Aaron O'Connell: Görünür bir kuantum cismi yapmabilme hissi

Bu beynin temsili bir gösterimi. Ve beyninizi iki bölüme ayırabiliriz. Mantıkla ilgili olan sol tarafı, ve sezgiyle ilgili olan sağ tarafı. Ve her lobun sahip olduğu yeteneği ölçmek için bir ölçeklendirme yaparsak, beynimizin bir grafiğini çizebiliriz. Örneğin, bu tamamen mantığına güvenen birisi olacaktır. Buda tamamen sezgilerine güvenen birisi olacaktır. Peki bu ölçekte beyninizi siz nereye koymak istiyorsunuz? Bazılarımız için bu aşırı bir yorum olabilir fakat çoğu seyirci için böyle olduğunu düşünüyorum, beyniniz böyle bir şeye benziyor -- aynı anda her iki lobda da yüksek bir yetenek mevcut. Loblar birbirin dışlayan yada destekleyen bir şekilde çalışmazlar. Mantıklı ve sezgisel olabilirsiniz.

Sonra kendimi, mantığı çok iyi olan ve bu karmaşık fikirleri iyi bir şekilde bir araya getirebilen diğer deneysel kuantum fizikçilerden birisi olarak düşündüm. Ama aynı zamanda, deneyin çalışması için iyi bir sezgiyede ihtiyacımız var. Bu sezgiyi nasıl geliştirebiliriz? Bir şeyler ile oynamayı severiz. Bu yüzden onunla iyice oynarız sonra onun nasıl davrandığına bakarız. Böylelikle sezgimiz gelişir. Gerçekten aynı şeyi yaparsınız.

Ve bunca yıldır geliştirdiğiniz biraz sezgi herhangi bir şeyin belli bir zamanda belli bir yerde olacağıdır. Anlatmaya çalıştığım, bir şeyin aynı anda iki farklı yerde olacağını düşünmek kulağa saçma gelebilir fakat bu kavramı siz geliştirdiniz, böyle doğmadınız. Araba engeli üstünde tepelenen bir çocuk izlediğimi hatırlıyorum. Daha bir bebekti ve bu konuda iyi değildi, üzerinden düşüp duruyordu. Ama iddaya girerimki, o engel ile oynamak ona gerçekten önemli bir ders verdi, büyük şeylerin ona rahatça geçiş izini vermeyeceği ve yerinde bir bütün olarak kalacağı.

Bu dünya için büyük bir kavramsal model, tabii eğer bir parçacık fizikçisi değilseniz. Bu bir parçacık fizikçisi için korkunç bir model, çünkü onlar garip küçük parçacıklar ile oynuyorlar, araba engelleri ile oynamıyorlar. Ve parçacıklar ile oynarken, gerçekten her türlü tuhaf şeyleri buluyorlar -- duvarların içinden geçebilen ya da aynı anda iki farklı yerde olabilen şeyleri. Sonra tüm bu gözlemleri alt alta yazdıkları zaman ona kuantum mekaniği teorisi diyorlar.

Birkaç yıl önce fiziğin bulunduğu yer buydu; küçük, minik parçacıkları tanımlamak için kuantum mekaniğine ihtiyacınız vardı. Ama çevremizdeki büyük, gündelik cisimleri tanımlamak için gerek değildi. Bu gerçekten benim sezgim ile bağdaşmadı, belki de çok sık parçacıklar ile oynamadığımdandır. Bazen oynuyorum tabii ama çok sık değil. Ve ben onları hiç görmedim. Şimdiye kadar hiç kimse bir parçacık görmedi. Ama buda mantıklı tarafım ile bağdaşmadı. Çünkü eğer her şey küçük parçacıklardan oluşuyorsa ve tüm küçük parçacıklar için kuantum mekaniği geçerliyse, o zaman neden herşey içinde kuantum mekaniği geçerli olmasın? Ben olmaması için bir sebep göremiyorum. Ve eğer bir şekilde kuantum mekaniğinin geçerli olduğu gündelik hayatımız ile ilgili bir cisim yaparsak, kendimi daha iyi hissedecektim. Bu nedenle birkaç yıl önce, sadece bunu yapmak için yola çıktım.

Ve bir tane yaptım. Bu gördüğünüz mekanik kuantum süperpozisyonunun geçerli olduğu ilk cisimdir. Burada baktığımız şey küçük bir bilgisayar çipi. Ortasındaki bu yeşil noktaya bakabilirsiniz. Önümüzdeki dakikalar boyunca bu metal parçasından bahsedeceğim. Bu cismin bir fotoğrafı. Biraz yakınlaştıracağım, merkezine doğru bakalım. Ve burada gerçekten bu küçük metal parçasını çok çok yakından göreceğiz. Şimdi bu küçük metal parçasında neye bakıyoruz? üzerinden çıkıntı gibi uzanan bir tramplene benziyor. Bunu neredeyse bir bilgisayar çipinin yapıldığı şekilde yaptım. Yeni bir silikon devre levhası ile temiz bir odaya girdim ve yaklaşık 100 saat boyunca bütün büyük makinelerde olduğu gibi krank'a bağladım. Son aşamada, cihaz altına havuz şeklinde bir delik açmak için kendi makinemi yapmak zorunda kaldım. Bu cihaz bir kuantum süperpozisyonu oluşturmak için yeterli fakat yinede biraz yardıma ihtiyacı var.

Buna benzeyen bir örnek vereğim. Bilirsiniz kalabalık bir asansör ne kadar rahatsız edicidir. Asansörde tek başıma olduğum zaman her türlü garip hareketi yapabilirim ama asansöre başka insanlar bindiği zaman bu garip şeyleri yapmayı bırakırım, çünkü o kişileri rahatsız etmek istemem ya da açıkçası onları korkutmak istemem. Burada kuantum mekaniği cansız nesneler içinde aynı şekiyi öngörüyor. Cansız nesneler için misafirler sadece insanlar değil, aynı zamanda üzerinde parlayan ışık, esen rüzgar ve odanın ısısı. Ve biz biliyoruz ki eğer bu metal parçasını kuantum mekaniğine göre hareket ederken görmek istiyorsak, misafirlerin hepsini kovmak zorundayız.

Bizim yaptığımızda bu. Işıkları kapattık, ve tüm havayı dışarı çıkartarak bir vakumun içine koyduk, sonra mutlak sıfıra çok yakın bir dereceye kadar soğuttuk. Şimdi asansördeki gibi yapayalnız olarak, küçük metal parçası istediği şekilde hareket etmekte serbest. Sonra hareketini gözlemliyoruz. Csimi erçekten garip şekillerde hareket ederken bulduk. Yerinde kımıldamadan duruyor, titriyordu. Yaptığı titreşim, sanki nefes almak gibiydi -- genişliyor ve bağırıyor gibiydi. Ona hafif bir itme kuvveti vererek, aynı anda hem titreşim yapmasını hemde titreşim yapmamasını sağladık -- bu sadece kuantum mekaniğinin izin veridiği bir şeydir.

Ben burada size gerçekten harika bir şey söylüyorum. Peki aynı anda hem titreşmesi hemde titreşmemesi ne anlama geliyor? Atomlar hakkında düşünelim. Örneğimizde: küçük metal parçasını oluşturan trilyonlarca atomun hepsi duruyor ve aynı zamanda bu atomlar yukarı ve aşağı hareket ediyorlar. Sadece bir an için hizalanıyorlar. Geri kalan zamanlarda yerleri belli değil. Bu her atom aynı anda iki farklı yerde demektir, buda şu anlama gelir, küçük metal parçasının hepsi iki farklı yerde bulunur. Bu olayın gerçekten harika olduğunu düşünüyorum. (Gülüşmeler) Gerçekten.

(Alkışlar)

Tüm bu yıllar boyunca kendimi temiz bir odaya kilitlememe değdi. Şuna bakın, çünkü tek bir atom ile küçük metal parçası arasındaki mesafe farkı, metal parçası ile sizin aranızdaki mesafe farkı neredeyse aynı. Eğer tek bir atom aynı anda farklı iki yerde bulunabiliyorsa, bu küçük metal parçasıda iki farklı yerde bulunabilir, peki ya siz neden bulunmayasınız? Bu sadece mantıklı tarafımın sesi. Hayal edin eğer aynı anda birden fazla yerde bulunabilseydiniz, bu nasıl bir şey olurdu? Bilinciniz, uzayda yeribelli olmayan vücudunuzu nasıl yönetebilirdi?

Hikayenin bir parçası daha var. Isıtıp, ışıkları açıp, kutunun içine baktığımız zaman metalin hala orada tek parça halinde olduğunu gördük. Ve bu yüzden bu yeni bir sezgi geliştirmek zorunda kaldım, asansör içindeki tüm cisimler gerçekten kuantum cisimleri gibi küçük bir alana sıkışmış gibi görünüyor.

Kuantum mekaniğinin nasıl herşeyi birbirine bağlı olduğunu anlatan bir çok konuşma duyduğunuz. Eh, bu tam olarak doğru değil; bundan daha fazlasını ve derini var. Bu bağlantılar, etrafınızdaki her şey ile olan bağlantılarınız tam anlamıyla sizin kim olduğunuzu tanımlar. Ve buda kuantum mekaniğinin çok mu çok derin garipliğidir.

Teşekkürler.

(Alkışlar)