Bu çalışma, "madde içsel olarak nasıl bir yapıya sahiptir?" sorusu bağlamında maddenin yapısını anlamamızda kilit rol oynayacağı düşünülen içine girilmezlik (impenetrability) kavramının fiziksel ve metafiziksel yapısını ve sonuçlarını bir süreç içerisinde ele almaktadır. Bu kapsamda öncelikle modern felsefede içine girilmezlik sorununun nasıl ortaya çıktığı ve ele alındığı incelendikten sonra kuantum mekaniği ile birlikte geliştirilen alan teorileri bağlamında özellikle Pauli dışarlama ilkesine odaklanılmaktadır. Böyle bir seyir içinde ilerleyen çalışma nihai olarak Kant'ın klasik mekanikte ortaya koyduğu doğa bilimlerinin saf ve metafiziksel zemininin bir benzerini kuantum mekaniği için de ortaya koymanın imkanını tartışmaya açmayı hedeflemektedir. ----- This thesis tackles the physical and metaphysical structure and consequences of the concept of impenetrability which is thought to play a key role in understanding the structure of matter in the context of the question "what is the internal structure of matter?". In this sense, after examining how the problem of impenetrability has emerged and been addressed in modern philosophy, the study focuses particularly on the Pauli exclusion principle in the context of field theories developed within quantum mechanics. In this thesis proceeding in such a course, it is ultimately aimed to open up for discussion that there is possibility of propounding a similar one of the pure and metaphysical grounds of natural sciences, which Kant has put forward in classical mechanics, for quantum mechanics as well.
Bu çalışma, "madde içsel olarak nasıl bir yapıya sahiptir?" sorusu bağlamında maddenin yapısını anlamamızda kilit rol oynayacağı düşünülen içine girilmezlik (impenetrability) kavramının fiziksel ve metafiziksel yapısını ve sonuçlarını bir süreç içerisinde ele almaktadır. Bu kapsamda öncelikle modern felsefede içine girilmezlik sorununun nasıl ortaya çıktığı ve ele alındığı incelendikten sonra kuantum mekaniği ile birlikte geliştirilen alan teorileri bağlamında özellikle Pauli dışarlama ilkesine odaklanılmaktadır. Böyle bir seyir içinde ilerleyen çalışma nihai olarak Kant'ın klasik mekanikte ortaya koyduğu doğa bilimlerinin saf ve metafiziksel zemininin bir benzerini kuantum mekaniği için de ortaya koymanın imkanını tartışmaya açmayı hedeflemektedir. ----- This thesis tackles the physical and metaphysical structure and consequences of the concept of impenetrability which is thought to play a key role in understanding the structure of matter in the context of the question "what is the internal structure of matter?". In this sense, after examining how the problem of impenetrability has emerged and been addressed in modern philosophy, the study focuses particularly on the Pauli exclusion principle in the context of field theories developed within quantum mechanics. In this thesis proceeding in such a course, it is ultimately aimed to open up for discussion that there is possibility of propounding a similar one of the pure and metaphysical grounds of natural sciences, which Kant has put forward in classical mechanics, for quantum mechanics as well.
Kuantum fiziği, madde ve enerjinin atomik ve atom-altı düzeydeki karmaşık davranışlarını inceleyerek, klasik fizik anlayışının ötesinde yeni bir gerçeklik perspektifi sunar. Maddeyi sadece fiziksel bir yapı olarak değil, sürekli enerji alışverişi yapan ve elektromanyetik dalgalar yayan dinamik bir sistem olarak ele alır. Kuantum mekaniği, biyolojik süreçlerin işleyişinden temel parçacık etkileşimlerine kadar evrenin işleyişini açıklayan ilkeler bütünüdür. Bu bakış açısı, canlı organizmaların sadece kimyasal değil, aynı zamanda enerjisel bir temelde işlediğini savunarak tıp ve biyoloji alanlarında yeni bir anlayış geliştirir. Quantum physics examines the complex behaviors of matter and energy at atomic and subatomic levels, offering a perspective on reality that extends beyond classical physics. It defines matter not merely as a physical structure, but as a dynamic system that constantly exchanges energy and emits electromagnetic waves. Quantum mechanics serves as a foundational set of principles explaining the universe's operations, ranging from biological processes to fundamental particle interactions. By arguing that living organisms function on both chemical and energetic levels, it establishes a new paradigm for biology and medicine.
20. yüzyılın önde gelen fizikçilerinden Erwin Schrödinger, gerçekten sorulmaya değer ve cevaplanması elzem olan sorunun peşine düşüyor ve "insan nedir?" sorusunu yaşadığı dönemdeki "doğa bilimi" ve "anlam" krizleri üzerinden ele alıp metafizik bir araştırmaya soyunuyor. Kuantum teorisinin Newtoncu klasik fizik ile hesaplaşmasından doğan doğa bilimi krizini aşmak için modern Batı medeniyeti mensuplarının, fikir babaları olarak daimi bir ısrarla referans gösterdiği Antik Yunan filozoflarını yardıma çağırmayı teklif ederken anlam krizini ise "mekanik nedensellik" ve "özgür fail neden olarak insan" gerilimi arasında, kuantum teorisi ile birlikte gelişen ve değişen çağdaş fizik kavrayışını hesaba katarak çözmeyi öneriyor. Biz bu yazıda onun muhtelif zamanlarda halka açık ders dizilerinin bir araya getirilmesi ile vücuda gelen "Doğa ve Yunanlar & Bilim ve Hümanizm" adlı eserini, Schrödinger'i doğa bilimi krizi ve anlam krizi ile yüzleşen bir filozof olarak konumlandırmak sureti ile inceleyeceğiz ve metnin satır aralarına inerek Schrödinger'in varlık ve bilgide yeniden bir birlik tesis etme arzusu üzerinden aslında nasıl bir hikmet talibi olduğunu göstermeye çalışacağız.
Bu rapor, Lugano’da düzenlenen "Kuantum Mekaniği Üzerine Metafizik ve Epistemolojik Perspektifler" (Metaphysical and Epistemological Perspectives on Quantum Mechanics) çalıştayında fizik felsefesinin önde gelen isimlerinden Tim Maudlin tarafından sunulan argümanları özetlemektedir. Çalışma, kuantum teorisini anlamlandırma sürecinde klasik mantıktan uzay-zamanın temel yapısına kadar feda edilen yedi varsayımı ele almaktadır. Maudlin, bu radikal kabullerin ampirik bilimin dayandığı başlangıç verilerini geçersiz kılarak bir "bilişsel istikrarsızlığa" (cognitive instability) yol açabileceği uyarısında bulunmaktadır. Bu soruna çözüm olarak John Bell’in "yerel var olanlar" (local beables) kavramı üzerinden fenomenleri koruyacak bir ontolojik zemin önerilmektedir. Rapor, modern fiziğin ampirik verilerle tutarlı bir bağ kurabilmesi için ihtiyaç duyduğu teorik gereklilikleri tartışarak sona ermektedir.
Bilesik sistemlerin sahip olabilecegi; klasik korelasyonlar, kuantum dolaniklik, kuantum diskort ve dissonans gibi korelasyonlarin nicelendirilmesi ve siniflandirilmasi son on yilda yogun calismalarin konusudur. Bir kismi ancak son yillarda fark edilmis olan bu korelasyonlar, kuantum bilisim ve kuantum bilgisayim kuramlarindaki uygulamalar icin; nicelendirilebilir, kontrol edilebilir, islenebilir, iletilebilir ve tuketilebilir baslica kuantum kaynaklaridir. Bu calismada ilk olarak korelasyonlar acisindan kuantum sistemlerin durumlar uzayinin genel yapisi tanitilmistir. Sistemlerin olcum sureclerinden etkilenme derecelerine gore korelasyonlarin klasik ve kuantum korelasyonlar olarak karsilikli bilisim araciligiyla siniflandirilmasi ele alinmistir. Tum bu korelasyonlarin bagil entropi yoluyla nicelendirilmeleri de incelenmistir. Saf ve saf olmayan durumlardan secilen karakteristik ornekler belli ayrintilarla tanitilmis ve sozu edilen nicelendirme yontemleriyle korelasyon analizleri yapilmistir.Abstract The quantification and classification of the correlations that compound system may have; such as, classical correlations, quantum entanglement, quantum discord and dissonance, are subject of intense studies in the last decade. These correlations, some of which are recognized only recently, constitute the major quantum resources that can be quantified, controlled, processed, transmitted and exploited in many applications of quantum information and quantum computation theories. In this study the general structure of the state space of quantum systems is first introduced from the perspective of correlations. By the degree of measurement induced-disturbance, classification of correlations by means of mutual information as classical and quantum correlations is then taken up. The quantification of all of these correlations via relative entropy is studied as well. As application, selected characteristic pure and non-pure state examples are presented in some details and their correlation analysis are carried out with thementioned quantification methods.
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.
Tutkielman tavoitteena on vertailla kahden kvanttimekaniikan teorian, Kööpenhaminan tulkinnan sekä Bohmin tulkinnan, metafyysisiä rakenteita. Kööpenhaminan tulkinta on alkuperäinen kvanttimekaniikan tulkinta, jota kehitettiin 1920-luvulla useiden fyysikoiden toimesta. Se ei näin ollen ole yhtenäinen teoria, vaan joukko erilaisia tulkintoja, joita yhdistää todellisuuden indeterministis-probabilistinen sekä subjektiivinen luonne. Kööpenhaminan tulkinnan mukaan alkeishiukkaset eivät ole olemassa havainnon ulkopuolella, ja niiden ominaisuudet määräytyvät havaittaessa. Tutkielmassa Kööpenhaminan tulkintaa edustavat Werner Heisenbergin sekä Max Bornin teoriat. Bohmin tulkinta on David Bohmin kehittämä deterministinen ja objektiivinen kvanttimekaniikan teoria. Siinä hiukkasilla on aina tarkasti määritelty paikkansa, ja niiden liike on determinististä, ja sitä ohjaa aaltofunktio. Tutkielman lähtökohtana on laveasti määritelty tieteellinen realismi, eli oletetaan tieteen teorioiden olevan kuvauksia todellisuudesta. Näin ollen valitulla tulkinnalla on vaikutuksia siihen, minkälainen todellisuus pohjimmiltaan on, mikä taas omalta osaltaan väistämättä ohjaa myöhempää tutkimusta. Metafyysinen rakenne määritellään tutkielmassa seuraavasti: ontologiseksi rakenne, joka jakautuu käsityksiin substanssista sekä aineesta, probabiliteetin rooli sekä suhtautuminen aaltofunktion kollapsiin. Kööpenhaminan sekä Bohmin tulkintaa esitellään sekä vertaillaan näiden rakenteiden kautta. Aineistona käytetään ensisijaisesti Heisenbergin, Bornin sekä Bohmin tekstejä, mutta myös muita aihepiiriin kuuluvia julkaisuja. Tutkielmassa havaitaan, että Heisenbergin sekä Bornin teoriat eroavat jokseenkin metafyysisen rakenteidensa osalta siitä huolimatta, että ne kummatkin luokitellaan Kööpenhaminan tulkinnan alle. Heisenbergin teorian ontologian havaitaan olevan kolmitasoinen. Se jakautuu platonistis-idealistiseen ja muuttumattomaan pohjatasoon, probabilistiseen tasoon sekä aktuaaliseen aineelliseen tasoon. Bornin teorian havaitaan olevan yksitasoinen. Se ei sisällä jakoa idealistiseen ja aineelliseen todellisuuden osaan. Todellisuus on Bornin teoriassa pohjimmiltaan probabilistinen. Heisenbergin ja Bornin teorioita yhdistävä tekijä on aaltofunktion kollapsi. Bohmin tulkinnan havaitaan olevan deterministinen sekä kaksitasoinen. Siinä todellisuus jakautuu kahteen primitiiviluokkaan: aineellisiin hiukkasiin, jotka eksistoivat R^3-avaruudessa sekä aineettomaan aaltofunktioon, joka eksistoi R^3N-konfiguraatioavaruudessa. Bohmin tulkinta ei sisällä universaalia aaltofunktion kollapsia. Lisäksi havaitaan Kööpenhaminan tulkinnan osalta aaltofunktion kollapsin olevan ongelmallinen idea. Bohmin tulkinnan taas havaitaan olevan ongelmallinen sen ontologisen painolastin vuoksi sekä siksi, ettei se ole yhteensopiva suhteellisuusteorian kanssa. Johtopäätöksenä päädytään suosittelemaan tulkintoja, jotka eivät sisällä kollapsia ja ovat relativistisia.