“Neden ?” sorusu kuskusuz düsünmenin ve bilimsel gelismenin anahtar sorularindan biri oldu. Bu kavram, yüzyillar boyunca degisikliklere uygulanarak günümüze kadar gelmistir. Newton’ dan sonraki dönemin doga bilimlerindeki gelismelerin sonuçlarini inceleyen Kant, nedensellik kavramini 19. yüzyildaki genel anlamiyla söyle ele aliyordu: “Bir seyin meydana geldigini duydugumuz zaman, ondan önce bir baska seyin meydana geldigini ve birincinin ondan dogdugunu düsünürüz hep ” Buna göre, bir doga olayini ya da doganin bir parçasini kavrayip bilmemiz, gelecegi kestirmemize yeter sayiliyordu. Her doga olayinin bir nedeni vardi ve bu doga olayi da “gelecekteki” bir doga olayinin nedeni olmak durumdaydi.
Gerçekten Newton fizigine göre, bir sistemin belli bir andaki durumunu biliyorsak, o sistemin gelecekteki durumunun/hareketinin ne olacagi hesaplayabilirdik. Bir baska deyisle bir sitemin su andaki konumunu biliyorsak, hizini; hizini biliyorsak konumunu belirleyebiliriz. Laplace’ a göre analatirsak, belli bir anda atomlarin durumunu ve hareketini (devinimini) bilebilen bir seytan veya bir üstün zekali, evrenin gelecegini toptan kestirebilirdi. “Nedensellik”, dar anlamiyla her olayda sebep-sonuç iliskisi aramakti. “Bununla sunu demek istiyorlar : bir sistemin bugünkü durumuna bakilarak gelecekte alacagi durumu kesinlikle belirleyen degismez bir takim doga yasalari vardir. ”
Neden kavrami, günümüz bilimsel düsünmesinde belki nedenler olursa bir anlam tasir. Çünkü bir olayin olmasinin nedeni asla tek bir nedenle açiklanamaz.
Neden kavrami Üzerine
Çocuklarin uzay, zaman ve hareket ya da dünya anlayislari üzerinde yapilan arastirmalar, ilk çagin yetiskin bilim adamlariyla çocuklarinki arasindaki çarpici kosutluklar ortaya koyar. Jean Piaget’nin bilim tarihinin yarattigi düsünsel ilgiyle ruhblimsel çalismalari arasindaki iliskiyi kesfetigini belirten T. Kuhn “Her tarihçiden çok benim üstadim olmus olan Alexandre Koyré ile ilk karsilasmamda, bu etkinin nasil yer aldigini dipdiri animsamaktayim. Aristoteles fizigini anlamayi Piaget’nin çocuklarindan ögrendigimi kendisine bildirmistim. Yanit: “Aristotoles’in fizigi, Piaget’nin çocuklarini anlamayi ögretti bana” seklinde olmustu; o zaman ögrenmis oldugum seyin önemini daha derinden duymustum. Nedensellik gibi simdi artik tamamen anlasamayacagimiz konularda bile Piaget’nin etkisinin silinmez izlerini kabul etmekle kivanç duyuyorum.
Fizik tarihçisinin, neden kavraminin çözümlenmesinde basarili olmak istiyorsa eger, bu kavramin incelemeye alisik oldugu yanlarinin çogundan farkli, birbirine bagli iki yani oldugunu kabul etmesi gerekir sanirim. Daha baska kavramsal çözümlemelerde oldugu gibi, “neden” ve “çünkü” gibi sözcüklerin, bilim adamlarinin konusmasinda ve yayinlarinda gözlemlenen geçisinden yola çikilmasi gerekir. Ancak bu sözcükler, konum, devinim, agirlik, zaman vb gibi kavramlarla ilgili olanlardan farkli olarak bilimsel söylemde düzenli bir biçimde geçmez her zaman ve geçtiklerinde de, söylem çok özel bir türden olur. Iste bunun için, çesitli sebeplerden dolayi M.Grize’in yapmis oldugu bir saptamaya kapilarak, “neden” teriminin fizikçilerin sözlügünde bilimsel olarak degil, bilimsel ötesi olarak, her seyden önce islerlik gösterdigi söylenir.
Ama bu gözlem, neden kavrami, konum, kuvvet ya da devinim gibi daha tipik kavramlar kadar önemli degildir demeye gelmemeli. tersine, eldeki çözümleme araçlarinin iki durumda adeta farkli biçimde isledigini anlatmis olmalidir. Neden kavramini çözümlerken tarihçi ya da filozof, dilin ve davranisin ayrintilarina her zamankinden daha çok duyarli olmalidir. “Neden” gibi terimlerin geçislerini degil sadece bu terimlerin çagristirdiklari özel durulmlari da ayrica gözönüne almak gerekir. Buna karsilik o, çözümlemesinin ana görünüslerini de, içinde bir neden açikça saglanmis olsa bile, toplam iletisimin hangi kesiminin nedenlere yollama yaptigini gösteren hiçbir terimin yer almadigi baglamlar üzerindeki gözleemine dayandirmalidir. Isini bitirmeden önce bu yolda giden çözümlemeci, sözgelisi, neden kavraminin, konuma kiyasla, temel dilsel ve küme-ruhbilimsel bilesenleri oldugu sonucuna varabilir.
Nedensel kavramlarin çözümlenmesinin bu yani Piaget ’nin bu konferansin basindan beri üzerinde durdugu bir ikinci yanina siki sikiya baglidir. O, neden kavramini dar ve genis olmak üzere iki baslik altinda incelememiz gerekir demisti. Bana kalirsa dar kavram etkin bir eyleyen, iten ya da çeken, bir kuvvet etkiyen ya da bir güç gösteren eyleyici ile ilgili isin basinda benmerkezci bir kavramdan türer. O, Arsitoteles’in etkili neden kavramina, diyecegim çarpisma sorunlarinin ilk kez 17. yy çözümlemeleri sirasinda teknik fizikte önemli ölçüde islev gösteren bir kavrama çok yakindir. Genis anlamdaki kavram ise en azindan ilk bakista çok farklidir. Piaget onu genel açiklama kavrami olarak betimlemisti. Bir olayin nedenini ya da nedenlerini betimlemek, onun niçin oldugunu açiklamak demektir. Nedenler, fiziksel açiklamalarda görülür ve fiziksel açiklamalar da genelde nedenseldir. Ama yine de çogunun, neden kavramini yöneten ölçütlerin kimisinin yapisindaki öznelligiyle yine karsilasacagini kabul ederim. Hem tarihçi ve hem de ruhbilimci, fizigin ya da çocuk gelisiminin bir keresinde bir açiklama saglayan bir sözcük dizisinin baska bir evrede sadece daha çok soruya yol açabilecegini çok iyi bilir. Genel çekim dolaysiyla elma yeryüzüne düser demek, yeterli midir, yoksa, çekimin kendisi, soru sorma istenci sona ermeden önce açiklanmis mi olmalidir? Açiklanmis bir tümdengelim yapisi, nedensel bir açiklamanin uygunlugu için gerekli bir kosuldur; ama yeterli bir kosul degildir. Bu yüzden, nedenselligi çözümlerkenu, tanrisal gücün tecellisi disinda, nedensel sorularin gerilemesini bir tikanikliga götürecek özel yanitlarin arastirilmasi gerekir.
Nedenin iki anlaminin bir arada bulunmasi da yukarida kisaca degindigimiz sorunlardan bir baskasini da yeginlendirir. En azindan kismen tarihsel nedenlerden ötürü, dar anlamdaki kavram çogun temel olarak alinir ve genis anlamdaki kavram da çogun, sonunda bir zorlama ile ona uydurulur. Dar anlamdaki nedensel açiklamalar her zaman bir eylemci ve bir denek bir neden ve bir sonuç etki saglar. Ama, kendilerinden ne bir ilk olayin ya da görüngünün, ne de herhangi bir etkin eylemcinin neden olarak çiktigi-az sonra asagida inceleyecegimiz- dogal görüngülerin daha baska açiklamalari vardir. Bu gibi açiklamalarin nedensel olmadigini söylemekle bir sey kazanilmaz (ve dilsel dogalliktan da çok sey yitirilir):Bir kez saglandiktan sonra, gözden kaçirilmis neden diye alinabilecek bir seyleri de eksik degildir. Ayrica, sorunlarin nedensel olmadigi da söylenemez: Baska kosullar altinda soruldugunda, dar anlamda nedensel bir yaniti çagristirirlar. Dogal görüngülerin nedensel ve nedensel olmayan açiklamalari arasina herhangi bir çizgi çekilebilirse nasilsa, o, burada yeri olmayan inceliklere bagli olacaktir. Öte yandan, bu gibi açiklamalari, sözlü ya da matematiksel bir yolla, neden olarak islerin bir ilk durumunun ortaya atilmasina yol açan bir biçime dönüstürmek de yararli bir is degildir. Belki dönüsüm her zaman iyi yürütülebilir (konuk meslektaslarim Bunge’un sunumunda örneklenmis olan ince tekniklerden biriyle kimi zaman), ama sonuç, çogun; dönüstürülmüs anlatimi açiklayici kuvvetinden yoksun birakmak olur.
Fizikte neden kavramlarinin evrimindeki dört ana evrenin sematik bir örnegi, buraya degin söylenenleri hem belgeleyecek ve hem de derinlestirecektir. Ayrica daha genel birkaç vargi için de yol hazirlayacaktir. Yaklasik 1600’e degin fizikte önde gelen gelenek Aristotelesçiydi ve onun neden çözümlemesi egemenligini kurmustu. Bununla birlikte, birincisi bir yana atildiktan sonra da, ikincisi kullanimda kalmayi sürdürebilmisti ve bu yüzden de baslangiçta, ayri bir incelemeyi hak eder. Aristoteles’e göre, dünyaya gelmek de içinde olmak üzere, her degisikligin dört nedeni bulunuyordu: Maddesel, etkili, biçimsel ve ereksel. Bu dört neden bir degisiklik açiklamasi istegine verilebilecek yanit tiplerini belirliyordu. Sözgelimi, yontu söz konusu oldugunda, varliginin maddesele nedeni mermerdir; etkili nedeni, yontucunun araçlarinca mermer üzerine uygulanan kuvvettir; biçimsel nedeni, isin basinda iken yontucunun zihninde var olan, bitirilmis nesnenin idealize edilmis biçimidir; ereksel nedeni de, Yunan toplumu üyelerince bilinen, güzel seylerin sayisinda bir artistir.
Ilkece her degisiklik her bir degisiklik tipinden biri bu dört nedene bagliydi; ama, pratikte fiili açiklama için basvurulan neden çesiti, bir alandan öbürüne büyük degisiklik gösteriyordu. Fizik bilimleri alaninda çalisirken, Arsitotelesçiler genel olarak biçimsel ve ereksel olmak üzere yalniz iki neden kullaniyorlardi ve bunlar herzaman bir tek nedende birlesiyordu. Hizli degisiklikler, diyecegim, kozmosun dogal düzenini bozan degisiklikler, etkili nedenlere, itmelere ve çekmelere yükleniyorlardi dogal olarak; ama bu tüar degisiklikler daha ileri açiklamaya yatkin görünmüyorlar ve fizigin disinda kaliyorlardi. Bu konu, yalniz dogal düzenin yeniden kurulmasi ve ayakta kalmasiyla ugrasiyor ve bunlar da yalnizca biçimsel nedenlere bagli bulunuyorlardi. Böylece taslar, özyapilari ya da biçimleri sadece bu konumda bütünüyle gerçeklesebeldigi için, evrenin merkezine dogru düsüyor; ayni sebepten alev de dis çevreye dogru yükseliyordu; gök cisimleri de uzayda düzenli bir biçimde ve sonsuz olarak dönmek yoluyla, özyapilarini gerçeklestiriyorlardi.
17. yy’da bu tür açiklamalar, mantik bakimindan kusurlu, salt sözsel bir oyun, bir totoloji gibi görünmeye baslamisti ve bu degerlendirme sürüp gitti. Afyonun insanlari uyutma gücünü, “uyutucu nitelik” terimleriyle açiklamayla gülünç duruma düsen Moliere’in doktoru, günümüzde de geçerli bir gülünç kisiliktir. Bu gülünçlük etkili olmustu ve 17. yy’da buna yer vardi. Ne ki, bu tür açiklamalarda hiçbir mantik aksakligi yoktur. Aristotelesçilerin yapmis olduklari gibi, insanlar görece genis dogal bir görüngüler alanini, görece küçük sayida biçimler çerçevesinde açiklayabildikleri sürece, bu biçim(ler) çerçevesindeki açiklamalar da hep doyurucuydu. Yalniz her bir açik seçik görüngü, ayri bir açik seçik biçimin bulunmasini zorunlu kildiginda, onlar da totoloji gibi görünmeye baslamislardi. tam tamina kosut bir türden açiklamalar, toplumsal bilimlerin çogunda hala apaçik görünmektedir. Bunlar isetinden daha az güçlü olurlarsa eger, güçlük onlarin mantiginda degil, tersine, sergilenen özel biçimlerdedir. Kisacasi demek istiyorum ki, biçimsel açiklama günümüzde fizikte olaganüstü bir etkinlikle islev görmektedir.
Bununla birlikte, 17. ve 18. yy’larda oynamis oldugu rol çok küçüktü. Yalin matematiksel düzenliliklere, daha ileri hiçbir çözümlemeyi gerekil görmeyen biçimsel nedenler olarak sik sik isaret eden Galileo ve Kepler’den sonra, her açiklamanin artik mekanik olmasi istendi. Tek tek kabul edilebilir biçimler, maddenin sonal parçalarinin sekilleri ve konumlariydi. Ister konumun, ister renk ve sicaklik gibi bir niteligin olsun, her degisiklik, bir küme parçacigin baska bir küme üstüne yapmis oldugu fiziksel etkinin sonucu gibi anlasilmak gerekiyordu. Nitekim Descartes, cisimlerin agirligini, çevredeki eter parçaciklarinin cisimlerin üst yüzüne yapmis olduklari etkiden ileri geliyormus gibi açiklamaktaydi. Aristoteles’in etkili nedenleri, itmeler ve çekmeler, degisiklik açiklamasinda artik egemen durumdaydi. Parçaciklar arasinda mekanik-olmayan etkilesimlere izin veriyormus gibi genis çapta yorumlanan Newton’un yapiti bile etkili nedenin egemenligini kirmak için pek az bir sey yapabilmisti. Elbet, salt mekanizme son vermeye de çalismisti; ama Newton’un uzaktan etkiyi getirmesi, varolan açiklama ölçütlerinin gerici bir çignenisi gibi gören kimselerce genis ölçüde saldiriya ugramisti. (Hakliydilar. 18. yy bilim adamlari, her bir görüngü türü için yeni bir kuvvet ise karistirabiliyordu. Birkaçi bu yolu tutmaya baslamisti). Ama Newton’cu kuvvetler, genel olarak, temas kuvvetlerine benzesimleri içinde isleniyordu ve açiklama da her seyden önce mekanik niteligini koruyordu. Özellikle fizigin daha yeni kesimlerinde-tüm 18. yy boyunca açiklama, etkili nedenler çerçevesinde yürütülmüstü genis ölçüde.
Bununla birlikte, 19, yy’da, ilkin mekanikte baslamis olan bir degisiklik, fizigin bütününe yavas yavas yayilmisti. Bu alan giderek daha matematiksel oldugu için, açiklama da giderek daha uygun biçimlerin sergilenmesine ve onlarin sonuçlarinin türetilmesine bagli kalmaya baslamisti Özünde degilse de yapisinda, açiklama yine Aristotelesçi fizigin yapisindaydi. Özel bir fiziksel görüngünün açiklanmasi istendiginde, fizikçi uygun bir diferansiyel denklem yazacak ve ondan söz konusu görüngüyü belirlenmis sinir kosullariyla birlesik olarak çikarsayacakti. Evet, dogru, o zaman da diferansiyel denklemleri seçmesini temellendirmek istenecekti kendisinden. Ne var ki bu istek açiklama tipine degil, özel bir formülasyona yöneltilmis olacakti. Dogru ya da yanlis bir denklem seçmis olmak önemli degildi, diferansiyel bir denklemdi o; yani, olup bitenlerin açiklamasini saglayan bir biçimdi. Ve denklem de bir açiklama olarak daha fazla bölünemezdi. Ciddi bir saptirmaya ugratmaksizin, zaman bakimindan etkiden önce gelen, hiçbir etkin eyleyici ya da yalitik bir neden çikarilamazdi ondun.
Sözgelimi, Mars gezegeninin niçin elips bir dolancada devindigi sorununu ele alalim. Yanit, çekimin karisyle ters orantili, karsilikli bir etkilesim içinde, iki kati cismin olusturdugu yalitik bir dizgeye uygulanan Newton yasalarini sergiler. Bu ögelerden her biri, bu açiklama için esastir; ama hiçbiri de görüngünün nedeni degildir. Açiklanacak görüngüden önce de gelmezler, es zamanli olurlar ya da ondan sonra gelirler daha çok. Simdi Mars gezegeninin özel bir zamanda niçin gökyüzünde özel bir konumda oldugu gibi, daha sinirli bir sorunu ele alalim. Yanit, bir öncekinden saglanabilir, daha önceki bir zamanda Mars gezegeninin hizinin ve konumunun, denkleminin çözümüne sokulmasi yoluyla. Bu sinir kosullari, yasalardan yapilan bir çikarimla, açiklanacak bir olaya baglanmis olan daha önceki bir olayi betimlerler. Ancak o, sonsuz sayida baskasinin yerine geçebilecegi önceki olaya, Mars gezegeninin daha sonra belirtilen bir zamandaki konumunun nedeni diyebilmek sansini elden kaçirir. Eger sinir kosullar nedeni verirse, o zaman da nedenler açiklayici olmaktan çikar.
Bu iki örnek, bir ikinci yönden de aydinlaticidir ayrica. Bunlar, en azindan bir fizikçinin öbürüne sormamasi gereken sorulara yanitlardir. Yukarida yanit olarak gösterilenler, fizikçilerin kendileri için koyabilecekleri ya da ögrencileri için ortaya çikarabilecekleri problemlere çözüm olarak, daha gerçekçi bir yolla belirlenebilirler. Simdi bunlara açiklama adini veriyorsak, sebe i sudur: Bunlar bir kez ortaya konup anlasildiktan sonra, artik sorulacak hiçbir soru kalmaz: Fizikçinin açiklama olarak saglayabildigi her sey, artik verilmis olur. Bununla birlikte, daha baska baglamlar da vardir ve bunlarin içinde benzeri sorular çok sorulabilir ve bu baglamlarda yanitin yapisi da degisik olabilir. Diyelim ki Mars gezegeninin yörüngesinin (dolancasinin) elips biçiminde olmadigi ya da özel bir zamandaki konumunun sinir kosullara bagli, Newtoncu iki cisim sorununa getirilen çözümle öngörülmüs bulunan bir konunun tipatip ayni olmadigi gözlemlenmistir. O zaman fizikçi neyin aksadigini, deneyin beklentilerinden niçin ayrildigini sorar ( ya da görüngüler iyice anlasilmadan önce sormustur). Bu durumda yanit da özgül bir nedeni ortaya çikarir-burada, baska bir gezegenin genel çekimsel etkisidir bu. Düzenliliklerden farkli olarak, aykiriliklar da dar anlamda nedensel olan terimlerle açiklanirlar. Aristotelesçi fizige benzerlik bir kez daha çarpici bir biçimde karsimiza çikiyor. Biçimsel nedenler, doganin düzenini, etkili nedenler de onun düzenden yarilislarini açiklar. Ama artik düzensizlik de düzenlilik gibi fizik alanina girmektedir.
Gök mekaniginden alinan bu örnekler, mekanigin öbür bölümlerinden ve akustik biliminden, elektrikten, optik biliminden ya da geç 18. yy’da ya da erken 19.yy’da bu konular gelistigi için, termodinamikten örneklerle çogaltilabilir. Ama sorun artik zaten aydinlanmis olmalidir. Bununla birlikte vurgulanmasi gereken bir nokta daha vardir: Bu alanlardaki açiklamalarla Aristotelesçi açiklama arasindaki bu benzerlik sadece yapisaldir. 19. yy fizik açiklamasinda ortaya konmus olan biçimler hiç de Aristoteles’inkiler gibi degildir; tersine 17. ve 18. yy’larda egemen olan Karteziyen ve Newton’cu biçimlerin matematiksel degiskenleridirler daha çok. Bu mekanik biçimlere yapilan kisitlama, bununla birlikte, 19.yy’in son yillarina degin sürmüstür yalniz. Sonra, elektromanyetik alan için Maxwell denklemlerinin benimsenmesiyle ve bu denklemlerin mekanik bir eter yapisindan türeyemeyeceginin kabul edilmesiyle, fizikçinin açiklamalarda kullanabildigi biçimler listesi büyümeye baslamistir.
20.yy’da sonuç olarak ortaya çikan sey, fiziksel açiklamada bir devrimin daha olmasiydi; ama bu kez devrim açiklamanin yapisinda degil, özündeydi. konuk meslektasim Halbwachs, onun ayrintilarinin birçoguna isaret etti. Ben de burada sadece, çok genis birkaç genelleme yapacagim onun üstüne. Yalnizca matematiksel denklemlerle tanimlanabilen ve biçimsel özellikler tasiyan, mekanik-olmayan köklü bir fiziksel kendilik olarak elekromanyetik alan, fizige alan kavraminin sadece bir giris noktasiydi. Çagdas fizikçi daha baska alanlar da biliyor ve bunlarin sayisi da her gün artiyor. Büyük bir kesimiyle, 19.yy’da bilinmeyen olaylari açiklamakta bile kullaniliyorlar; ama ayrica sözgelimi elektromanyetizmde daha önce kendilerine yarilmis olan kimi alanlardaki kuvvetleri yerlerinden de ediyorlardi. 17. yy’da oldugu gibi bir zamanlar açiklama olan sey, artik bir açiklama degildir. Öte yandan yalniz alanlar da degil, yeni bir tür ya da kendilik degisiklige karismaktadir. madde de mekanik bir yolla akla gelmeyecek biçimsel özellikler kazanmistir-özgül açisal moment (spin),tüm-esitlik (parite), yabinsilik vb- bunlarin her biri yalniz matematiksel çerçevede betimlenebilmektedir. Son olarak, kökü kasinamayan açikça olasici bir ögenin fizige girisi, açiklama yasalarinda baska bir köklü degisiklige neden olmustur. Simdi, gözlenebilir görüngüler üstüne iyi-kurulmus sorular vardir; sözgelimi, bir alfa parçacigi bir çekirdekten ayrildigi zaman, fizikçilerin söyledigine göre, ilkece, bilimin yanitlayamayacagi bir sorundur bu. tek tek olaylar olarak alfa parçacigi salimi ve daha birçok benzeri görüngünün nedeni yoktur. Onlarin saklayacak herhangi bir kuram, kuantum kuramini yikacaktir, ona basit bir ekleme yapmaktan çok. Fizik kuramin daha sonraki bir dönüsümü belki bu görüsü degistirecek ya da ilgili sorularin sorulmasini olanaksiz kilacaktir. Ama su anda fizikçilerin pek azi, nedensel gedige bir yetersizlik gözüyle bakmaktadir. Bu gerçek de nedensel açiklama konusunda bize bir seyler ögretir.
Bu kisa taslaktan özetle ne çikmalidir? minik bir özet olarak diyecegim ki: Dar anlamdaki neden kavrami,17. ve 18. yy’lar fiziginin yasamsal bir parçasi olsa da, 19. yy’da önemi azalmis ve 20. yy’da da neredeyese yok olmustur. Baslica ayriksi durumlar, varolan fizik kuramini çigner gibi görünen, ama gerçekte çignemeyen olusumlarin açiklanmalaridir., Aykiriligin özel nedenini ortaya çikararak, diyecegim, sorunun ilk çözümlenmesinde gözden kaçmis olan ögeyi bularak, bunlar açiklanirlar. Ne ki, bu durumlar disinda, fiziksel açiklamanin yapisi, biçimsel nedenleri çözümlerken Aristoteles’in gelistirdigine sikica benzemektedir. açiklamalarin ilgili olduklari kendiliklerin birkaç belirtmis, dogustan özelliklerinden etkiler çikarilmaktadir. Onlardan çikarsanan açiklamalarin ve bu özelliklerin mantiki statüsü,Aristoteles’in biçimlerininkiyle aynidir. Fizikte neden, yine genis anlamdaki neden olmustur, diyecegim, açiklama olmustur.
Ancak, eger, çagdas fizik kanitlamalarinin nedensel yapisiyla Aristoteles fizigine benziyorsa, günümüzde fiziksel açiklamada yer alan özel içimler, Antikite ve Ortaçag fizikçilerinkinden kökten farklidir. Yukarida yapilan kisa sergilemede bile, fiziksel açiklamada doyurucu bir biçimde isleyebilen biçim tiplerinde iki büyük geçis gördük: Nitel biçimlerden (dogustan gelen agirlik ya da hafiflik) mekanik biçimlere ve sonra mekanik olanlardan matematiksel olanlara geçisleri. Daha ayrintili bir açiklama, birçok ince geçisleri de otaya koyabilecektir. Bu türden geçisler yine kisa ve dogmatik olmak zorunda olsa da yorum isteyen bir dizi soruyu ortaya çikarir: Açiklama yasalarinda bu gibi degisiklikleri doguran nedir? Bunlarin önemi nedir? Eski açiklama biçimi ile yenisi arasindaki baginti nedir?
Bu sorularin birincisiyle ilgili olarak diyecegim ki, fizikte yeni açiklama yasalari, yeni kuramlarla dogmustur ve büyük bir ölçüde onlarin üzerinde asalak olarak yasarlar. Yani fizik kuramlari,Newton’unkiler gibi yeni görüsün daha önce çözülemeyen sorunlari çözmedeki ustaligini kabul ettikleri halde, buna karsilik yine de onun hiçbir sey açiklamadigi üzerinde duran kimselerce birçok kez reddedilmistir. Daha sonraki kusaklar, gücü dolaysiyla yeni kurami kullanmak üzere yetistirilmisler ve genellikle onu açiklayici da bulmuslardir. Bilimsel bir kuramin pragmatik basarisi, onun ortaklasa açiklayici biçiminin daha sonraki basarisina güvence saglar gibidir. Ancak açiklayici kuvvet, uzun bir süre sonra gelebilir. Birçok çagdasimizin kuantum mekanigi ve görelilikle deneyi göstermektedir ki insan, derin bir inançla yeni bir kurama inanabilir; ama yine de açiklayici olarak onu benimseyebilmek için yeni egilim ve aliskanliktan da yoksun olabilir. Bu yalniz zamanla gelir; ama simdiye degin her zaman da gelmistir
Yeni kuramlarin sirtindan geçinme (asalaklik), yeni açiklama biçimlerini önemsizlestirmez. Fizikçinin dogayi anlama ve açiklama çabasi, çalismasinin temel bir kosuludur. kabul edilen açiklama yasalari hangi sorunun henüz çözülmesi gerektigini, hangi görüngülerin açiklanmamis oldugunu kendisine söyleyen seylerin bir bölügüdür. Dahasi, bir bilim adami, hangi sorun üzerinde çalisirsa çalissin, yürürlükteki açiklama yasalari onun basarabilecegi çözüm türlerini kosullandirmakta çok ise yarar. Herhangi bir dönemin bilimi, bu bilimde çalisanlarin kabul ettigi açiklama kavranilmadan anlasilamaz.
Son olarak, fizikte neden kavramlarinin gelismesindeki dört evreyi ana çizgileriyle gösterdikten sonra, bunlarin kurdugu ardisiklikta herseyi kapsamina alan bir örüntü görülebilir mi acaba diye soruyorum. Çagdas fizigin açiklayici yasalarinin, örnegin, 18. yüzyilinkilerden daha ileri oldugu ve 18. yüzyilinkilerin de Antikite ve Orta Çag’dakileri asmis oldugu makul olarak söylenebilir mi? Bir anlamda olumludur yanit açikça. Bu dönemlerin her birinin fizik kurami kendisinden önce geleninkinden genis ölçüde daha güçlü ve kesindi. Açiklama yasalari fizik kuraminin kendisiyle büsbütün birlesmis oldugu için, zorunlu olarak ilerlemeye katilmis olmaliydilar. Bilimin ilerlemesi, hiç görülmedik daha ince görüngülerin açiklanmasina yol açar. Ne var ki açiklamalar degil, sadece görüngülerdir açik bir anlamda daha incelmis olanlar. Içinde islerlik gösterdigi kuramdan bir kez ayrildiktan sonra, agirlik, merkeze yönelik dogustan gelen bir egilimden farlidir büsbütün: alan kavrami da kuvvet kavramindan farklidir kesinlikle. Kendilerini çagristiran kuramlarin açiklayabilecekleri seye yollama yapmaksizin, açiklayici aygitlar olarak kendi baslarina ele alindiklarinda,fiziksel açiklama için kabul edilebilen çikis noktalari,içkin olarak,bir sonraki çagda bir önceki çagdakinden daha ileri görünmezler. Giderek bir anlamda, açiklayici kiplerdeki devrimler, geriye dönük de olabilirler. Inandirici olmaktan uzaksa da bu kanit, bir bilim ilerledikçe, açiklamalarda her zaman artan sayida kesinkes farkli biçimlerini kullanildigini da belirtmekten geri kalmaz. Açiklama bakimindan bilimin sadeligi, tarihsel zamanla birlikte azalmis olabilir. Ama bu savin incelenmesi, baska bir denemeyi gerektirecektir; yalniz onu ele alma olanagi bile, burada, yeterli görülebilecek bir vargi demektir. kendi baslarina incelendiklerinde, açiklama ve neden fikirleri, türemis olduklardi bilimce bunca açiklikla sergilenmis olan anligin o ilerleyisi üstüne hiçbir açik kanit saglamazlar.”
Kuantum mekaniginin temel dalga denklemini yazan Erwin Schrödinger (1887 – 1961) de sonraki yorumlari kabullenmeyenler arasindadir…Schrödinger, sonuçta kuramdan (gelismesine katkida bulunduguna pisman oldugunu söyleyecek kadar!) sogudu. Bundan sonra o da Einstein gibi kuramin “mantiksizligini” çarpici biçimde ortaya koyacak örnekler aramaya koyuldu. 1935’te ortaya koydugu “Schrödinger’in Kedisi” adi ile anilan düsünce deneyi bunlarin en ünlüsüdür. Ayni yil Einstein,Podolski ve Rosen, ” EPR Deneyi” adiyla bir düsünsel deneyle kuantum kuraminin aldigi biçimi elestirmeye çalistilar. Ama zaman Schrödinger’i ve Einstein’i degil, kuantum kuramini hakli çikardi. Simdi Schrödinger’in düsünce deneyini görelim.
Saglikli bir kediyi hava alabilen bir kutu içine koyalim. Kutuda zehirli bir gaz sisesi bulunsun ve bu gazin siseden salinmasini saglayacak mekanizma, bozunma yari ömrü 1 saat olan bir radyoaktif parçacik ile kontrol edilsin. Bu mikroskobik parçacigin davranisini ancak kuantum mekanigi ile ifade edebiliriz, fakat simdi makroskobik bir sistem olan kedinin kaderi de artik parçacigin davranisina baglanmis oluyor. Schrödinger’in iddiasina göre 1 saat sonunda kedinin canli ve ölü olma olasiliklari esit. Dalga fonksiyonunun anlami ‘ya bozunma oldu ve kedi öldü ya da olmadi ve kedi hayatta’ gibi uç iki olasiligi anlatmaktan ibaret degil. Schrödinger’in analizi dogru ise kuantum kurami, (birisi bakip durumu bu iki seçenekten birine indirgeyene kadar) kedinin iki durumunun yan yana bulundugunu söylüyor.Yari ölü-yari diri. Schrödinger, bu kadar mantiga zit bir kuramin düzeltilmeye muhtaç oldugu sonucuna variyor. Buna karsilik birçok fizikçi (Hawking, Gell-Mann ve baskalari) bu problemin yapay oldugu görüsündeler.”
Schrödinger’in Kedisi Deneyi Nasil Yorumlanmali?
Bir kere atomik ve moleküler dünyanin olasilik düsüncesi makrodünyaya tasinmis bulunuyor.Çünkü gözlem yapmadigimiz sürece kenidinin ölü ya da diri oldugunu bilemeyiz.Buradaki yanit da “Kedi yüzde elli ölü,yüzde elli diri” yorumundan çok, ölü ve diri olma olasiligi esit anlamina gelmektedir.
Stephan Hawking (1942-…) söyle diyor: “Kanimca, modelden bagimsiz bir gerçeklige karsi dile getirilmeyen inanç, bilim felsefecilerinin kuantum mekanigi ve belirsizlik ilkesi konusunda karislastiklari güçlüklerin altindaki nedendir. Schrödinger’in kedisi denen ünlü bir düsünce deneyi vardir. Bir kedi kapali bir kutunun içine yerlestirilir. Ona yönelik bir silah vardir ve belirli bir yönde bir radyoaktif çekirdek bozunursa silah ates alacaktir, bunun gerçeklesmesinin olasiligi yüzde 50’dir. (Bugün, yalnizca bir düsünce deneyi olarak bile, hiç kimse böyle bir sey önermeye cesaret edemez, fakat Schrödinger’in zamaninda hayvanlarin özgürlügü kavrami henüz duyulmamisti).
Eger biri kutuyu açarsa kediyi ya ölü ya canli bulacaktir. Fakat kutu açilmadan önce kedinin kuantum durumu ölü kedi durumuyla kedinin canli oldugu durumun bir karisimi olacaktir. Bazi bilim felsefecileri, bunun kabul edilmesini çok güç bulurlar. Insanin yari hamile olabilmesinden öte kedinin yari vurulmus,yari vurulmamis olmasi mümkün degildir Onlarin içinde bulunduklari güçlük,dolayli olarak bir nesnenin belirli bir tek geçmise sahip oldugu klasik bir gerçeklik kavramini kullanmalarindan kaynaklanir. Kuantum mekaniginin temeli, farkli bir gerçeklik görüsüne sahip olmasidir. Bu görüste bir nesne yalnizca bir tek geçmise degil,mümkün olan tüm geçmislere sahiptir. Çogu durumda belirli bir geçmise sahip olma olasiligi,biraz farkli bir geçmise sahip olma olasiligini siler,fakat belli durumlarda komsu geçmislerin olasiliklari birbirini güçlendirir. Nesnenin geçmisi olarak gözlemledigimiz sey, bu güçlendirilmis geçmislerden biridir.
Schrödinger’in Kedisi durumunda güçlendirilmis olan iki geçmis vardir. Birinde kedi vurulmustur,digerinde ise canli kalir. Kuantum kuraminda her iki olasilik birlikte varolabilir. Fakat bazi felsefeciler, açikça belirtmeden kedinin yalnizca bir geçmisi olabilecegini varsaydiklari için kendilerini çikmazda bulurlar. Her bir parçacigin belirli,tek bir geçmisi oldugu yolundaki varsayima ilk olarak Feynman karsi çikti. Ikinci Dünya Savasini izleyen yillarda Feynman, parçaciklarin uzay-zamanda olasi her yol boyunca,bir konumdan digerine ilerledigi önerisini getirdi. Feynman her bir yörünge ile biri dalganin boyutu-genligi biri de fazi- çukurda ve tepede bulunmasi- olmak üzere iki sayiyi iliskilendirdi. A’dan B’ye giden bir parçacigin olasiligi, A ve B’den geçen her olasi yolla ilgili dalgalarin toplanmasiyla bulunuyordu.Gündelik dünyada nesneler,bize baslangiç ve sonuç hedefleri arasinda tek bir yol ,tek bir yörünge izliyormus gibi görünür.Bu durum Feyman’in birden fazla geçmis(ya da geçmislerin toplami) kavramiyla uyum gösterir mi? Evet. Çünkü her bir yola sayilar verme kurali,büyük nesneler için yollarin katilimlari birlestiginde,biri disinda bütün yollarin birbirini etkisizlestirmesini gerektirir.Yani sonsuz yol çesitinden sadece biri,makroskopik nesnelerin harekete gözönüne alindigi sürece önemlidir ve bu yörünge de Newton’uun klasik hareket yasalarindan ortaya çikandir.
Zamanin dogasi fizik kuramlarimizin gerçeklik kavramini belirledikleri bir baska alan örnegidir. Eskiden zamanin sonsuza kadar aktiginin açik oldugu düsünülürdü, fakat görelilik kurami, zamani uzay ile birlestirmis ve her ikisinin Evren’deki madde ve enerji tarafindan egrilebilecegini veya bükülebilecegini söylemistir. Böylece zamanin dogasini kavrayisimiz Evren’den bagimiz olmaktan onun tarafindan sekillenmis olmaya dogru degismistir. O zaman, zamanin belirli bir noktadan önce kolayca tanimlanamayabilecegi anlasilir oldu; zaman içinde geriye gidilirse asilamaz bir engele, ötesine kimsenin gidemedigi bir tekillige gelinebilir. Durum böyleyse,kimin veya neyin büyük patlamaya neden oldugunu veya onu yarattigin sormak anlamli olmaz. Neden olma ve yaratmadan söz etmek, dolayli olarak, büyük patlama tekilliginden önce bir zaman oldugunu varsayar. Yirmi bes yildir, Einstein’in genel görelilik kuraminin zamanin on bes milyar yil önce bir tekillikte bir baslangica sahip olmasi gerektigi kestiriminde bulundugunu biliyoruz. Fakat felsefeciler, henüz bu fikre ulasamamislardir. Onlar hala kuantum mekanigini altmis bes yil önce(Hawking bu kitabini 1993’te yazmisti) atilan temelleri konusunda endiseleniyorlar. Fizigin kesif alaninin daha ileri gittigini kavramiyorlar.
Daha da kötüsü, Jim Hartle ve benim Evren’in herhangi bir baslangiç veya sona sahip olamayabilecegini ileri sürdügümüz matematiksel sanal zaman kavramidir. Sanal zaman hakkinda konusmam nedeniyle bir bilim felsefecisi bana siddetle saldirmistir. O : “Sanal zaman gibi bir matematiksel hilenin gerçek Evren’le nasil bir ilgisi olabilir?” demistir. Kanimca bu felsefeci teknik matematiksel gerçek ve sanal sayilar terimleri ile gerçek ve sanalin günlük dilde kullanilma seklini birbirine karistiriyor. Su sözler benim tezimi açiklar: Kendisini yorumlamakta kullanacagimiz bir kuram veya modelden bagimsiz olarak neyin gerçek oldugunu nasil bilebiliriz?
Evren’i yorumlamaya çalisirken karsilasilan problemleri göstermek için görelilik ve kuantum mekaniginden örnekler kullandim. Göreliligi ve kuantum mekanigini anlamaniz veya hatta bu kuramlarin yanlis olmalari önemli degildir. Göstermis olmayi umdugum sey,bir kuramin bir model olarak degerlendirildigi bir tür pozitif yaklasimin, en azindan bir kuramsal fizikçi için, Evren’i anlamanin tek yolu oldugudur. Evren’deki her seyi tanimlayan tutarli bir model bulacagimiz konusunda umutluyum. Bunu yaparsak bu insan soyu için gerçek bir zafer olacaktir.”
Boşaltım sistemi vücutta homeostazın sağlanmasında çok önemli bir yere sahiptir.Böbrekler, üreterler ve mesaneden oluşan boşaltım…
Büyük Atatürk'ün ölümünü takip eden günlerde, o zamanlar yalnız Avrupa'nın değil, dünyanın en güçlü günlük…
Mustafa Kemal Atatürk 1881 yılında Selânik'te Kocakasım Mahallesi, Islâhhâne Caddesi'ndeki üç katlı pembe evde doğdu.…
Eğer bir insanın başına 'elektroensephalograf' (ezberlemeniz gerekmez!) adını taşıyan bir cihaz bağlarsanız, o insanın yaydığı…