Kuantum ölümsüzlüğü: Zaman tek yönde akmayabilir

Kuantum düşüncesi, fizik alanındaki gelişmelerle hayatımıza giren ve şaşırtmaya devam eden bir kavram. Kuantum fiziği, atom altı parçacıkların davranışını ve etkileşimlerini inceleyerek geleneksel fizik anlayışımızı büyük ölçüde değiştirmiş durumda. Bu yepyeni anlayış, maddenin temel yapısını ve evrenin işleyişini anlamamız açısından heyecan verici buluşlara gebe olmaya devam ediyor.

Kuantum fiziği nedir?

Kuantum mekaniği veya kuantum fiziği, atom altı parçacıkları inceleyen bir temel fizik dalı. Nicem mekaniği veya dalga mekaniği adlarıyla da anılıyor.

Kuantum, Latince ‘miktar’ anlamına gelen bir terimdir. Modern bilim anlayışına göre bir enerji veya maddenin mümkün olan en küçük birimi olarak tanımlanır. Aslında Rönesans dönemi İtalya’sına kadar dayanan kuantum, fizik teorisyeni Max Planck‘ın 1900 yılında yaptığı çalışmayla modern bilim dünyasına adımlarını attı.

Kuantum fiziği, günümüz teknolojilerinde kullanılıyor ve kuantum sensörler: frekans, elektrik–manyetik alan ve sıcaklık gibi fiziksel nicelikleri oldukça hassas şekilde ölçebiliyor. Ayrıca, kuantum sensörler değişik uygulamaları ile uydulardan uçaklara kadar farklı alanlarda kullanılabiliyor.

Kuantum Alan Teorisi

Kuantum Alan Teorisi, maddelerin yapı taşlarının küçük parçacıklardan değil, alanlardan oluştuğunu ileri sürüyor. Buna göre Kuantum alan kuramında en temel yapılar parçacıklar değil, alanlar ve parçacık denilen şey ise alanların kuantum mekaniğine göre çözümlerine karşılık geliyor.

Kuantum düşüncesi, fizik alanındaki gelişmelerle hayatımıza giren ve şaşırtmaya devam eden bir kavram. Kuantum fiziği, atom altı parçacıkların davranışını ve etkileşimlerini inceleyerek geleneksel fizik anlayışımızı büyük ölçüde değiştirmiş durumda. Bu yepyeni anlayış, maddenin temel yapısını ve evrenin işleyişini daha iyi kavramamızı sağlıyor.

Kuantum Ölümsüzlüğü teorisi

Kuantum ölümsüzlüğü ise klasik anlamda dünyadaki herhangi bir olayda hayatta kalacak kadar “şanslı” olan bir kişiyi ifade ediyor. Böyle bir şans miktarı, o kişiyi insan vücudunun yaşlanmasına etki edecek kadar büyük görünüyor.[1]

Aslında, bir kişinin “ölümsüz” hale geldiğini söylediğimizde bu böyledir. Dünya tarihi boyunca, insanların yaşlanma karşıtı sırrı bulmaya çalıştığı birçok zaman olmuştur, ancak bu iddialı rüya, açıkça her seferinde başarısız olmuştur. Teorik fizikçiler, kuantum ölümsüzlüğünü teorik ve matematiksel açılardan ele alıyor ve gerçek hayatta var olma yetkisini veya olasılığını değerlendiriyorlar.

Bu değerlendirmeyi gerçekleştirmek için, kuantum fiziğinin iki ana yorumunun kavramları olan Kopenhag Yorumu veya Çok Dünya Yorumu ile irdeliyorlar.

Kopenhag yorumu

Kopenhag Yorumu, ölçüm problemini çözebilmek, en azından anlamlandırabilmek için 3 ek kurala başvurmaktadır:

1. Sadece belirli büyüklükler ölçülebilirdir.
2. Kuantum sistemlerinin bütün özelliklerini ölçmeniz mümkün değildir. Sadece belirli özelliklerini ölçebilirsiniz.
3. Bu parçalara yönelik gözleminiz, sistem hakkında size sadece kısıtlı bilgi verebilir. Dolayısıyla gerçek sistem, sizin ölçebildiğinizden çok daha fazlasıdır.
4. Gözlem sonucunda elde edilebilecek sonuçlar, sadece birer olasılığa karşılık gelir; gerçek değillerdir.
5. Bir gözlem yapılmadan önce, gözlemin sonucunu kesin olarak bildirmek mümkün değildir. Sadece bir olasılık bildirmek mümkündür.
6. Buna bağlı olarak geliştirilen Born Kuralı, dalga fonksiyonunun karesini aldığımızda, sözü edilen bu olasılıkları elde edebileceğimizi söylemektedir. Bu, Kopenhag Yorumu içerisinde ölçüm problemini çözmek amacıyla, Schrödinger Denklemi‘ne ek olarak geliştirilmek zorunda kalınan bir denklemdir.
7. Gözlem yapıldığında, dalga fonksiyonu “çöker”. Buna, dalga fonksiyonunun çökmesi ya da kısaca çökme adı verilir.
8. Bu durum, gözlem yapılmadan önce ve sonrasında, kuantum sisteminin köklü bir şekilde biçim değiştirdiği anlamına gelmektedir.

Bu kurallar, kuantum mekaniğinin klasik dünya deneyimimizden son derece farklı bir altyapıya sahip olduğunu göstermektedir. Buna göre, kuantum mekaniğinin söylediği şey şudur: Herhangi bir sistemle ilgili gözleyebildiğimiz şeyler, gerçekte o sistemle ilgili olan tüm gerçeklerin çok ufak bir kısmıdır.

2) Çok Dünya Yorumu (veya MWI) zorunlu olarak dahil edilecektir. Bu makaleye göre, MWI’nin teorik kuantum ölümsüz durumunu desteklediği kanıtlanmıştır, bu makalede;[2] Everett kutusu deneyinde beklenen teorik bir sonuca ulaşmak anlamına gelir. MWI’nin kuantum ölümsüzlüğüne nasıl itibar edeceğini göstermek için Sonsuz Maymun deneyi fikri ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Bundan sonra, Sonsuz Maymun teoreminin sonucunun hesaplanabilir olasılığı ve patolojik dağılımının tartışmaları yer alır.

Everett kutusundaki durumdan bağımsız olarak, patolojik olarak dağıtılmış olsun veya olmasın, matematiksel sonuçlar MWI’nin Everett kutusu deneyi veya kuantum silahı deneyi sırasında kuantum ölümsüz durumuna ulaşmanın tek olasılığı olacağını göstermektedir. Son olarak, makale gerçek yaşam duruşunda kuantum ölümsüzlüğünün değerlendirmesini ortaya koymaktadır.[3]

Kuantum ölümsüzlüğü konsepti ise kişinin sonsuz sayıda paralel evrende yaşamını sürdüreceğini iddia ediyor. Bir kişinin yaşamında herhangi bir tehlikeli durumda hayatta kalma ihtimali olan tüm paralel evrenlerde hayatta kalmış olacağı düşünülüyor. Bu şekilde kişi bir bakıma ölümü hiçbir zaman deneyimlememiş gibi görünebilir şeklinde açıklamalar bulunuyor.

Many-Worlds (Çoklu Dünyalar) teorisi

Ancak bu teori spekülatif ve henüz bilimsel bir temele dayanmıyor. Many-Worlds teorisi dahilinde bile bu fikirlerin bilimsel olarak test edilebilmesi veya ispatlanabilmesi mümkün Bu nedenle, henüz kuantum ölümsüzlüğü daha çok düşünce deneyleri veya popüler bilim kurgu eserlerinde yer alan bir konsept olarak görülüyor.[4]

Çoklu dünyalar yorumu, herkesin farklı bir senaryoda alternatif kararlarla eyleme geçtiği eş evresiz gerçeklik fikrini taşıyor. Buna göre her farklı kararla dallanan dünya, her olasılığın var olduğu sonsuz sayıda paralel dünyalar oluşturuyor.

Çoklu dünyalar, Kuantum mekaniğinin yorumlarından biri ve bu yorumlamaya göre gerçekliğin kendisi olarak tüm kainat için tek ve evrensel bir dalga fonksiyonu mevcut. Bu evrensel dalga fonksiyonu her şeyin dalga fonksiyonu olarak bilinen dünyadaki bütün olasılıkları ve hatta bunun dışında evrilmesi olası bütün dünyaları kapsar.

Kuantuma göre zaman bir yönde akmayabilir

Yapılan yeni araştırmalar, kuantum düzeyinde zamanın akışının sadece bir yöne gitmesi gerekmediğini öne sürüyor. “Bu çok heyecan verici bir keşif olur. Kuantum sistemleri, belirli koşullarda zamanda hem ileri hem de geri hareket edebilir açıklamasında zaman makinelerinden veya Marvel Evreninin kuantum alanından bahsetmiyoruz ve zamanı kendi seviyemizde nasıl deneyimlediğimiz tam olarak zamanın gerçek doğası olmayabilir” teorisi bile bizi evrenin en büyük gizemlerinden biri olan zaman hakkında derin düşüncelere itiyor. “Bunu deneyimliyoruz ve geçmişten geleceğe tek bir yönde çalıştığını biliyoruz. İşte bu özel yön-zaman oku-bir sistemin düzensizliğinin ölçüsü olan entropi kavramıyla bağlantılı. Evrenimiz gibi yalıtılmış bir sistemde, entropi her zaman artacaktır ve artışın yönü geçen zamanın yönü ile eşleşir.” şeklinde açıklamalar ilerliyor.

Communications Physics dergisinde bildirildiğine göre, araştırmacılar entropi değişikliklerinin küçük olduğu fenomenlere baktılar. Kuantum mekaniğinin temel özelliklerine göre, entropinin kendiliğinden azalması (zamanda geriye gitmek gibi) mümkündür.[5] Araştırmacılar ayrıca başka bir önemli kuantum mekanik özelliği olan süperpozisyonu da kullandılar. Bu durumda görüldü ki fiziksel sistemler birden çok konfigürasyonda var olabilir.

Teoriye göre “Eğer bir fenomen büyük miktarda entropi üretiyorsa zamanın tersine çevrilmesini gözlemlemek o kadar olası değil ve hatta imkansız hale gelebilir. Bu bilgilerin devamında üretilen entropi yeterince küçük olduğunda bir olgunun zamanın tersine çevrilmesinin doğal olarak gerçekleştiğini görme olasılığı ihmal edilemez bir olasılıktır” açıklamasını yapıyor araştırmacılar.

Örnek olarak; “Sabah rutinimizde yaptığımız şeylerin sırasını alabiliriz. Diş macunumuzun diş fırçasından tüpüne geri döndüğünü gösterseydik şüphesiz günümüzün geri sarılmış bir kaydı olurdu. Bununla birlikte, tüpü nazikçe sıkarsak diş macununun sadece küçük bir kısmı dışarı çıkarsa tüpün dekompresyonu tarafından emilerek tüpe yeniden girdiğini gözlemlememiz pek olası olmayacaktır.” şeklinde açıklıyorlar.

Uluslararası ekip, zamanda hem geriye hem de ileriye doğru gelişen bir durumla kuantum süperpozisyonuna baktı. Çoğu zaman bunun sistemin zamanda ileri gitmesine neden olduğunu buldular. Ancak küçük entropi değişiklikleri için sistem zaman içinde hem ileriye hem de geriye doğru gelişmeye devam edebilir. Bu araştırma, en temel seviyesindeki büyük bilinmeyene işaret ediyor. Ve bu çalışma, daha önce düşündüğümüzden daha az anlayabileceğimizi ima ediyor.

Bristol Üniversitesi’nde Fizik Profesörü olan Dr. Giulia Rubino; “Zaman genellikle sürekli artan bir parametre olarak ele alınsa da çalışmamız kuantum mekanik bağlamlarda akışını yöneten yasaların çok daha karmaşık olduğunu gösteriyor. Bu, kuantum yasalarının çok önemli bir rol oynadığı tüm bağlamlarda bu miktarı temsil etme şeklimizi yeniden düşünmemiz gerektiğini önerebilir” diyor.[6, 7]

Kuantum Dolanıklık ile ilgili dikkat çeken açıklamalarda bulunan Prof Dr. Nevzat Tarhan, Kuantum Dolanıklık ile evrenin zamandan ve mekandan bağımsız yönünün kanıtlandığı konusunda bir sunum yaparak[8] şu açıklamalarda bulundu:

“Kuantum dolanıklık ile evrenin zamandan ve mekandan bağımsız boyutu kanıtlandı”

Kuantum Dolanıklık ile insanın zamandan ve mekandan bağımsız yönünün kanıtlandığını aktaran Tarhan; “Kuantum Dolanıklık kanıtlandı yani zamandan bağımsız çalışan bir boyutun olduğu ortaya çıktı. Evrenin madde tabanlı değil, dijital tabanlı olduğu ortaya çıktı. Yüksek bir akıl ve üstün bir toplum tarafından yönetiliyoruz ve matematik aklımızla bizim göremediğimiz bir topluluk veya yüksek aşkın gücün varlığı tartışılmaya başlandı. Burada In silico deneyler ortaya çıkmaya başladı, bilgisayar üzerinden varoluş teorileri yeniden yazılmaya başladı. Hava dalgalarının fonksiyonu, elektron-protonun fonksiyonları ile farklı keşifler ortaya çıktı ve bu da ayrı bir tartışma alanı.”

Tüm bu makaleler bize gösteriyor ki bu teoriler henüz teori ve bilimsel olarak kanıtlanmaya ihtiyaç duysa da kuantum ile ilgili pek çok alanda araştırmalar ilerlerken bilinçlerimize farklı düşünce tohumları ekmeye de devam ediyor.

Kaynaklar:

1. Han, Ce. “Theoretical Quantum Immortality and its Mathematical Authority.” Journal of Physics: Conference Series 1936 (2021): n. pag. https://www.semanticscholar.org/paper/Theoretical-Quantum-Immortality-and-its-Authority-Han/34afe9363d3ca04062d5544a6f7ef1a193f02092
2. Wilson, Phillip L. “Quantum Immortality and Non-Classical Logic” arXiv:2007.09847 Journal of Applied Logics – IfCoLog Journal of Logics and their Applications 9(2):635-650 01 (Apr 2022) DOI:10.48550/arXiv.2007.09847
3. Han, Ce. “Theoretical Quantum Immortality and its Mathematical Authority.” Journal of Physics: Conference Series, Volume 1936, 2021 11th International Conference on Applied Physics and Mathematics (ICAPM 2021) 1-3 February 2021, Shanghai, China. J. Phys.: Conf. Ser. (2021) DOI:10.1088/1742-6596/1936/1/012015 https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1936/1/012015
4. Vaidman, L. “Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics.” Stanford Encyclopedia of Philosophy. (Mar 24, 2002) https://plato.stanford.edu/entries/qm-manyworlds/
5. Lebedev, A.V., Vinokur, V.M. Time-reversal of an unknown quantum state. Commun Phys 3, 129 (2020). DOI:10.1038/s42005-020-00396-0 https://www.nature.com/articles/s42005-020-00396-0
6. Carpineti, A. “Time Might Not Flow In Just One Direction In The Quantum World.” IFLScience. (November 26, 2021) https://www.iflscience.com/time-might-not-flow-in-just-one-direction-in-the-quantum-world-61758
7. Rubino, G., Manzano, G., Rozema, L. A., Walther, P., Parrondo, J. M. R., & Brukner, Č. (2022). Inferring work by quantum superposing forward and time-reversal evolutions. Physical Review Research, 4(1), Article 013208. DOI:10.1103/PhysRevResearch.4.013208 https://research-information.bris.ac.uk/en/publications/inferring-work-by-quantum-superposing-forward-and-time-reversal-e
8. Prof. Dr. Tarhan: “Kuantum Dolanıklık ile zaman ve mekândan bağımsız boyut kanıtlandı.” Üsküdar Üniversitesi DOI: 10.32739/uha.id.12492 (2 Mayıs 2023) https://uskudar.edu.tr/tr/icerik/12492/prof-dr-tarhan-kuantum-dolaniklik-ile-zaman-ve-mekandan-bagimsiz-boyut-kanitlandi

Zaman yolculuğu mümkün olabilir: Büyükbaba Paradoksu’na kuantum çözümü