Tamamlayıcılık (fizik)
Doğası

Tamamlayıcılığın bir temel yönü, sadece bir fiziksel varlığın bazı ölçülebilir ve tanınır özellikleri için uygulanmaz, fakat daha da önemlisi, fiziksel dünyada mevcut özelliğin belirgin tezahürünün kısıtlanmasında da uygulanır. Fiziksel varlıkların tüm özellikleri, Bohr'un tamamlayıcı veya konjuge (birleşik) çiftler (Fourier dönüşüm çiftleri de denir) diye nitelendirdiği sadece çiftlerde bulunur. Fiziksel gerçeklik, bu tamamlayıcı çiftler arasında bulunan dengeler tarafından sınırlanan özelliklerin tezahürleri tarafından belirlenir ve tanımlanır. Örneğin, bir elektron; momentumun tezahüründe mevcut bulunan tamamlayıcı kaybın alışverişinde bile pozisyonunun daha büyük ve daha doğru olduğunu açıkça gösterebilmektedir. Bu durum, son derece hassas pozisyonun, tezahür eden momentumunun mümkün olmayan (örneğin, tezahür etmeyen veya ele geçirilmemiş) belirsizliğini veya üstü kapalı olmasını dikte edeceğinden dolayı (örneğin, açık) pozisyona sahip bir elektronda da sınırlamanın olduğunu ortaya koymaktadır. Özelliğin tezahürünün hassasiyetindeki nihai sınırlamalar Heisenberg belirsizlik ilkesi ve Planck birimleri tarafından ölçülür. Tamamlayıcılık ve Belirsizlik, fiziksel dünyadaki tüm özellikleri ve eylemler dolayısıyla bir dereceye kadar non-deterministik olduğunu belirlemektedir. Fizikçiler F.A.M. Frescura ve Basil Hiley fizikte tamamlayıcılık ilkesinin getirilmesinin nedenlerini şu şekilde özetlemektedir:
“Geleneksel görüşte, uzay-zaman içinde bir gerçekliğin var olduğuna ve bu
gerçekliğin tüm yönleriyle incelenebilen veya herhangi bir anda açık bir şekilde
ifade edilebilen belirlenmiş bir şey olduğuna inanılır. Soruna geleneksel bakışı
kuantum mekaniği diye adlandıran ve bunu işaret eden ilk kişi Bohr'dur. O'na
göre, belirsizlik ilkesini açıklama yöntemi olan 'eylemin kuantum bölünmezliği',
bir sistemin tüm yönlerinin aynı anda görülebileceğini ima etmekteydi.
Tertibatın bir başka tamamlayıcı özelliğinin farklı bir parçasıyla tezahürün
oluşması mümkün olmakla beraber böylesi bir durumda orijinal yapı tezahür
dışı (non-manifest) olduğundan; öyle ki, özgün nitelikler artık iyi belirlenmemiş
olduğundan, sadece belirli özelliklerin tertibatının belirli bir parçasını
kullanarak, diğerlerine rağmen tezahür oluşturulabilir. Bohr için bu durum,
tamamlayıcılık ilkesinin bir göstergesiydi. Bu ilkeyi Bohr, daha önceden diğer
fikri disiplinlerde, klasik fizik hariç, yoğun bir şekilde göründüğünü bilmekteydi
ve bunun evrensel bir ilke olarak uygulanmasını belirtmekteydi.
Bir sistem içinde tamamlayıcılık; ilgili kişinin, hangi koşullar altında özelliklerini ölçmeye teşebbüs ettiğini dikkate aldığında ortaya çıkar. Bohr'un da not ettiği üzere, tamamlayıcılık ilkesi atomik nesnelerin davranışı ve fenomenlerin ortaya çıktığı koşulları tanımlamayı amaç edinen ölçüm enstrümanlarının etkileşimi arasındaki herhangi bir keskin ayrılığın imkânsızlığını işaret etmektedir. Bohr'un orijinal metinlerinde de belirtildiği üzere, önemli olan, belirsizlik ilkesi ile ilgili açıklamadan kaynaklanan tamamlayıcılık ilkesinin ayırt edilmesidir. Fizikte tamamlayıcılık mevzusunu çevreleyen güncel konulardaki teknik bir tartışma için, örneğin, Bandyopadhyay (2000) bakınız. Burada bu tartışmanın bölümleri ile ilgili çizimleri göreceksiniz.