Schrödinger'in kedisi: Revizyonlar arasındaki fark
| [kontrol edilmiş revizyon] | [kontrol edilmiş revizyon] |
kaynaksız değil |
k yazım dz |
||
| 4. satır: | 4. satır: | ||
[[Erwin Schrödinger]] tarafından 1935'te ortaya atılan bu [[düşünce deneyi]] bir kuantum süperpozisyon [[paradoks]]udur.<ref name="Schrodinger1935"> |
[[Erwin Schrödinger]] tarafından 1935'te ortaya atılan bu [[düşünce deneyi]] bir kuantum süperpozisyon [[paradoks]]udur.<ref name="Schrodinger1935"> |
||
{{cite journal | author-link=Erwin Schrödinger | first=Erwin| last=Schrödinger | title=Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (The present situation in quantum mechanics) | journal=[[Naturwissenschaften]] | doi= 10.1007/BF01491891 | volume =23 | issue= 48 | pages= 807–812 | bibcode=1935NW.....23..807S | date=November 1935| s2cid=206795705}}</ref> Schrödinger, bu deneyle [[Kopenhag yorumu]]ndaki kuantum mekaniğinin problemlerini göstermek istemiştir. Bir kedi ölü ya da diri olabileceği rastgele bir duruma bırakılıyor ve karar vermek için gözlemlemeye ihtiyaç duyuluyor. Bu düşünce deneyi, kuantum mekaniğinin teorik yorumunu tartışmaya |
{{cite journal | author-link=Erwin Schrödinger | first=Erwin| last=Schrödinger | title=Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (The present situation in quantum mechanics) | journal=[[Naturwissenschaften]] | doi= 10.1007/BF01491891 | volume =23 | issue= 48 | pages= 807–812 | bibcode=1935NW.....23..807S | date=November 1935| s2cid=206795705}}</ref> Schrödinger, bu deneyle [[Kopenhag yorumu]]ndaki kuantum mekaniğinin problemlerini göstermek istemiştir. Bir kedi ölü ya da diri olabileceği rastgele bir duruma bırakılıyor ve karar vermek için gözlemlemeye ihtiyaç duyuluyor. Bu düşünce deneyi, kuantum mekaniğinin teorik yorumunu tartışmaya açtı. |
||
Schrödinger’in kedisi deneyinde; bir kedi, küçük bir şişe zehir ve radyoaktif bir kaynakla kapalı bir kutuya bırakılır. Radyoaktif kaynağın bir saat içinde ışıma ihtimali ışımama ihtimaline eşittir. Eğer içerideki [[sensör]] radyoaktiflik algılarsa küçük şişeyi kıran mekanizma çalışır, zehir kediyi öldürür. Kopenhag yorumuna göre bir saatin sonunda kedinin canlılık ve ölülük halleri eşdeğerdir. Ancak kutu açılıp gözlemlendiğinde bu durumlardan biri gerçek olur. |
Schrödinger’in kedisi deneyinde; bir kedi, küçük bir şişe zehir ve radyoaktif bir kaynakla kapalı bir kutuya bırakılır. Radyoaktif kaynağın bir saat içinde ışıma ihtimali ışımama ihtimaline eşittir. Eğer içerideki [[sensör]] radyoaktiflik algılarsa küçük şişeyi kıran mekanizma çalışır, zehir kediyi öldürür. Kopenhag yorumuna göre bir saatin sonunda kedinin canlılık ve ölülük halleri eşdeğerdir. Ancak kutu açılıp gözlemlendiğinde bu durumlardan biri gerçek olur. |
||
| 10. satır: | 10. satır: | ||
== Başlangıç ve motivasyon == |
== Başlangıç ve motivasyon == |
||
[[File:Schroedinger cat.jpg|küçük|sağ|Erwin Schrödinger'in 1921–1926 yıllarında yaşadığı Huhttenstrasse 9, |
[[File:Schroedinger cat.jpg|küçük|sağ|Erwin Schrödinger'in 1921–1926 yıllarında yaşadığı Huhttenstrasse 9, Zurih adresli evinin bahçesindeki gerçek boyutlu ve taşınabilir bir kedi figürü. Ziyaretçiler kedinin nerede olacağını önceden bilemez.<ref>{{cite web |last1=Suarez |first1=Antoine |title=The limits of quantum superposition: Should "Schrödinger's cat" and "Wigner's friend" be considered "miracle" narratives? |url=https://www.researchgate.net/publication/334031988 |website=ResearchGate |access-date=27 February 2020 |page=3 |date=2019}}</ref>]] |
||
Schrödinger bu düşünce deneyini, ismini [[Albert Einstein|Einstein]], [[Boris Podolsky|Podolsky]] ve [[Nathan Rosen|Rosen]]'den alan [[EPR paradoksu]]nun bir tartışması olarak 1935'te tasarladı.<ref>[http://prola.aps.org/abstract/PR/v47/i10/p777_1 Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060208145129/http://prola.aps.org/abstract/PR/v47/i10/p777_1 |date=2006-02-08 }} A. Einstein, B. Podolsky, and N. Rosen, Phys. Rev. 47, 777 (1935)</ref><ref name="Stanford1">{{cite encyclopedia | last = Fine0 | first = Arthur | author-link = afine@uw.edu | title = The Einstein-Podolsky-Rosen Argument in Quantum Theory | encyclopedia = Stanford Encyclopedia of Philosophy | publisher = Center for the Study of Language and Information, Stanford University website | date = 2017 | url = https://plato.stanford.edu/entries/qt-epr/ | format = | doi = | access-date = 11 April 2021}}</ref> EPR paradoksu, [[atom]] ve [[foton]]ların aynı anda birden fazla durumda olabildiği quantum süperpozisyonunun genel kanıya aykırılığını gösteriyordu. |
Schrödinger bu düşünce deneyini, ismini [[Albert Einstein|Einstein]], [[Boris Podolsky|Podolsky]] ve [[Nathan Rosen|Rosen]]'den alan [[EPR paradoksu]]nun bir tartışması olarak 1935'te tasarladı.<ref>[http://prola.aps.org/abstract/PR/v47/i10/p777_1 Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060208145129/http://prola.aps.org/abstract/PR/v47/i10/p777_1 |date=2006-02-08 }} A. Einstein, B. Podolsky, and N. Rosen, Phys. Rev. 47, 777 (1935)</ref><ref name="Stanford1">{{cite encyclopedia | last = Fine0 | first = Arthur | author-link = afine@uw.edu | title = The Einstein-Podolsky-Rosen Argument in Quantum Theory | encyclopedia = Stanford Encyclopedia of Philosophy | publisher = Center for the Study of Language and Information, Stanford University website | date = 2017 | url = https://plato.stanford.edu/entries/qt-epr/ | format = | doi = | access-date = 11 April 2021}}</ref> EPR paradoksu, [[atom]] ve [[foton]]ların aynı anda birden fazla durumda olabildiği quantum süperpozisyonunun genel kanıya aykırılığını gösteriyordu. |
||
Sayfanın 09.54, 12 Nisan 2021 tarihindeki hâli
 | Bu maddenin içeriğinin Türkçeleştirilmesi veya Türkçe dilbilgisi ve kuralları doğrultusunda düzeltilmesi gerekmektedir. Bu maddedeki yazım ve noktalama yanlışları ya da anlatım bozuklukları giderilmelidir. (Yabancı sözcükler yerine Türkçe karşılıklarının kullanılması, karakter hatalarının düzeltilmesi, dilbilgisi hatalarının düzeltilmesi vs.) Düzenleme yapıldıktan sonra bu şablon kaldırılmalıdır. |
Schrödinger'in kedisi, Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger tarafından ortaya atılmış, kuantum fiziğiyle ilgili olan, hakkında çok tartışma yapılmış düşünce deneyi. Genellikle kuantum mekaniği ve Kopenhag Yorumuyla ilgili bir paradoks olarak bilinir.
Erwin Schrödinger tarafından 1935'te ortaya atılan bu düşünce deneyi bir kuantum süperpozisyon paradoksudur.[1] Schrödinger, bu deneyle Kopenhag yorumundaki kuantum mekaniğinin problemlerini göstermek istemiştir. Bir kedi ölü ya da diri olabileceği rastgele bir duruma bırakılıyor ve karar vermek için gözlemlemeye ihtiyaç duyuluyor. Bu düşünce deneyi, kuantum mekaniğinin teorik yorumunu tartışmaya açtı.
Schrödinger’in kedisi deneyinde; bir kedi, küçük bir şişe zehir ve radyoaktif bir kaynakla kapalı bir kutuya bırakılır. Radyoaktif kaynağın bir saat içinde ışıma ihtimali ışımama ihtimaline eşittir. Eğer içerideki sensör radyoaktiflik algılarsa küçük şişeyi kıran mekanizma çalışır, zehir kediyi öldürür. Kopenhag yorumuna göre bir saatin sonunda kedinin canlılık ve ölülük halleri eşdeğerdir. Ancak kutu açılıp gözlemlendiğinde bu durumlardan biri gerçek olur.
| Kuantum mekaniği |
|---|
Başlangıç ve motivasyon
Schrödinger bu düşünce deneyini, ismini Einstein, Podolsky ve Rosen'den alan EPR paradoksunun bir tartışması olarak 1935'te tasarladı.[3][4] EPR paradoksu, atom ve fotonların aynı anda birden fazla durumda olabildiği quantum süperpozisyonunun genel kanıya aykırılığını gösteriyordu.
Schrödinger, bu konuda Einstein ile mektuplaştı. Bu mektuplardan birinde Einstein ona, bir fıçı kararsız barutun, belli bir süreden sonra hem patlamış hem de patlamamış durumlara sahip olacağından bahsetti.[4]
Schrödinger, bu anlaşılmaz durumu daha iyi resmetmek için süperpozisyondaki bir kuantum parçacığına bağımlı daha büyük bir sistem tarif etti. Bu sistemde bir kedi çelik bir odada hapsedilmişti ve kedinin hayatı bir atomun radyoaktivitesine bağlıydı. Schrödinger'e göre Kopenhag yorumu, oda gözlemlenene kadar kedinin hem ölü hem canlı olduğunu söylemeliydi. Schrödinger ölü-canlı kedilerin gerçekten var olabileceğini iddia etmemiş, tam tersine bu kuantum mekaniği yorumunun absürtlüğünü göz önüne çıkarmak istemişti.[1]
Düşünce deneyi
Schrödinger'in yazdığına göre çok saçma bir düzenek de kurulabilir. Bir kedi çelikten bir odaya hapsedilir, odada kedinin erişemeyeceği bir Geiger sayacı ve az miktarda radyoaktif element vardır. Radyoaktif element belki de bir saatte bozunacaktır, eşit olasıkıkla belki radyoaktif bozunma olmayacaktır; eğer bozunma olursa, sayaç tüpü boşalır ve rölenin serbest bıraktığı çekiç hidrosiyanik şişesini kırar. Bu sistem bir saat kendi halinde bırakıldığında denebilir ki: Eğer hiç radyoaktif bozunma olmamışsa kedi yaşıyordur, aynı zamanda ilk radyoaktif bozunma kediyi oldürmüstür. Sistemin dalga fonksiyonu bu durumu, ölü ve sağ kediyi aynı miktarda içererek ortaya koyar."
Belirsizlik aslında atomik alanı sınırlandırır, atomik alan mikroskopik belirsizlik haline gelir ve gözlemle kararlaştırılır. Bu bizi gerçekte kabul edilen ‘blurred model‘den korur. İçinde hiçbir şeyi somutlaştırmadı temiz olmayan ya da çelişkili.
Erwin Schrödinger: "Schrödinger’in ünlü düşünce deneyinden bir soru bir kuantum sistemi var olmayı bıraktığı zaman süper pozisyon bir diğeri haline gelebilir mi? (Daha teknik bir deyişle gerçek kuantum durumların lineer kombinasyonu olmayı bıraktığı zaman,hangileri farklı klasik durumlarda benzerlik gösterir ve tek klasik kullanım yerine olmaya başladı?) Eğer kedi kurtulursa sadece hayatta olduğunu hatırlar. Ama EPR deneylerinde standart mikroskopik kauntum mekaniğinin makroskopik nesneler gerektirdiği vardır, mesela kedi ve defter her zaman eşsiz klasik tanımlamayı yapamaz. Bu düşünce deneyi örneklerle açıklar bu apaçık paradoksu. Sezgilerimiz der ki durumları karıştırabilen gözlemci yok, görünüyor ki düşünülmüş deneyler karıştırılabilir. Kedi bir gözlemciye ihtiyaç duyar mı ya da kedi iyi tanımlanmış tek bir durum için dışarıdan başka bir gözlemciye ihtiyaç duyar mı? Bütün alternatifler düşünsel deneyden etkilenen Albert Einstein’a absürt göründü. 1950’de Schrödinger’e bir mektup gönderdi Loue dışında, eğer dürüstsen gerçeklik varsayımı çevresinde dolaşamayan tek çağdaş fizikçi sensin. Gerçeklik, yayınlanan deneysellikten bağımsızdır. Çoğu basitçe göremez ne çeşit hayali riskli oyundur gerçeklikle oynanan. Ama onların yorumu şık bir şekilde senin radyoaktif atom-barut kutuda kedi sisteminle çürütülmüştür, dalga fonksiyonu olan sistem kedinin canlı ya da havaya uçmuş olmasını içerir. Kimse gerçekten evhamlanmadı kedinin varlığı ya da yokluğu üzerine bir şeyler gözlemlemeden bağımsızdı."
Not olarak baruttan sorumlu olmak Schrödinger’in deneysel kurulumunda bahsedilmedi, barut yerine hidrosiyanik asit, Geiger sayacı da yükseltici olarak kullanıldı.
Deneyin yorumu
Schrödinger’in zamanından beri kuantum mekaniğinin yorumları değişikliğe uğramış ve yeni yorumlar ortaya çıkmıştır. Bu yorumların Schrödinger'in kedisi deneyine bakışları değişiklik gösterir.
Kopenhag yorumu
Kopenhag yorumu kuantum mekaniğinde en yaygın rağbet gören yorumlamadır. Kopenhag yorumlamasında gözlem yer aldığında sistem durumların süperpozisyonu olmaktan çıkar ve her ikisinden biri haline gelir. İyi tanımlanmamış yorumda bu düşünülmüş deney aslında doğanın ölçülebildiğini ya da gözlenebildğini gösterdi. Kutu kapalıyken bu deney anlamlı yorumlanabilirdi, sistem anlık süperpozisyon durumuna geçtiğinde iki durum söz konusu (çürümüş çekirdek-ölü kedi, çürümemiş çekirdek-canlı kedi) ve sadece kutu açılıp gözlemlendiğinde dalga fonksiyonunun iki durumdan birinde kaldığı bilinebilir.
Kopenhag yorumuyla ilişkili bilim adamlarından biri olan Niels Bohr deneye farklı bir yorum getirdi: Bilinçli bir gözlemciye göre kutu açılmadan önce kedi ölü ya da diri olabilirdi. Kuantum dalga fonksiyonun geçersiz kalması için asıl deneyin sonucunun yalnız bir ölçüm aracıyla alınması (mesela sadece Geiger sayacıyla) yeterliydi.[5][6]
Ensemble yorumu
Durum vektörü tek kedi deneyine uygulanamaz ama sadece pek çok hazırlanmış kedi deneyinin istatistiğidir. Ensemble yorumunu destekleyenler Schrödinger’in kedisi paradoksunun gereksiz olduğunu söylediler.
İlişkisel yorum
İlişkisel yorumlama gözlemviler arasında hiçbir temel ayrım yapmaz: İnsan, kedi ve aparatlar, canlı ya da cansız aynı statüye sahiptir. Bütün kuantum sistemleri dalga fonksiyonu evrimine dayalı kurallar tarafından yönetilir ve hepsi gözlemciyle ilişkilendirilir. Ama ilişkisel yorumlama aynı serinin etkinliklerini takip eden farklı gözlemcilerin sahip oldukları sistem hakkındaki bilgilere bağlıdır. Aynı zamanda kedi kutunun içindeki sistemin gözlemcisi olarak düşünülebilir. Kutu açılmadan önce doğası gereği canlı ya da ölü olması gereken kedi deney aletleri hakkında gerekli bilgiye sahiptir ama deneyci kutunun durumu hakkında bilgi sahibi değildir. Bu şekilde iki gözlemci de anlık olarak durumu farklı hesaplar.
Nesnel çökme teorisi
Nesnel çarpışma teorilerine göre, süperpozisyonlar bazı nesnel eşik değerlerinde (gözlemciden bağımsız olarak) ortadan kalkarlar. Bu yüzden kutu açılmadan önce kedinin durumu sabitlenir. Başka bir deyişle “kedi çevresini gözler” ya da “çevresi kediyi gözler.”
Nesnel çökme teorileri, süperpozisyonun zamanla yok olmasını açıklayabilmek için kuantum mekaniğinde değişikler yapılmasını gerektirir.[7]
Uygulamalar ve testler
Deney teoriksel açısından zayıf tanımlanabilir ve makine tarafından yapılı olduğu bilinmeden önerildi. Ama başarılı olan deney benzer kuralları mesela süperpozisyonun göreli genişliğini (standart kuantum fizik tarafından) nesneler tarafından sergiledi. Bu deney kedi büyüklüğündeki nesnenin süperpoze olduğunu göstermedi fakat en yüksek limit “kedi durumu” onlar tarafından yukarı taşındı. Pek çok olayda bu durum kısa ömürlüdür: mesela mutlak sıfıra kadar soğutursanız.
“Kedi durumu”na fotonlarla ulaşıldı. Deneye süper iletkenlerle kuantum girişimi cihazı bağlandı ("SQUID"): "Süper pozisyon etkisi bir bilyon elektronun tek yönde yüzmesine ve diğer bilyonun başka bir yöne yüzmesine uyumlu değildi. Süper iletken elektronlar toplu halde hareket ederler. Schrödinger’in kedisi durumunda, SQUID içindeki bütün süper iletken elektronlar döngü etrafında bir kere her iki yöne de yüzerler. Berilyum iyonu süperpoze durumunda kapana kısılmıştır. Pizoelektrik yapılıydı, süper pozisyonların titreşen ve titreşmeyen seviyelerine konulmuştu. Rezonatör yaklaşık 10 trilyon atom içeriyordu. Deney, önerilen bir grip virüsü içeriyordu. Kuantum hesaplamaları kısaltılmış “kedi durumu” bazı kübitlerin zorluklarının yerini tutar. Kübitler, bütün başlangıçları 0 ve 1 olan süper pozisyonlara eşittir.
Eklentiler
Wigner’ın arkadaşı deneyinde, dışarıda iki gözlemci vardır. Birinci gözlemci açarak kutuyu kontrol eder ve ikinci gözlemciyle iletişim kurar. Buradaki mesele, dalga fonksiyonu çarpıştığında birinci gözlemci kutuyu açarsa, ikinci gözlemcinin haberi olup olmayacağını anlamak ve birinci gözlemcinin gözlemiyle bunu denetlemektir.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ a b Schrödinger, Erwin (November 1935). "Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (The present situation in quantum mechanics)". Naturwissenschaften. 23 (48): 807–812. Bibcode:1935NW.....23..807S. doi:10.1007/BF01491891.
- ^ Suarez, Antoine (2019). "The limits of quantum superposition: Should "Schrödinger's cat" and "Wigner's friend" be considered "miracle" narratives?". ResearchGate. s. 3. Erişim tarihi: 27 February 2020.
- ^ Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? 2006-02-08 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. A. Einstein, B. Podolsky, and N. Rosen, Phys. Rev. 47, 777 (1935)
- ^ a b Fine0, Arthur (2017). "The Einstein-Podolsky-Rosen Argument in Quantum Theory". Stanford Encyclopedia of Philosophy. Center for the Study of Language and Information, Stanford University website. Erişim tarihi: 11 April 2021.
- ^ Niels Bohr (1985), Jørgen Kalckar (Ed.), Niels Bohr: Collected Works, Vol. 6: Foundations of Quantum Physics I (1926-1932), ss. 451–454
- ^ Stig Stenholm (1983), "To fathom space and time", Pierre Meystre (Ed.), Quantum Optics, Experimental Gravitation, and Measurement Theory, Plenum Press, s. 121,
The role of irreversibility in the theory of measurement has been emphasized by many. Only this way can a permanent record be obtained. The fact that separate pointer positions must be of the asymptotic nature usually associated with irreversibility has been utilized in the measurement theory of Daneri, Loinger and Prosperi (1962). It has been accepted as a formal representation of Bohr's ideas by Rosenfeld (1966).
- ^ Okon, Elias; Sudarsky, Daniel (1 Şubat 2014). "Benefits of Objective Collapse Models for Cosmology and Quantum Gravity". Foundations of Physics (İngilizce). 44 (2): 114-143. arXiv:1309.1730 $2. Bibcode:2014FoPh...44..114O. doi:10.1007/s10701-014-9772-6. ISSN 1572-9516.
Dış bağlantılar
 |
Wikimedia Commons'ta Schrödinger'in kedisi ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır. |
- Schrödinger's cat in audio25 Mayıs 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. produced by Sift25 Nisan 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- Erwin Schrödinger, The Present Situation in Quantum Mechanics (Translation)13 Kasım 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- The EPR paper10 Ocak 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- Viennese Meow (the cat's perspective - short story)24 Nisan 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- The story of Schroedinger's cat (an epic poem)13 Mayıs 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.; The Straight Dope
- Tom Leggett (Aug. 1, 2000) New life for Schrödinger's cat, Physics World, UK10 Şubat 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Experiments at two universities claim to observe superposition in large scale systems
- Information Philosopher on Schrödinger's cat23 Şubat 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- A YouTube video explaining Schrödingers cat14 Nisan 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.