Kuantum nedir?
.jpg)
Kuantumun kelime anlamı miktardır.
Kuantum sözlük anlamı olarak "Bir dalganın olası değerlerinin alt değer
kümelerinden biri" anlamın taşır. İngilizce'de "Quantum",
Latince'de "Quantus" olarak kullanılan kuantum, atom düzeyindeki,
hatta atomdan daha küçük parçacıkların fizik kurallarını
tanımlamakta kullanılır.
Kuantum Teorisi Nedir?
Kuantum teorisi atomik olaylardaki enerjiyi açıklamaya
yarayan bir fizik teorisidir. Kuantum teorisi bilim tarihindeki en çok
tartışmaya yol açan teorilerin başında gelir.
Kuantum kuramının temel fikirlerini
önce1900 yılında Max Planck ortaya attı;ama sonraki açıklama ve
matematik formülasyonlarda Einstein,
Bohr, Schrödinger, Louis de Broglie, Heisenberg,Born ve Dirac'ın
da aralarında bulunduğu çok sayıda bilim adamı rol oynadı. Kuantum kuramının
keşfinin öyküsü, 1900 yılında ilk adım olarak Max Planck (1858-1947) 'ın siyah cisim ışıma
yasasını bulmasıyla başladı. Cisimler,bazen termik ışıma da denen
bir ışıma yayar. Bu ışımanın özellikleri, cismin sıcaklığına bağlıdır. Düşük
sıcaklıklarda termik ışımanın dalga boyları,esas olarak kızılötesi bölgededir
ve bu nedenle gözle görülmez. Cismin sıcaklığı yükseltilince,kızarmaya
başlar. Sıcaklık daha da yükseltilirse,bir ampulün içindeki tungsten telin
parlaması gibi, cisim beyazlaşır,akkor haline gelir. Termik ışımanın ayrıntılı
bir incelemesi, tayfın(spektrumun),kızıl ötesi, görünür bölge ve morötesi dalga
boylarının sürekli bir dağılımından oluştuğunu gösterir. Kırmızı ışığın
fotonlarının frekansı,mor ışığınkilerin yaklaşık yarısı kadardır.19. yy
sonlarına doğru,termik ışımayı açıklamakta sorunlar görüldü. Temel sorun da bir
siyah cisimden yayınlanan ısı(termik) ışımanın dalga boylarının gözlenen
dağılımının açıklanmasıydı. anım olarak siyah cisim,üzerine düşen tüm
ışımayı(radyasyonu) soğuran ideal bir sistemdir. Bu da örneğin oyuk bir cismin
içi ya da kovuğudur. Işıma,bu kovuğun duvarlarından yayılır. Klasik fiziğe
göre,kovuğun duvarlarındaki atomlar,tüm dalga boylarında elektromanyetik
dalgalar yayan bir titreşimler topluluğu olarak düşünülür. Belli bir sıcaklıkta
dalga boyu ile ışık şiddeti ilişkisi büyük dalga boylarında kuramsal ve
deneysel öngörülere uyduğu halde, dalga boyu kısaldıkça,ışık
şiddetinin sonsuza doğru gitmesi gibi bir sonuçla karşılaşılıyordu.
Hesaplar, çok uzak morötesinde aşırı derecede ışınım salınımı olması
gerektiğini gösteriyordu. Bu çelişkiye mor ötesi
felaket adı verilmişti. Kuşkusuz olup biten bu değildi,şu
oluyordu: Işınım şiddeti belirli tipik bir dalga boyunda daha büyük ve daha
küçük değerlerde sıfıra doğru yaklaşıyordu.
Bir de klasik kurama göre tüm dalga boyları olanaklı
olduğu için sonsuz bir toplam enerji yoğunluğu öngörülüyordu. Elbette,
elektromanyetik alanda sonsuz bir enerji,fiziksel olarak olanaklı değildir.
Fizikçiler,önceleri Planck’ın kuantum fikrini- doğanın kesintili
bir özelliği olduğu fikrini- klasik Newton fiziği içine yerleştirme çabası güttüler.
Max Planck,siyah cisim ışıması üzerine çalışmasında fiziğe atomik
süreçlerde kesintililik miktarının bir ölçüsü olan ‘h’ olarak simgelenen yeni
bir değişmez(sabit) getirdi. 1900'de, Planck çalışmasını yaptığında fizikçiler
atomların toplam enerji olarak bir değere sahip olabileceğini
düşünüyorlardı-enerji sürekli olarak değişkendi. Fakat Planck’ın kuantum
önermesi, enerji değişiminin kuantlaşmış olduğu (niceliği olduğu ) anlamına
geliyordu. Bir kuantum enerjisinin getirilişi klasik fizikte hiçbir temele
sahip değildiyse de, henüz, yeni kuramın klasik kavramlardan köklü bir kopmayı
gerektirdiği açık değildi. Belirttiğim gibi kuramsal fizikçiler,bu kavramı
klasik fizikle uzlaştırmaya çalışıyorlardı
Max Planck, o zaman "morötesi felaket" denen bir zorluğa çözüm yolu
olarak bir öneri getirdi. Planck, enerjinin eş dağılım yasasında öngörülen tek
bir titreşim modunun alabileceği enerji miktarının belli bir değerden az
olamayacağını kabul ederek çelişkinin önlenebileceğini önerdi. Işınımın belli
büyüklükteki paketler halinde yayıldığını ileri sürdü. Planck, siyah cisim
ışınımı için,tüm dalga boylarında deneyle tam bir uyuşma halinde olan bir
formül buldu. Enerji dağılım eğrilerinin, sıcak cisimlerin deney emisyon
eğrisine uydurulabilmesi için bu en küçük ışınım enerjisinin kabul edilmesi
gerektiğini kanıtladı.
E= hf (Planck sabiti çarpı
ışığın frekansı)
Burada E, bir paketin (fotonun) enerjisini;n,
ışığın frekansını; h ise Doğa'nın yeni ve temel bir
sabitini (Planck sabitini) gösteriyor. Kuantum sabiti de denenPlanck sabiti(h) 'nin sayısal değeri pek
küçüktür(santimetre-gram- saniye birimlerinde on üzeri eksi yirmi yedi veya
Joule. saniye birimiyle 6.626x10-34 ) 60 Watt' lık bir elektrik ampulü,
saniyede on üzeri yirmi iki(1022)
adet ışık fotonu yayar. Buna göre ışınım yayan,titreşen moleküller kesikli
birimlere sahip olabilir. Planck'ın kuramındaki ana unsur, kuantlaşmış enerji
düzeyleri gibi köklü bir varsayımdır. Moleküller,foton denen ışık enerjisinin
kesikli birimleri cinsinden enerji yayar ya da soğurur. Onlar bunu,bir kuantum
düzeyinden diğerine sıçrayarak yapar. Ardışık iki kuantum düzeyi arasında
enerji farkı bir fotonun enerjisine karşılıktır.
Planck'ın çalışmasının,matematiksel
işlemlerden daha fazlasını içerdiğini vurgulamalıyız. Gerçekten
Planck,siyah cisim dağılım eğrisini çıkarmak için altı yıldan fazla uğraş
verdi. Yayınlama problemi ile ilgili çalışmaları için "mutlak bir
şeyler gösterir ve tüm bilimsel çalışmalarımın en yüce amacı olarak daima
mutlağı aramaya çalıştığım için büyük bir şevkle çalışmaya koyuldum" demiştir. Bu çalışma,formülün fiziksel
bir açıklamasını araştırmak ve kuantum kavramını klasik kuram ile uzlaştırmak
için yaşamının büyük bir kısmını aldı. Bilim adamlarının önemli bir
kesimi, tutucu devrimcilerdir. Deneysel kanıt ya da mantıksal ve kavramsal
sorunlar onları yeni, bazen devrimci bir görüş açısına zorlayana kadar, denenip
test edilmiş ilkelerden vazgeçmezler. Bu türlü tutuculuk, sorgulamanın kritik
yapısının çekirdeğinde bulunur. Kuantum kuramının öncülerinden Werner Heisenberg (1901-1976) “Modern kuram, doğrusunu söylemek gerekirse,
gerçek bilimlere dışarıdan getirilen devrimci fikirlerden çıkmamıştır. Tersine,
devrimci fikirler, klasik fiziğin programını tutarlı şekilde yürütmeye çalışan
araştırmaya zorla girmişlerdir- onun doğasından çıkmışlardır.” demiştir.
Yani eski kuantum kuramı, kuantumu klasik fizikle uzlaştıracak bir programı
temsil etmiştir.
.jpg)
Kuantumu anlamaya çalışmak
üzerine denemeler (1)
1. Temelde kuantum denen şey aynı anda hem dalga hem parçacıktır.
2. Fakat ölçmeye veya gözlemlemeye kalkarsanız ya dalgayı ya da parçacığı bulursunuz. İkisi aynı anda saptanamazlar!
3. Dalga ve parçacığı aynı anda net bir şekilde saptayamama durumu, Heisenberg’in ünlü belirsizlik İlkesinin özüdür.
Bu olgu, tıpkı koca bir kazan çorba içindeki şeyler gibi, hiçbir şeyin sabit ve tam ölçülemediği, belirsiz sanki hayaletvari, kolay kolay anlaşılamayacak olma olgusunu Newtoncu determinizmdeki her şeyin sabit, belirli ve ölçülebilir olma olgusunun yerine koymuştur.
4. Bu durumda ya elektron parçacık konumundaysa onun kesin durumunu, ya da dalga konumundaysa momentumunu (hızını) ölçebiliriz. Gerçeklikle ilgili her şey bir olasılıktır ve öyle kalmaya da mahkumdur.
Örnek: Dalgınlık anlarımızda birbirine bağlı birçok his bazen görüntü oluşur, bunların ayırımına varamayız, öylesine geçerler. Gözümüz dalmıştır sanki. Bir düşünceye odaklandığımızda ise yalnızca o düşünce oluruz. Bir yandan düşünüp bir yandan dalmamız mümkün değildir. Düşünmeye başladığımız anda dalga hareketi çöküşe uğrar.
5. Elektronların çoğu ve atomaltı varlıklar ne tam anlamıyla parçacık, ne de dalgadırlar. Onlara daha muğlak bir karışımla “dalga paketi” diyebiliriz.
6. “Tamamlayıcılık Prensibi”, varlığın iki türlü tanımı da birbirini tamamlar ve “tek bir paketten” çıkmış olur. Temel varlığın şu ya da bu şekilde görülmesi koşulların tümüne bağlıdır. (Herhangi birinin o varlığa bakıyor olup olmadığı, ne zaman ve niçin baktığı gibi koşullar)
Sir W.Bragg, “Temel parçacıklar, pazartesi, çarşamba ve cumaları dalga, Salı, Perşembe ve cumartesileri parçacık gibi görünüyorlar” diyerek şaşkınlığımızı şakaya tahvil ediyor.
7. Hem dalga hem de parçacık aynı derecede varlığın temel unsurudur; yani her biri maddenin beliriş yollarından biridir ve maddeyi birlikte oluşturur.
8. Kuantum kuramı; hareketi, kesintiye uğramış bir dizi sıçrama diye tanımlar. Bu onun fizikte yapmış olduğu en belirgin kavramsal değişikliktir. Max Planck, tüm enerjinin bir spektrum içinde akımlar halinde sürekli akmayıp, “kuanta” denilen paketler içinde ışınlar yaydığını buldu. Niels Bohr ise elektronların, süreksiz kuantum sıçramaları şeklinde bir enerji durumundan diğerine atladıklarını gösterdi.
Film şeridindeki karelerin sunuluşundaki ardı ardına sıralanış, yukarıdaki ifadeyi andırmaktadır. Atomaltı parçacıklar belki daha doğal gelen bir sıralanış içindeki planı yok sayıp 2-3 sonraki kareye sıçrıyor olabilirler.
9. Bu kesintili yolda “gerçekliğin” sabit bir edimsellikten değil, bilebileceğimiz bir takım edimsellik olasılıklarından ibaret olduğu dünyada, bir parçacığın hareketini ne kadar derinden incelerseniz o denli anlaşılması zor hale gelir. “Anlaşılmazlık” kuantum hareketinin en büyük sorunudur; daha büyük sorun ise bütün o kayıp olasılıkların nereye gittiğidir!
10. Doğanın türlü olasılıklarından biri hangi aşamada ve niçin , kendini “gerçek şeyler” dünyasında sabitler?
Olasılık dalgası görünümündeki bir elektron bir yörüngeden diğerine geçmeye niyetlendiğinde, gelecekteki durağanlığına yönelik, sonunda yerleşebilme olasılığı olan tüm yörüngelerin nabzını aynı anda ölçer!
Bu yoklama mahiyetinde etrafa gönderilen dokungaçlara sanal geçişler denir. Elektronun sonunda geçtiği kalıcı evine ise "gerçek geçiş" deniyor.
11. “Sanal geçişler” enerji tutmazlar ve bu yüzden de enerjiyi daha ileri gitmeden tersine çevirirler. (Yukarıda dokuzuncu maddedeki “bütün kayıp olasılıklar” tanımı sanal geçişler için kullanılan bir ifade.)
12. “Çok dünya” kavramı, her birinde bir versiyonumuzu bulabileceğimizi ve bu farklı versiyonların farklı olaylar zincirinin gelişmesini sağladığını öne sürer. “hiçbir kayıp olasılık yoktur!” Bunun izlerini evrimin mucizevi ilerleyişinde görebiliriz. Az ömürlü iki mutasyon uzun ömürlü (asıl geçiş) bir melez oluşturabilir. Biz insanlar büyük bir olasılıkla böyle iki “sanal türün” melez birleşmesinden oluştuk.
13. Eğer tüm potansiyel şeyler tüm yönlere doğru sonsuz olarak uzanıyorsa bunlar arasında bir ayrılık olabilir mi? Bütün şeyler ve bütün anlar her noktada birbirleriyle temas halindeler; “tüm bu sistemin BİRliği onu mükemmel kılmıştır. Parça bütünde ve bütün her bir parçadadır. Zaman ve mesafeler anlam yitirirler. Kuantum şu ana kadarki en büyük kavramsal meydan okumadır.
14. Gözlemlenmemiş kuantum olayı, gözlemlenmiş olandan tamamıyla farklıdır. Schrödinger’in Kedisi; Gözlenmeden önce dar iki yarıktan aynı anda gizemli bir biçimde geçmeyi başaran görünmeyen foton ışınları, biz gözlemlediğimizde ya birinden ya ötekinden geçmeyi seçerler ve biz bakarak kediyi öldürürüz!
Kısaca, sonsuz ve çok olasılıklı kuantum dalga fonksiyonu görüldüğü (ya da kaydedildiği) anda tek ve sabit bir gerçeklik olarak çözünür. Biz baktığımızda dalga fonksiyonu neden çöker? (cevabı fizikçiler tarafından şimdilik bilinmiyor!)
15. Kuantum fiziğinde bir şeyin varlığının onun tüm çevresine bağlı olma durumuna “bağlamsallık” denir. “Durum içindeki hakikat!”
16. Gözlemci, gerçeği yaratmaz. Dalga fonksiyonu içinde zaten var olan bir olasılığa “somut bir şekil” verir. Görünür hale getirir.
17. Yeni fizikte ifade edilen temel gerçekliğin davranış biçimiyle ilgili bir şey, bizden neredeyse tüm bilinç sorunsalını gözden geçirmemizi talep eder. Ve bu yalnızca kendimizle ilgili değil evrendeki tüm şeyleri kapsamalıdır.
18. “Ya insan biricik değilse?” Bilinçli oluşumuzu evrendeki diğer şeyler ve yaratıklarla, belki de evrenin kendisiyle paylaşıyorsak?
Acaba biz insan varlıklar bildik Batı geleneğinin ileri sürdüğü gibi diğer bütün şeylerden farklı mıyız yoksa bizim bilincimiz evrendeki diğer şeylere/şeylerle süreklilik mi kazandırıyor/kazanıyor?
Oysa gerçeklik hem dalgaları (ilişki) hem de parçacıkları (bireysellik) kapsar.
19. David Bohm’a göre; bir noktaya yoğunlaşmış düşünce, elektronun parçacık yönü, ilham ise dalga yönü gibidir, ikisini aynı anda deneyimleyemeyiz.
20. “Bose-Einstein Yoğunluğu”: Belli bir çizginin üstünde enerji pompalanan moleküllerin birlik içinde titreşim yaydıklarını göstermiştir. Kendilerini olabilecek en düzenli yoğun dönem konumuna sokuncaya kadar devam ederler.
21. Bose-Einstein Yoğunluğu’nun en önemli özelliği; düzenli bir sistem oluşturan parçaların yalnızca bir bütün olarak davranmaları değil “bir bütün oluşturmalarıdır”. Her parçanın kimliği öyle bir birleşime uğrar ki kendi bireyselliklerini tamamıyla yitirirler.
22. Bilinçliyi bilinçli olmayandan ayıran şey, nöron bileşenleri arasındaki B-E Yoğunluğudur.
23. Bir iş esnasında durup dalgınlıkla geçirdiğim anlar bilincin sınır bölgelerinde “zihnin alacakaranlığı” denen bölgede bulunurum. Ve bir çok olasılığı birinin üzerinde özellikle durmaksızın seyrederim/yaşarım. Bir an gelir bedenimde meydana gelen rahatsızlık beni yoğunlaşmaya kışkırtır. Gerilimden kurtulmak için yoğunlaşır ve bir seçim yaparak “olası düşüncenin dalga fonksiyonunu çökertirim.”
24. Yani insan özgür iradeye sahiptir. Bedenimin rahatsızlık durumu, yalnızca seçim yapmamı gerektirdi; seçimin kendisi özgürdü. Rahatsızlık, seçimimin ne olacağının bağlayıcı ya da yönlendiricisi değildi.
25. Kuantum işlemlerinde, bir şeyin olabilme olasılığı, onun olabilmesi için gerekli enerjinin miktarıyla ilgilidir.
1. Temelde kuantum denen şey aynı anda hem dalga hem parçacıktır.
2. Fakat ölçmeye veya gözlemlemeye kalkarsanız ya dalgayı ya da parçacığı bulursunuz. İkisi aynı anda saptanamazlar!
3. Dalga ve parçacığı aynı anda net bir şekilde saptayamama durumu, Heisenberg’in ünlü belirsizlik İlkesinin özüdür.
Bu olgu, tıpkı koca bir kazan çorba içindeki şeyler gibi, hiçbir şeyin sabit ve tam ölçülemediği, belirsiz sanki hayaletvari, kolay kolay anlaşılamayacak olma olgusunu Newtoncu determinizmdeki her şeyin sabit, belirli ve ölçülebilir olma olgusunun yerine koymuştur.
4. Bu durumda ya elektron parçacık konumundaysa onun kesin durumunu, ya da dalga konumundaysa momentumunu (hızını) ölçebiliriz. Gerçeklikle ilgili her şey bir olasılıktır ve öyle kalmaya da mahkumdur.
Örnek: Dalgınlık anlarımızda birbirine bağlı birçok his bazen görüntü oluşur, bunların ayırımına varamayız, öylesine geçerler. Gözümüz dalmıştır sanki. Bir düşünceye odaklandığımızda ise yalnızca o düşünce oluruz. Bir yandan düşünüp bir yandan dalmamız mümkün değildir. Düşünmeye başladığımız anda dalga hareketi çöküşe uğrar.
5. Elektronların çoğu ve atomaltı varlıklar ne tam anlamıyla parçacık, ne de dalgadırlar. Onlara daha muğlak bir karışımla “dalga paketi” diyebiliriz.
6. “Tamamlayıcılık Prensibi”, varlığın iki türlü tanımı da birbirini tamamlar ve “tek bir paketten” çıkmış olur. Temel varlığın şu ya da bu şekilde görülmesi koşulların tümüne bağlıdır. (Herhangi birinin o varlığa bakıyor olup olmadığı, ne zaman ve niçin baktığı gibi koşullar)
Sir W.Bragg, “Temel parçacıklar, pazartesi, çarşamba ve cumaları dalga, Salı, Perşembe ve cumartesileri parçacık gibi görünüyorlar” diyerek şaşkınlığımızı şakaya tahvil ediyor.
7. Hem dalga hem de parçacık aynı derecede varlığın temel unsurudur; yani her biri maddenin beliriş yollarından biridir ve maddeyi birlikte oluşturur.
8. Kuantum kuramı; hareketi, kesintiye uğramış bir dizi sıçrama diye tanımlar. Bu onun fizikte yapmış olduğu en belirgin kavramsal değişikliktir. Max Planck, tüm enerjinin bir spektrum içinde akımlar halinde sürekli akmayıp, “kuanta” denilen paketler içinde ışınlar yaydığını buldu. Niels Bohr ise elektronların, süreksiz kuantum sıçramaları şeklinde bir enerji durumundan diğerine atladıklarını gösterdi.
Film şeridindeki karelerin sunuluşundaki ardı ardına sıralanış, yukarıdaki ifadeyi andırmaktadır. Atomaltı parçacıklar belki daha doğal gelen bir sıralanış içindeki planı yok sayıp 2-3 sonraki kareye sıçrıyor olabilirler.
9. Bu kesintili yolda “gerçekliğin” sabit bir edimsellikten değil, bilebileceğimiz bir takım edimsellik olasılıklarından ibaret olduğu dünyada, bir parçacığın hareketini ne kadar derinden incelerseniz o denli anlaşılması zor hale gelir. “Anlaşılmazlık” kuantum hareketinin en büyük sorunudur; daha büyük sorun ise bütün o kayıp olasılıkların nereye gittiğidir!
10. Doğanın türlü olasılıklarından biri hangi aşamada ve niçin , kendini “gerçek şeyler” dünyasında sabitler?
Olasılık dalgası görünümündeki bir elektron bir yörüngeden diğerine geçmeye niyetlendiğinde, gelecekteki durağanlığına yönelik, sonunda yerleşebilme olasılığı olan tüm yörüngelerin nabzını aynı anda ölçer!
Bu yoklama mahiyetinde etrafa gönderilen dokungaçlara sanal geçişler denir. Elektronun sonunda geçtiği kalıcı evine ise "gerçek geçiş" deniyor.
11. “Sanal geçişler” enerji tutmazlar ve bu yüzden de enerjiyi daha ileri gitmeden tersine çevirirler. (Yukarıda dokuzuncu maddedeki “bütün kayıp olasılıklar” tanımı sanal geçişler için kullanılan bir ifade.)
12. “Çok dünya” kavramı, her birinde bir versiyonumuzu bulabileceğimizi ve bu farklı versiyonların farklı olaylar zincirinin gelişmesini sağladığını öne sürer. “hiçbir kayıp olasılık yoktur!” Bunun izlerini evrimin mucizevi ilerleyişinde görebiliriz. Az ömürlü iki mutasyon uzun ömürlü (asıl geçiş) bir melez oluşturabilir. Biz insanlar büyük bir olasılıkla böyle iki “sanal türün” melez birleşmesinden oluştuk.
13. Eğer tüm potansiyel şeyler tüm yönlere doğru sonsuz olarak uzanıyorsa bunlar arasında bir ayrılık olabilir mi? Bütün şeyler ve bütün anlar her noktada birbirleriyle temas halindeler; “tüm bu sistemin BİRliği onu mükemmel kılmıştır. Parça bütünde ve bütün her bir parçadadır. Zaman ve mesafeler anlam yitirirler. Kuantum şu ana kadarki en büyük kavramsal meydan okumadır.
14. Gözlemlenmemiş kuantum olayı, gözlemlenmiş olandan tamamıyla farklıdır. Schrödinger’in Kedisi; Gözlenmeden önce dar iki yarıktan aynı anda gizemli bir biçimde geçmeyi başaran görünmeyen foton ışınları, biz gözlemlediğimizde ya birinden ya ötekinden geçmeyi seçerler ve biz bakarak kediyi öldürürüz!
Kısaca, sonsuz ve çok olasılıklı kuantum dalga fonksiyonu görüldüğü (ya da kaydedildiği) anda tek ve sabit bir gerçeklik olarak çözünür. Biz baktığımızda dalga fonksiyonu neden çöker? (cevabı fizikçiler tarafından şimdilik bilinmiyor!)
15. Kuantum fiziğinde bir şeyin varlığının onun tüm çevresine bağlı olma durumuna “bağlamsallık” denir. “Durum içindeki hakikat!”
16. Gözlemci, gerçeği yaratmaz. Dalga fonksiyonu içinde zaten var olan bir olasılığa “somut bir şekil” verir. Görünür hale getirir.
17. Yeni fizikte ifade edilen temel gerçekliğin davranış biçimiyle ilgili bir şey, bizden neredeyse tüm bilinç sorunsalını gözden geçirmemizi talep eder. Ve bu yalnızca kendimizle ilgili değil evrendeki tüm şeyleri kapsamalıdır.
18. “Ya insan biricik değilse?” Bilinçli oluşumuzu evrendeki diğer şeyler ve yaratıklarla, belki de evrenin kendisiyle paylaşıyorsak?
Acaba biz insan varlıklar bildik Batı geleneğinin ileri sürdüğü gibi diğer bütün şeylerden farklı mıyız yoksa bizim bilincimiz evrendeki diğer şeylere/şeylerle süreklilik mi kazandırıyor/kazanıyor?
Oysa gerçeklik hem dalgaları (ilişki) hem de parçacıkları (bireysellik) kapsar.
19. David Bohm’a göre; bir noktaya yoğunlaşmış düşünce, elektronun parçacık yönü, ilham ise dalga yönü gibidir, ikisini aynı anda deneyimleyemeyiz.
20. “Bose-Einstein Yoğunluğu”: Belli bir çizginin üstünde enerji pompalanan moleküllerin birlik içinde titreşim yaydıklarını göstermiştir. Kendilerini olabilecek en düzenli yoğun dönem konumuna sokuncaya kadar devam ederler.
21. Bose-Einstein Yoğunluğu’nun en önemli özelliği; düzenli bir sistem oluşturan parçaların yalnızca bir bütün olarak davranmaları değil “bir bütün oluşturmalarıdır”. Her parçanın kimliği öyle bir birleşime uğrar ki kendi bireyselliklerini tamamıyla yitirirler.
22. Bilinçliyi bilinçli olmayandan ayıran şey, nöron bileşenleri arasındaki B-E Yoğunluğudur.
23. Bir iş esnasında durup dalgınlıkla geçirdiğim anlar bilincin sınır bölgelerinde “zihnin alacakaranlığı” denen bölgede bulunurum. Ve bir çok olasılığı birinin üzerinde özellikle durmaksızın seyrederim/yaşarım. Bir an gelir bedenimde meydana gelen rahatsızlık beni yoğunlaşmaya kışkırtır. Gerilimden kurtulmak için yoğunlaşır ve bir seçim yaparak “olası düşüncenin dalga fonksiyonunu çökertirim.”
24. Yani insan özgür iradeye sahiptir. Bedenimin rahatsızlık durumu, yalnızca seçim yapmamı gerektirdi; seçimin kendisi özgürdü. Rahatsızlık, seçimimin ne olacağının bağlayıcı ya da yönlendiricisi değildi.
25. Kuantum işlemlerinde, bir şeyin olabilme olasılığı, onun olabilmesi için gerekli enerjinin miktarıyla ilgilidir.
Üstüste
Gelme
Kuantum kuramının belki de en garip
(ve en çok itiraz alan) yönü bir sistemin aynı anda bir kaç farklı durumda
bulunabilmesi. Parçacıklar doğal olarak böyle durumlara giriyorlar. Örneğin bir
elektron tek bir noktada değil de değişik noktalarda aynı anda bulunabilir. Max
Born 1926 yılında de Broglie dalgalarının fiziksel bir dalga olmadığını, bir
olasılık dalgası olarak yorumlanması gerektiği düşüncesini ortaya attı. Buna
göre parçacıklar de Broglie dalgasının bulunduğu her yerde bulunur, bunlar
dalganın güçlü olduğu yerlerde yüksek olasılıkla, zayıf olduğu yerlerde de
düşük olasılıkla bulunuyor. Böylece parçacığın konumu doğal bir belirsizlik
taşır. Max Born bu çalışmasından ötürü 1954 yılında Nobel ödülünü kazandı.
Erwin Schrödinger, üst üste gelme ilkesinin yarattığı gariplikleri en açık
biçimde ortaya koyan bir düşünce deneyi tasarladı. Schrödinger’in kedisi olarak
bilinen bu deneyde bir kedi aynı anda hem diri hem de ölü olduğu bir duruma
sokulabiliyordu. Hem mikroskopik ölçekte hem de bazı makroskopik cisimlerde var
olduğu bilinen üstüste gelme olgusunun yorumu sürekli tartışma konusu
olagelmiştir.
Schrödinger
Denklemi
Bir kuantum sistemi hakkında bize her
bilgiyi veren araç dalga fonksiyonu adı verilen bir fonksiyondur. Dalga
fonksiyonunun uzaya ve zamana bağlı değişimini veren denklemi ilk bulan
avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger’dir. Bu yüzden bu denklem Schrödinger
denklemi adıyla
anılır. Schrödinger denklemine göre dalga
fonksiyonunun zamana göre değişimini
Hamiltonian adı verilen bir operatör kontrol eder. Hamiltonian operatörü (bazan
enerji operatörü adıyla da anılır) sistemin enerjisi ile yakından ilgilidir.
Kuantum sisteminin sahip olabileceği enerji değerlerini
Hamilton operatörü belirler. Bunu veren
denkleme de zamandan bağımsız Schrödinger denklemi adı verilir. Schrödinger
denkleminin çözümü olan dalga fonksiyonunun karesi kuantum sistemi ile ilgili
olasılıkları verir.
Tünelleme
Klasik fiziğe göre herhangi bir cismin
kinetik enerjisi negatif olamaz. Dolayısıyla duvara attığım bir
top duvarı delmeden öteki tarafa geçemez;
çünkü duvarın getirmiş
olduğu enerji engelini aşabilmek için
klasik fiziğe göre duvarın içinden duvarı delmeden geçmek için negatif kinetik
enerjiye sahip olmalıdır. Bu da klasik fiziğe aykırıdır. Kuantum kuramına
göreyse bir enerji engelini aşmak için yeterli
enerjisi olmayan bir kuantum
parçacığı, yine de bu engeli aşabilir. Yani engelin öteki tarafında bulunma olasılığı
sıfır değildir. Kuramının tahmin ettiği ve doğruluğu deneylerle kanıtlanmış
olan ve radyoaktivite gibi olguları açıklayan bu etkiye
tünelleme adı verilir.
Belirsizlik
ilkesi
Kuantum kuramının belirsizlik ilkesi, bir
parçacığın bazı farklı özelliklerinin ikisinin de kesin olarak
belirlenemiyeceğini söyler. Örneğin bir parçacığın konumuyla momentumu
(momentum bir cismin kütlesiyle hızının çarpımıdır) aynı anda tam olarak
ölçülemez. Kuantum kuramına göre parçacığın bu iki özelliğindeki belirsizliklerin
çarpımı en az Planck sabiti h=6,626x10-34 J.s kadardır. Konumu belli bir anda
kesin olarak bilinen bir parçacığın momentumu sonsuz belirsizliktedir ve bu
yüzden parçacık kısa sürede o noktadan ayrılır ve uzaya dağılır. Benzer şekilde
momentumu kesin olarak bilinen bir parçacığın konumu sonsuz belirsizliktedir,
yani böyle bir parçacık uzayın her köşesinde bulunabilir. Bu nedenle doğada
rastlanan parçacıkların bulunduğu kuantum durumlarında parçacıkların hem konum
hem de momentumu bir miktar belirsiz olmak zorunda. Alman fizikçi Werner
Heisenberg,
ünlü mikroskop örneğini bu ilkeyi açıklamak
için geliştirdi. Bir parçacığın yerini "görerek" ölçmeye
çalıştığınızı düşünün. Böyle bir ölçümde parçacığın üzerine ışık göndermek,
dolayısıyla parçacıkla etkileşmek gerekir. Bu bile parçacığın konumunu tam olarak
belirlemeye yetmez. Bu ölçümde en azından kullanılan ışığın dalgaboyu, l, kadar
bir hata yapılır. Bunun yanı sıra ışık parçacıkla etkileştiği için ölçüm,
parçacığın hızında bir değişmeye de neden olur. Işık parçacığa çarpıp yansıdığı
için en az
bir fotonun momentumu parçacığa aktarılır.
Parçacığın momentumu ölçümden
önce tam olarak bilinse bile, konumun
ölçülmesi parçacığın momentumunu h/l kadar değiştirir. Bu nedenle, parçacığın
yerini daha iyi belirlemek için daha kısa dalga boylu
ışık kullansak bile, ölçümümüz
momentumdaki belirsizliği artıracak, ama her durumda ikisinin belirsizlikleri çarpımı
en az h kadar olacaktır.
De
Broglie Dalgası
1923 yılında aristokrat bir aileden gelen
Fransız fizikçi Louis de Broglie ışığın bazen dalga bazen de parçacık gibi
davranmasından esinlenerek, diğer parçacıkların da dalga yönleri olabileceği
savını ortaya attı. Buna göre momentumu p olan bir parçacığa dalgaboyu l=h/p
olan bir dalga eşlik ediyor ve parçacığın özelliklerini
tamamlıyordu. Nasıl bir gitar teli uzunluğuna
bağlı olarak sadece belli frekanslarda titreşiyorsa, atomun çevresinde dolanan
bir elektronun de Broglie dalgası da sadece belli dalgaboylarına sahip
olmalıydı. Bu çeşit bir dalga 1913 yılında Bohr’un hidrojen atomundaki
elektronların enerji seviyelerini bulduğunda yaptığı varsayımları açıklıyordu.
Makroskopik cisimlerin momentumları çok daha büyük olduğundan, de Broglie dalgasının
dalgaboyu ölçülemeyecek kadar küçüktür. Bu nedenle makroskopik cisimlerin dalga
özellikleri gözlemlenemez. De Broglie’nin bu çalışması, kendisinin 1929 yılında
aldığı dışında iki Nobel ödülü daha üretti. 1926’da
Avusturya’lı fizikçi Erwin
Schrödinger, de Broglie’nin çalışmasını genişleterek kuantum kuramının temel denklemini
elde etti ve 1933’te Nobel ödülünü aldı. 1927 yılında birbirlerinden bağımsız
olarak ABD’de Davisson ve Germer, İngiltere’de de
Thomson, bir kristale gönderilen elektronların
tıpkı dalgalar gibi kırınıma uğradıklarını gösterdiler. Davisson ve Thomson da
1937 yılında Nobel aldılar.
Kuantum
Alan Kuramı
Kuantum kuramına göre, uyarılmış durumdaki
bir atom en düşük enerjili duruma ne zaman olacağı tahmin edilemeyen bir anda
dışarıya bir foton atarak geçer. ‘Dışarıya atılan foton o andan önce
neredeydi?’ sorusunun yanıtıysa ‘hiçbir yer’dir. Foton
geçiş anında yaratılır. Yine önceden
bilinemeyen bir anda radyoaktif bir çekirdek beta bozunumuna uğrar; yani bir
başka çekirdek, bir elektron ve bir nötrinoya bozunur. ‘Bu andan önce electron ve
nötrino neredeydiler?’ sorusunun yanıtı yine ‘hiçbir yer’dir. İkisi de bozunum
anında yaratılır. Bir atom bir fotonu soğurur ve uyarılmış bir duruma geçer. ‘Soğurmadan
sonra foton nerede?’ sorusunun yanıtı yine ‘hiçbir yer’. Foton artık yok. Peki parçacıkların
nasıl yaratılıp nasıl yok olduklarını açıklayan bir kuram var mı? Evet kuantum alan
kuramı. Kuantum alan kuramı fotonlar, elektronlar,pozitronlar, protonlar,
nötronlar, mezonlar ve diğer her tür parçacığın
yaratılışı, yok edilmesi ve şaçınması
ile ilgili olasılıkları hesaplamak için kullanılan bir dil, bir tekniktir. Kuantum
alan kuramının ortaya çıkmasına yol açan soru atomların uyarılmış durumlardan dışarıya
bir foton atarak en düşük enerjili duruma nasıl geçtiği
ya da sıçradığıdır. Einstein bunun
için 1916 yılında bir mekanizma önerdi fakat nicel bir sonuç bulmak için
gerekli yöntemleri geliştiremedi. Daha sonraları bu problemi çözmek için özel
görelilik kuramı ile kuantum kuramının bir araya getirilmesinin gerektiği
anlaşıldı ve çabalar bu yöne yoğunlaştırıldı. Relativistik (göreli) kuantum
kuramını kurma yönünde ilk önemli adım 1926 yılında İngiliz fizikçi Paul
Dirac’tan geldi. Dirac, Schrödinger denklemine benzer ve günümüzde Dirac
denklemiadıyla anılan relativistik bir denklem geliştirdi. Bu denklem negatif
enerjil parçacıklar gibi bir takım anormalliklere yol açtı. Zamanla bütün bu problemlerin
çözümünün farklı bir
bakış açısı gerektirdiği anlaşıldı.
Çözümün, alanların, örneğin Maxwell’in elektromanyetik alanının, kuantum kuramının
kurulmasında yattığı ortaya çıktı. O ana kadar alanların ve parçacıkların birbirlerinden
farklı ve bağımsız olgular olduklarına inanılıyordu. Kuantum alan kuramıyla
birlikte, alanlarla parçacıkların aynı olgunun
iki farklı görünümü olduğu kanıtlandı.
Her temel parçacığı bir kuantum alanı temsil eder. Ya da başka bir deyişle her
temel parçacık bir kuantum alanının kuantumudur. Örneğin fotonlar elektromanyetik
alanın, elektronlar bir Dirac alanının, nötrinolar
bir başka Dirac alanının, gluonlar güçlü
etkileşimi ileten kuantum alanının, Higgs parçacığı Higgs alanının temel
kuantumudur. Ne kadar temel parçacık varsa o kadar da kuantum alanı vardır. Kuantum
alan kuramı maddenin doğasıyla ilgili bir çok temel sorunun çözümünü bulmuş
olmasından dolayı kendine fizikte çok önemli bir yer
edindi . Kuantum alan kuramı Dirac denkleminde
ortaya çıkan negatif enerjili parçacıkların aslında negatif enerjili
olmadıklarını, onların pozitif enerjili antiparçacıklar olduklarını gösterdi.
Neden iki temel parçacık türü (fermiyonlar ve bozonlar) olduğunu, ve bu
parçacıkların özellikleriyle spinleri arasındaki ilişkiyi açıklamayı başardı.
Bütün temel parçacıkların; örneğin fotonların, elektronların,
pozitronların, kuarkların, gluonların ve
diğerlerinin nasıl ortaya çıkıp nasıl yok olduklarını açıkladı. Özdeş
parçacıkların, örneğin iki elektronun, neden özdeş olduklarını ( aynı kuantum alanının
kuantumları oldukları için)
gösterdi. Kuantum elektrodinamiği elektrik
yüklü temel parçacıkların,
örneğin elektronların, etkileşmesinin
kuramıdır. Etkileşimi ileten eletromanyetik
alandır. Elektrozayıf etkileşimin alan
kuramı elektrodinamikle zayıf etkileşimin birleştirilmiş kuramıdır. Bu
birleştirilmiş kuramda etkileşimi ileten parçacıklar fotonlar ve W+ W- ve Z0 parçacıklarıdır.
Güçlü etkileşimi açıklayan alan kuramı ise kuantum renk dinamiğidir. Bu kuramda
temel parçacıklar kuarklar ve gluonlardır. Elektrozayıf etkileşimin kuantum
alan kuramıyla kuantum renk dinamiğine birlikte standart model adı verilir. Standart
model şu ana kadar yapılmış olan temel parçacıklarla ilgili bütün deneyleri başarıyla
açıklamış bulunuyor. Buna rağmen fizikçiler standart modeli yetersiz
buluyorlar. Bunun nedeni bu kuramın temel parçacıkların kütlelerinin, yüklerinin
ve diğer özelliklerinin neden ölçülen değerler olduğunu, neden bu
değerlerin kuantize olduğunu, yani sadece
belli değerler ve onların tamsayı katları olduklarını açıklayamıyor. Bir başka
sorun ise kütle çekiminin kuantum kuramının hala kurulamamış olması.
Spin
Parçacıkların uzaydaki doğrusal hareketleri
dışında kendi iç dinamikleriyle ilgili hareketleri de vardır. Bu parçacıkları noktasal değil de küçük kürecikler
şeklinde düşünürsek, bu kürelerin kendi çevrelerinde dönmeleri de etkileri
gözlemlenebilen bir
hareket şeklidir. Bu hareket için
İngilizcede kendi etrafında dönme anlamına spin denir. Spin de bir açısal momentum
türüdür. Fakat kuantum kuramı bazı parçacıkların (elektronlar gibi) spinlerinin
gerçekten böyle bir dönme sonucu oluşamıyacağını söylüyor. Buna rağmen dönme
benzetmesi bir çok açıdan iyi bir açıklama biçimi gibi görünüyor. Kuantum
kuramına göre spini solan bir parçacığın spin durumu sadece (2s+1) değişik
değer alabilir ya da bu (2s+1) durumun üstüste gelmesiyle oluşabilir. Elektron,
proton ve nötronların spinleri s=1/2 dir. Yani
bu parçacıklar uzaydaki hareketlerinin
dışında 2 değişik durumda da bulunabilirler. Zayıf etkileşimi ileten W ve Z
parçacıklarının spini 1’dir. Bunlar da 3 değişik durumda
bulunabilirler. Fotonlarsa ışık
hızında hareket ettikleri için spinleri 1 olmasına karşın sadece iki farklı
spin durumunda bulunabilirler. Bunların dışında bir kaç parçacıktan oluşmuş birleşik
sistemlerin spini de hesaplanabilir. Örneğin helyum-4 atomunun
spini 0 olarak hesaplanabiliyor. Spini
olan bir çok parçacık spinlerinin yönüne bağlı olarak uzayda manyetik alan
oluştururlar. Bu anlamda bu tip parçacıkları küçük birer mıknatıs olarak da
düşünmek mümkün. Eğer elektronlar bir manyetik alandan geçirilirlerse, kendi
mıknatıslıklarının yönüne bağlı olarak değişik yönlere sapmaları gerekir. 1921 yılında
Stern ve Gerlach bu deneyi yaparak elektronların sadece iki değişik yöne
saptıklarını, böylece bu parçacıkların sadece iki farklı spin durumunda
bulunabildiklerini göstererek kuantum fiziğinin en güçlü kanıtlarından birini
elde ettiler.
Klasik fizik ile kuantum fiziği
arasındaki fark nedir?
Klasik fizik ile Kuantum fiziği
arasında birçok fark vardır. Bunlar kısaca:
- Klasik fizikte uzay ve zaman süreklidir. Kuantum
Fiziğinde süreksiz ve kesiklidir. Bu bakımdan Klasik fizikte
nesnelerin özellikleri sürekli birer değişkendir. Oysa ki Kuantum
Fiziğinde tüm bu değişkenler süreksiz olup ani sıçrayışlarla bir durumdan
diğerine geçiş olur.
- Klasik fizikte determinizm yani “belirlilik”
vardır. Oysa ki Kuantum fiziğinde olaylar determinist olarak gelişmezler.
Daima belli bir olasılık yüzdesi bulunur.
- Klasik fizikte bulunan determinizm nesnellikle el
ele gider. Yani, nesnelerin birbirlerinden bağımsız oldukları ve her bir
nesnenin çevresinden yalıtılarak incelenebileceği inancı ve görüşü vardır.
Oysa ki Kuantum Fiziğinde nesneler birer enerji dalgası olarak
görüldüğünden klasik anlamda “nesnellik” kaybolmaktadır. Yerine bütünsel
bir etkileşim ve evrende sıçramalarla değişim kavramları ileri
sürülmektedir.
- Kuantum Kuramı gözlenen ile gözleyeni ayrı
saymaz. Yani, biri diğerini etkileyip değiştirebilir. Bu bakımdan bağımsız
nesne kavramı yok olduğu gibi etki edip dönüştürme yeteneğinin sadece
canlılara ait olmadığı da söylenebilir.
Gelişmeler
§ 1897: Pieter Zeeman, ışığın bir atom içindeki yüklü parçacıkların hareketi sonucu yayımlandığını buldu; J.J. Thomson da, elektronu keşfetti.
§ 1900: Max Planck, karacisim ışımsını kuantumlanmış enerji yayımı ile açıkladı, kuantum kuramı böylece doğmuş oldu.
§ 1905: Albert Einstein dalga özellikleri olan ışığın aynı zamanda, daha sonra foton diye adlandırılacak olan, belirli büyüklükte enerji paketlerinden oluştuğu düşüncesini ortaya attı.
§ 1911-1913: Ernest Rutherford, atomun çekirdek modelini oluşturdu. Bohr ise atomu bir gezegen sistemi gibi betimledi.
§ 1923: Arhur Compton, X - ışınlarının elektronlarla etkileşimlerinde minyatür bilardo topları gibi davrandıklarını gözlemledi. Böylece ışığın parçacık davranışı hakkında yeni kanıtlar ortaya koydu.
§ 1923: [[Louis de Broglie], dalga-parçacık ikiliğin genelleştirdi.
1924: Satyendra Nath Bose-Albert Einstein, kuantum parçacıklarını saymak için, Bose-Einstein istatiği diye adlandırılan yeni bir yöntem buldular.
Kuantum Mekaniğinin Uygulamaları
Kimyasal ve fizik bilimlerinin temelleri şu temel araştırma alanları üstüne kuruludur:
1. Klasik Mekanik
2. Kuantum Mekaniği
3. Termodinamik
4. Elektromanyetik Kuramı
5. Kimyasal Kinetik
6. Akışkanlar Mekaniği
7. İstatistiksel Mekanik
8. Optik.
Diğer tüm Fizik-Kimya dalları bu temel düzeneklerin uygulamalarıdır. O halde bunlara "saf", diğerlerine "uygulamalı" Fizik-Kimya gözü ile bakılabilir. Kuantum mekaniği'nin mikro-sistemlere uygulanması ile şu uygulamalı Fizik-Kimya dalları türetilmiştir:
1. Kuantum Kimyası: Atom ve moleküllerin kuantum mekaniği (Fizik'te genelde Atom ve Molekül Fiziği ismi tercih edilir)
2. Nükleer Kimya (Fizik): Çekirdeğin kuantum mekaniği
3. Parçacık Kimyası (Fiziği): Atomaltı parçacıkların kuantum mekaniği
4. Katı Hal Kimyası (Fiziği): Katı halin kuantum mekaniği
5. Sıvı Hal Kimyası (Fiziği): Sıvı halin kuantum mekaniği
6. Plazma Kimyası (Fiziği): Plazmanın kuantum mekaniği
7. Anorganik Kimya, Organik Kimya, Biyokimya: Bunlar da temel uygulama dalı olan Kuantum Kimyası'nın özel olarak -sırasıyla- anorganik, organik ve biyomoleküllere olan uygulamasıdır.
Fotokimya ve Fotofizik, Yüzey Kimyası, vb pek çok dal da kuantum mekaniğinden uygulamalar içermektedir.
Kuantum mekaniği her ne kadar çok küçüklerin dünyasını modelleyen bir kuram olsada uygulama alanları gerek dolaysız gerek dolaylı yollarla çok geniştir. Kuantum mekaniği biyoloji, malzeme bilimi, elektronik gibi birçok alanın günümüzdeki anlamına kavuşmasını sağlamıştır.
LASER, MASER, yarı iletkenler gibi günümüzün olmazsa olmazlarının icatları, kuantum mekaniği sayesinde mümkün olmuştur. Ayrıca elektron mikroskobu, atomik kuvvet mikroskobu, taramalı tünellemeli mikroskop gibi biyoloji ve nanoteknolojik uygulamaların olmazsa olmazları; PET-Scan (Positron Emmission Tomography), MRI (Magnetic Resonance Imaging), Tomografi gibi tıbbi görüntüleme cihazları yine kuantum mekaniğinin bize gösterdiği belli doğa olgularını kullanarak çalışırlar. Yine tıp, nanoteknoloji, elektronik gibi birçok alanda sayısız kullanımı olan fiberler kuantum mekaniğinin doğrudan uygulamasına örnektir. Modern kimya, kuantum fikirleri üzerine inşa edilmiş ve çok karmaşık moleküllerin yapıları bu sayede anlaşılmıştır
Kuantum mekaniği çok sağlam matematik temelleri üzerine kurulmuştur. Sistemlerin doğası bu matematikle modellenir. Ancak başlı başına bu modelleme kuantum mekaniğinin temel kavramlarının çözümlenmesinde yetersizdir. Örnek verecek olursak, bir dalga fonksiyonudur. Bu dalga fonksiyonunun mutlak karesinin ise olasılık genliği olduğu ise bir yorumdur. Eğer bu yorumu araştırır ve genel bir çerçeveye oturtmak istersek, o zaman, kuantum mekaniği felsefesi yapmış oluruz.
Kuantum mekaniği tamamlanmış bir teori midir
Kuantum mekaniğinin temelleri; 1927 yılından, yani Heisenberg belirsizlik ilkesinin formule edildiği yıldan bu zamana dek hiçbir değişikliğe uğramamıştır. Kuantum mekaniğinin uzantısı olarak ortaya çıkan teorilerde ortaya çıkan kavramlarda bildiğimiz kadarıyla bu temel ilkelerde değişiklik yapılmasını gerektirmezler. Kuantum mekaniği doğduğu andan itibaren temel ilkelerin anlaşılması bakımından büyük tartışmalara yol açmıştır. Bu tartışmalardan biride halen daha önemini yititmemiş "EPR Paradoksu", A. Einstein, B. Podolsky ve N. Rosen tarafından 1935 yılında ileri sürülmüş; "Doğanın Kuantum Mekaniksel Tasviri Tamamlanmış Kabul Edilebilir mi?" yayınlanmış makalede dile getirildi. EPR makalesi bir fizik teorisinin tamamlanmış kabul edilebilmesi için iki temel koşulu yerine getirmesi gerektiğini söyler. Bunlar;
1. Teorinin doğruluğu
2. Teorinin tamamlanmışlığı
EPR makalesine göre teorinin doğru olarak nitlendirilebilmesi için teorinin deney sonuçlarıyla uyumluluğu göz önüne alınmalıdır. Bu bakımdan kuantum mekaniği deneylerle büyük bir uyum gösterdiği için doğru kabul edilir. Teorinin başarısı için gerekli olan diğer koşul olan tamamlanmışlık için ise makalede şu koşul verilmiştir:
"Bir fizik kuramında, her fiziksel gerçekliğe karşılık olan bir öğe bulunmalıdır."
Bu ifade ileriki bölümlerde detaylı olarak ele alınacaktır. Makalede fiziksel gerçeklik şu şekilde tanımlanmıştır:
"Bir fiziksel niceliğin değerini, dinamik sistemi herhangi bir biçimde bozmaksızın kesinlikle tahmin edebiliyorsak, o zaman, fiziksel gerçekliğin, bu fiziksel niceliğe karşılık olan bir öğesi vardır."
Fiziksel niceliğin kesin bir değerini, dinamik sistemi bozmadan teoride elde edebiliyorsak, o zaman, teoriden hesap ile elde edilen bu kesin değer fiziksel gerçekliğin bir öğesine karşılık gelecektir. Ancak fiziksel gerçekliğin bütün öğelerinin fizik teorisinde karşılıklarının bulunması gerektiğine dair bir koşul ileri sürülmemiştir. Bu nedenle, "EPR'ye göre doğru olan teorinin aynı zamanda tamamlanmış olması gerekmez.
