Doğa Yasaları, Evreni Oluşturmak İçin Yeterli (Midir)?
'Sunuş:
Saygıdeğer okurlar, fizik yasaları ve matematik konusunda ilginç bir bölümü yayınlıyorum. Ancak burada şu notu belirtmem gerek; bu konuya iyi derecede hakim olmayan, aşina olmayan birçok kişi fizik yasaları ve rastlantısallık konusunda çok yanlış yargılara sahipler.
Gerçekte matematiğin, fizik yasalarının, kısaca bilimin kastettiği rastlantıyla, biz insanların algıladığı zannettiği rastlantı tamamen farklıdır. İnsanın zannettiği gibi bir şekilde, öylesine oluşmuş bir rastlantıya doğa yasalarında yer yoktur. oluşamaz! Matematik ve yasalardaki rastlantı gibi şaşırtıcı durumları yakında bu köşede yazacağım.'
Önceki bölümlerde “Matematik insanın keşfidir, ancak doğa bu matematiği kullanmaz çünkü hesap yapmaz” başlıklı bölüm yayınlamıştım.
Kısaca, fizik yasaları hesap yapmaz, matematik işlemler yapmaz, dedim. Zaten yasalar sayma işlemi yapar diyen hiçbir bilim adamı yoktur. Ne var ki, ortada ilginç bir durum var; doğa yasaları, hiçbir şeyi saymıyor, hesap yapmıyor ama akıl almaz oranlarla sayısal bir örüntü, bir düzen ve ritim oluşturarak evreni var ediyor ve de bunu on dört milyar yıldır kesintisiz sürdürüyor. Bu konuda daha önce Nobel ödüllü bilim insanların ifadelerini ayrıntılarıyla vermiştim. Gerekli olduğu için kısaca birkaç yorumu özetleyerek tekrar vereyim:
Richard P. Feynman. “Fizik Yasaları Üzerine” isimli kitabında, bizim Fizik yasaları dediğimiz sistemin aslında çok hassas ayarlarda oluşmuş doğadaki ritim ve düzenin kendisi olduğunu söylemiştir. Ve doğa yasalarını anlamanın tek yolu matematiktir diyerek, yalnızca matematikle anlaşılabilir olduğunu net olarak belirtmiştir. Yine bir başka bilim adamı Steven Weinberg “İlk Üç Dakika” isimli kitabında “Evreni oluşturan parçacıklar, istatistik mekaniğin kurallarına uyarlar.” demiştir.
Durumu özetlersek; doğa yasaları, sayma vs. gibi matematik işlemler yapmıyor ama yaptığı tüm işlerde bizim gibi araştıranlar için yalnızca matematiksel yöntemlerle anlaşılacak muazzam bir düzen oluşturmuş. Dolayısıyla biz, Feynman’ın da dediği gibi, sadece matematik yöntemlerle, sayarak, hesaplar yaparak yasaları ve yaptıklarını keşfedebiliyoruz. Bu yüzden de konuya hâkim olanların dışındaki hemen herkes Büyük Patlamadan itibaren doğa yasalarında matematiksel işlemlerin devrede olduğunu zannediyor. Ancak mevcut bilim, doğa yasalarında sayısal işlem yapan böyle bir unsurun olmadığını söyler.
Peki ama doğa düzeni, hiçbir sayısal işlem yapmadan, bize göre adeta noktasına, virgülüne kadar matematiksel olan bu muazzam sonuçları nasıl sağlayabilir? Daha da önemlisi ne gibi özelliklere sahip olmalıdır ki bunu yapabilsin?
Şimdi, konuya adım adım mantık yürüterek devam edelim:
Biz 'Matematik yöntemlerle olay örüntüsüne bakarak gelecekte ne olabileceğine ilişkin sonuçlar ortaya koyabiliyoruz.' dedik. Ancak, biz tüm bunları her şeyden önce bir hafızamız ve aklımız olduğu için yapabiliyoruz. Dolayısıyla burada ilk önce hafızanın çok önemli ve zorunlu bir unsur olduğu ortaya çıkıyor. Çünkü olayların gelişiminin değerlendirilebilmesi için, mevcut olayın bir saniye öncesi de olsa geçmiş sürecindeki her durumun, her aşamasının bir şekilde, bir yerlerde kayıtlı bilgisi olması gerekir. Yani hafıza gereklidir. Aksi halde olaydaki değişim, gelişim farkı değerlendirilemez. Değerlendirilemeyince de anlamlı bir sonuç yani bu Evren olamaz.
Öyleyse burada şöyle bir durum ortaya çıkıyor; Büyük Patlama öncesi veya anında, hareketi başlatan, oluşturan unsur her ne ise, onda bir şekilde hafıza, ya da benzer bir kayıt mekanizması olmalıdır.
Kaldı ki, hafıza olması da yetmiyor. Hafızadaki kayıtlı durumları okuyup değerlendirebilecek amiyane tabirle muazzam hızlı bir işlemcinin de var olması gerekir ki, kayıtlı durumu okuyarak değerlendirip ona göre oluşumu sağlasın. Hadi diyelim ki yasaların hafızası, aklı var. Peki, akıllı olması, olayları değerlendirmesi için yeterli mi? Tabii ki bu da yeterli değil. Çünkü akılla birlikte ayrıca, elinde, başlayan her olayın gelişim süreci ve nasıl sonuçlanacağıyla ilgili bir bilgi, bir plan olmalıdır ki, o olayı doğru tamamlasın. Eğer elde herhangi bir bilgi unsuru yoksa, değerlendirme yapamaz ve de sonuç oluşamaz. Elinde ölçüt (kıstas) yoksa, olayı neye göre değerlendirip yön verecek, öyle değil mi?
Her neyse, uzatmadan söyleyeyim: Başlangıç koşullarında ne doğada ne de yasalarında bir hafıza, bir akıl veya benzer unsurlar, özellikler olduğuyla ilgili bir bilgi yoktur.
Tabii, bu bizi farklı bir noktaya getirir. Öyle ya! Eğer doğada hafıza yoksa, işlemci gibi herhangi bir unsur da yoksa, o zaman yasalar zorunlu olarak “an” ile sınırlı olmak durumundadır. Sadece mevcut andaki durumu değerlendirebilir ve de o anla sınırlı sonuçlar ortaya koyabilir. Hadi diyelim ki, yasalar anla sınırlı hareket etti, o zaman ne olur? Bu durumda bir fizik olayın geçmiş bilgisi yoksa yasaların bir önceki anla bir bağı olamayacaktır. Tabii bu, aynı zamanda bir sonraki anla da bağlantısı olmayacak demektir. Çünkü hareket devam ettiği için mevcut an ile sonraki an aynı durumda olmayacaktır, değişecektir. Sonuç olarak eğer geçmiş bilgisi yoksa yasalar geleceği öngöremez demektir.
Böyle spekülatif bir mantık yürütüyoruz, ancak elbette doğa yasalarında bir hafıza bir akıl olmadığını elinde bir plan, senaryo olmadığını da biliyoruz. Ama gelin görün ki, zamanın başından itibaren tüm fizik olguların başlangıçlarıyla sonları arasında süresi ne olursa olsun şaşmaz bir korelasyon, uyum var. Yani başlayan bir doğa olayı, yine doğa yasaları çerçevesinde, tam da olması gerektiği gibi sonlanıyor. O zaman an an şeklinde de olsa ilerleyen olayların anlamlı bir bütünü oluşturabilmesi için yine aynı şekilde olayın başlangıcı ve nasıl sonlanacağına ilişkin bir yerlerde plan ya da bir bilgi olması gerekir. Öyle değil mi?
Ancak bunları yapmak yukarıda da belirttiğim gibi en anlaşılır tabirle akıl gerektirir. Oysa belirttiğim gibi, doğa yasaları, hiçbir akıllı unsuru olmadığı halde bu sistemi on dört milyar yıl önce başlattı ve sürdürüyor.
Evren’in yasalarla başladığı artık hemen hemen tüm bilim insanlarınca kabul ediliyor. Şimdi bu konuya ilişkin bilimin dev isimlerinden Stephen Hawking, Carl Sagan, Arthur C. Clarke’ın katıldıkları bir TV programında* (Link aşağıda verilmiştir) Stephen Hawking, Tanrı-Evren ilişkisini açıklarken doğa yasalarının durumunu net bir şekilde açıklıyor. Hawking’in konuyla ilgili cümlelerinden birkaçını aktarayım:
“Bütün araştırmalar gösteriyor ki evren iyi belirlenmiş yasalara göre işliyor. Önceleri yasaların evrenin başlamasıyla belirlendiği düşünülüyordu ama biz son birkaç yılda bilimin yasalarının zamanın oluşumuyla başladığını gördük. Evren’in başlaması, bilimin yasalarıyla oldu.”
Hawking’in sözlerini daha anlaşılır şekilde özetlersek; bilim adamları doğa yasalarının Büyük Patlama başladıktan sonra belirlendiğini düşünüyordu. Dolayısıyla da bu yasaları Tanrı belirlemiş olabilir, diye yorumlanabiliyordu ama, sonradan şu ortaya çıktı ki, yasalar, evrenin başlamasıyla belirlenmemiş. Evreni bizzat yasalar başlatmış. Önceki yazılarımda da çeşitli şekillerde örneklediğim gibi yasalar, evrenin oluştururken olaylara göre yön vermemiş. İşin başında parçacıklardan yıldızlara kadar tüm oluşumun ne yapacağını adeta dikte etmiş.
Tabii bu sonuç çok enteresan durumu da beraberinde getiriyor. Çünkü 'Evren yasalarla başladı.' demek, aynı zamanda 'Evren, bu yasaları kendi oluşturmadı, hazır buldu.' demektir. Ben bu konuyu ayrıntılı olarak yazdım. Doğanın yasa veya herhangi bir şey oluşturması için öncelikle Büyük Patlamanın başlaması yani harekete geçmesi gerek. Ne var ki, doğa harekete yasalarla geçebilmiş. Öyleyse Evren yasaları hazır bulmuş demektir. İşte bu yüzden doğa yasalarının irdelenmesinin çok önemli olduğunu söylüyorum. Çünkü bilim bize, başlangıç koşulları çok yüksek hızlarda, saniyenin çok küçük kesirlerinde, akıl almaz hassas ayarlarla (Fine tuning) neredeyse imkânsız denilecek sonuçlarla evrenin var olduğunu söylüyor. Bu konuda çok örnek var; yine Hawking’den örnek vereyim:
“Evren, sonsuz genişleme ile tekrar çökme arasında ayrım çizgisine niçin böylesine yakın? Bu çizgiye bugün bizim olduğumuz kadar yakın olmak için, başlangıçta genişleme oranı fevkalade hassas bir şekilde seçilmiş olmalı. Eğer Büyük Patlamadan bir saniye sonra genişleme oranı on milyarda bir kadar küçük olsaydı evren birkaç milyon yıl sonra tekrar geriye çökmüş olurdu. Bu eğer on milyarda bir kadar büyük olsaydı evren birkaç milyon yıl sonra neredeyse boş kalırdı.” Stephen Hawking-Roger Penrose (Zamanın ve Uzayın Doğası S.103)
Daha anlaşılır şekilde söylersek; Hawking, "Başlangıçta genişleme oranı çok hassas bir şekilde ayarlanmış olmalı ki bu Evren var." diyor.
Aksi halde İlk saniyedeki genişleme oranında artı veya eksi on milyarda bir bile fark olsa mevcut evrenimizin var olamayacağını belirtiyor. Yani, yıldızlar, Dünya, bizler olamazdık, diyor. Hawking bu durumu çok hassas rakamlarla ifade ediyor ama nasıl olduysa şaşırtıcı bir şekilde yasaların bu hızı, tam da olması gereken bir hızda başlatıp sürdürdüğüne dikkat çekiyor. Buradan da anlaşılıyor ki, yukarıda da söylediğim gibi başlangıçta Evren, doğa yasalarını hazır bulmuş. Ham de amiyane bir tabirle milim şaşmayan yasalar. Şimdi burada evren, doğa yasalarını hazır bulmuş diyoruz. Ancak madalyonun bir de öbür yüzü var.
Tamam doğamız, yasaları hazır buldu ama, yasalar neyi hazır buldu? Elinde ne vardı da ona göre yapılandırdığı kuralları uyguladı ve evren oluştu? Bunun için fazla düşünmeye gerek yok. Yasaların elinde bir tek şey vardı. “Enerji.” Kısaca, aslında (standart durumda iken) ne olduğu bilinmeyen, ancak yasaların Büyük Patlamada çeşitli şekillere soktuğu ve bize enerji olarak görünen hammadde. Termodinamiğin birinci yasası (enerjinin korunumu yasası) Hani şu hepimizin “Yoktan var edilmez ve yok edilemez” olarak bildiğimiz şey. Aynı zamanda yoktan var edilemez olan ancak kendisinin nasıl var olduğu bilinmeyen şey, yani enerji!
Evrenin yapıtaşı, hammaddesi olan enerji için madalyonun öbür yüzü ifadesini öylesine söylemedim. Çok enteresan durumlar var, gelecek bölümde devam edeceğim.
* “Tanrı Evren ve Arta Kalan Her Şey” Dakika 40 (1988)
Stephen Hawking, Carl Sagan, Arthur C. Clarke
Bu makalede öne sürülen fikir ve yaklaşımlar tamamıyla yazarlarının özgün düşünceleridir ve Onedio'nun editöryal politikasını yansıtmayabilir.