Bitkilerdeki fotosentezi, kendi hücrelerimizde gerçekleşen solunum (gıdaların yakılması) olayıyla karşılaştırdığınızda, hayvanlarla bitkilerin özde o kadar da farklı olmadığını görürsünüz. Aramızdaki esas ayrım, yaşamın temel yapı taşlarını nereden elde ettiğimizdedir. Onların da bizim de karbona ihtiyacımız var. Ancak bitkiler karbonu havadan alırken, biz organik kaynakları, mesela bitkilerin kendisini kullanıyoruz. Onların da bizim de biyomoleküllerin yapımı için elektronlara ihtiyacımız var. Ancak biz elektron yakalamak için organik molekülleri yakıyoruz, bitkilerse elektronlarını tutmak için suyu yakıyor. Ve onların da bizim de enerjiye ihtiyacımız var. Biz enerjiyi, gıdalardan gelen yüksek enerjili elektronları solunum sürecinde enerji tepelerinden aşağı doğru koşturarak elde ederken, bitkiler güneşin fotonlarını yakalar. Bu işlemlerin her biri, kuantum kurallarına göre işleyen temel parçacıkların hareketiyle gerçekleşir. Görünüşe göre yaşamın, yoluna devam edebilmek için kuantum süreçlerinden yararlanması gerekiyor.
Peki o zaman siz ya da ben, bütünüyle kuantum parçacıklardan oluştuğumuza göre, yoğun bir günde çok işimize yarayacağı halde neden aynı anda iki yerde birden olamıyoruz? Yüzeysel olarak baktığımızda bu sorunun yanıtı çok basit aslında: Bir cisim ne kadar büyük ve kütleliyse, gösterdiği dalga benzeri özellik o denli az olacaktır. İnsan boyutları ve kütlesindeki bir şeyin, hatta aslına bakarsanız çıplak gözle görülebilecek denli büyük herhangi bir şeyin kuantum dalga boyu o kadar miniciktir ki bunun ölçülebilir bir etkisi olmaz. Fakat daha derinlemesine baktığınızda, vücudunuzdaki her atomun, etrafındaki diğer atomlar tarafından gözlemlendiğini ya da ölçüldüğünü ve bu nedenle hassas kuantum özelliklerinin çabucak yok olduğunu düşünebilirsiniz.
Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), yumuşak dokunun harikulade detaylı görüntülerini veren bir tıbbi görüntüleme yöntemidir. MRG hastalıkların tanısında, özellikle de iç organlardaki tümörlerin saptanmasında rutin olarak kullanılır. MRG ile ilgili teknik olmayan açıklamalarda, bu yöntemin kuantum dünyasının garip işleyişine bağlı olduğu gerçeği genellikle es geçilir. MRG'de, hastanın vücudundaki hidrojen atomlarının dönen çekirdeklerinin eksenini hizaya sokan büyük, güçlü mıknatıslar kullanılır. Bu atomlar radyo dalgaları bombardımanına tutulunca, hizaya girmiş çekirdekler aynı anda her iki yöne de döndükleri o tuhaf kuantum durumunda bulunmaya zorlanır. Bunun neye benzediğini gözünüzde canlandırmaya çalışmanın mânâsı yok çünkü bu olay, bizim gündelik deneyimimizin çok dışındadır! Önemli olan şu: Atom çekirdekleri başlangıçtaki -onları kuantum süperpozisyona sokan enerjiyi almadan önceki- duruma geri döndüğünde bu enerjiyi dışarı verir ve MRG tarayıcısındaki elektronik sistem, söz konusu enerjiyi yakalayıp iç organlarınızın o güzelim, detaylı görüntülerini oluşturmak için kullanır.
Eğer günün birinde kendinizi bir MRG cihazında, kulaklıkla müzik dinleyerek yatarken bulursanız, bu teknolojiyi mümkün kılan atomaltı parçacıkların sezgiye aykırı kuantum davranışı üzerinde bir an durup düşünün.
Güneş neden parlar? Güneşin hidrojen gazını yakarak, dünya üzerinde yaşamın devamlılığını sağlayan ısıyı ve ışığı açığa çıkaran bir nükleer füzyon reaktörü olduğunu çoğu insan biliyordur herhalde; bununla birlikte parçacıkların "duvardan geçmesine" imkân veren çarpıcı kuantum özelliği olmasaydı, güneşin parlamasının mümkün olmayacağını bilenlerin sayısı daha azdır. Güneş ve aslında evrendeki tüm yıldızlar, proton denen pozitif yüklü tek bir parçacık içeren hidrojen çekirdeklerinin birleşmesi ve bunun sonucunda açığa çıkan, bizim adına güneş ışığı dediğimiz elektromanyetik radyasyon sayesinde muazzam miktarda enerji yayabilir. İki hidrojen çekirdeğinin birleşebilmesi için birbirine çok yaklaşması gerekir; fakat iki çekirdek birbirine yaklaştıkça aralarındaki itme kuvveti de o oranda artar çünkü her ikisi de pozitif yük taşır ve "benzer" yükler birbirini iter. Aslında iki çekirdeğin kaynaşabilecek kadar birbirine yaklaşması için, parçacıkların bir tuğla duvarın atomaltı eşdeğerinden, yani görünüşte nüfuz edilemez bir enerji bariyerinden geçmesi gerekir. Klasik fiziğe, yani Isaac Newton'un ortaya koyduğu, günlük hayattaki topların, yayların, buhar makinelerinin (hatta gezegenlerin) dünyasını gayet iyi tanımlayan hareket, mekanik ve kütleçekimi yasalarına göre böyle bir durum söz konusu bile olamaz; parçacıklar duvarların içinden geçememeli ve bu nedenle de güneş parlamamalıdır.
Elektronların madde içinde nasıl hareket ettiğini açıklayan kuantum mekaniği olmasaydı, modern elektroniğin temelini oluşturan yarı iletkenlerin davranışını asla anlayamazdık, yarı iletkenleri anlamasaydık silisyum transistörü, daha sonra mikroçipi ve modern bilgisayarları geliştiremezdik. Bu listeyi uzatabiliriz: kuantum mekaniği bilgisinde ilerleme kaydetmeseydik ne lazer olurdu ne de CD, DVD ya da blu-ray oynatıcılar; kuantum mekaniği olmasaydı akıllı telefonlarımız, uydu navigasyonu veya manyetik rezonans görüntüleme cihazları da olmazdı. Aslına bakarsanız, tahminlere göre gelişmiş ülkelerin gayri safi millî hâsılasının üçte birinden fazlasının bağlı olduğu uygulamalar, kuantum dünyasının işleyişini anlamamış olsaydık var olmayacaktı bile.
Üstelik bu sadece bir başlangıç. Lazer kullanılarak gerçekleştirilen nükleer füzyonla neredeyse sınırsız elektrik enerjisinin elde edilebildiği; yapay moleküler makinelerin mühendislik, biyokimya ve tıpta çok geniş bir yelpazede çeşitli görevler üstleneceği; kuantum bilgisayarlarıyla yapay zekâdan yararlanacağımız; hatta teleportasyonla ilgili bilimkurgu teknolojisinin bilgi iletiminde rutin kullanıma gireceği, ömrümüz vefa ederse görebileceğimiz denli yakın bir kuantum gelecek bekliyor bizi.