Young deneyi yani bilinen adıyla çift yarık deneyi fotonlar gibi parçacıkların hem parçacık hem de dalga olarak davrandığını ortaya çıkarması bakımından bilim için büyük önem taşımaktadır. Deneyde sadece ışığın değil, elektronların da dalga özelliğine sahip oldukları kanılandı.
Çift Yarık Deneyi ve Elde Edilen Sonuçlar
Çift yarık deneyini anlamak için ilk önce aşina olduğumuz boyutlardaki cisimlerin davranışlarını sonrasında ise kuantum ölçekli parçacıkların davranışlarını anlamamız gerekiyor. Deneyi yapmak için öncelikle gri bir duvar oluşturun. Önüne opak ışık geçirmeyen bir diğer duvarı yerleştirin. Opak duvarın üzerine birbirine yakın olacak şekilde iki tane yarık oluşturun. Yarıklardan duvara doğru bilyeler fırlatın. Duvarda iki yarık oluştu değil mi? Şimdi yarıklardan bilye yerine su dalgaları göndermeyi deneyin şimdi ise bir girişim deseni oldu. Tepe ve çukur. İki tepenin veya iki çukurun denk geldiği yerlerde daha parlak, tepe ve çukurun denk geldiği yer ise daha sönük bir renk elde edilir. Bir koyu bir açık diye giden bir desen oluşur ve fizikte buna girişim deseni denilmektedir.
Şimdi sizlerle kuantum seviyeye bakalım. Bu sefer deneyde bilye değil kuantum parçacık gönderelim. Ne tür bir iz oluşurdu? Önce tek yarıkla deneyelim. Tek yarıktan elektronları gönderelim ne görmeyi beklersiniz tek yarıkta tek çizgi değil mi? Evet duvarda tek yarık şeklini göreceksiniz. Peki şimdi iki yarık ile devam edelim, tek yarıkta tek çizgi oluştu çift yarıkta da çift çizgi olmasını bekleriz öyle değil mi? Elektronlar duvarda sanki dağılmış gibi girişim deseni oluşturmaktadırlar. Elektron olmalarına rağmen su dalgaları gibi davranmaktadırlar.
Gözlemci Etkeni ve Kuantum Ölçüm Problemi
Bu kısma kadar çok anormal bir şey yok. İşin asıl tuhaf kısmı şimdi sizlere anlatacağım kısım. Diyelim ki çift yarıkta elektronların nasıl fırlatıldığını veya nasıl yayıldığını gözlemlemek istiyorsunuz. Bunun için kamera veya detektör yerleştirdiniz. Bunu yaptığımızda gördüklerinize inanamayacaksınız. Elektronların tam olarak hangi yarıktan tespit edebiliyoruz fakat duvardaki desene baktığımızda sanki elektronlar onları gözlemlediğimizi veya araştırdığımızı biliyormuş gibi bir süre sonra çift çizgi görüyoruz, deneyde yaptığımız gibi çift çizgiyi gözlemleyemiyoruz. İşte buna kuantum fiziğinde “Ölçüm Problemi” diyoruz. Bu ölçüm problemi ile ilgili birçok yorum bulunmaktadır fakat bu yorumlara rağmen kuantum fiziğinde ölçüm problemi henüz çözülebilmiş bir problem değildir. Bu konu ile ilgili araştırmalar hala devam etmektedir.