KUANTUM FİZİK DERSLERİ I

 QUANTUM PHYSICS LESSONS I

Mehmet KEÇECİ

23.04.2008

  1.  Giriş / Introduction
  2.  Klasik ve Kuantum fiziği arasındaki sınırlar
  3.  Kuantum mekaniğinin gelişiminin kaldırım taşları olan deneyleri anlamak
  4.  Kuantum Mekaniğinin (KM) kalbi olan girişim kavramları ve iç olasılık genliğini anlamak
  5.  Harici özgürlük dereceli tek-parçacıklı kuantum mekaniği: Schrödinger Denklemi
  6. İç özgürlük dereceli (ör: spin vs…) çok cismin kuantum fiziği ve ötesi.
  7. KM bazı resmi yapıları (Operatörler, beklenen değer, komütatörler, Dirac gösterimi)
  8. Fiziksel yorum, ölçüm, belirsizlik, korelasyon ve karışıklık ile matematiksel yapı (Schrödinger denklemini kısmi Diferansiyel denklemmiş gibi) arasındaki ilişkiyi anlama
  9. Önemli KM sistemleri ile çalışma: Harmonik osilatör, hidrojen atomu.

Bu dersin sonucunda elde edeceğiniz kazanımlar

  1. Kuantum Mekaniğinin tek-parçacık probleminin bir ve 3 boyutlu çözümü (Saçılma, tünelleme, sınır durumları)
  2. Matematiksel varlıkların fiziksel yorumlarını vermek (Operatörler, dalga fonksiyonu, farklı tabanlarda hal tasviri (temsili), Fourier dönüşümü, Heisenberg belirsizlik ilişkisi)
  3. Kuantum Mekaniğindeki girişim etkilerinin önemini anlamak ve takdir etmek (olasılık genliğinin artısı)
  4. Rölavistik olmayan Kuantum Mekaniği.

Klasik Mekaniğin (KM) Hataları ile Problemleri

  1. Klasik Mekaniğinin mikroskobik seviyedeki hataları
  2. Klasik Mekaniğinin açıklayamadıkları.
  1. Ör: Bireysel atomların kararlılığı.
  2. Atomun yayım tayfları
  3. Moleküler bağlar
  4. Kimyasal özellikler ve kimyasal reaksiyonlar.
  5. Katıların özellikleri

Kaynaklar / References

  1. Gasiorowicz
  2. French & Taylor
  3. Feynman, Lectures on Physics
  4. Vladan Vuletic
  5. MIT Kurs Notları

 

EVREN, BİLİNMEYEN VE YARATICI.

1) KARA DELİKLER

   

Gökbilimci Laplace beş ciltlik Gök Mekaniği’nin bir kopyasını Napolyon’a sunar.

İmparator kitabın yapraklarını hızla çevirir;

“Bu koca kitabı evrenin yaratıcısından bir kere bile söz etmeden yazmışsın, öyle mi?” der.

“Öyle bir varsayıma hiç ihtiyacım olmadı, efendim” der Laplace .

“Boş başlarız” diyor Ernst Bloch.

Doğru değil! Boşlukta başlıyoruz.

Çekimsiz ortam. Gerçek ağırlığımızı burada ölçmek mümkün değil, o kadar. İnsanın ağırlığı, ruhunun darası alındığında ortaya çıkar. Dünyayı gözlerimizden ibaret sayıyoruz. Dün, bugün, yarın, daha uydururken inanmaya başladığımız yalanlar. “Bir zamanlar ülkenin birinde bir kral yaşarmış” diye başlayan bir masal gibi geçmiş. Tarih diye okuduklarımız modern masallar. Biz aynı pusulasız geminin, hayalet tayfaları…

Bir şeyler eksik. Resimdeki yedi yanlışı bulmaktan kolay, ezberimizdeki düne ait yanlışları bulmak.

Dün, yoldan çıkınca, yarın da yörüngesiz dolaşıyor. Doğru, “Boşluk Bakışlarımızın Biçimini Alıyor” , ama insanın asıl boşluğu içinde yaşanıyor ve o her seferinde içine bakmayı unutuyor. Kendimizi bugüne ait bilgilerle nasıl çıkılmaz bir lâbirente hapsetmişiz?

Elimizde cetveller, kolumuzda saat, sırtımızda kâinatın sırları. Ya bu yük çok ağır, ya bu harita yanlış. ()

Bilgi, zannettiğimiz pek çok şey, algılarımızı bozan ve belleğimizdeki asıl verileri silen bir tür virüs mü aslında?

Gerçek bilgi ne?

Dünya yuvarlak olduğu ispat edilene kadar düzdü. Mutlak doğru, doğrunun değişebilirliği mi? Pek çok şeyden şüphe etmeliyiz o halde. Bütün bilgilerimizi, yeniden test etmeliyiz. Ezberletilen her bilgi, insanın özgür iradesini köleleştiren bir vesika mı?

Ne kadar az bilirsek, dünyayı o kadar çok mu kavrarız.

Yoksa, insanın kaderi, gözleri görmeyen şairlerin kehânetlerinde mi gizli?

Sorular sorular… Çıldırtan sorular… Bu soruların kolay bir cevabı olmalı.

DİN Mİ BİLİM Mİ?

BİLİM Tanrıtanımaz olmak için bile, Tanrı’nın var olduğunu kabul etmek zorunda olduğunu kavrayacak kadar rasyoneldir.

Düne kadar fizikçiler ve teologlar, iki ayrı Tanrı fikrinden hareket ettiler; bir yanda duaların ve diğer yanda fizik yasalarının Tanrısı.

İslâmiyet”in, Musevîliğin, Hıristiyanlığın ya da Budizmin yaradılış teorilerinde ortak bir payda olduğunu gözleyen bilim, artık eskisi kadar küstah değil.

Fizik bilimi henüz çoklu-evrenin gizemini çözecek yetenekte olmadığının farkında, yeni paradigmalar kuruyor. Bilimle uğraşan pek çok kişi bugün, yeterince akıllı olmadıklarının farkına varacak kadar zeki olmadığını biliyor.

Bilim uzun zamandır evrenin kendisiyle ilgilenen bir paradigma kaymasının peşinden gidiyor. Bükülmüş uzay-zaman kavramını doğuran bu paradigma kaymasına göre; evren küçük bir hiper- kabarcıktır ve Büyük Patlama (Big Bang) nedeni ile çok büyük bir hızla genleşmektedir. Bu teoriye göre; uzay, ölen bir yıldızın etkisiyle yoğunlaşabilir, yırtılabilir ve eğrilip bükülebilir. Bu ölen yıldız “kara delik” dir. Bu nedenle, kara delikler, evrenin kendisi, yani bilinemeyendir.

Nobel ödüllü nörofizyolog Sir John Eccless, evrenin nedenlerle donatıldığı görüşünü benimseyenlerin çoğunun, bir tür antropoloji ilkesi oluşturmaya çalışan evrenbilimciler ve kuramsal fizikçiler arasından çıktığına dikkat çeker .

Bilim tarihçisi Derek Gjerten, pek çok önemli filozofun, kendi zamanlarının bilimine hiçbir zaman egemen olmadıkları halde yine de yaşamlarının bir bölümünde profesyonel bilim adamı olarak çalıştıklarını fark edenlerden.

“Locke ve Lotze hekimdiler, Whitehead, Frege ve Ramsey matematikçiydiler, Witgenstein mühendisti, Michael Polanyi kimyagerdi, Shlick fizikçiydi, James Ward fizyolog ve Willam James de psikologtu. Daha yakın zamanlarda bilimde etkin biçimde kariyer sahibi olmasalar da CD. Broad, Karl Popper, S.E. Toulmin, W.V. Quine, Rudalf Carnap gibi birçok filozofun matematikte ya da fizikte önemli dereceleri vardı. Ayrıca kimileri Nobel ödülü olan ve bilimsel uğraşlarına devam ederken felsefi meselelerle ilgilenen önde gelen bilim adamlarıdır. Örneğin kuramsal fizikçi olan David Bohm, birçok kez kuantum kuramının sansasyonel yönünün daha az paradoksal görüneceği felsefi yapısına ilişkin çalışmalar yapmıştı” . Arthur Koestler, “çağdaş fizikçi, atom-altı parçacıkların ve üst gökadasal (süper galaktik) boyutların alanına girdikçe daha fazla paradoksla ve sağduyuyla bağdaşmayan yapılarla karşılaşacaktır ve görünürde olanaksız olana karşı daha düşünceli olacaktır” derken hiç de haksız sayılmaz.

Maddenin tek bir kaynaktan meydana geldiği fikrini yani, “Temel Alan”ı savunanlar, atom taneciğinin aynı anda iki ayrı yerde olabilmesine, ışık yılı uzaktaki olaylara anında tepki vermesini ve uzay boşluğunda, evrendeki tüm yıldızların oluşturduğundan fazla enerjinin var olması ile delillendirirler. Richard Dawkins gibi doğal seçilimin, ileriyi görmeden, sonuçları hesaplamadan hareket eden “kör bir saatçi” olduğu tezine inananların ise “Yine de doğal seçilimin yaşayan sonuçları, usta bir saatçinin tasarımların akla getiriyor” demekten kendilerini alamamaları ne ilginç değil mi? Saatçi’nin hakkı saatçiye…

SAATÇİ VAR MI YOK MU? KÖR MÜ DEĞİL Mİ?

Aziz Thomas Aquinas Tanrı’nın varlığını ispatlamayı denediği, “kozmolojik kanıt”ında; bir “ilk harekete geçirene inanır” (İlk Muharrik İlkesi) Birisi birinci nesneyi harekete geçirir, bu da ikinci nesneyi harekete geçirir ve böylece evrenin harekete geçer; “Bu nedenle mutlaka bir Tanrı, ilk hareketi başlatan, mevcut olmalıdır”. Teolojik kanıt, “ilk tasarlayana” dayanır. Ontolojik kanıt ise, “Tanrı o kadar kusursuzdur ki mutlaka var olmalıdır” der.

Modern bilim, Tanrı’nın varlığına dair bu üç kanıtı ciddiye almaz.

Çoğu araştırmacılar, “ilk hareketi sağlayan” yerine, Büyük Patlama (Big bang)’yı koyar; “Enerji korunduğu için atomlar sürekli hareket ederler. Atomların gerçekten bir yaratıcıya ihtiyaçları yoktur” der.

Evrim teorisi teolojik kanıtı da yok saymaya çalışmıştır. XVIII. yüzyıl tanrıbilimcisi William Paley, Doğal Tanrıbilim kitabında çok bilinen bir hikâye anlatır. Günün birinde yolumuz daha önce hiçbir insanın daha önce ayak basmadığı bir çalılıktan geçer. Ayağımız bir taşa takılır, taşın oraya nasıl geldiğini bilemez; “Herhalde ezelden beri burada diye düşünebiliriz. Ancak aynı yerde bir saat bulursak, saatin daima orada olduğunu asla düşünmeyiz” der. Saat bir tasarımdır. Yayları, dişlileri, çarkları ayrı ayrı imal edilmiş bir nesnedir. Saati tasarlayan ve yapan biri olmalıdır. Paley, bir saatin işleyişine neden olan her parçanın, tabiatta de karşılığının bulunabileceğine inanır. Üstelik tabiatın işleyişinde “tüm öngörüleri aşan daha da yüce bir görünüm vardır” derken, nasıl teleskopun görmeye yardımcı olmak üzere yapılmışsa, göz de görmek için tasarlanmıştır sonucuna ulaşır.

Akıllı tasarım fikrine sıcak bakan araştırmacılar “Her saati yapan bir saatçi vardır” sözlerinden ilham alırlar.

Darwin’in “evrim” tezini savunanlar, insanların tesadüfî bir doğal seçim yoluyla var olduğu fikrine inanırlar, yani ortada saat de saatçi de yoktur (maymunlar zaten saate ihtiyaç duymazlar).

Doğal seçilime itibar eden, ancak bunun bir adım ötesine giden bazı bilim insanları ise konuya daha farklı yaklaşırlar.

Gen Bencildir ve Tanrı Yanılsaması kitaplarının da yazarı zooloji profesörü Richard Dawkins;

“Doğal seçilim geleceği planlamaz, geleceği görme yetisi yoktur. Doğal seçilimin doğanın saatçisi olduğu söylenecekse bu saatçinin “kör” olduğu eklenmelidir” der.

KAYNAKÇA

Simon Pierre Laplace, kısa bir dönem de Napolyon’un da İçişleri Bakanlığını yapmış, fizikçilerin “Laplace Şeytanı” diye andıkları kavramın isim babası olan bir gökbilimcidir. Gerçeği tahmin etmenin en iyi yolunun doğru cevabı hesaplamak değil de en yanlış olanı hesaplamak olduğunu kanıtlayan Olasılığın Analitik Teorisi’ni (1812), daha sonra da, Olasılık Hakkında Felsefi Denemeler’i yayımlamıştır.

Vincent Cronin’in The View from Planet Earth isimli kitabından alınan bu hikâyeyi, Adrian Berry, TÜBİTAK yayınları arasından çıkan Bilimin Arka Yüzü’nde anlatır (s. 261).

Paul Eluard’ın, “Ne plus partager” (1926) adlı şiirindeki, “L’Èspace a la forme de mes regards” (Boşluk bakışlarmın biçimini taşıyor” mısraı, Fransa Bilim Akademisi CNRS’nin araştırma bölümünü yöneten astrofizikçi Hubert Reeves’in tuttuğu günlüğün, onun insana ve tabiata ilişkin gözlemlerini içeren bir çeşit “kozmik dua” kitabının da adıdır (TÜBİTAK, 2001).

3 William Paley, “Naturel Theology or Evidences of the Existence and Attributes of the Deity Collected from the Appearances of Nature” (Doğal Tanrıbilim ya da Doğanın Görünümlerinden Toplanan, Yaradan’ın Sıfatlarına ve Varlığına İlişkin Kanıtlar),

1802. Richard Dawkins, Kör Saatçi, TÜBİTAK yay.;

Tanrı Yanılgısı, Kuzey y. J. C. Eccles, The Human Mystery, Londra, ders 10. Derek Gjertsen, Bilim ve Felsefe, 2000, Say y., s. 11. A. Koestler, The Roots of Coincidence, Londra, 1974, s. 50.

Albert Einstein (öl:1955), hiçbir şeyin ışık hızını geçemeyeceğine inanıyordu,

tesadüflerin bile…

   

De Moivre, “Olasılık Teorisi”nin temellerini atmakla kalmıyor; matematiği zarlar ve oyunlarla açıklıyordu.

Moivre, kitabında şansın aslında yanılsama olduğunu, gelişigüzel gibi görünen her şeyin fiziksel bir nedeni olduğunu iddia eder.

Tanrı zar atmaz

700’lerin başında, Londra’da, yaşayan Abraham De Moivre adındaki bir matematikçi, kumarbazlar için olasılıklar hesaplayarak geçimini sağlamış. Yaklaşık on yıl bu işi yaptıktan sonra, teorilerini Şans Doktrinleri isimli, 52 sayfalık küçük bir kitapta toplayan De Moivre, “Olasılık Teorisi”nin temellerini atmakla kalmıyor; matematiği zarlar ve oyunlarla açıklıyordu.

Moivre, kitabında şansın aslında yanılsama olduğunu, gelişigüzel gibi görünen her şeyin fiziksel bir nedeni olduğunu iddia eder.

Nobel ödüllü fizikçi Wolfgan Pauli gibi pek çok fizikçinin “Tanrı’nın ayırdığını hiçbir kul bir araya getiremez” diye suçladığı Einstein, parçaları birleştirmeye çalışıyordu. (fizikçiler genellikle bir şeyi en küçük parçasına kadar ayırmaya uğraşırlar).

Kuşkusuz Einstein, “evrenle kumar oynanmayacağını” biliyordu.

“Tanrı zar atmaz” sözleriyle evrenin olağanüstü bir düzenle var olduğuna inandığını söylüyor; ama yine de, “Kozmik Teori” ile temel kuvveti, kütle çekimini, elektromanyetizmayı, iki nükleer kuvveti birleştirip, evrendeki tüm kuvvetleri küçük bir denkleme sığdırarak, “Tanrı’nın zihnini okumayı” umuyordu.

Her sabah uyandığında güne; “Eğer Tanrı olsaydım, evreni, bizi yöneten fizik yasalarını nasıl yaratırdım?” diye başlayan Einstein, hiçbir şeyin ışık hızını geçemeyeceğine inanıyordu, tesadüflerin bile… “Tanrı’nın evrenle kumar oynadığına inanmam” sözü ile atomaltı parçacıkların hareketlerini öngören kuantum teorisine hep mesafeli durdu. Kuantum mekaniği henüz emekleme aşamasındaydı.

(Einstein doğru düşünmüş fakat yanlış açıklamıştır: Kuantum mekaniğinin ortaya koyduğu olasılık yasası doğru fakat bu yasanın kapsadığı alan everenle sınırlıdır yani bu yasaya Yaratıcı tabii değildir. Einstein”ın yanılgısı sanki bu yasaya Yaratıcıda dahilmiş gibi düşünmüştür. Halbuki belirsizlik yasası maddi evren için geçerlidir. Maddeye, Enerjiye, Zamana ve Kanunlara tabi olmayan daha doğrusu onları yaratanın bu yasaya tabii olduğunu düşünmek Yaratıcıyı evrenle sınırlamak demektir. O zamanda yaratıcının Mutlak Yaratıcı olma vasfını ortadan kaldırıp yaratıcıyı evrene eş görmek demek olur. Bu ise Yaratıcı için ve Yaratıcı mantığı için kabul edilemez bir açıklamaktır.)

BİLİMİN GELDİĞİ SON NOKTA

“Sen bir çiçeği ezemezsin / Bir yıldızı rahatsız etmeden” sözü doğru olabilir miydi?

Birbirlerine uzak nesneler, görünürde aralarında hiçbir bağ olmasa da birbirlerinden etkileniyorlar mıydı? Uzmanlar uzun süre, bölünebilirlik ve yerellilik ilkesini kabul ettiler yani, “Eğer iki sistem bir zaman periyodu içinde birbirlerinden dinamik olarak soyutlanmışlarsa, birinci sistem üzerindeki ölçüm, ikinci sistem üzerinde gerçek bir değişiklik yapamaz” ya da Einstein’ın savunduğu “hiçbir etki ışık hızından daha hızlı yayılamaz.” 1964’te İskoç fizikçi John Bell, oluşturduğu kuramla Einstein’ın belirsizlik ilkesini ve hiçbir şeyin ışıktan hızlı olamayacağı tezini çürüttü. Saklı değişkenler vardı, elektronların, atomaltı parçacıkların, fotonların dünyasında mekânsız bağlantılar gerçekliğin kendisinin de mekânsız olduğunu kanıtlıyordu.

Paul Davis, “Bilim İnsanı Tanrı’ya yaklaştıran en güvenli yollardan biridir” diyor.

Kimileri için tersi de geçerli olsa, araştırmalar sonucu bulunan çok sıfırlı sayılar, sonsuz uyum hatta uyumsuzluklar arasındaki denge pek çok kişi için Tanrı’nın varlığının ispatı.

Bilimin geldiği, geleceği son noktanın, insan bilincinin kavrayabileceği son nokta olması ne kadar trajik değil mi?

Fizik, kimya, matematik, biyoloji ya da aklınıza gelebilecek herhangi bir bilim dalı aslında insanın bilinmeyeni anlama çabasındaki yetersizliğinin de ispatı gibi.

İnsan küçük, evren büyük, üstelik adım başı kara delik, bir adım ötesi boşluk. Üstelik, en temel saydığımız bilimsel verilerin çoğu doğrudan yapılan deneylerle elde edilemiyor.

Dünün bilimsel doğruları, bugünün bilimsel yanlışları olabiliyor.

Yanlış çoğu zaman başka bir yanlışla yer değiştirerek bilimin arka bahçesine gömülüyor.

Bilim güneşin ateşini nabzını tutmadan ölçer. Yıldızlara gitmeden, uzaydaki gazların cinsini ve oranını tahmin eder. Bilimsel kuramları ispatlayacak sonuçlar ortaya çıkmazsa, henüz bu konuda yeterince çalışılmadığı gerekçesi ile her şey açıklanabiliyor.

Geçmişinde “yalancı tanrı rolü” nü oynamaya çalışan bilim, bugün yaşadığı kuantum sıçramanın ardından günah çıkaracağı gerçek “Yaratıcı”yı, “her şeyin Teorisi”nin üstündeki “Üst aklı” arıyor.

Dün, Tanrı’nın varlığını sorgulayan bilimsel metodlar, bugün gelişmiş fizik ve kozmoloji bilgileri eşliğinde insanüstü bir gücün varlığına dair eski inancı desteklemek için kullanılıyor.

DENETİMSİZ GÜÇLER

Einstein’a göre, hepimiz çok uzaklardan çalınan, görülmeyen bir kavaldan gelen gizemli ezgiyle dans etmekteydik; “her şey, bir sinek için de, bir yıldız için de, bizim üzerinde denetim kuramadığımız güçler tarafından belirlenmiştir.

İnsanlar da, sebzeler de kozmik toz da bu gücün etkisindedir.”

Bu bilimin henüz evrenin belli gerçeklerini ölçebilecek güçte olmadığına inanan determinist akımın da ana fikriydi; “Hiçbir şey nedensiz değildir, her şeyin bir sebebin sonucu olarak ortaya çıkar fakat biz bu ‘Asıl sebebi’ bilemeyiz.”

Einstein kuantum mekaniğinin olasılıkları sonuç gibi sunmasına itiraz ediyordu. Yine de herkes kendi “olasılık” hesaplarına göre oyuna katılıyor. Bilimsel çalışmalar bazen sonu bilinmeyen bir kumara dönüşebiliyor. Rakamlar arttıkça, ihtimaller ve açılımlar zenginleşiyor.

(Fakat olasılıkların bir araya gelme ihtimali her geçen gün azalıyor. Fakat biz varız. Bu olasılık nasıl mutlak bir gerçek oldu?)


 

İstatistikçi bahisleri

Sermayeniz aklınız ve sayılarsa oyuna girmeden bütün ihtimalleri göz önüne almaya çalışırsınız. Ya, zaten oyunda iseniz ve varoluşa ilişkin düşünceleriniz koca bir yanılgıysa, sonunda sizi cehennemin dibine yollayacak bir ihtimale “bütün servetinizi” koymak ister miydiniz?

Adam Fawer, istatistik ve işletme okumuş bir yazar. Şimdilik yalnızca ülkemizde 22 baskı yapan, Olasılıksız’ı, Alev Alatlı’nın Schrödinger’in Kedisi’ni hatırlamadan okumak mümkün değil. Alatlı, 1999’da ülkemize kuantum ve olasılık teorisi ile yazılmış ilk romanı hediye etmişti. İki yazar da roman kurgusuyla, modern fiziği harmanlıyor, felsefe ve entrika unsurlarla birleştirerek kuantum evrenin işleyişini anlatıyorlar. İki bilimsel kitap da Einstein’ın tezini, kuantum dünyasının olasılık denizine atıyor. Yalnızca Alatlı pek çok yönden Fawer’dan daha başarılı.

Tanrı’dan bahsetmeden evrenin başlangıcını açıklamanın imkânsız olduğuna inanan, Stephen Hawking, “Benim çalışmalarım bilim ve din arasındaki bir çizgide bulunuyor ama ben bu çizginin bilimsel yanında kalmayı deniyorum” diyor.

Bilim, dini argümanlarla tartışılmaya başlanınca felsefeye yaklaşsa da “Yaratılış”a ait bilimsel meraklar ister istemez pek çok araştırmacıyı bu yöne çekiyor.

KAYNAKÇA

1- Abraham De Moivre, The Doctrine of Chances, Londra, 1712

2- Şair Francis Thompson’un “The Mistress of Vision” isimli şiirinden

3- J.C. Polkinghorne, The Quantum World, Londra, 1984,s.73

4- The Accidental Universe, Paul Davies, Cambridge, 1982

5- Olasılıksız, Adam Fawer, April y., 22 bs., 2007

6- Shrodinger’in Kedisi, Alev Alatlı, (1. Kitap Kabus 1999), ( 2. Kitap Rüya 2001) Alfa yay.

Işınla beni Scotty

Düne kadar ancak bilim-kurgu filimler de olur diye düşündüğümüz pek çok olağanüstü senaryoyu araştırmacılar gerçeğe dönüştürüyorlar.

Kaç boyutlu bir dünyada yaşıyoruz, diye sorsam pek çoğunuz; 3 diyecek ve; yukarı-aşağı, öne-arkaya, sağa-sola hareket edebildiğimizi söyleyeceksiniz.

Einstein bilime dördüncü boyutun, zaman boyutunun varlığını tanıttı.

Evrenbilimciler, dört temel kuvveti içeren bir arena ararken kendilerini birdenbire onuncu boyutta buldular.

Onbirinci boyut bile artık çok uzakta değil. Yani bilim şu anda” Tanrının zihnini okuyacak” kadar büyük bir arenada olduğu iddiasında.

(Hâla Yaratıcıyı cisimlendirmeye çalışanların mantığı. Her yüzyılda bu tip düşünceler bilimsel olarak hezeyana uğrasalar da yinede kendilerini bir şekilde göstermekten çekinmiyorlar.)

Berkeley, “Esse est percipi-varolmak algılanmaktır” demiş olsa da bizler henüz bu boyutları algılayamıyoruz. Algılamamamız onların var olmadığını değil, bizim henüz yetersiz olduğumuzu gösteriyor. Işık hızını da algılayamıyoruz, beyaz ses denilen bazı frekanslardaki sesleri de, boşluğu da. Eğer, “tüm madde titreşen bir sicim üzerindeki notalardan başka bir şey değilse” yani String (titreşen tel/sicim/yay) Teorisi doğruysa ve biz bu evrensel müziği duyabilirsek 10. boyutu fark edebileceğiz. Titreşen teller 10. boyuttan bahsediyor, Süper yerçekimi teorisi, Paralel Evrenlerden yani 11. boyuttan. kurgunun neredeyse modern bilimin ideallerine dönüştüğü, paralel evrenler teorisini anlatan (Yönetmen Tony Scott, 2006 yapımı) “Deja Vu” paralel evrenler konusunu herkesin anlayabileceği hale getirmiş önemli bir film.

(Dejavu, yaşanılan bir olayı daha önceden yaşamışlık veya görülen bir yeri daha önceden görmüş olma duygusudur. Ânı daha önceden yaşamışlık halidir. Fransızca; déjà (daha önceden) ve voir (görmek) fiilinin geçmiş zamanda çekimi olan vu nun birleşiminden türemiştir.

Beynin, yorgunluk veya başka sebeplerden dolayı bir görüntü, ses, vb. herhangi bir girdiyi, giriş anı sırasında algılayamamasından kaynaklanabilir. Beyin bu girdiyi algıladığında kişi bu olayı daha önce yaşadığı hissine kapılabilir.

Ayrıca, beynin sağ lobu ile sol lobunun milisaniyeden daha küçük bir zaman farkı ile çalışmasından da kaynaklanabilir. Bir taraf diğer taraftan önce algıladığı için, geç algılayan taraf bu olayın daha önce yaşanmış olduğu yanılsamasına kapılır. Bu durum sinir aksonlarındaki küçük bir sapmadan kaynaklanır.

Dejavunun zıttı jamais-vu dur. Bu durumda insanlar tanıdığı bir çevrede yabancılık çekebilirler. Dejavu ya benzer sebeplerle ortaya çıkar.

Araştırmalara göre insanların %50 den fazlası hayatlarında en az bir kere dejavu durumunu yaşamıştır.

İnsanların çoğu bir süre sonra, en son ne zaman dejavu yaşadığını unutur.)

Columbia Üniversitesi fizik profesörü aynı zamanda String Teorisi uzmanı Dr. Brian Greene‘in danışmanlığında çekilen filmde “zaman penceresi laboratuarı” ndan izlenen olaylara, yaşanmış olana müdahale edilebiliyor. Paralel evren teorisine göre, biz burada yaşantımızı sürdürürken diğer evrenlerde başka ihtimaller dahilinde var olabiliriz. Paralel evrenlerle aramızda sadece saydam bir zar var. Zaman yolculuğu yapabilmek içinde geçmiş ve gelecek arasındaki boşlukta kendimize “solucan delikleri-uzay tünelleri-tavşan delikleri” bulabilmemiz gerekiyor. Deja Vu’da da geriye dönerek olayların akışına müdahale edilip, geçmiş ve gelecek değiştirilebiliyor. Kuantum fiziğine göre “Deja Vu” (Daha önce aynı olayı yaşamışlık duygusu) hissetmemize paralel evrenlerde, uzay-zaman ilişkisinde yaşanan bir kaçak neden olduğuna inanıyor. Söz konusu olan yeni olanı bulmaksa bilim bazen filmi geçiyor. Düne kadar ancak bilim-kurgu filmlerde olur diye düşündüğümüz pek çok olağanüstü senaryoyu araştırmacılar gerçeğe dönüştürüyorlar.


 

Hiperuzaya doğru

“İnsanlIk tarihindeki en büyük bilimsel devrimlerin birinin eşiğinde duruyoruz. Bilim, çok derin bir dönüşümden geçiyor: Dönüşümü keşif çağından ustalık çağına yapıyoruz. Bu bazılarının ileri sürüp savunduğu gibi ‘’bilimin sonu’’ değil, fakat doğanın dansının pasif gözlemcileri olmaktan onun aktif koreografları olmaya olan tarihsel dönüşümümüzdür” diyor nükleer fizik profesörü Michio Kaku.

Televizyon için hazırladığı Geleceğin Geniş Görüşü isimli belgeselde, üç anahtar kavramı inceliyor: Zeka, hayat ve madde…

Bilgisayar devrimi ve elektroniğin yaygınlaşmasıyla, zekanın yapay formlarını, DNA ve İnsan Genom Projesi’nin çözülmesiyle de, genleri kontrol altına alıp, ustalıkla idare edebildiklerini söyleyen Kaku;

 

     

  1. Yakında taktığımız gözlüklere bilgisayardaki tüm bilgilerimizi yükleyebileceğimizden emin.
  2. Bilim devriminin ikinci aşaması olarak adlandırılan Biyotek programı ile insanların kanları analiz edilip, gen bilgilerinin CD-rom’a konularak, gelecekte insanların ellerinde zarar görmüş genlerini listeleyen genetik bir “kullanıcı el kitabı” olacak.
  3. Devrimin üçüncü aşaması Kuantum. Bu bütün bilimi yeniden şekillendiriyor. Öyle ki, görünmezlik artık olanaksız değil.”Meta Maddeler” diye tanımlanan yeni madde tipleri mikrodalga radyasyonu için görünmez olabiliyorlar. Amerika’daki Ames Laboratuarı, Almanya’daki Karlsruhe ve California Teknoloji Enstitüsü’ndeki fizikçiler görünmezlik olasılığı ile ilgili deneyleri tamamlamak üzereler. (Meta maddeler gerçek anlamda görünmezlik değil sadece gelen ışığı farklı yönlere göndererek maddeyi gözlemciden kaçırma olayıdır ve fiziksel anlamda hiçbir olağan üstülüğü yoktur. Sadece bu teknolojik birikimin bir sonucu olacaktır.)
     

Bilim kurgu saçmalıklarından biri diye kabul edilen “Işınlanma” da artık mümkün. Kuantum mekaniği bugün geldiği aşamada araştırmacılara fotonları ve hatta atomları bir laboratuardan düzenli olarak ışınlama imkânı veriyor. Uzmanlar, gelecekte virüslerin hatta yaşayan dokuların ışınlanabileceğini söylüyorlar. Mümkün olmayanın mümkün olduğu bir bilim devriminin ayak sesleri bunlar. Nano teknoloji ile gökyüzüne çıkabileceğimiz “uzay asansörü” kurgulayan bilim, insanlık tarihindeki en büyük patlamanın eşiğinde hazır bekliyor. Burada asıl sorun, insanlığın buna hazır olup olmadığı. İnsan henüz yeterince “bilge” görünmüyor.

(İnsanlar hiçbir zaman bilge görünmemiş veya bilge olamamışlardır fakat bilimin sunduklarından da her zaman faydalanmasını az çok bilmişlerdir. Bence bu noktada endişe etmemek gerekir. Algılama sorunu sadece bir iki nesil sonra her şey yoluna girer. Çocukların interneti aile büyüklerinden çok daha iyi kullanması gibi veya cep telefonu kullanımının patlama şeklinde artması gibi.)

KAYNAKÇA

1- Dr. Brian Greene, The Fabric of the Cosmos and The Elegant Universe – Kozmosun Yapısı ve Seçkin Evren, isimli kitabında kuantum mekaniği hakkında kolay anlaşılır açıklamalar yapan bir fizikçi

2- Michio Kaku , “Bakış Açıları; Tanrılar Haline mi Geliyoruz”, New Scientist Dergisi, 2628 no.lu sayı, 3 Kasım 2007, s.58-59, 3 Kasım 2007

Patlarsam yanarsın

İsviçre”nin güneyindeki CERN ve Amerika”daki Fermilab”da bilim adamları insanoğlunun geliştirdiği en önemli projenin içindeler. Bu dahiler grubu atom çekirdeği ve protonları çarpıştırarak evrenin işleyişinin bir modelini yaratma ve parçacıklara kütle özelliğini veren Tanrı parçacığını bulma peşindeler.
(Tanrı parçacığı ifadesi tamamen bilimsellikten uzak bir kabuldür ve fizikçiler için bir şey ifade etmez. Bunun yerine maddenin temel parçacığı demek daha doğrudur çünkü bütün parçacıkların temeli enerjiye dayanır ve tek temel parçacık yerine bir çok temel parçacığa dönüşebilir. Bu String teorisinde çok daha net görülür. Ayrıca CERN”deki araştırmacılar bu ifadeyi tamamen anlamsız bir kullanım olarak görürler. Bu ifade bu deneyin evreni yok edeceği düşüncesinde olanlara ait bir ifadedir.)

Richard Feynman 1957”de Kuzey Caroline Üniversitesi”nde kütle çekimi konferansına davet edilir, birinci gün yetişemediği için, konferans başladıktan bir gün sonra havaalanına iner. Taksi durağındaki görevliye, ”Kuzey Carolina Üniversitesi”ne gitmek istediğini” söyler. Görevli, ”Hangisini kastediyorsunuz, Raleigh”te Kuzey Carolina State Üniversitesi”ni mi, yoksa Chapel Hill”deki Kuzey Carolina Üniversitesi”ni mi?” Feynman”ın, gideceği yer hakkında yeterli bilgisi yoktur. Üstelik üniversitelerden biri kuzeyde, diğeri güneyde şehrin iki ayrı ucundadır. Nobel ödüllü fizikçinin aklına basit bir çözüm gelir. ”Dinle” der şoföre, ”esas toplantı dün başladı. Yani dün buradan birçok adam oraya gitmiş olmalı. Tarif edeyim; akılları bir karış havada, sürekli birbirleriyle konuşup, hiç etrafla, nereye gittikleri ilgilenmeyen ve ”G-mu-nu. G-mu-nu” gibi şeyler söyleyen adamlar.” Görevlinin yüzü parlar, ”Ha evet, siz Chapel Hill”den bahsediyorsunuz!” der. Feynman, konferansa gecikmeli de olsa katılır.

(Feynman”ın da aralarında olduğu Ulusal Akademideki Nükleer Fizikçiler geliştirdikleri ortak dilde birbirleriyle konuşurken) Bu hikayeyi bana özellikle, Avrupa Nükleer Araştırma Organizasyonu”ndaki (CERN) bilim adamlarını hatırlatır. Bu devasa nükleer fizik Laboratuarı”nda toplanan fizikçilerin de ”G-mu-nu, g-mu-nu…” dilinden anlaştıkları ”olasılığını” düşünmek bile eğlencelidir. Şaka bir yana CERN”deki bilim adamları belki de insanoğlunun bugüne kadar geliştirdiği en önemli projenin içindeler. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı adını verdikleri parçacık hızlandırıcıları ile atom çekirdeğindeki protonları çarpıştırılarak bu çarpışma sonunda ortaya çıkacak parçacıkların evrenin işleyişindeki rollerini inceleyecekler. Deney, evrenin başlangıcını oluşturan ”Büyük Patlama”dan (Big Bang) sonra ortaya çıkan büyük enerji yoğunluğunu tekrar oluşturarak parçacıkların yine ortaya çıkmasını sağlayacak. Böylece fizik modellerinin temelini oluşturan ve parçacıklara kütle özelliğini veren ”Higgs” parçacığı da tekrar ortaya çıkacak, öyle umuyorlar.

Büyük Patlama”yı laboratuar ortamında denemeye kalkan sadece Avrupalı fizikçiler değil. Amerikalılar onlardan çok önce bu patlatma işine merak sardılar. Amerika”nın en büyük parçacık hızlandırıcısı, Illinois”te bulunan Fermilab (Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuarı). Burada da olağanüstü enerjiler elde edilmeye çalışılıyor. Hızlandırıcı bakıma alınınca, Fermilab hızlandırıcı tüneli düzenler. Turlar, yönetim binasından başlayıp, hızlandırıcıya giden yolu ve laboratuarın kafeteryasını içine alır. Halka açılan bu turlarda uzun süredir rehberlik yapan biri, tura katılan yaşlı bir adamdan çok etkilendiğini anlatır. Yaşlı adam adeta büyülenmiş gibi, rehberin anlattıklarını büyük bir dikkat ve merakla dinler. Tur biter, yaşlı adam rehbere teşekkür eder. Rehber, yaşlı adama sorar; ”siz çok tanıdık geliyorsunuz. Daha önce karşılaşmış mıydık? ”Evet” der, yaşlı adam. O, aslında on yıldan daha fazla süredir Fermilab”da teorisyen olarak çalışmaktadır, deney yapılan bölümde hiç çalışmamış olduğu için hızlandırıcıyı ilk kez görüyordur. Halk turuna katılması da tamamen tesadüftür. Yaşlı adam kuyruğun bir öğle yemeği olduğunu düşünmüştür.

Bilim Tanrı’yı buldu mu?

(Tasavvufçuların bu konuda çok derin bir açıklaması vardır. Açık olan (Yaratıcı), daha az açık olan (onu açıklamak isteyen deliller) ile açıklamak aslında onu örtmeye çalışmaktır. Bu gerçekten müthiş bir ifadedir fakat bu delili anlamak için Açık Olanını Net Hissetmek ve Anlamak gerekir. Burada eksiklik olanlar için diğer deliller elbette gerekir.)

   

Hawaii Üniversitesi’nden emekli fizik ve astronomi profesörü, Kolorado Üniversitesi’nde felsefe profesörü olan Victor J. Stenger, “Bilim Tanrı’yı Buldu mu?” adlı kitabında çoğu bilim adamının, ateist hipotezlerini çürüttüğünü savunuyor.

Michio Kaku “Fizikçiler, Tanrı kelimesini telaffuz edip de kızarmayan, utanmayan yegane bilimcilerdir. (Aslında tamamen yanlış bir ifade böylesini büyük bir soru karşısında tüm evreni daha doğrusu tüm varlığı fizikle açıklayabileceğini düşünen bir fizikçi bu soru karşısında yeterli cevap verememesi hata ve hatta tatmin bile edememesi karşısında yüzü kızarmıyorsa fiziğin nihaiyi hedefini kaçırmış olmasından şüphelenirim.) Biz fizikçiler bütün soruların sorusuyla göğüs göğüse mücadele ederiz: Eğer evren bir patlama neticesinde harekete geçmişse bu patlama nereden geldi? Kuralları neydi? Bize uzay-zaman yapısını veren patlamanın denklemlerini kim yazdı?” diyor.

Rölativite ve Kuantum Teorileri bilimin bugün bulunduğu noktada, tek başına işe yaramayan modası geçmiş teoriler…

Bu iki teoriyi birleştirerek yeni bir teori üretiyorlar; “String-Titreşen tel, ya da Sicim Teorisi” On boyutlu bir hiper-uzayda tanımlanan “Sicim Teorisi”ne göre, bu mikro minnacık sicimler titreştiğinde evrende bulunan atomaltı parçacıkları yani notaları üretiyor. Bu notaların oluşturduğu melodiler “madde”, bu melodilerin yarattığı senfonilere de “evren” deniliyor. Bu sicimlerin yarattığı armonilerin fizik yasaları olduğuna inanan araştırmacılar, sicimler hareket ettiğinde, etrafındaki uzay ve zamanı eğip, büktüklerini fark ediyorlar.

Dr. Kaku, “Eğer Einstein hiç doğmamış olsaydı bile, Sicim Teorisi’nin bir sonucu olarak Einstein’ın Genel Rölativite Teorisi’ni keşfedebilirdik, çünkü Sicim Teorisi, Genel Rölativite Teorisi’ni de bünyesinde barındırır. Ama Sicim Teorisi on boyutlu bir hiper-uzayda tanımlanmaktadır” derken bilimin en büyük idealini de açıklıyor; “Bütün dünyada, çeşitli ülkelerin genel fizikçileri Tanrı’nın zihnini okumamıza izin verebilecek olan Sicim Teorisi denen bu acayip teoriyi öğrenmek için can atıyorlar. Bu teoriye göre hiper-uzaya yayılan rezonanslar halindeki bu müzik belki de Tanrının zihnidir.” diyor.

(Evet hâla Kaku”da Yaratıcıyı cisimleştirme problemini aşamamış fizikçilerden biri olmaktan kurtulamamış. Zaten yüzünün kızarmaması da bundan. Bunu yanında günümüzün en iyi teorik fizikçilerden biridir. Hatta çağını aşan bir fizikçidir.)

Evren teorisini test etmek isteyen araştırmacılar, laboratuarda bir bebek evren oluşturmayı deniyorlar. Kaku’ya göre inanç bu noktada devreye giriyor; “Güneş’in hidrojen gazından meydana geldiğini biliyoruz, çünkü elimizde dolaylı yoldan elde edilen kanıtlar var. Görünmez olmalarına karşın kara deliklerin fotoğrafının çekildiğine inanıyoruz, çünkü kara deliklerden yayınlanan radyasyonu görüyoruz. Belki de bir gün İsviçre’nin Cenevre kentinde bulunan Büyük Hadron çarpıştırıcısını kullanarak bu teoriyi dolaylı yoldan test edeceğiz. Bu atom-parçalayıcı sistem atomları parçalarına ayırıyor ve bize S-parçacıkları denilen Süper Parçacıkları verebilir. Süper Parçacıklar, süper sicimlerin yüksek titreşim halleri”

KARANLIK MADDENİN ÖZÜ NE

Gözlenebilir evrenin yüzde 90’ı galaksiler, sarmalayan karanlık maddeden oluşuyor. Hubble Uzay Teleskopu astrofizikçilere bu görünmez karanlık maddenin evren boyunca nerelerde kümelendiğini gösteren haritalar çizmelerine imkân veriyor. Peki, karanlık maddenin özünde ne var? Şu an geçerli teoriye göre “fotino” var. Yani sicimin yüksek oktavı, yani boşluk zannedilen aslında doluluk, yani karanlık zannedilen aydınlık. Etraf bizim zannettiğimizden daha farklı. Bilimsel söyleyişle, “karanlık cisim ışıyor” Evrenin yüzde 90’ı karanlık maddeden oluşuyor” diyen kozmoloji (evrenbilim) aslında sadece yüzde onunu bildiği (onun da ne kadarı doğru bilgi bilinmez) bir evrenin sırrını çözmeye çalışıyor. Demek ki bilimsel araştırmalara göre şu anda evrenin yüzde doksanı ne olduğunu bilemediğimiz “Karanlık Madde”den oluşuyor.

KARA DELİKLERİN YANKISI

Bütün bu bilgilere doğrudan ulaşamayan bir bilimden söz ediyoruz üstelik. Kimse Güneş’e gidip, hidrojenden oluşup oluşmadığını test etmiyor. Ancak gökbilimciler dünyaya ulaşan dolaylı yankı dedikleri güneş ışınlarını, ekoları inceleyerek Güneş’i analiz edebiliyorlar. Bilim adamları yaklaşık olarak ayda bir tane kara delik teşhis ediyor. Bu aslında görünmeyen kara delikleri Hubble Teleskopu yardımıyla da olsa nasıl görüyor bu araştırmacılar? Aslında duyuyorlar, çünkü kara deliklerin yankılarını, dönme diskini, kara delik civarındaki radyasyon desenini ve radyasyonu görüyorlar. İşte bu yankılara bakarak söyleyebiliyorlar; “Evet, orada bir kara delik var.” Yarın görülemediği için “karanlık” denilen maddenin, aslında “aydınlık” olduğunu söyleyecek bir araştırmacı çıkana kadar bilim yüzde doksan karanlık enerjinin etkisi altında alacakaranlıkla çalışmaya devam edecek.

HADİ KUŞLARA BAKALIM

“İnsanoğlu Tanrı’nın frekansına tekrar kendini uyumlandırabilir mi?” diye soruyor, Lazer Teknolojileri’nin öncülerinden ünlü fizikçi Mani Bhaumık.

Ona göre, atom fiziğinin Kuantum alan teorisi parçacıkları ve atomu doğrular. Evrenin bir yerinde olan bir olayın, diğer olaylarla ilişkili olduğunu savunan Bhaumik, bilimin her şeyin Tanrı tarafından yaratıldığı sözüne yaklaştığına inanıyor.

Aslında, Kuantum evren tanımı modern fiziğin bir keşfi değil, sadece anlayamadığı bir dünyayı formüle edip bir de oradan varlığı yorumlamaya çalışan insanoğlunun sondan bir önceki durağı o kadar.

Yazıyı fizikçi Richard P.Feynman’ın, fizikle hiç ilgilenmemiş pazarlamacılıktan emekli olmuş babasından bir alıntıyla kapatalım;

“Bir kuşun ismini dünyanın her lisanında bilebilirsiniz. Ancak (kuşun isimlerini öğrenmeyi) bitirdiğinizde, bu kuş hakkında zerre kadar bir şey bilmeyeceksiniz. Sadece dünyanın farklı yerlerindeki insanları ve bunların bu kuşa ne dediklerini bileceksiniz. Öyleyse, hadi kuşa bakalım ve ne yaptığını izleyelim-önemli olan da bu.”

(Hadron çarpıştırıcısı fizik bilimi açısından önemli bir deneyimdir hem geçmişte söylenenler için hem de gelecekte söylenecek olanlar için belki de bir dönüm noktası olacaktır. Bu bizim için (yani insanlık için) bir tekamül noktasıdır.)

Burada anlatılanlar oldukça yüzeyseldir ve çok daha derinlemesine inceleme gerektirmektedir. Her konu ayrı ayrı kendi içinde değerlendirilmesi gerekir.

KAYNAKÇA

1-Japon asıllı Amerikalı fütürist, fizikçi.

2-Michio Kaku, Röportaj: Stephen Marshall / Guerrilla News Network

3-Kod adı Tanrı, Bir Bilim Adamının Ruhsal Seyahatı Mani Bhaumık;, Mia y., 2005, s. 14

4- What Do You Care What Other People Think, R.P. Feynman, Norton, 1988, s.13-14

Kaynak: http://www.aksam.com.tr/haber.asp?a=114008,11

Hazırlayan : Nalan Yıldız

“Makale düzeninde tekrar düzenleme yapılmıştır.”

Kırmızı Renkli ve Parentez içi Açıklamalar: MSc. Mehmet Keçeci

“Açık olan bir olgu daha kapalı bir olgu ile açıklanmaya kalktığında aslında onu kapatmak anlamına gelir.”

2008-04-20