Kuantum Zeno Etkisi nedir, nasıl oluşur? İzlenen parçacıkların, izlenmedikleri zamankinden farklı olan davranış şekilleri nasıl açıklanabilir?
Kaynak: pixabay.com
Bilimde bazı yapıların gözlemlendiği zamanki davranışları ile gözlemlenmediği zamanki davranışları farklıdır. Yani siz bakarken farklı bakmazken farklı davranırlar. Kuantum Zeno etkisi, bir parçacığın gözlemlendiği zaman, gözlemlenmediği zamanda olduğu gibi bozunmanın (radyoaktif bozunma) olmadığını anlatan kuantum fiziğinde bir fenomendir. Biraz karışık gibi görünse de oldukça ilginç. İşte anlamanıza yardımcı olacak detaylar.
Klasik Zeno Paradoksu
Adı, eski filozof Elea’dan Zeno tarafından sunulan klasik mantıksal (ve bilimsel) paradokstan geliyor. Bu paradoksun daha basit formülasyonlarından birinde, herhangi bir uzak noktaya ulaşmak için, o noktaya olan mesafenin yarısını geçmeniz gerekir. Ama buna ulaşmak için, bu mesafenin yarısını geçmelisiniz. Ama önce bu mesafenin yarısı. Ve böylece … aslında geçmesi gereken sonsuz sayıda yarı mesafeye sahip olduğunuz ve bu nedenle bunu asla başaramayacağınız ortaya çıkıyor!
Kuantum Zeno Etkisinin Kökenleri
Kuantum Zeno etkisi ilk olarak Baidyanaith Misra ve George Sudarshan tarafından yazılan 1977 tarihli “Kuantum Teorisinde Zeno’nun Paradoksu” (Matematiksel Fizik Dergisi, PDF) makalesinde sunuldu.
Makalede, açıklanan durum bir radyoaktif parçacıktır (veya orijinal makalede tarif edildiği gibi bir “kararsız kuantum sistemi” dir). Kuantum teorisine göre, bu parçacığın (veya “sistemin”) belirli bir zaman diliminde başladığı durumdan farklı bir duruma geçme olasılığı vardır.
Bununla birlikte, Misra ve Sudarshan, parçacığın tekrar tekrar gözlemlenmesinin bozulma durumuna geçişini engellediği öne sürdüler. Aynı “izlenen çaydanlık asla kaynamaz” sözünü (watched pot never boils) hatırlatan bir durum. Üstelik deneysel olarak doğrulanabilen (ve kanıtlanmış) gerçek bir fiziksel sonuç.
Kuantum Zeno Etkisi Nasıl Çalışır?
Kuantum fiziğindeki fiziksel açıklama karmaşıktır, ancak açıklamaya çalışalım. Açıklanan “kararsız kuantum sistemi” nin iki durumu vardır, bunlara A durumu (bozunmamış durum) ve B durumu (bozunmuş durum) diyelim.
Eğer sistem gözlemlenmezse, zaman içinde, her iki durumda da olma olasılığı zamana bağlı olarak, bozunmamış A durumu ve B durumunun (bozunmuş) üst üste binmesine dönüşecektir. Yeni bir gözlem yapıldığında, durumların bu üstüste binmesini tanımlayan dalga fonksiyonu ya A ya da B durumuna çökecektir. Olayın çökme olasılığı, geçen süreye bağlıdır.
Kuantum Zeno etkisinin anahtarı olan son kısımdır. Kısa bir süre sonra bir dizi gözlem yaparsanız, her ölçüm sırasında sistemin A durumunda olma olasılığı, sistemin B durumunda olma olasılığından önemli ölçüde daha yüksektir. Diğer bir deyişle, sistem A durumuna çökmeye devam eder ve hiçbir zaman bozunma duruma dönüşecek zamanı olmaz.
Bu durum deneysel olarak doğrulanmıştır.
1 Yorum
açıklamaya çalışalım demişsin ama anlamadım ya :/ bu arada bir yere ulaşmak için o mesafenin 1/1 ini gitmek daha mantıklı geldi bana bu mesafenin yarısını gitmek bir seçim mi yoksa yapmak zorunda olduğumuz bir şey mi???