epr paradoksu

• ismini albert einstein, boris podolsky ve nathan rosendan alır, heisenberg belirsizlik ilkesinin açıklayamadığı bir durumu içeren kuantum fiziğinin evreni açıklamakta yetersiz olduğunu belirten bir makaleye verilen isimdir.
  
  hatırlarsak belirsizlik ilkesi her parçacığı takip eden bir dalga boyutunun olduğunu bundan dolayı da ne kadar parçacığın konumu belirlenirse o kadar momentumun ilk durumu öğrenilebilir. tam tersi şekilde, ne kadar momentumun ilk durumu tespit edilirse o kadar konum sapacaktır.
  
  epr, a ile b parçacığı üzerinden bu ilkede bir paradoks kuruyor. a parçacığı ile b parçacığı eğer birbiriyle ilk durumda etkileşim halinde olup sonra birbiriyle hiçbir şekilde etkileşim kurmayacak halde farklı konumlara doğru ilerlerse o zaman, belirsizlik ilkesine sadık olarak, ya:
  1- b parçacığının momentumu ve konumu bilinemez, a parçacığının sadece konumu bilinebilir.
  2- a parçacığının momentumunu öğrenebiliyorsak o zaman b parçacığının momentumunu hesaplayabiliriz.
  
  o halde b'nin, cebirsel mantık ile, hem konumu hem momentumu bilinebilir hem de bu iki değeri aynı değer olabilir! ya da, b parçacığı aslında yoktur, ancak var dersek o zaman iki değeri de bilebiliriz ve iki değer de aynı olma ihtimaline sahiptir bu da olmaması gerekir ancak epr bunu ortaya koyar.
  
  einstein'a göre bunun çözümü basittir, kuantum teorisi eksik bir teoridir ve evreni açıklayabilecek yetkinliğe sahip değildir dolayısıyla burada ortaya çıkan paradoks fiziki olmayan bir düşünce deneyinden ibarettir.
  
  bohm ise bunu gözlemci ilkesi üzerinden açıklamaya gider, diyelim ki iki g9zlemci var a parçacığını alice b parçacığını bob gözlemliyor o halde bu iki gözlemcinin gözlemlediği durum farklı olacaktır ve spin singlet durumu oluştuğundan kuantum dolanıklılık ilkesi rol oynayacaktır. o halde, spin oluşacaktır, gözlemciye göre z- ve z+ diye iki farklı senaryo oluşacaktır her durum değişikliliğinde bu dalga işlevinin çöküşü oluşturacağından bu iki durum bir arada var olmayacaktır.
  
  alternatif çözümler ise bell teoremi, quantum steering ve yerellik ilkesi ile olacaktır ancak kesin çözümü yoktur.
  
  daha fazla oku:
  
  kumar, manjit (2011). quantum: einstein, bohr, and the great debate about the nature of reality (reprint ed.). w. w. norton & company. pp. 305–306. ısbn 978-0393339888.
  
  harrigan, nicholas; spekkens, robert w. (2010). "einstein, incompleteness, and the epistemic view of quantum states". foundations of physics. 40 (2): 125. arxiv:0706.2661. bibcode:2010foph...40..125h. doi:10.1007/s10701-009-9347-0. s2cıd 32755624.
  
  d. bohm; y. aharonov (1957). "discussion of experimental proof for the paradox of einstein, rosen, and podolsky". physical review. 108 (4): 1070. bibcode:1957phrv..108.1070b. doi:10.1103/physrev.108.1070.
  
  bell, j. s. (1964). "on the einstein podolsky rosen paradox" (pdf). physics physique ??????. 1 (3): 195–200. doi:10.1103/physicsphysiquefizika.1.195.
  
  wiseman, h. m.; jones, s. j.; doherty, a. c. (2007). "steering, entanglement, nonlocality, and the einstein-podolsky-rosen paradox". physical review letters. 98 (14): 140402. arxiv:quant-ph/0612147. bibcode:2007phrvl..98n0402w. doi:10.1103/physrevlett.98.140402. ıssn 0031-9007. pmıd 17501251. s2cıd 30078867.
  
  blaylock, guy (january 2010). "the epr paradox, bell's inequality, and the question of locality". american journal of physics. 78 (1): 111–120. arxiv:0902.3827. bibcode:2010amjph..78..111b. doi:10.1119/1.3243279. s2cıd 118520639.
  
  edit: imla
• kuantum dolanıklık olayının niels bohr ve werner heisenberg'e ait kopenhag yaklaşımını geçersiz kıldığını iddia eden çalışma. adını albert einstein, boris podolsky ve nathan rosen'dan alır.
  
  konuya girmeden önce üç adet ön bilgi yazayım. çok basit anlatmaya çalışacağım.
  
  1- makro dünyada karşılaştığımız durumlar genellikle tek özellikle açıklanabilir. örneğin kırılmış bir bardak için artık sağlam demeyiz. o kırık bir bardaktır. tuzla buz olmuş bir bardak, aynı anda hem sağlam hem kırık olmaz.
  
  mikro dünyadaki parçacıklar için bunun tersi de geçerli olabilir. bir parçacık aynı anda basit bir deyişle hem ak hem kara olabilir yani.
  
  örneğin parçacıkların spin adlı özelliğini düşünelim. bir çeşit içsel açısal momentum olan spin değeri tüm parçacıklar için aynı değildir. örneğin bir parçacığın spini +1/2 değerini alırken bir başkası -1/2 olabilir. bunlara yukarı spin ya da aşağı spin de diyebiliriz.
  
  gelelim esas derdimize... mesela yine bu özellik makro dünyada var olsaydı "şu cismin spini hem yukarı hem de aşağı" diyemezdik ama mikro dünyada diyebiliyoruz ve bunun adı süperpozisyon oluyor. yani bir şey aynı anda hem şu hem de bu olabiliyor.
  
  tabii ki bu özellik sadece spin için geçerli değil. bir kuantum sisteminin farklı fiziksel durumları için de süperpozisyon geçerli olabilir.
  
  2- herhangi bir parçacık süperpozisyon durumundaysa ve biz bunun spini hakkında "hem şudur hem de budur" demek yerine net bir yorum yapmak istiyorsak ne yapacağız? cevap: gözlem ya da bir başka deyişle ölçüm.
  
  mesela bir bozukluğu elimize alıp "yazı mı tura mı?" dediğimizde cevabı bilmek için parayı fırlatmamız ve hem yazı hem de turayı barındıran parayı ya yazı ya tura gelecek bir duruma getirmemiz gerekir. işte gözlem ya da ölçüm dediğimiz şey basitçe buna benzer.
  
  yine spin örneği üzerinden gidelim. şu hâlde, süperpozisyon durumundaki bir parçacığı alıp onun üzerinde bir ölçüm yaptığımızda ne olur? bildiniz: parçacık ya yukarı ya da aşağı spinli olarak çıkar karşımıza. onu bu durumlardan sadece birine sahip olmak zorunda bırakarak, onun süperpozisyon durumunu çökertmiş oluruz.
  
  3- kuantum dolanıklık hakkında da birkaç kelam edeyim.
  
  elimizde iki adet parçacık olduğunu düşünelim. bunların toplam spini 0 olsun. yani biri yukarı, diğeri aşağı spinli olsun. bunların matematiksel toplamı 0'ı verir ve örneğimiz için kolaylık sağlar.
  
  eğer bunlar kuantum dolanık parçacıklar ise çok ilginç bir şey gerçekleşir. parçacıklardan birinin durumunu ölçüp onun süperpozisyonunu çökmeye zorladığımızda, elimize o parçacığın spini hakkında bir ölçüm sonucu geçer. bu zaten yukarıda bahsettiğim şey ama bu ölçümü yaptığımız anda, yani eş zamanlı şekilde bir şey daha olur: ölçmediğimiz diğer parçacığın spinini de öğrenmiş oluruz. ölçtüğümüz parçacık yukarı spinli ise anlarız ki ölçmediğimiz parçacık aşağı spinlidir ya da tersi.
  
  bu olayın gerçekleşebilmesi için belirli bir mesafe içerisinde olmaları koşulu yoktur. parçacığın biri dünyada, diğeri sirius'ta da olsa -eğer bunlar kuantum dolanık parçacıklarsa- birini ölçtüğümüz an diğerinin durumu hakkında da bilgi sahibi olacağız demektir çünkü dolanık parçacıkların dalga fonksiyonu aynıdır.
  
  bu noktada esas konuya geliyoruz. yukarıda dedim ki diğer parçacığın durumunu da eş zamanlı şekilde öğreniriz. aynı zamanda dedim ki parçacıklar arasında milyarlarca ışık yıllık mesafe bile olsa bu durum geçerlidir. bu iki bilgi bir araya gelince akla şu soru gelir: ışıktan hızlı bilgi mi iletmiş olduk?
  
  epr paradoksu ile karşı çıkılan durum işte buydu çünkü bilginin ışıktan hızlı iletimi, fizik kanunları ile yasaklanmıştı.
  
  ortaya şu fikir atıldı: parçacıklar bu spin durumlarına (ya da herhangi bir sistem durumuna) biz ölçüm yaptığımızda rastgele şekilde sahip olmuyorlardı. bu sistemin bütün durumları, daha en başından belirlenmişti. bu nedenle aralarında bir iletişim olmasa bile, baştan belirlenmiş olan sonuçları çıkarıyorlardı ölçümlerde karşımıza. ölçülen bilgilerin en başından beri parçacıklarda gizli olduğu bu özellik yerel gizli değişken olarak adlandırıldı.
  
  ortaya atılan bu gizli değişken iddiası bir süre boyunca kanıtlanamadı. sonunda 1964 yılında bell eşitsizliği, john bell tarafından ortaya sürüldüğünde, yerel gizli değişken diye bir şeyin var olmasının mümkün olmadığı ispatlanmış oldu. o konuyla ilgili detay isteyenler varsa: #162153862