Özel ve genel göreliliği kabul etmek, Newton’un mutlak uzay ve mutlak zamanından vazgeçmek demektir. Kolay olmasa da zihninizi bunu yapmak üzere eğitebilirsiniz. Her hareket edişinizde sizin şimdinizin, sizinle birlikte hareket etmeyenlerinşimdilerinden farklı hale geldiğini hayal edin. Bir otoyolda otomobil kullanırken saatinizin, yanlarından hızla geçip geçtiğiniz evlerdeki saatlerden daha farklı bir hızda çalıştığını hayal edin. Bir dağın tepesinden çevreye bakarken, dağın eteğinde kütleçekimi kuvvetini daha kuvvetli hissedenlere oranla zamanın sizin için uzay-zamanın yamulması nedeniyle daha hızlı geçtiğini hayal edin. “Hayal edin” diyorum, çünkü böyle sıradan durumlarda göreliliğin etkileri o kadar küçüktür ki hiç fark edilmezler. Bu nedenle, gündelik deneyimlerimiz, evrenin gerçekten nasıl işlediğini göstermez. Einstein’dan yüz yıl sonra hâlâ hiç kimsenin, hatta profesyonel fizikçilerin bile göreliliği iliklerinde hissetmemesinin nedeni budur. Bu, hiç de şaşırtıcı değil; göreliliği tam olarak kavramanın insana getirdiği “hayatta kalma” avantajının ne olduğunu anlamak zordur. Gündelik hayatta bizi etkileyen orta derecedeki kütleçekimi ve şahit olduğumuz düşük hızlarda, Newton’un aslında hatalı olan mutlak uzay ve mutlak zaman kavramları son derece mükemmel sonuçlar verir; o nedenle de duyularımız, görelilikçi bir kavrayış geliştirmek üzere evrimsel bir baskı altında değildir. Dolayısıyla da göreliliğin tam olarak farkına varmak ve gerçekten kavrayabilmek için çaba gösterip duyularımızın bıraktığı boşluğu zekâmızla doldurmamız gerekir.
Özel ve genel görelilik, mekanik saat benzetmesinde zor kavranılır bazı noktalara dikkat çekti: Tek ve evrensel bir saat yoktur, bir dakikayı ve şimdiyi neyin oluşturduğu konusunda fikir birliği yoktur. Bu durumda bile hâlâ evrimleşen evren hakkında “bir mekanik saat” öyküsü anlatabilirsiniz. Saat sizin saatinizdir. Öykü sizin öykünüzdür. Ama evren, Newtoncu çerçevede olduğu gibi, gene aynı düzenlilik ve öngörülebilirlikle evrimleşir. Eğer bir şekilde, evrenin şu andaki durumunu biliyorsanız -yani herparçacığın nerede olduğunu, hangi hızla ve hangi doğrultuda hareket ettiğini biliyorsanız- o zaman, Newton da Einstein da prensipte fizik yasalarını kullanarak evrendeki her şeyin gelecekte herhangi bir zamanda nasıl olacağını öngörebileceğiniz ve geçmişte herhangi bir zamanda nasıl olduğunu anlayabileceğiniz üzerinde anlaşır.
Kuantum mekaniği bu gelenekten ayrılır. Tek bir parçacığın bile konumunu ve doğrusal hızını tam olarak asla bilemeyiz. Bırakın bütün kozmosun evrimini, deneylerin en basitinin bile sonucunu tam bir kesinlikle tahmin edemeyiz. Kuantum mekaniği, ancak bir deneyin şu veya bu sonucu verme olasılığım tahmin edebileceğimizi gösterir. Kuantum mekaniği on yıllar içinde son derece duyarlı deneylerle kanıtlandıkça, Newton’un kozmik saati hatta bu saatin Einstein tarafından güncelleştirilmiş hali bile sağlam bir benzetme olmaktan çıkmıştır ve açık bir şekilde evrenin nasıl işlemediğini göstermektedir.
Ama gelenekten kopuş henüz tamamlanmamıştır. Her ne kadar Newton’un ve Einstein’ın kuramları uzayın ve zamanın doğası konularında birbirlerinden keskin bir şekilde farklı olsa da, bazı temel gerçeklerde ve kanıt gerektirmiyor gibi görünen bazı doğrularda fikir birliği içindedirler. Eğer iki cismin arasında uzay varsa -yani havada iki kuş varsa ve biri epey uzakta sağınızda, diğeri ise epey uzakta solunuzdaysa- bu iki şeyin birbirinden bağımsız olduğunu kabul edebiliriz ve ediyoruz. Bunları birbirlerinden ayrık, farklı varlıklar olarak ele alırız. Temelde ne olursa olsun uzay, bir cismi diğerinden ayıran, ayırt edilmesini mümkün kılan ortamı sağlar. Uzayın yaptığı budur. Uzayda farklı konumlarda olan şeyler, farklı şeylerdir. Dahası, bir cismin diğer bir cismi etkileyebilmesi için ikisini ayıran uzayı bir şekilde aşması gerekir. Bir kuş uçarak diğer kuşla arasındaki uzayı kat edip diğerini gagalayabilir. Bir kimse, kuşa sapanla bir taş atıp taşın kuşla arasındaki uzayı kat etmesini sağlayabilir ya da yüksek sesle bağırıp çarpışan hava moleküllerinin domino etkisiyle başka bir kişinin kulak zarını titreştirmesini sağlayabilir. Başka düzeyde bir örnek verecek olursak, bir kişi diğer bir kişinin üzerinde bir lazer demeti göndererek, yani aradaki uzayı bir elektromanyetik dalganın aşmasıyla, bir etki uygulayabilir ya da daha hırslı biriyse (geçen bölümdeki şakacı uzaylılar gibi) bir noktadan diğerine kütleçekimsel etkiler göndererek büyük kütleli bir cismi (örneğin Ay’ı) sallayabilir ya da yerini değiştirebilir. Yani buradan, olduğumuz yerden, oradaki birini etkileyebiliriz, ama bunu nasıl yaparsak yapalım daima bir kişinin veya bir şeyin buradan oraya gitmesi gerekir ve ancak o kişi veya şey buradan oraya gittiğinde bir etki uygulanabilir.
Fizikçiler evrenin bu özelliğine, yalnızca hemen yanınızdaki, yani yerel noktaları doğrudan etkileyebileceğinizi vurgulamak üzere yerellik adını verir. Ama örneğin vudu büyüleri, yerelliği aykırıdır, çünkü o durumda burada yaptığınız bir şeyle (buradan oraya herhangi bir şey göndermeden) oradaki bir şeyi etkileyebilirsiniz. Ama ortak deneyimlerimiz, bize doğrulanabilir ve tekrarlanabilir deneylerin yerelliğe uyacağını söyler. Ve çoğu da uyar.
Ama son yirmi küsür yılda yapılan bazı deneyler, burada yaptığımız bir şeyin (bir parçacığın belli özelliklerini ölçmek gibi) buradan oraya bir şey göndermeksizin, orada olan bir şeyle (uzaktaki bir başka parçacığın özelliklerinin ölçülmesinin sonucu gibi) kolayca fark edilmeyecek bir biçimde bağlantılı olabileceğini göstermiştir. Sezgisel olarak şaşırtıcı olsa da, bu olgu kuantum mekaniği yasalarına tamamen uyar; bu deneyin yapılmasını sağlayacak teknolojinin ortaya çıkmasından ve daha da önemlisi yapılan öngörünün doğru olduğunun gözlenmesinden çok daha önce kuantum mekaniği kullanılarak öngörülmüştür. Bu, insana vudu büyüsü gibi geliyor. Kuantum mekaniğinin böyle bir özelliği olabileceğini fark eden ilk fizikçilerden olan -ve bunu eleştiren- Einstein, buna “ürkütücü” demişti. Ama göreceğimiz gibi, bu deneylerin doğruladığı uzun mesafeli bağlantılar son derece zor fark edilebilir bağlantılardır ve bizim kontrol yeteneğimizin temelli dışındalardır.
İki parçacık birbirlerinden çok uzak olsa bile, kuantum mekaniği, bunlardan biri ne yaparsa diğerinin de aynı şeyi yapacağını gösteriyor.
Somut bir örnek verelim: Eğer gözünüzde güneş gözlüğü varsa,kuantum mekaniğine göre, örneğin denizden veya asfalt yoldan size doğru yansıyan belirli bir fotonun gözlüğünüzün parlamayı engelleyen, polarize camlarından geçme olasılığı % 50’dir. Foton cama çarptığı zaman ya geri yansımayı ya da gözlüğünüzün camından geçmeyi rasgele “seçer”. Şaşırtıcı olan ise, böyle bir fotonun kilometrelerce uzakta, ters yönde hareket eden bir eş fotonu olabilecek olması ve başka bir polarize gözlük camından geçme olasılığı aynı şekilde % 50 olsa da, o fotonun da bir şekilde ilk foton ne yaparsa onu yapacak olmasıdır. Her sonuç rasgele belirtense de, fotonlar uzayda birbirlerinden çok uzakta olsa da, eğer bir foton camdan geçerse diğeri de geçecektir. Kuantum mekaniği tarafından öngörülen yerel olmama (dolanık olma) durumu işte budur.
Hiçbir zaman kuantum mekaniğinin büyük bir hayranı olmayan Einstein, evrenin böyle acayip kurallara göre işliyor olmasını kabul edemiyordu. Parçacıkların özniteliklerini ve ölçüldükleri zaman ortaya çıkan sonuçları rasgele seçmeleri kavramını içermeyen, çok daha klasik açıklamaları destekliyordu. Einstein, eğer birbirinden çok uzaktaki iki parçacığın belirli bazı öznitelikleri paylaştığı gözleniyorsa, bunun o parçacıkların özelliklerini anında bağıntılandıran gizemli bir kuantum bağlantısının kanıtı olamayacağını öne sürüyordu. Einstein da parçacıkların özelliklerini rasgele seçmediğini, tersine uygun bir şekilde gözlendikleri zaman belirli ve kesin bir özellik sergilemek üzere benzer şekilde “programlanmış” olduklarını iddia ediyordu. Einstein’a göre, birbirinden çok uzaktaki, fotonların davranışlarının dolanık olması, fotonların salındıkları zaman benzer özelliklere sahip olduklarının kanıtıydı, aralarında uzun mesafeli, tuhaf bir kuantum ilişkisi olduğunun değil.
Kimin haklı olduğuna -Einstein’ın mı yoksa kuantum mekaniğini destekleyenlerin mi- elli yıla yakın bir süre boyunca karar verilemedi, Var olduğu öne sürülen, kuantum mekaniğine özgü, tuhaf bağlantıların olmadığını kanıtlamak ve bu arada da Einstein’ın klasik görüşüne hiç dokunmamak için yapılan her girişim, deneylerin kendilerinin ölçmeye çalışılan özellikleri kaçınılmaz olarak bozduğu iddiasıyla karşı karşıya kalıyordu. 1960’larda her şey değişti. İrlandalı fizikçi John Bell, mükemmel bir kavrayış sergileyerek bu konunun deneysel olarak bir çözüme kavuşturulabileceğini gösterdi ve 1980’lerde de bu gerçekleşti. Verilerin en basit yorumu, Einstein’ın hatalı olduğunu ve hemen buradaki şeylerle uzaktaki şeyler arasında acayip, tuhaf, “ürkütücü” kuantum dolanıklığı olabileceğini gösteriyordu.
Bu sonucun altında yatan mantığın anlaşılması o kadar zordur ki, fizikçilerin bunu tam olarak anlaması otuz yıldan fazla zaman almıştır. Ama kuantum mekaniğinin temel özelliklerini inceledikten sonra göreceğiz ki, tartışmanın özü aslında o kadar da karmaşık değildir.
Kaynak: Evrenin Dokusu- Brian Greene
