KESİNLİKLERİN SONU- ZAMAN, KAOS VE DOĞA YASALARI
Karl
Popper’a göre, us “her olayın kendinden bir öncekinin sonucu olduğunu ve olayların
önceden söylenebileceğini ya da açıklanabileceğini ileri sürer... Öte yandan
us, sağlıklı ve yetişkin bireylere birçok farklı eylem yolları arasında özgürce
seçim yapma yeteneğini vermiştir...”.
[Karl Popper, L'universirrésolu.
Plaidoyerpour l‘indèterministne, Paris, Hermann, 1984, s.XV.]
Usa
olan bu yönelim, batı düşüncesinde William James’in “determinizm ikilemi”olarak
adlandırdığı önemli bir sorunla kendini gösterir. [William James, “The Dilemma of Determinism”, in The
Will to Believe, New York Dover, 1956.]
Bu
ikilem dünyayla, özellikle de zamanla ilişkimizi kapsar.
Gelecek belli mi ya da sürekli
yapılanıyor mu?
Özgürlüğümüze olan inancımız bir yanılgı
mı?
Yoksa bizi dünyadan ayıran bir
gerçeklik mi?
Ya da dünyanın gerçekliğine
katılma tarzımız mı?
Zaman sorunu varoluş ve bilme
sorunlarının kesişme noktasında mı?
Varlığımızın
temel boyutu olan zaman fiziğin de merkezindedir, çünkü Batı bilimi, Galile
fiziğinin kavramsal şemasına zamanın eklenmesiyle başlamıştır.
Hiç
kuşkusuz bu başlangıç insan düşüncesinin bir zaferidir, aynı zamanda bu yapıtın
konusunu oluşturan sorunun temelidir. Einstein’in “zamanı bir
yanılsama” olarak ileri sürdüğü biliniyor. Gerçekte zaman, fiziğin Newton’un klasik dinamiğinden
görelilik ve kuantum fiziğine dek temel yasalarında yer aldığı biçimiyle geçmiş
ve gelecek arasında hiçbir ayrıma izin vermez. Bugün hâlâ çok sayıda fizikçi
için şu tam bir kesinlemedir: doğanın temel betimlemesinde zaman oku bulunmaz.
Bununla
birlikte her yerde, kimyada, jeolojide, kozmolojide, biyolojide ya da insan
bilimlerinde geçmiş ve gelecek farklı roller üstlenmiştir. Fiziğin zamansal
bir simetri yüklediği bir dünyadan zaman oku nasıl çıkabilir?
Fizikte
“determinizm ikilemi”ne değişik bir boyut kazandıran zaman çelişkisi budur.
Zaman çelişkisi bu yapıtın temel noktasını oluşturur.
Zaman
çelişkisi çok geç, ancak 19. yüzyılın ikinci yarısında Viyanalı fizikçi Ludwig
Boltzmann’ın çalışmaları sayesinde tanımlanmıştır. Kendisi biyolojide Charles
Darwin’in modelini izleyebildiğine inanmış ve fizik olgularının evrimci bir
betimlemesini yapmıştır. Geçmiş ve gelecek arasındaki eşdeğerliliğe dayanan
Newton fiziği yasalarıyla geçmiş ve gelecek arasında temel bir ayrım güden her
tür evrimci girişim arasındaki çelişkiyi açıklığa kavuşturmayı amaçlamıştır. O
dönemde Newton fizik yasaları ideal, nesnel ve eksiksiz bir bilginin ifadesi,
olarak kabul ediliyordu. Geçmiş ve gelecek arasında eşdeğerlilik savında olan
bu yasalara göre, zaman okuna temel bir anlam yükleyen her girişim bu ideale
karşı bir tehdit gibi görünmüştür. Bu durum bugün hâlâ değişmemiştir. Boltzmann
dönemi fizikçilerinin Newton fizik yasalarını kesin olarak kabul etmeleri gibi
çok sayıda fizikçi bugün mikrofizik alanında kuantum mekaniğini fiziğin kesin
açıklaması olarak benimsemiştir. Bu yüzden sorun sürüp gitmektedir: insan
düşüncesinin temel yapısını bozmadan zaman okundan nasıl söz edilebilir?
Öyleyse
zaman oku Boltzmann döneminden beri görüngübilim alanında yer almıştır. Buna
göre geçmişle gelecek arasındaki farklılıktan sınırlı gözlemciler olarak biz
insanlar sorumluyuz yani. Zaman okunu doğa gibi ancak yaklaşımsal olarak
betimleyebildiğimiz bir olgu niteliğine indirgeyen bu sav yeni kitapların
çoğunda hâlâ savunulmaktadır. Zaman okunun ortaya çıkmasıyla oluşabilecek
çözümlenemez gizemin açıklamasını bilimlerden beklemeyi bırakmış yazarlarda
vardır. Unutmamalıyız ki, Boltzmann’dan bu yana durum çok değişti. Dinamik
fiziğinin ve kaos düşüncesine bağlı kararsız dinamik sistemler dinamiğinin
şaşırtıcı gelişimi Galile’den beri oluşturulan zaman kavramını tekrar gözden
geçirmeye iter bizi.
Gerçekten de son yıllarda yeni
bir bilim doğmuştur: DİNAMİK SÜREÇLER FİZİĞİ. Bu
bilim bugün kimyadan biyolojiye, kozmolojiden çevrebilime ve sosyal bilimlere
kadar birçok alanda kullanılan oto- organizasyon ve dağıtıcı yapılar gibi yeni
kavramları beraberinde getirmiştir. Dinamik fiziği tek yönlü bir zaman olarak
nitelenen dağıtıcı süreçleri ele alır ve bunu yaparken tersinmezliğe yeni bir
anlam katar.
TERSİNMEZLİK
Termodinamikte, geri döndürülemez olan işlemlere
tersinmez denir. Bu termodinamik perspektifinden tüm doğal işlemler
tersinmezdir. Bu olgu termodinamik sistemde etkilenen moleküller başka bir
termodinamik sisteme aktarılsa bile atom ve
moleküllerin diziliş ve düzenlerinin mutlaka birbirinden farklı olması
nedeniyle oluşmaktadır. Belirli bir miktarda "dönüşüm
enerjisi","çalışan cisim" mölekülleri bir halden başka bir hale
geçerken birbirleri üzerinde iş yaptıkları için harcanmalıdır. Bu dönüşüm
esnasında belirli bir miktar ısı enerjisi mölekül-içi sürtünme ve çarpışmalar
nedeniyle kaybedilecek veya dağılacaktır. Bu enerji işlem ters çevirildiğinde
geri kazanılabilir olmayacaktır.
Önceleri
zaman oku difüzyon, sürtünme, akışkanlık gibi çok basit süreçlere bağlıydı. Bu
süreçlerin sadece dinamik yasaları yardımıyla anlaşılabilir oldukları sonucunu
çıkartabilirdik. Ama bugün aynı şeyi söyleyemeyiz. Tersinmezlik artık bu kadar
basit olaylarda ortaya çıkmıyor sadece. Çevrintilerin, kimyasal titreşimlerin
ya da laser ışınımlarının oluşumu gibi birçok yeni olayın kaynağını da
oluşturuyor aynı zamanda. Bu olayların hepsi zaman okunun temel yapıcı işlevini
gösterir. Tersinmezlik eksiksiz bir bilgiye kavuştuğumuzda kaybolacak olan
basit bir görünümle özdeşleştirilemez artık. Milyarlarca molekül yığılımında
birbirine uygun davranışların temel bir koşuludur. Tekrarlamaktan
hoşlandığım bir formüle göre şöyle de söyleyebiliriz: zaman oku görünmüyorsa,
madde görmez, dengeye körü körüne bağlı kalır; zaman oku ortaya çıktığındaysa,
madde dengeden uzaklaşmış olarak görmeye başlar! Tersinmez dinamik
süreçlerin tutarlılığı olmaksızın dünya üzerinde yaşamın varlığı anlaşılmazdı.
Zaman okunun yalnızca görüngübilimsel [Duyularla algılanabilen her şey,
fenomen. ] olduğu savı çöktü. Zaman okunu yaratan biz değiliz. Tam tersine, biz onun
çocuklarıyız.
Fizikte
zaman kavramının yeniden gözden geçirilmesine yol açan ikinci gelişme de
kararsız dinamik sistemlerin gelişmesidir. Klasik bilim düzen ve kararlılığa
önem vermişti, oysa artık her gözlem düzeyinde salınımın ve kararsızlığın temel
bir işlev taşıdığını biliyoruz. Bu kavramlarla birlikte çoklu seçim ve sınırlı
öngörürlük kavramları da ortaya çıkar. Kaos gibi kavramlar benimsenmiş ve kozmolojiden
ekonomiye tüm bilim dallarına girmiştir. Ancak bu yapıtta göstereceğimiz gibi
kararsız dinamik sistemler aynı zamanda klasik dinamiğin ve kuantum fiziğinin
gelişmesine dolayısıyla da temel fizik yasalarının yeniden formülleşmesine yol
açmıştır. Bu formülleşme gerek geleneksel fiziğin gerekse kuantum mekaniğinin
ve göreliliğin ileri sürdüğü geçmiş ve gelecek arasındaki simetriyi bozar. Sözünü
ettiğimiz geleneksel fizik eksiksiz bilgiyi ve kesinliği birbirine bağlar:
benimsenen başlangıç koşullarının verilmesi yeter; gelecek bu koşullara göre
öngörülebilir ve geçmiş yine bu koşullara göre yeniden kurulabilir. Değişkenliğin
(kararsızlık??) gelmesiyle doğa yasaları yeni bir anlam kazanır. Bundan böyle
olasılıkları ifade eder.
Yani
fizik yasalarının bu dönüşümünü ve böylece doğayı nasıl betimlediğimizi
görebiliriz.
Diğer
sorular doğrudan zaman sorunuyla ilgilidir. Bu sorulardan biri kuantum
kuramında gözlemciye yüklenen anlaşılmaz işlevdir. Zaman çelişkisi doğada
görülen zamansal simetri bozukluğundan bizi sorumlu tutar. Ancak dalga
fonksiyonunun indirgenmesi olarak adlandırılan kuantum kuramının herhangi bir
görünümünden gözlemci sorumlu olacaktır. Daha sonra göreceğimiz gibi kuantum
mekaniğine görünüşte öznel bir görünüm kazandıran ve birçok tartışmalara yol
açan gözlemci kavramına bu işlevi yükleyen kuantum kuramının kendisidir. Yaygın
yorumlamalara göre, kuantum fiziğinde gözlemciye başvuruyu gerektiren ölçüt bir
zamansal simetri bozukluğuna denk düşer. Buna karşılık kararsızlığın kuantum
kuramına girmesi zamanın simetrisinde bir bozukluğa yol açar. Bu durumda
kuantum gözlemcisi bireysel konumunu yitirir! Zaman çelişkisinin çözülmesi
kuantum çelişkisine de bir çözüm getirerek kuramın gerçekçi bir formülünün
oluşmasını sağlar. Bu bizi klasik ortodoksluğa ve deterministi iğe değil; tam
tersine, kuantum mekaniğinin istatistiksel niteliğini doğrulamaya, hatta
kesinlemeye götürür.
Daha
önce de söylemiştik: temel yasalar artık kuantum fiziğinde de, klasik fizikte
olduğu gibi kesinlikleri değil, ancak olasılıkları ifade eder. Yasaların yanı
sıra, yasaların sonucu olmayan ve olasılıkları güncelleştiren olaylar da var
elimizde. Bu açıdan fiziğin “big bang” (büyük patlama) adını verdiği büyük
olayın anlam sorununa değinmeden edemeyiz.
Big bang’in anlamı nedir?
Zamanın kaynağını mı gösterir?
Zaman big bang’le mi başladı?
Yoksa zaman evrenimizde daha
(inceden de var mıydı?
Burada
bilgimizin sınırlarına, spekülasyonun ve bilimsel düşünüşün birbirine karıştığı
bir alana geliriz. Kuşkusuz kanıttan söz etmek için henüz çok erken, ama
kavramsal olasılıkları incelemek ilgi çekici olabilir. İlerde
açıklayacağımız gibi bugün big bang’i kararsızlığa bağlı bir olay olarak
düşünebiliriz, bu da zamanın değil, evrenimizin başlangıç noktası konumuna
getirir big bang’i. Evrenimizin bir yaşı varken, bu evreni oluşturan
kararsızlık ortamının yaşı yoktur. Bu anlayışa göre zamanın başlangıcı yoktur
ve belki de sonu da olmayacaktır!
Sınırlarını
zorlayarak da olsa, varsın fizik zamanın okunun birincil nitelikli olduğunu
ileri sürsün, başlıca görevimiz, özellikle deneylerle öğrenebildiğimiz
alanlarda düşük enerji alanında, makroskopik fizik, kimya ve biyoloji
alanlarında doğa yasalarını formülleştirmektir. Bu aynı zamanda insanı doğayla
birleştiren ilişkilerin kurulduğu noktadır.
Zaman
ve determinizm sorunu bilimle sınırlı değildir; köklerini ta Sokrates öncesi
dönemde bulduğumuz ussallık olarak adlandırdığımız şeyin kökeninden bu yana
Batı düşüncesinin merkezinde yer almıştır.
Determinist bir dünyada insanın
yaratıcılığı nasıl algılanmalı ya da etik nasıl düşünülmelidir?
Bu
soru, aynı zamanda hem nesnel bir bilgi vaat eden hem de özgür ve sorumlu, yani
ideal hümanisti kesinleyen bir geleneğin içindeki şiddetli gerilimin bir
yansıması değil midir? Demokrasi ve modem bilimler aynı tarihin mirasçılarıdır,
ama demokrasi özgür bir toplum idealini yaratırken, bilim de determinist bir
doğa öğretisini kabul ettirmeye çalışırsa, bu tarih bir çelişkiye yol açar.
Doğaya yabancı olduğumuzu düşünmek, bilim serüvenine olduğu kadar Batı
dünyasına özgü anlaşılırlık tutkusuna da yabancı olan bir ikiciliği kapsar.
Sözünü ettiğimiz anlaşılırlık tutkusu, Richard Tamas’a göre “bütünlüğünü varlığının
kökenleriyle yeniden bulmaktır”. [Richard
Tamas, The
Passion of the Western Mind,
New York, Harmony 1991, s.443.] Bugün
bu serüvenin en önemli noktasında, bilimle kesinliği, olasılıkla bilgisizliği
artık özdeşleştirmeyen yeni bir ussallığın başlangıç noktasında olduğumuzu
düşünüyoruz.
Bu
yüzyılın sonunda, bilimin geleceği sorunu sık sık gündeme getirilecek. Kimilerine
göre, Stephen Hawking’in Brève histoire du temps (Zamanın Kısa Tarihi)
romanında açıkladığı gibi “Tanrı düşüncesini” çözebilecek yetkinliğe ulaştığımızda sona
yaklaşmış olacağız.
Bense,
tersine serüvenin daha başında olduğumuza inanıyorum. Yalınlaştırılmış
durumlarla sınırlı olmayan, idealleştirilmiş, ama aynı zamanda da bizi gerçek
dünyanın karmaşıklığıyla karşı karşıya bırakan bir bilimin; insan
yaratıcılığının doğanın her düzeyinde ortak temel çizginin bireysel bir ifadesi
olarak belirmesini sağlayan bir bilimin doğuşuna tanık oluyoruz.
Fizik ve matematik arasındaki ilişkilerin zengin
tarihinde yeni bir sayfa açan bu kavramsal dönüşümü, doğa üzerine düşüncelerin
evrimiyle ilgilenen her okuyucunun okuyabileceği, anlayabileceği bir şekilde
sunmaya çalıştım. Bununla birlikte, bazı bölümler, özellikle de V. ve VI.
bölümler az çok teknik gelişmeleri içermektedir. Ancak sonuçlar sonraki
bölümlerde genel bir şekilde yeniden ele alınmıştır. Her kavramsal yenilik
kesin bir doğrulanmayı ve yeni tahminlere sınır getirmeyi gerektirir. Şunu da
belirtmeliyim ki, bu tahminler bilgisayarda gerçekleştirilen simülasyonlarla
doğrulanmıştır.
Bu yapıt onlarca yıllık bir çalışmanın sonucu olsa da,
aslında doğayla diyalogumuzun tarihini içeren yeni bir bölümünün başlangıcındayız
daha. Ancak her birimizin ömrü sınırlı, bu yüzden sonuçları bugünkü
biçimleriyle vermeye karar verdim. Okuyucuyu bir arkeoloji müzesini gezmeye
değil, yeni yeni oluşmakta olan bir bilim dalında kısa bir gezintiye davet
ediyorum.
Shf: 9-15
I
Bu
yapıtta incelenen -evrenin determinist yasalarla mı yönetildiği, zamanın
işlevinin ne olduğu- soruları Batı düşüncesinin başlangıcında Sokrates’ten
önceki düşünürler tarafından dile getirilmiştir. 2500 yıldan fazla bu sorularla
iç içe yaşıyoruz. Bugün, kararsızlık, kaos matematikleri ve fizik alanındaki
gelişmeler bu uzun tarihte yeni bir sayfa açmıştır. Şu halde, bu soruları yeni
bir bakış açısıyla yeniden ele alarak, geçmişin çelişkilerinden kurtulabiliriz.
Modem
fiziğin ağırlığını koyduğu ikilem terimlerini ilk kullanan Epikuros’dur.
Demokritos’un takipçisi olan Epikuros, dünyanın boşlukta hareket eden
atomlardan oluştuğunu ve atomların koşut yollan izleyerek tümünün aynı hızla
düştüğü kanısındaydı. Bu durumda nasıl çarpışabiliyorlardı?
Yeni
bir atom bileşimi olan yenilik nasıl oluşabilirdi?
Epikuros’a
göre, bilimin, doğanın anlaşılırlık sorunuyla insan yazgısınınki birbirine
bağlıydı. Determinist atom dünyasında insanın özgürlüğü neyi ifade edebilirdi?
Epikuros,
“Kimilerinin her şeyin efendisi gibi gördüğü yazgıya bilge kişi
güler. Gekçekten de, fizikçilerin yazgısına tutsak olmaktansa, Tanrı üzerine
mitleri kabul etmek daha iyidir. Çünkü mit bize Tanrıları yüceltmemizle
bağdaşan bir umudu sağlarken, yazgı katı bir zorunluluk niteliği taşır”, diye Ménecée’ye yazmıştır. Epikuros’un bahsettiği
fizikçiler boşuna Stoacı felsefeciler olmuşlar, bu alıntı, şaşılacak şekilde
çağdaş yankılar uyandırmıştır! Ve yine de Kant, Whitehead ya da Heidegger gibi
büyük Batı düşünürleri, anlamı tehdit eden nesnel bir dünya görüşüne karşı
insan varlığını savunmuşlardır. Ancak hiçbiri, karşıt istekleri tatmin eden,
anlaşılırlık ve özgürlük ideallerimizle bağdaştıran bir görüş getirmeyi
başaramamıştır. Böylece, Epikuros tarafından sunulan çözüm, öngörülmeyen zamanlarda
atomların koşut düşüşünü farkedilemeyecek bir şekilde bozan, ad hoc (uygun) bir
öğenin katılmasıyla sistemi kurtaran klinamen, düşünce tarihinde temelsiz bir
varsayım örneği olarak kalmıştır.
Bir yenilik düşüncesine mi
gereksinim duyuyoruz?
Her yenilik bir yanılma değil mi?
Burada
sorunun kaynağına ineriz. Popper’ın anladığı gibi, Herakleitos’a göre “Doğruluk, doğanın temel
varlığını kavramaktır ve hatta süreç gibi üstü kapalı sonsuz olarak anlamış
olmaktır”. Buna karşılık Parmenides’in ünlü
şiiri, ne ölen, ne doğan ne de olan tek varlık gerçekliğini ileri sürer. [“Varlık
vardır ve varlık-olmayan yoktur” temel önermesiyle tanınır.] Platon için
Sofist'ten öğrendiğimize göre, hem varlığa hem de oluşa gereksinim duyarız,
çünkü doğruluk, varlığa, kararlı bir gerçekliğe bağlıysa, oluşu gözardı
ettiğimizde ne yaşamı ne de düşünceyi algılayabiliriz.
Başlangıcından
bu yana varlık ve oluş ikiliği Batı düşüncesinde çok sık görülmüştür, öyle ki
Jean Wahl felsefe tarihini, Tanrısal iradenin yönettiği bir evren ve otomat bir
dünya arasında sürekli olarak gidip gelen bir bir tarih olarak
nitelendirilmiştir.
“Doğa
yasaları’nın formüle edilmesi, bu eski tartışmaya yeni bir boyut getirmiştir.
Gerçekten, fiziğin açıkladığı yasaların konusu, varlığın gerçekliği adına, oluşu
yadsımak değildir. Tam tersine, zaman boyunca değişken bir hızla tanımlanan
değişim ve devinimleri betimlemeyi amaçlar. Bununla birlikte, önermeleri,
varlığın, oluş karşısındaki büyük başarısını gösterir. En üstün örnek, güç ve
ivmeyi birbirine bağlayan Newton yasasıdır: Zaman içinde hem determinist hem
tersinir bir yasadır. Eğer bu yasaya bağlı bir sistemin başlangıçtaki
koşullarını, yani herhangi bir andaki durumunu bilirsek, bundan sonraki
durumları olduğu gibi bundan öncekileri de hesaplayabiliriz. Üstelik, geçmiş ve
gelecek de aynı işlevi temsil eder, çünkü zaman terselmesine göre yasa t- -t,
değişmezdir. Şu halde Newton yasası, evrenin şimdiki durumunu gözlemleyerek
ve bundan tüm gelecek evrimi çıkarabilen ünlü Laplace Şeytanı’nı doğrular.
Herkesin
bildiği gibi Newton fiziği, 20. yüzyılın başında kuantum mekaniği ve görelilik
yüzünden eski önemini yitirmiştir. Ancak Newton yasasının temel çizgileri olan
determinizim ve zamansal simetri varlığını sürdürmüştür. Kuşkusuz kuantum
mekaniği artık yörüngeleri değil dalga işlevlerini betimler, ancak Schrödinger
denklemi olarak bilinen taban denklemi de determinist ve tersinir zamanlıdır.
Şu
halde, fiziğin açıkladığı doğa yasaları gerçekliğe ulaşan ideal bir bilgiyi
ortaya koyar. Başlangıçtaki koşullar verildiği için her şey belirlidir. En
azından kuramsal olarak, doğa kontrol edebildiğimiz bir otomattır. Yenilik,
seçim, kendiliğinden hareket, yalnızca insana özgü göreli görüntülerdir.
Birçok
tarihçi 18. yüzyılda en güçlü yasa koyucu olarak algılanan Hıristiyan Tanrı
figürünün temsil ettiği temel işlev üzerine dikkat çekmiştir. Bu durumda,
Tanrıbilim ve bilim birbirine yaklaşıyordu. Leibniz şöyle yazmıştır: “...maddelerin en küçüğünde
Tann’nınkiler kadar keskin gözler evrendeki olayların tüm seyrini kavrayabilir.
Quae sitıt, quae fuerint, quae mox futum trahantur (olan, olmuş ve gelecekte
olacak olanı)” Doğanın determinist yasalara
bağlılığı böylece, insan bilgisini zamansız Tanrısallık açısından
karşılaştırıyordu.
Determinist
yasalara bağlı edilgen bir doğa anlayışı Batıya özgüdür. Çin’de ve Japonya’da
’’doğa” “kendi kendine varolan” anlamına
gelir. Joseph Needham bize Çinli bilginlerin çağdaş bilimin zafer
açıklamalarına alaysılamayla yaklaştıklarını anımsatır.
Belki
de büyük Hintli şair Tagor
da Einstein’ın mesajını öğrendiğinde gülümsemişti:
“Ay, dünyanın çevresindeki sonsuz
dönüşünü tamamladıysa, bizzat kendi bilincine de sahiptir, her şey için bir kez
alman karara bağlı olarak kendi kendine hareket ettiğini sanacaktır. Aynı
şekilde, üstün bir algılama ve daha yetkin bir zekâyla donatılmış bir varlık
da, insan ve yapıtlarına, kendi özgür iradesine göre hareket eden bu insana
bakarak, yanılgısına bıyık altından gülecektir. Tümüyle kanıtlanabilir
olmadığını bilsem de bu benim inancım. Bildikleri ve anladıkları şeyi en üst
sonuçlarına kadar düşünmüş olsalardı, kendini sevmeleri bu düşünceyi kabul
etmelerine izin verdiği kadarıyla, çok az insan bu düşünceye duyarsız kalırdı.
İnsan, evrenin gelişimi sırasında güçsüz bir nesne olduğu düşüncesine karşı
kendini savunur. Ancak, az ya da çok açık bir şekilde inorganik doğada,
olayların yasaya uygun niteliği beynimizin etkinlikleri karşısında doğrulanmayı
bırakmalı mı?”.
Einstein’a
göre bilim öğretimiyle bağdaşan tek durum budur. Bununla birlikte bu görüş,
bizim için Epikuros’a olduğundan daha zor kabul edilebilir. 19. yüzyıldan bu yana Hegel,
Husserl, William James, Bergson, Whitehead ya da Heidegger gibi felsefecilerin
gösterdikleri gibi felsefî düşünce git gide kendi kendine varoluşumuzun
zamansal boyutunu sormaktadır. Einstein’ı izleyen fizikçilere göre zaman
sorunu çözümlendiği halde, felsefeciler için özellikle zamanın insan
yaşamındaki anlamı sorun olarak kalmıştır.
Karl
Popper, son yapıtlarından biri olan L’univers irrésolu (Kararsız evren)’de: “Laplace’çı determinizmi -fizik
kuramları determinizminin ve parlak başarılarının ortaya koyduğu gibi,
özgürlüğün, yaratıcılığın ve insan sorumluluğunun bir yüceltimi ve açıklaması
yolunda en sağlam ve en ciddi bir engel olarak görüyorum” diye yazar. Bununla birlikte, Popper’a göre
determinizm, yalnızca insan özgürlüğünü ortaya koymaz. Bilgimizin bir yönelimi
olan gerçekle karşılaşmasını bile olanaksız kılar. Popper daha ilerde, zaman ve
değişim gerçekliğinin kendisi için “gerçekçiliğin temel özü” olduğunu
yazar.
“Mümkün ve gerçek” adlı yapıtında
Henri Bergson, “Zaman neye yarar? ... her şeyin
bir defada verilmesine engel olan şeydir. Geciktirir ya da kendisi bir
geciktirmedir. Öyleyse kendisi bir hazırlanma olmalıdır. Şu halde zaman,
yaratma ve. seçimin iletim aracı olmayacak mıdır? Zamanın varoluşu,
nesnelerdeki belirlenmezciliği kanıtlamıyor mu?” diye sorar. Popper için olduğu gibi Bergson’a göre de
gerçekçilik ve belirlenmezcilik birbirine bağlıdır. Ne var ki bu görüş, doğayla
sürdürdüğümüz en verimli ve en sert diyalogların determinizmin doğrulanmasıyla
sonuçlandığı gerekçesiyle modem fiziğin büyük başarısıyla karşılaşır.
Tersinir
zaman, fiziğin deterministliği ve filozofların zaman anlayışları arasındaki
karşıtlık, yeni tartışmalara yol açmıştır. Bugün, eğilim, daha çok bilgilerimizin
anlamı konusunda bir şüphecilikten kaynaklanan bir geri çekilmedir. Örneğin
Rorty, geleneğimizi bölen sorunların, uygar konuşma konularına dönüştürülmesini
önerir. Şüphesiz, Rorty’e göre, bu konuşmalarda çok teknik, bilimsel
tartışmalara yer yoktur".
Ancak,
tartışma yalnız bilimleri ve felsefeyi karşı karşıya getirmez. Fiziği diğer tüm
bilgilerimizin karşısına koyar. 1994 Ekim ayında, Scientific American dergisi “evrende
yaşam” konusunda özel bir sayı çıkarmıştır. Kozmoloji, jeoloji, biyoloji ya
da toplum düzeyinde olsun hemen her düzeyde gerçekliğin bu evrimsel niteliği
kendini gösterir. O halde, şu sorunun sorulması beklenirdi: bu evrimsel
niteliği fizik yasaları bağlamında nasıl anlamalıyız? Oysa, ünlü fizikçi
Steven Weinberg tarafından yazılmış tek bir makale bu görüşü tartışır.
Weinberg şöyle yazar: “doğayla birleşmiş bir görüşe sahip olma isteğimiz ne olursa
olsun, evrende ussal yaşamın işlevi ikiliğiyle karşılaşırız... Bir yandan,
herhangi bir sistemin dalga işlevinin zaman içinde nasıl değiştiğini
determinist bir yaklaşımla tam olarak betimleyen Schrödinger denklemi, öte
yandan, tümüyle bağımsız bir şekilde bizim ölçülerimize göre oluşmuş, kabul
edilebilir farklı sonuçların olasılıklarını hesaplamak için dalga işlevinin
nasıl kullanılacağını bize bildiren bir ilkeler bütünü bulunmaktadır”.
Bizim ölçülerimiz nedir?
Şu halde, ölçülerimizle evrensel
determinizmden kurtulan şeyin sorumluları olarak, kozmik evrimin başlangıcında
olacağımız mı bize telkin ediliyor?
Bu,
aynı zamanda Steven Hawking’in Une brève histoire du temps (Zamanın Kısa
Tarihi) adlı kitabında da savunduğu bir görüştür. Bu kitabında salt
kozmolojinin uzamsal bir yorumunu yapar: zaman, yalnızca bir tür uzaysal
rastlantıdır. Ancak Hawking bu açıklamanın yeterli olmadığını görür: ussal
yaşamı açıklamak için bir zaman göstergesine gereksinim duyarız. Bu durumda,
birçok evrenbilimciler gibi Hawking de hiç olmazsa Epikuros’un klinamen ilkesi
kadar nedensiz olan “antropik” ilkesine yönelir. Gerçekten böyle bir ilkenin
kararlı uzamsal bir evrenden birdenbire ortaya çıkabileceğini nasıl anlarız? Bu
ilke bizi doğrudan Descartesçı ikileme götürür. Doğanın birliği adına insanı
bir otomat haline getirmeyi kabul eden Einstein, Spinoza’ya başvururken,
kuantum mekaniğince kazanılmış bir gözlemci olma yeteneği olan bir insanı
korumak isteyen çağdaş fizikçiler, Descartes’in res cogitons’nın res
extensa'sına olduğu kadar kendi evren anlayışlarına da yabancı bir ilkeye el
atmışlardır. [ Descartes, cisimsel varlığı,
düşünen varlık (res cogitans) olan ruhun karşısında, yer kaplayan gerçek (res
extensa) olarak belirlemiştir.]
Roger
Penrose, The Emperor’s New Mind (İmparator’un Yeni Düşüncesi) adlı yapıtında
şöyle yazar: ’’düşünce (mind) kavramını fizik ya da
mantık terimleriyle ifade etmemize engel olan şey, şimdilik temel fizik
yasalarını kavrama yetersizliğimizdir”.
Penrose ile hem-fıkirim: temel fizik yasalarının yeni bir formülüne gereksinim
duyuyoruz, ancak bu, mutlaka düşünce kavramını betimlememeli, ilk önce fizik
yasalarımıza evrimsel boyutu katmalıdır, çünkü bu boyut olmadan çelişmeli bir
gerçeklik anlayışına mahkum oluruz. Belirlenmezciliği ve zaman simetrisizliğini
fizik yasalarına yerleştirmek, bugün Epicuros ikilemine verebildiğimiz
yanıttır. Aksi taktirde bu yasalar eksiktirler üstelik yerçekimi ve elektriği
hiçe sayacak şekilde eksiktirler.
Bu
kitabın amacı, bu koşulları sağlayan bir fiziğin oluşturulmasını tanıtmak,
okuyucuyu, yerini yasalara, aynı zamanda yeniliğe ve yaratıcılığa bırakan bir
doğa betimlemesine alıştırmaktır.
Bu
bölümün başında Sokrates öncesi düşünürlerden söz ettik. Oysa, eski Yunanlar
bizim tarihimize yön veren iki ideal bırakmıştır: biri, doğanın anlaşılırlığı
ya da, Whitehead’ın da yazmış olduğu gibi “zorunlu, mantıklı, tutarlı, ve
bunlara bağlı olarak yaşam deneyimimizin yorumlanmış olabileceği genel bir
düşünceler sisteminin oluşturulması”'; öteki, insan özgürlüğünün,
yaratıcılığın ve sorumluluğun önceden varsayılmasına dayanan demokrasidir.
Zaten bu iki idealin gerçekleştirilmesinden çok uzağız, en azından bundan böyle
çelişkisiz oldukları sonucunu çıkarabiliriz.
Sh: 15-19
I
Dengede
olmayan hâllerin termodinamiği konusunda ilk makalemi beş yıl önce yayınladım.
Bu çalışmada, tersinmezliğin yapıcı rolünü daha önce belirtmiştim. Bildiğim
kadarıyla, bu dengeden sapmaya bağlı bu otoorganizasyon sorununu ortaya koyan
ilk yayındır. Bunca yıl sonra, zaman sorunun bana niçin bu kadar çekici
geldiğini ve tersinmezlik ve dinamik arasında bir bağ kurmak için niye yıllarca
beklemem gerektiğini kendime soruyorum. Bu yarım yüzyıl boyunca termodinamik ve
istatistiksel mekaniğin tarihini dile getirmenin yeri burası değildir. Yalnızca
gerekçemi açıklamaya ve bu konuda karşılaştığım güçlükler üzerinde durmaya
çalıştım.
Bilimin,
her zaman doğayla diyalog halinde olduğunu düşündüm. Her gerçek diyalogda
olduğu gibi yanıtlar çoğunlukla beklenene uymaz. Bu zaman ve determinizm
sorunlarının araştırılması boyunca benim ve meslektaşlarımın beklentilerimizi
ve şaşkınlığımızı okuyucuyla paylaşmak istedim.
Yetişkinlik
döneminde, arkeoloji, felsefe ve müzik bana çekici geliyordu. Annem metinleri
okumayı bilmeden önce partisyonları okumayı öğrendiğimi anlatırdı. Üniversiteye
başladığımda, zamanın çoğunu dersliklerden çok piyanonun başında geçirdim! Beni
ilgilendiren konular her zaman, zamanın temel bir işlev üstlendiği,
uygarlıkların doğuşu, insan özgürlüğüne bağlı etik sorunlar ya da müzikteki
seslerin zamansal düzenlenişi gibi konulardı. Ne var ki savaş tehlikesi ağır
basıyordu ve “kesin” bilimlerdeki bir kariyere doğru yönelmek bana daha
mantıklı gibi gözüküyordu. Böylece, Brüksel’den uzak bir üniversitede fizik ve
kimya öğrenimime başladım.
Bunca
yıl sonra, tepkilerimi kesin olarak anımsayamıyorum, ancak bana öyle geliyor
ki, şaşkınlık ve yoksunluk hissettim. Fizikte, zaman basit bir geometrik
parametre olarak kabul edilmiştir. Einstein ve Minkowski’den 100 yıl önce, 1976
yılında Lagrange, dinamiği “dört boyutlu geometri” olarak
adlandırmıştır. Einstein, tersinmezliğe bağlı zamanın, bir yanılsama olduğunu
ileri sürmüştür. Birincil ilgi alanlarım bunlar olmasından, bu kabul
edemeyeceğim bir sonuçtu ve bugün bile uzaysallaştırılmış bir zaman geleneği
canlılığını her zaman korumuştur. Örneğin Stephen Hawking’in ünlü yapıtını ele
alalım: zaman ve mekan arasındaki her ayrımı ortadan kaldırmak amacıyla,
Hawking, bir “sanal zaman” kavramı getirir!
Zamanın
uzaysallaştırılmasını, gözlemlediğimiz evrimsel dünyayla olduğu kadar
deneyimlerimizle de uyuşmadığını algılayan ilk kişi ben değilim. Ayrıca bu,
kendisi için “zamanın bir buluş ya da hiçbir şey olmadığını” belirten
filozof Henri Bergson’un başlangıç noktası olmuştur. 1930 yılında Nobel ödülü
dolayısıyla yazılmış oldukça gecikmiş bir yapıt olan “olası ve gerçek”
makalesini daha önce söyledim. Bergson, burada zamandan “insan özgürlüğü deneyimimizin ve
şeylerin belirsizliğinin” bir
kanıtı olan “öngörülmeyen yeniliğin somut yükselişi” olarak söz eder. Sonuç
olarak, olabilirlik, gerçekten “daha zengin”dir. Bizi çevreleyen dünya,
olabileceği herhangi bir başlangıç hâlinden yola çıkarak oluşturulmuş bir
olgudan itibaren değil, ancak olabilirlik içinde algılanmalıdır. L Bölümün
sonunda, olabilirlik sorununun Henri Poincaré’nin de kafasını kurcaladığını
gördük.
Henri Poincaré
29 Nisan 1854 Nans'de doğdu, 17 Temmuz 1912 Paris'de öldü. Fransız matematikçi
ve fizikçi.
1881 yılında ölümüne dek Sorbonne Üniversitesi'nde
profesörlük görevinde bulundu. Poincaré, her yıl çok değişik konularda çok
parlak dersler vermiştir; bunlar arasında, potansiyel kuramı, ışık, elektrik,
ısının iletilmesi, elektromagnetizma, hidrodinamik, gök mekaniği, termodinamik
gibi matematiksel fizik konuları ile olasılık teorsisi gibi matematik konuları
bulunmaktadır. Poincaré vermiş olduğu derslerin yanı sıra, yazmış olduğu çok
sayıdaki yapıtla da etkili olmuştur. Türkçe'ye de çevrilen "Bilimin
Değeri" ve "Bilim ve Varsayım" gibi bilim
felsefesiyle ilgili kitapları bunlardan sadece birkaçıdır. Ayrıca otomorfik ve
Fuchs fonksiyonları, diferansiyel denklemler, topoloji ve matematiğin temelleri
hakkında makaleler yayımlamış, diferansiyel denklemlerin çözümü için genel bir
yöntem bulmuştur. Matematiğin temelleriyle ilgili olarak, matematiksel
düşünmenin gerçek aracının matematiksel indüksiyon olduğunu düşünmüş ve bu
yöntemin sezgisel olarak daha basit bir yönteme indirgenebileceğine ihtimal
vermemiştir. Newton, matematik astronomiye çok sayıda problem getirmişti.
Euler, Lagrange ve Laplace bu alanda çok ileri adımlar attılar. Bu
matematikçiler ulaşılmaz devler gibi görülüyorlardı. Cauchy, karmaşık
fonksiyonlar kuramını geliştirince, Poincaré'ye bir silah depo kalmıştı. İşte
bu kuvvetli silahlarla gök mekaniği Poincaré gibi dev bir matematikçiyi
bulmuştu. Böylece, matematik astronomi son şeklini Poincaré ile buldu. Bu
alandaki en büyük başarısını 1889 yılında üç cisim problemiyle elde etti. İsveç
Kralı II. Oscar, n cisim problemini yarışmaya sundu. Poincaré bu n cisim
problemini çözemedi. Fakat, Weierstrass, Hermite ve Mittag-Leffler'in de
bulunduğu jüri, dinamikteki diferansiyel denklemlerin genel tartışması ve üç
cisim problemi üzerindeki denemesi nedeniyle bu ödül Poincaré'ye verildi. 2500
kronluk ödülü Poincaré aldı ve Fransa da İsveç Kralından aşağı kalmamak için
ona Fransızların büyük bir rütbesini verdi. Poincaré gök mekaniği ile de
ilgilenmiş, özellikle Üç Cisim Problemi üzerinde durmuştur. Bu alanla ilgili
olan ıraksak serileri incelemiş, Asimptot Açılımları Kuramını geliştirmiş,
yörüngelerin düzenliliği ve gök cisimlerinin biçimleri gibi konularla
ilgilenmiştir. Aynı konular Laplace'ın da ilgi alanı içine girmektedir; ancak Poincaré
her yönüyle özgündür. Görelilik, kozmogoni, olasılık ve topolojiyle ilgili
modern kuramların hepsi Poincaré'nin araştırmalarından oldukça etkilenmiştir.
Alfred
North Whitehead
Alfred North Whitehead, (15 Şubat, 1861 – 30 Aralık,
1947) İngiliz bir matematikçi ve filozoftur. Mantıksal pozitivizm olarak
bilinen felsefi akımın ve Viyana Çevresi olarak adlandırılan filozoflar
grubunun içinde yer alan önemli isimlerden birdir. Ramsgate, Kent, Birleşik
Krallık'ta doğdu, Cambridge, Massachusetts, ABD'de öldü. 1880–1910 arasında
matematik üzerinde çalıştı. 1910–24 arasında fizik, bilim felsefesi, eğitim
pratik ve teoriği üzerine çalışmalarda bulundu. 1924–47 arasında daha önce hiç
düşünmediği bir dalda Harvard Üniversitesi'nde felsefe profösörü oldu, metafizik
hakkında yazdı. Bertrand Russell'la beraber Principia Mathematica kitabını
yazdı. Tanrı'yı İbrahimi dinlerden daha farklı bir şekilde anlamıştır.
Bu
sorun, A.N.Whitehead’in felsefik yapıtının ve başyapıtı Süreç ve gerçeklikli
harekete geçiren konusu olmuştur. Whitehead’e göre, olabilirlik, tüm usçul
kozmoloji için temel bir kategori olmalıdır, yoksa, hiçbir şey, insan deneyimi
ve edilgen dünya arasında bocalayan “doğanın ikiye ayrılması”nı önleyemez.
Klasik bilimin getirdiği dünya görüşü ona göre, somut nitelikli sahte bir
işlevden bir soyutlamaya giden yanlış bir örnekti. Hareket hâlindeki cisimlerin
incelenmesinden doğan fızik-matematiksel bir soyutlamadan yola çıkarak doğayı
tanıtmak, “yaratıcılık” kavramına bir anlam yüklenmesini engeller. Whitehead’e göre,
yaratıcılık, tam tersine, her yeniliğin en son ilkesi olan kozmolojik bir
kategoridir. Bu sıralamaya, M. Heidegger ve daha birçoklarını örnek göstererek
devam edebilirim. Büyük fizikçi, A.S. Eddington’un da belirttiği gibi, “spritüel ve fizik alanlarıyla
ilgili deneyim alanları arasında bir köprü kurmak için yapılan her girişimde,
zaman çok önemli bir yer tutar”. Bununla
birlikte, açık görüşlerin bir karşılaşma noktası olan bu köprü sorunun ortaya
çıktığı bir görünüm olmak yerine, Yunanlı düşünürlerden bugüne dek, zaman,
polemik ve rekabetlerin konusu olmuştur. Filozofların çoğu için bu sorunun
çözümü yalnızca metafiziği ilgilendirip fizikten uzaklaşırken, bilim açısından,
zaman sorunu Newton ve Einstein ile çözümlenmiştir.
Benim
görüşüm farklıydı. Fiziğin zamanla ilgili her doğruluğunu reddetmek bana çok
yüksek bir ücret ödemek gibi geliyordu. Böyle olmakla birlikte, bilim, insan ve
doğa arasındaki verimli bir diyalogun tek örneğidir. Çünkü klasik bilimin,
zamanı geometrik bir parametreye indirgeyebildiği basit problemlerin
incelenmesiyle yetinmesi de bunu göstermiyor mu? Sürtünümden yoksun bir sarkacı
ele alırsak bu zaman kavramını genişletmek gerekmez. Ancak, bilim karmaşık
(kompleks) sistemlerle karşılaştığında, zaman anlayışını değiştirmek zorunda kalmayacak
mı? Aklıma sık sık mimarlıkla ilgili bir örnek gelir: I.Ö. V. yüzyıldan kalan
bir İran tuğlasıyla, 19. yüzyıl yeni gotik bir tuğla arasında çok ayrım yoktur,
ama, bu tuğlalarla yapılmış, Persepolis sarayları ve Berlin’in
Gedâchtniißkirche’ü [Berlin’in merkezinde bulunan
kilisenin adıdır.] gibi, büyük yapılar arasındaki fark
nedir?
Zaman,
bir başlangıç özelliği değil midir?
Ancak,
o zaman köklerini ortaya çıkarmak gerekir. Zamansal simetrik yasalarla
yönetilen bir dünyadan asla zaman göstergesi doğmayacaktır. Edindiğim kanıya
göre, makroskopik tersinmezlik, mikroskopik düzeyin sonu belli olmayan bir
niteliğinin ifadesidir. Ancak, bu şüpheli niteliğin kaynağı neydi?
Kararsızlığın,
mikroskopik düzeyde bile, klasik ve kuantum temel yasalarının yeni bir
oluşumunu gerekli kıldığı önceki bölümde özetlenen sonuçlardan hâlâ çok
uzaktaydım. Öyle de olsa, ’’fizikte tersinmezlik vektörü olarak zamanın
işlevi nedir?” sorusu benim için ilk soruydu.
Sh: 55-58
Bilim,
doğayla diyalogtur. Bu diyalogun farklı evreleri önceden tahmin edilemez. Bu
yüzyılın başında, kararsız parçacıkların, gelişmekte olan bir evrenin,
oto-organizasyona ve dağılımcı yapılara bağlı olayların varlığını kim
düşünebilirdi? Böyle bir diyalogun kurulması nasıl mümkündür?
Zamana göre simetrik bir dünya, bilinmeyen bir dünya
olacaktı. Bilgilerin oluşturulmasından önce
alman her önlem, bu, ister bizim ya da ister araçlarımızın etkilenmesi olsun,
dünya tarafından etkilenmiş olma olasılığını önceden kabullenir. Ancak bilgi,
yalnızca bilen ve bilinen arasında bir ilişki öngörmez, bu ilişkinin geçmiş ve
gelecek arasında bir ayrım yaratmasını gerektirir. Oluş gerçekliği, doğayla
olan diyalogumuzun olmazsa olmaz (sine qua non) koşuludur.
Doğayı
anlama isteği, Batı düşüncesinin en büyük projelerinden biri olmuştur. Bu,
doğayı kontrol altına almakla bir tutulmamalıdır. Kölelerinin emirlerine uyduğu
bahanesiyle onları anladığını sanan efendi, kuşkusuz kördür. Elbette, doğaya
başvurduğumuzda, bir hayvanı ya da bir insanı anladığımız gibi doğayı anlamamız
söz konusu değildir. Ancak burada da, Nabokov’un görüşü uygundur: “Kontrol edilebilen şey, hiçbir
zaman tümüyle gerçek değildir, gerçek olan şey, hiçbir zaman tamamen kontrol
edilmiş olamaz .” Zamansız, belleksiz ve tarihsiz
bir dünya ideali olan bilimin klasik idealine gelince, Huxley’in, Orwell’in ve
Kundera’nın romanlarında betimlenen kâbusları çağrıştırır.
Isabelle
Stengers ve ben Zaman ve Sonsuzluk Arasında adlı yapıtta, bir yüzyılı aşkın bir
süreden beri fizikçilerin, bu zaman simetrisi konusundaki inançlarının ne kadar
benzersiz ve tuhaf olduğunu anımsattık, zaten Galilerden beri Newton fiziğinde
yer alan bu iletinin çözülmüş olması için Boltzmann’ın başarısızlığını beklemek
gerekiyordu. Determinizmin, insan düşüncesindeki yeri çok eskiye dayanır ve
bilgeliğe, sükûnete bağlı olduğu kadar, kuşku ve umutsuzluğa da bağlıdır.
Değişiklik sancısından kurtulacak bir görüşe katılma olan zaman yadsıması,
mistik bir öğretimdir. Ancak, değişim tersinirliği hiç kimse tarafından
düşünülmemişti. "Hiçbir spekülasyon, hiçbir bilgi,
yapılan ve bozulan, yeşeren, çiçek açan ve ölen bir bitki ve yeniden yeşeren,
yenilenen ve ilk tohumuna yeniden dönen bir bitki, olgunlaşan ve öğrenen bir
insan ve yavaş yavaş çocuk sonra embriyon daha sonra da hücre durumuna gelen
bir insan arasındaki eşdeğerliği asla doğrulamamıştır.” yapabilecek yetenekteyiz Araştırmamızın temel sonucu,
gerçekten, bireysel betimleme (yörüngeler, dalga fonksiyonları) ve
istatistiksel kümeler betimlemesi arasındaki bir eşdeğerlik kopukluğunu kabul
ettiren sistemlerin belirlenmesidir. Kararsızlığın temel yasalara katılabilmesi
bu istatistiksel düzeyde olur. Doğa yasaları bu durumda yeni bir anlam
kazanırlar: artık kesinlikleri değil ancak olasılıkları incelerler. Yalnızca
varlığı değil, oluşu da doğrular. Newton yörüngelerinde olduğu gibi eski atom
bilginlerinin tasarladıkları bir dünya anlayışına yakın düzensiz, kaotik
hareketler içinde olan bir dünya betimlemesi yapmışlardır. Bu düzensizlik,
açıkça, fiziğin 19. yüzyıldan beri, termodinamiğin ikinci ilkesinin entropi
artışı terimleriyle açıkladığı bir betimleme olan, evrimci bir betimlemeyle
yaklaştığı sistemlere uygulanabilen mikroskobik gösterimin temel özelliğini
oluşturur:"
Kaotik
uygulamalarda, tersinmezliğin yalnızca serbestlik derecesi az olan sistemlerde
daha önce ortaya çıkmış olması, basit ve kesin bir matematiksel incelemeyi
sağlamıştır, ancak ödenecek bedel, hareket denklemlerinin basitleştirilmiş
niteliğidir. Tam olarak dinamik sistemler konusunda. “Poincaré büyük
sistemleri” (PBS) kavramını benimsedik ve bilinen klasik ya da kuantum mekaniği
formülasyonlarının ötesine giden istatistiksel bir formülasyonun kurulmasının
iki koşulu gerektiriyordu: İlk önce, istatistiksel düzeyli dinamik betimlemede
yer alan yayılımsal tipte yeni süreçlere yol açan Poincaré rezonanslarının
varlığı; daha sonra, belirli olmayan dağılım fonksiyonları tarafından
betimlenen sürekli etkileşimler. Bu iki koşul, daha genel bir kaos tanımının
yapılmasını sağlar. Bu determinist kaos gibi bir durum olduğundan, bu koşullar,
yalnızca yörünge ya da dalga fonksiyonları terimleriyle ifade edilebilen
çözümler olan dinamiğe bağlı yeni istatistiksel denklem çözümlerini olanaklı
kılar. Bu koşullar yerine getirilmediğinde, alışılmış formülasyonlara yeniden
döneriz. Bu, iki cisim probleminde (örneğin Güneş ve Dünya) ya da hedefle
karşılaşmadan önce ve sonra parçacıkların serbest olduğu her zamanki saçılma
deneylerinde olduğu gibi çok sayıda basit örnekteki durumdur. Bununla birlikte,
bu örnekler her zaman idealizasyonlara denk düşer. Güneş ve Dünya yalnız
değildir, gezegen sisteminin bir parçasıdır. Saçılma deneyleri, kontrol edilen
laboratuvar koşullarında yapılmalıdır, çünkü bir kez dağılan parçacıklar, her
zaman yeni parçacıklarla karşılaşır, şu halde hiçbir zaman serbest değildir.
Ancak, birkaç parçacığı izole ederek ve dinamiklerini ayrı ayrı inceleyerek
alışılmış formülasyonu elde ederiz. Zamansal simetrinin bozulması, dinamik
sistemin bir bütün olarak incelenmesini gerektiren global bir özelliktir.
Yaklaşımımızın
ilginç özelliği, klasik sistemlere olduğu gibi kuantum sistemlerine de
uygulanmasıdır. Bu özellik dikkate değer olduğu oranda, kuantum mekaniğinde,
kuantum biçimciliğinin ikicil yapısını zorla kabul ettiriyormuş gibi görünen
gözlemcinin oynadığı rolle karşı karşıya gelecek durumda oluruz. Yaklaşımımız,
bu kuantum çelişkisini, klasik mekaniği de etkileyen zaman çelişkisinin bir
yönü olarak görür. Kuantum mekaniğinin kendine özgülüğü, ölçüm problemine bağlı
olarak yalnızca bu açık çelişkiyi vermiş olmasıdır. 50’li yıllardan itibaren,
Niels Bohr, bu problemin, Schrödinger denkeminin tersinir zamanından farklı
başka bir zaman tipi gereksinimini ifade ettiğini ileri sürmüştür. “Her atomik olay, gözleminin,
uygun genlik düzenekleri (dispozitifler) ve örneğin bir fotoğraf plağının
üstünde oluşan sürekli işaretler gibi, tersinmez bir işleyişle donatılmış bir
kayda dayandığına göre kapalıdır.” diye
yazmıştır: Ölçüm problemi arasında, dalga fonksiyonu indirgenmesine bağlı
tersinmez zamansal evrim sorunu ortaya çıkar.
Bu
durumda, zaman ve kuantum çelişkilerini sıkı sıkıya bizim yaklaşımımıza bağlı
olduğunu görmek şaşırtıcı değildir. Birincisinin çözümü İkincisinin çözümüne
yol açar. Görmüş olduğumuz gibi, dinamik kuantum sistemleri PBS sınıfıyla
ilgili olduklarında, istatistiksel düzeyde betimlenmiş olmaları gerekir. Ve bir
kuantum sistemiyle haberleşmeye başlamak için, bir ölçüm aracı gibi etkili bir
PBS’ne gereksinim duyarız. O halde, bundan böyle, genel durumu oluşturan
kuantum evriminin ikinci tipidir, çünkü her fizik gerçekliği betimlemesi için
gerekli koşuldur. A. Rae’nin de anımsattığı gibi:
“Parametrelerden birine ya da
parametrelere göre evrenin geriye kalanından kopmuş ve belki de zaman-uzamın
kendisinden ayrılan ve bir ölçüm olmadıkça evrenin kalanında, hareketlerinden
hiçbir iz bırakmayan yüzde yüz bir kuantum süreci (Schrödinger denklemiyle
betimlenen) hiçbir zaman gerçekleşmemiştir.” Klasik
mekaniğin yörünge terimleriyle betimlediği sistemler için aynı şey
söylenebilecektir!
Niels
Bohr, bu güç soruların aşılabilmesi için çoğunlukla “çılgın” bir düşünceye
gereksinim duyulduğunu ileri sürer. Werner Heisenberg soru sormayı yeğlemiştir:
“Soyut bir
ressam ile iyi bir fizik kuramcısı arasındaki fark nedir?” “İyi bir kuramcının
olabildiğince muhafazakâr olması gerekirken, soyut bir ressamın olabildiğince
özgün olmaya çalıştığı”, yanıtını vermiştir. Heisenberg’in
önerisine uymaya çalıştım. Bu kitapta izlenen düşünce, kuşkusuz, zaman
çelişkisini ya da kuantum çelişkisini çözmeyi amaçlayan diğer birçok öneriden
daha az radikaldir, öne sürebileceğimiz ve tuhaf bir biçimde gerçekten de,
fikri destekleyenler ya da daha “devrimciler” için en güç kabul edilebilir
görünen en “çılgın” tez, yörüngeye küme terimleriyle ifade edilen bir tanım
verilmiş olması, yani, birinci kavram olarak sayılmak yerine, düzlemsel
dalgaların bir çakışma sonucu (süperpozisyon) gibi tanımlanmış olmasıdır. O
halde Poincaré rezonanslarının anlamı basit bir biçimde oluşturulabilir: Bu
çakışmaların uyumunu yok etmeleri, yörünge kavramma indirgenmeyen istatistiksel
bir betimlemeye yol açar. Bu bir kez elde edildiğinde, kuantum durumlarının
genelleştirilmesi doğrudan gerçekleşir. Oysa ilginç olan nokta bizim ters bir
yol izlemiş olmamızdır! Klasik mekaniğin bir genelleştirme fikri bize uzun bir
zaman akıl almaz gibi gelmiştir!
Termodinamik
sınıra, yani 'N/V konsantrasyonu sınırlı değerde kalırken N parçacıkları sayısı
ve V hacminin sonsuza doğru gittiği durumlara çok sayıda göndermede bulunduk.
V. Bölümün II. kısmında belirttiğimiz gibi, sonsuz bir parçacıklar sayısı olan
sistemler yoktur, ancak termodinamik sınırın anlamı, N yeterince büyük
olduğunda I'N’deki terimlerin yok sayılabilmesidir. Bu, Arnin çok belirgin
biçimde 1023, yani Avogadro mertebesinde olduğu termodinamik
sistemlerin durumudur. Termodinamik sınırın, hesapları kolaylaştırmak için
kullanılan basit bir tahmin olmadığını da gösterdik. İstatistiksel mekaniğe
dayanan dinamik yasaları kullanan mikroskopik betimleme ve örneğin, maddenin
hâllerini ve dengeye uzak ya da yakın durumları belirleyen makroskopik
özellikler arasındaki bağlantıda çok önemli bir rol oynar. Bir bütün olarak
sayılan evrenin kendisi, son derece heterojen ve dengeden uzak termodinamik bir
sistemdir.
Bu
dengeden ayrılmaya dinamik bir anlam vermek için, daha önce belirttiğimiz gibi,
kararsızlığı dinamik düzeye katmamız gerekir. Ancak bu sapma, doğayla olan
diyalogumuzun da bir koşuludur. Ekosistemimizi dengeden uzaklaştıran ve böylece
Dünya’da yaşamın gelişmesini sağlayan, Güneş’in içindeki nükleer tepkimelerden
ileri gelen bu enerji akışıdır. Dengeden uzaklaşma, toplu (kollektif)
hareketlere, dengeye göre uyumu çok güç bir hareket düzenine yol açar.
“Zaman
ve Sonsuzluk Arasında" adlı yapıtta belirttiğimiz farklılık olan, Bénard
hücreleri ve kimyasal tepkimeler gibi hidrodinamik tepkimeler arasındaki büyük
farklılığı bile anımsatabilirler. Birinci durumda, ısı yayınımıyla ortaya çıkan
toplu molekül akışı, ısıtmayı durdurduğumuzda kaybolur ve sistem yeniden
düzensiz termik ajitasyonuna döner. İkincisinde, tersinmezlik, ancak dengeye
yakın koşullarda bir bireşim haline getirilebilen ve daha sürekli bir özellik
gösteren molekül oluşumuna yol açabilir. Bu durumda, tersinmezlik, maddede yer
alır. Bilgisayardaki simülasyonlar, gerçekten de “biomolekül” tipinde
moleküllerin oluşturulabileceğini göstermiştir. Bir sonraki bölümde, maddenin,
kendisinin, bir bakıma, tersinmez süreçlerin sonucu olduğunu göreceğiz!
Burada
kozmolojiye başlıyoruz. Ondan önce, doğayla diyologumuzda zamanın işlevi
üzerine birkaç ilginç bilgi vermek istiyoruz. Kuşkusuz, göreli fizik, yeni
öğeler getirmiştir. Göreli olmayan fizikte, bu ister kuantum ya da ister klasik
fizik olsun, zaman evrenseldir, ancak tersinmez süreçlere bağlı zaman akışı
öyle değildir. Göreceğimiz gibi, entropi oluşumunu kaydeden entropik bir saat,
mekanik bir saatten farklıdır.
III
İlkönce
kimyasal bir örneği inceleyelim. İki gaz karışımı olan iki benzer örnekten,
karbonmonoksit CO ve oksijenden 02 hareket edelim. Aralarında
kimyasal bir tepkime bulunur ve karbon dioksiti CO: verir. Bu tepkime metalik
yüzeylerle katalize edilir. Örneklerden birine, bu katalizörü katarız, diğerine
katmayız. Belli bir süre sonra bu iki örneği karşılaştırırsak, her birinin
bileşimleri farklı olacaktır. Bu oluşum, kimyasal tepkimeye bağlı olduğundan
katalitik yüzeyli örnekte oluşan entropi daha büyük olacaktır. Entropi
oluşumunu zaman akışıyla birleştirirsek, bu zaman akışı iki örnekte de farklı
olacaktır. Bu sonuç, bizim dinamik betimlememize uyar. Zaman akışı
hamiltoniyene bağlı Poincar rezonanslarında, yani dinamikte yer alır.
Bir
sonraki bölümde yeniden döneceğimiz görelilik ikizleri çelişkisinin göreli
olmayan benzer bir örneğini oluşturan başka bir durumu ele alalım. Yerkçekimi,
dinamik bir sistemin hamiltoniyenine bağlıdır. Şu halde, bir çekim etkisi
değişikliği, rezonansları da değiştirecektir. Uzaya iki ikiz (yalnızca PBS
olarak kabul edilen) gönderdiğimizi varsayalım. Yeryüzüne dönmeden önce, biri
çekimsel bir alan içinden geçer, diğeri geçmez. Poincaré rezonanslarına göre
ortaya çıkan entropi, her iki durumda faklı olacaktır. İkizlerimiz farklı
yaşlarda dönecektir. Temel sonuç, newtoniyen bir evrende bile zaman akışının
tek olmamasıdır.
Birçok
kez tekrarladığımız gibi, tersinmezlik, geçmiş ve geleceğin aynı işlevi
üstlendiği bir grup dinamiği betimlemesinden, zaman göstergesini açıkça
belirten yan-grup terimleriyle ifade edilen bir betimlemeye geçiştir. Farklılık
evrenseldir, ancak ondan doğan entropik zaman bizim saatlerimizin zamanına
uymaz. '
Kuşkusu/,
evrenin bütünü için ortalama entropik bir zaman bulabiliriz, ancak doğanın
heterojenliği nedeniyle pek anlamı olmaz. Tersinmez jeolojik süreçler,
biyolojik ölçeklerden farklı zaman ölçeklerine sahiptir. Ve Stephen J. Gold’un,
Scientific American’m özel sayısında vurguladığı gibi, evrendeki yaşama özgü
biyolojik evrimde çok büyük zaman ölçekleri farklılığı bulunur. Yeryüzündeki
yaşam tarihinin büyük bir bölümünde yer almış tek canlı varlıklar,
bakterilerdir. Prekambriyen patlama sırasında, kimi zaman kısa bir süre
zarfında birçok yeni canlı türü ortaya çıkmış ve ilginç evrimler
göstermişlerdir.
Gould’un
yaşamın tarihsel niteliği üzerine verdiği tanımı aktararak bu bölümü bitirmek
istiyorum: “Yaşam yolunu belirleyen olayları ve düzenlilikleri anlamak
için, gerçekleşmediği görülen mantıksal milyonlarca seçenek arasından tek bir
versiyonun gerçekleştiği evrim kuramı ilkelerinin ötesine, gezegenimizle ilgili
yaşam tarihinin olağan işleyişinin paleontolojik bir incelemesine doğru
gitmemiz gerekir. Böyle bir yaşam tarihi anlayışı, batı biliminin alışılmış
determinist modellerine, aynı zamanda sosyal geleneklere ve en yüksek yaşam
ifadesi olarak insanlarda doruk noktasına varan ve gezegeni egemenliği altına
almaya bir tarihin umutları olan Batı kültürünün en derin psikolojik umutlarına
tamamen terstir”.
Gould
tarafından vurgulanan bilimin determinist modelleriyle birlikte çelişkiler
artık yoktur. Tam tersine, Darwin’in evrim kuramı ilkelerinin ötesine gitme
zorunluluğu ve termodinamik dengeye yönelik evrimler konusunda 19. yüzyılda
açıklandığı gibi ikinci ilkenin basit formülasyonunun “ötesine” açılan ufuklar
arasında çok büyük bir yakınsaklılıkla karşılaşırız. Tersinmezlik ve bu durumda
zaman akışı, bundan böyle dinamik yasalarda yer alır, olayların farklılığının
bağlı olması gerektiği evrensel bir norm belirtmez. Tersine, bu tersinmezliğin
makroskopik düzeyde, sonra yaşam düzeyinde ve en sonunda insan etkinliği
düzeyinde yayıldığını görürüz. Bir düzeyden diğerine geçişlere yol açan tarih,
bugün hâlâ çok az bilinmektedir, ama en azından dinamik kararsızlıkta yer alan
ve çelişkisi olmayan bir doğa anlayışına varırız.
Ancak neden ortak bir gelecek?
Zaman göstergesi neden aynı yönde
belirleniyor?
Bu, evrenimizin bir bütün olduğu
anlamına gelmiyor mu?
Daha önce zamansal simetri
kırılmasını içeren ortak bir başlangıca sahip mi?
Burada,
kozmolojinin temel problemiyle karşılaşırız. Bu, ancak görelilik sınırları
içinde tartışılabilir.
Sh: 149-158
Birkaç
yıl oluyor. Kuşkusuz 1985 sıralarında, Moskova’da Lomonosoff Üniversitesi’nde
kısa bir konuşma yaptım. Kısa süre önce 90 yaşında ölen en saygın Rus
fizikçilerinden biri olan Profesör İvanenko benden duvarın üstüne kısa bir
cümle yazmamı istedi. Dirac ve Bohr gibi ünlü bilim adamlarınca, daha önce
yazılmış çok sayıda cümle bulunuyordu; kısaca şöyleydi: “güzellik ve gerçeklik kuramsal
fizikte yan yanadır”. Kararsız kaldım sonra şöyle yazdım:
“Zaman
varoluştan öncedir.” Çok sayıda fizikçiye göre, big bang kuramını evrenimizin
başlangıcı olarak kabul etmek, zamanın bir başlangıç noktasının olması
gerektiğini kabul etmekti. Zamanın bir başlangıcı, belki de bir sonu
olacaktı. Ancak bu başlangıç nasıl anlaşılır? Evrenimizin doğuşunun kozmos
tarihinde bir olay olduğunu ve şu halde bunun, evrenimizin doğuşundan bile önce
gelen bir zaman için ayrıldığını varsaymak bana daha normal geliyor. Bu doğuş,
bir evrenöncesinden (“kuantum boşluğu” ya da “meta-evren” olarak da
adlandırılır), bizi çevreleyen gözlemlenebilir bir dünyaya yol açan bir faz
değişikliğine benzeyecektir. Burada modem fiziğin tartışmalı bir alanına
gireriz.
“ZAMAN ALLAH’IN KENDİSİDİR”
********Ebu Hureyre’den
(r.a.) Rasulullah sallallahu aleyhi ve sellem şöyle buyurdu: "Allahu
Teala şöyle buyurdu: "Ademoğlu dehre söverek beni gücendiriyor. Oysaki
dehr benim. İş benim elimdedir . Geceyi gündüze ben aktarıyorum." (Buhari Tefsir: 1, Tevhid: 35, Edeb: 101, Müslim, Elfaz: 1,2,
Ebu Davud, Edeb: 181)
"Ademoğlu
dehre sövüyor, oysa dehr benim, gece ile gündüz benim ellerimde dir." (Beyhaki, 3/3365)
HZL: İhramcizade)*********
Çağdaş
kozmoloji, tamamen Einstein’ın genel göreliliğine bağlıdır. Göreceğimiz gibi,
bu kuram, gözlemle uyumlu bir şekilde, gelişen bir evren fikrine götürür. Bu
fikir, yöntemi bugün egemenliği altına alan standart modelin temel bir
öğesidir. Bu modele göre, zaman içinde daha gerilere gittiğimizde, bir
tekilliğe, enerjinin ve evrenin maddesinin tümünü kapsayan bir noktaya varırız.
Bu durum dünyanın başlangıcını bir tekilliğe bağlar. Ancak bu tekilliği
betimlememize izin vermez, çünkü fizik yasaları bir sonsuz madde ve enerji
içeren bir noktada yer alamaz. John Wheeler’in big bang’in “en büyük fizik krizlerinden
biri”ni oluşturduğunu söylemesi
şaşırtıcı değildir. Paul Davies, About Time - Einstein’s Unfinished Revolution (Zaman Konusunda - Einstein’in
Bitmeyen Devrimi) adlı
yeni yapıtında şöyle yazar: “Bilim adamları, Einstein’in evrenin bütünü için tanımladığı
zamanın sonuçlarını keşfetmeye başladıklarında, düşünce tarihinin en önemli
buluşlarından birini gerçekleştirdiler: Zamanın ve fizik gerçekliğinin tümünün
geçmişte tanımlanmış bir başlangıcı olmalıydı...zamanın bir başlangıcı ve bir
sonu olabilirdi. Bugün, zamanın başlangıcına “big bang” adı verilmiştir.
İnananlar, onu “yaratılış” olarak adlandırırlar.”
O
halde big bang çok farklı tepkilere yol açmıştır. Davies, mutlak bir başlangıç
fikrini, insanlık tarihinin en önemli buluşlarından biri olarak kabul eder,
ancak diğerleri, big bang’i tamamıyla elemeye ya da onu, zaman kavramının
yanlış kullanımından doğan bir tür yanılsamaya (illüzyona) indirgemeye
çalışmışlardır.
Davies’in
ileri sürdüğü gibi, zamanın belli bir başlangıcı var mı ya da sonsuz mu?
Kesin
bir yanıtımız olduğunu ileri süremeyiz, ancak kesinliklerle değil, olasılık
terimleriyle ifade edilen doğa yasaları formülasyonumuz ona katkıda
bulunabilir. Bu durumda araştırmamız biraz önce söylediklerimizden farklı bir
yol izleyecek. Big bang’i kendine özgü, tersinmez süreç olarak kabul edeceğiz.
Tersinmeziik, yerçekimi (gravitasyon) ve madde arasındaki etkileşimlerin yol
açtığı, evren-öncesi (pré-univers) kararsızlığın sonucudur. Bu açıdan,
evrenimiz kararsızlık özelliği altında meydana gelmiş olacaktı. Ve,
oto-organizasyon gibi kavramlar, evrenin ilk dönemlerine de uygun gelebilecek
kavramlardır. Ne de olsa, bu ilk dönemlerde, evren küçük bir çocuk gibiydi:
Erkek ya da kız, piyanist ya da avukat olabilirdi, ancak aynı anda ikisi
olamazdı.
Burada,
bilim-kurguya tehlikeli bir yakınlıkta olan, pozitif bilginin sınırlarına ulaştığımız
açıktır. Ancak, bugün bu sorunlar, yalnızca uzmanlık alanlarında değil, geniş
halk kitlelerine ulaşan yapıtlarda da tartışıldığı ölçüde, bu sorunları bu
kitapta ele almanın yerinde olacağını düşünüyorum. Bununla birlikte, amacım,
kozmolojinin genel bir betimlemesini vermek değildir. Ne büyümeden ne de
üst-kirişlerden söz edeceğim. Bu kitabın akış yönünü izleyeceğim: Bu kez,
kozmolojik bağlamda ele alanın geçmiş ve gelecek arasındaki simetri
kırılmasının ve zamanın rolü.
Söylediğimiz
gibi, Landau ve Lifschitz’in ünlü yapıtına göre “fizik kuramlarının en iyisi”
olan görelilik kuramına başvurmadan bugün kozmolojiyi tartışmak olanaksızdır.
Kuantum
fiziğiyle genişletilen Newton fiziğinde, uzay ve zaman ilk ve son olarak
verilmişti. Üstelik bütün gözlemciler için ortak evrensel bir zaman
bulunuyordu. Görelilikte durum artık böyle değildir. Uzay ve zaman eyleme
katılırlar. Problemimiz açısından bu dönüştürümün sonuçları nelerdir?
About
Time adlı kitabında Paul Davies, göreliliğin etkisini şöyle yorumlar: “Geçmiş, şimdiki ve gelecek
arasındaki zaman bölünmesi de fiziksel anlamdan yoksun gibi görünüyor.” H.
Minkowski’nin ünlü önermesini tekrarlıyor: “Ve bu durumda uzayın ve zamanın
kendisi, basit hayaller gibi yok olmaya mahkumdurlar...” Tam
tersine, göreliliğin geçmiş ve gelecek arasındaki ayrımı hiç de yeniden
tartışma konusu yapmadığını, bu zaman göstergesinin zamanı uzaydan ayırdığını
göreceğiz.
“Bizim gibi düşünen diğer
fizikçilere göre, geçmiş, şimdiki ve gelecek arasındaki farklılık, direngen
olsa bile yalnızca bir illüzyondur” diyen Einstein’ın görüşünden daha
önce söz ettik. Bununla birlikte, yaşamının sonunda, Einstein fikrini
değiştirmiş gibi görünüyor. 1949’da, aralarında büyük matematikçi K. Gödel’in
bir denemesinin bulunduğu bir cilt deneme Einstein’a ayrılmıştır. K. Gödel,
Einstein’in, tersinmez zamanın yalnızca bir illüzyon olduğu savını, hiç
değişiklik yapmadan almıştır. Einstein’a kendi geçmişine doğru yolculuk
yapmasının mümkün olduğu kozmolojik bir model önerisinde bulunmuştur. Einstein
inanmamıştır. Cildi tamamlayan denemelere verilen yanıtta, “geçmişine telgraf
çekilebileceği”ne inanamayacağını kabul etmiştir.
Bu olanaksızlığın, fizikçileri, tersinmezlik sorununu yeniden kabul etmeye
götürmesi gerekeceğini de belirtmiştir. Bizim de tam olarak yapmaya
çalıştığımız şey budur.
İlk
önce göreliliğe bağlı devrimin, önceki sonuçlarımızı etkilemediğini belirtelim.
Tersinmezlik, zaman akışı, göreli kozmoloji içinde anlamını korur.
Tersinmezliğin, daha yüksek enerjilere, yani evrenin birinci zamanlarına doğru
gitmemizi sağlayacak kadar önemli bir rol oynadığı bile savunulabilir. Bazı
uzmanlar ve özellikle Stephen Hawking, big bang’tan sonra ilk anların
evreninde, uzay ve tamamiyle bir uzay niteliği durumuna gelen zamanın,
farklılıklarını yitirdiklerini ileri sürmüşlerdir. Ancak, bildiğim kadarıyla
hiç kimse, uzay ve zamanın bir “zaman ve mekân artığı”ndan
ayrı ortaya çıkabileceği fizik mekanizması önerisinde bulunmamıştır.
Tam
tersine, dinamik kararsızlıklara bağlı tersinmez süreçlerin, evrenimizin
doğuşundan itibaren çok önemli bir işlev üstlendiklerini düşünüyoruz. Bu
bakımdan, zaman sonsuzdur. Bizim, uygarlığımızın, evrenimizin bir yaşı olmasına
rağmen, zamanın ne başlangıcı ne de sonu vardır. Oysa, Bondi, Gold ve Hoyle’nin
durağan hâl kuramı ve big bang’in
standart modeli olmak üzere geleneksel iki görüşün bazı öğelerini kozmolojide
birleştiren bir teze varıyoruz. İkincisi, kendine özgü (spesifik) bir biçimde
evrenimizde yer alacağı halde, birincisi, evrenimizi meydana getiren bu
kararsız ortam olan evren-öncesine (pré-univers) uygun olacaktır.
Bu
varsayımın spekülatif öğeler içerdiğini, zaten kozmolojide bunun kaçınılmaz
olduğunu tekrarlayalım. Ancak, zamanın ve tersinmezliğin rolünü öne çıkaran
kozmolojik kavramların, önceden olduğu durumdan daha kesin bir şekilde
oluşturulabilmesini ilginç buluyorum. Yetkin doğruluk, böyle olmakla birlikte
hâlâ çok uzaktır ve “”Son kozmolojik problemin” az çok çözüldüğünü düşünen
bugünün astrofizikçileri, yüzyılın bitiminden önce birkaç sürprizle
karşılaşabilirler8” şeklinde yazan hintli kozmolog J. Narlikar ile tamamen aynı
fikirdeyim.
Sınırlı
görelilikle başlayalım. Doğa betimlemesini inersiyel, yani tekbiçimli hızlarla
yer değiştiren gözlemcilerle birleştirir. Görelilik öncesi Galile fiziğinde,
böyle gözlemcilerin hepsinin, l122= (x2-x1)2 +
(y1-y2) + (z2-z1)2 iki nokta arasında, ve (t2 –t1)2 iki zaman arasındaki aynı aralığı ölçecekleri
sanılıyordu. Uzaysal aralık, bu durumda, Eukleides geometrisiyle tanımlanır.
Einstein, bunun farklı gözlemcileri, c
boşluğundaki ışık hızına farklı değerler vermeye götüreceğini belirtmiştir.
Deneyle uyumlu olarak, bütün gözlemcilerin bu hızın aynı değerini
hesapladıkları ortaya çıkarsa, bir s122 = c2 (t2
–t1)2 - l212 zaman-mekân aralığı kullanmak gerekir. Bir gözlemciden
diğerine geçerken korunan aralık budur.
Eukleides
geometrisinin tersine, şimdi bir minkowskiyen zaman- mekân aralığını elimizde
bulundururuz. Bir x, y, z,
t koordinatlar sisteminden x’ y’ z’ t’ olan bir diğerine geçiş, uzay ve zamanı birleştiren ünlü
Lorentz dönüştürümüyle tanımlanır. Bununla birlikte, hiçbir yerde, uzay ve
zaman arasındaki fark kaybolmaz, çünkü minkowskiyen aralığı tanımında işaret
ayrımıyla açıklanır, orada zaman +, ve uzay - işaretiyle ortaya çıkar.
Yeni
durum, çoğunlukla şekil VHI-l’deki Minkowski zaman- mekân diyagramı yardımıyla
gösterilir. Bir eksen t zamanım, diğeri, geometrik x koordinatını gösterir. Görelilikte, c boşluğundaki ışık hızı, işaretlerin aktarılmış
olabileceği en yüksek (maksimal) hızdır. Şu halde, diagram içinde farklı
bölgeler belirleyebiliriz. Gözlemci O’da yer alır. Geleceği, BOA konisi ve
geçmişi A'OB' konisi içine konmuştur. Bu koniler c ışık hızıyla gösterilir. Koninin içinde, hızlar c kadar küçüktür, dışarda, daha büyük olacaklardır: O
halde, bu bölgeler önemsenmez.
Sınırlı görelilikte geçmiş ve gelecek arasındaki ayrım.
Şekil
VIII-1 diyagramında, D, O’dan önce geldiği halde C olayı ve O olayı
eşzamanlıdır. Ancak bu durum yalnızca uzlaşımsal (konvansiyonel) dır, çünkü bir
Lorentz dönüştürümü (diğer bir gözlemcinin görüş açısına karşılık gelen) t, x eksenlerini döndürtür: D ve O bu durumda, eşzamanlı gibi
görünür ve C, O’dan sonra gelir. Eşzamanlılık, Lorentz dönüştürümü tarafından
değişikliğe uğratılır, fakat
ışık
konisi değişikliğe uğratılmaz. Zamanın yönü değişmezdir. Hiçbir zaman iki
gözlemciden biri yalnızca C olayının O olayından önce geldiğini, ve diğeri C
olayından önce gelenin O olayı olduğunu düşünmeyecektir,
Her
şeyden önce görelilikte doğa yasalarının zamana göre simetrik olup
olmadıklarını bilme sorunu aynı kalır. Hatta daha belirgin duruma gelir.
Gerçekten de, şekil VlII-l’deki diyagramda, O, geçmişinde, yani A'OB' konisi
içinde meydana gelen olayları, en iyi şekilde bilir. C ya da D olaylarının
sonuçları, bu sonuçlar ışık hızıyla yayılmış olsa bile, ona ancak daha geç, t1 ve t2 zamanlarında
(bkz., şekil VIII-2) ulaşır.
Bu
yüzden O’nun elde edebileceği veriler sınırlıdır. Bu durumda, göreli bir
gözlemci, tanım olarak yalnızca dış dünyaya açılan sınırlı bir pencereye
sahiptir. Determinist bir betimlemenin burada da aşırı bir idealizasyona
karşılık geldiğini gösteren determinist kaosla olan eğlenceli bir benzetme,
zaten, B. Misra ve I. Antoniou tarafından önerilmiştir. Bu, istatistiksel bir
betimlemeye geçmeyi tamamlayan bir nedendir. Gerçekten, determinist kaosta, yörüngeden
söz etmek için, görmüş olduğumuz gibi, sonsuz bir kesinlikle birlikte başlangıç
koşulunun bilinmesi gerekecektir. Göreli bir durumda, bütün geleceğe göre
geçerli bir determinist öngörüde bulunabilmek için, şekil VIII- 2’deki x ekseninin bütün sonsuz uzunluğu üzerindeki başlangıç
koşullarına karşılık gelen pencereyi yaymak gerekecekti.
Göreliliğin
en ilginç sonuçlarından biri, Einstein tarafından gösterilen zaman
genleşmesidir (Bu genleşmeyi tarihsel olarak Lorentz ve Poincarö isimlerine
bağlamak daha doğru olacaktı). Her birine bir saat takılmış ve bir v sabit
bağıl hızıyla yer değiştiren iki devinimsiz (inertiels) O ve O' gözlemcisini
göz önüne alalım. Eğer, O gözlemcisini hareketsiz ve O' gözlemcisini hareket
halinde olduğunu düşünürsek, Lorentz dönüşümünün sonucu, O' tarafından ölçülen t0 zaman aralığındadır ve O gözlemcisine göre t = t0 / (l-v2/c2)1/2 olan daha büyük
bir zaman aralığına uygun düşer. Zaman genleşmesi, kararsız parçacıkların
kullanılması sayesinde doğrulanmıştır. Yer’den tahmin edilen yaşam süreleri (O
gözlemcisi), kendileri uzayda hareket halinde olmalarına karşın, göreliliğin
önceden bildirdiği gibi yörüngelerine bağlıdırlar.
Kuşkusuz,
Einstein’ın etkisiyle öngörülen bağıntı simetriktir. Aynı zamanda O' yu
hareketsiz, ve O nun göreli bir -v
hızıyla devindiğini göz önüne alabilirdik. Şu halde, (l-v2/c2)1/2 genlik faktörüne
karşılık gelen iki gözlemciyle ölçülen zamanlar arasında bir ölçek yasası
bulunur. Bu, göreceğimiz gibi, sınırlı göreliliğin, V. ve VI. bölümlerde
gösterdiğimiz kuramda yer alan tek değişikliğidir. Ancak bunu göstermeden önce,
çok bilinen fakat çoğunlukla iyi ifade edilmemiş bir problem olan, ikizler
çelişkisi üzerinde biraz duralım.
Bu
çelişki, biri, tekbiçimli bir şekilde devinen bir uzay gemisinde uçtuğu halde,
diğeri yerde, x = 0 dediğimiz noktada kalan iki ikizi gösterir. Bu gemi, t0 zamanında yön değiştirir (koordinatlarda ölçülene göre
yeryüzünde kalan ikiz devinimsizdir) ve 2t0 geri gelir. Devinim halindeki ikizle ölçülen zaman
aralığı, yeniden 2t0’dan büyük olacaktır. VII. Bölümde, newtoniyen zamanın
tarihten bağımsız, evrensel olduğu halde, zaman akışının tarihe bağlı olduğunu
belirttik. Burada, zamanın kendisi de tarihe bağımlı duruma gelir. Bununla
birlikte V. Fock, temel kitabı The Theory of Space, Time and Gravitation10''da, ikizler problemi tartışıldığında çok tedbirli
olmak gerektiğini vurgulamıştır. Gerçekten, orada, yerleştirilmiş bir saat
üzerinde, uzay gemisinin ivme etkisi, yön değiştirdiğinde önemsenmez. Fock,
genel göreliliğe uygun olarak çekim alanından ileri gelen hızlanmanın olduğu
daha ayrıntılı bir modelin farklı sonuçlara yol açtığını göstermiştir. Zaman
genleşmesi işareti bile değişmiş olabilir. Bu tahminlerin doğrulanması için
yeni ve ilginç deneyimler gerekecektir.
Stephen
Hawking, Zamanın Kısa Tarihinde, bir x = it
sanal zamana yer verir. Bu durumda, zaman-mekân aralığında etkisi olan dört
boyut uzaysallaşır. Hawking’e göre, Lorentz aralığını veren formül simetrik
olduğundan, sanal zaman, reel zaman olabilir. Gerçekten zaman ve uzay katsayısı
işaretleri, bu durumda, Minkowski zaman- mekân aralığında aynıdır. Yalnızca
geometrik bir evrenin karşısında olacaktık. Hawking’in tasarısı bir kez daha,
zaman gerçeğini yadsımak ve evreni sonsuz bir yapı olarak betimlemektir.
Şimdi,
yeniden kitabımızın temel konusuna dönelim ve klasik hamiltoniyen dinamiği ya
da kuantum mekaniği tarafından betimlenen sistemler üzerindeki görelilik
etkisini göz önüne alalım. Paul Dirac ve diğerleri, kendisinden sonra, sınırlı
göreliliğin ve hamiltoniyen betimlemesinin gereklerinin nasıl düzenleneceğini
göstermişlerdir. Görelilik, fizik yasalarının bütün inesiyel sistemlerde
(systems inertiels) aynı kalması gerektiğini doğrular. V. ve VI. bölümlerde,
kapalı bir biçimde, bütün olarak sistemlerin, devinimsiz olduklarını varsaydık.
Göreliliğe göre, bütünü içinde sistem, tek-biçimli bir hızla yer değiştirsin ya
da değiştirmesin, aynı betimlemenin geçerli kalması gerekir.
Poincaré
rezonanslarının, geçmiş ve geleceğin aynı işlevi üstlendiği dinamik grubu yok
etmeye, yani zaman simetrisinin kırıldığı yarı-gruba dönüştürmeye elverişli
olduklarını gördük. Bu zaman kırılması, bütün inersiyel referans sistemlerinde
geçerli kalır. Daha açık olması için, iki hamiltoniyen sistemi düşünelim. Biri,
durağan olan ağırlık merkezine göre (systeme en comouvement = ortak devinimli
sistem) bir koordinatlar sisteminde, diğeri, ağırlık merkezine göre devinen bir
v hızıyla birlikte, bir koordinatlar sistemi içinde betimlenir. Durum, şekil
VIII-3’de gösterilen duruma benzer. Ortak devinimli sistemde zaman aralıkları,
devinimli sisteme uygun gelen zaman aralıklarına oranla (l-v2/c2)1/2 ile bölünür.
Kuramımızca öngörülen bütün olaylar, zamansal simetri kırılması, indirgenmez
olasılıkçı betimleme v.b., korunur.
Bununla
birlikte, görelilikten kaynaklanan yeni öğeler de betimlemede yer alabilir.
Etkileşimler artık bir anlık değildir. Yüklü parçacıklar arasındaki
etkileşimler, fotonlar tarafından iletilir ve bu durumda, ışık hızıyla
yayılırlar. Önceden olduğu gibi, Poincaré rezonansları bulunur, ancak bu kez
parçacıklar ve alan arasındadır. Bu, fotonların parçacıklar tarafından
yayılmasından doğan, ışınım deviniminin durması gibi indirgenmez ek süreçlere
yol açar.
Buraya
kadar, sınırlı göreliliğe karşılık gelen Minkowski zaman- mekân aralığını
değerlendirdik. Kozmolojik problemi ele almak için bir zaman-mekânsal aralık
kavrammın genelleştirilmesini gerektiren yerçekimini katmak zorundayız.
İlk önce big bang sorununa dönelim. Sözünü ettiğimiz
gibi, zaman içinde daha gerilere giderek, gelişen bir evreni izlersek, bir
tekilliğe varırız: Yoğunluk, sıcaklık, ve eğrilik sonsuz duruma gelir. Bugün
gözlemlenen galaksilerin azalma hızından yola çıkarak, bu olayın - evrenimizin
doğuşu- on beş milyar yıl önce meydana geldiğini tahmin edebiliriz.
Bizi
bing bang’tan ayıran zaman dönemi şaşırtıcı bir kısalıktadır. Onu yıllarla
ifade etmek, Dünya’nın Güneş’in çevresinde dönmesini ölçüt olarak kabul
ettiğimiz anlamına gelir. Hidrojen atomunda, elektronun saniyede yaklaşık on
bin milyar kez döndüğünü anımsarsak, on beş milyar kez dönmek pek az bir
şeydir!
Zaman
ölçeği ne olursa olsun, evrenin başlangıcında önemli bir olayın varoluşu,
kuşkusuz, bilimin hiçbir zaman ortaya koymayacağı beklenmedik sonuçlardan
biridir. Ancak bu sonuç ciddi sorunlara yol açar. Fizik, yalnızca olay
sınıflarını ele alır. Oysa, bing bang, bir olay sınıfıyla ilgiliymiş gibi
görünmez. İlk bakışta, fizikte hiçbir yerde benzeri olmayan bir tekilliğe
karşılık gelen eşsiz bir olay gibi görünür.
Paul
Davies ile birlikte gördüğümüz gibi bu eşsiz tekillik ve yaratılışın kutsal
kitaptaki konusuyla ilgili uyandırdığı çağrışımlar (associations), genellikle
halka ve araştırmacılara çekici gelmiştir. Metafizik ya da dinsel sorunlara
girmek için, fiziğin, deneysel bilimler sınırını aşmış olması, burada en iyi
gösterge değil midir? Ancak, big bang de, diğer fizikçiler tarafından bir redde
yol açmıştır. Bondi, Gold ve Hoyle’e bağlı durağan hâl kuramından daha önce söz
ettik. Bu kuram, evrene bir başlangıç saptamamızı dışlayanken bir kozmolojik
ilkenin gereklerini yerine getirir. Gerçekten de, bu ilkeye göre, hangi
gözlemci olursa olsun, geçmişte ya da gelecekte, evrene aynı sıcaklık, madde
yoğunluğu ve enerji değerleri vermek zorundadır. Durağan evren, standart model
evreni gibi gelişmektedir, ancak bu üstel gelişme, sürekli bir madde
yaratımıyla dengelenir. Gelişme ve yaratma arasındaki eşleme (synchronisation),
bir madde-enerji yoğunluğu sabitini sürdürür ve bu durumda yetkin kozmoloji
ilkesini yerine getirir. Sonsuz ve yaşı olmayan bir evren düşü yeniden kurulur,
ancak bu, sürekli bir yaratım içinde olan evrendir.
Çekici
özelliğine rağmen, durağan evren modeli güçlüklere yol açar. Durağan hâlin
sürdürülmesi, özellikle, kozmolojik evrim (evrenin gelişmesi) ve mikroskopik
olaylar arasındaki yetkin eşzamanlılığı (synchronicité) sağlayan çok sıkı
koşulları gerektirir. Bu eşzamanlılık nasıl açıklanır? Onu gerçekleştirmek için
hiçbir mekanizma önerilmedikçe, gelişme ve yaratma arasındaki bir denklik
varsayımı tartışmaya çok açıktır.
Ancak
bu, big bang modelini benimsemek için fizikçilerin çoğunu durağan evren
modelini yadsımaya iten ve o zamandan beri “standart model” adı verilen,
deneysel bir buluştur. Bu, 1965 yılında, Penzias ve Wilson’un, 2,7 ̊K’deki ünlü fosil ışınım buluşudur.
Big
bang’in bir sonucu olduğunu gösterdikleri bu ışınımın varlığı, 1948 yılından
itibaren Alpher ve Herman tarafından önceden bildirilmiştir. Eğer evren, ilk
zamanlarında olağanüstü bir biçimde yoğun ve sıcak olsaydı, opak (donuk) olması
gerekirdi, çünkü fotonların maddeyle etkileşmeleri için yeterli enerjisi
olmalıydı ve bu durumda serbest bir şekilde yayılmıyorlardı. Oysa, madde ve
ışık arasındaki bu dengenin, yaklaşık olarak 3 000 °K.’de yok edildiği
gösterilebilir. O zaman, ışık maddeden ayrılır ve bir siyah cisim ışınımı, ya
da tek bir sıcaklıkla belirtilen ısıl (thermique) ışınım oluşturur. O halde bu
sıcaklığa ulaştığında, evrenin saydam (transparent) olması gerekir. Bu zamandan
itibaren, ısıl ışınım oluşturan fotonların geçirebilecekleri tek dönüşüm, dalga
boyu değişimidir. Bu dalga boyunun evrenin boyutuyla artması, ışınım
sıcaklığının azalması anlamına gelir. O halde, Alpher ve Herman, fotonlar ve
madde arasındaki denge 3 000 °K’de bir evrende gerçekten yok edilseydi (yani,
başlangıçtan aşağı yukarı 300 000 yıl sonra) ve fotonlar 3 000 °K’de bir siyah
cisim ışınımı oluştursalardı, bu ışınımın sıcaklığı bugün, yaklaşık 3 °K’de
olması gerekeceğini önceden bildirmişlerdir. Bu, yüzyılın en büyük
buluşlarından birini hızlandıran tümüyle dikkat çekici bir öngörüydü.
Standart
model, çağdaş kozmolojinin temelinde yer alır. Genel olarak, big bang’in
özgünlüğünden sonra çok kısa bir süre için evrenin doğru bir betimlemesini
sağladığı kabul edilir. Ancak, bu ilk saniyede evrenin betimlemesi çözülmemiş
bir sorun olarak kalmıştır.
Niçin hiçbir şeyi olmasından daha çok bir şey var?
Bu,
görünüşe göre, pozitif bilgiye sonsuza dek yabancı, kurgusal (speculative) bir
sorudur. Ve bununla birlikte, bu soru fizik terimleriyle ifade edilebilir ve
göreceğimiz gibi, bu durumda kararsızlık ve zaman sorununa bağlı olur.
Evrenimizin doğuşu sorununun bu yeni yaklaşımı, kaynağını Edward Tryon
tarafından açıklanan, ancak Pascual Jordan’a kadar uzanıyormuş gibi görünen bir
fikirde bulur. Bu “bedava yemek” (free lunch) fikridir. Bu fikre göre,
evrenimiz iki enerji biçimiyle belirtilebilir: Biri, negatif bir işaretle
ortaya çıkacak yerçekimi kuvvetlerine bağlıyken, diğeri pozitif işaretli,
Einstein’in ünlü E = mc2 formülüyle gösterilen maddeye bağlıdır.
O halde, boş bir evrenin enerjisinin sıfır olması gibi,
evrenin toplam enerjisinin sıfıra eşit olabileceğini varsaymak ilginç değil
midir?
Ve bu durumda, boşluktan yola çıkarak, bir madde
yaratımı (création) varsayılamayacak mıdır?
Böyle
bir yaratım, enerjisini koruyacaktır. Tryon’un önerdiği, boşluk
dalgalanmalarına bağlı olacaktır.
Bu
varsayım çok ilginç görünmektedir. Dengesiz yapıların oluşumunun (Bénard
hücreleri ya da kimyasal salınımlar gibi) kendisi de, bir “bedava yemek” e
(free lunch) uygun düşer. Enerji korunur. Dengesiz yapıların değeri, enerjiyle
değil, entropiyle karşılanır. Bedava yemek fikri, o halde, ilginç bir hareket
noktasıdır. Negatif çekim enerjisinin kaynağını ve maddeye bağlı pozitif
enerjiye dönüşümünün mekanizmalarını belirlemek mümkün müdür?
Şimdi
bu sorular üzerinde duracağız.
III
Einstein’ın
temel fikri, yerçekimini uzay-zaman eğriliğine bağlamaktır. Sınırlı görelilik
çerçevesinde, yeterince benzer iki olaya ((l2 – l1)2 o zaman, dl2 olur) göre, Minkowski zaman-mekân aralığının ds2 = c2
dt2 - dl2
olduğunu gördük. Genel görelilikte, µ
ve v’nin dört değer aldığı, zaman-mekân aralığı ds2 = gµv
dxµ dxv
şeklinde ifade edilir: 0 (zamana göre) ve 1,2,3 (uzaya göre) değerlerini
alırlar ve, µ ve v
indisleri üzerinde toplanır. gµv
= gvµ olduğu gibi, zaman-mekân
geometrisini belirleyen on farklı gµv
„ fonksiyonu elde edilir. Bu geometri “riemaniyen” olarak adlandırılır ve onu
gösteren basit örnek çoğunlukla, iki boyutlu eğik bir uzay gibi kabul edilen
küresel yüzeydir.
Görelikçi
devrimin önemi burada ortaya çıkar. Newtoncu çerçeve içinde, uzay-zaman, maddi
içeriğinden bağımsız olarak ilk ve son olarak verilmişti. Uzay-zaman ölçübilimi
(metrique), gµv fonksiyonlarının betimledikleri gibi şimdi evrenin
maddesel içeriğine bağlıdır. İki farklı tipte nesneyi birleştiren bu bağ,
Einstein alan denklemleriyle daha kesin bir biçimde ifade edilir. Denklemin iki
teriminden biri, uzay-zaman eğrisini ve onların uzaya ve zamana bağlı
türevlerini, gµv terimleriyle betimler; İkincisi, maddesel içeriği,
madde-enerji yoğunluğu ve basıncı terimleriyle tanımlar. Maddesel içerik,
uzay-zaman eğriliğinin kaynağıdır. 1917 yılından itibaren, Einstein, denklemini
bir bütün olarak sayılan evrene uygulamıştır. Bu, modem kozmolojinin çıkış
noktası olmuştur. Felsefî inançlarına uygun olarak, Einstein tarafından
oluşturulan evren, statik (duruk), zamansız, en gözde filozofu, Spinoza’nın
düşüncesiyle uyuşan evrendir.
Bu,
insan ve doğa arasında dikkat çekici bir diyalog oluşturan birçok sürprizin
meydana geldiği sırada olmuştur. A. Friedmann ve G. Lemaître, Einstein
evreninin kararsız olduğunu göstermişlerdir. En küçük bir dalgalanma onu yok
edebilecekti. Einstein denklemlerinin kararlı çözümleri, gerçekten, gelişen ya
da daralan bir evrene karşılık gelecekti. Deneysel açıdan, Hubble ve çalışma
arkadaşları, galaksilerce yayılan ışığın kızılına doğru olan farkı (decalage)
ortaya çıkarmışlardır: galaksiler birbirlerinden uzaklaşırlar, ve bizim
evrenimiz bu durumaa gelişmektedir. En sonunda, 1965 yılında, daha önce sözünü
ettiğimiz siyah cismin, artık (residuel) ışınım buluşu ortaya konmuştur. Böylece,
çağdaş fiziğin standart kozmolojik modeli kurulmuştur.
Genel
göreliliğin temel denklemlerinden kozmolojiye geçmek için, basitleştirici
varsayımlar kullanmak gerekir. A. Friedmann, G. Lemaître, H. Robertson ve A.
Walker’m isimlerine bağlı standart model, evrenin büyük ölçekte eşyönlü
(isotrope) ve türdeş (homojen) olarak kabul edilmesi gerektiği, kozmolojik ilke
üzerine kurulmuştur. O halde ölçübilim, çok daha basit biçimli, ds2 = c2
dt2 - R(t) dl2
olan bir zaman-mekân aralığı tanımına denk düşer. “Friedmann” adı verilen bu
aralık, Minkowski aralığından iki noktada farklıdır: ) dl2 sıfır eğrili bir uzaya (Minkowski uzayı), fakat aynı
zamanda pozitif (bir küre gibi) ya da negatif eğrili (hiperbolik bir yüzey
gibi) bir uzaya denk düşebilen uzaysal bir öğedir; genel olarak evren “ışını”
adı verilen R(t), t zamanında, astronomik gözlemlerin sınırına (ışık
hızıyla zorlanan sınır) uygun düşer. Einstein kozmolojik denklemleri R(t) ve uzaysal eğriliği, yoğunluğa, ortalama enerjiye ve
madde basıncına bağlar. Öte yandan, kozmolojik evrim, entropi koruyucu olarak
da tanımlanır. Sonuç olarak, Einstein denklemleri, zamana göre tersinirdirler.
Daha sonra bu konuya yeniden döneceğiz.
Söylediğimiz
gibi, standart model, genellikle, ilk saniyesinden başlayarak evrenimize olan
şeyi betimleyecek nitelikte olduğu kabul edilir. O halde, olağanüstü bir başarı
söz konusudur. Ancak daha önce ne oldu? Zaman içindeki genelleştirmenin yol
açtığı, yoğunluk ve sonsuz eğrilikler tekilliği (singularité) nasıl
yaklaştırılır? Bu tekilliği kabul etmek zorunda mı kalıyoruz?
Evrenin
ilk saniyelerindeki büyüklüklerin ölçeği üzerine bir fikir vermek için,
çoğunlukla Plank adı verilen ölçeğe, yani, üç evrensel sabitin kullanımıyla
elde edilen, uzunluk, zaman ve enerji ölçeğine başvurulur: Planck h sabiti, G
yerçekimi sabiti ve c ışık hızı. Bundan, (Gh/c3)1/2
eşit olan, 1033 cm mertebesinde bir Planck uzunluğu, 1044 s
mertebesinde bir Planck zamanı ve 1032 derece mertebesinde bir sıcaklığa karşılık gelen bir
Planck enerjisi türetilebilir. Temel parçacıklar kütlesine oranla çok büyük
olan (proton, 1023 g mertebesinde bir kütleye sahiptir) 10 5 g
mertebesinde bir Planck kütlesi de tanımlayabiliriz. Bu büyüklük düzeylerinin,
“Planck çağı” adı verilen evrenin bütün ilk çağının büyüklüklerine karşılık geldiği
düşünülebilir. Yaşının 1044 s mertebesinde olacağı bir evrende, kuvantal etkilerin
temel bir rol oynamaları gerekecekti. Bu yüzden evrenin ilk zamanları, bizi
çağdaş fiziğin temel bir problemiyle karşı karşıya getirir: Evrenin ilk
zamanlarının bir betimlemesinin mümkün olması için, elektromanyetik
etkileşimlerdeki gibi, yerçekiminin, dolayısıyla uzay-zamanın kuvantalanmış
olması gerekliymiş gibi görünür. Bu problem kararlı olmaktan uzaktır. Ancak,
göreceğimiz gibi, Poincarö rezonanslarının ve dinamik kararsızlığın rolünü
açıklığa kavuşturan özel bir durumla birleştirilen bir model elde edebiliriz.
Bizi, bu çözüme götüren temel aşamaların bir kaçını betimleyebiliriz.
Friedmann
zaman-mekân aralığı (üç boyutlu bir eucleidyen geometrisinin durumunu ele alıyoruz)
ds2
= Ω2 (dtc2 – dl2) şeklinde, yani, ’’uygun faktör” adı verilen Ω2 fonksiyonuyla çarpılan bir Minkowski aralığı gibi
yazılabilir. Bu tip uygun zaman-mekân aralığının ilginç özellikleri bulunur.
Uygun aralıklar, özellikle ışık konisini korurlar. Bir kuvantum kozmolojisinin
doğal başlangıç noktası olarak kabul edilirler, çünkü Friedmann evrenini, özel
durum olarak içerirler.
Uygun
faktör, bir uzay-zaman fonksiyonudur ve tıpkı elektromanyetik etkileşimin bir
alana yol açması gibi, bir alana karşılık gelir. Bir alan, kesin olarak
tanımlanmış bir hamiltoniyen ya da bir eneıjiyle belirtilen dinamik bir
sistemdir. Oysa, Brout ve çalışma arkadaşlarının16 gösterdikleri gibi, uygun
alanm dikkat çekici bir özelliği vardır: Negatif bir enerjiye uygun düşer. Negatif
değerler açısından enerjisi sınırlı değildir, istenildiği kadar büyük, negatif
değerler alabilir. Buna karşılık, kütlesel alanın eneıjisi (kütlesel
parçacıklara karşılık gelen) pozitiftir (yeniden, E = mc2 olan Einstein’ın ünlü formülünü düşünün). Sonuç olarak,
uygun faktörle tanımlanan yerçekimsel alan, madde yaratımına karşılık gelen
enerjinin çıkarılmış olacağı negatif bir enerji deposu işlevini üstlenebilir.
O
halde, bedava yemek fikrine yeniden dönüyoruz. Yerçekimi enerjisi maddeye
dönüştürülürken, toplam enerji (yerçekimsel alan + madde) korunur. Brout ve
öte. pozitif enerjinin çekilmesi için bir mekanizma önermişlerdir. Uygun alana
ek olarak, kütlesel bir alan
getirmişler
ve Einstein denkleminin, Minkowski uzay-zam anından başlayan (sıfır olan bir
yerçekimi enerjisi ve eğriliğine karşılık gelen), maddenin ve uzaysal eğriliğin
eşzamanlı ortaya çıkışına yol açan, ortak (coopératif) bir süreçle
sonuçlandığını göstermişlerdir. Model, böyle ortak bir sürecin, zaman boyunca
evren ışınının üstel bir artışına neden olduğunu gösterir. Bu, “Sitter evreni”
olarak da adlandırılan büyüme (inflatoire) dönemidir.
Bu
sonuçlar çok ilginçtir. Yerçekimini maddeye dönüştüren tersinmez bir süreç
olasılığını gösterirler. Burada, evren-öncesinin, tersinmez dönüşümlerin çıkış
noktası olan Minkowski boşluğu olacağı konusuna da dikkati çeker. Bu modelin, ex nihilo (hiçbir şeyden yola
çıkan görüş) bir yaratım betimlemediğinin altını
çizelim. Kuvantum boşluğu, daha önce evrensel sabitlerle ve varsayımla
belirtilmiştir, kendilerine, bugün sahip oldukları değerin aynısı verilebilir.
Temel
nokta, evrenimizin doğuşunun artık bir tekilliğe bağlı değil, fakat bir faz
geçişini ya da bir çatallaşmayı biraz andırır bir kararsızlığa bağlı olmasıdır.
Bununla
birlikte, çok sayıda sorun çözümlenmeden kalmıştır. Brout ve öte., bir yarı-klasik yaklaşıma başvurmuşlardır. Uygun alan,
şu halde, yerçekimi, klasik bir biçimde incelenirken, kütlesel alan
kuvantalanmıştır. Bu, kuvantal etkilerin temel bir rol oynadıklan“Planck
çağt”na biraz benzeyen bir sınırlamadır. Öte yandan, Gunzig ve Nardone, düz bir
geometrik uzay-zamana bağlı kuvantal boşluk, yerçekimsel etkileşimlere oranla
kararsızsa, madde ve eğriliğin eşzamanlı yaratım sürecinin, neden sürekli
olarak meydana gelmeyeceğini bir türlü anlayamamışlardır. Yarı-klasik
yaklaşımda, süreci işletmek için bir başlangıç dalgalanması gerektiğini
göstermişlerdir. Bu birinci aşama, bir ağır parçacıklar, 50 mertebesinde bir
kütle olan, (~50.10- 5 g) Planck kütleleri bulutunu içerecekti.
Bu
sonuçlar, evrenin açık termodinamik bir sistem gibi sayıldığı, makroskopik bir
termodinamik yaklaşıma yerleştirilmiş olabilir.. Gerçekten, madde-enerji,
yerçekimi enerjisinden oluşturulur. Bu, Einstein’m kozmolojik denkleminde belli
bir sayıda değişikliklere yol açar. Gerçekten de, termodinamiğin birinci
ilkesi, basınç gibi niceliklerin tanımında bir değişikliğe götüren madde-enerji
kaynağını şimdi dikkate almak olmalıdır18. Oysa, Einstein’ın temel denklemleri,
gördüğümüz gibi, evrenin geometrisini, açık bir sistem gibi sayılan evrene denk
düşen, yeni bir şekil alan basıncın ortaya çıktığı madde-enerji içeriğine
yaklaştırır.
Termodinamiğin
birinci ilkesinin iş ve ısı arasında eşdeğerlik kullanması gibi, Einstein’m
denklemlerinin biraz, geometri ve madde arasındaki bir eşdeğerliği ifade ettiği
söylenebilecekti. Ancak ikinci ilke bu eşdeğerliği bozar: Her zaman, işi ısıya
dönüştürebiliriz, ama tersi doğru değildir (Sadi Camot’un gösterdiği gibi iki
kaynaklı motorlar gerekir). Burada, biraz benzerlik gösterir. Entropi, uzay-zamana
değil, çok özel (spécifique) bir şekilde madde-enerjiye bağlıdır. Uzay- zamanın
maddeye dönüşümü, entropi oluşturan tersinmez dağılımsal bir süreçe denk düşer.
Maddeyi, uzay-zamana dönüştüren ters (inverse) süreç, bu durumda önemsenmez.
Evrenimizin doğuşu, bir entropi patlamasıyla ifade edilir.
Bu
fikirlerin gelişmesinde en yeni aşama, ikiz erkek kardeşler, Vitaly ve
Viladimir Kocharovsky’nin, kütlesel bir alanla birlikte uygun alan etkileşimine
karşılık gelen ve yerçekimi enerjisinin maddeye dönüşmesine yol açan kozmolojik
modelin, kuvantalanmış olabileceğini göstermeleridir. Bu, yerçekiminin genel
kuvantalaşımı yolunda kaydedilen ilginç bir sonuçtur. Vurguladığımız gibi,
yerçekimi, kendisine hiçbir sabit kuantum kuramının oluşturulamayacağı bilinen
etkileşimlerin tekidir. Diğer etkileşimler konusunda, kuvantum alanları
kuramının, sonsuz niceliklerin ortaya çıkmasına bağlı zorluklara yol açtığı
doğrudur. Bu sonsuzlar, böyle olmakla birlikte, “normalleştirme
(renormalisation)” denilen yöntem sayesinde denebilirler: sabit bir kuantum
kuramı elde etmek için, kütle, yük, kuplaj sabiti, v.b., gibi büyüklüklerin
yeni tanımlarını vermemiz gerekir.
Normalleştirme
yöntemi, matematiksel açıdan çok zor kabul edilir olsa da, deneyle olağanüstü
bir uyum içinde olan sonuçlara götürür. Ancak bu yöntem, normalleştirilmez
olarak kabul edilen, yerçekimine uygulanamaz. Oysa, bu V. ve V.
Kocharovsky’,nin sonuçlarının büyük yararını gösterir, en azından kütlesel bir
alanla etkileşimde olan basit bir uygun serbestlik derecesi durumuyla sınırlı
kaldığımızda, bundan böyle yerçekimini, sınırlı, normalleştirilebilir bir
kuramda toplayabiliriz. Gelecek, bu sonucun yetkin bir yerçekimi kuramının
çıkış noktası olup olamayacağını söyleyecek. Uygun serbestlik derecesine bağlı
eneıjinin, orada negatif olduğunu belirtelim. Alanlar kuramıyla incelenen diğer
durumların tersine, burada kararlı temel hâl bulunmaz. Uygun faktör, madde
yaratıldığı ölçüde, gittikçe daha düşük negatif enerjilere denk düşer.
Yerçekimi enerjisi için bir alt sınır olmadığından, süreç, durmadan devam
edebilir. Yerçekimi-madde sistemi, o halde, iç (ve çevreyle değiş tokuşa bağlı
olmayan) nedenler yüzünden dengesiz yapılara yol açan ve bu açıdan madde ve
eğrilmiş uzay- zaman durumuna gelen, dengesiz bir sistem olarak ortaya çıkar.
Buna göre, dağılımsal yapılar ve oto-organizasyon kozmolojik bir benzer
bulacaklardı.
Yerçekimi alanından oluşturulan madde (uygun serbestlik
derecesi). Kararlı temel hâl yoktur.
Yerçekimi
ve madde arasındaki kuplajın (bağlaşım) kendisi de, bir atomun uyarısız hâle
getirilmesine benzeyen bir Poincaré rezonansına uygun düşer. Şu halde, kırılmış
zamansal bir simetriye yol açan genelleştirilmiş işlevsel bir uzay içinde
çalışmayı gerektirir. Bununla
birlikte,
temel hâline yeniden dönen uyarılmış atomun tersine, bu süreç, söylediğimiz
gibi, durmaz. Betimlememiz, yalnızca evrenimize değil, fakat aynı zamanda
meta-evrene (meta-univers) de, yani bireysel evrenin belirsiz bir sayısının
ortaya çıkmasına uygun bir ortama da uygulanabilir. İçermiş olduğu bir
meta-evren ve bireysel evrenin bütünlüğü fikri, bugün oldukça yaygındır. A.
Linde, M. Rees ya da L. Smolin gibi çok farklı yaklaşımlar öneren yazarlarda
bile görünmektedir20.
Yaklaşımımızın
iki genel çizgisini vurgulayalım. Bir yandan, bizim evrenimizin yaratımından
önce de, bir zaman göstergesinin varolduğu ve bu göstergenin yok olması için
hiçbir neden olmadığı açıktır. Öte yandan, bu kitabın temelinde yer alan, iki
öğeye, tersinmezlik ve olasılığa yeniden döneriz. Yerçekimsel ve kütlesel
alanların genliklerinin yüksek değerlere sahip bulunduğu yerde evrenler ortaya
çıkmaktadır. Bunun ortaya çıktığı yer ve zamanın ancak istatistiksel bir anlamı
vardır, çünkü kuvantal dalgalanmalara bağlıdırlar.
Einstein
tüm yaşamı boyuna, bütün etkileşimleri kapsayacak tek bir kuram hayalinin
ardından koşmuştur. Fakat bu gün beklenmedik bir sonuçla karşılaşıyoruz: Belki
bu düşün gerçekleşmesi, evrenin evrimsel bir kuramını gerektirmektedir! O halde
tek bir kuram, evrenin bozulmuş zaman simetrisinden ayrılamayacaktı. Bu, ancak
bazı alanlar diğerlerinden farklı bir rol oynarsa gerçek olabilir (kütlesel bir
alana göre uygun faktöre bağlı alan durumunda). Şu halde birleştirme,
“diyalektik” bir doğa öğretisini gerektirir.
Zamanın ve kaynaklarının ortaya
çıkışı sorusu, hiç kuşkusuz her zaman sorulacak. Genel görelilik, bitmiş, son bir kuram
olarak sayıldıkça, zaman, bir başlangıcı varmış gibi görünecek ve tek ve
benzersiz bir süreç olarak bir evren yaratma imajı kendini kabul ettirecektir.
Ancak genel görelilik, klasik ve kuantum mekaniği de, henüz sona ermemiştir.
Özellikle, göreliliği, dinamik sistemlerin kararsızlığını göz önüne alarak,
kuantum kuramıyla birleştirmemiz gerekir. Sonuç olarak, bakış açısı yepyeni bir
görünüm kazanır. Zamanın başlangıcının olmaması, ve zamanın evrenimizin
varoluşundan önce gelmesi olasılığı usa yatkın bir seçenek durumuna
gelmektedir.
Bilimin
gelişmesinin ne kadar beklenmedik ve dramatik bir niteliğinin olacağını son bir
kez daha belirtelim. Einstein, evrenin geometrik bir yorumuyla, çağdaş kozmolojik
kuramlar tarihini başlatmıştır. Bu ilk girişimin sonuçları, olağanüstü verimli
ve önceden düşünülmemiş bir şekilde gerçekleşmiştir. Einstein, kuramının
geometrik bir algılamanın ötesine götürecek ve sonu zaman içinde yönlendirilmiş
bir evren görüşüne varacak sorunlar içereceğini nasıl düşünebilecekti?
Evren,
bundan böyle, her hikâyenin diğer hikâyelerin içinde yer alacağı mistik
masallarını anımsatmayacak mıydı?
Maddenin
tarihi, kozmolojik tarihe, yaşam tarihi maddenin tarihine yerleştirilmiştir. Ve
sonunda, bizim kendi yaşamlarımız toplum tarihinde yer almıştır.
Sh:159-180
Tersinmezliğin,
evrenin de doğuşuna bağlı, kozmolojik kaynaklı olabileceğini biraz önce gördük.
Düşüncemizin tutarlılığı için, zaman göstergesi, geçmiş ve gelecek tarafından
oynanan rol arasındaki farklılığın, kozmik evrimin, canlı ya da cansız bütün
aktörlerince paylaşılan, evrensel bir nitelik oluşturan kozmolojiye bağlı
olması gerekir. Ancak tersinmez olaylar, evrenin yaratılmasıyla durmazlar.
Güneşteki nükleer tepkimeler ve yeryüzündeki yaşam sürmektedir. Bugünün
tersinmez olayları, çıkış noktalan kozmolojik olsa bile, bugünün klasik ya da
kuantum fiziğinde ifade edilmeleri gerekir. Bu kitapta söylediğimiz şey budur.
Tersinmezliği, doğa yasalarının yeni, olasılıkçı bir formülasyonuna bağlıyoruz.
Bu formülasyon bize, yarının evreninin oluşumunu çözmeyi sağlayacak ilkeleri
verir, ancak bu evren kurulmakta olan bir evrendir. Gelecek verilmemiştir.
Kesinliklerin sonu yakındır. İnsan düşüncesi açısından bu bir yenilgi değil mi?
Ben tersine inanıyorum.
Italo Calvino, evrenin en erken bir döneminde yaşayan varlıkları
düşlediği, çok güzel bir hikâye derlemesi olan Cosmicomiquesu kaleme almıştır. Bugün hâlâ bir araya gelip, evrenin,
vücutlarının tümüyle kaplayacağı kadar küçük olduğu zor dönemi anımsarlar.
Olasılıkları düşleme, olabilecek şey konusundaki spekülasyon, insan zekâsının
temel özelliklerinden biridir. Newton, bu erken dönemin bir üyesi olsaydı,
fizik tarihi ne olacaktı? Parçacıkların doğuşunu ve dağılmasını, madde ve
antimaddenin karşılıklı yok oluşunu gözlemlemiş olacaktı. Başlangıçtan
itibaren, kararsızlıkları ve ikiye ayrılmalarıyla evren kendisine, dengeden
uzak bir sistem gibi görünmüş olacaktı.
Bugün,
basit dinamik sistemleri izole etmek ve kuantum ve klasik mekanik yasalarını
doğrulamak olanaklıdır. Ancak bu yasalar her zaman, sadeleştirmelere ve
idealizasyonlara uygun düşerler. Evren, dev bir termodinamik sistemdir. Bütün
düzeylerde, kararsızlık ve çatallanmalara rastlarız. Bu bakış açısı içinde,
fizik idealinin, niçin bu kadar uzun süre kesinliğe bağlı olduğunu, yani
zamanın ve yaratıcılığın yadsınmasını, kendi kendimize sorabiliriz. Calvino’nun
düşsel varlıklarınca sorulan sorular, yazarın onları yaşattığı erken kozmolojik
dönemde nasıl anlamlarını kazanıyorlarsa, kuantum ve klasik mekaniğin basit
sistemleri de aynı şekilde ılık evrenimize başvururlar. Yine aynı şekilde,
fizik tarihini belirleyen kesinliklerin tutkulu araştırması, klasik fiziğin
formüle edildiği, kuşkusuz, Avrupa tarihi bağlamına dâhil edilmelidir.
Kesinliğe nasıl varılır?
Bu,
René Descartes’in temel sorusudur. S. Toulmin, çok ilginç Cosmopolis'inde, Descartes’ı kesinlikleri aramaya iten durumları
ortaya koyar. Politik istikrarsızlığın ve din savaşlarının hüküm sürdüğü bir
yüzyıl olan XVII. yüzy ılın trajik durumunu vurgular. Bu, katolik ve
protestanların dogmalar, dinsel kesinlikler adına birbirlerini öldürdükleri bir
yüzyıldır. Descartes. Başka çeşit bir kesinlik araştırmasına koyulmuştur, bu,
bütün insanların dinlerinden bağımsız olarak paylaşabilecekleri bir
kesinliktir. Kendisini, muhteşem cogito’sundan, [ Descartes’in ulaştığı kesinliği belirten kalıp cümle, Cogito ergo sum (Düşünüyorum, öyleyse varım)’un kısaltılmışıdır.] felsefesinin çıkış noktası oluşturmaya, ve bilimin tek
güvenli yol olan matematik üzerine kurulmasını istemeye iten şey budur.
Descartes’ın programı, genel bir anlaşmayla sonuçlanmayı sağlayacak bir dil
oluşturmaya ve insanlar arasında barışı yeniden kurmaya çalışan Leibniz
tarafından yeniden ele alınmış ve değiştirilmiştir. Bilimde, kesinliklerin
araştırması, Nevvton’un yapıtına bağlı “doğa yasaları” kavramında en son
noktasına ulaşır. Bu yasalar, üç yüzyıldan bu yana fiziğe model oluşturmuştur.
Toulmin’in
önerdiği kartesiyen arayışın tarihsel ve varoluşçu durumunun ve Einstein’ın
bilim karşısındaki tutumunu gösteren inceleme arasında ilginç bir benzetme
bulunmaktadır. Einstein’a göre de, bilim, günlük yaşamın sıkıntılarından
kurtulmayı sağlıyordu. Bilimsel yönelimi ’’kentliyi gürültülü ve karışık
ortamının dışına, yüksek dağların sakin yerlerine çeken coşkulu istek” le
karşılaştırmıştır. Einstein, insan yaşamı üzerine çok kötümser bir görüşe
sahipti. Faşizmin, Yahudi düşmanlığının ve dünya savaşlarının hüküm sürdüğü,
bir insanlık tarihinin trajik bir çağında yaşıyordu. Fizik konusundaki görüşü,
insan aklının aldatıcı ve şiddetli bir dünya üzerindeki büyük başarısı, XX.
yüzyılda, nesnel bilgi, belirsiz ve öznel alan arasındaki karşıtlığı
arttırmıştır.
Ve
bununla birlikte, Einstein tarafından, tarihin felaketlerinden kaçmayı
sağlıyormuş gibi algılanan bilim, hâlâ bugünün bilimini mi temsil ediyor?
Bilim
adamı gibi kentli de artık, hava kirliliği olan şehirlerden yüksek dağlara
doğru kaçamaz. Bütün çelişkileri ve belirsizlikleriyle birlikte bilimler,
yarının toplumunun kurulmasına katılırlar. Umuttan vazgeçemezler, Peter
Scott’un terimleriyle, en doğru bir şekilde “dünya, bizim dünyamız, hiç
durmadan, bilinen ve değer kaynağı olabilecek şeyin sınırlarını genişletmeye,
verilmiş olanı aşmaya, yeni ve daha iyi bir dünya düşlemeye çalışır”.
Bu
kitabın önsözünden itibaren “Batı anlayışının en derin tutkusu, varlığının kaynaklarıyla
birlikte birliğine kavuşmuş olmasıdır” diyen Richard Tamas’dan söz ettim.
Bu tutku, aklın gücünün prometeusçu doğrulamasına varır ancak, bir yabancılaşma
dramıyla, yaşamın anlamı ve değerini oluşturan bir yadsımayla bir tutulabilir.
Bu aynı tutkunun, bugün, dünya görüşümüzde yeni bir birlik çeşidine yol açmaya
uygun olduğuna ve bilimin, bu yeni bir tutarlığın kurulmasında önemli bir rol
oynaması gerektiğine inanıyorum.
Bir
önceki bölümde sözünü ettiğimiz gibi, Einstein’a, yaşamının sonunda, büyük
matematikçi Gödel’in bir katkısını içeren bir deneme derlemesi6 sunuldu. Gödel,
geçmişe doğru yapılan bir yolculuk olasılığını düşleyerek, geçmiş ve gelecek
arasındaki eşdeğerliği gösterdiğine inanıyordu. Einstein, Gödel’e verdiği
yanıtta bu fikri, reddeder: Sonsuzluk girişimi ne olursa olsun, yeniden geçmişe
doğru dönme olasılığını kabul etmek, dünya gerçekliğinin yadsınmasına uygun
düşüyordu. Fizikçi olarak Einstein, kendi fikirlerinin mantığına uysa da bu
sonucu kabul edemezdi.
Büyük yazar, José Luis Borges,
“Une nouvelle réfutation du temps”da, aynı karşıtlar birliğini ifade eder. Zamanı illüzyona dönüştüren
doktrinleri açıkladıktan sonra şu sonuca varır:
“Ama, böyle olmakla birlikte ... zamanın
sürekliliğini yadsımak, kendini yadsımak, astronomik evreni yadsımak,
görünürdeki umutsuzluk ve gizli avuntuya bağlıdır... Zaman beni meydana getiren
maddedir. Zaman, beni kendisiyle birlikte götüren bir ırmaktır, ama ben
ırmağım; beni yok eden bir kaplandır, ama kaplan benim; beni yakıp kül eden bir
ateştir, ama ateş benim. Dünya, ne yazık ki gerçektir. Ve ben, ne yazık ki
Borges’im.”
Zaman
ve gerçeklik indirgenemez bir biçimde birbirine bağlıdır. Zamanı yadsımanın,
bir avuntu gibi görünmesi ya da insan aklının büyük bir başarısı gibi ortaya
çıkması, her zaman gerçekliğin bir yadsınmasıdır.
Zamanın
yadsınması, fizikçi Einstein için olduğu, kadar, şair Borges için de ilgi
kaynağı olmuştur. Bununla beraber, Einstein’in sorularımızın yanıtının yalnızca
rastlantıya bağlı olduğunu kabul etmeyişini anlayabiliriz. Yalnızca rastlantı,
gerçekliğin ve dünyayı olduğu kadar determinizmi de anlama isteğimizin bir
yadsımasıdır. Bizim oluşturmaya çalıştığımız, hiçbir şeyin genel terimlerle ne
betimlenebileceği ne de öngörülebileceği, nedensiz saçma bir dünyaya olduğu
kadar, yeniliğe hiçbir yer bırakmayan yasaların yönettiği bir dünyaya
yabancılaşmaya da götüren, bu iki kavram arasındaki sınırlı yoldur.
Bu
sınırlı yolun araştırılması, bu kitabın konusunu oluşturur. Bu araştırma,
yaratıcılığın bilimlerdeki rolünü ortaya koyar. Bilimsel yaratıcılığın bu kadar
küçümsenmesi ilginçtir. Shakespeare, Beethoven ya da Van Gogh erken ölmüş
olsalardı, hiç kimsenin onların yapıtlarını asla tamamlayamayacağını herkes
bilmektedir. Ya bilim adamlarının durumu ne olacak? Newton olmasaydı, başka
biri klasik devinim yasalarını bulamayacak mıydı? Termodinamiğin ikinci
ilkesinin formülasyonunda Clauskıs’un kişiliği kendini göstermiyor mu? Bu
karşıtlıkta doğru bir şey var. Bilim toplu (kollektif) bir girişimdir. Bilimsel
bir problemin çözümünün kabul edilmiş olması için, kesin gereklilikleri ve
ölçütleri yerine getirmesi gerekir. Böyle olmakla birlikte, bu karşıtlıklar
yaratıcılığı ortadan kaldırmazlar, bunlar yaratıcılığa meydan okumadır.
Zaman
çelişkisinin formülasyonu kendi içinde, insan yaratıcılığının ve imgeleminin
olağanüstü bir örneğidir. Bilim, yalnız görgüye dayanan olayların
incelenmesiyle kendini sınırlamış olsaydı, zaman göstergesini nasıl
yadsıyabilecekti? Ve zaman göstergesinin yadsınması yalnızca bir düş
değildi. Zamana göre, simetrik yasaların formülasyonu, görgül gözlemleri,
kuramsal yapıların yaratımıyla birleştirmeyi başarmıştır. Bu yüzden, zaman
çelişkisi, basit bir şekilde alışılmış anlama başvurmakla ya da dinamik
yasalardaki ad hoc (uygun) değişikliklerle çözümlenemezdi. Klasik yapının gizli
zayıflığını belirlemek de yeterli değildi. Determinist kaosun başlangıç
koşullarına ya da Poincaré rezonanslarına olan duyarlılık olan bu zayıflığın,
pozitif bir anlam kazanması, yeni bir söylemin başlangıcı ve yeni fizik ve
matematik sorularının kaynağı olması gerekirdi. Bu, bilimsel bilgiyle bir
tuttuğumuz, doğayla olan diyalogun anlamıdır. Bu diyalog sırasında, ilk önce
bir engel gibi görüneni, tanıyan ve tanınan arasındaki ilişkiye yeni bir anlam
kazandıran kavramsal yapılara dönüştürürüz.
Bugün
ortaya çıkan, determinist bir dünya ve yalnızca rastlantıya bağlı keyfî bir
dünya olan iki bağlayıcı gösterim arasında bulunan orta bir betimlemedir. Yasalar, dünyayı yönetmez, ancak
dünya rastlantıyla da yönetilmez. Fizik
yasaları, indirgenmez olasılıkçı gösterimlerin ifade ettiği yeni bir
anlaşılırlık biçimine uygun düşerler. Mikroskopik ya da makroskopik düzeyde
olması gereken kararsızlığa bağlıdırlar ve olayları, determinist yasaların
tümdengelimsel ve öngörülebilir sonuçlarına indirgemeden olabildiğince
betimlemeye çalışırlar. Belki, öngörülebilir ve kontrol edilebilirle,
öngörülemez ve kontrol edilemez arasındaki bu ayrım, doğanın anlaşılabilirlik
arayışını Einstein’in yapıtında bulamayacak mıydı?
Kör
yasalar ve keyfî olaylar arasında sınırlı bir yol oluşturma sürecinde,
Whitehead’in bir deyişiyle söylemek gerekirse, etrafımızdaki dünyanın büyük bir
bölümünün o zamana dek, “bilimsel filenin ilmikleri arasından kaydığını”
keşfederiz. Yeni ufuklar, yeni sorunlar, yeni risklerle karşılaşırız. Bilim
tarihinde ayrıcalıklı bir dönem yaşıyoruz. Okuyucularıma bu inancı iletmiş
olmayı umuyorum.
Sh:181-186
Kaynak: llya Prigogine,
Kesinliklerin Sonu- Zaman, Kaos ve Doğa Yasaları, LA FİN DES CERTITUDES,
Türkçesi: Süheyla Sarı Birinci Baskı: Ağustos 1999 Akçalı Ajans / İstanbul
Not: Bazen Büyük Dosyaları tarayıcı açmayabilir...İndirerek okumaya Çalışınız.
Yorumlar