NİELS BOHR

7 Ekim 1885 Kopenhag’da doğdu;18 Kasım 1962 Kopenhag’da ,Danimarka’lı fizikçi.Bohr,Kopenhag’da görkemli bir konakta dünyaya geldi.Babası üniversitede fizyoloji profesörüydü.Niels çocukluk yıllarında “hımbıl” görünümüyle hiç de parlak bir gelecek vaat etmiyordu.İleride seçkin bir matematikçi olan kardeşi Harald da pek farklı değildi.İki kardeşin en çok hoşlandıkları şey anneleriyle tramvaya binip kenti dolaşmaktı.Oysa Bohr’un okul yılları son derece parlak geçer.Babasının entelektüel ilgi alanı genişti.Biri felsefeci,biri dilci ve biri fizikçi üç arkadaşıyla her Cuma akşamı bir araya gelir,düşün dünyasında olup bitenleri tartışırlardı.İki oğlanda bir köşede oturup uzun süren tartışmaları sesizce izlerlerdi.Özellikle Bohr’un spekülatif düşünceye yakın bir ilgisi vardı.Nitekim,üniversitede fiziğin yanı sıra ilginç bulduğu felsefe derslerini de kaçırmazdı.

Kuantum kuramının atom yapısının belirlenmesinde ilk kez kendi adıyla anılan atom modelini oluşturdu. Kuantum fiziğinin gelişmesinde 50 yıla yakın bir süre öncü rol oynadı. Ayrıca atom çekirdeğinin "sıvı damlacığı modeli"ni geliştirdi.

Söylentiye göre, Danimarka halkının övünç duyduğu dört şey vardır: Gemi endüstrisi, süt ürünleri, peri masalları yazarı ve fizik bilgini Niels Bohr. Bohr, bilgin kişiliği ve insancıl davranışlarıyla, büyük hayaller peşinde koşan gençlere örnek ve esin kaynağı olan bir öncüydü. O, ne Rutherford gibi dış görünümüyle ürkütücü ne de Einstein gibi "arabaya tek başına koşulan at" idi.

          Niels Bohr üniversiteyi üstün başarıyla bitirip;yirmi iki yaşında Danimarkalı Bilim Akademisi’nin altın madalya ödülünü alır.Bohr 1911’de doktora çalışmasını tamamlar tamamlamaz  J.J.Thomson’la çalışmak üzere Cambridge-Cavendish Laboratuarı’na koşar.Ancak genç bilim adamı burada umduğunu bulamaz.Herşeyden önce,İngiliz bilgisi yetersizdi;çevresiyle verimli iletişim kuramıyordu.Sonradan,daha önce Rutherford’un olağanüstü yeteneğini fark etmiş olan Thomson,nedense  Danimarka’lı  gence sıradn biri gözüyle bakıyordu.Tartışmalı bir toplantıda Bohr’un ileri sürdüğü bir çözümü Thomson irdelemeksizin yanlış diye geri çevirir,ama daha sonra aynı düşünceyi kendisi dile getirir.Bu olayı içine sindiremeyn Bohr yeni bir arayış içine girer.

         Bu sırada bilim dünyasının parlayan yıldızı Rutherford’dur.Katıldığı bir konferansında Rutherford’un çoşkusu ve atılım gücüyle büyülenen Bohr onun ekibine aktılır.Rutherford  deneyciydi,Bohr ise kuramsal araştrmaya yönelikti.Ama iki bilim adamı arasında başlayan ilişki ömür boyu suren dostluğa dönüştü.

Niels Bohr

        

        Bohr’un bilimde ilgi odağı atom çekirdeğine ilişkin deney sonuçları değil,kuramsal bir sorundu:Bir elektrik birimi olan elektronun atom kapsamındaki davranışının bilinen fizik yasalarına ters düşmesının nedeni ne olabilirdi?Normal  olarak ,pozitif yüklü çekirdeğin çevresinde dönen negatif yüklü ekeltronun,devinim sürecinde,elektromanyatik radyasyon salarak enerji yitirmesi ve çekirdeğe gömülmesi;atomun çökmesi gerekirdi.Bu sorunda belki kuvantum kavramına başvurularak açıklanabılırdi.Hiçdeğilse Niels Bohr böyle düşünmekteydi.Sorun “spektrum analizi” yada “spektroskopi”denen konu  kapsamındaydı.Bohr “çizgi spektrası”na ilişkin bir formülden nedense habersizdir.Bohr 1912’de Kopenhag’a döndüğünde çözüm aradığı problemi birlikte getırmişti.Atomun yapısını açıklamaya çalışan Bohr için Balmer formülü niçin önemliydi?Yanıt basittir;Bohr,Planck sabiti h’yi kullanarak bu formülle enerji kuvantalarından oluşan spektrumu açıklayabiliceğini görmüştü.Başka bir deyişiyle,formülün sağladığı ipucuyla atomların normalde neden enerji salmadığı,elektronların neden hız kaybedip çekirdeğe gömülmediği açıklık kazanmaktaydı.Bohr’un o zaman bilinen fizikte bağdaşmaz görünen başlıca dört nokta içeriyordu:

      

        1-)Elektron olan tüm yörungelerde değil,yalnız enerjisi Planck sabitiyle bir tam sayının çarpımına orantılı olan yörüngelerde devinir.

         2-)Elektron ,enerji değişimiyle kuvantum yörüngelerinin birinden öbürüne geçebilir;ancak en içteki yörüngeden daha fazla yaklaşamaz.

         3-)Bir kuvantum  yörüngede devinen elektron bir iç yörüngeye düşmedikçe radyasyon salmaz.Bu düşüş belli bir miktarda ışık enerjisi üretmekle kalır.Üretilen enerjinin frekansı iki yörünge arasındaki enerji farkının Planck sabitine bölünmesiyle eşittir.

Frekans=Enerji Kaybı / Planck Sabiti

         4-)Bir elektronun taşıyabileceği enerjiler sınırlıdır ve bu kesintili enerjiler atomun kesintili çizgi spektrumunda yansır.

         Bohr’un hipotezi öncelikle spetrumunu açıklamaya yönelikti.Gerçi olgusal olarak henüz yoklanmamıştı,ama hipotezin Balmer formülünde yer alan sayının anlamını belirginleştirmesi,geçerliliği açısından önemli bir avantaj sağlamaktaydı.Ayrıca,Bohr’un değişik kuvantum yörüngelerinin enerjilerini veren formülü,önerdiği atom kuramına istenen belirginliği kazandırır.Bohr oluşturduğu atomun kuvantum  kuramını yayımlamadan önce Rutherford2un incelenmesibe sunmuştu.Rutherford her şeyde basitliği aran titiz bir kişiydi.Rutherford “Çalışman gereken gerçekten ilginç;kuramın atoma ilişkin pek çok probleme çözüm getirici nitelikte olduğunu söyleyebilirim”diyerek genç bilim adamını yüreklendirmişti.

          Bohr’un kuramı 1913’de İngiltere’de yayımlanır.Ne varki,bilim adamlarının bir bölümünün tepkisi olumsuzdur;onlara göre,ortaya konan,bir kuram olmaktan çok rakamlarla oluşturulan bir düzenlemeydiKuramın spektroskopi biliminin atomik temelini kurduğu çok geçmeden anlaşılır.Bir yandan da kuramı doğrulayan deneysel kanıtlar birikmeye başlar.

        Bohr çalışma yaşamında sergilediği istenç gücünün yanı sıra neşe ve mizahıyla gönülleri fethetmesini de biliyordu. Bir teori üzerine tartışırken, sözlerini şöyle bağlamıştı: "Bu teorinin çılgınca bir şey olduğunu biliyoruz. Ama ayrıldığımız nokta, teorinin, doğru olması için yeterince çılgınca olup olmadığıdır."

      Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü başkanlığına getirilen Bohr 1922’de Nobel Ödülü’nü alır.Artık kısaca “Bohr  Enstitüsü”diye anılmaya başlayan  Enstitü’ye dünyanın pek çok ülkesinden genç fizikçilerin akım başlar.Son önemli çalışmasını,1939’da yaptı.Yeni keşfedilmiş olan çekirdek bölünmesinin neden bazı çekirdeklerde olup diğerlerinde olmadığını açıklamak için,bir büyük çekirdek ile bir sıvı damlası arasındaki benzerliği kullanmıştı.II.Dünya Savaşı sırasında Bohr,New Mexico’daki Los Alamos’ta (ABD)atom bombasının geliştirilmesinde katkıda bulundu.Savaştan sonra Kopenhag’a döndü ve burada 1962’de öldü

EINSTEIN ve BOHR TARTIŞMALARI -3

Üçüncü Raund: EPR Paradoksu

Nazilerin iktidara gelmesi sonucu Einstein 1933 yılında Almanya’yı terketmek zorunda kaldı ve Amerika’ya yerleşti. Burada Einstein, çabalarını kuantum mekaniğinin bütünlüğü olan bir kuram olmadığını, yani eksiklikleri olduğunu göstermeye yoğunlaştırdı. 1935 yılında Boris Podolsky ve Nathan Rosen ile yazdığı "Fiziksel Gerçekliğin Kuantum Mekaniksel Anlatımının Tam Olduğu Kabul Edilebilir mi?" başlıklı makalesinde Einstein’ın niyeti, artık kuantum mekaniğinin yanlış olduğunu değil fakat tüm gerçeği söylemediğini göstermekti. Einstein ve arkadaşları bir fizik kuramının bütünlüğü

için ise şu kriteri kullandılar: her fiziksel gerçeklik için kuramda bir kavram varsa kuram bir bütündür. Eğer kuantum kuramının açıklamadığı ya da hiç dokunmadığı bir takım gerçekliklerin varlığını gösterebilirse kuantum kuramının eksik olduğunu göstermiş olacaktı. Böylece Bohr’un kuantum kuramının bütünlüğü olan bir kuram olduğu iddiasını çürüterek tartışmayı kazanıp konuyu da kapamış olacaktı. Einstein’ın savında anahtar konumunda olan kavram fiziksel gerçeklik kriteriydi. Einstein fiziksel gerçekliği şöyle tanımladı: Eğer bir sistemi hiçbir şekilde rahatsız etmeden o sistemle ilgili

bir fiziksel miktarın değerini kesin olarak tahmin edebiliyorsak o fiziksel miktara karşılık gelen bir fiziksel gerçeklik vardır. Bohr’un bu konuda konumu biraz daha farklıydı. Bohr fiziksel gerçekliğin var olduğunu varsayıyor ve fiziğin amacının bu gerçeklikle ilgili sırları olabildiğince ortaya çıkarmak

olduğunu söylüyordu.

Einstein, Podolsky ve Rosen şu iki alternatifi önerdiler:

(1) ya gerçeğin dalga fonksiyonu ile kuantum mekaniksel betimlenmesi eksik

(2) ya da

birbirini tamamlayıcı olan özelliklere karşılık gelen fiziksel miktarlar aynı anda gerçekliğe sahip olamazlar yani biri gerçekse diğeri gerçek olamaz. Einstein birinci alternatifi Bohr ise ikinci alternatifi savunuyordu. EPR’ın fiziksel gerçeklik kriterini kullanırsak ikinci alternatifi savunmak çok güçleşmektedir. (EPR deneyinin daha geniş bir anlatımı için Sadi Turgut’un bu sayıdaki ‘Parçacıklar Telepati Yapar mı?’ yazısına bakınız.)

EPR makalesi tartışmayı bitirmedi. Tartışma odağı daha farklı eksene kaydı: Gerçeğin doğası ve bunu açıklamada kuramın rolü. Bu tartışma günümüzde de devam etmekte ve fizik var

olduğu sürece devam edecek gibi

görünüyor.

Yusuf İpekoğlu

Kaynaklar

Honner, J., The Description of Nature, Clarendon Press Oxford 1987

Whitaker, A., Einstein Bohr and the Quantum Dilemma, Cambridge

Universty Press 1996

Ekim 2000

Bell Teoremi

Einstein, Podolsky ve Rosen'in 1935'te kuantum kuramına yaptıkları "tamamlanmamışlık" iddiası, bilimciler ve felsefeciler arasında derin tartışmalara kaynaklık etti. EPR Deneyi, denilen bu düşünce deneyinde kuantum kuramının "yerel nedensellik ilkesini" zedelediği,ayrıca özel görelilik kuramının hiçbir şeyin ışık hızından daha hızlı gidemeyeceği ilkesini çiğnediği öne sürülüyordu. Birbirine zıt yönde hareket eden iki parçacığın hareketlerinde gözlenen uyum, kuantum kuramının tahmin ettiği bu uyum,nasıl açıklanabilirdi? Bohm'a göre burada gözlemcinin henüz bilmediği "gizli değişkenler" rol oynuyordu ve deney konusundaki yetilerimiz arttıkça bu gizli değişkenler bulunacak, kuantum kuramının olasılıkçı yapısı değişecekti.

Konunun yeniden değişik bir bakış açısıyla ele alınması1964'te John Bell tarafından yapıldı. Bell, David Bohm'un "gizli değişkenler kuramının" yerel olmadığını fark etti. Bir şey, başka bir şeyi "yerel" ise etkileyebilir görüşünün anlatımı. Yerellik görüşünün öteki ucu, "Çin'de kanat çırpan kelebeğin Türkiye'de rüzgar yaratabileceği" görüşü.

EPR deneyini açıklamak için hareketlerin her nasılsa başlangıçtan itibaren önceden belirlenmiş olduğunu söylemek akla uygun görünebilir: Yani parçacıklar bir biçimde yola çıktıklarında hangisinin aşağı hareketli, hangisinin yukarı hareketli olduğu belirlidir. Bu durumda bilgiyi yanlarında taşıyor olacaklarından ne kadar uzağa gittiklerin bir önemi yoktur. Parçacıkların baştan sahip olabilecekleri bilginin sınırları Bell Teoreminde incelenmiştir. Bell Teoremi hareket ölçümleri önceden belirlenmiş bir yönde değil de, iki parçacık için gelişigüzel açılarda seçilmiş açılarda yapıldığında ne olacağını ele alır. Kuantum kuramı, iki parçacık arasında, hareketleri önceden bilmeden de bir tamamlayıcılık - korelasyon olacağını öngörür. Paris'te,1982'de Alain Aspect'in yaptığı deneyler de kuantum kuramının öngörüsünü doğrulamıştır. Burada yanlış anlaşılan şey, bir parçacığın hareketini gerçekten ölçtüğünüz üzerine olan bilgidir. Gerçekten bir parçacığın o noktadaki hareketini ölçtüyseniz, ötekini de öngörebilirsiniz. Ama bunu yapamazsınız. Kuantum durumlarının süperpozisyonuna ilişkin bir sonuç üzerinde hiçbir denetiminiz yoktur. Sonuç bütünüyle rastlantısaldır ve bu sonucu hiç bir sinyal zorla yüklenemez.

Şimdi Bell Eşitsizliği'nin nasıl çıkarıldığının bir örneğini görelim. Birbirine tam karşıt doğrultuda hareket eden zıt hareketli iki parçacık düşünelim. Sola doğru hareket edenin hareket durumunu E-ölçeri, sağa doğru hareket edeninkini de P-ölçeri gözlüyor olsun. Her ölçerde üç yön seçelim. E-ölçerindeki yönler A,B,C ve P-ölçerindeki yönler de A',B' ve C' olsun. Bu yönlerin bulunduğu düzlemler birbirine paralel ve yönler arasındaki açılar aynı 120 derece olsun. Buna göre A ve A' yönleri ve öteki yönler birbirine paralel durumda. Ölçerler öyle ayarlı ki A ile A' zıt sonuçlar kaydediyor. A yukarı hareket ya da (+) kaydediyorsa A' kesinlikle aşağı hareket ya da (-) kaydediyor. B ve B'; C ve C' için de benzer durum geçerli. Her iki doğrultuda zıt sonuçlu yanıtlar kümesi - sekiz olasılık- şöyle olabilir:

E-ölçeri(A,B,C)

+ + +

+ + -

+ - -

- + -

- - +

+ - +

- + +

- - -

P-ölçeri(A',B',C')

- - -

- - +

- + +

+ -+

+ + -

- + -

+ - -

+ + +

Aynı anda yapılan ölçümlerde A+ ile A'+ elde edemeyiz; ancak A+ ve A' - ya da A- ve A'+ elde edebiliriz. Benzer şekilde A- ve B' - elde edemeyiz;ancak A- ve B' +(ya da A+,B'-) ölçebiliriz.

Kaynak:Bilcom

Sonuç

Kuantum kuramı, en ciddi rakibini yenmiş durumda. İçerdiği bir çok kavramı, üstüste gelme ya da yerelliğe aykırı telepati gibi, anlamakta zorlanabiliriz. Ama bunlarla beraber yaşamak zorundayız. Gizli değişken kuramları hala bir alternatif olmayı

sürdürüyorlar ama deneylerin gösterdiği gibi bunların kullanılan kuram üzerine büyük bir üstünlükleri kalmadı. Zira her ikisi de kuantumtelepatisi düşüncesini destekliyorlar. Teknolojik uygulama olarak dolanık parçacıklar önemli bir işlev üstlenebilirler. Eğer uzakta olan bir arkadaşınıza herkesten gizli olarak rastgele sayılar iletmek istiyorsanız, ikinizin birden dolanık iki parçacık üzerinde aynı ölçümü yapmanız yeterli.

Bu problem uzun zamandan beri şifreleme sistemleri kullananları meşgul etmişti. Sağlam bir şifreleme

sistemi kullanıyorsunuz ama bir şekilde bu şifreyi oluşturmak ve açmak için kullandığınız anahtarın düşmanın eline geçmiş olabileceğinden şüpheleniyorsunuz. Eskiden bu problemi çözmek için, güvendiğiniz bir adamı yeni bir anahtar ile haberleştiğiniz yere göndermeniz gerekiyordu. 1970’lerde bu sorun bazı matematiksel problemlerin çözümünün zor olduğu varsayımından hareketle çözüldü. Ancak, bilgisayar teknolojisindeki hızlı değişim, böylece önceleri uzun zaman alan problem çözümlerinin yeni teknolojiyle daha çabuk yapılabilmesi, bu yöntemlerin beklendiği gibi güvenilir olamıyabileceği

anlamına geliyor. Kuantum telepatisi bu probleme kesin cevabı

bulmuş gibi görünüyor.

Sadi Turgut

Kaynaklar

Bell, J.S. Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, Cambridge

University Press, 1987

Akoğlu, A. "Kuantum İnternet", Bilim ve Teknik, Ağustos 2000

EINSTEIN ve BOHR TARTIŞMALARI -2

        1930 yılında yapılan altıncı Solvay konferansına Einstein dahice tasarlanmışbir düşünce deneyi ile geldi. Belirsizlik ilkesinin tutarsız olduğunu göstermek için, kendisinin genel görelilik kuramı ile ortaya atmış olduğu enerji ile kütlenin eşdeğer olduğunu gösteren E=mc2 formülünü kullandı. Buna göre kütledeki değişimi ölçerek enerjideki değişimi bulmak mümkün. Eğer aynı anda bu değişimin olduğu zamanı da tesbit edebilirse, enerji ile zaman arasındaki belirsizlik ilişkisinin yanlış olduğunu göstermiş olacaktı. Einstein bunun için bir terazinin ucunda asılı duran bir kutu tasarladı. Kutunun içi ışık dolu ve iç duvarları mükemmel yansıtıcılıkta, dolayısıyla ışık duvarlardan sürekli yansıyıp daima kutunun içinde kalıyor. Kutunun yüzlerinden birinde bir delik var. Bu deliğin üstünde de bir saat tarafından kontrol edilen bir açma kapama mekanizması var (bkz şekil).

         Belli bir anda delik açılıyor ve içeriden dışarıya tek bir foton bırakılıyor. Aynı anda 


kutunun içindeki ışığın toplam enerjisinin değişimi, terazinin göstergesinde kütledeki 


değişim olarak okunuyor. Her iki ölçüm, yani fotonun bırakıldığı zaman ve kütledeki, 


dolayısıyla da enerjideki değişim, istenen kesinlikte ölçülebilir. Böylece Einstein’a göre enerji 



le zaman arasındaki belirsizlik ilişkisinin yanlış olduğu gösterilebilir.

      

      Bu düşünce deneyi Bohr için tam bir şok oldu. Bohr’un o günkü halini yakın arkadaşı ve meslektaşı Rosenfeld şöyle anlatıyor: Bohr şok olmuştu… çözümü bir türlü bulamıyordu. Bütün gece son derece mutsuzdu. Toplantıya katılan fizikçilerin birinden diğerine giderek Einstein’ın haklı olamayacağına onları ikna etmek için çabalıyordu. Eğer Einstein haklıysa bunun fiziğin sonu olacağını söylüyordu. Fakat bir türlü Einstein’ın iddialarını çürütmeyi başaramıyordu. İki rakibin kulubü terkedişlerini hiçbir zaman unutamayacağım: Einstein yüzünde alaycı bir gülümseme, heybetli bir şekilde sessizce yürüyor, Bohr ise son derece heyecanlı sanki Einstein’ı yakalamak için koşturuyormuş gibi görünüyor. O gece Bohr, sabaha kadar uyumadan Einstein’ın iddialarını çürütmek için çalıştı. Bunda da başarılı oldu.

  

      Einstein’ın genel görelilik kuramına göre, bir saatin kütle çekimi alanı içindeki konumu, saatin hızını belirler. Başka bir deyişle kütle çekimi içindeki farklı konumlarda zaman farklı hızlarla değişir. Kutudan bir foton bırakıldığında kutu hafiflediği için kütle çekimi alanı içindeki yeri de değişir. Bu da zaman ölçümünde bir belirsizliğe yol açar. Genel göreliliğin öngördüğü bu faktörleri gözönüne alınca Bohr, birkaç satırlık basit bir hesapla Heisenberg belirsizlik ilkesinin tutarlı olduğunu göstermeyi başardı. Einstein’ın tasarladığı kutuyu kullanarak hem enerjiyi, hem de zamanı istenen kesinlikte ölçmek mümkün olamaz. Einstein’ın geliştirmiş olduğu genel görelilik kuramı Einstein’ı sırtından bıçaklamış oldu.

     Bunun üzerine Einstein belirsizlik ilkesinin yanlışlığını gösterme çabasından vazgeçti. Ama yine de kuantum mekaniği ile yıldızları barışmamıştı.

EINSTEIN ve BOHR TARTIŞMALARI

YİRMİNCİ YÜZYIL, İki büyük fizikçinin yıllar süren tartışmasına sahne oldu. Bu fizikçilerden biri Albert Einstein. Einstein'ın kim olduğunu bilmeyen herhalde yoktur. Özel ve genel görelilik kuramları ve fiziğe yapmış olduğu diğer çok önemli katkılarıyla Einstein gelmiş geçmiş en iyi fizikçilerden biri olarak kabul edilir. Ötekiyse fizik dışında Einstein kadar tanınmasa da fizikçiler arasında en az onun kadar saygıyla anılan Niels Bohr.

Niels Bohr, kuantum kuramının gelişmesinde en önemli rollerden birinin oynamış bir fizikçi. Einstein ve Bohr, uzun yıllar birbirlerine karşı sevgi ve saygılarını hiçbir zaman yitirmeden kuantum mekaniğinin temel kavramları üzerine tartıştılar. Kuantum mekaniğinin ilk ortaya çıktığı yıllarda fotoelektrik olayını açıklayarak kuantum kuramına çok önemli bir katkı sağlamış olan Einstein, daha sonraları kuantum kuramının geliştiği yönden hiç memnun kalmamıştı.

1927 Ekim'inde Brüksel'de yapılan beşinci Solvay konferansı ile başlayarak Einstein önceleri Heisenberg'in belirsizlik ilkesinin ve kuantum kuramının getirdiği olasılık kavramının yanlış olduğunu, dolayısıyla kuantum kuramının tutarsız olduğunu göstermeye çalıştı. Her defasında öne sürdüğü fikirleri ve örnekleri Bohr tarafından çürütülen Einstein, daha sonraları kuantum kuramını reddedilemeyecek bir olgu olduğunu ve doğanın gerçeklerini açıklamada önemli bir rolü olduğunu istemeyerek de olsa kabullendi. Bundan sonra Einstein çabalarını kuantum kuramının eksikleri olduğunu göstermeye

yoğunlaştırdı. 1935 yılında Boris Podolsky ve Nathan Rosen ile birlikte yazmış olduğu ünlü makalede, günümüzde EPR paradoksu olarak adlandırılan paradoksu ilk olarak ortaya koydu.

 

İlk Raund: Beşinci Solvay Konferansı

Bohr 1927 yılında Brüksel'de yapılan beşinci Solvay konferansında 'Kuantum Postulatı ve Atom Kuramında Yeni Gelişmeler' başlıklı bir konuşma sundu. Bu konuşmada yeni geliştirmiş olduğu tamamlayıcılık (complementarity) prensibinin ana hatlarını anlattı.

   Einstein, Bohr'un fikirlerini çürütmek amacıyla şöyle bir düşünce deneyi önerdi: bir 


elektron demeti, üzerinde ince bir yarık bulunan bir perdeye çarpsın. Yarık çok ince olduğu 


için, yarıktan geçen elektronlar kırınıma uğrarlar ve olası her yönde hareket edebilirler. 


Birinci perdenin arkasında ikinci bir perde daha olsun. Bu durumda kırınıma uğrayan 


elektronlar ikinci perdenin herhangi bir yerine çarpabilirler. Kuantum mekaniği elektronların 


yarıktan geçtikten sonra ikinci perdeye doğru olan hareketlerini küresel bir dalga olarak 


açıklıyor. Bu dalga fonksiyonun karesinin ikinci perde üzerindeki herhangi bir yerdeki 


değeri, elektronun o noktaya çarpma olasılığını verir. Buna göre elektron, perdeye 


varmadan hemen önce potansiyel olarak perdenin her yerinde bulunur fakat perdeye tek bir 


noktada çarpar. Einstein'e göre bunun anlamı, dalga fonksiyonunun perdenin iki farklı 


yerinde aynı andaki davranışının birbiriyle bağlantılı olduğudur.

                                    Bu da görelilik kuramına aykırıdır. Ayrıca kuantum kuramı, elektronun neden B noktasına değil de, A

noktasına çarptığını açıklamıyordu. Einstein'a göre bu, kuantum kuramının eksik olduğunun bir göstergesiydi. Einstein bunun çözümünün olasılıkların tek bir elektron için değil çok sayıda elektronun istatistiksel bir özelliği olduğunu öne sürdü. Bohr diğer fizikçiler bunun bazı elektronların negatif kinetik enerjiye sahip olmasına neden olacağını göstererek Einstein’ın fikir-lerini bir ölçüde çürüttüler. Ancak ilk raund bir çözüme ulaşamadan bitti.

Yusuf İpekoğlu-TÜBİTAK

Kaynaklar

Honner, J., The Description of Nature, Clarendon Press Oxford 1987

Whitaker, A., Einstein Bohr and the Quantum Dilemma, Cambridge

Universty Press 1996

Ekim 2000