Murat Ülker yazdı: Fizik Üzerine Bir Yazı

Kişisel internet sitesinde yayımladığı yazılarıyla dikkat çeken Yıldız Holding Yönetim Kurulu Üyesi, Pladis ve GODIVA Yönetim Kurulu Başkanı Murat Ülker, "Fizik üzerine bir yazı" başlıklı yeni yazısıyla Fizik bilimi ile ilgili ipuçları verdi. İşte Murat Ülker'in o yazısı;

Fizik yazısı nereden çıktı. Sosyal medyada fizikçiler değil ama hayranları daha aktif, yayınlar da ilgimi çekiyor. Ama liseden kalma fizik bilgilerimi hatırlayınca bunun benim için umutsuz bir çaba olacağını biliyorum. Ben her zaman teoriden ziyade gerçeklerle ilgilenen pratik ve pragmatik bir insanım.

Fizik uzay, zaman, madde ve enerji arasındaki ilişkileri inceleyen bilim dalı. Fizik bilimi evrendeki mikro âlemden makro âleme kadar inanılmaz geniş bir çalışma alanına sahip. Mekanik; hareket, kuvvet ve denge ile ilgileniyor. Hem gözleme hem de deneye dayanıyor. Bu arada “karşıolgusal” denilen bir düşünce biçimi fizikçiler için önemli. Karşıolgusallık “gerçekleşmemiş bir olayın veya durumun nasıl olabileceğini hayal etmeye dayanan düşünce deneyleri” olarak tanımlanıyor. Mevcut durum farklı fiziksel koşullarda nasıl değişebilir? Değişmesi mümkün mü? Buna yanıt aranıyor. Aslında bu düşünce biçimi birçok bilimsel alanda da aynı şekilde kurgulanıyormuş, mesela: eğer hastanın tedavisine daha önce başlansaydı, daha uzun yaşar mıydı? Ya da merkez bankası faiz oranlarını arttırmasaydı, enflasyon artar mıydı? …

Teorik fizikçi Chiara Marletto’nun bakış açısı ve sunduğu fikirler, insanlık için büyük keşiflerin kapılarını aralayabilecek potansiyele sahip. Marletto’nun karşıolgular dünyasında, bilgi ve termodinamik yasaları gibi temel fiziksel kavramlar farklı bir perspektiften ele alınıyor. Onun bu yaklaşımı, fiziksel gerçekliğe yeni bir pencere açarak bilim dünyasında son yıllarda derin yankılar uyandırmış. Ancak, bu düşüncelerin modern fizik içindeki yerini daha iyi kavrayabilmek için bir başka öncü isim olan Amerikalı astro fizikçi Michio Kaku’yu da kulak vermek gerekiyor. Kaku’nun çalışmaları da tıpkı Marletto gibi, evrenin sırlarını çözme arayışında şimdiki sınırlarımızı zorluyor.

Bu yeni ifade biçimlerinin, hepimizin dünyayı anlama şeklini değiştirme ölçeğine sahip olduğunu düşünüyorum.

İngiliz fizik profesörü David Deutsch, Marletto’nun kitabını karşıolgusal dünyanın anlaşılması için rasyonel, dönüştürücü güce sahip ve insancıl olarak tanımlamış. Ancak bunu anlamak için öncelikle karşıolgusal kavramının ne olduğuna baktım.

Chiara Marletto, gelecekte başka bir güneş sistemine yapılacak bir uzay görevinde, gezegene William Blake’in şiirlerinden oluşan bir paslanmaz çelik kutunun bırakıldığını hayal eder. Bu kutunun o gezegende bulunması, şiir kitabının fiziksel olarak orada var olduğunun bir gerçeğidir. Ancak kitabın içindeki kelimelerin okunabilir olması, bu kelimeleri kimin okuyup okumayacağından bağımsız bir karşıolgusal özelliktir. Kutu asla bulunamayabilir, ama kelimelerin okunabilirliği hala bir gerçektir.

Fizik yasalarına göre bir karşıolgusal özellik, sürekli olarak kendi kendine enerjisini üreten bir makinenin imkansız olmasıdır. Bildiğimiz kadarıyla herhangi bir enerji kaynağını tüketmeden bir dönüşüm evrenimizde imkansızdır. Bu imkansızlık, fizikçilerin ‘enerjinin korunumu’ olarak adlandırdığı temel ilkeye dayanır. Ama bir karşıolgusal özellik olarak bir buhar motorunun inşası mümkündür. Bir buhar motoru, bir tür enerjiyi farklı bir tür enerjiye dönüştüren bir cihazdır ve enerjinin korunumu ilkesini ihlal etmez. Bir pistonu hareket ettirerek faydalı bir görevi yerine getirir. Geçmişten günümüzde hala hayatımızda var olan buhar motorları evrenimizin sahip olduğu fizik yasaları kapsamında gerçekleşmesi mümkün olan bir olgudur. Buhar makinesinin ilk örneği ile karşılaşmadan önce bir buhar makinesi inşa etme olasılığı ise karşıolgu (counterfactual) olarak tanımlanır.

Evrenimizde çoğu şey geçicidir; kayalar aşınır; eşyalar yıpranır, bakterilerden fillere kadar tüm canlılar yaşlanır ve sonunda ölür yani bir ömrü vardır. Ancak bazı istisnalar vardır: Evreni oluşturan temel parçacıklar, elektronlar, kuarklar gibi temel bileşenler değişmeden kalır. Bu parçacıkların kalıcılığı ve geçiciliği fizik yasalarında vardır. Bu yasalar, evrende gerçekleşen ve gerçekleşebilecek her şeyin sınırını belirler. Bu fizik yasalarına göre evrende bir sistemin varlığını sürdürebilme kapasitesi, nadir ve dikkate değer bir özelliktir. Bu özelliği yazar, “resilience” olarak tanımlıyor, bu kavram direnç ama aynı zamanda uyum içeriyor, buna “esneklik” diyoruz.

Esneklik kavramını daha iyi anlamak için doğaya bakalım. Canlılar, kayalar gibi oluşumlardan çok daha fazla esneklik gösteriyor. Yazar, örnek olarak bakterileri ele alıyor ve üç milyar yıldan uzun süredir neredeyse hiç değişmeden varlıklarını sürdürebildiklerini vurguluyor. İnsanlar ise çevrelerini değiştirerek yaşarlar ki buna medeniyet diyoruz.

Bugün insanlık, birçok sorunla karşı karşıya ve bu sorunların çözümüne yönelik esnek bir bakış açısına sahip olmak zorundayız. Sorunlar ne kadar karmaşık görünse de çözümler mümkündür; Fizik yasaları, karşıolgusallıkla geliştirmek için fırsat sunar. Bu fırsatlardan faydalanmak için ihtiyacımız olan en önemli unsur bilgidir. Bilgi, beynimizde, kitaplarda, belgesellerde, bilimsel makalelerde ve internet gibi platformlarda somutlaşır ve süreklilik arz eder. Bilginin nasıl oluştuğunu anlamak önemlidir.

Bilginin bir diğer yönü, belirli tahminlerde bulunmamıza olanak tanımasıdır. Fizik yasaları çoğu zaman evrenin tamamı hakkında iddialarda bulunurlar. Bu tahminlerin doğruluğu, neye dayandıklarına bağlıdır. Bilimsel tahminler, test edilebilir açıklamalar üretmelidir. Aslında, test edilebilirlik bir karşıolgusal özelliktir. Bu bakış açısı ile bir tahminin yanlış olmasının, o tahminin yine de yapılması anlamına geliyor. Halbuki geleneksel fizik anlayışının sunduğu sabit çerçeve, geliştirmek ve iyileştirmek için yeterli alan bırakmamaktadır.

Chiara Marletto, geleneksel fiziğin sunduğu bu dar perspektifi genişletmek için etkileyici bir örnek sunuyor. Bir satranç tahtası üzerinden hem geleneksel fizik anlayışını hem de kendi yaklaşımını açıklayarak, durumu izah ediyor: Yazar, satranç oyununda bir beraberlik durumunu hayal etmemizi istiyor. Satranç oyununun berabere sonuçlanabilmesi için belirli koşulların oluşması gerekir. Basitçe ifade etmek gerekirse, satranç tahtasında taşların “mat” yapamayacağı bir pozisyon oluştuğunda, her iki oyuncunun da kazanmasının imkansız olduğu bir durum ortaya çıkar. Bu noktada, oyunun neden berabere bittiğine dair iki farklı açıklama yapabiliriz. İlk açıklama, geleneksel fizik yasalarına dayanır. Bu yaklaşıma göre, satranç tahtasında bulunan taşların konumu ve oyuncuların zihin yapılarına bağlı olarak, taşların hiçbir şekilde mat ile sonuçlanacak bir hareket yapamayacağını anlayabiliriz. Temel hareket yasalarına ve başlangıç koşullarına göre, tahtada bu sonucun oluşması kaçınılmazdır. Bunu anlamak için oyuncuların da zihin yapısını ve ne/nasıl düşündüklerini analiz etmemiz gerekir.

Marletto’nun bakış açısına göre ise, berabere kalışın gerçek açıklaması satranç kurallarında gizlidir. Taşların sadece belirli şekillerde hareket edebilmesi, diğer hareketlerin imkansız olmasından kaynaklıdır. Bu karşıolgusal açıklama, ilk bakışta basit gibi görünse de, aslında çok daha derin ve spesifik bir yaklaşımdır. Üstelik, bu açıklama için evrenin geri kalanı ya da oyuncuların zihin yapıları hakkında herhangi bir bilgiye ihtiyaç yoktur. Yalnızca tahtanın küçük bir bölümü ve üzerinde duran birkaç taşın karşıolgusal özellikleri bu açıklamanın temelini oluşturur.

Bu yeni açıklama yapısı aynı zamanda tahminlerde bulunmak için de kullanılabilir. Ama bazı dönüşümler mümkün ve diğerleri imkansızdır. Bu geleneksel bilimin sunduğu açıklamalardan farklı bir yaklaşımdır. Bu yöntem, zamandan bağımsızdır ve yalnızca gerçekleşmiş olanları değil, gerçekleşebilecek ya da gerçekleşemeyecek olanları da düşünmeyi gerektiren, bilgi taşıyan derin bir yapıya sahiptir. Chiara Marletto’ya göre, bir fiziksel sistemin bilgi taşıyabilmesi için iki temel karşı-olgusal özelliğe sahip olması gerekir:

-Fizik yasalarının izin verdiği ölçüde en az iki farklı duruma geçiş yapabilme özelliği olmalıdır.

-Bu durumların her biri kopyalanabilir olmalıdır.

Yazar bu durumu örneklerle açıklıyor: Konuştuğumuzda ortaya çıkan ses, teknoloji yardımıyla bir ses kayıt cihazında saklanabilir bilgiye dönüşür; satranç oyuncularının hamleleri bir notasyon defterine kaydedilebilir; ya da bir odalar dolusu müzik CDsi, cebimize sığabilecek kadar küçük bir cihazda saklanabilir. Bilgi esnek bir yapıya sahiptir; bir ortamdan diğerine, herhangi bir kısıtlamaya maruz kalmadan taşınabilir ve kopyalanabilir.

Bu noktada yazar, bilginin fizikteki yerinin anlaşılması gerektiğini vurguluyor. Bir sistemin bilgi taşıyıp taşımadığı, o sistemde bu iki dönüşüm özelliğine sahip olmasına bağlıdır. Eğer fizik yasaları bu dönüşümlere izin vermiyorsa, sistem bilgi taşıyamaz. Şimdi Marletto’nun sunduğu bakış açısını daha iyi anlıyoruz: Bilginin taşınabilmesi, bir karşıolgusal özelliktir. Çünkü bir sistemin bilgi içerip içermemesi, bu iki dönüşümün gerçekleşip gerçekleşemeyeceğiyle doğrudan bağlantılıdır. Bu sayede, bilgi ile fizik arasındaki karmaşık ilişkiyi anlamaya başlıyoruz.

Bu çerçeve içerisinde, günümüz dünyasının vazgeçilmez bir parçası olan bilgisayarları da ele almak gerekir. Bilgisayarlar tabii ki fizik yasalarına tabidir. Bir bilgisayarın hangi hesaplamaları yapıp yapamayacağı, hangi işlemleri gerçekleştirebileceği, tamamen fizik yasalarına göre belirlenir. Bu noktada Chiara Marletto’nun yaklaşımını daha iyi anlamak için kuantum bilgisayarları gözden geçirmemiz gerekiyor.

Bu noktada, yazarın tanımladığı bilginin temel prensipleriyle benzerlik gösteren, ancak daha karmaşık dinamikler içeren başka bir konuya geçerek, karşıolgusal dünyanın daha derin katmanlarına bakalım.

Yazının başlarında enerjinin korunumu yasasına kısaca değinmiştik. Şimdi, enerjinin ne anlama geldiğini açıklamak yerinde olacaktır. Enerji, Yunanca’da “çalışma kapasitesi” anlamına gelen bir terimdir. Fiziksel sistemlerin soyut bir özelliği olan enerji, fiziki yasalara bağlı sınırlamalara tabidir. Bu sınırlamalardan en önemlisi enerjinin korunumu yasasıdır: Bir sistemdeki enerjinin değişmesi ancak başka bir sistemin enerjisinin aynı miktarda değişmesi ile olur. Enerjinin korunumu yasası, doğrudan karşıolgularla ilgilidir. Başka bir deyişle, dış bir etki olmadan bir sistemin enerjisinde değişiklik yapılamaz.

Chiara Marletto, bir müzik kutusunu düşünmemizi istiyor. Kutunun içinde depolanan enerji, saat benzeri mekanizmadaki enerjiyle veya dönen bir silindirle değiştirilebilir. Aynı enerji, fiziksel detayların çoğundan bağımsız olarak, farklı sistemlerde depolanabilir ve kutunun içindeki yaydan silindire, tarağa ve titreşen hava moleküllerine aktarılabilir. Bu, bilginin birbirine dönüştürülebilme özelliğiyle paraleldir. Bilgi barındıran ortamlar, aynı karşıolgusal özellikleri paylaştıkları için birbirleriyle değiştirilebilir yapıdadır. Ancak enerji barındıran sistemlerde bu durum geçerli değildir. Çünkü enerjinin iş yapabilme kapasitesi zamanla azalır. Yazar, bu durumu açıklamak için bisiklet örneğini kullanıyor. Elinizle bisikletin frenini sıkmak, fiziksel olarak tekerleğin dönüşüne karşı direnç uygulamaktır. Bisiklet durduğunda, frenler ve tekerlek ısınır. Bu termal hareket gerçekleştikten sonra enerjiyi geri kazanmak mümkün değildir. Bu durumu en temelinde açıklayan şey de yine karşıolgusal bir özellikten kaynaklanır.

Bir diğer önemli katkı ise, karşıolgusal yaklaşımlar sayesinde, bilgi, enerji, ısı ve iş gibi geleneksel olarak ‘yaklaşık’ kabul edilen varlıkların kesin yasalarla ifade edilmesine olanak tanır. Bu varlıkların karşıolgusal özelliklerini anlayarak, sistemleri daha doğru bir şekilde tanımlamak ve gelecekte bu yasaları daha net bir şekilde ifade etmek mümkün olacaktır.

Karşıolgusallar, genellikle soyut veya belirsiz kabul edilen kavramları temel fiziksel yasalara dayandırarak daha somut hale getirir. Aynı zamanda geleneksel bilimsel yapıları sorgulama ve onları yıkma cesaretini de verir. Elbette bu teori zamanla geliştirilecek ve detaylandırılacaktır. Ancak mevcut haliyle bile Chiara Marletto’nun, bilim ve fizik dünyasında yepyeni ufuklar açan önemli bir bakış açısı sunduğunu düşünüyorum.

Bir Diğer Teorik Fizikçi: Michio Kaku

Michio Kaku, teorik fiziğin popüler isimlerinden biri olarak karşımıza çıkıyor. Özellikle süper sicim teorisi alanındaki çalışmaları ile tanınan Kaku, Einstein’ın “her şeyin teorisi” arayışını sürdürüyor. Princeton Üniversitesi’nden mezun olan Kaku, bilim dünyasında evrenin en temel yapı taşlarını keşfetme yolunda önemli katkılarda bulunmuş. Ancak onu asıl üne kavuşturan, fizik gibi karmaşık konuları herkesin anlayabileceği bir dille anlatarak bilimi geniş kitlelere ulaştırması olmuş.

Kaku’nun en büyük ideali, evrenin tüm fiziksel kuvvetlerini birleştiren “her şeyin teorisi”ni bulmak. Sicim teorisine dayanan bu yaklaşım, evrenin en küçük yapı taşlarının titreşen sicimler olduğunu ve evrenlerin birden fazla boyutta var olabileceğini öne sürer. Kaku, bu cesur vizyonuyla evrenin çok boyutlu yapısını keşfetmeye çalışırken, aynı zamanda teknolojinin gelecekte insanlık üzerindeki etkilerini de derinlemesine inceler. Bilim kurgu unsurlarının bilimle kesiştiği noktalarda, bir gün zamanda yolculuk ya da görünmezlik gibi şimdilik imkansız görünen teknolojilerin mümkün olabileceğini savunur.

Özetle, Kaku’nun “Tanrı Denklemi” arayışı, evrendeki tüm fiziksel olguları bir arada açıklayan, nihai ve kapsayıcı bir fiziksel teoriyi ifade eder. Bu denklem, doğanın altında yatan tüm yasaları anlamamızı sağlayacak kadar temel ve güçlü bir denklem olarak düşünülür.

Kaku ve Marletto’nun ortak noktası, bilimin sınırlarını zorlayan ve evrenin bilinmeyenlerini çözmeye adanmış düşünce yapılarıdır. İkisi de evrenin sırlarını çözmek ve bilinen fizik kurallarını aşmak için yeni yollar arayan iki bilim insanı, hatta çağımızın kâşifleri. Kaku’nun sicim teorisi, evrenin çok boyutlu yapısını keşfetmeye odaklanırken, Marletto karşıolgusalları kullanarak fiziksel gerçekliğe farklı bir perspektif kazandırıyor. Her ikisi de bilimde yeni keşiflerin insanlığa yeni ufuklar açabileceğine inanıyor.

Her iki düşünür bilimin sınırlarını genişletmeyi amaçlayan vizyonerlerdir. Ancak aralarında oldukça belirgin temel farklar var. Kaku’nun çalışmaları daha somut, gözlemlenebilir ve fiziksel evrenin yapı taşları üzerine yoğunlaşırken, Marletto’nun yaklaşımı daha soyut ve felsefi bir düzlemde yer alıyor. Kaku, sicim teorisi ile evrenin en küçük yapı taşlarını açıklamaya çalışırken, Marletto bilgi, enerji ve olasılıkların bilimdeki rolünü sorguluyor. Kısacası, Kaku’nun teorileri fiziksel dünyayı anlamaya yönelikken, Marletto’nunki daha çok olasılıklar ve imkansızlıkların sınırları ile ilgili.

Olasılıkların fiziksel gerçeklik kadar belirleyici olduğu bir evrende, bilim sadece olanı açıklamakla mı yetinmeli, yoksa henüz gerçekleşmemiş olanın peşine mi düşmeli?

Marletto ve Kaku’dan anladığım bildiklerimizin okyanusda bir damla ölçüsünde olduğudur. Bilinmeyeni bir mesele haline getirmek, kafayı takmak, araştırmak, asla dinmeyen bir merak ve hatta bu meraktan daha fazlası, “cesaret” gerektirir.

Bilim ile Din Çatışıyor mu?

Bu soruya cevap vermeden önce bunu bir medeniyet meselesi yapmamalıyız. Tarihe baktığımızda müspet ilmin şampiyonu Batı, bu düşüncelerini Müslümanlardan edinmişti. Biz de İslam ile aydınlanmanın yanında o vakit olan tüm klasikleri miras almış ve üzerine medeniyetimizi inşa etmişiz. Yüce Yaratıcı kitabında tüm yaradılışlar için “Ol Dedim Oldu” (Yasin, 82) diyor (*). Benim anladığım gücü her şeye yeten, her şeyden üstün olan Rabbimizin koyduğu kurallar ki buna Sünnetullah yani tüm evrende geçerli olan soyut/somut kanunlar, diyor; bunlar Allah’ın tabiatı yaratıp devam ettirmek ve toplum hayatını düzenlemek üzere koyduğu kanunlar anlamındadır (**). Kuran terimi olan Sünnetullah’ı iyi anlamak gerekir. Mesela İslam’da Allah çalışana verir, bunun din ile ilgisi yoktur. İnsanın yaptığı kötülüklerin veya iyiliklerin karşılığı inançlıdır diye dünya hayatında bir değişiklik olmaz yani hristiyan kapitalistlerin düşündüğü gibi Tanrı kendine inanan sevdiği kullarını zengin etmez. Halk arasında yaygın olan batıl inanışlar vardır; hani kötülük yapanın, hak yiyenin karşılığı bu dünyada çıkar diye… Hayır bu asla doğru değildir. Zaten böyle olsa hesap ve ahirete inanmak şart mı olurdu. Bu dünyada soyut ve somut kurallar vardır, sosyoloji/ekonomi ve matematik/fizik gibi ve istisnalar, mucizeler bizim gibi insanlar için değildir. Mucizeler peygamberlere verilmiştir ve artık başka peygamber de gelmeyecektir. Din ve bilim çelişmez. Müspet ilim daimi yeni yasalar keşfediyor, tabii ki sürekli araştırılıp keşfedilmelidir de, ama keşfedildikten sonra biliriz ki yeni öğrendiğimiz aslında zaten olan yasalardır, Sünnetullah (https://islamansiklopedisi.org.tr/sunnetullah).