Katalog

TARTIŞMAEDİTÖRE MEKTUP Oxford Üniversitesi fizikçilerinden Prof. Viatko Vedral, kuantum mekaniğinde incelenen dolanıklık (entanglement) konusunun makroskopik sistemlere uygulanması üzerinde çalışmaları ile tanınıyor. Prof. Vedral’in “Scientific American” dergisinde yayımladığı “Bir Kuantum Dünyasında Yaşamak” başlıklı makaleyi (Haziran 2011, 304 (6), s.3843) CBT okuyucularına duyurmak için özetleyerek bildirmek istiyorum. Prof. Dr. Bahattin M. Baysal Bir Kuantum Dünyasında Yaşamak birini ölçerseniz, onun saat yönünde ya da karşısaat yönünde döndüğünü görürsünüz. Parçacıkların hangi yönde döneceklerine kendilerinin karar verdikleri anlaşılıyor. Bununla beraber, elektronları ölçmek için hangi yönü seçerseniz seçin, her ikisine de aynı uygulamayı yaparsanız, onların daima ters yönde döndüklerini görürsünüz. Biri saat yönünde, öbürü ters saat yönünde. Böyle yapmayı nasıl bilebiliyorlar? Bu tamamen gizli kalıyor. Daha da fazlası var, bir parçacığı yatay olarak, öbürünü ise dikey olarak ölçerseniz, herbiri için bazı spinler bulursunuz; parçacıkların belirli dönme eksenlerinin bulunmadığı anlaşılıyor. Bu nedenle, ölçü sonuçlarını klasik fizik açıklayamıyor. Dolanıklığı inceleyen deneycilerin çoğu, sadece bir avuç parçacıkla uğraşırlar. Daha büyük miktarları çevrelerinden ayırmak kolay değil. Onların parçacıkları yanlış yoldaki parçacıklarla dolanıklık gösterir. Çok fazla bilgi çevreye yayılır, sistemin klasik davranışa geçmesine yol açar. Dolanıklığın korunması için gerekli güçlüklerin yenilmesi, bu yeni olaylardan kuantum bilgisayarları gibi pratik sonuçlar bekleyenler için aşılması gerekli başlıca amacı oluşturur. 2003’te yapılan güzel bir deney, daha büyük sistemlerin de sızıntının azaltılması ile dolanık kalabileceklerini gösterdi. Londra Koleji Üniversitesi’nden Gabriel Aeppli ve arkadaşları, bir lityum florür tuzu parçasını bir dış manyetik alanın etkisinde tuttular. Tuz içindeki atomları manyetik duyarlılık nedeni ile, dış alanla yönlenmeye çalışan küçük mıknatıslar gibi düşünebilirsiniz. Araştırmayı yapanlar manyetik alanın şiddetini değiştirerek, atomların hizaya gelme hızlarını ölçtüler. Atomların karşılıklı etkileşmelerinden daha çabuk hareket ettiklerini gördüler. Atomların bu davranışlarına bir başka etkinin yardım ettiği anlaşıldı. Araştırmacılar dolanıklığın bundan sorumlu olduğuna karar verdiler. Isı enerjinin rasgele hareketlerini önlemek için Aeppli’nin grubu deneylerini son derece düşük, birkaç milikelvin sıcaklıklarda yaptılar. Daha sonraları, Rio de Janeiro’daki Brezilya Fizik Araştırmaları Merkezinde Alexandre Martins de Souza ve arkadaşları, bakır karbonat gibi maddelerin makroskopik dolanıklığını oda sıcaklığında yaptıkları deneylerle buldular. Bu sistemlerde, parçacık spinleri aralarındaki etkileşme, termal kaosu önleyecek büyüklükte idi. Fizikçiler birçok dolanıklık sistemi buldular. Avrupa ardıç kuşları küçük göçmen kuşlardır. Her yıl İskandinavya’dan Afrika’nın ortalarındaki sıcak ovalara göç edip baharda geri dönerler. 1970’li yıllarda, Frankfurt’ta yaşayan Wolfgang Wiltschko ve eşi Roswitha Hanım Afrika’ya göç etmekte olan ardıç kuşlarını yakaladılar ve onları yapay manyetik alandaki bir yuvaya koydular. Ardıç kuşlarının manyetik alandan etkilenmediklerini, kuzey güney ayrımını yapamadıklarını, ancak, kuşların dünyanın manyetik alanına duyarlı olduklarını gördüler. Uçtukları yönü gözleri ile seçtiklerini anladılar. 2000’de, göçmen kuşlarla yakından ilgilenen Güney Florida Üniversitesi’ndeki fizikçi Thorsten Ritz ve arkadaşları dolanıklığın anahtar durumunda olduğunu önerdiler. Onların İllinois Üniversitesi’nden Klaus Schulten’in daha önceki çalışmalarına dayanan senaryosunda, kuşun gözün S CBT 1402 18 / 31 Ocak 2014 tandart fizik ders kitaplarına göre, kuantum mekaniği atomlar, moleküller gibi mikroskopik parçacıkların kuramıdır. Armutkar, insanlar, gezegenler gibi makroskopik cisimler, kuantum olmayan her kuram, Albert Einstein’ın görelilik kuramları da bu büyük gruba girer. Dünyanın bu şekilde bölünmesi bir efsanedir. Klasik fiziğin kuantum mekanikle eşit statüde olmasını pek az çağdaş fizikçi kabul edebilir. Klasik fizik yararlı bir yaklaştırmadan ibarettir. Geçen onyıla kadar, deneyciler kuantum davranışının makroskopik eşelde geçerli olduğunu kanıtlamış durumda değillerdi. Ancak bugün bunu kolayca başarıyorlar. Bir kuantum fizikçisine göre, klasik fizik Teknikolor dünyanın bir siyah ve beyaz imajıdır. Klasik incelemelerimiz dünyanın bütün zenginliği ile ele alınmasını önler. Erwin Schrödinger 1935’de incelediği ölümcül bir senaryo ile, mikrodünya ile makrodünyanın birbirlerine nasıl bağlı olduklarını gösterdi. Kuantum mekaniğine göre, bir radyoaktif atom aynı zamanda parçalanmış ya da parçalanmamış durumda olabilir. Bu atom bir kedi zehiri şişesine bağlı ise, atom parçalandığı takdirde kedi ölecektir. Atomla kedi aynı talihsizlik içinde bulunurlar. Büyüklük önemli değildir. Buradaki bilmece, kedinin sahibinin niçin kedisini sadece canlı veya ölü olarak görmesidir. Çağdaş görüş bakımından dünya klasik bir görünüm sergiler. Çünkü bir şeyin çevresiyle etkileşmelerindeki karmaşıklık, kuantum etkisinin gözümüzden kaçmasına neden olur. Bir çeşit irtibatsızlaşmaya (decoherence) yol açar. Büyük eşyalar küçük parçacıklara göre bu irtibatsızlıklara daha çok duyarlıdır. Ama bir çok halde bilgi sızıntısı yavaşlayıp durdurulur ve kuantum dünyası bütünü ile kendini gösterme olanağı bulur. Kuantum etkisinin özeti dolanıklıktır (entanglement). Bu terimi ilk önce 1935’te Schrödinger kedisini dünyaya duyurduğunda kullanmıştır. Dolanıklık tek tek tanecikleri bölünmez bir bütün halinde toplar. Dolanıklığın tuhaf sonuçları bulunuyor. Dolanık parçacıklar birbirlerinden çok uzakta olduklarında bile tek bir bütün olarak davranırlar. Einstein’ın “uzaktan bir hayalet etkisi” sözüne uyarlar. Çok kez fizikçiler elektronlar gibi elemanter parçacık çiftlerinin dolanıklığından söz ederler. Böyle parçacıklar kabaca, saat yönünde ya da ters yönde dönen toplar olarak düşünülebilir; eksenleri: yatay, dikey, 45 derece v.b. verilen her doğrultuda olabilir. Bir parçacığın spinini ölçmek için, bir yön seçmeli ve daha sonra parçacığın o yönde dönüp dönmediğine bakmalısınız. Tartışmanın kolaylığı için, bu elektronların klasik bir davranış içinde olduklarını varsayalım. Elektronlardan birinin saat yönünde yatay, öbür elektronun ise terssaat yönünde yatay döndüklerini düşünelim; bu şekilde toplam spin sıfır olur. Eksenler uzayda saptandığı için, siz bir ölçü yaptığınızda, sonuç, sizin seçtiğiniz doğrultunun parçacıkların ekseni ile ayni doğrultuda olup olmadığına bağlı kalır. Her ikisini de yatay olarak ölçüyorsanız, her ikisinin de ters yönde döndüklerini görürsünüz; bunları dikey olarak ölçerseniz, her ikisinin de dönmediğini görürsünüz. de dolanık durumda, toplam spini sıfır olan iki elektronun bulunmuş olmasıdır. Böyle bir durumun klasik fizikte ileri sürülmesi olasılığı yoktur. Böyle bir molekülün görünen ışığı absorplaması ile elektronlar ayrılmak için yeterli enerjiyi bulurlar ve dünyanın manyetik alanı gibi dış etkilere duyarlı konuma geçerler. Elektron dolanıklığı üzerindeki çalışmalar Oxford Üniversitesi’nde sürdürülüyor. Dolanıklığın önemli bir yer tuttuğu bir başka olay fotosentezdir. Kuantum biyolojinin önem kazandığı konular Kaliforniya Üniversitesi başta olmak üzere dünyanın başlıca araştırma merkezlerinde araştırma konusudur... Prof. Vedral’in özetlediğimiz makalesi kuantum uygulamalarının evrensel konumunu gün ışığına çıkarıyor. Konuyu sadece çok küçük boyutlardaki ayrıntıları ortaya konulması gibi basitleştiremeyiz. Örneğin, Einstein’ın genel görelilik kuramında yer alan uzay ve zaman en temel klasik kavramlar olarak bilinir. Oysa kuantum mekaniğine göre bunlar ikinci sınıftır. Halet Hanım, ne güzeldi dudağındaki şarkı Son zamanlarında yaptığı sohbetleri gösteren güzel bir video hazırlanmış: “Halet Çambel ile Akşamüstleri”. Annesini, babasını, kardeşlerini, Nail Bey’i ve dostlarını anlatıyor. Sinan Kılıç, Van, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Arkeoloji Bölümü B ARDIÇ KUŞLARININ SIRRI ELEKTRONLARDA DURUM FARKLI Kuantum elektronlar içinse durum şaşırtıcı ölçüde farklıdır. Parçacıkların kendi spinlerini belirlemeden önce toplam spinlerini sıfır olarak belirleyebilirsiniz. Parçacıklardan abası Hasan Cemil Bey’i biliyorum. Harp Okulu mezunu bir subay. Çanakkale, Ezinelidir. Türk Tarih Kurumu kurucularından; 1935’te Yusuf Akçura ölünce kurum başkanı atandı. 19281950 arasında Bolu milletvekili. Ama ilk kez annesinin hikâyesini dinliyorum. Adı Remziye. Çok iyi Fransızca, iyi Rumca, çat pat İngilizce ve Almanca bilirmiş. Berlin’de sefir kızı iken Hasan Cemil Bey askeri ateşe imiş. Babası ünlü sadrazam İbrahim Hakkı Paşa. Halet Hanım, annesinin Almanya’da iken Fransız Komünist Partisi’nin günlük gazetesi L’Humanité okuduğunu anlatıyor. Spartaküsleri dinlemeye gidermiş; Rosa Luksenburg, Karl Liebkneck… İstanbul’da eve ziyarete gelen eşinin milletvekili arkadaşlarına “Komünist olmayan namussuzdur” dermiş. 1939 yılında Sovyetler Birliği, Letonya Cumhuriyeti’ni işgal edince bu söylemden vazgeçmiş. Remziye Hanım, Sovyetler Birliği’nin artık kabuk değiştirdiğini düşünmüş olmalı. Zira bağımsız bir ülkeyi işgal etmek emperyalist bir harekettir. Videonun sonunda eski bir Rus şarkısı: A samovar kipit, yani “semaver kaynıyor”. Hayat arkadaşı Nail Bey’den öğrenmiş. Anadolu’nun yollarında yürürken bu şarkı dudaklarından düşmezmiş. Semaver kaynıyor, çay demlendi,