Schrödinger's cat: A thought experiment in quantum mechanics - Chad Orzel

Schrödinger'in kedisi: Kuantum mekaniğinde bir düşünce deneyi - Chad Orzel

Çeviri: Sevkan Uzel Gözden geçirme: Halil Sarı

Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger kuantum mekaniğinin kurucularındandır;

Austrian physicist Erwin Schrödinger is one of the founders of quantum mechanics,

but he's most famous for something he never actually did:

ama ününü aslında hiç yapmadığı bir şeye borçludur:

a thought experiment involving a cat.

Bir kediyle ilgili bir düşünce deneyine.

He imagined taking a cat and placing it in a sealed box

Bir kediyi, onu 1 saat içinde öldürme olasılığı %50 olan bir düzenek ile

with a device that had a 50% chance of killing the cat in the next hour.

kapalı bir kutuya koyduğunu hayal etmiştir.

At the end of that hour, he asked, "What is the state of the cat?"

1 saatin sonunda şunu sorar: "Kedi hangi durumdadır?"

Common sense suggests that the cat is either alive or dead,

Sağduyu bize kedinin ya canlı ya da ölü olacağını söyler,

but Schrödinger pointed out that according to quantum physics,

ama Schrödinger, kuantum fiziğine göre

at the instant before the box is opened, the cat is equal parts alive and dead,

kutu açılmadan hemen öncesine kadar kedinin aynı anda

hem canlı hem de ölü olduğunu belirtir.

at the same time.

It's only when the box is opened that we see a single definite state.

Ancak kutu açıldığı zaman tek bir belirli durum gözlenir.

Until then, the cat is a blur of probability,

O zamana dek, kedi bulanık bir olasılıktır;

half one thing and half the other.

hem öyle hem böyle.

Schrödinger'in dikkat çektiği nokta, bu durumun saçmalığıydı.

This seems absurd, which was Schrödinger's point.

He found quantum physics so philosophically disturbing,

Kuantum fiziğini, felsefik açıdan o kadar rahatsız edici buluyordu ki,

that he abandoned the theory he had helped make

kurulmasına yardım ettiği bu kuramı terk ederek,

and turned to writing about biology.

biyolojiye ilişkin yazılar yazmaya başladı.

As absurd as it may seem, though, Schrödinger's cat is very real.

Ne kadar saçma görünürse görünsün, Schrödinger'in kedisi gayet gerçektir.

In fact, it's essential.

Aslında, olması zorunludur.

If it weren't possible for quantum objects to be in two states at once,

Eğer kuantum nesnelerin aynı anda, iki farklı durumda olmaları mümkün olmasaydı,

the computer you're using to watch this couldn't exist.

bunu izlemek için kullanmakta olduğunuz bilgisayar da olmazdı.

The quantum phenomenon of superposition

Süperpozisyonun kuantum görüngüsü

is a consequence of the dual particle and wave nature of everything.

her şeyin hem parçacık hem de dalga olan ikili doğasının bir sonucudur.

In order for an object to have a wavelength,

Bir nesnenin dalgaboyunun olması için

it must extend over some region of space,

uzayın bir bölgesi boyunca genişlemesi gerekir.

which means it occupies many positions at the same time.

Bu da onun aynı anda birden fazla konumu olduğu anlamına gelir.

Ancak, uzayın çok küçük bir bölgesinde sınırlanmış nesnenin dalgaboyu

The wavelength of an object limited to a small region of space

can't be perfectly defined, though.

kusursuz olarak tanımlanamaz.

So it exists in many different wavelengths at the same time.

Yani aynı anda pek çok dalgaboyunda varolur.

Gündelik hayattaki nesnelerin bu dalga özelliklerini görmeyiz,

We don't see these wave properties for everyday objects

because the wavelength decreases as the momentum increases.

çünkü momentum arttıkça dalgaboyu azalır.

And a cat is relatively big and heavy.

Bir kedi nispeten büyük ve ağırdır.

If we took a single atom and blew it up to the size of the Solar System,

Tek bir atomu alıp, Güneş Sistemi boyutuna kadar şişirirsek,

the wavelength of a cat running from a physicist

fizikçiden kaçmakta olan bir kedinin dalgaboyu

would be as small as an atom within that Solar System.

Güneş Sistemindeki bir atom kadar olurdu.

That's far too small to detect, so we'll never see wave behavior from a cat.

O kadar küçüktür ki, tespit edilemez;

o nedenle kedinin dalga davranışını asla görmeyiz.

A tiny particle, like an electron, though,

Elektron gibi küçük bir parçacık ise

can show dramatic evidence of its dual nature.

ikili doğasına ilişkin belirgin kanıtlar sergiler.

If we shoot electrons one at a time at a set of two narrow slits cut in a barrier,

İki ince yarık bulunan bir hedefe elektronları teker teker ateşlersek,

each electron on the far side is detected at a single place at a specific instant,

her bir anda her elektron belli bir yerde gözlenir;

like a particle.

parçacıklarda olduğu gibi.

But if you repeat this experiment many times,

Ancak eğer deneyi çok defa tekrarlayarak

keeping track of all the individual detections,

tüm gözlemlerin toplam sonucuna baktığınızda,

you'll see them trace out a pattern that's characteristic of wave behavior:

dalga davranışına özgü bir desen oluşturduklarını görürsünüz:

a set of stripes - regions with many electrons

Bir dizi çizgi. Yani neredeyse hiç elektron olmayan

separated by regions where there are none at all.

bölgelerle ayrılmış çok elektronlu bölgeler.

Block one of the slits and the stripes go away.

Yarıklardan biri kapatılırsa çizgiler kaybolur.

This shows that the pattern is a result of each electron going through both slits

Bu da ortaya çıkan desenin, her bir elektronun aynı anda

at the same time.

her iki delikten geçtiğini gösterir.

A single electron isn't choosing to go left or right

Tek bir elektron sağa ya da sola gitmeyi seçmez,

but left and right simultaneously.

aynı anda hem sağdakinden hem soldakinden geçer.

This superposition of states also leads to modern technology.

Durumların bu üst üste binişi, modern teknolojiye de götürüyor.

An electron near the nucleus of an atom exists in a spread out, wave-like orbit.

Bir atom çekirdeği yakınındaki elektron yayılmış, dalgamsı bir yörüngededir.

İki atom yeterince yakınlaştığında,

Bring two atoms close together,

and the electrons don't need to choose just one atom

elektronların atomlardan birini seçmesi gerekmez;

but are shared between them.

elektronlar paylaşılır.

This is how some chemical bonds form.

Bazı kimyasal bağlar böyle oluşur.

An electron in a molecule isn't on just atom A or atom B, but A+ B.

Bir moleküldeki bir elektron sadece A'da ya da sadece B'de değil, A+B'dedir.

As you add more atoms, the electrons spread out more,

Daha fazla atom eklendikçe elektronlar daha fazla yayılarak,

shared between vast numbers of atoms at the same time.

aynı anda çok fazla sayıda atom tarafından paylaşılırlar.

The electrons in a solid aren't bound to a particular atom

Bir katıdaki elektronlar belli bir atoma bağlı olmayıp, hepsi arasında

but shared among all of them, extending over a large range of space.

paylaşılarak, büyük bir uzay bölgesine genişlerler.

This gigantic superposition of states

Durumların devasa üst üste binişi

determines the ways electrons move through the material,

elektronların malzeme içindeki hareket biçimini yönlendirerek;

whether it's a conductor or an insulator or a semiconductor.

iletken mi yalıtkan mı yoksa yarı iletken mi olacağını belirler.

Understanding how electrons are shared among atoms

Elektronların atomlar arasında nasıl paylaşıldığını anlayabilmek,

allows us to precisely control the properties of semiconductor materials,

silikon gibi yarı iletken malzemelerin özelliklerini

like silicon.

tam olarak kontrol edebilmemizi sağlıyor.

Combining different semiconductors in the right way

Değişik yarı iletkenleri, doğru biçimde bir araya getirerek

allows us to make transistors on a tiny scale,

küçük ölçekte transistörler yapabiliyoruz;

millions on a single computer chip.

tek bir bilgisayar çipinde milyonlarcası olabiliyor.

Those chips and their spread out electrons

O çipler ve onlardan yayılan elektronlar,

power the computer you're using to watch this video.

bu videoyu izlediğiniz bilgisayarı çalıştırıyor.

An old joke says that the Internet exists to allow the sharing of cat videos.

Internet'in varolma nedeni, kedi videosu paylaşmaktır diye bayat bir şaka vardır.

At a very deep level, though, the Internet owes its existance

Daha derin bir düzeyde ise Internet'in varlığını

to an Austrian physicist and his imaginary cat.

Avusturyalı bir fizikçi ile onun hayali kedisine borçluyuz.