Foton Tartısı

Einstein, Heisenberg'in belirsizlik ilkesini akla yakın bulmuyordu. Belirsizlik ilkesini çürütecek tartışma götürmez bir düşünce deneyi kurgulayabilmek için çok uğraşmıştı. Bu süre zarfında, belirsizlik ilkesinin savunucusu Bohr ile defalarca karşı karşıya gelmişlerdi.

1930'da Einstein, katıldığı bir kongre'de belirsizlik ilkesini çürütüyormuş gibi görünen bir düşünce deneyi önerdi. Bir yayın ucuna asılıp sarkıtılmış kapalı bir kutu kurgulamıştı. Kutunun yüksekliği yüksek duyarlıkla ölçülebiliyor, böylece, ağırlığı kolayca hesaplanabiliyor olacaktı. Einstein'ın tasarladığı kutunun içi, dışarı kaçmaya çalışan fotonlarla doluydu. Kutunun bir ucundaki, tek bir fotonun kaçmasına izin verecek kadar küçük bir deliği kapatan duyarlı bir zamanlama düzeneği düşlemişti. Saat, belli bir anda kapağı ancak tek bir fotonun kaçmasına izin verecek hızda açıp kapayacaktı. Bu işlemin sonucunda kutunun yüksekliği değişecek, böylece de kaçan fotonun enerjisi ve tam olarak hangi anda kaçtığı ölçülmüş olacaktı. Einstein'ın kendi formülü E=mc² buna olanak tanıyordu.

Düşünce deneyi görünüşte inandırıcıydı. O gecenin Bohr'un en endişeli gecesi olduğu anlatılıyor... Ne var ki ertesi gün Bohr, Einstein'ın kurgusunda bir hata yakalamış olmanın gururuyla, mutlu bir yüz ifadesiyle söz aldı. Einstein'ı kendi görelilik kuramıyla çürütecekti.

Bohr, düzeneğin bir fotonun ağırlığını ölçebilmesi için çok esnek bir yaya asılmış olması gerektiğini açıkladı. Bunun da ötesinde, yay olağanüstü bir uzunluğa sahip olmalıydı ki, makro ölçekte ve duyarlıkla ölçülebilecek kadar yükseklik değiştirebilsin. Bohr'a göre, foton kaçtığı anda, kutu, görelilik kapsamında değerlendirilmesi gerekecek kadar hızlı bir harekette bulunacaktı. Böyle bir hareket, kutunun foton'un haricinde kalan kütlesinin ve saatin doğruluğunu Einstein'ın kuramlarına göre tehlikeye sokacak ve kaçınılmaya çalışılan belirsizliği bizzat doğuracaktı. Einstein bu eleştiriyi kabullendi ve düzeneğindeki kusuru düzeltecek yeni bir çeşitleme bulamadı.