Fizikçiler uzun süredir kuantum mekaniğinin iki gözlemcinin (Wigner’in Arkadaşı) farklı, çelişkili gerçekleri deneyimlemesine izin verdiğinden şüphelendiler ve bunu ispatlayan ilk deneyi gerçekleştirdiler.
1961’de Nobel Ödülü Sahibi Fizikçi Eugene Wigner; daha az bilinen kuantum mekaniği paradokslarından birini gösteren, bir düşünce deneyini ana hatlarıyla açıkladı. Deney, evrenin garip doğasının iki gözlemciye (Wigner ve Arkadaşı) farklı gerçekleri deneyimlemelerine nasıl izin verdiğini göstermektedir.
O zamandan beri fizikçiler; “Wigner’in Arkadaşı Düşünce Deneyi”ni ölçümün doğasını keşfetmek ve nesnel gerçeklerin var olup olmadığını tartışmak için kullandılar. Bu önemlidir, çünkü bilim insanları nesnel gerçekleri ortaya çıkarmak için deneyler yaparlar. Fakat farklı gerçekliklerle karşılaşırlarsa, bilim insanları arasında tartışma devam eder.
Ancak geçen yıl, fizikçiler; kuantum teknolojilerindeki son gelişmelerin, Wigner’in Arkadaşı Testini gerçek bir deneyde yeniden üretmeyi mümkün kıldığını fark ettiler.
Günümüzde ise; Edinburgh’daki Heriot-Watt Üniversitesi’ndeki Massimiliano Proietti ve birkaç meslektaşı bu deneyi ilk defa yaptıklarını söylüyor: Farklı gerçeklikler yarattılar ve onları karşılaştırdılar.
Wigner’ın orijinal düşünce deneyi prensip olarak basittir. Ölçüldüğünde yatay bir polarizasyona veya dikey bir polarizasyona sahip olabilen tek bir polarize foton ile başlar. Ancak, ölçümden önce, kuantum mekaniğinin yasalarına göre; foton aynı anda her iki kutuplanma durumunda da sözde bir süperpozisyon olarak var olur.
Wigner; bu fotonun durumunu ölçen ve sonucu saklayan farklı bir laboratuvarda bir arkadaş hayal etti: Wigner, arkadaşının ölçümü hakkında hiçbir bilgiye sahip değildir ve bu nedenle fotonun ve bunun ölçümünün deneyin tüm olası sonuçlarının üst üste bindiğini varsaymak zorunda kalır.
Wigner bu süperpozisyonun var olup olmadığını belirlemek için, bir deney bile yapabilir. Bu; fotonun ve ölçümün gerçekten bir süperpozisyonda olduğunu gösteren bir çeşit girişim deneyidir.
Wigner’in bakış açısından, bu bir “gerçektir” (Süperpozisyon) Bu gerçek, bir ölçümün gerçekleşemeyeceğini göstermektedir. Fakat bu, fotonun kutuplaşmasını gerçekten ölçen ve kaydeden arkadaşın bakış açısına zıttıdır. Arkadaş, Wigner’ı arayabilir ve ölçümün yapıldığını söyleyebilir. (Sonucun açıklanmaması şartıyla…) Yani iki gerçek birbiriyle çelişiyor. Proietti ve arkadaşları; “Bu, iki gözlemci tarafından kurulan gerçeklerin nesnel durumunu sorgulamaktadır” diyor.
Teori budur; ancak geçen yıl Avusturya Viyana Üniversitesi’nde bulunan Caslav Brukner; aynı zamanda birçok parçacığın karışmasını içeren teknikler yoluyla, Wigner’ın Arkadaş Deneyi’ni laboratuvarda yeniden yaratmanın bir yolunu buldu.
Proietti ve ortaklarının yaptığı atılım, bunu gerçekleştirmektir. “En son teknolojiye sahip 6-Foton Deneyi’nde, bu genişletilmiş Wigner’ın Arkadaşı senaryosunun farkındayız” diyorlar.
Bu Altı Dolaştırılmış Fotonu; iki alternatif gerçeklik oluşturmak için kullanıyorlar. (Biri Wigner’ı, diğeri de Wigner’ın arkadaşını temsil ediyor.) Wigner’in arkadaşı bir fotonun kutupsallığını ölçer ve sonucu saklar. Wigner daha sonra, ölçümün ve fotonun bir üst konumda olup olmadığını belirlemek için bir girişim ölçümü gerçekleştirir.
Deney belirgin bir sonuç veriyor. Her iki gerçekliğin; Wigner’ın tahmin ettiği gibi uzlaşmaz sonuçlar üretmesine rağmen, bir arada var olabileceği ortaya çıktı.
Bu, fizikçileri gerçekliğin doğasını yeniden gözden geçirmeye zorlayan, bazı büyüleyici soruları gündeme getirmektedir. Gözlemcilerin sonuçta bir tür temel gerçeklik hakkındaki ölçümlerini uzlaştırabilecekleri fikri, çeşitli varsayımlara dayanır. Birincisi, evrensel gerçeklerin var olduğu ve gözlemcilerin kendileri üzerinde hemfikir olabileceğidir.
Ancak başka varsayımlar da var: Birincisi, gözlemcilerin istedikleri gözlemleri yapma özgürlüğüne sahip olmalarıdır. Bir diğeri ise; bir gözlemcinin yaptığı seçimlerin, diğer gözlemcilerin yaptığı seçimleri etkilememesi… (Fizikçilerin “yerellik” dediği varsayımı…)
Herkesin hemfikir olabileceği objektif bir gerçeklik varsa, bu varsayımların hepsi geçerli olur. Ancak Proietti ve ekibinin sonucu; nesnel gerçekliğin var olmadığını ortaya koyuyor. Başka bir deyişle, deney varsayımlardan bir veya daha fazlasının (üzerinde anlaşacak bir gerçeklik olduğu fikrinin, seçim özgürlüğünün olduğu fikrinin veya yerellik fikrinin) yanlış olması gerektiğini ileri sürmektedir.
Elbette; geleneksel gerçeklik görüşüne bağlı olanlar için başka bir çıkış yolu var. Deneycilerin gözden kaçırdığı başka bir boşluk daha var. Gerçekten de, fizikçiler benzer deneylerde boşlukları kapatmaya çalıştılar, ancak bunların hepsini kapatmanın asla mümkün olamayacaklarını kabul ettiler.
Proietti: “Bilimsel yöntem; tekrarlanan ölçümlerle oluşturulan gerçeklere dayanır ve bunları evrensel olarak gözlemleyenlerden bağımsız olarak kabul edilir.”
Bir sonraki adım daha ileri gitmek: Uzlaştırılamayan giderek daha tuhaf alternatif gerçeklikler yaratan deneyler oluşturmak…
