘tersine mühendislik’ denilen bir uygulama yaparlar. Yeni çıkan bir teknolojik ürünü parçalayarak devrelerin ya da parçaların nasıl yapıldığını öğrenip kopyalarlar ve Çin malı olarak piyasaya sürerler. Aslında bilim dünyasının da yaptığı yaklaşık budur. Maddeyi parçalayarak içinden çıkan verileri kopyalayıp yeni teknolojiler üretilir. Örneğin, kuantum kilitlenmesi diye atom altı parçacıkların bir davranışı keşfedildi ve bunun kopyalanmasıyla nesneleri havada uçurma teknolojisi geliştirildi. Şu an prototip aşamasındaki çalışma 3-5 yıla kadar tamamlanmış olacak ve “Geleceğe Dönüş” filmindeki uçan kaykay gerçek olabilecektir. Zaten teknoloji denen olgu, doğayı taklit yoluyla üretmek değil mi! Örneğin, yarasalar sonarı kullanır. Eğer yarasalar sonarı kullanmasaydı her yere çarparak uçarlardı. Sonarı yunuslar da kullanır ve sonar ile aralarında haberleşirler. (sonar: Geri dönen ses dalgalarını kullanarak cismin boyut, uzaklık ve diğer verileri görmeye yarayan elektronik alettir.) Peki, bugün geldiğimiz nokta nedir? Maddenin nasıl işlediğini (içeriğini) çözmeye başladık mı? Kuantum teorisi der ki; her şey birbiriyle bağlantılıdır ve her şeyin özü aynıdır. Sanki aynı parçalardan oluşan sonsuz sayıda ‘Lego Parçası’nın oluşturduğu ve sonsuz olasılıklı şekiller gibi. Dahası, bunlar hem parçacık hem de dalga olma özelliğine sahiptir. Kuantum teorisi öyle bir olgudur ki, bunu zihinde tasavvur etmesi çok güçtür. Bu, bir evde oturan insanın, hacim olarak tüm mahalleyi kapladığını söylemeye benzer. Oysa adam sadece evinde oturmaktadır ancak iddia edilen teori, tüm mahalleyi kapladığıdır. Sağduyu bunu idrak etmekte güçlük çekebilir, İşte Kuantum Teorisi böyle bir şeydir.

Dolanıklık Teorisi: Dolanıklık teorisi, evrende bulunan iki dolanık parçanın birbirlerine zıt şekillerinde eylemler sergilemesiyle ortaya çıkmış olan bir teoridir. “Kardeş” veya “bağlı” diyebileceğimiz bu iki farklı parçacık, birbirlerinden uzakta olsalar da, birisi saat yönünde döndüğü sırada diğeri saat yönünün tersi yönünde dönüyor. Bu gibi zıt eylemleri sürekli ve hiç durmadan gerçekleştiren parçacıkları konu alan teori, Viyana Üniversitesi araştırmacıları tarafından oldukça ilginç bir deneyle kanıtlandı. Bu teorideki parçacık yapısı, sadece hem parçacık hem de dalga davranışı göstermekle kalmaz aynı zamanda da yoktur. Işık hızından daha hızlı bir şekilde var olup (sonra) yok olmaktadır ve maddenin özünü oluşturan yapıdır. Yani hem var hem yok, hem bir demir bilye gibi parçacık, hem de bir radyo frekansı gibi dalga olan abartılı bir şeyden bahsediyoruz. Bu öyle bir yapıdır ki, evrenin her yanına homojen olarak yayılmıştır (aynı boşluk gibi!). Boşluk her yerde vardır. Kuantum teorisi der ki boşluk diye bir şey aslında yoktur. Gece yıldızlara baktığınızda gördüğünüz o karanlık uzay boşluğunda aslında gözle göremediğimiz parçacıklar var olup, yok olarak kuantum durumları geliştirirler. “Bu öyle bir hızdır ki, yok olan bir kuantum durumlu parçacığın yerine, aynı anda bir başka kuantum durumlu parçacık gelir ve böylece boşluğa yer vermeden yer değişimi gerçekleşir.” Sonuca gelirsek, oluşum bu haliyle abartılı gelebilir, ancak etkileri (işlevleri) büyüktür ve bazıları gözle görülebilir.

Aşağıda ilginç bir hikâyecik:

“Karamsar bir adam, iyimser bir adam ve bir fizikçi, bulutsuz bir gecede gökyüzüne bakmışlar. Karamsar adam, "Ne kadar büyük bir boşluk var!” demiş. İyimser olanı ise,"Ne kadar da çok yıldız var!" diye ona karşılık vermiş. Fizikçiye gelince, “Kim bilir oralarda neler var!” demiş. Çünkü bilim dünyası son yarım asırdır ne gördüklerinden ne de göremediklerinden pek emin olamıyor, ancak araştırmaktan da geri kalmıyor.

Kuantum Dolanıklık Olgusu: Birbirlerinden tamamen ayrı uzakta iki parçacığın birbirleriyle ışık hızından daha hızlı bir şekilde iletişim kurmasına denir. Bu Einstein’ın (ünlü Alman fizikçi), “ışıktan daha hızlı bir şey olamaz!” görüşüne terstir ancak Einstein’ın da yanılgılarından birisi de budur. Einstein, aynı hatayı ısrarla “evrenin genişlediği” teorisine muhalefeti ile de göstermiş ancak daha sonra hata yaptığını açıklamıştır. Ölüm anına kadar ışık hızından daha hızlı varlıklar konusu zihnini sürekli kurcalamıştır.

Kuantum dolanıklığı, birbirinden binlerce kilometre uzaktaki objelerin (nesnelerin) birbirleriyle aynı anda etkileşime geçebileceklerini söyler. Bu da bilim insanlarının zihninde pek çok çağrışım yaratır, örneğin ‘kelebek etkisi!’. Bilim insanları, “Dünyanın bir ucunda kelebek kanat çırpsa diğer ucunda duyulur!” derler. Başka çarpıcı bir örnek; Bazen aklınıza biri gelince, sizi araması ya da sizin onu aramanız gibi. İşte bu örneği kuantum dolanıklığıyla açıklayabiliriz. Aslında siz düşündünüz için aramıyor, arkadaşınız sizi aramaya karar veriyor ve aklından geçiriyor. Bu düşünce de bir kuantum dolanıklığı durumudur. Bu kuantum durumunu aranızdaki bağ sayesinde ve farkında olmadan, ışıktan daha hızlı bir şekilde size iletiyor. Sizin de aklınıza, siz daha düşünmezken arkadaşınız arıyor veya hemen sonra da siz arıyorsunuz. Bu parapsikoloji değil, (aslında) kuantum düşüncesidir. 

“Ey Rabbimiz, ne gizlersek (aklımızdan bile geçirsek), ne açıklarsak (gizli bile yapsak) şüphe yok ki Sen bilirsin. Zaten yerde (yaşarken)  ve gökte (düzeninin muhteşem kontrolünden dolayı) hiçbir şey Sen’den gizli kalmaz/kalamaz!”  (İbrahim Suresi, 38.Ayet)

(NOT: Kırkdokuzuncu bölümün sonu…)