Düğüm Teorisi Nedir?
Düğüm Teorisi
1935’te Einstein, Podolsky ve Rosen tarafından yayınlanmış olan ‘Fiziksel Gerçekliğin Kuantum-Mekanik Tanımı Tam Olarak Düşünülebilir mi?’ (Physical Review 41, 777) makalesi, muhtemelen Kuantum fiziğinin herhangi bir diğer yönünden daha fazla kitap ve makale yazılmasına yol açmış ve daha fazla tartışma ve iddiayı teşvik etmiştir.
Orjinal EPR makalesinin yazarları içinde temel bir parçacığın iki eşit parçaya ayrılmak ve daha sonra uçup gitmesi için yapıldığı bir düşünce deneyi tanımlamışlardır. Moment korunum yasası sebebiyle, iki parça eşit ve zıt hızlarla hareket etmelidirler. Bohr, kesinlik eksikliğinin beceriksiz bir ölçümün sonucu olmadığını; bir parçacığın momenti hakkında sadece aynı zamanda parçacığın pozisyonunu ölçmek için aygıtın yanında varolamayacağı bir ölçüm aygıtının belirli bir düzenlemesi ile bağlantılı olarak konuşabileceğimizi iddia etmiştir. Bohr momentin onu ölçmek için kullanılan aygıtla ilişkisi dışında hiç bir gerçek varlığa sahip olmadığını söylemek istemiş gibi görünmektedir. Ancak EPR yazısı, parçacık çiftlerinden birini ölçünce, derhal diğerinin momentini bileceğimizi belirtmiş ve yazarlar bunun ölçülse de ölçülmese de sonraki momentin gerçek bir varlığa sahip olduğunu gösterdiğini iddia etmişlerdir.
EPR yazısında tanımlanan gerçek düşünce-deneyi asla gerçekten yerine getirilemedi. Fakat 1951’de, David Bohm pratikte uygulaması daha kolay olabilecek ve aynı zamanda ortaya attığı felsefi meydan okumaları epeyce genişleten alternatif bir deney ileri sürerek tartışmanın yönünü değiştirdi. Bohm’un icat ettiği sonradan güvenilir bir versiyon olarak kabul edilebilecek türden deneylerdendi. Bu deneylerin canlandırdığı özdeş parçacıklar çifti ya açısal momenti korumak için dönüşleri zıt olarak yönlenmek zorunda olan protonlar, ya da eğer lineer olarak kutuplaştıysa, aynı kutuplanma eksenini paylaşan fotonlar olacaklardır. İki parçacık üzerinde yapılacak ölçümler, fotonların polarizasyon filtrelerinden geçme girişiminde bulunarak kolaylıkla dışarıya taşınmaları durumundaki dönüş ölçümleridir. Eğer bir foton böyle bir filtre tarafından gönderilirse, geleneksel kuantum teorisi, bu fotonun ekseninin o zaman filtreninkiyle yönlendirilmiş olması gerektiğini iddia etmektedir, bunun üzerine korunum yasaları çiftin diğer parçacığının, ne kadar uzakta olursa olsun, aynı anda aynı yönde etkilenmesi gerektiğini söylemektedir. Bunu hemen iki sonuç takip eder. Eğer iki filtre birbirine paralel eksenlere sahiplerse, o zaman bir foton ne zaman karşılaştığı filtre tarafından gönderilirse, diğer fotonda aynı zamanda gönderilmelidir ve ne zaman bir foton filtresi tarafından durdurulursa, o zaman çiftin bir fotonu daima gönderilmeli ve diğeri emilmelidir. Eğer deney gerçekten uygulanabilseydi bu etkinin gözlenebileceğine şüphe olmayacaktı ve bir çok yazar o zaman bunun iki parçacığın ayrıldıktan sonra bir şekilde birbirleriyle haberleştiklerini veya birbirleriyle karşılaşmadan önce polarizörlerin ayarlamalarından her nasılsa “haberdar” olduklarını gösterdiğini varsayacaktı.
EPR deneyleri tarafından yer ya da gerçeklik ilkesinden vazgeçmeye zorlanmamamıza rağmen, belirli bir filtre tarafından gönderilmekte olan belirli bir foton ile ilgili olma olasılığımız, diğer filtrenin yönlendirmesi tarafından ve ikiz fotonların gönderilmesi ya da gönderilmemesi vasıtasıyla, lokal olmayan bir şekilde etkilenmiş gibi görünmektedir. Belki de iki foton iki yerine sadece bir dalga fonksiyonu ile yönetilmektedir, fakat süper ışık hızında transfer edilecek bazı etkiler görünmektedir. Bu bir tesadüfi etki olarak tanımlanamaz, ve bilgi transfer etmek için yetersizdir. Bir olayın olasılığını sadece onun bir durumunu gözleyerek çıkaramadığımızdan, olasılıklar üzerindeki lokal olmayan etki herhangi bir parçacık çifti üzerinde hiç bir gözlenebilir bir etkiye sahip değildir. Sadece olasılık etkilerini yapan çok sayıdaki parçacığı gözlemlediğimiz zaman belirgin olur. Gerçekten, ne kadar uzun olursa olsun, birbirini takip eden deneylerin hiç bir sonlu işleyişi, olasılıkların lokal olmayarak etkilendiklerini, bir madeni para ile yazı tura atıldığında “turaların” tekrar tekrar gelişinin madeni paranın ön yargılı olduğunu ispatlamasından daha çok ispatlayamaz. Fakat Bu etkinin varolduğuna hiç şüphe yoktur ve bu günlük yaşam ile hiç bir paralelliği olmaksızın ilginç bir olay olarak kalmaktadır.
Bireysel olayların kendilerinin oluşumu yerine sadece olan olayların olasılıklarına uygulansalar bile, bu tür lokal olmayan etkiler düşünüldükleri zaman, biraz rahatsızlık hissederiz. Fakat bu rahatsızlık Düğüm teorisi ile bir ölçüde ferahlar. Çizdiğimiz resmin en tatsız yönü, diğer fotonun onun polarizörü ile karşılaşması sebebiyle, henüz polarizörü ile karşılaşamamış olan dönüş eksenini aniden değiştiren fotondur. Elbette, Düğüm teorisi bize, bu zamanda hiç bir fotonun gerçekten varolmadığını ve fotonların bir sonraki düğümlerine ulaştıkları zaman, tüm ihtiyaç duyulanın, biraz daha güvenilir gibi görünen bir resim olan, iki polarizörün yönlendirilmesini dikkate alan her bir düğümü besleyen bilgi olduğunu öğretmektedir. Dahası, daha önce gösterdiğimiz gibi, bu tür lokal olmayan etkiler düğüm teorisinin önemli bir gerekliliğidir. Gerçekten bir düğümden diğerine “hareket etmekte” olan herhangi bir parçacık kendisini, bir sonraki düğümünü “seçmek” için ve ona hangi bilginin transfer edileceğini belirlemek için uzay-zamanın etrafını saran bölgenin tamamının “dışında hissetmek” zorundadır. Mevcut tartışma, bu kavramı, bir parçacık çiftinin, EPR deneylerinde olduğu gibi, karmakarışık olduğu ve her birinin davranışının her ikisinin etrafındaki alan tarafından etkilendiği zaman karşılaşılmış özel durumları kapsayacak şekilde uzatmaktadır. O halde, Düğüm hipotezini kabul etmek, her şeye inanma saflığımızın EPR sonuçları tarafından diğer daha yaygın gözlemlerden daha ileri uzanmadığı anlamına gelmektedir.
