Avustralya ve İngiltere’den bir grup araştırmacı Heisenberg’in çizdiği sınırları biraz esnetti.
Çeviren: Beyza Aydoğdu
GazeteBilim Yazı İşleri
1927 yılında Werner Heisenberg, fiziğin sert kurallarından birini ortaya koydu. O kural diyordu ki, bir parçacığın hem konumunu hem de momentumunu aynı anda kusursuz bir şekilde ölçmek, doğanın yasalarına aykırı. Tartışmaya kapalı gibi görünüyor değil mi? Ama bilim dünyası böyle kesin çizgileri sevmez. Çünkü ne zaman imkânsız dense, birileri çıkar ve o imkânsızın kenarından ince bir çatlak bulur. İşte Avustralya ve İngiltere’den bir grup araştırmacı tam da bunu yaptı. Heisenberg’in çizdiği sınırları biraz esnettiler. Bunun ne anlama geldiğini basitçe söylemek gerekirse, evrenin en küçük ölçeğinde saklı duran bilgiyi artık hiç olmadığı kadar hassas bir şekilde görebiliyoruz. Ve bu sadece laboratuvarlarda kalacak bir merak değil. Navigasyondan tıbba, iletişimden astronomiye kadar hayatımızın birçok alanını değiştirme ihtimali var.
Belirsizliği sıkıştırmak
Kuantum dünyasında konum ve momentum gibi değerleri aynı anda hassas ölçmek gerçekten zor. Peki bilim insanları, bu sınırı nasıl esnetti? Sydney Üniversitesinden Dr. Tingrei Tan bunu anlaşılır kılmak için şöyle diyor:
“Kuantum belirsizliğini bir balon gibi hayal edin. Havanın tamamını çekip çıkaramazsınız, balon patlar. Ama havayı istediğiniz yönlere kaydırabilirsiniz, böylece önemli bölgeleri net bir şekilde gözlemleyebilirsiniz.”
Tan ve ekibinin yaptığı tam da bu. Kuantum belirsizliğini, ilgilenmedikleri bölgelerde biriktirip, asıl görmek istedikleri ayrıntılara ışık tuttular. Böylece, evrenin kuytu köşelerinde saklı olan bilgiyi hiç olmadığı kadar keskin gözlerle ölçebildiler.
Peki nasıl?
Daha iyi anlamak için şöyle yapalım:
Bir saati düşünün. Eğer sadece saat ibresine bakarsanız, kabaca “öğleden sonra üç” dersiniz, ama dakikanın hangisi olduğunu asla bilemezsiniz. Eğer yalnızca dakika ibresine bakarsanız bu kez saat 15 geçiyor dersiniz ama bunun ne zaman olduğu hakkında bir fikriniz olur mu? Bilim insanlarının yaptığı da tam olarak bu büyük resmi biraz bulanık bırakıyorlar, ama detayları mikroskop altındaymış gibi net görüyorlar. İşte bu yöntem, belirsizlik ilkesini çiğnemeden onun içinde saklı yeni bir yol açıyor.
Aslında bu fikir yeni değil, teorisyenler 2017’de böyle bir yöntemin mümkün olabileceğini öne sürmüştü. Ama kâğıt üstündeki formülleri gerçek dünyada kanıtlamak bambaşka bir işti.
Dr. Tan ve ekibi bunu başaran ilk grup oldu. Çözüm, kuantum bilgisayarların dünyasından geldi. Normalde hataları azaltmak için kullanılan bir tekniği alıp, bambaşka bir alana, hassas ölçüm cihazlarına uyarladılar. Deneylerinde tek bir iyonu bir tuzakta yakalayıp titreştirdiler. Sonra onu “grid durumları” denen özel bir kuantum haline soktular. Ve sonuçta hem konumu hem de momentumu, bugüne kadar mümkün olduğu düşünülen hassasiyetin ötesinde birlikte ölçmeyi başardılar.
Peki bu, Heisenberg yanıldı demek mi?
RMIT Üniversitesi’nden Dr. Ben Baragiola şöyle açıklıyor:
“Biz Heisenberg’in ilkesini bozmuş değiliz. Tüm protokol kuantum mekaniğinin içinde işliyor. Tek yaptığımız, stratejiyi çok küçük sinyalleri yakalayacak şekilde optimize etmek.”
Yani yasaların bıraktığı boşluklarda yepyeni bir yol buldular.
“Bu bize ne kazandıracak?” der gibisiniz, bu soru da işin en heyecanlı kısmı. Çünkü böylesine hassas ölçüm yapabilmek, hayatımızın birçok alanını kökten değiştirebilir.
GPS’in çalışmadığı derin denizlerde veya uzayın uzak köşelerinde bile yön bulabilen araçlar, vücudumuzun içinde hücrelerin, hatta tek tek moleküllerin faaliyetlerini net bir şekilde görüntüleyen tıbbi cihazlar, malzemelerin atomik sırlarını açığa çıkaran laboratuvarlar ve evrenin en temel yasalarını sınayacak yeni deneyler.
Henüz yolun başındayız. Şimdilik bu teknik sadece laboratuvar ortamında çalışıyor. Ama Dr. Christophe Valahu’nun dediği gibi, atomik saatler bir zamanlar yalnızca bilim insanlarının elindeydi, şimdi ise hayatımızın her alanında var. Belki de kuantum destekli bu sensörler de geleceğin yeni endüstrilerini doğuracak.
İşte görüyoruz ki bilim asla sınır tanımıyor. Bu başarı, tek bir laboratuvarın ürünü değil. Sydney Üniversitesinin öncülüğünde RMIT, Melbourne, Macquarie ve İngiltere’nin Bristol Üniversitesi bir araya geldi. Deneyciler ve teorisyenler, kıtalar arası bir iş birliğiyle çalıştı.
Dr. Tan bu durumu şöyle özetliyor:
“Bu çalışma, keşifleri hızlandıran iş birliklerinin gücünü ve uluslararası bağlantıların önemini gözler önüne seriyor.”
Kısacası, kuantum fiziği bir kez daha bize gösterdi: Evrenin yasaları sandığımız kadar katı değil. Biraz yaratıcılık, biraz iş birliği ve çokça merakla, “imkânsız” denen şeyler bir gün hayatımızın parçası olabilir.
Kaynak
- https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250928095633.htm
