Albert Einstein ,14 Mart 1879 tarihinde Güney Almanya’da dünyaya geldi.Alman yasaları gereğince ,Albert evde dinsel eğitim aldı.Einstein ailesi,Yahudiydi.Bu nedenle inançlarını çok belirgin bi biçimde sergilemiyorlardı.Aile 1894 yılında İtalya’ya göç etmek zorunda kaldı.17 yaşına kadar Almanyada kalması durumunda askere gitmek zorunda olacağı için endişeleniyordu.Şiddetten nefret ediyordu.Savaşın insanlara sadece zarar getirdiğini düşünüyor ve mecbur kaldığı için bir insanı öldürme fikrinden tiksiniyordu.Bu nedenle Münih’ten ayrılarak eğitimine İsviçre’de devam etti. Albert Einstein ,14 Mart 1879 tarihinde Güney Almanya’da dünyaya geldi.

Buraya kadar kısaca dünyayı sarsan teorinin mimarı Einstein’in hakkında kısa bir bilgi aktarımında bulunduk .Şimdi ise onun sansasyonel hayatına ve o müthiş teorisine göz atalım.

Son yıllara kadar görecelik kuramının yaratıcısı Albert Einstein konusunda gizliden gizliye bir kuşku vardı.Bazı bilim adamları açık açık olmasa da ,onun genel görecelik kuramının formüllerini ünlü Alman matematikçi David Hilbert ten çaldığını söylüyorlardı.son günlerdeki yeni kanıtlar Einstein’i tamamiyle aklıyor.Ve dünyayı değiştiren teorinin babası olduğunu kanıtlıyor.O 1919 yılının soğuk 6 Kasım günü ,insanlık tarihinin en önemeli dönemeçlerinden biriydi…Lonra Kraliyet Topluluğunun başkanı ünlü İngiliz fizikçi Joseph John Thomson,günün olağan üstü toplantısı yer çekimi kuramının yaratıcısı Newton’un dev portresi altında açtığında ,tıklım tıklım salondan ses çıkmıyordu.Başkan kalın ve etkili sesiyle ,İngiliz astronom Arthur Stanley Eddington’un 29 Mart 1919 Gine’de çektiği Güneş tutulmasına ilişkin ,fotoğraflarını Profesör albert Einstein 4 yıl önce yayımladığı genel görecelik teorisinin doğruladığını söyledi.Çünkü ışık ışınları gezegenimizin yanından geçerken bükülmüşlerdi. Başkan Joseph John Thomson sözlerini ‘bu keşif Newtonun yer çekimi kanunundan sonraki en büyük keşiftir ‘diyerek tamamladı.Times gazetesinin ertesi günkü başlığı tüm İngilizleri şaşırtmıştı. ‘’Bir bilimsel devrim…Evrenin yeni teorisi…Newton aşıldı’’.

Genel görecelik kuramı sadece yer çekimi kuramını çürütmüyor;Evrenle ilgili. o güne kadar bilinen her şeyi altüst ediyor ;zaman ,mekan , madde konusundaki bilgileri aşıyordu.O günden sonra o ana kadar zaten bazı arkadaşlarının dahi diye hitap ettiği Einstein bilima damlığından efsaneliğe terfi etmişti.ancak başarı ve deha ,aynı zamanda kıskançlıkları, nefretleri ve kumpasları da beraberinde getiriyordu.Onun ulaştığı noktayı hazmedemeyen bazı bilim adamlarıkulaktan kulağa teorinin Einstein’a ait olup olmadığını doğruluğunun tartışılır olduğunu yaymaya başladılar.

Bu eleştirilerin bir çoğu bugünkü bilim adamları tarafından çürütülmüş bulunuyor.Ancak bir kuşku varlığını son yıllara kadar korumuştu Einstein’in teorideki bazı denklemleri matematikçi David Hilbert’ten çaldığı suçlaması tüm zaman ve çabalara direnmişti.

Ne var ki ,bundan 6 ve ya 7 ay önce yapılan araştırmalar ve incelemeler Einstein’i bir kez daha akladı çünkü araştırmalara göre David Hilbert denklemleri Einstein’den daha sonra tamamlamıştı.Bu araştırmada bugüne kadar hiç bilinmeyen belgeler gün yüzüne çıkartıldı.bu belgelerden biride David Hilbertin çalışma odasında bulunan belgelerden biri idi.Bu belgede açıkça görülüyordu ki Hilbert ‘in denklemlerinde açıklar vardı ve büyük bir olasılıkla bu eksikleri Einstein’in teoriyi açıklamasından sonra tamamlamıştı ve sonuçları Göttingen akademisi’ne yollamıştı .Bunlar 1916 yılının Nisan ayında yayınlanmıştı .Böylece genel görecelik kuramının denklamlerinin Einstein tarafından tam atmına 1907 yılında formüle ettiği,matematikçi Hilbert’in ise bu sonuçlara çok daha geç ulaştığı kesinlik kazandı.

Peki ama bu iddia nasıl oluyor da diğer iddia diğer iddialara arasından böylesine sıyrılıp sivrilebiliyor.Bunun sebebini bulabilmek için 1905 tarihine Einstein’in Bern Teminat bürosundaki küçük mühendis olarak çalıştığı günlere geri dönmek gerikiyor.

26 yaşındaki Albert o dönem bir dergide üç makale birden yayınlıyordu nlardan biri kuantum fiziğiyle ilgili ikincisi atomların hareketi üçüncüsü ise özel görecelik kuramı idi.Einstein sınırlı görecelik kuramına dönemin fiziğinin en büyük karışıklıklarından birini çözerek ulaştı:Elektromanyetik kuramda ,ışığın hızı,kaynağı ve onu izleyen kişinin hareketi ne olursa olsun sabit bir değer olarak kabul ediliyordu.Oysa bu görüş.Galile ve Newton mekaniği ile çelişkiliydi.Einstein bu paradoksu.hızın bileşkelerinin yasalarını değiştirerek çözümledi.Ona göre ışığın hızı değişmeden kalıyordu;yani aşılamıyorduçünkü ona hiçbirşey ilave edilemiyordu.

Bu yeniliğin bedeli,o güne kadar zaman ve mekan konusundaki tüm klasik düşüncelerin terkedilmesi zorunluluğuydu.Bundan böyle iki kavram birbirinden bağımsız ele alınmayacak zaman-mekan kavramı çerçevesinde göreceli bir nitelik kazanacaktı.Çok hızlı hareket eden bir sistemde ,biri diğerine göre değerlendirilecekti.Zaman büyüyüp genişlerken ,mekan büzülüp daralacaktı.

Bu kuramdan etkilenen Max Planckve paul Ehrenfest gibi ünlü fizikçiler,Kasım 1907 de artık zürih üniversitesinde öğretim görevine başlayan Alber Einstein’dan görecelik ilkesinin sentezine ilişkin bir makale yapmasını istemişlerdi..işte bu makale üzerinde Einstein kendi özel görecelik kanununu eleştirebilmiş ve bunu aşabilmişti.Bu çalışma esnasında Galile ‘nin üç asır önce ortaya attığı görecelik ilkesini yeniden ele almıştır.Fizik biliminin bu temel ilkesişöyle özetleniyordu:İster hareketsiz ister düzgün doğrusal hareken,yani hızlanmayan bir hareket söz konusu ise fizik kuralları her zaman aynıdır.Yni küçük bir taş parçasını ister hareket halindeki trenin içine yere bırakın,mutlaka ayklarınızın dibine düşecektir.Başka bir deyişle ,kesinbir nokta yoktur ve hareket ile hareketsizlik sadece göreceli kavramlardır.

Ancak bu görecelik o ana kadar sadece düzgün doğrusal hareketler ,yani hızlanmayan hareketler için geçerliydi.Oysa bu göreceliğin sınırları Einstein’i çok rahatsız ediyordu.Öyle ki,bu hareketlerin tek şekilliliğinin neye göre belirlendiğini araştırmaya başlamıştı.Eğer bir şeye göre belirleniyorsa ,o zaman kesin bir noktadan söz edilirdi ki,bu ona göre evrenin merkezinin dünya olduğunu iddia eden Aristo mantığından farklı değildi.Özel görecelik kuramının bir başka zorluğu daha vardı:Bu kuramda ,hareketin denklemlerini yer çekimine göre uygulamak imkansızdı.Poincare ve Minkowski gibi büyük matematikçiler bu sorunu çözmeye çalışmışlar ama başarılı olamamışlardı.Einstein bu sorunu çözebilmek için yer çekiminin başka bir özelliğine eğilmek zorunda kaldı.Başlangıç kütlesi ile yer çekimi kütlesi arasındaki eşitliği araştırmaya başlamıştı.Bir nesnenin başlangıç kütlesi,kendi hareketine direniyordu;yani nesne ne kadar ağır olursa,onu hareket ettirmek için daha fazla güç gerekiyordu.Bir nesnenin yer çekimi kütlesi ise o nesnenin üzerindeki yer çekimi gücüydü.

Başlangıç gücü ile yer çekimi gücünün birbirine eşit olduğu biliniyordu.Newton dinamik bilimin yasalarını koyarken bu noktaya işaret etmiş.ama bunu açıklayamamıştı.Ondan sonra da başkaları bu konu üzerinde fazla kafa yormamışlardı.Einstein için se bu eşitlik basit bir raslantı değildi ve çok derin anlamları vardı.Einstein 1907 kasımında kafasını meşgul eden bu sorunu büyük bir raslantı sonucu Bern kentindeki ofisinde çalışırken keşfetti.Dha sonra o günü hayatının en mutlu günü olarak tanımlamıştı.Sandalyede otururken aklına gelen düşünce şuydu:İnsan serbest düşüş anında kendiağırlığını hissetmiyordu.Bu olay Einstein’ı genel görecelik kuramına götürecekti.Çünkü serbest düşüş anındaki bu olay ,kütlelerin başlangıç ağırlığı ile yer çekimi ağırlığının eşit olduğunu kanıtlıyordu.Başka bir deyişle ,yerçekiminin etkisiyle ,değişmeyen ivmeli bir hareketin etkisine tabi olmak özünde aynı şeydi.

Einstein bu düşüncesiyle yerçekiminin kaynaklarıyla ilgilenmiyor ,onun zaman ve mekan üzerindeki etkilere ağırlık veriyordu.Böylece yerçekimi olayını geometrik bir kavrama dönüştürmüştü.Einstein kendisinden istenen sentez makalesini 1907 yılının Aralık ayında tamamlayabildi.

Makalenin görecelik ve yer çekimi ilkesi adını taşıyan son bölümübir anlamda genel görecelik kuramının ana hatlarını içeriyordu.Einstein kuramının yar çekimi alanındaki ışığın eğimi gibi bazı sonuçları matematiksel olarak hesaplamayı bile başarmıştı.Ancak kuramın büyük bir bölümü düşünce düzeyindeydi.Düşünceler ise çağdaş fizikçiler için bir kuram oluşturmuyordu.Bunları formüllerle kalıcı ilkeler haline getirmesi gerekiyordu.Ancak bu dönemde bunun için yeterli matematik bilgisine sahip değildi.

İşte bu matematiksel yetersizlik Einsteini çalışmalarından tam 3 yıl uzak tuttu.1911 yılında Prag niversitesinde profesör ünvanını alınca tekrar cuantum fiziğine eğildi ve kuramını denklemler üzerine oturtmaya karar verdi.Ancak tam 2000 yıldır geçerli olan Öklid geometrisiylebir sonuca varması olanaksızdı.Çünkü mekan ve zaman artık kesin ve sabit veriler değillerdi;çekim alanları mekan-zaman kavramını deforme ediyordu.Öklid geometrisiyle işin altından kalkamayacağını gören Einstein ,o dönemde Zürih Politeknik okulundan arkadaşı matematikçi Marcel Grossmana şöyle yazmıştı:Grossman bana yardım etmek zorundasın,yoksa kafayı yiyeceğim…

Einstein bu eski dostunun yardımını istemişti çünkü Marcel Grossman o günlerde Öklid ötesi geometri ile ilgileniyordu.Einstein 12 Temmuz 1912 tarihinde Zürihe geri döndüğünde eski dostlar tekrar sıkı bir çalışmaya koyuldular ve görecelik kuramı artık basit bir matematik probleminden başka bir şey değildi.

EİNSTEİN’E İLŞKİN 10 TUHAF GERÇEK…

*Einstein’in beyni 1955 te otopsisini yapmış olan pataloğun evinde,karton kutu içinde korunuyor.Çok ufak birkaç parçası ise dehanın kökeni üzerinde çalışan bazı araştırmacılara gönderilmişti.

*Gözleri New Jerseyde ölümünden sonra onları saklamak isteyerek çıkartan göz doktoru Henry Abrahamsta bulunuyor.

*Einstein sürekli deldiği için ,çözümü hiç çorap giyimemekte bulmuştu.Bu bilgiden ,bu büyük adamın tırnaklarını düzenli olarak kesme fikrine zaman kaybı olarak baktığı açıkça anlaşılıyor.

*Kadınlar üzerinde olağan üstü bir etkiye sahipti.Hiç tanımadığı kadınlardan gelen ısrarlı evlenme teklifleri ve onun çocuklarını doğurduğunu iddia eden sayısız kadın ,son yıllarında bile onu rahat bırakmadı.

*Einsteinin ilk çocuğu olan Lieserl,ilk evlilğinden iki yıl önce dünyaya gelmişti.Lieserlin kimden olduğu ,yaşamı boyunca esrarını korudu.Lieserl yaşasaydı,bugün 96 yaşında olacaktı.

*İlk kariyerini patent memuru olarak yapan Einstein ,bu süre içinde birçok patentli buluş yaptı.Bunlardan biri de sessiz çalışan buz dolabı idi.

*1944 te -ateşli bir barış taraftarıolarak-Einstein ,Amerikan savaş girişimlerine karşı kaynak elde etmek amacıyla özel görecelik konusundaki makalesini çoğaltarak sattı. Kendi el yazısıyla yazdığı makale müzayede de 6 milyon dolara satıldı.

*Dokuz yaşına gelene kadar konuşmada zorluk çekmesi ana – babasının oğullarının zekasından şüphe etmesine neden olmuştu.Bu olayların nasıl tam tersine dönebileceği açıklamak açısından ideal bir paradoks örneği olmuştur.

*1934’te çocuk öldürmek suçundan hapishanede bulunan Amerikalı Nathan Leopold Einsteine hapishaneden bir mektup yazdı ve teorik fizik konusunda bilgi sahibi olmak istediğini söyledi.Einsteinde Leopoılde bu konuda yararlanabileceği kaynakların bir listesini gönderdi.

“Dünya sona erer böyle

Bir patlamayla değil iniltiyle.”

(T. S. Eliot)

Termodinamik, teorik fiziğin, ısı hareketinin yasalarıyla ve ısının diğer enerji türlerine dönüşümüyle ilgilenen bir dalıdır. Sözcük Yunanca therme (“ısı”) ve dynamis (“kuvvet”) sözcüklerinden türetilmiştir. Aslen deneylerden türetilen, ancak artık aksiyom olarak değerlendirilmekte olan iki temel ilkeye dayanır. Birinci ilke, ısı ve işin eşdeğerliği yasası biçimine bürünen, enerjinin korunumu yasasıdır. İkinci ilke, diğer cisimlerde herhangi bir değişiklik olmaksızın ısının kendiliğinden soğuk bir cisimden sıcak bir cisme geçemeyeceğini ifade eder.

Termodinamik bilimi sanayi devriminin bir ürünüydü. 19. yüzyılın başlarında, enerjinin farklı şekillere dönüştürülebileceği ama asla yaratılamayacağı ya da yok edilemeyeceği keşfedilmişti. Bu, fiziğin temel yasalarından biri olan termodinamiğin birinci yasasıdır. Daha sonra, 1850’de, Robert Clausius termodinamiğin ikinci yasasını keşfetti. Bu yasa, “entropi”nin (yani bir cismin enerjisinin sıcaklığına oranı) her tür enerji dönüşümünde, meselâ buhar makinesinde, her zaman arttığını belirtir.

Entropi genellikle, düzensizliğe (dağılmaya) dönük içsel bir eğilim olarak anlaşıldı. Her aile, bir evin bilinçli bir müdahale olmaksızın, bir düzen durumundan düzensizlik durumuna geçme eğiliminde olduğundan gayet haberdardır, hele etrafta çocuklar dolaşıyorsa. Demir paslanır, ağaç çürür, cansız et bozulur, banyodaki su soğur. Diğer bir deyişle, bozulmaya dönük genel bir eğilim varmış gibi görünür. İkinci yasaya göre atomlar, kendi hallerine bırakıldıklarında mümkün olduğunca karışacaklar ve rasgele dağılacaklardır. Paslanma olur, çünkü demir atomları etraflarındaki havada bulunan oksijen atomlarıyla demir oksit oluşturmak üzere birbirine karışma eğilimindedirler. Banyo suyunun yüzeyindeki daha hızlı hareket eden moleküller havadaki daha yavaş hareket eden moleküllerle çarpışır ve enerjilerini onlara iletirler.

Bu sınırlı bir yasadır, az sayıda parçacık içeren sistemlere (mikro sistemler) ya da sonsuz sayıda parçacık içeren sistemlere (evren) uygulanamaz. Ne var ki, bu yasasının uygulanışını özel bir alanın oldukça ötesine genişletmeye dönük, her türlü yanlış felsefi sonuçlara yol açan arkası kesilmeyen girişimlerde bulunulmuştur. Geçen yüzyılın ortalarında, termodinamiğin ikinci yasasının kâşifleri R. Clasius ve W. Thomson, bu yasayı bir bütün olarak evrene uygulamayı denediler ve tamamen yanlış bir teoriye ulaştılar; evrenin sonunun “ısıl ölüm” teorisi.

Bu yasa 1877’de Ludwig Boltzmann tarafından yeniden tanımlandı. Boltzmann, termodinamiğin ikinci yasasını maddenin atom teorisinden türetmeye çalışmıştı, ki bu atom teorisi ancak onun ölümünden sonra belli bir temel kazanmıştı. Boltzmann versiyonunda, entropi maddenin verili bir durumunun olasılık fonksiyonu olarak görülür: durumun olasılığı arttıkça, entropisi de artar. Bu versiyonda, tüm sistemler bir denge durumuna (yani net bir enerji akışının olmadığı bir duruma) ulaşma eğilimindedirler. Böylelikle, eğer sıcak bir cisim soğuk bir cismin yanına konulursa, enerji (ısı) sıcak olandan soğuk olana doğru akacaktır, ta ki dengeye ulaşıncaya, yani aynı sıcaklığa sahip oluncaya değin.

Boltzmann fizikte mikroskobik (küçük-ölçekli) düzeyden makroskobik (büyük-ölçekli) düzeye geçişin sorunlarıyla ilk ilgilenen insandı. Termodinamiğin yeni teorilerini klasik yörünge fiziğiyle uzlaştırmaya çalıştı. Maxwell örneğini izleyerek, sorunları olasılık teorisiyle çözmeye uğraştı. Bu ise mekanik determinizmin eski Newtoncu yöntemleriyle radikal bir kopuşu ifade ediyordu. Boltzmann, entropideki tersinmez artışın, artan moleküler düzensizliğin bir ifadesi olarak görülebileceğini kavramıştı. Onun düzen ilkesi, bir sistemin ulaşabileceği daha olası durumun, sistem içerisinde aynı anda gerçekleşen olaylar çeşitliliğinin birbirini istatistiksel olarak bertaraf ettiği durum olduğuna işaret eder. Moleküller rasgele hareket edebilirken, ortalama olarak, belli bir anda, bir yönde hareket edenlerin sayısı diğerleriyle aynı olacaktır.

Enerji ve entropi arasında bir çelişki vardır. Bu ikisi arasındaki kararsız denge, sıcaklık tarafından belirlenir. Düşük sıcaklıklarda enerji baskın çıkar ve düzenli (düşük entropi) ve düşük enerjili durumların ortaya çıkışına şahit oluruz, tıpkı moleküllerin diğer moleküllere göre belli bir konuma hapsoldukları kristallerde olduğu gibi. Ne var ki, yüksek sıcaklıklarda entropi üstün gelir ve kendini moleküler düzensizlikte dışa vurur. Kristalin yapısı çöker ve önce bir sıvıya, ardından da gaz haline geçişe şahit oluruz.

İkinci yasa, yalıtılmış bir sistemin entropisinin sürekli artacağını ve iki sistem bir araya getirildiğinde bileşik sistemin entropisinin tek tek sistemlerin entropileri toplamından daha büyük olacağını ifade eder. Ne var ki, termodinamiğin ikinci yasası fiziğin diğer yasaları gibi, meselâ Newton’un kütleçekim yasası gibi değildir, çünkü her zaman uygulanabilir bir yasa değildir. Başlangıçta klasik mekaniğin özel bir alanından türetilen ikinci yasa, Boltzmann’ın elektromanyetizma ya da kütleçekim gibi kuvvetleri hesaba katmaması ve yalnızca atomik çarpışmaları kabul etmesi gerçeğince sınırlanır. Bu da fiziksel süreçlerin öylesine sınırlı bir tablosunu sunar ki, bu yasa, kaynatıcılar gibi sınırlı sistemlere uygulanabilir olsa da, genel olarak uygulanabilir bir yasa şeklinde ele alınamaz. İkinci yasa her koşulda doğru değildir. Meselâ Brown hareketi onunla çelişir. Bu yasa, klasik biçimiyle, genel bir evren yasası olarak açıkçası doğru değildir.

İkinci yasanın, bir bütün olarak evrenin kaçınılmaz bir entropi durumuna meyletmesi gerektiği anlamına geldiği iddia edildi. Evren kapalı bir sisteme benzetilerek, tüm evrenin kaçınılmaz olarak bir denge durumuyla, yani her yerde aynı sıcaklığa sahip bir durumla sonlanması gerektiği söylendi. Yıldızlar yakıtlarını tüketecekler. Tüm yaşam yok olacak. Evren niteliksiz bir hiçlik enginliğinde yavaşça tükenecek. “Isıl ölümün” acısıyla kıvranacak. Bu iç karartıcı evren tablosu, evrenin geçmiş evrimi hakkında bildiğimiz ya da bugün gördüğümüz her şeyle doğrudan çelişir. Maddenin belli bir mutlak denge durumuna meylettiği fikri, bizzat doğanın kendisine aykırıdır. Cansız, soyut bir evren görüşüdür. Bugün evren herhangi bir denge durumunda olmaktan çok uzaktır, ve böyle bir durumun ne geçmişte varolduğuna ne de gelecekte varolacağına dair en küçük bir belirti bile yoktur. Dahası, eğer entropinin artma eğilimi sürekli ve lineer bir eğilimse, evrenin neden uzun zaman önce farklılaşmamış parçacıkların ılık bir çorbası olarak sona ermediği de pek açık değildir.

Bilimsel teorileri açıkça kanıtlanmış bir uygulama alanı buldukları sınırların ötesine genişletmeye dönük girişimlerde bulunulduğunda neler olabileceğinin bir başka örneğidir bu. Termodinamiğinin ilkelerinin sınırları, geçtiğimiz yüzyılda, meşhur İngiliz fizikçisi Lord Kelvin ile jeologlar arasında, dünyanın yaşına dair bir polemikte çoktan ortaya konulmuştu. Lord Kelvin’in termodinamik temelindeki öngörüleri, jeolojik ve biyolojik evrimden öğrendiğimiz her şeye aykırıydı. Teori, dünyanın 20 milyon yıl önce bir eriyik durumunda olması gerektiğini varsayıyordu. Toplanan muazzam sayıdaki delil jeologların haklı olduğunu, Lord Kelvin’in yanıldığını kanıtlamıştı.

1928’de İngiliz bilimci ve idealisti Sir James Jean, Einstein’ın görelilik teorisinden alınmış çeşitli unsurları da ekleyerek evrenin “ısıl ölümü” hakkındaki eski argümanları canlandırdı. Madde ve enerji özdeş olduklarından, diye iddia ediyordu, evren en sonunda tüm maddenin enerjiye dönüşmesiyle sonlanmak zorundadır: “Termodinamiğin ikinci yasası, evrendeki maddeleri, yalnızca ölüm ve yok oluşla sonuçlanan aynı yolda ve aynı yönde hareket etmeye zorlar” diyerek karamsar kehanetlerde bulunuyordu.[1]

Benzer karamsar senaryolar yakın zamanlarda da ileri sürülmüştür. Son zamanlarda basılan bir kitapta:

Çok uzak geleceğin evreni, hepsi birbirinden yavaş yavaş uzaklaşan fotonlar, nötrinolar ve gittikçe azalan sayıdaki elektronlar ve pozitronlardan oluşan akıl almayacak derecede seyreltilmiş bir çorba olacak. Bildiğimiz kadarıyla, hiçbir temel fiziksel süreç gerçekleşmeyecek. Ömrünü tamamlamış, ama hâlâ ebedi yaşamla –belki ebedi ölüm daha iyi bir tanımlama olurdu– karşı karşıya olan evrenin soğuk ve kasvetli kısırlığını kesintiye uğratacak hiçbir önemli olay meydana gelmeyecek.

Bu kasvetli, soğuk, karanlık, özelliksiz, neredeyse hiçlik görüntüsü, modern kozmolojinin, on dokuzuncu yüzyıl fiziğinin “ısıl ölümüne” en çok yaklaştığı noktadır.[2]

Tüm bunlardan ne sonuç çıkarmalıyız? Eğer tüm yaşam, yalnızca dünyadaki değil, baştan aşağı evrendeki tüm yaşam, böyle bir sona mahkûmsa, o zaman herhangi bir şeye canımızın sıkılması niye? İkinci yasanın gerçek uygulama alanının ötesine bu şekilde taşırılması, her türlü yanlış ve nihilist felsefi sonuçlara yol açmıştır. Böylelikle İngiliz filozof Bertrand Russell, Neden Hıristiyan Değilim adlı kitabında şunları yazabilmişti:

Çağlar boyu harcanan tüm çabalar, tüm adanmışlıklar, tüm esinlenmeler, insan dehasının tüm parıltısı, güneş sisteminin engin ölümünde tükenmeye yazgılıdır, ve … insanlığın başarılarının tüm anıtları kaçınılmaz olarak yıkılıp giden bir evrenin enkazı altında kalmak zorundadır; bütün bunlar, tartışmasız olmasa bile o denli kesindir ki, bunları yadsıyan bir felsefenin ayakta kalma umudu yoktur. Ruhun barınağı bundan böyle, yalnızca bu gerçekler çerçevesinde, yalnızca bu amansız umutsuzluğun sarsılmaz temeli üzerinde güvenle inşa edilebilir.[3]

Kaostan Çıkan Düzen

Son yıllarda, ikinci yasanın bu karamsar yorumuna yeni ve şaşırtıcı bir teoriyle meydan okundu. Nobel ödüllü Belçikalı Ilya Prigogine ve çalışma arkadaşları, termodinamiğin klasik teorilerine tümüyle farklı bir yorumun öncülüğünü yaptılar. Boltzmann’ın teorileriyle Darwin’inkiler arasında bazı paralellikler vardır. Her ikisinde de çok sayıda rasgele dalgalanmalar tersinmez bir değişim noktasına varırlar; birinde biyolojik evrim biçiminde, diğerinde ise enerjinin dağılması ve düzensizliğe dönük bir evrim biçiminde. Termodinamikte zaman, kolayca dönüşüme uğramayan bir duruma indirgenmeyi ve ölümü çağrıştırır. Burada şu soru ortaya çıkar: bu durum, örgütlenmeye ve hatta gittikçe artan bir karmaşıklıkta örgütlenmeye dönük içsel bir eğilim taşıyan yaşam olgusuyla nasıl örtüşmektedir?

Yasa, eğer kendi hallerine bırakılırsa, şeylerin artan entropiye dönük bir eğilim taşıdığını söyler. 1960’larda, Ilya Prigogine ve diğerleri, gerçek dünyada atomların ve moleküllerin neredeyse hiçbir zaman “kendi hallerine bırakılmamış” olduklarını fark ettiler. Her şey diğer her şeyi etkiler. Atomlar ve moleküller neredeyse her zaman dışarıdan madde ve enerji akışının etkisine açıktırlar, ki eğer yeterince güçlüyse, bu akış, termodinamiğin ikinci yasasının varsaydığı görünüşte karşı konulmaz düzensizlik sürecini kısmen tersine çevirebilir. Aslında, doğa yalnızca dağılma ve bozunmanın değil, tam zıt süreçlerin de sayısız örneğini sunar; kendi kendini örgütleme ve büyüme. Odun çürür ama ağaçlar büyür. Prigogine’e göre doğanın her köşesinde kendini örgütleyen yapılar vardır. Benzer şekilde M. Waldrop da şu sonuca çıkar:

Lazer kendi kendini örgütleyen bir sistemdir, ışık tanecikleri, fotonlar, kendiliğinden, tek bir güçlü demet içerisinde gruplanabilirler, bu demet içerisinde her foton uygun adım hareket eder. Rüzgârları sürükleyen ve okyanuslardan yağmur suyunu çeken kasırga, güneşten gelen kesintisiz bir enerji akışıyla güçlendirilmiş kendi kendini örgütleyen bir sistemdir. Matematiksel olarak analiz edilmek için çok karmaşık da olsa, canlı bir hücre, besin biçiminde enerji alan ve enerjiyi ısı ve atık madde olarak dışarı atan kendi kendini örgütleyen bir sistemdir.[4]

Tabiatın her yerinde çeşitli desenler görürüz. Bazıları düzenli bazıları düzensizdir. Bozunma vardır ama büyüme ve gelişme de vardır. Yaşam vardır ama ölüm de vardır. Ve aslında bu çelişik eğilimler birbirlerine sıkı sıkıya bağlıdır. Birbirinden ayrılamazlar. İkinci yasa, tüm tabiatın düzensizlik ve bozunmaya giden tek yönlü bir yolda ilerlediğini iddia eder. Ama bu, doğada gözlemlediğimiz genel desenlerle bağdaşmaz. “Entropi” kavramının kendisi, termodinamiğin katı sınırlarının dışında, sorunlu bir kavramdır.

Termodinamik çalışmalarına dalmış ciddi fizikçiler, “amaçsız bir enerji akışı nasıl oluyor da dünyaya hayat ve bilinç yayıyor” şeklindeki bir sorunun ne denli rahatsız edici olduğunun farkına varmışlardır. Meseleyi daha da karmaşık hale getiren şey entropi kavramının kaypaklığıdır, termodinamiğin amaçlarına uygun olarak ısı ve sıcaklık terimleriyle oldukça iyi tanımlanmış bulunan entropi, bir düzensizlik ölçüsü olarak saptanmasında şeytanca güçlükler çıkarmaktadır. Fizikçiler, sudaki düzenin derecesini ölçmekte büyük güçlüklerle karşılaşıyorlar, çünkü su buz haline dönüşürken kristal yapılar oluşturmakta ve bu arada enerji açığa çıkarmaktadır. Dahası termodinamik entropi; aminoasitlerin, mikroorganizmaların, eşeysiz üreyen bitki ve hayvanların ve beyin gibi karmaşık enformasyon sistemlerinin oluşumundaki biçim ve biçimsizliğin değişen derecelerinin bir ölçüsü olarak sefil bir iflâsa sürüklenir. Elbette bu evrimleşen düzen adacıkları ikinci yasaya boyun eğmelidir. Önemli yasalar, yaratıcı yasalar başka yerde yatar. [5]

Nükleer füzyon süreci, evrenin bozunmasının değil, inşasının örneğidir. H. T. Poggio tarafından 1931’de buna işaret edilmişti. Poggio, termodinamik kasvet peygamberlerini, dünyadaki belirli ve sınırlı durumlara uygulanan bir yasayı hiçbir gerekçe göstermeksizin tüm evrene genişletme çabalarına karşı uyarmıştı. “Evrenin her zaman geri kalıp duran bir saate benzediğinden o kadar emin olmayalım. Bu saatin yeniden kurulması söz konusu olabilir.”[6]

İkinci yasa iki temel unsur –biri olumlu diğeri olumsuz– barındırır. İlki, belli süreçlerin imkânsız olduğunu söyler (meselâ ısı her zaman sıcak olan yüzeyden soğuk olana doğru akar, asla tersine değil) ve ikincisi (ki bu doğrudan birincisinden çıkar), entropinin tüm yalıtık sistemlerin kaçınılmaz bir özelliği olduğunu belirtir. Yalıtık bir sistemde tüm denge-dışı durumlar aynı türden bir denge durumuna doğru bir evrim üretirler. Geleneksel termodinamik, entropide yalnızca düzensizliğe dönük bir hareketi gördü. Ne var ki bu, yalnızca basit, yalıtık sistemlere (örneğin bir buhar makinesi) atıfta bulunur. Prigogine’in, Boltzmann’ın teorilerine getirdiği yeni yorum çok daha geniş çaplı ve kökünden farklı bir yorumdur.

Kimyasal reaksiyonlar moleküller arası çarpışmaların bir sonucu olarak gerçekleşir. Normalde, çarpışma bir durum değişikliğine yol açmaz, moleküller sadece enerji değiştirirler. Bununla birlikte, bazen bu çarpışma içerdiği moleküllerde bir değişikliğe yol açar (“reaktif çarpışma”). Bu reaksiyonlar katalizörler aracılığıyla hızlandırılabilir. Canlı organizmalarda, bu katalizörler enzim adını alan özel proteinlerdir. Bu sürecin dünya üzerinde yaşamın ortaya çıkışında belirleyici bir rol oynadığına inanmak için her türlü nedene sahibiz. Kaotik olarak görülen, moleküllerin salt rasgele hareketleri, belli bir noktada kritik bir aşamaya ulaşır, burada nicelik bir anda niteliğe dönüşür. Ve bu, yalnızca organik değil inorganik de dahil olmak üzere maddenin tüm biçimlerinin özsel bir özelliğidir.

Biyolojik örgütlenme düzeyi yükseldikçe yönelimli zaman algılaması dikkate değer şekilde artar ve muhtemelen insan bilinciyle doruk noktasına varır. [7]

Her canlı organizma düzen ve aktiviteyi birleştirir. Tersine, denge durumundaki bir kristal, yapılanmıştır ama hareketsizdir. Doğada denge normal değildir, –Prigogine’den aktarırsak– “nadir ve kararsız bir durumdur”. Denge-dışılık kuraldır. Kristaller gibi basit yalıtık sistemlerde, denge uzun süreli olarak, hatta sonsuza değin korunabilir. Ama yaşayan şeyler gibi karmaşık süreçlerle ilgilendiğimizde durum değişir. Canlı bir hücre denge durumunda tutulamaz, aksi takdirde ölür. Yaşamın ortaya çıkışına hükmeden süreçler basit ve lineer değil, diyalektiktir, niceliğin niteliğe dönüştüğü ani sıçramaları içerir.

“Klasik” kimyasal reaksiyonlar oldukça rasgele süreçler olarak görülür. İçerdiği moleküller uzayda düzgün olarak dağılmıştır ve yayılışları “normal bir biçimde” yani bir Gauss eğrisi tipindedir. Bu tip reaksiyonlar Boltzmann’ın görüşüne denk düşerler, burada reaksiyonun tüm yan zincirleri kaybolup gider ve reaksiyon kararlı bir reaksiyonda, hareketsiz bir dengede son bulur. Ne var ki, son onyıllarda bu tip ideal ve basitleştirilmiş reaksiyonlardan farklı kimyasal reaksiyonlar keşfedildi. Bunlar yaygın ismiyle “kimyasal saatler” olarak bilinirler. En meşhur örnekleri, Belousov-Zabotinski reaksiyonu ve Ilya Prigogine tarafından tasarlanan Brüksel modelidir.

Lineer termodinamik, mümkün olan en düşük aktivite düzeyine eğilimli, kararlı, öngörülebilir bir sistem davranışı tanımlar. Ne var ki, bir sisteme etkiyen termodinamik kuvvetler, lineer bölgenin aşıldığı bir noktaya ulaştığında, artık kararlılıktan bahsedilemez. Türbülans ortaya çıkar. Türbülans, uzun zaman boyunca düzensizlik veya kaosun eş anlamlısı olarak ele alındı. Fakat artık, makroskobik (büyük ölçekli) düzeyde sırf kaotik düzensizlik olarak görünenin, aslında mikroskobik (küçük ölçekli) düzeyde son derece örgütlü olduğu keşfedilmiş bulunmaktadır.

Bugün, kimyasal kararsızlıkların incelenmesi yaygınlaştı. Ilya Prigogine’in kılavuzluğunda Brüksel’de izlenen özel araştırma programı özellikle dikkate değerdir. Kimyasal kararsızlığın başladığı kritik bir noktanın ötesinde nelerin gerçekleştiğinin incelenmesi, diyalektik açısından son derece büyük bir öneme sahiptir. “Kimyasal saat” olgusu bilhassa önemlidir. Brüksel modeli (Amerikalı bilimciler tarafından “Brusselatör” lakabıyla anılır) gaz moleküllerinin davranışlarını tanımlar. Kaotik, tümüyle rasgele hareket durumundaki iki tip molekül olduğunu varsayalım, “kırmızı” ve “mavi”. Belli bir anda, ara sıra kırmızı ya da mavi parıldamalarla birlikte bir “mor” renk veren düzensiz bir molekül dağılımının söz konusu olması beklenir. Ancak kimyasal bir saatte, kritik noktanın ötesinde gerçekleşen şey bu değildir. Sistem önce tümüyle mavi, sonra tümüyle kırmızıdır ve bu değişimler düzenli aralıklarla gerçekleşir. Prigogine ve Stengers şöyle diyor:

Milyarlarca molekülün aktivitesinden kaynaklanan böylesi yüksek derece bir düzen inanılmaz görünür ve aslında, eğer kimyasal saatler gerçekten de gözlenmemiş olsaydı, kimse böyle bir sürecin olabileceğine inanmazdı. Tüm rengi bir anda değiştirebilmek için, moleküller bir şekilde “aralarında iletişiyor” olmalıdır. Sistem bir bütün olarak davranmalıdır. İleride tekrar tekrar, kimyadan nörofizyolojiye kadar birçok alanda açık bir öneme sahip bu kilit sözcüğe döneceğiz. Disipatif yapılar* belki de en basit fiziksel iletişim mekanizmalarından birini gösteriyorlar.

“Kimyasal saat” olgusu, doğada belli bir noktada, düzenin kaostan nasıl kendiliğinden çıktığını gösterir. Bu önemli bir gözlemdir, özellikle de yaşamın inorganik maddeden ortaya çıkış tarzına ilişkin olarak.

“Dalgalanmalı düzen” modelleri, küçük nedenlerin büyük sonuçlarının olabileceği kararsız bir dünya öngörür, fakat bu dünya keyfi değildir. Tam tersine, küçük bir olayın güçlenmesine yol açan nedenler, akılcı sorgulama için meşru bir konudur.

Klasik teoride, kimyasal reaksiyonlar istatistiksel olarak düzenlenmiş bir tarzda gerçekleşir. Normalde, düz bir dağılım gösteren ortalama bir molekül konsantrasyonu vardır. Gerçekte ise, kendi kendini örgütleyebilen lokal konsantrasyonlar ortaya çıkar. Bu sonuç geleneksel teori açısından tümüyle beklenmeyen bir durumdur. Prigogine’in “kendi kendini örgütleme” olarak adlandırdığı bu odaklanma noktaları, kendilerini tüm sistemi etkileyebilecek bir noktaya dek pekiştirebilirler. Eskiden marjinal olgular olarak düşünülen şeyin artık mutlak ölçüde belirleyici olduğu anlaşılmıştır. Geleneksel görüş, tersinmez süreçleri, makinelerdeki sürtünme ve ısı kayıplarının neden olduğu bir baş belâsı olarak değerlendirmekteydi. Ancak durum değişmiştir. Tersinmez süreçler olmaksızın yaşam mümkün olamazdı. Cehaletin bir sonucu olarak tersinmezliğe öznel bir olgu gözüyle bakan eski görüşe bugün güçlü bir şekilde meydan okunmaktadır. Prigogine’e göre tersinmezlik, gerek mikroskobik gerekse makroskobik, her düzeyde mevcuttur. Ona göre, ikinci yasa, yeni bir madde anlayışına yol açar. Denge-dışı bir durumda, düzen ortaya çıkar. “Denge-dışılık, kaostan düzen çıkarır.”[8]

[1] aktaran: E. J. Lerner, The Big Bang Never Happened, s.134.

[2] P. Davies, The Last Three Minutes, s.98-9. [Son Üç Dakika, Varlık Y., 1999, s.104]

[3] aktaran: P. Davies, The Last Three Minutes, s.13. [Son Üç Dakika, s.24-25]

[4] M. Waldrop, Complexity, s.33-4.

[5] J. Gleick, Chaos, s.308. [Kaos, s.365]

[6] E. J. Lerner, The Big Bang Never Happened, s.139.

[7] Prigogine ve Stengers, Order Out of Kaos, s.298. [Kaostan Düzene, s.348]

* Disipatif sistemler: Çevreleriyle kütle ve enerji alış verişi yaparken, yapı değişimine uğrayarak, uzun vadeli global-dengeli yapılar oluşturabilen fiziksel-kimyasal tepki sistemleri. Bu sistemler, kesintisiz bir şekilde enerji dönüştürürler, bu süreç kendi kendini örgütlemeyi içinde barındırır. (ç.n.)

[8] Prigogine ve Stengers, Order Out of Kaos, s.148, 206 ve 287. [Kaostan Düzene, s.187, 250 ve 336]

]]> http://ilkelakil.wordpress.com/2008/05/07/termodinamigin-ikinci-yasasi/feed/ 0 ilkelus http://ilkelakil.wordpress.com/2008/05/05/kuantum-fizigine-giris-ve-uzay/ http://ilkelakil.wordpress.com/2008/05/05/kuantum-fizigine-giris-ve-uzay/#comments Mon, 05 May 2008 17:38:25 +0000 ilkelus http://ilkelakil.wordpress.com/?p=8 ]]>

Günlük hayatta sürekli ışık sözcüğünü duyarız, ama gerçekte bu ışık nedir? Şu andan itibaren ışık dediğimizde sadece görünür ışık değil, aksine tüm elektromanyetik spektrumu düşünmelisiniz. Dalgalar nasıl olurda parçacık gibi davranır? Parçacıklar nasıl olurda dalga gibi davranır? Burada ışığın nasıl dalga özelliğini de gösterdiğini deneysel olarak görmeye çalışacağız. Günlük hayatta sürekli ışık sözcüğünü duyarız, ama gerçekte bu ışık nedir? Şu andan itibaren ışık dediğimizde sadece görünür ışık değil, aksine tüm elektromanyetik spektrumu düşünmelisiniz. Dalgalar nasıl olurda parçacık gibi davranır? Parçacıklar nasıl olurda dalga gibi davranır? Burada ışığın nasıl dalga özelliğini de gösterdiğini deneysel olarak görmeye çalışacağız.

Kuantum Fiziğinin Temel İlkeleri

]]> http://ilkelakil.wordpress.com/2008/05/05/kuantum-fizigine-giris-ve-uzay/feed/ 0 ilkelus