Bu aşamada, her şeyin enerji yani enerji paketlerinden oluştuğuna inanan bilim insanları ışığı incelemeyi önceliyorlar.
Işığın kaynağı nedir?
Nasıl bir mekanizmaya sahiptir?
Kütlesi var ise kaç kilodur?
Gibi, gibi…
Zaman geçtikçe bu basit soruların yerini daha üst düşünceler alıyor.
Işığın maddenin ayrılmaz bir parçası olduğu,
Ya da bir parçacık olduğu,
Hatta bir dalga olduğu tartışmalarına kadar evriliyor konu.
Sonunda bu son iki grup arasında büyük bir mücadele başlıyor. Kimine göre ışık bir parçacık, kimine göreyse bir dalga.
Işığın davranışı incelendikçe bilim insanları ikisini de kabul etmek zorunda kalıyorlar çünkü ışık hem dalga hem de parçacık gibi davranıyor.
Peki, nasıl olabiliyor?
Bu aşamada meşhur “çift yarık deneyi” devreye giriyor.
Size kısaca deneyi özetleyeyim:
Işığı alıp bir levhadaki tek bir yarıktan geçirdiğinizde her şey normal seyrediyor. Işığı oluşturan fotonlar beklendiği gibi davranıyor ve ekranda tek bir iz düşümü görünüyor. Ama bu yarığın yanına bir tane daha açtığınızda, ışığı iki yarıktan geçirdiğinizde gariplikler başlıyor. Beklendiği gibi ekranda iki ışık huzmesi değil bir “kesişim deseni” görülüyor. Kesişim denmesinin sebebi de gönderdiğiniz fotonların yarıklardan geçtikten sonra birbirleri ile “kesişerek” bir su dalgasından beklendiği gibi davranması. Bu kesişim deseni aslında özünde fotonları nerede bulabileceğinizi gösteren bir olasılık dalgasını da bize gösteriyor.
Askında çok da garip değil. Fotonlar dalga gibi davranıyor.
Ama bilim insanları öyle kolay vazgeçmiyor. Fotonların parçacık olduğunu buluyorlar bir kere. Öyle davranmalarını sağlamak için de çok basit bir çıkarım yapıyor ve fotonları tek tek fırlatıyorlar. Tek tek gönderdikleri için taneciklerin parçacık gibi davranmasını ve iki çizgi görmeyi umut ediyorlar.
Ama ne oluyor?
Yine dalga deseni yani “kesişim” deseni…
Bu beklenmedik sonuca çok şaşırıyorlar işte.
Tek başına iki yarıktan birinden geçmesi gereken bir foton parçacığı ne ile kesişiyor böyle?
Yoksa kendileriyle mi kesişiyorlar?
Yani tek bir foton yarıklara gelmeden hemen önce ikiye ayrılıp diğer tarafta birbiri ile mi kesişiyor?
Hayır.
Aslında foton bu süreçte bir “süperpozisyonda”. Çift yarıktan geçerken bir foton her yerde. Bunu da “fotonun dalga fonksiyonu” belirliyor. Tek bir “parçacık” tek başına bir “sistem” özünde. Yarıklardan geçerken aslında hem parçacık hem de dalga olarak davrandığı, tüm durumlarda aynı anda bulunduğu için bazı fotonlarda kesişim gerçekleşiyor, bazılarında gerçekleşmiyor.
Esas Einstein ın bile quantum mekaniğine şüphe ile yaklaşmasına sebep olan "spooky action at a distance" olarak nitelediği quantum entanglement tan bahsetmemeniz ilginç olmuş. Onu da ben yazayım: İki tane parçacığı quantum seviyesinde eşleştiriyorsunuz. Eşleştirmenin ne olduğuna takılmayın ama arada bir bağ yaratılıyor gibi düşünebilirsiniz. Sonrasında bu parçacıklardan herhangi birinin bir özelliğini değiştirdiğinizde diğer parçacığında aynı özelliği anında değişiyor. Buradaki esas nokta, bu etki parçacıkların birbirinden ne kadar uzakta olduğundan bağımsız bir şekilde anlık oluşuyor. Yani isterseniz eşleştirdikten sonra parçacıklardan birini başka bir güneş sistemine yollayın farketmiyor. Birinin bir özelliğini değiştirdiğiniz anda diğerinde de aynı değişklik aynı anda oluyor.
Whuuuuu 😱😱🤭