Önsöz, “Hiçbir Şey Gerçek Değil”, s. 15-18

Kitabın başlığındaki kedi hayali bir hayvan, fakat Schrödinger gerçek bir kişiydi. Erwin Schrödinger 1920'lerin ortalarında şimdi kuantum mekaniği diye bilinen bir bilim dalının denklemlerinin geliştirilmesinde etkili olmuş Avusturyalı bir bilim adamıydı. Gerçi bilim dalı demek pek doğru olmaz çünkü kuantum mekaniği bütün modern bilimin temel dayanağıdır. Bu denklemler çok küçük nesnelerin –genel olarak, atomların ya da daha küçüklerin– davranışlarını tarif eder ve çok küçükler dünyasının anlaşılmasını sağlayan tek şeydir. Bu denklemler olmadan fizikçiler işleyen nükleer enerji santrallerini (ya da bombaları) tasarlayamazlardı, lazerleri yapamaz ya da güneşin nasıl sıcak kaldığını açıklayamazlardı. Kuantum mekaniği olmadan kimya hâlâ Karanlık Çağı yaşardı ve moleküler biyoloji bilimi diye bir şey olmazdı – DNA'lar anlaşılmaz, genetik mühendisliği olmazdı.

Kuantum kuramı bilimin en büyük başarısını temsil eder, görelilik kuramından çok daha önemli ve çok daha doğrudan kullanım alanına sahiptir. Fakat bazı garip öngörülerde bulunur. Kuantum mekaniği gerçekten o kadar gariptir ki Albert Einstein bile anlaşılmaz bulup Schrödinger ve meslektaşlarının geliştirdiği kuramdan çıkan bütün sonuçları kabul etmemiştir. Einstein ve pek çok başka bilim adamı kuantum mekaniği denklemlerinin, tesadüfen atom ve atomaltı parçacıkların davranışı hakkında makul, işe yarar bir kılavuz sağlayan ama gündelik hayatta anladığımız gerçekliğe karşılık gelen daha derin bir hakikatin de üzerini örten bir tür matematik hilesini temsil ettiğine inanarak rahatlatıyorlardı içlerini. Zira kuantum mekaniğinin söylediğine göre, hiçbir şey gerçek değildir ve şeylerin de biz bakmadığımız zamanlarda ne yaptıkları hakkında hiçbir şey söyleyemeyiz. Kuantum dünyasıyla her gün yaşadığımız dünya arasındaki farkı belirgin hale getirmek için Schrödinger'in hayali kedisi imdada çağrıldı.

Kuantum mekaniği dünyasında gündelik dünyadan aşina olduğumuz fizik kuralları artık işlemez. Onun yerine olaylar olasılıkların hükmü altındadır. Sözgelimi, radyoaktif bir atom, bir elektron yayarak bozunabilir; ama bu olmayabilir de. Bir radyoaktif madde parçasının içinde bulunan bir atomun belli bir zamanda bozunma ihtimalinin tam yarı yarıya olduğu ve bozunma meydana geldiği takdirde bunu tespit edecek bir algılayıcının bulunduğu bir deney düzeneği kurmak mümkün. Kuantum kuramının ima ettiği sonuçlardan Einstein kadar canı sıkılan Schrödinger bu sonuçların saçmalığını göstermek amacıyla böyle bir deney hayal etti. Kapalı bir odada ya da kutuda, içinde aynı zamanda canlı bir kedi ve bir ampul zehirli gazın da bulunduğu bu deney düzeneğine göre, eğer radyoaktif bozunma meydana gelirse zehrin şişesi kırılacak ve kedi ölecekti. Gündelik hayatta kedinin ölme ihtimali yarı yarıyadır. Kutunun içine bakmadan gayet rahat, içerideki kedi için "ya yaşıyordur ya da ölmüştür" diyebiliriz. Fakat işte şimdi kuantum dünyasının garipliğiyle karşılaşıyoruz. Kurama göre, bu iki olasılığın da radyoaktif madde açısından, dolayısıyla kedi açısından da, gözlemlenmediği sürece bir gerçekliği yoktur. Biz ne olduğunu görmek için kutunun içine bakana kadar atomun bozunması ne meydana gelmiştir ne de gelmemiştir, kedi ne ölmüştür, ne de ölmemiştir. Kuantum mekaniğinin katışıksız versiyonunu kabul eden kuramcılar bir gözlemcinin neler olup bittiğini görmek için kutunun içine bakacağı zamana kadar kedinin bir tür belirsiz durumda var olduğunu, ne sağ ne ölü olduğunu söylüyor. Gözlemlenmediği sürece hiçbir şey gerçek değildir.

Bu fikir başta Einstein olmak üzere birçok kişinin tüylerini diken diken etti. Einstein, dünyanın esas olarak kuantum seviyesindeki olasılıkların rasgele "seçimleri"nin sonuçlarının birikmesi tarafından yönetildiğini savunan kurama gönderme yaparak "Tanrı zar atmaz," diyordu. Schrödinger'in kedisinin durumunun gerçekdışılığını kaale almıyor, her şeyin altında yatan ve hakiki temel gerçekliği sağlayan bir tür "işleyen saat" olduğunu varsayıyordu. Bu her şeyin temelinde işleyen gerçekliği ortaya çıkarabilecek deneyleri tasarlamak için yıllarını harcadı ama böyle bir deneyi gerçekleştirmek mümkün olmadan öldü. Kendisinin başlattığı muhakeme tarzının sonucunu görememesi iyi olmuştur belki de.

1982 yazında Fransa'da Paris-Sud Üniversitesi'nde Alain Aspect'nin başını çektiği bir ekip gerçekdışı kuantum dünyasının altındaki temel gerçekliği tespit etmek için bir dizi deney gerçekleştirdi. Temel gerçekliğe –altta işleyen saate– "gizli değişkenler" adı verilmişti ve deney bir kaynaktan zıt yönlere uçup giden iki fotonun, yani ışık parçacığının davranışıyla ilgiliydi. Bu deney Onuncu Bölüm' de baştan sona anlatılıyor fakat buna esasen bir gerçeklik testi olarak bakılabilir. Aynı kaynaktan çıkan iki foton kutuplanma denilen bir özelliği ölçen iki detektör tarafından gözlemlenebilir. Kuantum kuramına göre bu özellik ölçülmeden önce yoktur. Gizli değişken düşüncesine göre her foton yaratıldığı andan itibaren "gerçek" bir kutuplanmaya sahiptir. Bu iki foton birlikte yayıldığı için kutuplanmaları da birbiriyle bağıntılıdır (correlated). Fakat fiili olarak ölçülen bağıntının yapısı iki gerçeklik görüşüne göre farklıdır.

Bu önemli deneyin sonuçları ayan beyan ortadadır. Gizli değişken kuramının öngördüğü türden bir bağıntı bulunmuyor; kuantum mekaniğinin öngördüğü türden bir bağıntı bulunuyor, dahası, yine kuantum mekaniğinin öngördüğü gibi bir fotonun üzerinde yapılan ölçüm öteki fotonun yapısı üzerinde anında bir etki yaratıyor. Işık hızıyla birbirlerinden ayrılıp uçmalarına ve görelilik kuramının bize hiçbir haberin ışık hızını geçemeyeceğini söylemesine rağmen bir etkileşim ikisini ayrılmaz bir biçimde birbirine bağlıyor. Bu deneyler dünyanın altında yatan temel gerçeklik diye bir şeyin olmadığını kanıtlıyor. Evreni oluşturan temel parçacıkların davranışını düşünürken gündelik anlamdaki "gerçeklik" iyi bir yol değil; öte yandan bu parçacıklar adeta görünmez bir bütüne ayrılmaz bir biçimde bağlanmış görünüyorlar ve her biri bir diğerine ne olduğunun farkında.

Schrödinger'in kedisini aramak kuantum gerçekliğini aramaktı. Bu kısa özetten sonra kelimenin gündelik anlamıyla gerçeklik diye bir şey olmadığı için bu arayış boşa çıkmış gibi görülebilir. Fakat hikâye pek de burada bitmiyor, ayrıca Schrödinger'in kedisinin izini sürmek bizi kuantum mekaniğinin geleneksel yorumunu da içeren ama onu aşan yeni bir gerçeklik anlayışına götürebilir. Ne var ki kat edilmiş olan yol epey uzun ve üzerine kafa yorduğu soruların şimdi bildiğimiz cevaplarını görmüş olsa muhtemelen Einstein'dan çok daha fazla dehşete kapılacak olan bir bilim adamıyla başlıyor. Üç yüzyıl önce ışığın doğasını inceleyen Isaac Newton, Schrödinger'in kedisine giden yola çoktan çıkmış olduğunu asla bilemezdi.