Tuhaf kuantum deneyi: Gelecek gerçekten geçmişi belirleyebilir mi?
Zaman yolculuğu
Geçmişte yaptıklarından kim pişman olmadı? Geri dönüp o kötü kararları değiştirsek iyi olmaz mıydı? Bir dereceye kadar, bunun bir bilim kurgu konusu gibi geldiğini düşünebiliriz.
Fizik kanunlarının varlığı zamanda geriye gitmemizi imkansız kılıyor. Zamanda geriye gidip olayların seyrini değiştirirsek, o zaman tarihin akışını değiştiririz. Sıkça atıfta bulunulan bir örnek "büyükbaba paradoksu" dur: Eğer birisi zamanda geri giderse ve büyükbabasını çocukken öldürürse, büyükannesiyle tanışmaz. O zaman bu kişinin babası ve bu kişi olmayacak, o halde yukarıda bahsedilen zaman yolculuğu nasıl olabilir?
Bu büyüleyici Kanadalı TV dizisi - "Gezginler" (Gezginler) klasik bir örnektir: uzak gelecekte, dünya kaos içindedir, yapay zeka insanları kontrol eder. Geriye kalan tek insanlar, 21. yüzyılda gelecekteki insanların bilincini insan beynine "gönderiyor" ve vücutlarını gelecekteki insanları kurtarmak için kullanıyor. Buradaki fikir, gelecekten gelen yolcuların 21. yüzyılda ölenlerin bilincini kontrol edeceğidir. Yolcunun bilinci ile 21. yüzyıl konukçusu arasındaki kuantum dolaşıklığı belirsiz kalsa da, ikincil öneme sahiptir. Bu gösterinin amacı, gezenlerin geçmişe dönüp geleceği daha iyi hale getirmek için tarihin akışını değiştirmeye çalışmasıdır.
Kuantum dünyası
İnsanlığın ya da bilincin şimdilik geçmişe dönen iki meselesini bir kenara koyarsak, bilim camiasında da benzer şeyler olacak mı? Şaşırtıcı bir şekilde yanıt şu: evet. Kuantum parçacıkları düzeyinde, yani ayrı ayrı fotonlar, temel parçacıklar veya tek tek atomlar düzeyinde, şu anki davranışın geçmişi etkileyebileceğini gösteren Wheeler adında gecikmiş bir seçim deneyi var.
Bu deneyler, parçacıkların dalga-parçacık ikiliğini kullanır ve kuantum nesnelerin fiziksel özellikleri ölçülmeden önce belirsizdir. Başka bir deyişle, bu, fotonların veya diğer parçacıkların, ölçüm ekipmanına bağlı olarak dalgalar veya parçacıklar olarak görünebileceği anlamına gelir. Uzun bir süredir kuantum fiziğinin doğası hakkındaki tartışmalar devam etti ve fizikçiler bunun ne anlama geldiğini anlamaya çalıştılar. Düşüncemiz fiziksel gerçekliğin doğasını belirler mi?
Sonunda, Wheeler'ın gecikmeli seçim deneyi doğrulandı. 1970'lerde bu deneyi öneren fizikçi John Wheeler mevcut sonuçları görse şaşırırdı. Bu şekilde, şimdiki zaman geçmişi en azından kuantum nesneler düzeyinde etkileyebilir gibi görünüyor.
Wheeler Gecikmeli Seçim Deneyi
Yukarıdaki şekil bu prensibi açıklamaktadır. Bir foton kaynağı olup olmadığını, fotonun çift yarıktan geçebileceğini ve çift yarığın arkasında bir alıcı ekran olduğunu hayal edin. Foton alıcı ekrana çarparsa, deneyci, tipik bir dalga olan parlak ve koyu saçakların girişim modelini gözlemleyecektir. Alıcı ekranı kaldırır ve foton sayacını yarıkla hizalarsanız, foton küçük bir mermi veya parçacık gibi olur ve birine veya diğerine çarpacaktır. Bu deney, deneyi yapan kişinin, parçacığın fiziksel özelliklerini yani dalga mı yoksa parçacık mı olduğunu belirlediğini göstermektedir Fizikçi Richard Feynman buna "ortadan kalkamayan gizem" adını vermiştir.
Ek olarak, bu deneyin aletini hayal edin.Eğer alıcı ekranın yerleştirilip yerleştirilmeyeceğine karar vermeden önce foton yarıktan geçerse ne olacak? 2007'de, Fransa'daki bir deney ekibi tam olarak bunu yaptı: bir fotonun çift yarıktan geçmesine izin verin ve ardından foton geçtikten sonra, rastgele jeneratör ekranın orayı izleyip izlemeyeceğini seçecekti. Wheeler'ın yazdığı gibi: Bu nedenle, foton çift yarıktan geçtikten sonra, aynı anda bir rotadan mı yoksa her ikisinden de geçip geçmeyeceğini seçecektir. O zamandan beri, diğer birçok araştırma ekibi daha hassas deneyler yaptı. Wheeler'ın sezgisinin doğru olduğunu onayladı.
Önemli bir ayrıntı, algılama cihazının fotonun oraya ulaşabileceğinden daha hızlı değişmesi gerektiğidir. Bu şekilde, bir foton her şeyi bilirse, bir foton ne yapacağını "bilemez". Geçen yıl Ekim ayında yapılan bir deney, fotonların menzilini yaklaşık 3.500 kilometreye çıkardı ve fotonlar her zaman gecikmiş seçim deneyiyle aynı yolu seçiyor gibiydi. Bu, kapının 3,500 kilometre dışında koşan bir at gibidir, hangi yarışın koşacağına karar vermek için bitiş çizgisini bekleyebilir. Başka bir deyişle, bitiş çizgisinden önce sona hangi yoldan ulaşacağınızı seçebilirsiniz.
Elbette fotonlar insanlardan farklıdır. Özellikle nesneler büyüdükçe ve büyüdükçe, kuantum süperpozisyonunu her zaman gerçekleştirmek çok zordur. Bununla birlikte, bu tür yol seçimi şaşırtıcı ve gizemlidir ve nesne tarafından seçilen uzaysal yol, zamandan etkilenmiş gibi görünmemektedir. Sanki iki seçenek (dalgalar veya parçacıklar) zaman içinde askıya alınmış gibidir ve ancak uzaysal düzenleme belirlendikten sonra hangi yöne gideceğine karar verilir. Wheeler'ın bu tür fikirlere "katılımcı evren" demesinden hoşlanmasına şaşmamalı, yani düşüncemiz zaman ve uzaydaki belirli yapılarla yakından bağlantılıdır. Sonuçta, ekipman seçimi rastgele sayılarla oluşturulabilir, ancak ekipmanın ve verilerin yorumlanması niyetimizi ve tasarımımızı gerektirir.
Ne yazık ki bu deneyler, insan ölçeğiyle ilgili olaylarda geçmişe nasıl müdahale ettiğimizi nadiren içerir. Sorunun daha sonra çözülmesini beklemek, kötü kararımızı değiştirmek için zamanda geriye gitmeyi düşünmek yerine, kararımızı şimdi dikkatlice düşünmek bizim için daha iyidir.
