Lineer Kuantum Mekaniği yaklaşık olarak yüzyıllık bir teoridir. Atomik ölçekte fizik yasalarını açıklamak için oluşturulan bu teori bir yüzyıl boyunca oldukça başarılı olmuştur. Bu teori kullanılarak yeni teknolojiler keşfedilmiş, günlük hayatın birçok olanında yaygın olarak kullanılmıştır. Lineer kuantum mekaniği teorisi kendisinden önce geçerli olan klasik fizik teorisi üzerine inşa edilmiş birçok kavramın değişmesine neden olmuştur, bu nedenle felsefede, sosyal bilimlerde yeni akımların oluşmasına neden olmuştur. Bunun yanında fizikte yapılan süperiletkenlik, süperakışkanlık, Bose-Einstein yoğunlaşması gibi bazı deneylerin lineer kuantum mekaniği kullanılarak anlaşılması zordur. Bu gibi deneyleri açıklamak için son yıllarda literatürde lineer olmayan kuantum mekaniği teorisi kullanılması gerektiğini savunan çalışmalar artmaktadır. Bu tezin amacı bu çalışmaları derleyerek lineer olmayan kuantum mekaniğinin temel ilkelerini ortaya koymaktır.
Lineer Kuantum Mekaniği yaklaşık olarak yüzyıllık bir teoridir. Atomik ölçekte fizik yasalarını açıklamak için oluşturulan bu teori bir yüzyıl boyunca oldukça başarılı olmuştur. Bu teori kullanılarak yeni teknolojiler keşfedilmiş, günlük hayatın birçok olanında yaygın olarak kullanılmıştır. Lineer kuantum mekaniği teorisi kendisinden önce geçerli olan klasik fizik teorisi üzerine inşa edilmiş birçok kavramın değişmesine neden olmuştur, bu nedenle felsefede, sosyal bilimlerde yeni akımların oluşmasına neden olmuştur. Bunun yanında fizikte yapılan süperiletkenlik, süperakışkanlık, Bose-Einstein yoğunlaşması gibi bazı deneylerin lineer kuantum mekaniği kullanılarak anlaşılması zordur. Bu gibi deneyleri açıklamak için son yıllarda literatürde lineer olmayan kuantum mekaniği teorisi kullanılması gerektiğini savunan çalışmalar artmaktadır. Bu tezin amacı bu çalışmaları derleyerek lineer olmayan kuantum mekaniğinin temel ilkelerini ortaya koymaktır.
Bu proje, kuantum mekaniğinin görünüşte sezgisel olmayan sonuçlarını daha anlaşılabilir, nedensel ve kavramsal olarak birleşik bir çerçeve içinde açıklamayı amaçlayan teorik bir çalışmadır. KZSK, bazen "sorgulamayın, sadece hesaplayın" şeklinde özetlenen yaklaşımı, "sorgulayın, mekanizmayı ortaya çıkarın ve anlamlandırın" yaklaşımına dönüştürmeyi amaçlamaktadır. Kuantum fenomenlerini birbirinden kopuk gizemler olarak bırakmak yerine, onları ortak bir biçimlendirici mantık ve tutarlı bir fiziksel ortaya çıkış süreci altında bir araya getirmeye çalışır. Bu şekilde KZSK, "kuantum mekaniği çalışıyor, ancak neden bu şekilde çalıştığını tam olarak anlamıyoruz" fikrini olabildiğince azaltmayı hedeflemektedir. Bu bakış açısından, KZSK yalnızca kuantum mekaniğinin bir yorumu olarak değil, kuantum davranışının neden ortaya çıktığını açıklamayı amaçlayan bir oluşum mimarisi olarak tasarlanmıştır . Bu mimari üç temel aşamaya dayanmaktadır: 1. Zamansız Kök Gerçeklik: Fiziksel uzay-zamanın öncesinde var olan biçimlendirici temel ve ilişkisel düzen. 2. Kuantum Ara Formu: Zamansız yapı ile zamansal fiziksel süreçler arasındaki geçiş seviyesi olup, faz, ardışıklık ve mikro-zamansal değişimlerin ortaya çıkmaya başladığı aşamadır. 3. Fiziksel Uzay-Zaman: Yerel etkileşimlerin, ölçümlerin ve fiziksel kayıtların ortaya çıktığı klasik düzey. Bu yapı içinde dalgalar, parçacıklar, ölçüm ve dolanıklık, bağımsız kuantum gizemleri olarak değil, aynı temel oluşum sürecinin farklı aşamaları ve tezahürleri olarak ele alınır . KZSK ayrıca, kuantum mekaniğinin görünürdeki olasılıksal davranışının altında daha temel bir deterministik sürecin yatabileceği hipotezini de araştırıyor . Amaç, bu çerçeveyi salt felsefi bir yorumun ötesine taşıyarak, matematiksel olarak formüle edilebilen, daha da geliştirilebilen ve deneysel olarak test edilebilen bir fiziksel model adayı haline getirmektir. KZSK henüz doğrulanmış bir fiziksel teori değildir. Fiziksel geçerliliği, daha fazla matematiksel geliştirme, mevcut deneylerle nicel karşılaştırma, bağımsız araştırma ve deneysel testler yoluyla değerlendirilmelidir.
19. yüzyılın sonu, fizik alanında klasik veya modern fizik olarak nitelenen Newton fiziği kabulleri ile anlamlandırılamayan farklı yapısal özellikleri bünyesinde barındıran çeşitli problem alanlarının ortaya çıktığı bir döneme karşılık gelmektedir. Bu problemleri çözme adına yapılan çalışmalar neticesinde 20. yüzyılın başlarında klasik fizik prensiplerinden farklı prensiplere sahip olan yeni bir fizik ortaya çıkmıştır. Bu yeni fizik kuantum fiziğidir. Atom-altı evrendeki nesnelerin davranış biçimlerinin soruşturulması, kuantum fiziğinin ilgisini teşkil etmektedir. Newton’un, hiçbir parçaya bölünemez olarak kabul ettiği atom, kuantum fiziği çalışmalarıyla daha küçük parçalara ayrıştırılabilen ve bu bakımdan da içine nüfuz edilebilen bir soruşturmanın konusu kılınmıştır. Kuantum fiziği, modern fiziğin sabit, birbirinden tamamen yalıtılmış temel parçacıklardan oluştuğu varsayımına dayanan evren tasavvurunu değiştirmiş; evreni oluşturan parçacıklar arasında yalıtılmışlığın değil, ilişkisel süreçlerin hâkim olduğu yönünde bir görüşün ortaya çıkmasını sağlamıştır. Bu fizik ile birlikte atom-altı evrende, makro evrenin karakteristiği olarak kabul edilen mekanikçi-determinist yaklaşım biçimine uymayan yeni olguların varlığı keşfedilmiştir. Bu keşiflerin varlığı, klasik fiziğin dayandığı “uzay”, “zaman”, “nesne”, “gözlemci”, “ölçüm”, “etki”, “yerellik” ve “etkileşim” gibi temel kavramlarda köklü bir değişimi zorunlu kılmıştır. Zira kuantum fiziğinin mikro evrende dikkat çektiği olguların mahiyeti, klasik fiziğin bu kavramlar bağlamında oluşturduğu kabuller ile örtüşmemektedir. Bu örtüşmeme durumu ise temelde her iki alanda meydana gelen olguların farklı bir mantıksal şemaya göre ortaya çıkıyor olmasından kaynaklanmaktadır. Zira klasik mekanik, klasik mantığın temel ilkelerine dayanarak etkinlikte bulunmuştur. Fakat kuantum fiziğinin gönderimde bulunduğu olgu durumları, klasik mantığın bu temel ilkelerine uymamaktadır. Bu açıdan, kuantum fiziği bulguları, klasik mantıksal ilkelere dayalı düşünce yapısı ile anlamlandırılamamaktadır. Fakat günümüzde kuantum fiziğinin temel vurgusu olan belirsizliği gündemine alan bulanık mantık perspektifinden bu anlamlandırmayı yapmak olanak dâhilinde görünmektedir. Günümüzde belirsizlik kavramı artık bilimsel sürece dâhil olmuştur. Kuantum kuramının, kesinsizliği bir ilke olarak içeren belirsizliğe gönderim yapmasına paralel olarak, bulanık mantık da belirsizliği tüm bilgi süreçlerine dâhil etmiş, belirsizliği, kaçınılması gereken bir durum olarak değil aksine değerlendirilmesi gereken bir durum olarak bünyesine almıştır. Bu bakımdan bu çalışmanın amacı klasik mantık ilkeleri bağlamında şekillenen klasik düşünce tarzı ile tasviri yetersiz kalan kuantum fiziğinin ortaya koyduğu temel ilkeleri, günümüzde başta yapay zekâ çalışmaları olmak üzere mühendislik alanında önemli uygulama alanı yaratan bulanık mantık perspektifinden tasvir edilebileceğini ortaya koymaktır. Bu doğrultuda çalışmamızda ilk olarak kuantum fiziğinin ortaya çıkmasına sebep olan süreç genel hatları ile ele alınmış, devamında kuantum fiziğinin standart görüşü haline gelmiş Kopenhag Okulu’nun görüşleri baz alınarak temel ilkeleri ortaya konulmuştur. Genel çerçevesi çizilen kuantum fiziğinin gönderimde bulunduğu olguların, klasik mantığın üç temel ilkesi ile sınırlı kalındığında tasvir edilemeyeceğine değinildikten sonra bu tasviri yapmayı mümkün kıldığını düşündüğümüz bulanık mantık sistemi ortaya konulmuştur. Nihayetinde kuantum fiziğinin temel ilkelerinin hangi bağlamlarda bulanık mantık teorisi ile ilişkilendirilebilir olduğu gösterilmeye çalışılmıştır. Bu minvalde yapılan soruşturma neticesinde kuantum fiziğinin bulanık mantık perspektifinden tasvir edilebileceği sonucuna varılmıştır. Bu ilişkiyi ortaya koymanın temel hedeflerinden biri felsefi etkinlik açısından önemli bir zemin oluşturmak olmuştur. Zira nasıl ki modern bilim paradigmasını belirleyen önemli gelişmelerden olan Newton fiziği, klasik mantığa temel oluşturmuş ve bu bakımdan da klasik mantık, klasik fizikten etkilenen felsefî düşünüş biçimlerine bir çerçeve çizmiş ise, benzer biçimde kuantum fiziğinin bulanık mantık ile ilişkisini ortaya koymak, bulanık mantığın da kuantum fiziğine eşlik edecek felsefi düşünüş biçimlerine bir çerçeve çizebileceğini gösterecektir. Bu bakımdan bu çalışma, kuantum fiziği ile bulanık mantığın bilim zemininde birbirine eşlik ettiğini göstermeyi amaç edinmiştir.
Odağı genellikle insan davranışı üstünde olan sosyal bilimlerin hem öznesi hem nesnesi durumunda bulunan insanın, doğa bilimlerindeki hâkim klasik anlayışla incelenmesi geleneği halen devam etmektedir. Ancak; maddi, değişmez ve evrensel kanunlar tarafından yönetildiği düşünülen, öngörülebilir, tahmin edilebilir mekanik bir evren anlayışının daha doğrusu Newton tarafından ortaya konulan fizik kanunları temel alınarak işleyişi anlaşılmaya çalışılan sosyal dünyada oluşan bazı anomaliler, tuhaflıklar veya klasik limitler klasik Newton fiziğine dayalı sosyal bilimler tarafından açıklanamamaktadır. Bir taraftan doğanın parçası diğer taraftan özellikle bilinç sahibi olmasından dolayı doğadakilerden farklı olduğu iddia edilen insanın anlaşılması, açıklanması ve tahmin edilmesinin o kadar kolay olmaması bakış açısında değişim sürecini ve yeni arayışları tetiklemiştir. Her şeyin sabit, sürekli, kesin ve ölçülebilir olduğunu savunan klasik mantık ve Newton fiziğine dayalı hâkim yöntemlerin yeterliliği/yetersizliği konusunda devasa bir tartışma literatürü bulunmakla birlikte özellikle yaşamın olumsal olduğu, hiçbir şeyin sabit, kesin, sürekli ve tam anlamıyla ölçülebilir olmadığını benimseyen kuantum mekaniği alanındaki yeni gelişmelere dayanarak sosyal bilimlerde çoğu şeyin belirsiz, süreksiz ve kolay kolay anlaşılamayacak durumda olduğunu, bu nedenle sosyal bilimlerde klasik yaklaşımın düşünüldüğü kadar sağlam temellere dayanmadığını savunanların sesleri giderek yükselmektedir. Bir zamanlar evrendeki en küçük yapı taşının atom olduğunu savunan klasik inanca karşın kuantum mekaniğiyle atomun da parçaları, parçaların da parçaları bulunduğunun, özellikle de evrenin en küçük yapı taşının atom değil enformasyon olduğunun keşfedilmesiyle sil baştan yeniden yazılmak durumunda kalan fizik biliminde olduğu gibi kuantum mekaniğindeki yeni keşifler sosyal bilimlerde mevcut bildiklerimizin de muhtemelen sil baştan yeniden yazılmasını zorunlu kılabilir. Salt davranışa odaklan ve bunu yaparken bugünü yarına uzatarak, yani yarını bugünün tekrarı görüp gelecek körlüğüne düşerek, davranışı kesin tahmin edebilmeyi amaçlamış, insanın ne varlık ne de oluş haliyle yeterince ilgilenmeyen, kesinlik ve zorunluluk saplantısından dolayı giderek katılaşan sosyal bilimlerin esneme kapasitesini yitirdiğini düşünmekteyim. Sosyal bilimlerdeki hakim klasik yaklaşımın pekte güçlü olmayan, aksine çelimsiz, temellerine dikkat çekenlerin işaret ettiği gibi (örn., Aerts, Gabora, ve Sozzo, 2013; Bhaskar, 1998, 2010, 2017; Haven ve Khrennikov, 2017; Kirby, 2011; Pylkkänen, 2014; Wendt, 2015; Zohar, 1996, 2017) kuantum mekaniğinin ortaya koyduğu yeni manzaranın ne anlama geldiğinin tartışılması alanımızdaki özellikle genç bilim insanlarının yanlış geleneklere kapılmasının önüne geçilmesine ve de skor odaklı bilim insanının kendisinden muhafaza edilmesine imkan sağlayabilir. Bu genel gayeyle ele alınan üç parçalı bu çalışmanın birinci kısmında klasik fizik ve klasik mantık kurallarına tabi olarak yapılan bilimsel araştırmaların temel varsayımları arasında yer alan materyalist evren anlayışı; determinizm; mekanik nedensellik ve yerellik; zaman ve mekan; özne ve nesne ayrımıyla birlikte tecritçi ve indirgemeci ceterus paribus geleneği (diğer tüm durumlar/değişkenler sabitken - kapalı sistem) ele alınacaktır. Günlük yaşamdaki muhtemel kuantum durumlarına örneklerin verilmesiyle son bulan birinci bölümü, klasik yaklaşımın “insan gerçekliğinin” incelenmesindeki yeterliği ve geçerliğinin kuantum mekaniği ve mantığıyla karşılaştırılarak tartışıldığı ikinci bölüm takip edecektir. Bu karşılaştırma birini diğerine üstün göstermek için değil aksine iç içe olan bu iki dünyanın kesiştiği, birbirlerini tamamlayabilecekleri noktaların bulunabilmesi içindir. Klasik insan ve kuantum insan karşılaştırmasıyla hem bütünsel hem ayrımlı bununla birlikte sabit bir varlık olmayan “kendini yeniden yaratan, oluşturan” insanı tartışmaya yeniden açmak adına üçüncü bölüm, özellikle turizm akademisyenlerince henüz dikkate alınmayan Barad’ın faili realite (agential realism) ve Bhaskar’ın yokluğun/eksikliğin ve olayların altında yatan doğurgan mekanizmaları varlığını da benimseyen çok katmanlı eleştirel gerçekçilik (critical realism) önerilerinden istifade edilecektir. Bu üç bölümle, teknik yoğun bilimsel araştırmalarımızda gittikçe birbirine karıştırılan ve epistemenin hareketli yapısından dolayı yeniden ele alınması gereken gerçekliğin karmaşık yapısı beliriş (emergence), görünüş (appearance), fenomenolojik gerçeklik (phenomenological reality), gerçek (realitas) ve hakikat (veritas) vb. kavramlara işaret edilerek tartışılacaktır.
Bilesik kuantum sistemlerin butunlukcu bir ozelligi olan dolaniklik altsistemler arasinda yerel-olmayan korelasyonlari betimler. Bu, kuantum bilisim kuraminda enerji kadar gercek yeni bir kaynak olarak kullanilir. Kuantum uz-aktarim, yogun kodlama ve kuantum sifreleme gibi bircok kuantum sureclerin basarilmasinda kacinilmazdir. Ama bu yeni kaynak karmasik olup algilanmasi zordur.. Dolaniklik genellikle cevreye karsi kirilgan olmasina ragmen, zengin yapisini cozmek icin kullanilan matematiksel araclara karsi direnc gosterir. Bu tezde, dolanikligin karakterizasyonu, damitilmasi, yogunlastirilmasi ve nicelendirilmesini iceren temel gorunusleri incelenmektedir. Ozel olarak, Bell esitsizlikleri araciligiyla dolanikligin belirlenmesi ve algilanmasi tartisilmistir. Dolanikligin belirlenmesinde dolaniklik taniklarinin temel rolu de vurgulanmistir.
Bu eser, ulkemizde ve yurt disinda bircok universitede ders kitabi olarak kullanilmaktadir. Kuantum mekanigi dalinda David J. Griffiths’in artik klasik haline gelmis lisans seviyesindeki bu kitabinin cevrilmesi ile bu alandaki ihtiyacin az da olsa karsilanmasi amaclanmistir.
Bu ceviri, sadece fizik ve fizik muhendisligi ogrencileri icin degil, diger muhendislik bolumlerinde kuantum mekanigine ilgi duyan ogrenciler icin de iyi bir kaynak olacak ve ogrencilere farkli bir bakis acisi kazandiracak niteliktedir.
Kuantum teorisi, kavramsal olarak zengin olmakla birlikte teknik olarak zordur ve bircok ders kitabindaki yapay ornekler de dahil olmak uzere kesin cozumler sinirlidir. Bu yuzden, daha gercekci problemlere girismek icin ozel yontemler gelistirmek gereklidir. Iste bu nedenle, elinizdeki kitap iki kisma bolunmustur: I. Kisim temel teoriyi kapsamakta, II. Kisim tamamlayici uygulamalarla birlikte yaklasim planlarinin cephaneligini bir araya getirmektedir. Bu iki kismin mantiksal olarak birbirinden ayrilmasi onemli olmakla birlikte konulari sunulduklari sirayla calisma zorunlulugu yoktur. Kitapta, problemlerin zorluk ve onem duzeyini gostermek icin degisik sayida yildizlar kullanarak asagidaki siniflandirma cetveli kullanilmistir.
İnsanlar, İlk Çağlardan bugüne doğayı tanımaya ve tanımlamaya çalışarak evrendeki varlıklarını anlamlandırmaya çalışmışlardır. Bu bağlamda da gerçeğin bilgisine ulaşabilmek için gözlenebilir nesneler ya da kavramlar ve gözlemlenemeyen nesneler ya da kavramlar ayrımları üzerinden dış dünyayı ele almaya çalışmılardır. Realizmin temsilcileri, insandan bağımsız bir dış gerçekliğin bulunduğunu ve insanların bu zihinden bağımsız dünyanın gerçek bilgisine ulaşabileceklerini savunmaktadır. Realistlere göre elektron, foton gibi teorik terimler, dış dünyadaki masa kadar gerçek bir nesnedir. Fakat Anti-Realistler ise teorik terimlerin nesnel bir gerçekliğe tekabül etmediklerini bu nedenle de teorik terimlerin sadece bilim insanlarının işini kolaylaştırmada bir araç olduğunu savunmuşlardır. Klasik fizik anlayışına göre evren, belirlenimci, determinist ve saat gibi işlemekedir. Klasik fizik perspektifine göre evrendeki her şey net olarak bilinebilir ve deney sonucunda eksik bir bilgi ortaya çıktığında ise bu durumun sadece insanın bilgisizliğinden kaynaklanmaktadır. Fakat Kuantum fiziği, mikro dünya nesneleri üzerinden yaptığı araştırma sonucunda evrenin tam olarak Klasik fiziğin tasvir ettiği gibi olmadığını belirterek doğaya içkin olan bir indeterminist anlayış geliştirmiştir. Bu tez, Kuantum fiziği bağlamında Realizm – Antirealizm tartışmalarını ele alarak Kuantum fiziğinde ölçüm ve