Bir elektron düşünün: uslu uslu tek bir yerde durmak yerine, sanki kozmik bir akrobat gibi birden fazla olasılığın üzerinde aynı anda dengede kalıyor. Burada gündelik aklın freni yanar. Çünkü bizim dünyamızda kahve ya masadadır ya yerde; kediniz ya koltuğun altındadır ya da perdenin tepesinde suçüstü yakalanmıştır. Kuantum dünyasında ise parçacıklar, ölçülene kadar birçok durumun matematiksel birleşimi olan süperpozisyonda bulunabilir. Peki bu sisli olasılıklar ormanı nasıl oluyor da gözlem anında tek bir patikaya dönüşüyor?
Çöküş mü, uyumsuzluk mu?
Popüler anlatı şunu sever: Bilinçli bir gözlemci bakar, evren utanır ve tek bir gerçeğe çöker. Dramatik, şiirsel ve biraz da bilimkurgu kokulu bir sahne. Fakat kuantum uyumsuzluğu, yani decoherence, bu hikâyeyi daha serinkanlı biçimde ele alır. Burada asıl oyuncu insan bilinci değil, sistemin çevresiyle kurduğu etkileşimdir. Bir parçacık, izole haldeyken olasılık dalgaları arasında zarif bir uyum taşır. Ancak çevredeki fotonlar, hava molekülleri, ölçüm aygıtları ve en ufak titreşimler devreye girdiğinde bu uyum bozulur. Olasılıklar hâlâ matematiksel olarak oradadır, fakat birbirleriyle girişim yapma yeteneklerini kaybederler.
Bunu şöyle düşünün: Bir orkestrada tüm enstrümanlar aynı temayı farklı tonlarda çalıyor olsun. Süperpozisyon, bu seslerin birbirine karışarak zengin bir dalga deseni oluşturmasıdır. Decoherence ise konser salonuna binlerce kişinin aynı anda telefonla konuşarak girmesidir. Müzik tamamen yok olmaz, ama artık o ince uyumu seçemezsiniz. Kuantum sistem, çevreyle bilgi alışverişine girdikçe faz ilişkileri dağılır; sistemin hangi olasılıkta olduğu çevreye iz bırakmaya başlar. Biz de bu izlerden yalnızca klasik, tekil bir sonuç görürüz.
Gerçeklik neden bu kadar kararlı görünüyor?
Gündelik hayatın katı ve güvenilir görünmesinin nedeni, makroskobik nesnelerin çevreden yalıtılmasının neredeyse imkânsız olmasıdır. Bir futbol topu aynı anda hem kalede hem tribünde değildir; çünkü sayısız atomdan oluşur ve çevreyle sürekli etkileşir. Işık ona çarpar, hava molekülleri sürtünür, yerçekimi alanlarıyla etkileşir. Topun kuantum olasılıkları, çevreye o kadar hızlı ve yoğun biçimde yayılır ki süperpozisyon pratikte görünmez hale gelir. Yani klasik dünya, kuantum dünyanın üstüne çekilmiş kaba bir perde değil; kuantum etkileşimlerin devasa ölçekte yarattığı istikrarlı bir görüntüdür.
Burada önemli bir ayrım var: Decoherence, ölçüm problemini bütünüyle çözdüğünü iddia etmek zorunda değildir. O bize neden girişim desenlerinin kaybolduğunu, neden alternatiflerin birbirinden kopuk klasik seçenekler gibi davrandığını açıklar. Fakat neden tam olarak şu sonucun değil de başka bir sonucun deneyimlendiği sorusu, yorumlara kapı aralar. Kopenhag yorumu dalga fonksiyonunun çöktüğünü söyler; Çoklu Dünyalar yorumu ise tüm olasılıkların farklı dallarda sürdüğünü savunur. Decoherence, bu yorumların çoğunda ortak çalışan güçlü bir mekanizma gibidir: sahne ışıklarını ayarlar, ama oyunun nihai felsefesini tek başına yazmaz.
Gözlemci sandığımız kadar merkezde mi?
İşin zihni kışkırtan tarafı burada başlar. Kuantum ölçümünde gözlemci çoğu zaman mistik bir tahtta oturtulur. Oysa fizik açısından gözlem, bilgi bırakan bir etkileşimdir. Bir dedektörün tıklaması, bir fotonun yüzeye çarpması, bir atomun enerji düzeyinin kaydedilmesi gözlemdir. İnsan sonradan raporu okuyan meraklı memur olabilir. Evren, bizim bakışımıza muhtaç bir tiyatro değil; fakat hangi bilgilerin çevreye yayıldığına göre hangi gerçekliklerin kararlı hale geldiğini belirleyen hassas bir hesap makinesidir.
Bu yüzden kuantum uyumsuzluğu hem alçakgönüllü hem de sarsıcıdır. Alçakgönüllüdür, çünkü sihri bilinçten alıp etkileşimlerin matematiğine verir. Sarsıcıdır, çünkü tek ve pürüzsüz gerçeklik dediğimiz şeyin, aslında korunamayan kuantum uyumlarının ardından ortaya çıkan yerel bir düzen olduğunu gösterir. Dünya, sandığımız gibi baştan sona mermerden oyulmuş bir heykel değil; sürekli çevresiyle konuştuğu için belirginleşen bir desen gibidir.
Sonuçta decoherence bize şunu fısıldar: Gerçeklik, yalnızca ne olduğundan değil, neyin neyle ilişkiye girdiğinden doğar. Olasılıklar tek bir gerçeğe çöker gibi görünür; çünkü evrenin geri kalanı, o olasılıkların arasındaki ince bağları hızla dağıtır. Biz de bu kozmik gürültünün ortasında net bir dünya görürüz. Belki de mucize, kuantumun tuhaf olması değil; bu tuhaflıktan her sabah aynı masayı, aynı gökyüzünü ve aynı kahveyi bulacak kadar düzenli bir dünya çıkabilmesidir.