Buyuk Tasarim Stephen Hawking

7/31/2019 Buyuk Tasarim Stephen Hawking

1/154


2/154

Hawking ve-Mlodi'now bu ksa ve hareketli kitapta okuru alp

bir temel fizik ve kozmoloji kaslcasna srklyorlar. ,

The Wall Street Journal

Byk Tasarm byleyici, modern fiziin tm karmakliinde bize net bir anlay kazandracak fikirlerle dolu.

Los Angeles Times

Yazarlar bir ilki gerekletirip kendi alanlarna mthibir berraklk getiriyorlar... *

Bilimi bu denli ekici klmak o kadar zor deil;

anlalr klmak ess beceri.>

Time .

Provokatif bir popler bilim kitab, evrenimizin balangcna

ilikin en son grlere odaklanan bir keif. .

The New York Times

Okuru kuramsal fiziin snrlarndaki konularla tantryor.Bugne kadar grdklerim iinde genel okurlar iin

en anlalr olan.

Steven Weinberg, The New York Review of Books

r ac.-

the WashingtonPost

Provokatif, zihin ac br kitap.

The Plain Dealer


3/154


4/154


5/154

Hawking ve Mlodinow bu ksa ve hareketli kitapta okuru alp

bir temel fizik ve kozmoloji kaslcasna srklyorlar.

The Wall Street Journal

Byk Tasarm byleyici, modern fiziin tm karmakl

iinde bize net bir anlay kazandracak fikirlerle dolu.

Los Angeles Times

Yazarlar bir ilki gerekletirip kendi alanlarna mthi

bir berraklk getiriyorlar...

Bilimi bu denli ekici klmak o kadar zor deil;

anlalr klmak esas beceri.

Time

Provokatif bir popler bilim kitab, evrenimizin balangcnailikin en son grlere odaklanan bir keif...

The New York Times

Okuru kuramsal fiziin snrlarndaki konularla tantryor.

Bugne kadar grdklerim iinde genel okurlar iin

en anlalr olan.

Steven Weinberg, The New York Review of Books

r ac.

The Washington Post

Provokatif, zihin ac bir kitap.

The Plain Dealer


6/154

Douglas Adams, Otostopunun Galaksi Rehberinde karakterlerine bir bilgisayardan hayatn, evrenin ve

hereyin nihai yantn sordurur. Stephen Hawking ve Leonard Mlodinowun Byk, Tasarmda iaret

ettikleri gibi, bilgisayarn verdii "42" yant yardmc olmaktan uzaktr.

Hawking ile, Mlodinow, o nihai soruya u soruyu ilave ediyorlar:

Niin hilik deil de varlk var?

Niin varz?

Niin baka yasalar deil de bu bildiimiz yasalar var?

Hawking ve Mlodinow Antik Yunandan modern kozmolojiye kadar bilimin geliimindeki dnm

noktalarna iaret edip, Kuantum mekaniine ve grelilie ilikin kuramlarn bir araya gelerek evrenimizin

nasl yoktan var olduunu anlamamz saalyorlar. u an elimizde bulunan en iyi fizik tanmnn M-Kuram

denilen ve iinde yaadmz tek bir evrenin deil, muazzam sayda evrenin var olduunu ngren kuram

olduunu aklyorlar.

Tm olas evrenler arasndan bazlar yaamn ortaya kna olanak tanyan yasalara sahip olmal. Burada

olduumuz gerei, bize zaten oklu evrenin byle bir noktasnda olduumuzu anlatyor. Bylece, evrenin

balangcna ilikin tm sorular, muazzam sayda olas evreni iaret ediyor, bunlarn bazlarnn -ans eseri

yaama olanak tanyacak zelliklere sahip olduunu sylyor.

STEPHEN HAWKING

Cambridge niversitesi Lucas Krssnde matematik profesr olarak otuz yl alt; pek ok dl ve nian

ald; bunlarn arasnda en son ABD den ald zgrlk Madalyas da vardr. Okurlarn yararland baz

kitaplar arasnda klasikleenZamann Ksa Tarihi, Kara Delikler ve Bebek Evrenler, Ceviz Kabuundaki Evren ve

Zamann Daha Ksa Tarihisaylabilir.

www.hawking.org.uk

LEONARD MLODINOW

California teknik niversitesi nde fizikidir.

Ayya yry: Hayatmz Yneten Rastlantlar, klidin Penceresi: Paralel izgilerden

Hiperuzaya Geometrinin yks, Feynmann Gkkua: Hayatta

ve Fizikte Gzellik Aray ve Zamann Daha Ksa Tarihigibi ok satan kitaplarn yazardr.

Ayrca Uzay Yolu, Next Generation iin de yazmtr.

Gney Pasadena, Californiada yaamaktadr.

www.its.caltech.edu/-Len
http://www.hawking.org.uk/http://www.its.caltech.edu/-Lenhttp://www.its.caltech.edu/-Lenhttp://www.hawking.org.uk/


7/154

BYK TASARIM

Orijinal ad: The Grand Design

2010 by Stephen W. Hawking and Leonard Mlodinow

Orijinal grseller 2010 by Peter Bollinger

Sidney Hanisin karikatrleri Sdencecartoonsplus.com

Yazan: Stephen Hawking, Leonard Mlodinow

ngilizce aslndan eviren: Selma n

Trke yayn haklar: Doan Egmont Yaynclk ve Yapmclk Tie. A..

Bu kitabn Trke yayn haklar Akal Telif Haklar Ajans araclyla satn alnmtr.

1. bask/Mart 2012

7. bask / Nisan 2012 / ISBN 978-605-09-0570-0

Sertifika no: 11940

Kapak tasarm: Yavuz Korkut

Bask: Mega Basm, Baha i Merkezi. A BlokHaramidere / Avclar - STANBUL

Tel. (212)4224445

Sertifika no: 12026

Doan Egmont Yaynclk ve Yapmclk Tic. A..

19 Mays Cad. Golden Plaza No. 1 Kat 10,34360 ili - STANBUL

Tel. (212) 373 77 00 / Faks (212) 355 83 16

www.dogankitap.com.tr / [email protected] / [email protected]
http://www.dogankitap.com.tr/mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.dogankitap.com.tr/


8/154

Byk Tasarm

Stephen Hawking

Leonard Mlodinow

eviren: Selma n


9/154


10/154


11/154


12/154

Varoluun gizemi

1


13/154

Her birimiz ancak ksa bir sre iin var oluruz ve bu s

re iinde evrenin kk bir parasn kefederiz. Ama insanolu merakl bir trdr. Yantlar merak eder, peine deriz

Onlara bazen sevecen bazen de zalimce davranan bu usuz bu

caksz dnyada yaayp zerindeki hudutsuz gkyznden gzle

rini alamayan insanlar, her zaman ynla soru sormulardr: Ken

dimizi iinde bulduumuz bu dnyay nasl anlayabiliriz? Evren

nasl devinir? Gerein doas nedir? Btn bunlar nereden geldi? Evrenin bir yaratcya ihtiyac var m? oumuz zamanmzn

tmn bu sorular dnerek geirmeyiz, ama hemen hepimiz

zaman zaman bu sorular dnrz.

Geleneksel olarak bunlar felsefeye ait sorulardr ama felsefe

ldr. Felsefe, bilimdeki zellikle fizikteki ada gelimelere

ayak uyduramamtr. Bilgi araymzda keiflerin mealesi artk

bilim insanlarnn elindedir. Bu kitabn amac, son keifler ve ku

ramsal ilerlemelerin ortaya kard yantlar gzden geirmek

tir. Bu yantlar bize evrenin yeni bir resmini gsteriyor ve bu re

sim, henz on ya da yirmi yl nce izdiimiz resimden bile fark

l. Yine de bu yeni anlayn ilk izlerini neredeyse bir yzyl nce

sine kadar takip edebiliriz.

Geleneksel evren anlayna gre, nesneler iyi tanmlanm

yollar izler ve gemileri bellidir. Onlarn kesin yerlerini zamann

her annda belirleyebiliriz. Bu hesaplama gndelik amalar iin

yeterince baarl olmakla birlikte 1920lerde bu klasik resmin,

varoluun atom ve atomalt dzeylerinde gzlemlenen tuhaf dav

ranlar aklayamad ortaya kt. Bylelikle, adna kuantum

fizii denilen yeni bir erevenin kabul edilmesi gerekti. Kuantum kuramlarnn bu leklerdeki olaylar olaanst doruluk-


14/154

12

.. ite benim felsefem."

ta kestirebildii gibi, gndelik hayatn makroskopik (plak gz

le grlen) dnyasna uygulandklarnda eski klasik kuramn kes-

tirimlerini de tekrarlayabildii ortaya kt. Ancak kuantum fizi

i ve klasik fizik, fiziksel gerekliin ok farkl tanmlarn temel

alr.

Kuantum kuramlar pek ok farkl biimde formle edile

bilir, ancak belki de en sezgisel tanm, California Teknoloji

Enstitsnde alp striptiz yaplan bir gece kulbnde bongoalacak kadar renkli bir kiilii olan Richard (Dick) Feynman ta

rafndan yaplmtr. Feynmana gre bir sistemin tek bir gemi

i yoktur, bir sistem btn olas gemilere sahiptir. Yantlarmz

ararken Feynmann yaklamn ayrntl olarak aklayacaz ve

evrenin tek bir gemii olmad, hatta bamsz bir varl olma

d grn incelerken onun yaklamn kullanacaz. Bu, pekok fiziki iin bile radikal bir dnce olabilir. Aslnda gnmz

bilimindeki birok kavram gibi saduyuya kar grnyor. An

cak saduyu gndelik deneyimlere dayanr, atomun derinlikleri

ne veya evrenin erken dnemlerine gz atmamz salayan tek

nolojilerin mucizeleri araclyla kendini gsteren evrene deil.

ada fizik ortaya kncaya kadar, genelde dnya hakknda bilgilere dorudan gzlemle ulaabileceimizi; eylerin duyu

l l l l l d kild dkl i ibi ld


15/154

13

unu dnyorduk. Ancak Feynmannki gibi gndelik deneyim

lerle uyumayan grlere dayanan ada fiziin muazzam ba

ars, durumun byle olmadn gsterdi. Bu nedenle naif ger

eklik anlay ada fizikle badamaz. Bylesi paradokslarla

baa kabilmek iin modele bal gereklik dediimiz bir yakla

m benimseyeceiz. Bu yaklam, beynimizin duyu organlarmz

dan gelen verileri bir dnya modeli oluturarak yorumlad d

ncesine dayanr. Byle bir model olaylar aklamakta baar

lysa, onu oluturan unsurlar ve kavramlar gerekliin nitelii

veya mutlak hakikat olarak kabul etme eiliminde oluruz. Ancak

ayn fiziksel durumu deiik temel unsurlar ve kavramlar kulla

narak modellemenin farkl yollar olabilir. ki farkl fizik kuram

veya model, ayn olaylar doru olarak ngrebiliyorsa, birinin

dierinden daha doru olduu sylenemez; daha ok, bize en uy

gun modeli kullanmakta zgr oluruz.

Bilim tarihinde Platondan Newtonn klasik kuramna, adakuantum kuramlarna kadar; giderek daha da iyi kuramlar veya

modeller kefettik. Doal olarak unu sorabiliriz: Bu kuramlar di

zisi, yapabildiimiz btn gzlemleri ngren ve btn gleri

kapsayan evrenin nihai kuramyla son bulacak m? Veya sonsuza

kadar daha iyi kuramlar bulmaya devam edeceiz ama daha te

si olmayan bir kuram asla bulamayacak myz? Henz kesin biryantmz yok, ama imdi her eyin nihai kuram iin (gerekten

byle bir kuram varsa) bir adaymz var: M-kuram. M-kuram, ni

hai kuramda olmas gerektiini dndnz btn zelliklere

sahip olan tek model ve bundan sonraki tartmalarmzn ou

bu kuram temel alacak.

M-kuram allm kuramlardan deil. Farkl kuramlardanoluan bir aile; iindeki her bir kuram, yalnzca belli alanlarda

ki fiziksel durumlarn gzlemlerini tanmlyor. Bir haritaya ben

ziyor biraz. Dnyann btn yzeyini tek bir haritada gsterme

nin mmkn olmadn herkes bilir. Merkator Projeksiyonu*

kullanlan dnya haritalarnda en kuzey ve en gneydeki blge

ler ok daha byk grnr ve kutuplar grnmez. Btn yeryzn haritalandrabilmek iin, her biri snrl bir blgeyi gste

ren bir dizi harita kullanmamz gerekir. Haritalarn birbirleri ile

rtt yerler ayn blgeleri gsterir. M-kuram da buna ben

zer. M-kuram ailesindeki kuramlar birbirlerinden ok farkl g

rnebilir, ama her biri temelde yatan tek bir kuramn farkl yn

leri olarak kabul edilebilir. Bunlar, M-kuramnn yalnzca snr-

* Dnya zerindeki btn enlemlerin ekvator ile ayn uzunlukta olduu dnya haritas tr. (.n.)


16/154

14

Dnya haritas Evreni temsil etmesi iin bir dizi rten kuram gerekebilir; tpk btn yeryzn

gsterebilmek iin birbiriyle rten haritalarn gerekmesi gibi.

l bir alana -rnein, enerji gibi belirli niceliklerin kk oldu

u durumlara- uygulanabilen uyarlamalardr. Tpk Merkator

Projeksiyonunun birbirinin zerine binen haritalar gibi, st s

te geldikleri yerlerde ayn fenomeni ngrrler. Ancak, dnyannbtn yzeyini en iyi ekilde gsterecek dz bir harita olmad

gibi, btn durumlara ait gzlemleri en iyi ekilde ifade edecek

tek bir kuram da yoktur.

M-kuramnn yaratl sorusuna nasl yantlar verdiini de tar

tacaz. M-kuramna gre tek evren bizimki deil. Aksine,

M-kuram ok sayda evrenin yoktan var edildiini ngrr. Buevrenlerin yaratl doast bir gcn veya Tanrnn mdahale

sini gerektirmez. Aslnda bu okluevrenler kendiliklerinden fizik

yasasndan doarlar. Onlar bilimin ngrsdr. Her evren pek

ok olas gemie ve imdiki zaman gibi yaratlndan ok son

raki bir zamana karlk gelen pek ok olas duruma sahiptir. Bu

durumlarn ou bizim gzlemlediimiz evrene hi benzemeyecektir ve herhangi bir yaam formunun varl iin hi uygun ol

mayacaktr. Sadece ok az bizim gibi canllarn varlna izin ve

recektir. Bylece bizim varlmz, bu usuz bucaksz evrenler di

zisinden yalnzca varoluumuza uygun olanlar seecektir. Koz

mik lekte biz her ne kadar elimsiz ve nemsiz olsak da, bu se-

im bizi bir anlamda yaratln tanrlar klmaktadr.Evreni en derin dze de kavra abilmek i in alnzca evrenin


17/154

15

nasl hareket ettiini deil, niin yle hareket ettiini de bilmek

zorundayz.

Niin hilik deil de varlk var?Niin varz?

Niin baka yasalar deil de bu bildiimiz yasalar var?

Bu Hayatn, Evrenin ve Her eyin Nihai Sorusudur.* Bu ki

tapta yantn vermeye alacaz. Ancak, Otostopunun Galak-

si Rehberi'nde verilen yantn aksine, bizimki basite 42** ol

mayacak.

* Douglas Adams'n Otostopunun Galaksi Rehberiadl kitabnda Derin Dnce adl bilgisayara yant

lamas iin sorulan soru, (.n.)

* * Bilgisayarn bu soruya verdii yant, (.n.)


18/154


19/154

2

Yasalarn stnl


20/154

Kurt Skoll Ay rktr,

O da Aclar Ormanna kadar uar.

Kurt Hati, Hridvitnirin akrabasGnein peine der.

Grimnismal The Elder Edda

V

iking mitolojisinde Skoll ve Hati Ay ve Gnei kovalar.

Bunlardan biri yakalandnda tutulma gerekleir. Bu oldu

unda, yeryzndeki insanlar kurtlar korkutup Ay veya Gnei

kurtarmak amacyla ellerinden geldiince ok grlt yaparlar.

Dier kltrlerde de benzeri efsaneler vardr. Ancak bir sre son

ra insanlar, Gnein ve Ayn onlar etrafta koturarak barp a-rmasalar da tutulmadan ktklarn fark etmi olmallar. Hat

ta bir sre sonra tutulmann rastgele olmadn da fark etmi ol

mallar. Tutulmalar kendilerini tekrar eden dzenli rntlerdir.

Bunu Ay tutulmalarnda ok daha ak bir ekilde gzlemleyen

Babilliler, Dnyann Gnein n kesmesi yznden bu duru

mun olutuunu anlamasalar da, Ay tutulmalarn olduka dorubir ekilde hesaplamlardr. Gne tutulmalar yeryznde an

cak 30 millik bir koridor iinde gzlenebildiinden, hesaplanma

s ok daha zordur. Yine de oluumlarn dzeni bir kez kavrand

nda, tutulmalarn doast varlklarn keyiflerine bal olmad

, yasalar tarafndan ynetildii aa km olur.

Erken dnemlerde gkcisimlerinin hareketlerini olduka baarl bir ekilde ngrmelerine ramen, atalarmzn pek ok doa

olayn nceden bilmeleri olanakszd. Volkanlar, depremler, frt

nalar, salgnlar ve ayak trnaklarnn batmas grnr bir neden

veya bir dng olmakszn meydana geliyordu. Eski zamanlarda

doann iddetli hareketlerini kt niyetli ya da yaramaz tanrlar

panteonuna atfetmek olaand. Genellikle felaketler, bir ekildetanrlar kzdrm olduumuzun iareti olarak alglanyordu. r

nein, M 5600 yllarnda Oregondaki Mazama Da volkan faa

liyete geerek yllarca ta ve yanan kl yadrd ve sonunda vol

kann kraterim dolduracak kadar ok yamura neden oldu; gn-


21/154

20

Tutulma Eski zaman insanlar tutulmaya neyin neden olduunu bilmiyorlard,

ama tutulmalarn dngsel olduunu fark etmilerdi.

mzde buraya Krater Gl diyoruz. Oregondaki Klamath yerlile

rinin sylenceleri bu olayn btn jeolojik ayrntlaryla tamamen

rtr, ancak felakete neden olan bir insan portresi izerek bir

para dram eklemilerdir. nsanlarn sululuk duyma becerileri o

kadar byktr ki, mutlaka kendilerini sulayacak bir yol bulur

lar. Sylenceye gre Aa Dnyann efi Llao, Klamath efinin

gzelim kzna k olur. Kz akn kabul etmeyince Llao intikam

almak iin insanlarn kabilesini atele yok etmeye alr. ansla

rna Yukar Dnyann efi Skell insanlara acr ve onunla savar.

Sonunda Llao yaralanr ve Mazama Dann iine ekilir. Ardnda

byk bir delik brakr, sonradan bu krater suyla dolar.

Eski zamanlarda doann nasl ilediini anlayamayan insan

lar, hayatlarndaki her alana hkmetmesi iin tanrlar icat etmi

tir. Ak ve sava tanrlar, gne, yeryz, gkyz tanrlar, ok

yanus ve nehirlerin tanrlar, yamur ve gk grlts tanrlar

hatta depremler ve volkanlarn dahi tanrlar vard. Tanrlar mem

nun edilmise insanlara iyi hava ve bar ihsan edilir, hastalk ve

felaketlerden korunurlard. Ancak memnun deillerse kuraklk,

sava ve salgn olurdu. Doadaki neden-sonu ilikisi anlala-

mad iin bu tanrlar ok gizemliydi ve insanlar onlarn merha

metine kalmlard. Ancak bundan 2600 yl kadar nce, Miletoslu


22/154

21

Thales (yak. M 624-546) ile birlikte bu durum deimeye bala

d. Doann izledii tutarl ilkelerin anlalabilir olduu dncesi

dodu. Ve bylece tanrlarn hkmdarl anlaynn yerini, do

ann yasalar tarafndan ynetilen ve bir gn nasl okunacanreneceimiz bir plana gre yaratlan bir evren anlaynn ald

o uzun sre balad.

nsanlk tarihine baktmzda bilimsel aratrmann ok yeni

bir giriim olduunu grrz. Bizim trmz, Homo sapiens, M

200.000 civarnda Byk Sahra lnn alt ksmlarnda ortaya

kt. Tahl retimi etrafnda rgtlenen toplumlarn rn olanyazl dilin gemii ise yalnzca M 7000li yllara kadar uzanr.

(En eski yazlardan bazlar, izin verilen gnlk bira taynlar hak

kndadr.) Byk bir uygarlk kurmu olan Eski Yunana ait ilk

yazl kaydn tarihi M 9. yzyldr; ancak bu uygarln en yk

sek devri, yani klasik dnem birka yzyl sonra; M 500den

biraz nce balamtr. Aristotelese (M 384-322) gre, dnyannanlalabilecei, evremizdeki karmak olaylarn basit ilkelere

indirgenebilecei ve bunlarn mitlere veya teolojik yorumlara ge

rek kalmadan aklanabilecei dncesi ilk kez Thales tarafn

dan bu dnemde ileri srlmtr.

Bir Gne tutulmasn ilk kez ngrme erefi Thalese ait olsa

da M 585te gerekleen tutulmay byk bir dorulukla ngr

mesi muhtemelen ok ansl bir tahmindi. Thales, ardnda kendi

ne ait herhangi bir yaz brakmayan, karanlklarda kalm bir fi

grdr. Yunanllarn kolonisi olan onyadaki evi entelektel mer

kezlerden biridir ve yaratt etki, sonunda Anadoludan tap ba

tya, talyaya kadar ulamtr. En byk zellii doal fenomen

lerin temel yasalarn aklamak olan on bilimi, insann dn

ce tarihinde ok nemli bir dnm noktas olmutur. Yaklamla

r aklcdr ve bu yaklam onlar birok konuda bizim gnmz

de kullandmz gelimi yntemlerle elde ettiklerimize art

c derecede benzer sonulara ulatrmtr. Bu byk bir balan

gc temsil etmektedir. Yzyllar getike on bilimi unutulacak,

ancak zamanla defalarca yeniden kefedilecek veya yeniden icat

edilecektir.

Efsaneye gre, bugn doa yasas diyebileceimiz ilk matema

tik formln bulan ve gnmzde onun adyla anlan kuramla

nlenen onyal Pythagorastr (yak. M 580-490). Bu kurama g

re bir dik gende hipotensn (genin en uzun kenar) karesi, dier iki kenarnn karelerinin toplamna eittir. Mzik alet

lerinde kullanlan tellerin uzunluu ile sesin armonik birleim


23/154

22

leri arasndaki rakamsal ilikiyi de Pythagorasn bulduu syle

nir. Gnmz diliyle bu ilikiyi yle ifade edebiliriz: Sabit bir ge

rilim altnda titreen bir telin frekans -saniyedeki titreim say

s- telin uzunluuyla ters orantldr. Pratik adan bakacak olursak, bas gitar tellerinin dier gitarlara gre neden daha uzun ol

mas gerektiini bylece anlam oluruz. Belki de Pythagoras bu

nu gerekten kefetmedi -hatta kendi adyla anlan kuram da o

kefetmedi- ancak telin uzunluu ile ses perdesi arasndaki ili

kinin onun zamannda bilindiine dair kantlar var. Eer yleyse,

bu basit matematiksel forml, gnmzdeki kuramsal fiziin ilkrnei olarak kabul edebiliriz.

Pythagorasn tellere ilikin yasasnn dnda, eskilerin do

ru olarak bildii fizik yasalar, antikan en nemli fizikisi olan

Arkhimedes (yak. M 287-212) tarafndan formle edilen ya

sadr. Gnmz terminolojisiyle, kaldra yasas kk glerin

ok byk arlklar kaldrabileceini ifade eder; nk kald

ra, uygulanan gc dayanak noktasndan uzakl orannda art

rr. Svlarn kaldrma yasas, bir svya batrlan herhangi bir nes

nenin tard svnn arlna eit bir gle yukar doru itile

ceini aklar. Yansma yasas ise, bir k n ile ayna arasndaki

ann, yansyan kla ayna arasndaki aya eit olduunu sy

ler. Ancak Arkhimedes bunlara ne yasa dedi, ne de bunlar gz

lem ve lmlere dayanan verilerle aklad. Tersine bunlar saf

matematiksel kuramlar olarak grp, daha ok klidin geomet

ri iin yaratt sisteme benzeyen bir aksiyom sistemi iinde ele

ald.

on etkisi yayldka, evrenin gzlem ve mantk yoluyla anla

labilen bir i dzene sahip olduunu fark eden bakalar da k

t. Thalesin bir arkada belki de rencisi olan Anaksimandros

(yak. M 610-546) yeni doan bebeklerin ne kadar aresiz ol

duklarna bakarak, ilk insann yeryznde bir bebek olarak orta

ya kmas durumunda, hayatta kalamayacan savundu. nsan

ln ilk evrim halkasnn ne olabileceini dnen Anaksimandros, insanlarn bebekleri daha gl olan dier hayvanlardan ev-

rimletii iddiasn ileri srd. Sicilyada Empedokles (yak. M

490-430) clepsydra (su saati) adl bir aletin nasl kullanldna

dair gzlemler yapt. Ak bir aza ve dibinde kk deliklere

sahip bir kaptan ibaret bu alet, bazen kevgir olarak da kullanl

yordu. Suya batrldnda doluyor, az kapatlarak karldnda, iindeki su kk deliklerden akp gitmiyordu. Ancak Em

pedokles suya sokmadan nce aletin az kapatldnda iine


24/154

23

onya ilk kez doal fenomenleri din veya mitoloji yerine doa yasalaryla aklayanlar

eski onya limleri oldu.

su almadn fark etti. Yrtt manta gre, suyun deliklerden geip ierideki bolua dolmasn engelleyen grnmez bir

ey olmalyd - bylece bizim hava dediimiz maddeyi kefetmi

oldu.

Ayn srada Yunanistann kuzeyindeki bir on kolonisinde ya

ayan Demokritos (yak. M 460-370) bir nesneyi krarak veya ke

serek paralara ayrdnzda neler olduuna kafa yoruyordu. Builemi sonsuza kadar yapamayacamz savunuyordu. Canl var

lklar da dahil olmak zere her nesnenin knlamaz veya kesile

mez temel paracklardan olutuunu ne sryordu. Bu en k

k paraca Yunanca bir sfat olan ve kesilemez anlamna ge

len atom adn verdi. Demokritos, her maddi fenomenin atom

larn arpmas sonucunda meydana geldiine inanyordu. Onungrne gre btn atomlar uzayda devinim halindedir ve en

gellenmedikleri srece devinimlerini sonsuza dek srdrrler.

Gnmzde bu dnceye eylemsizlik ilkesi diyoruz.

Bizim evrenin merkezinde yaayan zel varlklar deil, yalnz

ca sradan varlklar olduumuza dair devrimci dncenin sahibi,

onyann son bilim insanlarndan biri olan Aristarkhostur (M310-230). Onun sadece bir hesaplamas gnmze kald; Ay tutul


25/154

24

lne dair dikkatli gzlemlerinin karmak bir geometrik ana

lizi. Bu verilerden hareket ederek, Gnein Dnyadan ok da

ha byk olmas gerektii sonucuna vard. Belki de byk nesne

lerin kk nesneler etrafnda deil de, kk nesnelerin byknesnelerin etrafnda dnmesinden etkilenerek, Dnyann Gne

sisteminin merkezinde olmadn, ok daha byk olan Gnein

etrafnda dnen gezegenlerden biri olduunu savunan ilk bilim

insan oldu. Dnyamzn yalnzca dier gezegenlerden biri oldu

unu fark ettikten sonra, Gnein de sradan olduunu anlamak

iin kk bir adm atmak yeterlidir. Aristarkhos da bundan phelendi ve geceleri gkyznde grdmz yldzlarn aslnda

uzak gnelerden baka bir ey olmadklarna inand.

onyallar, antik Yunan felsefesine ait, farkl ve genellikle birbi

rine kart geleneklere sahip pek ok okuldan biriydi. Ne yazk ki

onyallarn doaya bak alar -genel yasalar aracl ile ak

lanabilen ve bir dizi basit ilkeye indirgenebilen grleri- yalnz

ca birka yzyl boyunca gl bir ekilde etkili olabildi. Bunun

nedenlerinden biri, onya kuramlarnn zgr irade, ama veya

dnyann ilerine karan Tanrlar kavramna yer vermemeleriy

di. Bunlarn ihmal edilmesi o zamann ou Yunan dnr iin

son derece rktcyd, tpk gnmzde birok insan iin ol

duu gibi. rnein filozof Epikuros (yak. M 341-270) standart

atomcu grlere doac filozoflarn yazglarna kle olmaktan

sa, tanrlar hakkndaki mitleri izlemenin daha iyi olduunu sy

leyerek kar kt. Aristoteles de atomcu gr reddetti, nk

insanlarn ruhsuz ve cansz maddelerden meydana gelmi olmas

n kabul edemiyordu. onyallarn insann evrenin merkezinde ol

mad gr, kozmosu anlamamzda bir dnm noktas olmu

tur, ancak bu gr Galileo Galileiye kadar, neredeyse yirmi yz

yl boyunca bir kenara braklacaktr.

Doa hakkndaki baz yorumlan olduka yksek bir kavray

a sahip olsa da, antik Yunan dnemine ait grlerin ou a

mzda geerli saylan bilim iin yeterli deildi. lk olarak, Yunanllar bilimsel yntemi kefetmemi olduklarndan kuramlarn de

neysel olarak dorulamak amacyla gelitirmemilerdi. Dolaysy

la, bir bilgin atomun dier bir atomla arpmcaya kadar dz bir

izgide ilerlediini ne srse, dieri de atomun ancak bir tepegze

arpncaya kadar yoluna dz devam ettiim savunsayd, aralarn

daki tartmay sonulandrmann nesnel bir yolu yoktu. Ayrca insanla fiziksel yasalar arasnda net bir ayrm yoktu. M 5. yzylda

rnein Anaksimandros her eyin bir ilk cevherden ortaya kt


26/154

25

n ve yaptklar ktlklerin cezasn deme korkusuyla yeni

den ona geri dndn yazar. onyal yazar Herakleitosa (yak

lak M 35-475) gre gne, adalet tanras peinde olduu iin

bu ekilde hareket etmektedir. Birka yzyl sonra, M 3. yzyldaortaya kan Stoaclar insanlarn koyduu yasalarla doa yasala

r arasnda ayrm yaptlar, ancak insann davranna ait baz yasa

larn evrensel olduunu dnerek -Tanrya sayg duymak, anne

babaya itaat etmek gibi- bunlar doa yasalar arasna eklediler.

Dier yandan, genellikle fiziksel sreleri yasal terimlerle tanm

ladlar ve bunlar iin yaptrmn gerekli olduuna inandlar; cansznesnelerin bile yasalara itaat etmesi gerekiyordu. nsanlarn tra

fik kurallarna uymasn salamann zor olduunu dnyorsanz

eer, bir asteroidi bir elips zerinde hareket etmesi iin ikna etme

ye altnz hayal edin bir de.

Bu gelenek, yzyllar boyunca Yunanllar izleyen pek ok d

nr de etkiledi. 13. yzyln banda ilk Hristiyan filozoflar

dan olan Aquinolu Aziz Tommaso (1225-1274) bu gr benim

seyerek Tanrnn varlnn ispat iin kulland: Cansz nesnele

rin sonlarna tesadfen deil, kastl olarak ulat aktr... Bu

nedenle, doadaki her eyin bir sonu olmasn buyuran akll bir

varlk mevcuttur. Hatta 16. yzyl gibi ge bir tarihte bile byk

Alman astronomu Kepler (1571-1630), gezegenlerin duyuma sa

hip olduklarna, zihinleriyle kavradklar hareket yasalarna bi

linli olarak uyduklarna inanyordu.

Doann yasalarna kastl olarak uyulmas gerektii dnce

si, eskilerin doann nasl byle davrandna deil, niin by

le davrandna odaklandklarn gsteriyor. Bu dncenin nde

gelen savunucularndan olan Aristoteles, bilimin ilke olarak gz

lemlere dayand dncesini reddetmitir. Antik alarda kesin

lmler ve matematiksel hesaplar yapmak her bakmdan zordu.

Aritmetik iin ok ikna edici bulduumuz on rakaml sistem an

cak MS 700l yllarda, bu konuda dev admlar atan Hindular sa

yesinde bulunmutur. Toplama ve kartma iin kullanlan ksaltmalar iin ise 15. yzyl beklememiz gerekti. Eittir iareti, za

man saniyesine kadar len saatler 16. yzyldan nce mevcut

deildi.

Yine de, Aristoteles niceliksel ngrler reten bir fizik anla

y gelitirmek iin lm ve hesaplamalar bir engel olarak gr

medi. Tersine onlara hi ihtiya duymad. Aristoteles kendi fizik anlayn entelektel anlamda uygun bulduu ilkeler zerine

t tt U b l d kl i tb tti b l l


27/154


28/154

27

"Uzun saltanatm srasnda rendiim bir ey varsa,

o da scakln arttdr."

Descartes, btn fiziksel fenomenlerin -Newtonn nl hare

ket yasalarnn ncleri olan- yasann ynettii devinen ktle

lerin arpmalarna dayanarak aklanmas gerektiine inanyor

du. Bu doa yasalarnn her yerde ve her zaman geerli olduklar

n ileri srd ve bu yasalara uyulmasnn devinen ktlelerin zihin

leri olduu anlamna gelmediini aka belirtti. Ayrca Descar-

tes, gnmzde balang koullar dediimiz konunun nemi

ni de anlamt. Balang koullar; bir sistemin, hakknda ng

rde bulunulan herhangi bir zaman aralnn balangcndaki du

rumunu tanmlar. Doa yasalar, verili bir dizi balang kouluylabir sistemin zaman ierisinde nasl gelieceini tayin eder, ancak

belirli bir balang koullar dizisi olmakszn geliim tanmlana

maz. rnein sfr zamanda tam stmzdeki bir gvercin pisle

mi olsun; o den nesnenin yolu Newton yasalarnca belirlenir.

Ancak gvercinin sfr zamanda bir telefon teli zerinde kmlda

madan duruyor ya da saatte yirmi mil hzla uuyor oluuna bal olarak, ortaya kan sonular ok farkl olacaktr. Fizik yasala

l bil k i i bi i t i l b l d


29/154

28

dan belirli bir zamandaki dununu bilinmelidir. (Bu yasalar bir sis

temi zaman ierisinde geriye doru izlemek iin de kullanlabilir.)

Doa yasalarnn varlna duyulan inancn tazelenmesiyle, bu

yasalar Tanr kavramyla uzlatrmaya ynelik yeni giriimler deboy gsterdi. Descartesa gre Tanr isterse etik nermelerin ve

ya matematiksel kuramlarn doruluunu veya yanlln de

itirebilir, ama doay deitiremezdi. Doa yasalarn Tanrnn

emrettiine inanyordu, ancak Tanrnn bu yasalardan baka se

enei yoktu; onlar semiti, nk sadece bu yasalar mmkn

d. Bu anlay Tanr'nn otoritesini inemek olarak grlebilirdi,ancak Descartes bu yasalarn Tanrnn kendi z doasnn yans

malar olduunu, bu yzden deitirilemez olduunu syleyerek

bundan kurtulmann yolunu bulmutu. Bu doruysa Tanrnn,

her biri farkl balang koullarna karlk gelen birbirinden ok

farkl dnyalar yaratma ansna sahip olduu dnlebilir. An

cak Descartes bunu da yadsr. Ona gre, evrenin balangcnda

nasl bir dzenleme olursa olsun, zaman ierisinde tpk bizimki

ne benzeyen bir dnya ortaya kacaktr. Dahas Descartesa gre

Tanr dnyay bir kez yaratp dzene soktuktan sonra tamamen

kendi bana brakmtr.

Benzer bir tutum (baz istisnalar dnda) Isaac Newton (1643-

1727) tarafndan da benimsenmitir. Newtonn hareket yasa

s, Dnyann, Ayn ve gezegenlerin yrngelerini ve gelgit gibi fe

nomenleri aklayan ekim yasas modern bilim anlamnda yay

gn bir kabul grmtr. Yaratt az saydaki denklem ve onlar

dan gelitirdiimiz matematiksel ereve gnmzde hl retil

mekte ve bina izen bir mimar, araba tasarlayan bir mhendis ve

ya bir roketin Marsa nasl gideceini hesaplayan bir fiziki tara

fndan hl kullanlmaktadr. air Alexander Popeun dedii gibi.

Doa ve Doann Yasalar gecenin iinde saklyd;

Tanr Newton olsun!dedi ve her ey aydnland.

Gnmzde pek ok bilim insan, bir doa yasasnn gzlen

mi bir dzene dayanan bir kural olduunu ve temel ald mev

cut durumun tesine geen ngrler saladn syleyecektir.

rnein hayatmzn her gn Gnein doudan doduunu g

rrz ve yasa olarak Gne her zaman doudan doar deriz.

Bu, Gnein douuyla ilgili snrl gzlemlerimizin tesine geen bir genellemedir ve gelecek iin snanabilir ngrlerde bu

lunmamz salar te yandan bu ofisteki bilgisayarlar siyahtr


30/154

29

gibi bir ifade bir doa yasas deildir, nk yalnzca ofisteki bil

gisayarlara ilikindir ve eer ofise yeni bir bilgisayar alnacak

olursa rengi siyah olacaktr gibi bir ngrs yoktur.

Doa yasas kavramna ilikin ada anlaymz filozoflarn uzun uzadya tartt bir konudur ve ilk bakta zannedildi

inden daha incelikli bir meseledir. rnein, filozof John W. Car-

roll Tm altn krelerinin ap bir milden daha azdr ifadesiyle

Tm uranyum-235 krelerinin ap bir milden daha azdr ifade

lerini karlatrr. Gzlemlerimiz Dnyada ap bir milden daha

byk bir altn kre bulunmadn syler ve gayet gven iinde

hibir zaman olmayacan savunabiliriz. Yine de olamayacana

inanmamz iin herhangi bir neden yoktur ve bu nedenle bu ifa

de bir doa yasas olarak kabul edilmez. te yandan Tm uran-

yum-235 krelerinin ap bir milden daha azdr ifadesini bir do

a yasas olarak dnebiliriz, nk nkleer fizik hakknda bil

diklerimize gre, bir uranyum-235 kresinin ap yaklak 16 san

timetreden daha fazla byrse bir nkleer patlamayla kendi ken

dini yok eder. Dolaysyla byle bir krenin olamayacan biliriz.

(Bir tane yaratmaya almann iyi bir fikir olmayacan da bili

riz!) Bu nemli bir ayrmdr, nk gzlemlediimiz her genelle

menin doa yasas olarak dnlemeyeceini ve ou doa yasasnn ok daha byk, birbirine bal yasa sistemlerinin bir par

as olduunu gsterir.

ada bilimde doa yasalar genellikle matematiksel olarak

ifade edilir. Kesin ya da yaklak olabilirler; ama istisnasz hep

sinin -evrensel olarak deilse en azndan tam olarak belirlenmi

koullar altnda- gzlemlenmi olmas gereklidir. rnein, devinen nesnelerin hz k hzna yaknsa Newton yasalarnn dei

tirilmesi gerektiini artk biliyoruz. Yine de, karlatmz hzla

rn k hznn ok altnda olduu gnlk yaam koullarnda, en

azndan ok iyi tahminlerde bulunmamz saladklar iin, New

ton yasalarn yasa olarak kabul ediyoruz.

Doa yasalar tarafndan ynetiliyorsa, sormamz gereken soru var:

1. Yasalarn kayna nedir?

2. Yasalarda istisnalar var mdr, rnein mucizeler gibi?

3. Sadece bir dizi olas yasa m vardr?

Bu nemli sorular bilim insanlar, filozoflar ve din bilimcileri tarafndan farkl biimlerde dile getirilmitir. lk soruya yaygn ola


31/154

30

yant- yasalarn Tanrnn ii olduudur. Ancak bu, Tanry doa

yasalarnn somutlamas olarak tanmlamaktan baka bir anlam

tamyor. Eer Tanrya farkl zellikler atfedilmezse -Eski Ahitin

Tanrs olmak gibi- Tanry ilk sorunun yant olarak grmek, birgizemin yerine bakasn koymak demektir. Dolaysyla ilk soru

nun yantna Tanr dersek, iin asl zor yan ikinci soruyla ortaya

kar: Yasalarda mucizeler, istisnalar var imdir?

kinci sorunun yant hakkndaki grler kesin bir ekil

de ayrlmtr. Eski Yunann en etkili iki yazar Platon ve Aris

toteles, yasalarda asla istisna olmayacan savunur. Ancak Kita

b Mukaddesin bak asna gre Tanr yasalar yaratmakla kal

maz, ona yakarldnda istisnalar da yaratabilir -lmcl hasta

lklar iyiletirmek, kurakla son vermek, kroketi olimpik spor

olarak kabul etmek gibi. Descartesn grlerinin tersine, nere

deyse tm Hristiyan dnrler Tanrnn mucize yaratmak iin

yasalar askya almaya muktedir olmas gerektiini savunurlar.

Newton bile bu trden mucizelere inanrd. Bir gezegenin ekim

gcnn dier gezegenin yrngesi zerinde bozulma yaratma

sndan tr gezegenlerin yrngelerinin kararsz olduunu, bu

kararszln zamanla byyerek gezegenlerin ya Gnee dme

lerine ya da Gne sisteminden kopup gitmelerine yol aacan dnyordu. Tanrnn yrngeleri srekli ayarladna ya da

durmamas iin gksel saati kurduuna inanyordu. Ancak Lap-

lace Markisi Pierre-Simon (1749-1827) -Laplace olarak bilinir-

gezegenlerin hareketlerindeki dzensizliin dnemsel olduunu,

yani birikerek deil tekrarlanan dngler halinde gerekletii

ni ileri srd. Bylece Gne sistemi kendini yeniden ayarlyorduve Gne sisteminin gnmze kadar gelebilmesini aklayabil

mek iin bir ilahi mdahale aramaya gerek yoktu.

Bilimsel determinizmi ilk kez ak bir biimde ortaya koyan

ismin Laplace olduu kabul edilir: Evrenin belirli bir zamanda

ki verili durumunda, eksiksiz bir yasalar dizisi onun hem gele

ceini hem de gemiini tam olarak belirleyebilir. Bu durum, birmucize olasln veya Tanrnn oynayaca etkin bir rol d

lar. Laplacen formle ettii bilimsel determinizm ikinci soru

ya ada bilim insannn verdii yanttr. Aslnda bu, btn a

da bilim iin temel bir dayanak ve bu kitabn bandan sonuna

dek nemini koruyacak bir ilkedir. Bilimsel bir yasa, sadece do

ast bir varln mdahale etmemeye karar verdii durumlarda geerli olacaksa, bilimsel bir yasa deildir. Bunu fark eden


32/154

31

'Sanrm urada, ikinci aamada daha aklayc olmalsn."

rar. Laplacen yant, Efendim, o varsayma ihtiyacm olmad

olur.

nsanlar evrende yaadklar ve onun iindeki dier nesneler

le etkileim iinde olduuna gre, bilimsel determinizm insanlar

iin de geerlidir. Pek ok kii bilimsel determinizmin fiziksel s

releri ynettiini kabul ederken, insan davranlarn bundan ay

r tutar, nk bizim zgr irademiz olduuna inanrlar. rnein

Descartes, zgr irade dncesini koruyabilmek iin insan zihni

nin fiziksel dnyadan farkl olduunu ve onun yasalarna tabi olmadn ileri srmtr. Onun bak asna gre bir insan iki un

surdan oluur: Beden ve ruh. Beden sradan bir makineden baka

bir ey deildir, ama ruh bilimsel yasann hkm dndadr. Des

cartes anatomi ve fizyoloji ile ok ilgilendi ve beynin merkezin

de bulunan ve epifiz bezi denilen kck organ ruhun bulundu

u yer olarak kabul etti. Onun inanna gre epifiz bezi btn dncelerimizin olutuu yerdi ve zgr irademizin kaynayd.

nsanlar zgr iradeye sahip midir? zgr irademiz varsa, ev

rim aacnn neresinde ortaya kmtr? Mavi-yeil alglerin ve

ya bakterilerin zgr iradeleri var mdr, yoksa hareketleri oto

matik olup bilimsel yasalar dahilinde midir? Yalnzca ok hcre

li organizmalar m zgr iradeye sahip, yoksa yalnzca memeliler mi? Bir empanzenin bir muzu hatr hutur yemesi veya bir ke


33/154

32

landklarn dnebiliriz. Peki yalnzca 959 hcreden oluan ve

ad Caenorhabditis elegans olan ipliksolucan? Muhtemelen asla,

Bu yediim acayip lezzetli bir bakteriydi, buraya tekrar gelmeli

yim diye dnmez, yine de yiyecek konusunda onun da belirlitercihleri vardr ve bir nceki deneyimine gre ya tatsz bir yeme

e raz olacak ya da daha iyi bir ey bulmak iin arayn srd

recektir. Bu zgr irade anlamna m gelmektedir?

Yapmak istediimiz eyi seebileceimizi dnyor olsak da,

molekler biyolojiden anladmza gre biyolojik sreler fizik

ve kimya yasalar tarafndan ynetiliyor ve bu yzden gezegen

lerin yrngeleri kadar belirlenmi sreler. Nrolojik bilimler

de yaplan son aratrmalar, eylemlerimizin fizik yasalarna riayet

eden beynimiz tarafndan belirlendii grn destekliyor; bu

yasalardan bamsz bir unsur tarafndan deil. rnein uyank

hastalara yaplan beyin ameliyatlarna ilikin bir aratrma, bey

nin gerekli blgeleri elektriksel olarak uyarldnda hastada elini,

kolunu, ayan oynatma veya dudaklarn kmldatma ve konu

ma arzusu uyandrlabildiini ortaya kard. Eer davranlarmz

fiziksel yasalar tarafndan belirleniyorsa zgr iradenin nasl i

grebildiini anlamak olduka zor; yle grnyor ki biz yalnz

ca biyolojik makineleriz ve zgr irade bir yanlsamadan ibaret.

nsan davrannn gerekte doa yasalar tarafndan belirlen

dii dncesine teslim olduumuzda, sonularn karmak bir

yolla ve ok fazla deikenle belirlenmesinin, onlar ngrmeyi

pratikte olanaksz kld yargsna varmak da akla uygun olacak

tr. Bu nedenle, bir ngrde bulunabilmek iin insan bedeninde

ki trilyonlarca trilyon molekln her birinin balang koullarnn bilinmesi ve bir o kadar denklemin zlmesi gerekirdi. Bu

da birka milyar yl alrd ki, karmzdaki ahsn ataca yumruk

tan kamak iin bir para ge kalabilirdik.

nsan davrann ngrmek iin fizik yasalarn kullanmak pra

tikte mmkn olmad iin etkin kuram dediimiz bir yol geli

tirdik. Fizikte bir etkin kuram, gzlemlenmi belirli bir fenomeni altta yatan tm sreleri ayrntl olarak tanmlamadan model-

lemek iin yaratlm bir erevedir. rnein, bir insann bedenin

deki her atomla yeryzndeki her atom arasndaki ekimsel etki

leimi yneten denklemleri tam olarak zmemiz mmkn deil

dir. Ancak tm pratik nedenlerden tr, bir insanla yeryz ara

sndaki ekimsel gc, insann toplam ktlesi gibi birka say iletanmlanabilir. Ayn ekilde, karmak atom ve molekllerin hare

k l i i d kl l i i d ki d


34/154

33

nilen bir etkin kuram gelitirdik ve etkileimlerin btn ayrnt

larna aklama getirmeden kimyasal tepkimelerde atomlarn ve

molekllerin nasl hareket ettiini uygun bir ekilde ortaya koya

biliyoruz. nsanlar sz konusu olduunda, davranlarmz belirleyen denklemleri zemediimiz iin, zgr iradeyi bir etkin ku

ram olarak kullanyoruz. rademiz ve ondan kaynaklanan davran

mz inceleyen bilim, psikolojidir. Ekonomi de, zgr irade d

ncesinin yan sra insanlarn olas eylem rotalarn deerlendirip

en iyisini setikleri varsaymna dayanan bir etkin kuramdr. Bu

etkin kuram davran ngrsnde sadece ksmen baarl, nkhepimizin bildii gibi, verilen kararlar genellikle aklc deil ya da

seimlerin sonularna ilikin kusurlu zmlemelere dayanyor

lar. Dnyann byle bir karmaa iinde olmasnn nedeni budur.

nc soru hem evrenin hem de insann davranlarn belir

leyen yasalarn esizlii ile ilgili. Birinci soruyu yasalar Tanr ya

ratmtr diye yantladysanz, nc soru Tanr bu yasalar iste

dii gibi seebildi mi diye sormaktadr. Hem Aristoteles hem de

Platon -Descartes ve daha sonra Einstein gibi- doann ilkeleri

nin ihtiya nedeniyle var olduklarna inanmlard, nk sade

ce bu kurallarn mantki bir anlam vard. Doa yasalarnn kay

nann mantn iinde olduuna inanan Aristoteles ve takipi

leri, bu yasalarn doann gerekte nasl ilediini ok dikkate al

madan tretilebileceini dnyorlard. Bu dnce ve yasa

larn ne olduu yerine nesnelerin neden yasalar izledii konusu

na odaklanmas, Aristotelesi ounlukla nitel; sklkla yanl ve

pek de kullanl olmayan yasalara yneltti ve bu yasalar bilimsel

dnceye asrlarca hkmetti. Epeyce sonra Galilei gibi insanlarAristotelesin otoritesine kar kma cesaretini gsterdiler ve saf

akln olmas gerektiini syledii eyleri izlemek yerine doa

nn gerekten nasl ilediini gzlemlediler.

Bu kitap, ikinci soruya doa yasalarnda mucize veya istisna

yoktur yantn veren bilimsel determinizmi temel alr. Yine de bi

rinci ve nc soruya; yasalarn nasl ortaya kt ve onlardanbaka olas yasa olup olmad konularna ayrntlaryla deine

ceiz. Ancak ncelikle bir sonraki blmde, doa yasalarnn ne

yi akladn greceiz. ou bilim insan yasalarn, kendisini

gzlemleyenden bamsz olarak var olan dsal gerekliin ma

tematik yansmalar olduklarn syleyecektir. evremizdekiler

hakknda gzlemlerimiz ve oluturduumuz kavramlar tartrken tosladmz bir baka soru var: Nesnel bir gerekliin var ol

d i k i i kt bi d i i ?


35/154


36/154

Gereklik nedir?

3


37/154

Birka yl nce talya, Monzada belediye meclisi Japon ba

lklarnn yuvarlak akvaryumlarda tutulmasn yasaklad.

Yaplan aklamaya gre bal yuvarlak kenarl bir akvaryumda

tutmak zalimlikti, nk yuvarlak cam bala bozulmu bir ger

eklik grnts sunuyordu. Peki, biz gerekliin doru ve bo

zulmam resmine bakp bakmadmz nasl bileceiz? Biz degrmz bozan dev bir yuvarlak akvaryumun iinde olabilir

miyiz? Japon balnn gereklik algs bizimkinden farkldr ama

bizimkinin daha gerek olduundan emin miyiz?

Japon balnn gereklik algs bizimki ile ayn deildir, yine

de, Japon bal gzlemleyerek akvaryumun dndaki nesnelerin

devinimlerini yneten bilimsel yasalar formle edebilir. rnein,bizim dz bir izgide zgrce devindiini grdmz nesne, bo

zunum nedeniyle balk tarafndan eik bir izgide hareket ediyor

mu gibi gzlemlenebilir. Buna ramen Japon balnn bozulmu

referans erevesinde formle ettii bilimsel yasalar her zaman

doru olacaktr ve akvaryumun dndaki nesnelerin gelecekteki

hareketlerini ngrmesini olanakl klacaktr. Onun yasalar, bizim erevemiz iindeki yasalardan daha karmak olabilir, ama

basitlik bir tercih meselesidir. Japon bal byle bir kuram for

mle ederse, onun bak asn gerekliin resmi olarak kabul

etmemiz gerekir.

Gerekliin farkl resimlerinin nl bir rnei MS 150 yllarnda

Ptolemaios (yak. 85-165) tarafndan, gkcisimlerinin devinimlerini tanmlamak iin gerekletirilmi bir modeldir. Ptolemaiosun

on kitaplk bir inceleme olarak yaynlad almas, genellik

le Arapa bal olan Almagest(ElMecisti) adyla bilinir. AlmagestDnyann kresel, devinimsiz, evrenin merkezinde konum-


38/154

38

Ptolemaios evreni Ptolemaios'a gre biz evrenin

merkezindeydik.

landrlm ve uzaktaki gkcisimleriyle karlatrldnda nem

senmeyecek kadar kk olduunu dnmenin nedenlerini

aklayarak balar. Aristarkhosun Gne merkezli evrenine ra

men bu inan, mistik nedenlerden tr Dnyann evrenin mer

kezinde olmas gerektiini dnen Aristoteles zamanndan beriou eitimli Yunanl tarafndan kabul grmtr. Ptolemaiosun

modelinde Dnya merkezde kmldamadan durur, btn gezegen

ler ve yldzlar Dnyann etrafnda karmak yrngeler zerinde,

i ie gemi arklar gibi, dnerler.

Bu model bize doal grnr, nk ayaklarmzn altnda

ki yeryznn hareket ettiini hissetmeyiz (depremler ve tutkudolu anlar dnda). Daha sonra Avrupada bilim kendisine mi

ras kalan Yunan kaynaklarn esas ald ve bylece Aristoteles ve

Ptolemaiosun grleri Bat dncesinin byk ksmna temel

tekil etti. Ptolemaiosun kozmos modeli Katolik Kilisesi tarafn

dan benimsendi ve on drt yzyl boyunca resmi doktrinleri oldu.

Ancak 1543e gelindiinde Kopernik De Revolutionibus OrbiumCoelestium (Gksel Krelerin Dnleri zerine) adl kitabnda


39/154

39

farkl bir model sundu ve bu kitap ancak onun ld yl basla-

bildi (ki bu kuram zerinde onlarca yl almt.)

Kopernik, Aristarkhosun ondan on yedi yzyl nce yapt

gibi, Gnein merkezde hareketsiz durduu ve gezegenlerinonun etrafnda dairesel yrngeler zerinde dnd bir Dn

ya tanmlad. Bu dnce yeni olmamasna ramen yeniden uya

n iddetli bir direnile karland. Kopernik sistemi, gezegen

lerin Dnyann etrafnda dndn syledii dnlen Ki

tab Mukaddese kar olarak grld; kald ki bu gr Ki

tab Mukaddeste asla ak olarak yer almaz. Aslnda, KitabMukaddesin yazld zamanlarda insanlar Dnyann dz oldu

una inanyorlard. Kopernik sistemi Dnyann dnp dnmedi

i konusunda hiddetli bir tartmaya neden oldu ve bu tartma,

onun grn savunduu ve Bir dnce Kutsal Kitapa aykr

olarak tanmlanm olsa bile, bir olaslk olarak savunulabilir de

dii iin Galileinin 1633te sapknlktan yarglanmasyla doruaulat. Sulu bulundu, hayat boyunca ev hapsine mahkm edildi

ve szlerini geri almaya zorland. Onun Eppur si muove (Yine

de dnyor) diye mrldand sylenir. 1992de Roma Katolik Ki

lisesi Galileiyi lanetlemenin yanl olduunu nihayet kabul etti.

yleyse hangisi gerek, Ptolemaios sistemi mi yoksa Koper

nik sistemi mi? Kopernikin Ptolemaiosun yanldn kantladn dnenler az olmasa da, bu doru deil. Bizim normal bak

amz baln bak asyla karlatrldnda her iki grnt

nn de evrenin modeli olarak kullanlabilmesi gibi; bizim gky

z gzlemlerimiz de ister Dnyann ister Gnein hareketsiz ol

duu varsaylarak aklanabilir. Evrenimizin doas zerine yap

lan felsefi tartmalarda stlendii role ramen Kopernik sisteminin asl stnl, Gnein hareketsiz olarak kabul edildii refe

rans erevesinde hareket denklemlerinin daha yaln olmasdr.

Bilimkurgu filmi Matrix'te farkl bir gereklik seenei sunu

lur; insan rk akll bilgisayarlar tarafndan yaratlm sanal bir

gereklik iinde olduunu bilmeden yaarken, bilgisayarlar on

larn biyoelektrik enerjilerini (bu her ne demek ise) emerler.Belki de bu ok zorlama bir senaryo deildir, nk pek ok in

san Second, Lifegibi web sayfalarnda yaratlm sanal gerek

likte oyalanarak geirir zamannn ounu. Bilgisayarlar tarafn

dan yaratlm bir pembe dizinin karakterlerinden biri olmad

mz nasl bileceiz? Yapay ve hayali bir dnyada yaasaydk,

olaylarn mantkl ve tutarl olmas veya herhangi bir yasaya uy

mas gerekmeyecekti. Gc elinde tutan uzayllar, rnein, do


40/154

40

lunay aniden ikiye blndnde veya diyet yapan herkes bir

denbire deli gibi muzlu pasta yemek istediinde insanlarn gs

terecei tepkileri ok ilgin veya elenceli bulabilirdi. Uzaylla

rn tutarl yasalar uygulamalar durumunda bizim sanal olanntesinde bir baka gereklik olduunu anlamamzn hibir yolu

olmazd. Uzayllarn iinde yaad dnyay gerek, sanal dn

yay da sahte olarak nitelendirmek kolay olurdu. Ancak, sanal

dnyada yaayan varlklar kendi dnyalarn dardan gremi-

yorlarsa -tpk bizim gibi- kendi gereklik resimlerinden kuku

lanmalar iin hibir neden yoktur. Bu, her birimizin bir bakasnn ryasna ait birer hayal oluunu syleyen dncenin a

da uyarlamasdr.

Bu rnekler bizi bu kitap iin nemli olan bir sonuca gtr

yor: Grnenden veya kuramdan bamsz bir gereklik kavra

m yoktur. Biz modele dayal gereklik dediimiz bir gr ka

bul edeceiz; buna gre bir fizik kuram -genellikle matematikselbir doas olan- bir modeldir ve ayn zamanda modelin unsurlar

n gzlemle badatran bir kurallar dizisidir. Bu gr, bize a

da bilimi yorumlayabileceimiz bir ereve salar.

Felsefeciler, Platondan bu yana yllar boyunca gerekliin do

as zerine tarttlar. Klasik bilim, zellikleri belirli gerek bir

d dnyann var olduu ve bu zelliklerin gzlemleyenin algsndan bamsz olduu inancna dayanr. Klasik bilime gre, belirli

nesneler vardr ve bunlar hz ve ktle gibi, deerleri iyi tanmlan

m fiziksel zelliklere sahiptir. Bu bak asna gre kuramlar

mz bu nesneleri ve zelliklerini aklama giriimleridir, lm

lerimiz ve alglarmz da onlara karlk gelir. Hem gzlemci hem

de gzlemlenen, nesnel bir varl olan bir dnyann parasdr veonlarn arasndaki ayrm zel bir nem tamaz. Bir baka deyi

le, park alanndaki bir yer iin kavga eden bir zebra srs gr

dnzde, orada gerekten park alanndaki bir yer iin kavga

eden bir zebra srs var demektir. Bunu izleyen btn gzlem

ciler ayn niteliklerin lmlerini yapacaktr ve kendilerini gz

lemleyen olsun ya da olmasn, zebra srs bu niteliklere sahipolacaktr. Felsefede bu inanca gerekilik denir.

Gerekilik ekici bir bak as olarak grnse de, ada fi

zik hakknda bildiklerimiz bu gr savunmamz olduka g

letiriyor. rnein, doann kesin bir tanmlamasn veren kuan

tum fiziinin ilkelerine gre, bir paracn nicelikleri bir gzlem

ci tarafndan llnceye kadar ne belirli bir konumu vardr nede belirli bir hz. Bu nedenle yaplan lmlerin kesin bir sonu


41/154

41

vereceini sylemek doru deildir, nk llm olan nice

lik, sadece lm anndaki deeri gsterir. Aslnda baz durum

larda nesnelerin kendi balarna bir varlklar dahi yoktur, yalnz

ca bir topluluun paras olarak vardrlar. Ve eer holografik il

ke dediimiz kuram doruysa, biz ve bizim drt boyutlu dnya

mz ok daha byk, be boyutlu uzay-zamann snrnda bir gl

ge olabilir. Bu durumda bizim evrendeki konumumuz, Japon bal-

nnkiyle benzerdir.

Kat gerekilere gre, gereklii temsil eden bilimsel kuram

larn kant onlarn baarlarnda gizlidir. Ancak farkl kuramlar,

ayn fenomeni bambaka kavramsal ereveler kullanarak baa

ryla tanmlayabilir. Aslnda, baarl olduu kantlanm pek ok

kuram yerini gerekliin tmyle yeni kavramlarn temel alan

ayn lde baarl baka kuramlara brakmtr.

Yaygn olarak, gerekilii kabul etmeyenlere gerekilik kar

t denilmitir. Gerekilik kartlar deneysel bilgi ile kuramsal

bilgi arasnda ayrm olduunu varsayarlar. Tipik olarak gzlem ve

deneyimin anlaml olduunu, ancak kuramlarn yararl aralar

dan baka bir ey olmadn ve gzlemlenen fenomene dair da

ha derin bir hakikati temsil etmediini savunurlar. Hatta baz ger

ekilik kartlar bilimin gzlemlenebilir eylerle snrlanmasn

istemitir. Bu nedenle 19. yzylda pek ok kii, grmemizin asla

mmkn olmadn gereke gstererek atomlarn varln red

detmitir. Hatta George Berkeley (1685-1753) zihinden ve onun


42/154

42

fikirlerinden baka bir eyin var olmadn iddia edecek kadar

ileri gitmitir. ngiliz yazar ve szlkbilimci Dr. Samuel Johnsona

(1709-1784) bir arkada Berkeleyin savnn rtlemeyeceini

sylediinde, Johnsonun gidip byk bir kayaya tekme att vete byle rtebilirim dedii anlatlr. Elbette Dr. Johnsonun

deneyimledii ac da kendi zihnindeki bir dncedir ki bylece

Berkeleyin savn gerekten rtmemitir. Ancak onun bu eyle

mi, nesnel gereklie inanmak iin hibir mantkl temele sahip

olmasak da, bu doruymu gibi davranmaktan baka seeneimi

zin de olmadm yazan filozof David Humeun (1711-1776) bakasn yanstr.

Modele dayal gerekilik, dncenin gereki ve kart ger

eki okullar arasndaki btn bu tartmalar devre d brakr.

Modele dayal gerekilie gre, modelin gerek olup olmad

n sorgulamak anlamszdr, sadece gzlemle uyuup uyumad

nem tar. Gzlemle uyuan iki modelimiz varsa, Japon bal

nn grd grnt ve bizim grdmz grnt gibi, birinin

dierinden daha gerek olduu sylenemez. ncelenmekte olan

duruma daha uygun olan hangisi ise o kullanlr. rnein, akvar

yumun iindeki biri iin Japon balnn grd resim kullan

l olabilirdi, ama akvaryumun dndakiler iin yeryzndeki bir

akvaryumun erevesiyle uzaktaki bir galakside olanlar tanm

lamak ok skntl olurdu, zellikle de Dnya Gnein ve ken-

"kinizin ortak bir noktas var. Dr. Davis hi kimsenin grmedii

bir parack kefetti. Prof. Higbe de hi kimsenin grmedii


43/154

43

di ekseninin etrafnda dnerken akvaryum da onunla devinece

i iin.

Bilim iin modeller yaptmz gibi, gndelik hayatlarmzda da

modeller yaparz. Modele dayal gerekilik sadece bilimsel modellere deil, hepimizin gndelik hayat anlayabilmek ve yorum

layabilmek iin yaratt zihinsel bilin ve bilinalt modellere de

uygulanr. Gzlemciyi -bizi- duyusal srelerimiz ile dnme ve

idrak biimlerimiz tarafndan yaratlan dnya algmzdan ayr tut

mann hibir yolu yoktur. Algmz -ve dolaysyla kuramlarmzn

dayana olan gzlemlerimiz- dorudan deildir. Daha ziyade, birtr mercek tarafndan; insan beyninin yorumlayc yaps tarafn

dan ekillendirilir.

Modele dayal gereklik, bizim nesneyi alglay biimimiz

le uyumludur. Grme srecinde beynimiz optik sinirlerden bir

dizi sinyal alr. Bu sinyaller televizyonda grdklerimize benzer

grntlerden olumazlar. Optik sinirin retinaya baland yer

de kr bir nokta vardr ve grmenin gerekletii yer, retinann

merkezinde 1 derecelik bir gr asna ve kolunuzu uzatp bak

tnzda baparmanzn eni kadar bir genilie sahip, darack

bir alandr. Yani beyne gnderilen ham veriler, ortasnda bir delik

bulunan bulank bir resme benzer. Neyse ki beynimiz her iki gz

den gelen girdileri birletirir, evrenin grsel zelliklerini de ek

leyerek oluturduu varsaymla boluklar doldurur. Dahas reti

nadan gelen iki boyutlu veriler dizisini okur ve bundan boyut

lu bir uzay izlenimi yaratr. Bir baka deyile beyin zihinsel bir re

sim veya model yaratr.

Beyin model yaratmakta o kadar iyidir ki, insanlar grntleri ba aa gsteren bir gzlkle baksalar bile, bir sre sonra be

yinleri modeli deitirir ve nesneleri yine doru ekilde grmele

rini salar. Daha sonra gzlk karldnda dnya bir sre ba

aa grnr ve sonra yine dzelir. Birisi bir sandalye gryo

rum dediinde bu sadece, o kiinin sandalyenin yayd san

dalyenin zihinsel bir grntsn veya modelini oluturmak iinkulland anlamna gelir. Eer model ba aa ise, biraz ansla,

beyin oturmadan nce grnty dzeltecektir.

Modele dayal gerekiliin zd veya en azndan savu

turduu bir baka sorun, varoluun anlamdr. Odadaki masann

ben dar ktmda ve onu gremediimde hl orada olup ol

madn nasl bilirim? Elektronlar ve kuarklar (proton ve ntronu oluturduu sylenen paracklar) gibi gremediimiz eyle


44/154

44

Katot nlar Elektronlar gremeyiz, ama yarattklar etkiyi grebiliriz.

mizde masann kaybolduu ve odaya geri dndmzde ayn

konumda yeniden belirdii bir model oluturulabilir; ancak bu

tuhaf bir model olacaktr. Biz odada yokken bir ey olsa, rne

in tavan kse ne olur? Odadan ktmda masann kayboldu

unu syleyen modeli esas alrsam odaya geri dndmde ta

vann yknts altnda tekrar beliren krk masay nasl aklaya

bilirim? Masann biz odadan ktmzda da yerinde kald mo

del daha yalndr ve gzlemlerimizle uyuur. stenebilecek olan

da budur.

Gremediimiz atomalt paracklar konusunda elektronlar;

bir buhar odasnda oluan izler ve televizyon tpndeki k spot

lar gibi pek ok fenomeni aklayan kullanl bir model olu

turur. Elektronun ngiliz fiziki J. J. Thomson tarafndan Camb-

ridge niversitesi Cavendish Laboratuvarnda kefedildii sylenir. Bo cam tplerin iinden elektrik akmlar geirerek katot

nlar olarak bilinen bir fenomen zerinde deneyler yapyordu.

Deneyleri onu cesur bir sonuca gtrd; gizemli nlar, atomun

maddi bileenleri olan ok kk zerreciklerden oluuyordu ve

bu nedenle maddenin temel blnemez parac olarak dn

lebilirdi. Thomson ne bir elektron grd, ne de savunduklarndeneyleriyle dorudan veya kesin bir ekilde gsterebildi. Ancak

onun modeli temel bilimlerden mhendislie kadar pek ok u


45/154

45

gulamada kritik neme sahip olduunu kantlad ve siz elektron

lar gremiyor olsanz da gnmzde btn fizikiler onlarn var

lna inanyorlar.

Yine grmemiz mmkn olmayan kuarklar, atomun ekirdeindeki proton ve ntronlarn zelliklerini aklamak iin kul

lanlan bir modeldir. Proton ve ntronlarn kuarklardan olutu

u sylense de bir kuark gzlemlememiz asla mmkn deildir,

nk kuarklar arasndaki balayc kuvvet ayrlkla birlikte b

yr, bu nedenle doada bamsz, yaltlm kuark bulunamaz.

Tersine kuarklar her zaman l gruplar halinde* (protonlar ve

ntronlar) veya kuark ve kart kuark iftleri halinde (pi mezon

lar) bulunur, lastik bantlarla birbirlerine balym gibi hareket

ederler.

Bir kuark asla yaltamayacak olmamza ramen onlarn ger

ekten var olduklarn sylemek, kuark modeli ilk kez ortaya

atldktan sonraki yllarda da tartmal bir konu olarak kalm

tr. Belirli paracklarn, ok az saydaki ekirdekalt parackla

rn alt paracklarnn farkl ekillerde birlemelerinden meyda

na geldikleri dncesi, bunlarn zelliklerini basit ve etkileyi

ci biimde aklayan dzenleyici bir ilke bulmamz salamtr.

Ancak, fizikiler paracklarn dalmlarna ait verilerin istatistik grntlerine dayanarak onlarn var olduklarn kabul etme

ye alkn olsalar da, pek ok fizikiye, ilkesel olarak gzlemle-

nemez olan bir paraca gereklik atfetmek olduka fazla gele

bilirdi. Yine de, yllar geip kuark modelinin doru ngrleri o

aldka, kar klar yava yava ortadan kalkt. On yedi kollu,

gzleri kzltesi nlar saan ve kulaklarndan krema pskrtmeyi det edinen kimi uzayllarn da bizimle ayn gzlemleri ya

pp, bunlar kuarklar olmadan tanmlamas kesinlikle mmkn

dr. Yine de, modele dayal gerekilikte kuarklar, ekirdekal-

t paracklarn davranlaryla ilgili gzlemlerimizle uyuan bir

modelde vardrlar.

Modele dayal gerekilik, eer dnya belirli bir zaman nceyaratlmsa, o zamandan nce ne olmutu gibi sorular tart

mamz salayan bir ereve salar. lk Hristiyan filozoflarndan

Aziz Augustinus (354-430) bu sorunun yantnn Tanr bu tr so

rular soran insanlar iin cehennemi hazrlyordu olmadn, za

mann Tanrnn yaratt dnyann bir zellii olduunu ve ok

da uzun olmayan bir sre nce gerekletiine inand yaratlncesinde zamann var olmadn sylyor. Bu, Dnyann ok


46/154

46

Kuarklar Gzlemlenemeseler de, kuarklar temel fizik kuramlarmzn hayati

unsurlar arasnda yer alr.

daha yal olduunu gsteren fosillerin ve dier kantlarn bu

lunmasna ramen (acaba bizi kandrmak iin mi konulmular?)

Tekvinde verilen srenin gerekten doru olduunu ileri sren

lerin rabet ettii bir model. Bir de, evrenin 13,7 milyar yl nce,

byk patlamayla balad dier modelimiz var. Tarihi ve jeolo

jik kantlar da dahil olmak zere gnmzdeki gzlemlerimizin

ouyla uyuan bu model, gemie dair en iyi aklamamz. Bu

ikinci model fosilleri ve radyoaktif kaytlar, bizden milyonlarca

k yl uzaklktaki galaksilerin n aldmz gereini akla

yabilmekte; yani bu model -byk patlama kuram- ilkinden ok

daha kullanl. Yine de, birinin dierinden daha doru olduunu

sylemek mmkn deil.

Bazlar, zamann balangcn byk patlamadan da geriye gtren bir baka modeli destekliyor. Bu modelin imdiki gzlemle

ri daha iyi aklayp aklamad henz net deil; nk evrenin

geliimine ilikin yasalar byk patlama ile ilemez hale gelmi

olabilir gibi grnyor. Eer yleyse, byk patlamann ncesin

deki zaman kapsayan bir model yaratmann anlam olmaz; n

k o zaman var olanlar imdiki zaman iin gzlemlenebilir hibirsonu sunmayacaktr. Dolaysyla evrenin byk patlamayla ya

t l ld d i b l k l d h i i l


47/154

47

Bir model u zelliklere sahipse iyi bir modeldir:

1. Zarifse

2. erdii uyarlanabilir veya keyfi unsurlarn says azsa3. Var olan btn gzlemlerle uyuup onlar aklayabiliyorsa

4. Doruluklar kantlanmadklar takdirde modeli rtecek

veya yanllayacak gelecekteki gzlemler iin ayrntl

ngrlerde bulunuyorsa

rnein, Aristotelesin kuramnda Dnyay toprak, hava, ate

ve su olmak zere drt elementin oluturmas ve nesnelerin ken

di amalarn yerine getirmek iin hareket etmesi ok zarifti ve

uyarlanabilir unsurlar da iermiyordu. Ancak bu kuram pek ok

durumda kesin ngrlerde bulunamad, bulunduunda ise n

grleri gzlemlerle uyumad. Bu ngrlerden biri de daha ar

nesnelerin daha hzl deceiydi, nk onlarn amac dmekti.

Galileiye kadar hi kimse bu ngry snamann nemli oldu

unu dnmemi gibi grnyor. Bunu, Pisa Kulesinden arlk

lar atarak snad anlatlr. Belki de bu uydurma bir hikyedir an

cak onun farkl arlklar eimli bir zeminden aa yuvarladn

ve Aristotelesin ngrsnn tersine hepsinin ayn oranda hz

landklarn gzlemlediim biliyoruz.

Yukardaki kstaslarn znel olduu ak. rnein zarafet ko

laylkla llebilecek bir ey deildir, ancak bilim insanlar ara

snda olduka deer grr, nk doa yasalarnn belirli durum

lar ksaltarak tek bir basit formle indirgemesi beklenir. Zarafet

bir kuram biimine iaret eder. Ancak, uyarlanabilir unsurlarnyokluuyla yakndan ilgilidir nk yalan yanl unsurlarla dolu

bir kuram pek zarif deildir. Einsteinn ortaya koyduunu baka

szcklerle ifade edecek olursak; bir kuram mmkn olduunca

basitletirilmeli ama basite indirgenmemelidir. Ptolemaios, mo

delinin gkcisimlerinin devinimlerini daha doru bir ekilde ta

nmlayabilmesi iin onlarn dairesel yrngelerine demberlereklemitir. Demberlere demberler ve hatta onlara da baka

demberler eklenmi olsayd model daha doru olabilirdi. Mo

dele karmaklk eklemek onu daha doru klabilse dahi, bilim in

sanlar bir dizi gzleme uymas iin arptlan bir modeli tatmin

edici bulmazlar; onu kullanl bir ilkeyi temsil eden bir kuram

dan ziyade, veriler katalou olarak kabul ederler.5. blmde pek ok insann, doann temel paracklarnn et


48/154

48

greceiz. Bu model, Ptolemaiosun demberler modelinden

ok daha baarldr. Baz yeni paracklarn varln, gzlem

lenmelerinden nce ngrm ve yirmi otuz yl boyunca ok sa

yda deneyin sonularn byk bir dorulukla aklamtr. Ancak standart model dzinelerce ayarlanabilir parametre ierir

ve bu parametrelere ait deerler kuramn kendisi tarafndan be

lirlenmezler; kuramn gzlemlerle uyumas iin ayarlanmalar

gereklidir.

Bir baka nokta ise, yeni ve arpc bir ngrnn doruluu

nun kantlanmasnn bilim insanlarn her zaman etkilemesidir.

te yandan, bir modelin eksiklii ortaya ktnda, genel tepki

deneyin yanl olduunu sylemektir. Bu da durumu aklamaz

sa, insanlar yine de modeli terk etmeyip deiiklikler yaparak

onu korumaya alrlar. Fizikiler beendikleri kuramlar kur

tarmak konusunda epeyce srarl olsalar da, bir kuram slah et

me eilimi, deiiklikler yapay veya kullansz hale gelinceye,

yani kuram zarafetini kaybedinceye kadar srer.

Yeni gzlemlere uyum salamas gereken deiiklikler fazla

syla dzensiz bir hal almsa, yeni bir modele ihtiya duyulu

yor demektir. Yeni gzlemlerin arl nedeniyle ken eski mo

dele bir rnek, duraan evren grdr. 1920lerde ou fizik

i evrenin duraan olduuna veya boyutlarnn deimez olduu

na inanyordu. Daha sonra 1929da Edwin Hubble evrenin geni

lediini ortaya koyan gzlemlerini yaymlad. Ancak Hubble ev

renin genilediini dorudan gzlemlememiti, galaksilerden ya

ylan gzlemlemiti. Bu k, galaksinin niteliine bal ola

rak karakteristik bir imzaya veya tayfa sahiptir. In tayf, bizim konumumuzla greli olarak, galaksi hareket ettiinde l

lebilir oranda deiir. Bylece, uzak galaksilerin k tayflarn

zmleyen Hubble, galaksilerin hzn belirlemeyi baard. Biz

den uzaklaan galaksiler olduu kadar, bize yaklaan galaksile

rin de olduunu bulabilmeyi umuyordu. Ancak neredeyse tm

galaksilerin bizden uzaklatklarn ve uzaklklar arttka hzlarnn da arttn buldu. Hubble evrenin genilemekte olduu so

nucuna vard; ama eski modellerine bal kalmak isteyen fizik

iler onun bu gzlemini duraan evren balamnda aklamaya

kalktlar. rnein California Teknoloji Enstitsnden fiziki

Fritz Zwicky, ok byk mesafeler kat eden n henz bilin

meyen bir neden yznden yavaa enerjisini kaybedebileceini savundu. Zwickye gre enerjisindeki bu azalma n tayfn


49/154

49

Krnm Newton'n k modeli, n bir ortamdan dierine geerken neden krldn aklar,

ama Newton halkalar adn verdiimiz bir dier fenomeni aklayamaz.

nu gsteriyordu. Hubbledan onlarca yl sonra pek ok fiziki ka-

rarl-durum kuramn savunmay srdrd. Ancak en doal mo

del Hubblen genileyen evren modeliydi ve sonunda kabul edi

len de bu model oldu.

Evreni yneten yasalar bulmak iin yaptmz aratrma

larda birka kuram veya model formle ettik; rnein drt ele

ment modeli, Ptolemaios sistemi, phlogiston kuram,* bykpatlama kuram vb. Her bir kuram veya model ile evrenin temel

bileenleri ve gereklik hakkndaki kavramlarmz deiti. rne

in, k kuramn ele alalm. Newton n kk paracklar

dan veya cisimciklerden olutuunu dnyordu. Bu n ne

den dz izgiler halinde yol aldn aklyordu; Newton ayr

ca n bir ortamdan dierine, rnein havadan cama veya havadan suya geerken neden bkldn ya da krldn da bu

ekilde aklyordu.

Yine de cisimcik kuram Newtonin kendisinin gzlemledi

i, Newton halkalar denilen fenomeni aklamak iin yeterli ol

mad. Dz ve yanstma zellii olan bir levhann zerine bir mer

cek yerletirin ve tek renkli bir kla, rnein sodyum lambasy-


50/154

50

Giriim nsanlar gibi dalgalar da karlatnda birbirlerini bytme veya

kltme eiliminde olurlar.


51/154

51

la aydnlatn. Yukardan bakldnda merkezleri mercein levha

ya dedii nokta olan ak ve koyu renkli halkalar grlr. Bunu

n paracklardan olutuunu syleyen kuramla anlatmak zor

olurdu, ama dalga kuram ile aklanabilir.In dalga kuramna gre, ak ve koyu renkli halkalara ne

den olan giriim dediimiz bir fenomendir. Bir dalga, rnein bir

su dalgas bir dizi tepe ve ukurdan oluur. Dalgalar arptn

da bu tepeler ve ukurluklar denk gelirlerse birbirlerini destek

leyerek daha byk bir dalgann olumasn salar. Bu yapc gi

riimdir. Bu durumda dalgalarn e fazl olduu sylenir. Bunun kart durumda ise, dalgalar karlatnda bir dalgann te

pesi, dier dalgann ukuruna denk gelir. Bu durumda dalgalar

birbirlerini snmlerler ve onlara zt fazl dalgalar denir. Bu da

ykc giriimdir.

Newton halkalarnn parlak olanlar merkezden, mercekten yan

syan dalga ile levhadan yansyan dalgann tam sayl (1, 2, 3, ...)

dalga boylaryla ayrlarak yapc giriim oluturduklar uzaklkta

oluur. (Dalga boyu, bir dalgaya ait tepe veya ukurlardan birinin

kendisinden sonrakine uzakldr.) te yandan koyu renk halkala-

Su birikintisinde giriim Gnlk hayatmzda gletten okyanusa kadar her

bi iki ti i d i i i k bili i


52/154

52

rn merkezden uzakln belirleyen iki dalga arasndaki ayrm, ya

r tam saydaki (1/2, 11/2, 21/2,...) dalga boyu kadar olduu iin y

kc giriim oluturur - mercekten yansyan dalga levhadan yans

yan dalgay snmler.19. yzylda bu, n dalga kuramnn dorulanmas ve para

ck kuramnn yanl olduunun gsterilmesi olarak kabul edildi.

Ancak 20. yzyln balarnda Einstein, fotoelektrik etkinin (g

nmzde televizyonlarda ve dijital kameralarda kullanlmakta)

bir k paracnn veya kuantumun bir atoma arpmas ve bir

elektronu ortadan kaldrmasyla aklanabileceini gsterdi. Yani k hem parack, hem de dalga olarak iliyordu.

nsanlar, okyanuslar veya aklta atlan gletleri izledikle

ri iin dalga fikri akllarna gelmi olmal. Aslnda bir glete iki

akl ta attnzda, yukardaki fotorafta olduu gibi, giriimin

nasl ilediini grrsnz. Dier svlarn da ayn ekilde davran

d gzlenir; belki fazlaya karlan arabn dnda. Parack fikri talar, akllar ve kum sayesinde tandkt. Ancak bu dalga/par

ack ikilii -bir nesnenin hem parack hem de dalga olarak ta

nmlanabilecei fikri- bir kle kumtan imek fikri kadar gn

lk yaantmza yabancyd.

Bunun gibi ikilikler -ayn fenomeni doru olarak tanmlayan

iki ok farkl kuramn geerli olduu durumlar- modele dayal

gereklikle uyumludur. Her bir kuram belirli zellikleri tanmlar

ve aklar ve birinin dierine gre daha iyi veya daha doru oldu

u sylenemez. Evreni yneten yasalarla ilgili olarak syleyebi

leceimiz udur: Evrenin her durumunu tanmlayabilecek tek bir

matematiksel model veya kuram yok gibi grnyor. Tersine, ilk

blmde belirttiimiz gibi, M-kuram adn verdiimiz bir kuram

lar a var gibi duruyor. M-kuram iinde yer alan her kuram, bel

li alanlardaki fenomenleri gayet iyi aklyor. Bu alanlarn rt

t noktalarda, adaki farkl kuramlar birbiriyle uyuuyor, do

laysyla bunlarn tmnn ayn kuramn paralar olduu syle

nebilir. Ancak an iindeki hibir kuram evrenin her halini -do-ann btn glerini, bu glerin etkisini hisseden paracklar

ve iinde btn bunlarn srp gittii uzay ve zamann erevesi

ni- tanmlayamaz. Bu durum tek ve birleik bir kuramn hayalini

kuran geleneksel fizikileri pek tatmin etmese de, modele dayal

gerekilik erevesi iinde kabul edilebilir.

kilii ve M-kuramn beinci blmde daha ayrntl tartacaz, ancak bundan nce doaya ada bak amzn dayana

olan temel bir ilkeyi ele alacaz: Kuantum kuram ve zellikle al


53/154

53

ternatif gemiler adl kuantum kuram yaklam. Bu gre g

re evrenin yalnzca tek bir varoluu veya gemii yoktur; tersine

kuantum sper konum dediimiz durumda evrenin olas btn

varyantlar ayn anda mevcuttur. Bu, odadan ktmzda masada kaybolur kuram kadar olaand gelebilir, ancak kuram gir

dii btn deneysel testleri gemitir.


54/154


55/154

4

Alternatif gemiler


56/154

1999da Avusturyada bir grup fiziki futbol topu biimindeki bir

dizi molekl bir engele doru frlattlar. Her biri altm karbon

atomundan oluan bu molekllere mimar Buckminster Fullerin

yapt binalarn ekline atfen buckytoplar (buckyballs) denir.

Fullerin jeodezik kubbeleri belki de futbol topuna benzeyen en b

yk nesneler. Buckytoplar ise en kkleri. Fizikilerin hedef ald

engelin zerinde, buckytoplarnn geebilecei iki yark bulunu

yordu. Fizikiler yarklardan geen moleklleri grmek ve saymak

iin bu engelin arkasna eit byklkte bir perde koydular.

Buckytoplar Buckytoplar, karbon atomlarndan yaplm mikroskobik futbol toplarna benzerler.


57/154

58

Gerek futbol toplar ile benzeri bir deney yapsak, pek nian

c olmasa da toplar her zaman bizim istediimiz hzda atabilecek

yetenekte bir futbolcuya ihtiyacmz olur. Bu oyuncuyu zerinde

iki yark bulunan bir duvarn nne yerletiririz. Duvarn arkasna ona paralel uzun bir a koyarz. Oyuncunun ou at duva

ra arpp geri dner, ama bazlar yarklardan birinden geip a

lara taklr. Yarklar toplardan yalnzca biraz daha bykse duva

rn arka tarafnda yaklak olarak paralel bir yol izleyen toplarn

oluturduu iki kme oluur. Yarklar daha da byrse, aada

ki resimde olduu gibi, her bir top kmesinin izledii yol da yel

paze gibi alr.

Yarklardan birini kapatrsak, oradan hi top gemez, ama bu

dier yarktan geen toplarn durumunu hi etkilemeyecektir.

Bu yarn yeniden almas, duvarn arkasnda hem eski yark

tan, hem de yeni alan yarktan geen toplar olacandan, duva

rn arkasndaki verili herhangi bir noktaya den toplarn says

n yalnzca artracaktr. Baka bir deyile, her iki yark akken

gzlemlediimiz, duvardaki yarklar birbirinden ayr olarak al

dnda gzlemlediklerimizin toplamdr. Bu, gnlk hayatmz

dan alkn olduumuz bir gerekliktir. Ancak moleklleri frla

tan AvusturyalI aratrmaclarn bulduklar ey farkl oldu.

ift yark futbolu Duvardaki yarklardan toplar geiren bir futbolcu anlalr

bir rnt oluturacaktr.


58/154

59

Avusturya deneyinde ikinci yarn almas, gerekten de ek

rann baz noktalarna arpan molekllerin saysn artrd, ama

aadaki resimde grebileceiniz gibi, baz noktalardaki mole

kl saysn azaltt. Aslnda, arkadaki ekranda yle noktalar vard ki, yarklarn ikisi de akken buckytoplarnn hibiri bu nokta

larda gzlemlenmiyor, buna karn yarklardan yalnzca biri ak

ken gzlemleniyordu. Bu ok tuhaf bir durumdu. kinci yar a

mak nasl belirli noktalara daha az molekln arpmasna neden

olabiliyordu?

Ayrntlar inceleyerek yant iin bir ipucu bulabiliriz. Deneyde, molekller hangi yarktan gnderilirse gnderilsin, varmas

n beklediiniz yerin yars kadar uzaklkta bir noktaya ulayor.

Bu merkezi noktann biraz uzana ok az molekl geliyor, ama

biraz daha uzanda molekllerin yeniden younlat grl

yor. Bu rnt, her yark birbirinden ayr olarak aldnda olu

an rntlerin toplam deil; 3. blmden hatrlayacanz giriim dalgalarna zg bir rnt. Molekllerin gelmedii alanlar,

iki yarktan kan zt fazl dalgalarn ykc giriim oluturduu

blgelere; molekllerin youn olarak arpt alanlar ise dalgala

rn e fazl olarak geldii ve yapc giriim oluturduu blgelere

karlk geliyor.

Buckytoplaryla futbol Molekler futbol toplan ekrandaki yarklardan geirildiinde ortaya

kan rnt alk olmadmz kuantum yasalarn yanstr.


59/154

60

Bilimsel dncenin ilk iki bin yllk srecinde kuramsal ak

lamann temeli basit deneylere ve sezgiye dayanr. Teknolojimi

zi gelitirdike ve gzlemleyebildiimiz fenomenlerin alanlar ge

niledike doann bizim gndelik deneyimimizden, dolaysylasezgilerimizden olduka farkl ilediini daha iyi anlamaya bala

dk; buckytoplar deneyi de bunu kantlamtr. Bu deney, klasik

bilimin dnda kalan, ancak kuantum fizii ile aklanabilen fe

nomenlerin tipik rneklerinden biridir. Aslnda, yukarda anlatt

mz ift yarkl deneyin kuantum mekaniinin btn gizemleri

ni ierdiini syler Richard Feynman.Kuantum fiziinin ilkeleri 20. yzyln balarnda, doann

atom ve atomalt dzeylerini Newtoncu kuramn aklamakta ye

tersiz kald anlaldktan sonra gelitirildi. Fiziin temel kuram

lar doann glerini ve nesnelerin bu glere nasl tepki verdik

lerini tanmlar. Newtonnki gibi klasik kuramlar gndelik deneyi

mimizi yanstan bir ereve zerine ina edilmilerdir ve bu erevede madde bireysel varla sahiptir, kesin konumu belirlene

bilir, belirli yollar izler vs. Kuantum fizii, doann atom ve ato-

malt dzeylerde nasl ilediini anlamamza yarayan bir ereve

sunar, ancak daha sonra ayrntl olarak greceimiz gibi kavram

sal erevesi tmyle farkldr ve bu ereveye gre bir nesnenin

konumu, yolu, hatta gemii ve gelecei kesin olarak belirli deil

dir. ekim gc veya elektromanyetik kuvvet gibi kuantum ku

ramlar bu ereve iinde oluturulmulardr.

Gndelik hayatmza son derece yabanc bir erevede geli

tirilen kuramlar, klasik fizik tarafndan olabildiince kesinlik

le modellenen basit deneylerin sonularn da aklayabilir mi?

Aklayabilir nk biz ve evremizdeki her ey, akl almaz sa

yda atomdan; gzlemleyebildiimiz evrendeki yldzlarn saysn

dan bile daha fazla atomdan oluan birleik yaplarz. Bileimle

ri kuantum fiziinin ilkelerine uysa da, futbol topunu, algam,

jumbo jeti -ve bizi- oluturan byk atom topluluklarnn yark

lardan geerken krnmdan kanabilecei aktr. Yani gndelik

nesnelerin bileenleri kuantum fiziinin ilkelerine uymakla be

raber, Newton yasalar gndelik hayatmzdaki birleik yaplarn

nasl davrandn ok doru bir ekilde tanmlayan etkileyici bir

kuram oluturur.

Bu tuhaf gelebilir, ancak bilimde byk topluluklarn kendi

bireysel bileenlerinden olduka farkl bir ekilde davrandngsteren pek ok rnek vardr. Tek bir nronun gsterdii tepki

ler, insan beyninin gsterecei tepkileri neredeyse hi haber ver-


60/154

61

mez veya bir su molekln bilmek size bir gln nasl davrana

can hakknda ok bir ey sylemez. Kuantum etki alanndan

Newton yasalarnn nasl ktn bulmak iin fizikiler hl a

lmakta. Kesin olarak bildiimiz ey, btn nesnelerin bileenlerinin kuantum fizii yasalarna uyduu ve Newton yasalarnn,

kuantum bileenlerinden oluan ok daha makroskobik nesnele

ri tanmlamak iin iyi bir kestirim sunduudur.

Bu nedenle Newtoncu kuramn ngrleri, etrafmzdaki dn

yay deneyimlerken gelitirdiimiz gereklik grmze uygun

dur. Ancak kendi balarna atomlar ve molekller, bizim gnde

lik deneyimlerimize tamamen aykr bir davran sergilerler. Ku

antum fizii bize evrenin bir resmini sunan yeni model bir ger

ekliktir. Bu resimde, gereklii sezgisel olarak alglaymzn te

meli olan pek ok kavram artk bir anlam tamyor.

ift yark deneyi ilk kez 1927de, Bell Laboratuvarnda de

neysel fiziki olarak grev yapan ve -buckytoplarndan ok da

ha basit nesneler olan- elektron nlarnn nikelden yaplma bir

kristal ile etkileimi zerinde alan, Clinton Davisson ve Les

ter Germer tarafndan gerekletirildi. Elektron gibi madde par

acklarnn su dalgalar gibi hareket ediyor olduu gerei, ku

antum fiziine ilham veren artc sonulardan biridir. Bu dav

ran makroskobik lekte gzlemlenmediinden, ne byklk-

' d i k l l d d d l k d


61/154

62

te ve karmaklkta bir nesnenin dalga benzeri zellikler gstere

bileceini bilim insanlar uzun sre merak ettiler. Bu etki insanla

r veya suaygrlarn kullanarak gsterilebilseydi olduka byk

bir grlt kopard, ama dediimiz gibi, genellikle nesne ne kadar bykse kuantum etkilerinin grnrl ve gc de o l

de kktr. Yani hayvanat bahesindeki herhangi bir hayvann

kafeslerinin parmaklklar arasndan bir dalga gibi gemeleri pek

mmkn deil. Yine de, deneysel fizikiler dalga hareketi feno

menini giderek daha byk paracklarda gzlemliyorlar. Bilim

insanlar buckytoplaryla yaptklar deneyi bir gn yalnzca okdaha byk olmakla kalmayp ayn zamanda canl bir varlk ola

rak deerlendirilen bir virs kullanarak yapmay mit ediyorlar.

Bir sonraki blmde yapacamz tartma iin kuantum fizi

inin sadece baz zelliklerinin anlalmas gerekiyor. En temel

zelliklerinden biri dalga/parack ikiliidir. Madde parackla

rnn bir dalga gibi davranmas herkesi artr. Ancak n birdalga gibi davranmas artk kimseyi artmyor. In dalga ha

reketi bize doal geliyor ve neredeyse iki yzyldr kabul edilmi

bir gerek olarak deerlendiriliyor. Yukardaki deneyde bir k

demetini iki yarktan geirdiinizde iki dalga ortaya kar ve ar

kadaki perdede buluur. Baz noktalarda dalgalarn tepeleri ve

ukurlar akr ve parlak bir nokta oluturur; dierlerinde isebir dalgann tepesi ile dier dalgann ukuru akarak birbirleri

ni snmler ve karanlk noktalar olutururlar. ngiliz fiziki Tho-

mas Young bu deneyi 19. yzyln balarnda yapt ve insanlar

n Newtonn inand gibi paracklardan deil dalgalardan

olutuuna ikna oldular.

Newtonn n bir dalga olmadn sylerken yanld sonucuna varlabilir, ama paracklardan olumu gibi davranabildii-

ni sylerken haklyd. Gnmzde bu paracklara foton diyoruz.

Biz nasl ok byk sayda atomdan oluuyorsak, gndelik haya

tmzda grdmz k da ok ok fazla sayda fotonun bile

mesinden oluuyor - hatta bir vatlk gece lambalar bile her sa

niye milyarlarca foton yayyor. Tek bir fotonu grmek genellikle mmkn deil, ancak laboratuvarda rettiimiz, tekli fotonla-

rn akndan oluan ok zayf bir k demetinde bireysel foton-

lar saptayabiliyoruz, tpk bireysel elektronlar veya buckytopla-

rn saptayabildiimiz gibi. Ve yeterince seyrek bir n kullanarak

Youngn deneyini tekrarlayabiliyoruz; fotonlar engelden birer bi

rer geiriyoruz ve ekrana ulaan her bir foton arasnda birka saniye oluyor. Bunu yapp daha sonra engelin arkasndaki ekrann


62/154

65

"Eer bu doruysa, dalga olduunu dndmz her ey

aslnda parack ve parack olduunu dndmz

her ey aslnda dalga."

zerinde kaydedilen arpmalar toplarsak, elde ettiimiz rn-

tnn; Davisson-Germer deneyini elektronlar (veya buckytopla-

rn) ekrana birer birer atarak tekrarlasaydk elde edeceimiz gi

riim rntsyle ayn olacan grrz. Bu durum fizikiler iin

ok artc bir keifti: Paracklar kendileriyle giriim gerekle-

tirebiliyorsa, o zaman n dalga zellii yalnzca bir k demeti

nin veya byk foton topluluklarnn deil, bireysel paracklarn

da zelliidir.

Kuantum fiziinin temel ilkelerinden bir dieri de, Werner He

isenberg tarafndan 1926da formle edilmi olan belirsizlik il

kesidir. Belirsizlik ilkesi bize, bir paracn konumu ve hz gi

bi belirli verileri ayn anda lme yeteneimizin snrl olduunu

syler. Belirsizlik ilkesine gre, paracn konumundaki belir

sizlii momentumundaki (paracn ktlesi arp hz) belirsizli

i ile arptmzda elde edeceimiz sonu asla, deimez bir ni

celik olan Planck sabitinden* daha kk olamaz. Biraz tekerle

me gibi olacak, ama iin zn yle anlatabiliriz: Hz ne kadar

kesin lerseniz, konumu o kadar az kesin lersiniz veya tam

tersi. rnein, konumdaki belirsizlii yarya indirdiinizde, hzn

belirsizliini ikiye katlam olursunuz. Gndelik yaamda kullan-


63/154

64

dmz metre, kilogram, saniye gibi l birimlerimizle karla

trdmzda Planck sabitinin ok kk olduunu belirtmekte

de yarar var. Aslnda birimle ifade edecek olursak yaklak ola

rak 6/10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 gibi bir deere sahiptir. Sonu olarak, ktlesi bir kilogramn te biri ar

lnda olan futbol topu gibi makroskobik bir nesnenin yerini her

yne doru 1 milimetre kesinliinde saptadmzda, hzn saat

te kilometrenin milyar milyar milyarda birinden daha kesin ola

rak lebiliriz; nk birimlerle gsterecek olursak, topun kt

lesi 1/3tr ve konumunun belirsizlii 1/1.000dir. Planck sabitindeki btn o sfrlara karlk gelmesi iin hibiri yeterli deil

dir ve bu yzden grevi hzn belirsizlii stlenir. Ancak bir elekt

ronun ktlesi 0,000000000000000000000000000001dir, bu neden

le elektronlarda durum olduka farkldr. Bir elektronun konu

munu, bir atomun yaklak byklne denk gelen bir kesinlik

te lersek, belirsizlik ilkesine gre bu elektronun hzn saniyede art veya eksi 1.000 kilometreden daha kesin lemeyiz ki, bu

da pek doru bir lm olmaz.

Kuantum fiziine gre ne kadar bilgiye ulatmz veya ne ka

dar gl bir hesaplama yeteneine sahip olduumuz hi fark et

miyor; fiziksel srelerin sonularn kesinlik dahilinde ngr

mek mmkn deildir, nk onlar kesinlik dahilinde belirlen-memitir. Tersine, bir sistemin balang koullarn bilsek bile,

doa o sistemin geleceini temelde belirsiz bir sre yoluyla sap

tar. Bir baka deyile, en basit durumlarda bile doa bir srecin

veya bir deneyin sonularn dikte etmez. Bunun yerine, her bi

ri belirli bir gerekleme olabilirlii tayan pek ok farkl olasl

a izin verir. Bu, Einsteinn yorumuyla, Tanrnn sonucuna kararvermek iin her fiziksel srecin ncesinde zar atmas gibidir. Bu

dnce Einstein rahatsz etmi, kuantum fiziinin kurucularn

dan biri olmasn ramen, sonradan eletirmeye balamtr.

Kuantum fizii, doann yasalarla ynetildii dncesini yk

maya alyor gibi grnebilir, ama durum bu deildir. Tersine

yeni bir determinizm anlayn kabul etmemiz iin bize yol gsterir: Doann yasalar belirli bir sistem iin kesin bir gemi ve

gelecek saptamak yerine, farkl gemi ve gelecek olaslklarsaptar. Bu bazlarnn houna gitmese de, bilim insanlar kendi

nyargl dncelerini deil, deneylerle uyum gsteren kuramla

r kabul etmek zorundadr.

Bilimin bir kuramdan bekledii test edilebilir olmasdr. Kuantum fiziine ait ngrlerin olaslksal doas, bu ngrlerin


64/154

65

dorulanmasnn olanakszl anlamna gelseydi, kuantum ku

ramlar geerli olarak nitelenmezdi. Ancak ngrlerin olaslk-

sal doasna ramen kuantum kuramlarn test edebilmekteyiz.

rnein bir deneyi pek ok kez tekrar edebilir, farkl sonularaait frekanslarn ngrlen olaslklara uyduunu dorulayabiliriz.

Buckytoplar deneyini ele alalm. Kuantum fizii bize hibir e

yin asla kesin bir noktada saptanamayacan syler, eer aksi ol

sayd momentumdaki belirsizliin sonsuz olmas gerekirdi. Asln

da kuantum fiziine gre, her paracn evrenin herhangi bir ye

rinde bulunma olasl vardr. Yani ift yarkl dzenekte belirli bir elektronu bulma ans ok yksek olsa da, o elektronu Alp

ha Centauri yldznn en uzak kesinde veya ofisinizin kafeter

yasnda yediiniz oban breinde bulma olasl her zaman var

dr. Sonu olarak, bir kuantum buckytopuna tekme atp umas

na izin verirseniz, onun tam olarak nereye ineceini n

Documents

Buyuk Tasarim Stephen Hawking