Bir Fotoğraf, İki Deha, Yüzyıllık Tartışma


Yrd Doç Dr Şevki IŞIKLI

Yrd Doç Dr Şevki IŞIKLI

Okunma 24 Kasım 2016, 21:56

Einstein için, 
“Tanrının aceleye getirmeden yarattığı kullardan biri”  
deniliyordu. Fakat Einstein’da, sabır konusunda tanrısal bir şeylerin eksik olduğu kesindi. Bu eksiklik, onun dâhi sezgisinde bazı kriminal yan etkilere yol açmıştı: Örneğin… 

11 Aralık 1925 yılına ait bu fotoğraf, fizikçi Ehrenfest tarafından bilim sosyolojisi açısından önemli günlerin birinde çekildi. O günlerde bilim camiasında, dönemin en saygın fizikçisi Lorentz’in doktorasının 50. yılı konuşuluyor. Ehrenfest de bu vesileyle Niels Bohr ve Albert Einstein’ı Lieden’deki evine davet etmiş, yeni oluşan kuantum mekaniği hakkındaki görüşlerini öğrenmeye çalışmıştı. Fotoğrafı da bu fikir teatileri esnasında çekmişti. 

Uzak plandaki Einstein’ın oturuşu ve jestleri, otoriterinin bir sorunu aydınlatma girişimini yansıtıyor. Biraz daha genç olan Bohr, bu otoriteden çok etkilenmişe benzemiyor. Zira duruş, döneme özgü bir beyefendilik pratiği olduğu kadar, cebinde kartları olan bir ustanın serinkanlılığını sergiliyor.

Fotoğrafın çekildiği yıllarda, Bohr ile Einstein arasındaki görüş farklılıkları henüz bir tartışmaya dönüşmüş değildir. Çünkü görüş farklılıklarını, büyük bir tartışmaya dönüştürecek olan kesinsizlik ilkesinin keşfine daha 2 yıl var. Fakat fotoğraf ziyadesiyle önemli. Zira hem ikilinin görüşlerini yüz yüze, enine boyuna dile getirdikleri ilk karşılaşmayı gösterir hem de tek başına “Bohr-Einstein Tartışması”nı temsil kabiliyetine sahiptir. 

Niels Bohr, 19. yüzyılın, deha saçan son çeyreğinde, Albert Einstein’dan 6 yıl sonra dünyayı teşrif etti, 1 yıl sonra Nobel Fizik Ödülüne layık görüldü, 7 yıl sonra da aramızdan ayrıldı, 1 daha uzun bir ömür yaşadı. Ulum’de doğan Einstein, henüz 17 yaşında Alman vatandaşlığını terk ederek önce İsviçre’ye, ardından da Amerika Birleşik Devletlerine yerleşti ve orada öldü. Bohr ise 77 yaşında ölümüne kadar Danimarka vatandaşı olarak kaldı. Einstein, Almaya ve Ulm’e neredeyse hiçbir katkı sunmadı; Bohr ise her zaman “Büyük Danimarkalı” olarak anıldı; doğduğu ve öldüğü şehir olan Kopenhag, kuantum fiziğinin standart yorumunun ikinci adı oldu. 

Einstein, 1933’te ABD’ye göç ettikten sonra ölümüne kadar iki önemli konu üzerine yoğunlaştı: Bir yandan kuantum fiziğinin Standart Yorumunun tutarsız, en azından eksik olduğunu kanıtlamaya uğraştı, diğer yandan da her şeyi açıklayacak bir “Birleşik Alan Kuramı” geliştirmeye çalıştı. 
Ne yazık ki ikisinde de başarısız oldu. 

Princeton’da yaşlılığa doğru adım attığı yıllarda atom bombası politikalarıyla ilgileniyordu. Fizikten iyice uzaklaşmıştı. Doğrusunu söylemek gerekirse 1935’ten sonra, fiziğe yapısal katkılar yapabilecek durumda hiç mi hiç olmadı aslında. Fakat yine de deha ile delilik arasında ince bir çizgi olduğunu düşünenlerinin bugün bile prototip dâhisi olmayı bugün sürdürdü. 
Bohr ise “Dehanın arkasındaki güç çalışmaktır.” diyen Lotfi A. Zadeh’nin deha tanımına uygun biriydi. Einstein için, 
“Tanrının aceleye getirmeden yarattığı kullardan biri” deniliyordu. Fakat Einstein’da, sabır konusunda tanrısal bir şeylerin eksik olduğu kesindi. Bu eksiklik, onun dâhi sezgisinde bazı kriminal yan etkilere yol açmıştı: Örneğin önceleri “yanlış”, daha sonra da “kesinlikle eksik” olduğunu iddia ettiği kuantum mekaniğine dair kararını aceleyle vermiş gibi görünüyordu. Kuantum mekaniği hakkında Bohr ile giriştiği tartışmada, yerel gerçeklik ve nedensellik gibi birtakım “bilimsel önyargılar”la hareket ediyordu. Teist ve modernist bir ontolojiye dayanan bu önyargıları, son nefesine değin terk etmese de ölmeden önce hatalarından ikisini görüp itiraf edecek kadar şanslı biriydi.

Genel görelilik denklemleri, evrenin genişlemesini öngörüyordu. Fakat bazılarının dediği gibi,  “Tanrıyla aralarında bir hat varmış gibi konuşan” Einstein’a göre, genişlemek bir eksikliği işaret eder. 
Kadir-i mutlak Tanrı, hikmetsizlikle böyle eksik bir şey yaratmış olamazdı. Bu yüzden Einstein, görelilik denklemlerine, evrenin genişlemesini önleyecek “evrensel sabit” adını verdiği bir sayı eklemeyi akletti. Fakat pişmiş aşa kattığı bu su, bir hataydı ve ölmeden önce “hayatımın en büyük hatası” diyerek erdemlilik gösterdi. 

Aslında “en büyük hata” konusunda Einstein’ın kafası biraz karışıktı. Çünkü savaş sonrasında, atom bombası tartışmalarında “Roosevelt’i atom bombası yapmaya ikna etme suçu” için de aynı sözcükleri kullanmıştı. Yahudi olsa da Einstein, Hristiyan âlimi Aziz Augustinus kadar, itirafı önemsemiş gibi görünüyordu fakat tüm hatalarını fark edip itiraf etmek konusunda onun kadar şanslı olmadı. Örneğin kuantum mekaniğin Heisenberg, Pauli ve Bohr tarafından sunulan standart yorumun yanlış veya eksik olduğu iddiasından hayatının sonuna kadar geri adım atmadı. Standart yorum ise her geçen gün yeni deneylerle doğruluğunu ispatlamaya devam etti. Öyle anlaşılıyor ki dâhilerin keskin zekâları ve derin sezgileri bile zaman zaman bilimsel önyargılar (sayıltılar) tarafından köreltilebiliyor. Bohr ile girdiği polemik, kuantum mekaniğine karşı verdiği bu mücadelenin tüm izlerini taşır.

Bohr ile Einstein’ın düşünceleri arasında, açık bir aykırılık ve derin bir uçurum olduğunun fark edilmesi, 1927 yılındaki Beşinci Solvay Konferansının ikinci gününe denk gelir. Konferansın ilk gününde, sunulan bildirilerin ardından yapılan mutat tartışmalara Einstein pek fazla katılamamıştı; aslında katılmamıştı. Zira üniversite yıllarından kalma eski bir alışkanlıkla Einstein derslere, toplantılara pek katılmaz, katılsa da sonuna kadar tahammül edip içeride kalmazdı. Tartışmalara ertesi gün, oteldeki kahvaltıda dâhil oldu. Toplantıda bir başka deha Heisenberg’in sunduğu kesinsizlik ilkesi, Einstein’ı etkilemiş fakat ikna edememişti. Masadakilerden Pauli ve Dirac, zaten dikkatli dinlemedikleri Einstein’ı pek ciddiye de almadılar. Fakat Bohr da oradaydı ve büyük bir ilgiyle dinliyordu… Akşam olup bir araya geldiklerinde Bohr, yeni kuramın tümüyle doğru olduğunu Einstein’a göstermeye kararlıydı.

Heisenberg, bir atomdaki elektronun yörüngesinin asla tam olarak ölçülemeyeceğini matrisleri kullanarak ispat ediyordu. Matris mekaniğine göre K çarpı M ile M çarpı K aynı sonucu vermiyordu. (Bu, 2x3 ile 3x2 eşit değildir, demenin başka bir yoludur.) Üstelik önceki ölçüm, sonraki ölçümün sonucunu değiştirdiğinden bir parçacığın momentum ve konumunu, aynı anda  ve aynı kesinlikte ölçmek mümkün olmuyordu. Einstein bu durum karşısında, nesnel gerçeklik kavramı ve nedensellik ilkesine uygun bir yorum bekliyor, olasılığa, ihtimallere, öngörülemezliğe karşı çıkıyordu. 

Bu yüzden Einstein, “Tanrı, evrende zar atmaz.” demiş; Bohr ise “Tanrıya ne yapacağını söyleyemezsin!” diye sert bir cevap vermişti.  
Bu tartışma hakkında Einstein ve Bohr’un kendileri de dâhil olmak üzere birçok kişi, birçok eser ortaya koydu. Bunlardan en meşhuru Ehrenfest’in, Beşinci Solvay Konferansının hemen ardından yazdığı 1927 tarihli mektuptur. Ehrenfest, Einstein ve Bohr arasındaki konuşmalara bizzat şahit olmuştu. Mezkûr mektupta Ehrenfest, konferansın genel atmosferini, Bohr’un “büyülü bir terminoloji” ile nasıl herkesi etkilediğini, Lorentz’in bile konuya nasıl Fransız kaldığını ballandıra ballandıra anlatır.
“Ancak bunu Bohr yapabilirdi.” diye yazar. 

Bohr ile Einstein arasındaki tartışma, 3 yıl sonraki 6. Konferansta da devam etti. Einstein, konferansa, düşünce tarihinin pek alışık olmadığı düşünce deneyi ile etkili bir başlangıç yaptı. Delikli foton kutusu adı verilen düşünce deneyi basitçe şöyleydi: Bir teraziye bağlı, içi ışık dolu delikli bir kutu olacak. Bir saate bağlı bu delik, tek bir fotonun çıkıp gideceği kadar açılıp kapatılacaktı. Foton kutudan çıktığında hem zaman, hem de kutunun azalan ağırlığı, terazi vasıtasıyla aynı anda ölçülmüş olacaktı. İşte böylece Einstein, enerji ve zaman gibi eşlenik değerlerin aynı anda aynı kesinlikte ölçülemeyeceğini söyleyen Heisenberg kesinsizlik ilkesinin yanlış olduğunu kanıtlamış oluyordu.
Rosenfeld’in bildirdiğine göre Bohr, şok olmuştu. Oradakileri, Einstein’ın haklı olamayacağı konusunda ikna etmeye çabalıyordu. 
“Eğer Einstein haklıysa bu, fiziğin sonu olur!” 
diyordu. Einstein ise 3 yıl önceki konferansta, “Eğer kesinsizlik ilkesi doğruysa bu fiziğin sonu olur!” diye serzenişte bulunmuştu. Einstein’ın iddialarını çürütmeyi başaramayan Bohr, bütün geceyi mutsuz geçirmişti. 

Gün doğmadan neler doğar, denir. 

Sabah olmadan çözümü bulmuştu bile. Einstein’ı kendi silahıyla, görelilik kuramı yasasıyla vuracaktı. Kütle çekim nedeniyle eğilen uzay, enerji ile zamanın değerini eş zamanlı olarak aynı kesinlikte ölçmeye izin vermez, diyerek Einstein’ı bir kez daha başka bir kapıya gönderecekti. Doğrusu Bohr, savunmayı öylesine etkili yapıyordu ki birkaç yıl sonra Einstein, “yanlış” iddiasını terk edip “eksik” iddiasına sarılmak zorunda kaldı.

İkili arasındaki en kritik ve kışkırtıcı karşılaşma ise 1935 yılında Rosen ve Podolsky ile yazdıkları, günümüzde kısaca yazarların baş harflerine atıf yapılarak anılan EPR makalesi oldu. 
EPR, Einstein’ın eleştirilerinin serlevhasıdır. 

EPR’de fiziksel gerçekliğin, standart kuantum mekaniği tarafından eksiksiz biçimde tasvir edilip edilemediği tartışılıyor, sonuçta da yeni kuramının eksik olduğu iddia ediliyordu. Bu iddia ise dolanıklılık olgusuna dayandırılıyordu. Abdullah Verçin’in dediği gibi dolanıklılık, henüz hiç kimse farkında değilken Einstein’ın yeni fizik kuyusuna attığı bir taş oldu. Ne yazık ki Bohr’un ömrü, bu taşı çıkarmaya vefa etmedi.

Bohr’un savunduğu kuantum mekaniği, atom altı parçacıkların, aralarındaki uzak mesafeye rağmen “ışıktan hızlı bir biçimde” haberleşiyorlarmış gibi davrandıklarını söylüyordu. Einstein EPR’de, ayrık parçacıkların aralarında, “gözlenebilir bir etkileşim” olmadığı halde birbirlerinden haberdarmış gibi davranmalarını bazen “uzaktan etki” bazen de “hayalet etki” diye tarif ederek açıkça tiye almıştı. Einstein bunu yaparken çok sağlam olduğuna inandığı iki klasik ilkeye sırtını yaslıyordu. Bunlardan birincisi, hiçbir şeyin ışıktan hızlı hareket edemeyeceğini söyleyen görelilik ilkesi; ikincisi ise her şeyin belli bir neden-sonuç ilişkisi içinde cereyan ettiğini söyleyen nedensellik ilkesiydi. “Taş atılır, cam kırılır.” diyen nedensellik ilkesine göre, bir sonuç olan cam kırılmasının nedeni, atılan taştır. Nedenler her zaman sonuçlardan önce gelirler. Önce taş atılır, sonra cam kırılır. Bir neden yoksa bir sonuç da yoktur. Kırık bir cam varsa cam kırıcı bir taş da olmalıdır.

Einstein, henüz ortaokul yıllarında, nedensellik üzerine en önemli fikirleri geliştirmiş en büyük düşünürleri, örneğin Kant, Mach, Hume ve Poincarê’yi okumuştu. Fakat ya onları anlamamış ya da onlardan hazzetmemişti. İşte Kant, nedensellik ilkesinin doğada değil, zihinde olduğunu söylüyor; Mach, neden ve sonucun birlikte geldiğini gözlediğimiz için bunun psikolojik bir beklenti olduğunu ileri sürüyor; Poincarê ise bırakınız nedensellik ilkesini, doğa yasalarının bile zorunlu ilişkileri tasvir etmediğini iddia ediyordu. Einstein ise nedensellik ilkesinin hem doğanın hem de zihnin bir kategorisi olduğunu iddia eden Aristoteles gibi düşünüyordu. 

Yani Einstein’ın “biraz eski kafalı” bir yanı da vardı.
Nedensellik, Einstein’ın yerel gerçeklik adını verdiği başka bir ilkeyle yakından ilişkilidir. EPR’de kuantum fiziğine karşı eleştirilerin yoğunlaştığı nokta tam da burasıydı: Ortada gözlenebilir bir “sonuç” var fakat kuram tarafından tespit edilmiş gözlenebilir bir “neden” yok. Ortada “tepki” veren parçacıklar var fakat “etki” eden bir kuvvet tanımlanmamış… 
Einstein buna katlanamazdı. Bir fizik kuramında gözlenebilir her tepki, gözlenebilir bir etkiye bağlı olarak gerçekleşmeliydi. Ayrıca etkiyi taşıyan bir parçacık, tepkiye yol açtığı parçacıktan mesafe olarak ayrık olmalıdır. Fiziksel niceliklerin tek başlarına ölçülebilmeleri ve kendilerine ait bir değerlerinin olabilmesi, bir fizik kuramı için zorunlu olmalıdır. Fakat kesinsizlik ilkesi, bunlara izin vermiyor. Böyle bir durum, modern bilim paradigmasının kabul edemeyeceği bir hezeyan olabilirdi. 
Einstein, “Parçacıkların öyle ortada gözle görülebilir bir neden yokken etkilenmiş gibi davranmalarına izin veremeyiz.” diyordu.  

Einstein’a göre bu yüzden “tuhaf”, “garip”, “anlaşılmaz”, “eksik” ve “yanlış” olan kuantum mekaniği, acilen düzeltilmelidir. Kurama, bir takım gizli değişkenler eklenerek nedensellik zinciri tekrar kurulmalı.

Dolanıklılık tartışması ve buna bağlı düzeltme önerisi, birçok fizikçiyi etkiledi. Örneğin Max Born 1950’de, John Bell ise 1962’de, konuyla ilgili önemli eserler ortaya koydular. Born, hem nedensellik ilkesini ihlal etmeyecek hem de kuantum mekaniği ile aynı sonuçları verecek bir gizli değişkenler kuramı geliştirmeye çalıştı. Born’un izinden giden Bell ise dolanıklılık olgusunu, matematiksel bir eşitsizliğe dönüştürmeyi başardı. Böylece olay, salt teorik bir tartışma olmaktan çıktı.  
Her ikisi de öldükten yıllar sonra Alan Aspect, 1982’de, Bell eşitsizliğini test edecek bir deney düzeneği geliştirmeyi başardı. Deneyler yapıldı. Sonuç çok çarpıcıydı. Gerçek parçacıklarla yapılan deneyler, aralarında 3 km gibi uzak mesafeler bulunan dolanık parçacıkların, tek bir parçacıkmış gibi etkileşimli davrandıklarını gösteriyordu. Bell eşitsizliğini ihlâl eden bu deneyler, gizli değişkenlerin olmadığı anlamına geliyordu. Yani Bohr’un savunduğu kuantum mekaniği eksik değildi, tamdı; öngörüleri doğruydu. 
Sonuçta tartışmayı kim mi kazandı? 

Doğaya önyargıyla yaklaşmayan, onu olduğu gibi kabul edecek bir hoşgörüye sahip olan, ona saygı duyan kim ise o kazandı elbette. 
 
Yorum Ekle
İsim
Yorumunuz onaylanmak üzere yöneticiye iletilmiştir.×
Dikkat! Suç teşkil edecek, yasadışı, tehditkar, rahatsız edici, hakaret ve küfür içeren, aşağılayıcı, küçük düşürücü, kaba, müstehcen, ahlaka aykırı, kişilik haklarına zarar verici ya da benzeri niteliklerde içeriklerden doğan her türlü mali, hukuki, cezai, idari sorumluluk içeriği gönderen Üye/Üyeler’e aittir.