Doç. Dr. Haluk Berkmen

  Günümüzde pozitif bilim olarak tanımlanan fizik bilimi öncelikle bir felsefi bakış açısı olarak görülmelidir. Çünkü doğayı anlamak gayreti içinde olan insan gözlediklerini yorumlamak durumundadır.
  Doğaya bakan eski insanlar iki ayrı âlem (gerçeklik alanı) görmüşlerdir. Bunlardan biri dünya ve dünyada olan çeşitli değişimler, hareketler ve ilişkilerdir. Diğeri ise gökte gördükleri uzak nesneler ve onların hareketleridir. Böylece ay altı ve ay üstü evreni ayırmak fikri doğmuştur. Çünkü ay altındaki evreni yakından tanıyabiliyor ve bir miktar kontrol da edebiliyorlardı. Oysa ki ay üstü evren (güneş ve yıldızlar) tümüyle insanların kontrolü dışında, erişilmesi mümkün olmayan, uzak bir gerçeklik olarak varlığını sürdürmekte idi.

  Bu iki evreni ayırınca insanlar ay altı evreni inceleyen disipline “Fizik”, ay üstü evreni inceleyen disipline de “Metafizik” dediler. Metafizik, fizik-ötesi anlamını taşır. Ay altına yöneliş ve dünyadaki nesnelerin özelliklerini inceleyiş ise Fizik biliminin veya daha doğru bir tanımla Fizik felsefesinin konusu olmuştur. Fizik felsefesi ile ilgilenen eski düşünürler özellikle madde kavramı üzerinde görüş geliştirmişlerdir. Örneğin, Demokritos (MÖ.5. yüzyıl) maddenin bölünemeyen en küçük parçasına atom adını koymuştur. Bu iddia aslında oldukça önemli bir mantıksal önermedir.

  Eğer madde sonsuza kadar bölünebilse sonuçta sıfır kütleli ve sıfır hacimli bir varlığın geriye kalması gerekir. Sıfır kütleli ve sıfır hacimli bir varlığın olabileceğini bugün biliyoruz. Foton denen ışık paketçiği kütlesizdir ve hacmi de yoktur. Fakat bundan 2500 yıl önce varlığın mutlaka hacmi ve kütlesi olması gerektiği düşüncesi hakimdi. Bugün bile “nesne” deyince akla hacmi ve kütlesi olan bir varlık akla geliyor. Oysa ki bu görüş artık geçerli değildir. Her nesne bir enerji yumağıdır. “Nesne” kavramında, canlı-cansız ayırımı yapılmamalıdır.
  Aristoteles (MÖ. 350 li yıllarda) varlığın kategorilerinden söz etmiştir. Aristo bu kategorilerin birbirlerine indirgenemeyeceğini söylemiştir. Örneğin renk bir kategoridir. Ağırlık ayrı bir kategoridir. Bir nesnenin rengini o nesneyi tartarak bulamayız. Aynı şekilde ağırlığını da sadece uzaktan bakarak tayin edemeyiz. Ancak günümüzde kategoriler da kesin sınırlarla ayrılmıyorlar. Örneğin radyasyon dediğimiz elektro magnetik dalgalar hangi kategoriye girerler? Işık ve tüm elektro magnetik dalgalar hem parçacık hem de dalga özelliği gösterirler. Yani nesneleri parçacık ve dalga kategorilerine ayırmak mümkün değildir. Modern fizik kavramları ile yakından ilgili olan kişi kesin kategorilerden söz etmekten kaçınır. Günümüzde kesinlik büyük çapta yerini belirsizliğe bırakmış gibi görünüyor. Hatta canlı-cansız ayırımı bile kesinliğini kaybetmiştir.

  Fakat belirsizliği iyi tanımlamak gerekir. Belirsizliğin güncel hayattaki kavramını “rastlantı” sözünde buluyoruz. Evrende iki türlü rastlantı vardır.

1-Düzensiz rastlantılar: Bu tür rastlantıları bir kurala bağlamak mümkün olmamıştır ve ilerde bir kurala bağlanabilecekleri de şüphelidir.
2-Düzenli rastlantılar: Bunların bir kurala bağlı olarak ortaya çıktıkları saptanmış olan rastlantılardır.

  Fizikçiler için “rastlantı” kavramı ancak düzenli ise araştırılmaya değer. Çünkü düzenli rastlantıların altında yatan daha temel kurallar vardır ve onların bulunup açığa çıkarılmaları gerekir. Örneğin meyve dalında olgulaşınca düşer. Ne zaman düşeceğini bilemeyiz. Çünkü düşüşünde bir düzen (kural) yoktur. Ama her olgunlaşan meyve düştüğüne göre bu rastlantısal yapının altında bir düzen vardır. İşte bu düzeni sağlayan kurallardan bir tanesi “Yerçekim Yasası” olup Newton tarafından ifade edilmiştir. Ancak yerçekimi yasası meyvenin yere nasıl çekildiği ve hangi hızla yere düştüğü hakkında bize bilgi verir, neden düştüğü hakkında bilgi vermez. Çünkü “nasıl?” sorusuna yanıt aramak kolaydır ama “neden, niçin?” sorusuna yanıt bulmak çok zordur.
  Deminki örnekte olgunlaşan meyvenin “neden yere düştüğü” sorusu çok daha derin bir yasadan dolayıdır. Bu yasa da varlığın varlığını sürdürme yasası olarak ifade edilebilir. Yani, var olan bir nesne tümüyle yok olmaz. Ancak şekil değiştirir ve bir yolunu bulup varlığını sürdürür.

  Kimyacı Lavoiser (1743-1794) “Hiçbir şey yoktan var olmaz ve var olan hiçbir şey vardan yok olmaz” demişti. Bugünkü anlayışımıza göre “Her nesne enerjidir ve enerji yok olmayıp dönüşür”, diyebiliriz. Fizikçilerin araştırma alanına Enerjinin dönüşüm ortamı da diyebiliriz. Çünkü nesnelerin etkileşimleri incelenirken, aslında enerji türleri ve onların birbirlerine nasıl dönüştükleri incelenmektedir. Fizikçi bu incelemeyi de doğayı sorgulayarak ve aldığı yanıtları yorumlayarak sürdürür. Fizikçi yorumlarını tutarlı bir yapıya dönüştürmekle kalmaz, kurduğu yapıyı sürekli sorgulayarak yeni gözlem ve deneyler karşısındaki başarısını da sınar.
  Bu yaklaşıma deneme-yanılma metodu diyebiliriz. Ortaya atılan her yeni fikir veya eylem yeni bir deneme olarak görülmelidir. Fikren ortaya atılan yeni paradigma yeni bir deneme metodudur. Modelin öngörüleri deney ve gözlemler tarafından desteklenirse yanılmamış demektir. Yok eğer deney ve gözlemler tarafından destek görmüyorsa yanılmış demektir.

  Deneme-yanılma metodunun özünde bilgi-varlık ilişkisi bulunmaktadır. Yeni bir düşünce modeli yeni bir bilgi demektir. Çünkü doğaya yeni bir bakış açısıyla baktığımızda yeni bilgi üretmiş oluruz. Bu bilgi varlığın yeni bir yüzünü bize gösterir. Varlık bin bir yüzlü bir elmasa benzer. Siz bir yüzünü aydınlatsanız da bin tane daha bilmediğiniz yüz karanlıkta kalır. Bilim varlığın bir yüzünü aydınlattığında, o yüze yakın olan birkaç yüzün de kenar bölgelerini aydınlatmış olur. Kenar bölgelerde yeni bilinmeyen varlıklar ortaya çıkar. Yani, bilgi varlık üretir. Bu durumda bilim ortaya çıkan bu yeni varlık türlerini anlamaya çalışır ve yeni modeller üretir. Dolayısıyla, bilgi varlık üretirken varlık da yeni bilgilere yol açar. Bu yumurta-tavuk ilişkisi sürer gider.

  Ontoloji-Epistemoloji

  Bilgi-varlık ilişkisi eskiden beri sorgulanmış ontoloji-epistemoloji sorununa dayanır. Ontoloji varlık bilimi, epistemoloji ise bilgi bilimidir. Bilimin esas dayanağı, dış dünyadaki nesneler ve olgular mıdır, yoksa insan düşüncesi midir? Bunlar birbirlerini üretirler ama bu üretme bir örtülü gerçeği gün yüzüne çıkarmak mıdır, yoksa dış dünyayı açıklamak isteğini somutlaştırmak gayreti midir? Bir diğer ifadesi “Biz dış dünyayı açıklamaya çalışırken dış dünyayı keşif mi ediyoruz, yoksa icat mı ediyoruz?”

  Bilimin dış dünyayı açıklamak gayreti içinde olduğunu kabul ettik. Fakat bu arada bilimin ileri sürdüğü yeni nesnel varlıklar yeni gerçekliklere de yol açarlar. Bilim mikro dünya ile makro dünyayı açıklamakta birtakım zorluklarla karşılaşıyor. En büyük zorluk da deney ve gözlemlerin birtakım temel engellerle karşılaşmış olmasıdır. Bir elektronun yerini saptamaya çalıştığımız anda hızı (momentumu) hakkındaki kesin bilgimiz kayboluyor. Yani, yerini bilsek dahi ne tarafa doğru hareket ettiğini bilemiyoruz. Dolayısıyla deterministik (belirlemeci) görüş geçerliliğini yitirmiş oluyor. Aynı durum sonsuz uzak gök cisimleri için de söz konusudur. Uzak gök cisimlerinden gelen ışık bize o gök cisminin milyonlarca yıl önceki durumunu yansıtıyor. Eğer eski durumunu yansıtıyorsa şimdiki durumu nedir? Bunu hiçbir bilim adamı kesinlikle söyleyemiyor. Çünkü milyonlarca yıl içinde evrende oluşan gelişim ve etkileşmeleri tümüyle bilmeye olanak yok. Demek ki belirlemeci yaklaşım makro evren boyutunda da yetersiz kalıyor.

  Kritik Etki Yasası

  Öyle anlaşılıyor ki bilimsel düşünce olaylara ve olgulara belirleyicilikle, determinist olarak, yaklaştığında neyin ne zaman oluşacağı konusunda çaresiz kalıyor. Nedeni ise doğanın temel yapısında belirsizliğe izin veren bir yasanın bulunuşudur. Bu yasaya Kritik Etki yasası adını verebiliriz... Bir olayın veya olgunun (fenomenin) ortaya çıkabilmesi için kritik bir etkinin bulunması gerekir. Doğa genelde bu şekilde çalışmaktadır. Eğer bu kritik etki oluşmuyorsa olay gerçekleşmez. Yani varlığın hem oluşumunda hem de dağılımında kritik etki yasasından söz edebiliriz. Dolayısıyla, hem düzenli hem de düzensiz rastlantıların gerisinde duran yasa Kritik Etki yasasıdır.

  Örnek vermek gerekirse atomdaki elektron sıçramalarını düşünelim. Belli bir Eşik Enerjisine sahip fotonları atom üzerine yollamadıkça elektronu bir yörüngeden diğerine sıçratamazsınız. Fakat elektron, almış olduğu foton enerjisini derhal geri verip eski yörüngesine döner. Bu arada iki yörünge arasındaki enerji farkına eşit bir foton salar. Böylece atom var olmaya devam eder. Demek ki “kritik etki” hem niceliksel hem de niteliksel olarak varlığın var olmasında önemli bir rol oynar.
  Mikro alemi açıklayan Kuantum Kuramı istatistiksel bir kuramdır. Yani tek bir nesneden söz etmez. Pek çok nesnenin ortak özelliklerini ortalama bir değer olarak verir. Kuantum Kuramı kritik etkilerle ortaya çıkan durumların kuramıdır da denebilir. Kuantum kuramı yukarda sözünü ettiğim mikro evrenin “Düzenli Rastlantıları” ile ilgilenir. Düzenli rastlantılar ile kritik etki arasındaki ilişkiyi göstermek açısından güncel hayattan alınan basit bir örnek sunmak istiyorum.

  Bir futbol maçında izleyici olarak tribünlerde 30,000 kişinin bulunduğunu düşünelim. Bunların yarısı (15.000 kişi) A takımını, yarısı da B takımını destekliyor olsun. Maç süresince her seyirci farklı bir davranış içinde olabilir. Bir yandan maç izlerken bir yandan da sandviç yiyebilir. Veya yanındaki ile konuşabilir....vs. Bu örnekleri çoğaltabiliriz. Her bir seyircinin davranışı bizim için düzensiz bir rastlantı olarak tanımlanabilir. Fakat maçta bir gol oldu mu aniden o takımın taraftarları bir anda “Goool” diye ayağa fırlar. Demek ki gol olayı tüm taraftarların ortak bir tepki vermelerine neden olmuş, seyircileri polarize etmiştir. Polarize etmek kutuplaştırmak demektir. Gol olayı ile birlikte seyirci gurubu kutuplaşmış ve zaten gizli olan kutuplaşma aniden ortaya çıkmıştır. Artık bu davranış türü düzenlidir ve kurala bağlanabilir. Maç süresince golün ne zaman olacağını bilemeyiz. Fakat gol olduğu andaki tepkiyi bilebiliriz. Gol olayı hem bir kritik etki oluşturmuştur hem de bu etki düzenli bir sonuç yaratmıştır.

  Bu örnekte çok parçacıklı sistemlerin davranışı incelenmiştir denilebilir. Futbol maçındaki seyirciler çok parçacıklı bir sistemi oluştururlar. Belli şartlar altında çok parçacıklı sistemlerin davranışını tahmin etmek mümkündür. Örneğin Termodinamik bilimi belli şartlar altında gaz ve sıvıların davranışını inceler. Statistik mekanik de çok parçacıklı sistemleri inceleyen bir fizik kuramıdır. Aynı şekilde Kuantum kuramı da çok parçacıklı sistemlerin kuramıdır.  Kuantum kuramı mikro alemde bize bu gol anındaki tepkiden, yani “düzenli rastlantılardan” söz eder. Kutuplaşma gizli iken ölçülebilir bir durum yoktur. Ama kritik etki oluştuğunda ani ve süreksiz bir olay gelişir ki buna fizik dilinde “simetrinin aniden kırılması” denir. Futbol seyircileri örneğinde taraftarlar A ve B gurubu olarak eşit ve dengededir. Yani gizli bir simetri (bakışıklık) söz konusudur. Fakat gol olduğunda bu bakışıklık aniden kırılmış olur. Çünkü taraftarların yarısı bağırırken diğer yarısı suskun kalır.

  Artık yirmi birinci yüzyıla girmiş bulunuyoruz. Bu yüzyılın fizik kuramları birçok yerleşik görüşü değiştirmekte, eski fikir ve varsayımlar geçersiz olmaktadırlar. Bu yüzyılın bakışı bütünsel bir bakıştır. Tek başına ve çevresinden yalıtık nesne inancı bir soyutlamadan ibarettir. Her nesne, içinde bulunduğu ortam ile birlikte ele alınıp incelenmesi gerekir. Daha doğrusu, tek bir nesneden söz etmek yerine nesneler topluluğundan söz etmek daha anlamlı gelmektedir. İnsan da bu açıdan yaşadığı topluluğun parçasıdır ve o toplumun değerleri ile yoğrulur. İnsanı yaşadığı kültür ortamından soyutlayıp bağımsız ve tümüyle özgür bir varlık olarak değerlendirmemek gerekir. Yani bir bakıma, özgür irade dahi tartışılması gereken önemli bir kavramdır.

  Bir sanatçıyı ele alalım. Kendi özgür iradesi ile yaptığı bir sanat eseri aslında yaşadığı çağı yansıtmaktan öteye geçemez. Sanatçı için yaşadığı çağı aşan ve geçerli kültürü sorgulayan, hatta değiştiren kişi olduğu düşünülür. Oysa ki her yenilikçi sanatçı çağının yeni kültür değerlerini sezen ve o yönde eser veren kişidir. Olaya yeniden bir yumurta-tavuk ilişkisi içinde bakmak gerekir. Yani, toplum sanatçıyı etkilerken sanatçı da toplumun değişimine katkıda bulunur. Nasıl ki her nesne hem dalga hem parçacık ise, sanatçı da hem birey olarak özgürdür hem de toplumun kültüründen kopuk değildir. Aynı durum bilim adamı için de söz konusudur. Doğayı anlamaya çalışan bilim adamı doğadan birtakım veriler alırken bir yandan da bu verileri yorumlar. Yani hem doğadan etkilenir hem de doğayı etkiler. Bir yanda kendi dışında olan bir gerçeği kabullenirken, diğer yanda o gerçeği kendi bilinci ile dönüştürdüğünü bilmektedir. Zira insan hem doğanın hem de içinde bulunduğu çağın ve kültürün bir parçası olup, ne çağından ne de kültüründen kopuk ve bağımsız bir nesne değildir.

  Sadece insan toplumlarında değil, hayvanlar aleminde Kritik Etki yasası önemli bir yer tutar. Örneğin, Neo-Darwinizm denen yeni bir modele göre türler birbirlerinden sürekli küçük değişimlerle oluşmamışlardır. Ani ve kritik etkilerle birdenbire ortaya çıkmışlardır. Yani insan yavaş yavaş maymundan dönüşmüş bir tür değildir. Ani bir sıçrama ile yepyeni bir tür olarak belirmiştir. Bu görüş Kuantum kuramının Eşik Enerjisi veya sözünü ettiğim Kritik Etki yasası ile de örtüşüyor.

  Kritik Etki Yasası hem Kuantum Kuramına konu olan mikro sistemlerde, hem de canlılardan oluşmuş makro sistemlerde geçerlidir. Bu yasa ile uzay cisimlerinin, yıldızların gelişimi ve ölümü dahi açıklanabilir. Ayrıca yasada öyle bir tümel bakış vardır ki canlı-cansız ayrımı yapmadan her türlü sisteme uygulanabilir.