This thought experiment will help you understand quantum mechanics - Matteo Fadel

Çeviri: Gözden geçirme: Ebrar Batmaz

After a long day working on the local particle accelerator,

Yerel parçacık hızlandırıcısı üzerinde çalıştığınız uzun bir günün ardından

you and your friends head to the arcade to unwind.

arkadaşlarınızla gevşemek için oyun salonuna gidiyorsunuz.

The lights go out for a second, and when they come back,

Bir saniyeliğine ışıklar sönüyor ve ışıklar yandığında

there before you gleams a foosball table nobody remembers seeing before.

karşınızda daha önce orada olduğunu hatırlamadığınız

parıldayan bir langırt masası görüyorsunuz.

Always game, you insert your coins.

Oyun sizin işiniz, bu yüzden bozuk parayı makineye yerleştiriyorsunuz.

And with a fanfare, Quantum Foosball begins.

Bir giriş müziği eşliğinde kuantum langırtı başlıyor.

Here are the rules: as with normal foosball,

Kurallar ise şöyle: Normal langırtta olduğu gibi oyunun amacı,

the object is to score points

üzerinde minik oyuncuların bulunduğu kolları çevirerek

by spinning levers with tiny players to sink the ball in your opponent’s goal.

topu rakibinin kalesine ulaştırmak.

Only instead of a standard ball, you’ll be playing with a giant electron.

Yalnızca, normal bir topun yerine devasa bir elektronla oynayacaksınız.

Bu elektron, her bakımdan normal bir elektron gibi davranıyor,

It behaves like a normal electron in all respects, it’s just much larger.

yalnızca boyut olarak çok daha büyük.

Though the rules are simple, gameplay is anything but.

Kurallar kolay olmasına rağmen, oyunu oynamak hiç de öyle değil.

Newton fiziğinin aşina olduğumuz yasalarının aksine topun hareketleri

Instead of the familiar laws of Newtonian physics,

the movement of the ball is governed by quantum mechanics.

kuantum mekaniği ile yönetiliyor.

To minimize the influence from photons and air molecules,

Hava moleküllerinin ve protonların etkisini en aza indirgemek için

you’ll be playing in a vacuum. In the dark.

karanlıkta ve uzay boşluğunda oynayacaksınız.

But that’s ok, because you can watch for the flashes of light

Ama bu sorun değil çünkü topun maket oyuncularla çarpışmasıyla

given off by collisions between figures and the ball.

ortaya çıkan ışığı takip edebilirsiniz.

The goals themselves will flash when the electron

Kaleler, elektron parçacık dedektörlerine çarptığında parlar.

hits their particle detectors.

Now you just have to figure out how to get the electron to go where you want.

Tek çözmeniz gereken,

elektronu gitmesini istediğiniz yere nasıl yönlendireceğiniz.

As soon as it enters play, the electron will never rest.

Oyuna girdiği andan itibaren, elektron bir an bile durmayacak.

This is a direct consequence of the Heisenberg Uncertainty Principle,

Bu durum, kuantum parçacığının nerede olduğunu bilmenin

parçacığın hızı hakkında daha az şey bilmenize yol açtığı

which says that the better you know where a quantum particle is,

ve aynı şekilde hızını bilirseniz yerini bilmenin zorlaşacağını gösteren

the less you know about its velocity, and vice versa.

Heisenberg Belirsizlik İlkesinin doğrudan bir sonucudur.

Since you know it’s on the field, its velocity is largely uncertain.

Elektronun langırt sahası üzerinde olduğunu bildiğiniz için hızı

oldukça belirsiz olacak.

The electron will behave more like a wave than a particle,

Olasılık dağılımlarıyla nitelendirilen konumunu

with its position described by probability distributions that you’ll have to imagine.

yalnızca hayal ederek tespit edebileceğiniz elektron,

parçacıktan ziyade bir dalga gibi davranır.

These distributions are spread throughout the entire field,

Bu dağılımlar, tüm saha boyunca yayılarak

making it possible to observe a goal at any time and in either side.

her iki tarafta da golün her zaman gözlemlenmesine olanak sağlar.

The way to win is to control and concentrate the distribution

Kazanmanın yolu, karşı kaledeki dağılıma odaklanmak

over the opposite goal,

ve onu kontrol etmektir.

giving yourself the highest likelihood of scoring points.

Bu yöntem gol atma olasılığınızı son derece arttırır.

Your skill as a player will be determined by your ability to predict

Bir oyuncu olarak yeteneğiniz, öngörü kabiliyetinize göre belirlenir.

where the electron is most likely to be,

Elektronun büyük bir olasılıkla nerede olacağını öngörmek

then manipulate the probability distribution by spinning the rods

sonrasında ise langırt kollarını tam da gereken güçte çevirerek

with just the right amount of strength.

olasılık dağılımını değiştirmek gerekir.

Quantum particles only receive energy in precise amounts, called quanta.

Kuantum parçacıkları yalnızca belirli miktarda enerji alırlar

ve buna nicem denir.

So spin too hard or too soft,

Kolu çok hızlı veya çok yavaş döndürürseniz

and the electron will stay on its previous course.

elektron önceki rotasında kalacaktır.

The game board has been carefully constructed to contain the electron,

Oyun masası elektronun dışarı çıkmaması için dikkatli şekilde tasarlanmış olsa da

but even so, sometimes it’ll quantum tunnel through the walls

elektron bazen kuantum tünelleme yöntemiyle

belirli bir neden olmaksızın duvarların içinden geçebilir.

without any apparent reason.

At that point it could be anywhere in the universe,

Bu durumda elektron evrende herhangi bir yere gidebilir.

so to save you the trouble of tracking it down,

Sizi elektronun yerini tespit etme zahmetinden kurtarmak için

the game will spit out a new ball.

böyle bir durumda makine oyuna yeni bir top sokar.

The fact that quantum particles behave like waves

Kuantum parçacıklarının dalgalar gibi davranması

becomes particularly evident in the presence of obstacles.

özellikle karşısına engeller çıktığında belirgin hale gelir.

As the particle travels through the rows of miniature figures,

Parçacık, maket oyuncu sıraları arasında gidip gelirken

complicated interference patterns will develop in the probability distribution,

olasılık dağılımında karmaşık girişim örüntüleri oluşturur.

making it even more difficult to accurately predict its position.

Bu durum, konumunun doğru tespit edebilmesini daha da zorlaştırır.

And here’s where your advanced physics degree can finally come in handy:

İleri fizik diplomanız sonunda burada işinize yarayacak.

you can use the laws of quantum mechanics to your advantage.

Kuantum fiziği yasalarını kendi yararınıza kullanabilirsiniz.

The only moments when the electron will behave as a particle,

Elektron, sadece bir şeye çarptığı zaman dalgadan ziyade parçacık gibi davranır.

rather than a wave, are when it hits something.

With frequent enough kicks,

Yeterince sık şutlarla parçacığın dalgaya dönüşmesine zaman kalmayacak

the particle would have no time to evolve like a wave and, therefore,

ve bunun sonucunda elektron uzay boşluğuna yayılmayacak.

not spread out in space.

So if you can pass it very quickly between two of your miniatures,

Eğer elektronu iki maket oyuncunuz arasında hızlı şekilde

you can keep it localized.

paslaştırabilirseniz elektronu saha içinde tutabilirsiniz.

Masters of the game call this the Quantum Zeno Maneuver.

Oyunun uzmanları bu tekniğe, Kuantum Zeno Manevrası derler.

Now, if you really want to dominate your opponents,

Eğer gerçekten rakibinizi alt etmek istiyorsanız

there’s one more thing you can try, but it’s pretty tricky.

deneyebileceğiniz bir yöntem daha var ama bu yöntem oldukça ustalık ister.

One of the distinctive features of the quantum world

Kuantum dünyasının en ayırt edici özelliklerinden biri

is the possibility of state superpositions,

süperpozisyon durumunun oluşma ihtimali.

where particles’ positions or velocities

Taneciklerin konumlarının veya hızlarının aynı anda iki ya da daha çok

can be simultaneously in two or more different states.

farklı durumda bulunmasına süperpozisyon denir.

If you can put the electron into a superposition

Eğer elektronu aynı anda em şutlandığı hem de şutlanmadığı

of being simultaneously kicked and not kicked,

süperpozisyon durumuna sokmayı başarırsanız

it’ll be almost impossible for your opponents to figure out

rakibiniz için nerede ve nasıl hamle yapması gerektiğini çözmek

where and how to strike.

neredeyse imkânsız olur.

It’s said that Erwin Schrödinger,

Tüm zamanların en büyük kuantum langırtı şampiyonu olan

the greatest Quantum Foosball champion of all time,

Erwin Schrödinger’ın

bu teknikte ustalaşmış tek oyuncu olduğu söylenir.

is the only player to have mastered this technique.

But maybe you can be the second:

Belki siz de ikincisi olabilirsiniz.

Just figure out a way to simultaneously turn and not turn your rods.

Tek yapmanız gereken ise, langırt kollarını aynı anda

hem hareket ettirip hem de hareket ettirmemeyi çözmek.