Menu

Kuantum teorisi 19. yüzyılın sonlarında Max Plank’ın çalışmalarıyla ortaya çıkar. Plank ısı ve ışık radyasyonunun niteliği üzerine bir araştırma yapar. Deneylerinden yola çıkarak radyasyon enerjisinin sürekli bir akış değil kuantal denilen taneciklerden ibaret olduğunu ileri sürer. Yaptığı ölçümler sırasında her türlü radyasyonun ölçüm alanına kuantal biçimde verildiğini ama aynı biçimde alınamadığını saptar, dolayısıyla enerjinin ve doğanın sürekliliği fikrinden vazgeçilmesini söyler. En önemlisi de ‘Parçacık’ olarak adlandırılan şey de artık belirsiz bir nesne niteliğine bürünmüştür. Onu bulduğunuz anda tanecik değil dalga özelliğinde olduğunu görüverirsiniz, ya da dalga özelliğindeyken tanecik olarak karşınıza çıkıverir.

Daha anlaşılır bir ifadeyle söyleyecek olursak ışık uzayda ilerlerken dalga mıdır, yoksa tanecik mi sorusu hala çözülemeyen sorularımızdan ve kuantum fiziğinin temel inceleme alanlarından biridir. Tanecik olarak var olduğu Einstein’ın ona Nobel’i de kazandıran “Fotoelektrik etki” deneyiyle kanıtlanır. Buna göre bir levha üzerine mor ışık gönderilince etrafa çok fazla elektron saçılmaktadır. Yani dalgasal olarak ilerleyen ışığın gösteremeyeceği bir sonuçtur bu. Bu durumu Einstein her koşulda ışığın dalgasal bir akışla sürekli ilerleyen değil de birbirine çarparak ilerleyen  “foton” adı verilen çok küçük parçacıklar olduğunu saptar. Ama aynı ışık bazı durumlarda dalga olarak da var olur, bu da 1927’de Davisson ve Germer adında iki bilim adamınca kanıtlanır. Ancak dalga özelliği gösterebilmesi için bir ortam olması gereklidir. Şöyle ki ses dalgaları ancak atmosfer içinde oluşabilir.

Uzayda konuşsanız, hatta var gücünüzle bağırsanız bile ses çıkartamazsınız. Çünkü ses için gerekli olan

ortam yoktur. Oysa dalga bir ortama ve bazı koşulların oluşmasına ihtiyaç duyar. Örneğin tek bir

su damlacığıyla dalga oluşmaz, dalga oluşabilmesi için sayısız çoklukta damlanın bir araya gelmesi gerekir. Aynı durum ışık için de geçerli: Işığın dalga özelliği alabilmesi için parçalanmış ve tek başına ele alınan bir elektron değil de sayısız çokluktaki elektronun bir araya gelmesi ve birbirini etkilemesi gerekir. Ayrıca fizikçiler yapılan deneylerde bütünden kopartılarak incelenen elektronların sergilediği hareket şeklinin son derece karmaşık olduğunu, gözlem ya da ölçüm yapma olanağının işin doğasından kaynaklı imkansız olduğunu belirtiyorlar. İmkansız çünkü ölçümü yapmak için kullanılan her cisim tek bir elektronun yerini ve hızını etkiliyor. Bu nedenle diğer cisimlerin uzayda belirli bir yeri ve hızı olmasına karşın elektronların buna uymadığı genel bir kabul görüyor. Bu durum aslında bize maddenin bütünselliğini parçaladığımızda, tek başına ele aldığımızda hareketinin de belirsiz olacağını gösterir.  Buradan yola çıkarak bir mantık kurmak ve fikir yürütmek gerekirse şunu söylemek yanlış olmaz: Bütünsel bir maddenin tek bir içerikten ve biçimden oluşamayacağı özelliği ışıkta da kendini karakterize eder. Işık çok sayıda elektronun bir araya gelmesiyle oluşur ve dalgasal bir özellik kazanır. Ama Einstein’ın “Fotoelektrik” deneyinde olduğu gibi o dalgayı bir yere çarptırıp parçalarsanız dalga özelliği ortadan kalkar ve ışık parçacıklara bölünerek dağılır.

Bir başka deneydeyse üzerinde iki adet yarık bulunan levhaya gönderilen elektron veya proton parçacığı yarıkların ikisinden de etkilenir. Üstelik bu yarıklar birbirinden uzak bile olsalar bu etki yine gerçekleşir ve parçacık iki yarıktan da geçen dalgaymış gibi davranır. Oysa levhanın arkasına yerleştirilmiş zemin üzerinde tek bir noktaya iz bırakır, bu başlangıçta gönderildiği gibi tekrar tek bir parçacık olduğunu gösterir. Ancak bu parçacığın hangi yarıktan geçtiği ve arkadaki zemin üzerinde nereye düştüğü olasılıklara dayanır. En önemlisi bu durum ölçüm yapılamamasının ötesinde parçacığın hareketindeki belirsizliğe dayandırılır. Parçacık arkaya yerleştirilmiş zemin üzerinde az ya da çok düşme olasılığı olan her noktaya düşebilir. Aynı araştırmalara katılan bir fizikçi olan Heisenberg sonradan bu durumu belirsizlik ilkesi olarak formüle eder.

Atom altı parçacıklarının işleyişini araştıran bir fizik dalı olan kuantum fiziği aynı zamanda kuantum mekaniği olarak tanımlanan ama henüz işleyişi bütün yönleriyle tam olarak ispatlanamamış bir de teori ileri sürer. Buna göre atom altı parçacıklarının ilişkilerini kuran ve hareketlerine yön veren parçacık gibi davranan bir tür dalga söz konusu. Bu dalgaya gravitör adı veriliyor. Gravitörlerin nasıl hareket ettiği, hatta var olup olmadıkları bile henüz tam olarak saptanabilmiş değil. Yalnızca “Standart Model” denilen bir işleyişi olduğu ileri sürülüyor. Bu yüzden de henüz yasa değil bir varsayım. Kuantum fiziğinde karşılaştığımız gelişme Einstein’a göre yalnızca işleyiş yasası henüz saptanamamış bir durum. Dehası kabul edilmekle birlikte o dönem kuantum fiziğinin getirdiği belirsizliği savunanlar bu tavrından dolayı Einstein’ı tutucu olmakla suçlarlar. Bunda bir miktar haklılık payı da var, çünkü Einstein’da determinist (belirlenimci) bir yaklaşım söz konusu. Nedeni ise izafiyet teorisi ile kuantum fiziği arasındaki bağıntıyı kuramamış olması. Aslında bunu hiçbir fizikçi deneysel olarak yapabilmiş değil. Bu başarıldığında az önce sözünü ettiğimiz Einstein’ın da ulaşmak istediği “her şeyin yasası” denilen genel bir işleyiş yasasının da deneysel olarak ortaya çıkacağı düşünülmekte. Kuantum atom altı parçacıkların hareketlerini kapsar. İzafiyet ise diğer uçta yer alan kütle çekim alanının doğduğu büyüklüklerin hareketlerine yönelik somut sonuçlar ortaya koyar. Atom altı parçacıklarının hareket şekli şimdiki bulgularla belirsizliğe dayanır ama devasa büyüklüklere bakıldığında bunun tam tersi belli yasalar ortaya çıkmıştır ve o yasalara göre hareket ederler. Her şey neden ve sonuçlara bağlıdır. Rastlantısal olanın sınırları son derece daralmıştır. İşte Einstein’ın devasa büyüklüklere gösterdiği yaklaşımı atom altı parçacıkları düzeyindeki küçüklüklere de uyarlamaya çalışması, aynı işleyiş yasaları olmasa da bir benzerini onlarda araması onu çıkmaza sürükler. Bunu yapmaya çalıştığında aslında özel ve genel görelilik teorisi arasında çıkan uyuşmazlıkla ilgili sergilediği yaklaşımla çelişir. Örneğin bu konuda şöyle der: “…elde ettiğimiz sonuç göstermektedir ki genel görelilik kuramına göre özel görelilik kuramındaki iki temel varsayımından biri olan ve şimdiye dek sık sık sözüne ettiğimiz ışık hızının boşlukta sabitliği yasası sınırsız bir geçerlilik iddia edemez… Bu kavramın (özel göreliliğin) sonuçları çekim alanlarının (örneğin ışık hızı) üstündeki etkisi hesaba katılmayabilirse geçerlidir.”  Anlaşılacağı üzere bazı koşullarda tartışmasız geçerli olan bir çok yasa farklı koşullar ortaya çıktığında tutarsız bir hal alabilmektedir.

Buna göre atom altı parçacıkları düzeyinde parçalanarak incelenen veya gözlenen maddenin gözlem için kullanılan araçlar dışında hiçbir bağıntısı ve etkileyeni olmayacaktır. Şu ana kadar yapılan en büyük handikap aslında bir atom zerreciğinden, onun devinim şeklinden yola çıkıp dünyayı ve evreni anlamaya çalışmamız olmuştur. Ya da tersi, gezegenimizin gösterdiği devinimin aynısını veya benzerini atom çekirdeğinde bulgulamaya çalışmamız da bir o kadar yersiz bir çabadır. Burada karşımıza ‘peki bu ikisinin bağıntısını ve ilişkisini nasıl kuracağız’ sorusu çıkıyor. Belirsiz ve rastlantısal olan bir yanda zorunlu olan yasalar öbür yanda duruyor, ortada ise anlaşılamayan bir boşluk söz konusu. Aslında cevap basit ve kendi içinde saklı, yasaların nasıl ortaya çıktığına bakmak yeterli. Hareket halindeki madde elektromanyetik ve nükleer kuvvetlerin yarattığı alanda  kütle ve hacim kazanarak yeni bir bütün oluşturmaya varır ve kendisi için işleyiş yasaları ve çekim alanı yaratır. Bu denklemin tersi de geçerlidir, madde çözümüne uğrayarak o bütünden kopup kütlesini ve hacmini yitirdikçe ortaya çıkarttığı o işleyiş yasaları ve çekim alanı ortadan kalkar. Yani su elmanın içinde su gibi davranmaz, mesela akıp gitmez, tadı şekerlidir, rengi farklıdır, su olma özelliklerini taşımakla birlikte diğer birçok maddeyle birleştiğinden bu haliyle onun kendine özgü bir devinimi vardır, elma suyudur. Diyelim ki teknik cihazlarla elmanın içindeki suyu tamamen ayrıştırdık, ancak o zaman su artık yalnızca su gibi davranır ve onun özelliklerini sergiler. Suyu da oksijen ve hidrojen olarak ayrıştırdık diyelim, bu sefer suyun gösterdiği bütünsel özellikler ve devinim ortadan kalkacak oksijen ayrı hidrojen ayrı bir devinim sergileyecektir. Eğer hidrojen molekülünü de atomlarına kadar parçalarsak (ki bir hidrojen molekülü iki atom çekirdeğinden oluşur) bu sefer hidrojenin gösterdiği devinim ortadan kalkacak, elektron, proton ve nötrondan oluşan bir atom çekirdeği nasıl davranıyorsa, elimizdeki madde öyle davranacaktır. Onu da parçaladık ve diyelim ki elimizde ayrı ayrı duran proton nötron ve elektron kaldı. Bu üçü içinde en kararlı olan protonu alalım. Proton “güçlü kuvvet” yoluyla bir arada duran daha küçük zerreciklerden oluşur. Bu daha küçük zerreciklere hadronlar denir. Bir arada dururken kararlı olan proton hadronlarına parçalandığında, yani ayrıştığında o zerreciklerin tümü tamamıyla kararsız bir devinim sergiler ve çok kısa sürede var olan durumlarını tamamen yitirip gözlenemez olurlar. Hadronlar şu ana kadar bilindiği haliyle yalnızca protonlar parçalandığında ortaya çıkartılabilir. Mesela uzayda yol alan ve dünyanın atmosferine çarpan kozmik ışınlar bu çarpma sırasında hadronları ortaya çıkartır. Bu da kozmik ışınların yüksek bir enerji ve proton parçacıklarını taşıdığını bize gösterir. Hadronların tümü aynı özelliklere sahip zerrecikler de değildir, biri diğerinden daha tuhaf olabilmektedir. Hem tuhaf görünümleri hem de belirsiz, kararsız tuhaf devinimleri nedeniyle kaon, lamda, sigma gibi değişik adlar takılan bu zerreciklere tuhaf zerrecikler de denir. Yani maddeyi bütün bağıntılarından koparttığımızda elimizde kalan en küçük birim veya zerreciğin devinimi tamamen belirsizleşecektir. Neden, sonuç, yadsımanın yadsıması, karşıtların birliği, izafiyet, kütle çekim alanı, matematiksel yasalar… Bunların hiçbiri onun için geçerli olmayacaktır. Bu yasalar ancak devinim içindeki o zerrecik kendine özgü bir çekim kuvveti ve alan dahilinde bir başkasıyla birleşip bir bütün oluşturduğunda ortaya çıkmaya başlar. Her şeyin ilk nedeni harekettir, hareketi doğuran ise hem kütlede hapsolmuş olan hem de evrenin bütününde bulunan enerjinin kendisidir. Nasıl ki insan tarafından üretilen her türlü alet elektrik, akaryakıt, nükleer enerji, güneş ışığı gibi herhangi bir enerji olmadan hareket edemiyorsa, yani onların hareketini sağlayan enerjiyse, evrendeki bütün maddelerin sergilediği devinimin nedenlerinden biri enerji ve enerjiyle bağıntılı olarak oluşan alanlardır. Enerji ile oluşan hareket, çekim alanları veya diğer bir takım fiziksel olgular, farklı maddelerin birleşmesinin koşullarını oluşturarak yeni olanın ortaya çıkmasını sağlar. Bu yeni sonuçtur. Oluşan her yeni aynı zamanda eskiye dair bazı özelliklerini yadsır ve iki veya daha çok maddenin birleşmesinden doğduğundan aynı zamanda çelişkiyi de içinde barındırır. Eğer oluşan iki ayrı bütünün devinimi birbirine göre eşit bir devinimse özel izafiyet teorisi gereği birinde geçerli olan genel işleyiş yasası diğerinde de aynen geçerlidir. Her devinim kendi neden ve sonuçlarını yaratırken diğer devinimlerden etkilenir ve onları etkiler. Kısacası bütün bu yasalar ve izafiyet kuramı da dahil adını saymadığımız daha başkaları madde birleşerek bir bütün olmaya vardığında ortaya çıkarlar.

Örnek olarak birey toplum ilişkisini de verebiliriz. Nasıl ki proton atom çekirdeğinin içinde iken onun bir parçası ise, birey de toplumun içindeyken onun bir parçasıdır ve öyle kaldığı sürece o toplumun kuralları ve işleyişi tarafından sınırlanır, karnını doyurmak için o ekonomi içinde yer alması gerekir, toplumsal kurallar dışına çıkıp suç olarak kabul edilen fiilleri işlerse cezalandırılır. Ama diyelim ki birey içinde yaşadığı toplumdan kopup bir ormanda yaşamaya başladı, işte o zaman o toplumun hiçbir kuralı onun için geçerli olmayacaktır. Daha genel bir bütün olan toplumdan kopan ve ormanda yaşamaya başlayan bireyimiz hala kendi içinde bir bütünlük taşır. Artık onu sadece doğanın bir parçası olarak ele alabiliriz. Nasıl ki bir ağaç kendi içinde canlı bir bütünse, insan vücudu da öyle kendine göre bir işleyiş yasası olan bir bütündür ve öyle kalmak için kendi işleyiş yasaları çerçevesinde devinim göstermek zorundadır; beslenmesi, su içmesi, oksijen soluması, belli bir ısı da kalması gereklidir.  Fakat farz edelim ki soğuk nedeniyle bireyimizin ayağı dondu ve dizinden aşağısını kesmek zorunda kaldı. Kesilen ayak artık o bütünden koptuğundan vücut için gerekli olan beslenmek, oksijen solumak gibi yasalar onun için gerekliliğini yitirecektir. Artık gömüldüğü toprakta bir süre sonra çürüyerek tamamen çözünecek ve her çözünen parçası başka bir maddenin ortaya çıkmasına katıldığında ortaya çıkan yeni maddenin devinim yasasına uymaya başlayacak, otsa ot, böcekse böcek gibi davranacaktır.

Bu nedenle bir madde atom altı parçacıkları düzeyinde parçalandığında ve bütünden bağımsız ele alındığında hiçbir işleyiş yasası da olamaz. Varılabilecek en son nokta onun hem tanecik hem de dalga özelliği gibi ikili özellikler gösterebilen, belirsiz hareket eden bir devinim içinde olduğu gerçeğidir. Belirsiz bir devinim gösteren maddenin o parçalanmış hali zayıf-güçlü nükleer kuvvet ve elektromanyetik alan dahilinde hareketin gereği birleşir ve birleştikçe yeni bütünler oluşturur. Her oluşan bütünün kendi devinimi vardır ve o devinim kendi işleyiş yasalarını yaratır. Oluşan yeni bütün bir gezegen düzeyine ulaştığında kütlesi de devasa bir boyuta ulaşacağından kütle çekim alanı gibi bir olgu doğduğundan rastlantısal ve belirsiz olandan o oranda uzaklaşılmış olur. Tam burada kütle çekim alanı ile diğer alanların felsefi kuramsal düzeyde bağıntısını kurmak da mümkün olmaktadır. Var olan 4 temel alandan üçü (elektro manyetik, zayıf nükleer ve güçlü nükleer kuvvetler) atom altı parçacıklarının işleyişinde geçerlidir ve bunlar “standart model” adı verilen bir alan kuramı ile birleştirilebiliyorlar. Kütle çekim alanı ile standart model arasında süper sicim gibi fiziksel bir bağ kurulmaya çalışılmış olsa da bu kanıtlanabilmiş değil. Ancak kuramsal olarak bakarsak zaten kütle çekim alanını yaratan elektromanyetik ve zayıf-güçlü nükleer kuvvetler sayesinde maddenin kütle kazanması ve devamında kütle çekim alanı yaratmasıdır. Doğal olarak madde kütlesini kaybettiğinde kütle çekim alanı ortadan kalkar ama elektromanyetik ve zayıf- güçlü nükleer kuvvetler varlığını sürdürür. Çünkü sürekli hareket gereği sürekli çözülme ve yeni olan bütünlerin ortaya çıkması sırasında bu alanlar etkin olur. Tabii burada şunun altını çizelim, bazen önce kuramsal ve felsefi düzeyde bazı tezler veya varsayımlar ortaya atılır, ardından deneysel bulgularla o tezler desteklenip kanıtlanır, bazen de deneyler sırasında keşfedilen, kanıtlanan bir takım durumlar ve veriler ışığında yeni kuramlar oluşturulur. Hangi yol izlenirse izlensin sonuçta bu ikisinin birbirini bütünlemesi savunulanın kalıcı olması bakımından önemli. Elimizdeki veriler ayrı ayrı ele alındığında kuantum fiziğindeki belirsizlik ve izafiyet teorisindeki yasallık kendi içlerinde tutarlı bir şekilde kanıtlanmış durumda. Bu iki alan arasında fiziksel deneyle süper sicim gibi bir takım fiziksel olgulara ulaşmak ve bunu kanıtlamak mümkün olabilir. Ancak bu iki alan arasındaki bağıntıda rastlantısal olanın etkisi göz ardı edilemez. Böyle olduğundan tek bir bağıntı bulmak ve tek bir işleyiş olduğunu saptamak pek olanaklı görünmüyor. Belirsiz hareket eden maddenin en küçük yapısal hali rastlantısal olarak sayısız şekilde ve birden çok koşulda bir araya gelebilir. Ancak böylesi bir araya gelişin ortaya çıkmasıyla kütle kazanan madde bir bütün olmaya varır ve bir devinim kazanır. Oluşan bu bütünsel devinim kendisi için neden sonuç ilişkileri, birden çok maddenin bir araya gelmesinde ve hareketten doğan çatışkılar, başka bir devinimle bütünleştiğinde eskinin yadsınması, kütle çekim alanı gibi daha bir sürü yasallık doğurur. 

Bir gezegen ve hatta galaksi düzeyinde hareket alanları doğduğunda bile rastlantısal olan hiçbir zaman bütünüyle yok olmaz, yalnızca ortaya çıkma olasılığı ve sıklığı son derece azalabilir. Uzayda da yıldız ve gezegen çarpışmaları meydana gelebilmekte, yine dünyamıza bir dönem büyük kraterler çarptığı bilinmektedir. Ancak bunlar dünyaya göre çok küçük bir kütle olan ve farklı bir devinim sergileyen insanın karşılaştığı rastlantısallıkla orantılandığında çok düşük bir miktar olarak kalır. Sonuç olarak kuantum fiziğinin ortaya koyduğu atom altı parçacıklarında ortaya çıkan belirsizlikle izafiyet teorisindeki yasallık ve belirlenimcilik arasındaki ilişki birbirini yadsımaz. Tam tersi belli bir mantık içinde düşününce aksi olması zaten akla, mantığa ve bilime aykırı olurdu. Çünkü bunun aksini savunmak, yani parçalanıp bütün bağıntılarından kopartılmış bir maddenin o zerrecik halinde bir işleyiş yasası aramak onun hareketine yön veren hareket tarzını belirleyen bir güç olduğunu savunmak demek tanrısal, ilahi bir gücün varlığını koşulsuz kabul etmek anlamına gelir. Çünkü belirlenimciliğin (determinizm) varacağı en son nokta burasıdır, nihayetinde bir belirleyen olduğunu savunmak. Zaten Einstein’ın kafası da bu noktada biraz karışır; atom altı parçacıklardaki o belirsizlik üzerine araştırmaları sırasında durumu kabullenemeyerek “tanrı zar atmaz” demesi de bundan kaynaklanır. Gerçi bu sözü espri olarak kullandığını söyleyenler de var ama öyle bile olsa temelinde yatan o kafa karışıklığını yansıtan bir sözdür. Bu gün diyalektik materyalizmi radikalce savunuculuğunu yapan “ateist” ve “maddeci” olduğunu söyleyen bir çok çevrenin de idealizme karşı çıkmak adına atom altı parçacıklarının hareketini belirleyen bir güç, bir yasa olduğunu savunmaları, durumu yalnızca henüz ölçüm cihazlarının bulunamaması, teknik yetersizlik gibi olgulara bağlamaları çok ilginç ve bir o kadar tezat bir durumdur. Bunu savunmakla aslında diyalektik materyalizmin özüne ters düştüklerinin farkında bile değildirler. Onlar ne ateist ne de maddecidir.

Leave a comment

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.