Tuesday, August 22, 2017

21. yüzyıla modern fiziğin getirileri ile bakmak

21. yüzyıla modern fiziğin getirileri ile bakmak
Fizik insanoğlunun evreni kavrayışı kapsamında tarih boyunca devrimsel nitelikte bir uğraş olmuştur. Çünkü ister günümüzdeki teknoloji olsun, ister ideolojiler veya dinler, bunların hepsi ister istemez bu doğa bilimindeki buluşlardan bir şekilde etkilenmişlerdir. Bu kapsamda günlük yaşamımızda içine hapsolduğumuz materyal realite bizi doğanın yasaları içinde yaşamaya mahkum eder. İlginç bir şekilde tarih boyunca bu materyal gerçekliğin dışına çıkabilmiş şahıslar içinde yaşadığımız bu simülasyona bir gözlemci gözü ile bakabilmiş ve üst yorumlar getirebilmişlerdir. Kısacası çoğumuz bu simülasyona mahkum olup bize biçilen rolü oynarken  simülasyonun kendisini sorgulayanlar olmuştur ve bu sorgulama insanlığa bir çok boyutta katkı sağlamıştır.

Bu simülasyonu gözlemlemedeki başarımız özellikle 19. yüzyılda fizikte yaşanan buluşlar ile tavan yapmış ve özelliklede bu çağ 20. yüzyıla kapılarını açarken gerçeklik hakkında olan bilgimiz tarihte hiç olmadığı kadar derinlere inmiştir. Bu sebeple ister 19. Yüzyıl olsun ister 20. Yüzyıl, bu çağlarda fiziğin nasıl evirildiğine bakmak felsefi bir boyutta büyük önem taşır. Çünkü tarihte fizik ne demişse, insanoğlunun ister yaşam stili, ister de inançları bundan etkilenmiştir ve bu döngü halen böyledir.

Klasik fizik ve varsayımları
19. yüzyılda fiziğin genel teorileri ve varsayımları klasik fizik yasalarından oluşmaktaydı. Fizikçiler makro seviyede evreni tanıyabilmişken atom altı seviye ve hatta mikro boyutta kısıtlı bilgi biliniyordu. Bu kapsamda bu çağa hakim olan klasik fizik yasalarının yeni gözlemler ile nasıl evirildiğini analiz etmek bizlere fiziğin tuğlaları nasıl üst üste dizerek hakikate yaklaştığını gösterecektir. Çünkü artık günümüzde Michio Kaku gibi fizikçiler bütün evreni açıklayan, üniter teoriler peşindeler.

Klasik fizik - Evrende her hareket mutlak zaman ve uzay çatısı altında tanımlıdır.
Newton’a göre uzayda zaman göreli değildir. Yani bir objenin hızı veya içinde bulunduğu kütleçekimsel alan önemsiz olarak zaman tüm evrende aynıdır. Buna karşın Einstein’ın ortaya sürdüğü görelilik kavramı ile Newton’un yanlış olduğu kanıtlanmıştır. Buna göre Newton’un iddia ettiği gibi evrende mutlak zaman veya uzay yoktur. Bunun tersine uzayzaman (spacetime) adı verilen bir boyut vardır ve uzay ve zaman kavramları bir kütlenin referans açısına göre oluşur. Bunun en güzel örneği dünyanın ve güneşin (hayali) uzay kumaşını kaplayarak yarattığı ve bizimde gerçeklik algımızı oluşturan uzayzaman gerçekliğidir.

Resimde görüldüğü gibi güneşin ötesindeki yıldızdan yayılan ışınlar güneşin kütleçekimden etkilenerek bükülüyor ve bu sebeple biz dünyadan bu yıldızı gözlemlediğimizde yıldız bize farklı bir yerdeymiş gibi gözüküyor.

Kısacası görelilik teorisi ve bu teorinin ana fikri olan uzayzaman ne kadar anlaşılmaz ve mantığa aykırı olsa da günümüzde yapılan deneyler ve gözlemler bu teoriyi kanıtlamıştır. 1971 yılında gerçekleştirilen Hafele-Keating deneyinde 4 farklı yolcu uçağına atomik saatler yerleştirilmiş ve uçakların havada bulunmasının saatlerdeki zaman akışını nasıl etkilediği gözlemlenmiştir. Buna göre saatler ortalama 10 nanosaniye hızlı ilerleyerek görelilik teorisini kanıtlamıştır çünkü teoriye
göre zamanın akışı yerçekimi azaldıkça hızlanır. Sonuçta uçaklar yüksek irtifada daha az yerçekimine maruz kalmıştır ve tutarlı bir şekilde zamanın akışı yavaşlamıştır. Bunun en basit anlatımını bize geometrik bir model verebilir. Mantıken 1. Modelde ışık a’dan  b noktasına daha çabuk ulaşır çünkü kat edilen mesafe azdır. Buna göre gökyüzünde saatlerin maruz kaldığı uzay kıvrımı deniz seviyesindeki kıvrıma göre daha az olduğu için zaman daha çabuk akar.

Klasik fizik - Evren nedensellik ilişkisi üzerine kuruludur, yani her sonucun bir sebebi vardır.
Özellikle fizik felsefesinde sıklıkla kabul edilen nedensellik yasasına göre evrende var olmaya başlayan her şeyin bir nedeni vardır. Mesela dünyaya güneş ışınları ulaşır çünkü güneşi oluşturan hidrojen gazı füzyonlanarak helyuma dönüşür. Bu reaksiyon sonucu enerji salımı gerçekleşir ve bu ısı dünyaya ışınlar sayesinde ulaşır.  Kısaca, nedensellik yasasına göre evrende hiçbir şey sebepsiz bir şekilde var olmaya başlayamaz. Tahmin edilebileceği gibi bu öngörünün felsefi çıkmazları olmuştur. Buna karşın klasik fizik nedensellik ilkesine sıkıca tutunmuştur çünkü klasik fizik yasaları bu sürecin tersini, yani nedenselliğin olmadığı bir everene işaret etmez.

Felsefi açıdan nedensellik yasasının en büyük çıkmazı büyük patlama(big bang) teorisine uzanır. Evrenin varoluşunu açıklayan bu teoriye göre evren bir hiçlik içinden birden patlayan bir genleşme ile var olmaya başladı. Bu teori günümüzde yapılan gözlemler ile sayısız kez teyit edilmiştir ve ayrıca termodinamiğin ikinci yasası olan entropi yasasıda bu teoriyi desteklemektedir.

Günümüzde monoteist din felsefecileri büyük patlamayı tanrının bir kanıtı olarak sunmaktadır ve felsefedeki ontolojik argümanın da temelini bu teori oluşturur. Bu görüşe göre nedensellik yasasının empoze ettiği gibi evren bir hiçlikten var olamaz çünkü bu nedensiz bir varoluş olur. Din felsefecileri nedensellik yasasına uyarak bu noktada gücü her şeye kadir olan (omnipotent) tanrı fikrini ortaya çıkarırlar ve bu hiçlikten varoluş çıkmazını tanrı ile açıklarlar. Bu görüşün eleştirisini yapan karşıt kesim ise, nedensellik yasasına başvurarak tanrının da bir sebebi olması gerektiğini söylerler ve monoteist açıklamayı yetersiz ve çelişkili kabul ederler. Bu yanlışlıma literatürde boşlukların tanrısı olarak bilinir (god of the gaps). İlginç bir şekilde bu felsefi çıkmaz asırlar boyu tartışma konusu olmuştur ve sonunda 21. Yüzyıldaki mikroskobik gözlemle teknolojileri sayesinde bu çıkmaza ekstra bir boyut getiren gözlemler yapılmıştır. Adeleide üniversitesinde görevli profesör Derek Leinweber’in uzaysal boşluk üzerinde yaptığı gözlemlerin modellemesinde görüldüğü gibi uzaysal zaman sandığımız şekilde boş değildir. Yandaki resim uzaysal boşluk içinde oluşan atom altı seviyede görülen enerji etkileşimlerinin (bu etkileşim atomları oluşturan kuarkların maruz kaldığı gluon alanındaki enerji yoğunluğudur) bir modellemesi.  Bu etkileşimler o kadar hızlı oluyor ki gösterilen modelleme saniyede 1024 resimden oluşmakta. Kısacası bu gözlemlerin gösterdiği, kuantum seviyede hiçlik veya boşluk yok, bunun yerine infinitezimal(sonsuz küçük) ölçekte enerji etkileşimleri var.

Bu gözlemin felsefi boyutu halen büyük patlamayı açıklamak için yeterli değil. Buna karşın artık boşluktan veya bir vakumdan bahsederken aslında bu alanın tam anlamıyla boş olmadığını biliyoruz ve büyük patlamadan önce ne olduğunu anlamaya bir adım daha yaklaşmış bulunmaktayız. Ama yine de en büyük sorun bilgi ve gözlem yetersizliği. Çünkü uzay boşluğu gerçekte boş bile olmasa bu boşluğun bir yaratanı ve yaratmayanı olup olmadığını sezebilecek seviyede bilgimiz yok.


Klasik fizik- Evren deterministtir buna göre doğa yasaları mutlaktır ve evrende olan olaylar şansa bağlı olmadan, olması gerektiği için gerçekleşir.
Determinizm felsefi boyutta farklı kampları olan bir kavramdır. Özellikle monoteist(tek-tanrıcı) görüş determinizm yasasına bir ekleme yaparak ılımlı determinizm görüşünü oluşturur. Bu görüşe göre evrenin determinist yapısına karşın insanoğlu özgür iradeye sahiptir. Bu öngörü felsefi boyutta monoteizmin bir yapıtaşıdır çünkü insanları dünya hayatı ile imtihana tabii tutuğu öne sürülen bir tanrı bu imtihanın bir imtihan olması için insanı özgür yaratması gerekir. Buna karşın 19. ve 20. Yüzyıl bilim adamları arasında sık görülen görüş ise özgür iradenin olmadığı, determinist bir evren olmuştur. Psiko-analiz çalışmalarıyla ünlemiş Freud’a göre insan davranışı bilinçaltı tarafından yönlendirilir. Bu yüzden insansal davranışlar bir takım doğa yasalarına göre biçim bulur ve bu görüş özgür irade kavramını yıkar.

Bu görüşlerin ortak noktası ise günümüze kadar sadece felsefi boyutta kalmış olmalarıdır. Buna karşın fizikte kuantum fiziğinin doğuşu ilk defa determinizm yasası ile doğrudan ilintili gerçekler ortaya sermiştir ve bu tartışmaya yeni bir boyut kazandırmıştır. Bunun en güzel örneği Einstein’in kuantum fiziğinde bulunan Heisenberg belirsizlik ilkesini mantık dışı bularak konuyu anlatan Niels Bohr’a ‘tanrı zar atmaz!’ diye yaptığı çıkışta görülür. Ama burada Einstein yanılmıştır çünkü Heisenberg belirsizlik ilkesi matematiksel bir öngörü olmakla beraber günümüzde deneyler ile kanıtlanmıştır.
Bu kavramı yüzeysel boyuttan çıkıp matematiksel olarak anlamak için aşağıda denkleme bakmamız yeterli. Bu Heisenberg belirsizlik ilkesinin ta kendisi;



Bu denklem karışık gözükse bile mantığı aslında basittir. (Δx) bir partikülün konum belirsizliği iken, (Δp) bir partikülün momentumundaki(kütle ve sürat çarpımı) belirsizliktir. Bunu anlamak için lazer ışını kullanarak bir deney yaptığımızı düşünelim. Deneyimizde lazer ışını, genişliğini kontrol edebildiğimiz bir delikten geçer ve bir duvara çarpar. Deneyde deliği gittikçe daraltırız ve mantıken lazer ışının yansımasının gittikçe küçük bir noktaya dönüşmesini bekleriz.  İlginç bir şekilde, bir noktadan sonra nokta beklentimizin tersine ışınlar duvar üzerinde yayılmaya başlar. Bu fenomeni yukarıdaki denklem açıklar. (Δx) değeri küçüldükçe ışınların konumundaki belirsizlik azalır çünkü ışınların gidebilecekleri alan daralır. Buna göre (Δx) küçüldükçe belirsizlik ilkesinin sınırına yaklaşılır. Bu sınırda  (Δx)x(Δp) verilen değere eşitlenir. Eğer bu sınırdan sonra deliği hala küçültürsek, ilk defa noktanın birden yayıldığını görürüz. Neden mi? Çünkü eşitsizliği sağlamak için iki değerden birinin yükselmesi gerekir, ve artık konumdaki belirsizlik minimum olduğuna göre, momentumdaki belirsizlik artmalıdır. Buna göre fotonların momentumundaki belirsizlik arttıkça yolları kaymış olacaktır ve sonuç olarak ortaya aşağıdaki görüntü çıkar;


Bu deneyin mantıksal sonucu hiçbir zaman atom altı seviyedeki partiküllerin momentumunu ve konumlarını aynı anda bilemeyeceğimizdir. Çünkü konumdaki belirsizlik azaldıkça momentumdaki belirsizlik artar ve ters bir durumda ise konumdaki belirsizlik artar. Einstein bu sebeple ‘tanrı zar atmaz’ demiştir, çünkü bu ilkeye göre evren artık olasılığa dayalı bir boyut alır ve kesinlik ortadan kalkar. Ama gerçek şudur ki kuantum fiziği, fizikte en fazla deneysel kanıt bulmuş kavramlardan biridir ve elimizdeki tek opsiyon kuantum fiziğini anlamak için çabalamaya devam etmektir. Bu noktada sorulabilecek en önemli soru, evren gerçekten determinist midir?

Sonuç
Sonuç olarak ortaya çıkan 21. Yüzyılın bilim ve felsefe açısından yeni bir dönüm noktası olduğudur. Bu dönüm noktasının doğal olarak toplumsal bir boyuttu da vardır. Özellikle genç nüfus arasında deizm ve spiritüalizm tarzında inançların artması bunun birer örneğidir. Günümüzde sayısızca internet sitesi ‘New Age’ algısını destekleyen bilgiler yayınlayıp okurlarını etkileyici retorik ile büyülemekte ve bu sayede içine bilim çeşnisi katılmış inançlar yaymaktadır. Bunun en güzel örneği 1999 yılında ilahiyatçı Yaşar Nuri Öztürk’ün gerçekleştirdiği bir açık oturuma katılan ve kendini bir Alman profesör olarak tanıtan Hans Aiberg isimli şahıstır. Bu şahıs kuantum fiziğini de işin içine katarak bir sürü kitap yayınlamış ve ancak seneler sonra anlaşılmıştır ki  bu kişi ne bir profesördür, ne de Alman vatandaşıdır. Yazdığı kitapların ise hiçbir bilimsel değeri yoktur. Sosyolojik bir kapsamda bu tür olayların görülmesi kitlelerin bir inanç boşluğuna sürüklenmesi görüşü ile açıklanabilir. Bilimin gelişimi ve popülerleşmesi bilim-din çatışması adında bir algı oluşturmuştur. Bu algı çoğu dinin felsefesini zedelerken bir zaman dine kör bir şekilde inanan kişiler artık kör bir şekilde bilimi dinleri ilan etmişlerdir. İşte buda karamsar filozof Nietzsche’yi haklı çıkarmıştır. ‘Tanrı öldü’  diyerek toplumların yeni bir din algısına ihtiyaç duyacaklarını öngören filozof yanılmamıştır, 21. Yüzyılda yeni akımların doğması çok olasıdır, ama üzücü bir şekilde insanlar bu akımlara yine sorgulamadan kapılma eğilimi göstermektedirler.

Bunlara karşın gerçek şu ki, çözüm ne toplumlara yeni bir din sunmakta, ne de var olan algılardan etkilenip akıma kapılıp kaybolmakta. Tek çözüm ne kadar zahmetli olursa olsun bireylerin kendi vakitlerini ayırarak hem bilim, hem din, hem de felsefeye vakit ayırarak araştırma yapmaları ve kendi seçimlerini, kendi mantıklarına dayanarak yapmalarında. Tarih boyunca bu gerçek hiç değişmedi ve değişmeyecek.


Kaynakça












Friday, July 21, 2017

Kitaptan

Selam dünyalı,

Uzun zaman oldu yazmayalı. Aslında aramıza bu uzun zamanın girmiş olma sebebi fikir kıtlığına düşmüş olmam değil, tam tersi aklımdaki düşüncelerin bir kıraathane misali her akımdan fikirler ile dolmuş olması. Türkiye'ye geleli birkaç gün oldu ve dürüst olmalıyım kendimi biraz kaybettim. Dersler bitti, üstümden baskılar kalktı ve boşluğa düşmeye aday öğrenci konumunda buldum kendimi. Neyse meseleye hemen gelelim çünkü bu aslında bir yazı olmayacak. Uzun bir süre geri dönmeyebilirim sebebi şudur ki kitap yazmaya başladım. Arada sırada siz okurlarım ile kitaptan kesitler paylaşacağım, tam da şimdi yapacağım gibi. Tahmin edeceğiniz üzere kitap felsefe ve hakikatı arama temalı, ama açıkcası şu an tüm senaryoyu açmak için doğru zaman değil. Kesit aşağıda:


‘Kitap yazmak savaşa gitmek gibidir. Yazmaya harcanan her saniye beyni ıskalayan bir kurşun ve her takılma anı ise bir hava bombardımanına benzer. Nasıl ki bir asker bombardımandan kurtulunca şükran duyguları hissediyorsa, bir yazarda ne zaman düşünce karışıklığından çıkarsa yanlış varsayımlar ve sığ bilgilerden kurtulmanın sevinicini yaşar. İşte budur yazar olmak. Cesaret ister, çünkü nasıl bir askerin amacı sağ kurtulmaktan ziyade düşmanı yenmek ise, yazarın amacı da tüm acısı pahasına gerçekleri görmek ve yanlışlar hakkında kitaplar yazmış olsa bile bunlardan dönebilmektir.’

Sevgiler.