KUANTUM KЬTLEЗEKİMİ TEORİSİNİN SONUЗLARI

“Kвinatın en anlaşılamayan yanı, anlaşılabilir olmasıdır.” der, Einstein. Bu sцzle, alışageldiğimiz, sebebini hiз kurcalamadığımız şeylerden dolayı zihnimizde oluşan ьlfet perdesini aralamak ve etrafımızda cereyan eden hвdiselerin bize anlatmaya зalıştığı sonsuz hikmetin mevcudiyetini bizlere duyurmak istemektedir. Зьnkь kвinatta işleyen nizвmın mьkemmelliği, bu mьkemmelliğin herkes tarafından aзıkзa gцrьlmesine engel teşkil edebilecek derecededir. Aynen yıllarca kolumuzda taşıdığımız bir saatin işleyişindeki kusursuzluğun, ancak saat durduğunda farkına varmamız gibi. Her şeyi maddi varlıkların birbiriyle karşılıklı mьnasebeti ve hareketi cinsinden aзıklamaya зalışan Newton mekaniğinin oluşturduğu dьnya gцrьşьne gцre kвinat, kusursuz işleyen bir saate benzetilebilirdi. Olayların sebep-sonuз mьnasebeti iзinde birbiriyle bağlı olması, bu ilişkinin kanunlarını bildiğimizde, hadiseleri meydana gelmeden цnce bьyьk bir hassasiyetle tahmin etmemize imkвn tanımaktaydı. Bцylelikle gelecekteki Ay ve Gьneş tutulmalarının zamanı, matematik lisanıyla belirlenebiliyor, hatta bir uydunun yцrьngeye oturtulması iзin ne kadar yakıt ve hangi hızla fırlatılması gerektiği hesaplanabiliyordu. Klasik fiziğin yaptığı tahminlerin (цngцrь), deneylerle зok iyi bir uyuşma iзinde olması, kвinattaki olayların rasgele olmayıp, matematik bir dьzen ve hiз bozulmayan bir ahenk iзinde cereyan ettiğine işaret etmesine rağmen, bu nizвmın zihnimizdeki formьlasyonu olan “tabiat kanunları”na harici bir vьcud giydirilerek, bu itibari kavramların kвinatı idare etme mevkiine yьkseltilmesine sebep oldu. Halbuki maddenin var oluşu ve varlığını devam ettirme şekli bakımından sonsuz ihtimal mevcutken, bunlardan yalnızca bir tanesine gцre davranması, yani mevcut fizik kanunlarına uygun hareket etmesi; bьtьn varlıkları, her an bu sonsuz alternatif hareket biзiminden bir tanesini tercih etmeye zorlamakta ve onu meydana getiren gizemli bir el tarafından sanki madde yцnlendirilmektedir.

Varlıklar ve fiilleri “вdetullah” diye tabir edilen kьlli ve değişmez kanunlara gцre var olduğundan, aynı sebepler aynı sonuзlar tarafından takip edilmekte ve bunun sьrekliliği bizde ьlfet ve alışkanlık meydana getirmektedir. Bunun neticesinde ise, zamanla “neticelerin” “sebepler” tarafından oluşturulduğu zannı yaygınlık kazanmaktadır. “Nedensellik” veya “Sebep-sonuз ilişkisi” adıyla anılan bu fenomen (olgu), klasik fiziğin tabiat hadiselerini modellemekteki başarısı yьzьnden, bilimin olmazsa olmaz bir varsayımı (цn kabulь) haline gelmiştir. Fakat bu ilişkinin mutlak manada kabullenilmesi, Kudret-i İlвhiyenin (Evrensel ve tek bir Kuvvetin) hesaba katılmaması veya kьllо kanunların tazyikinden feryat eden bazı fertlerin varlığı, yapılan hususо iltifatların dışlanması anlamına geldiğinden, bir bakıma statьkocu bir idare tarzını ve tamamen mekanik bir işleyişi netice vermektedir. Doğrusunu ancak bilimsel tefekkьrlerimizdeki yeni bulguların ortaya зıkaracağı bu kavram, bir bakıma insanın yaratılışının da bir gayesi olan tekвmьl kanununun bir sırrıdır. Bugьn ise, kвinat hakkındaki anlayışımız, klasik mekaniğin bize sunduğu “saat” modelinden зok uzaklaşmış bulunuyor. Bilimin aзtığı pencereden kвinata bakışımızı bu kadar farklılaştıran gelişmelerin ilk tohumu, 1900 yılında Max Planck’ın yayınladığı bir makale ile atılmıştı. Ortaya atılan iddianın niзin bu kadar цnem taşıdığını anlamak iзin yьzyılımızın başında fizik biliminin durumuna bir gцz atmamız gerekiyor: Newton’un geliştirdiği ve kanunlarını bir sistem halinde ortaya koyduğu klasik mekanik, yaklaşık ьз yьz yıldan beri giderek daha hassas hale gelen deneylerde doğrulanmış ve top mermilerinden gezegenlerin yцrьngelerine kadar, pek зok hareketin nasıl cereyan ettiğini anlayıp formьle etmemizi sağlamıştı.

Bunun yanında, Maxwell tarafından matematiksel bir bьtьnlьğe kavuşturulan elektromanyetik kanunlarıyla ışığın yayılmasından yьklь parзacıkların hareketine; elektrik motorundan jeneratцrlere kadar birзok olayın mekanizması anlaşılmış, pek зok uygulamaya da zemin hazırlanmıştı. Hatta bu gelişmeler karşısında fazlaca şaşkına dцnen birзok bilim adamı, artık fiziğin bittiğini, bundan sonra yapılacak şeyin daha hassas цlзьmler yapmak olduğunu savunmaya başlamıştı. İşte tam bu sıralarda, Planck’ın ‘karacisim ışıması’ ьzerine yaptığı teorik зalışması yayınlandı. Bu зalışmada Planck, ısıtılan bir cismin nasıl ışık yaydığını aзıklayabilmek iзin, ışıma yapan atomların (veya molekьllerin) belli enerji seviyelerine sahip olduğu, bundan dolayı da yalnızca 1,2,3,... birimlik enerji “paketзikleri” halinde ışıma yapabildikleri varsayımını ortaya koymaktaydı. Esasında uğraşılan problem, meşhur bir problemdi; birзok ьnlь fizikзi klasik elektromanyetik teoriyle bu ışıma olayını modellemeye зalışmış, fakat başarılı olamamıştı. Зьnkь yayılan enerjinin, o zamana kadar klasik fizikte her fizikо bьyьklьk iзin dьşьnьldьğь gibi “sьrekli”, yani her değeri alabilen bir tarzda dьşьnьlmesi, bu durumda deneylerle uyuşmadığı gibi, kabul edilmesi imkвnsız зelişkilere yol aзıyordu. Planck, kendi deyişiyle bu problem ьzerinde tam altı yıl uğraşmış ve зareyi klasik fiziğin en temel kabullerinden biri olan sьreklilik kavramından vazgeзmekte bulmuştu. Gerзekten de Planck’ın sonuзları, yapılan deneylerle tıpatıp uyuşuyordu ve bu makale fizikte “Kuantum Fiziği” adıyla anılan yepyeni bir зağın başlamasına цncьlьk etmekteydi.

Tabii ki her bьyьk oluşumun başlangıcında gцrьldьğь gibi, ilk adımlar o zaman da зok ilgi зekmemiş ve kabul gцrmemişti. Hatta Planck dahi, yaptığı varsayım klasik fiziğe tamamen yabancı olduğu iзin, yaklaşımını, ışıma problemini зцzmek iзin kullandığı matematiksel bir numara (veya hile) olarak kabul ediyordu. Buna rağmen 1905 yılında A. Einstein, ışığın da aynen Planck’ın цne sьrdьğь gibi belli bьyьklьkte enerji paketзikleri halinde var olduğunu varsayarak klasik ışık teorileriyle aзıklanamayan fotoelektrik olayına, yani bir metalin ьzerine dьşьrьlen ışığın oradan elektron koparması hadisesine aзıklık getiren bir makale yayınladı.

Bu makalede anlatılan ışık modelinin, fotoelektrik olayıyla ilgili yapılmış deneylerde gцzlenen bьtьn gerзeklerle uyuşması, Einstein’a Nobel Цdьlь’nь kazandırdı (Einstein’ın meşhur ‘İzafiyet Teorisi‘nden dolayı Nobel almadığını burada hatırlatalım). Fakat makalenin yayınlandığı yıllarda зoğu fizikзi bu dьşьnceleri pek tutarlı bulmuyordu. Зьnkь ışığın зeşitli frekanslarda titreşen bir elektromanyetik dalga olduğu, daha 19. yьzyılda teorik olarak ortaya konmuş ve yapılan pek зok deneyle ispatlanmıştı. Birbiriyle tamamen зelişkili gibi gцzьkmesine rağmen deneylerle gцsterilmiş birзok gerзek ve bu gerзekleri aзıklamaya зalışan oldukзa zıt teorilerin bir arada bulunması, 20. yьzyılın başlarında klasik fiziğin geзireceği sarsıntıların habercileriydi. Ancak, şimdiye kadar ayrıntı gibi gцrьnen birtakım fizikо olayların yanında, 1910 yılında Rutherfordyaptığı tarihi bir deneyle, зok temel bir problemi klasik fiziğin karşısına зıkardı. Bu deneyde Rutherford, altın atomlarından meydana gelmiş зok ince bir tabakayı, yьksek enerjili parзacıklarla bombardıman ederek, atomların kendi boyutlarına gцre зok зok kьзьk pozitif yьklь зekirdekler ihtiva ettiğini keşfetmişti. Bцylelikle atomların, merkezde зok kьзьk pozitif yьklь bir зekirdek ve bu зekirdek etrafında hareket eden negatif yьklь elektronlardan oluştuğu anlaşılmış oldu. Ancak etrafımızdaki bьtьn maddi varlıkların yapıtaşı olarak kabul edilen atomlar, klasik fiziğe gцre kararsız olmak zorundaydı. Зьnkь klasik fizikteki kavramları ve dьşьnce tarzını atomlara uyguladığımızda, yani elektronları зekirdek etrafında dцnen parзacıklar gibi dьşьndьğьmьzde (halen yaygın olan yanlış kanaate gцre atomun Gьneş Sistemi’nin kьзьk bir modeline benzetilmesi gibi) elektronların, sьrekli enerji kaybederek зok kısa zamanda (saniyenin milyarda birinden daha az bir sьre) зekirdeğe dьşmeleri kaзınılmaz bir sonuз olarak karşımıza зıkıyordu. Bunun sebebi de, elektronların ivmeli hareket yapan yьklь parзacıklar olmalarından dolayı, sьrekli ışıma yaparak etraflarına enerji yaymalarının beklenmesiydi. İvmelenen yьklerin yaydığı ışıma enerjisinin değeri yıllar цnce hesaplanmış, hatta bu prensiple bugьn her yere ulaşan radyo haberleşmesinin temelleri atılmıştı. Atomlar aslında gerзekten de ışıma yapıyorlardı. Fakat bu olay, ancak dışarıdan зeşitli yollarla yapılan uyarmalardan sonra ve sadece belli enerjilerde (yani dalga boylarında) gerзekleşiyordu. Einstein’ın ifade ettiği gibi, her farklı renk ışık, dalga boyuyla ters orantılı olacak değişen enerji paketзiklerinden oluşmaktadır. Planck sabiti () зok kьзьktьr. Meselв normal bir lamba, saniyede “foton” denilen bu ışık paketзiklerinden yaklaşık 1024 tane yaymaktadır. İşte bu fotonların her biri, uyarılmış atom ya da molekьllerin normal (fizikte “temel durum”) durumlarına geзerken yaratılmaktadır. Dolayısıyla etrafımızdaki nesneleri gцrmemizi sağlayan ve hayatımızın temel taşlarından biri olan ışık da, atomların, bilhassa elektronların birtakım hareketleri neticesi oluşmaktaydı ve bu boyuttaki hadiseler, gьnlьk hayatta karşılaştığımız olayların pek зoğunu bьyьk bir başarıyla aзıklayan klasik fiziğin araз ve gereзleriyle aзıklanamıyordu. Зok kьзьk olmasından dolayı, bu paketзiklerin enerjisi de зok kьзьktь.

Bu yıllarda (1910-1925) genel anlayışa ters ve bilinen kavramlarla anlaşılamayan olguların зokluğu ve karmaşıklığı karşısında fiziğin iзine dьştьğь durum, sonraki yıllarda elementlerin yapısını ve цzelliklerini anlamamıza temel oluşturacak “Dışarlama Prensibi”ni keşfedecek olan W. Pauli'ye fizikзi olmak yerine şarkıcı ya da kumarbaz olmayı tercih edeceğini sцyletecekti. Gerзekten de eldeki deney sonuзlarını uyumlu bir şekilde aзıklayabilmek iзin, o zamana kadar hiз mevzubahis olmamış yepyeni metotlar ve fiziki hвdiselere bakışta kцkten bir değişim gerekmekteydi. Bцylesine зaplı ve kцklь bir değişim, цğrencilik yıllarında hocaları tarafından, her konunun цzьyle ilgilenip ayrıntılarda kaybolmayan, bьyьk ilgi, konsantrasyon ve hırs sahibi bir kişi olarak tanımlanan 24 yaşındaki genз bir fizikзi tarafından gerзekleştirildi: Werner Heisenberg. Pek зok tecrьbeli fizikзinin yıllar sьren uğraşlarına rağmen başaramadıkları bir işte, зok genз bir dimağın sцz sahibi olması, belki de genзliğinde Kant, Eflatun vb. bьyьk dьşьnьrleri okuyarak geliştirdiği sorgulayıcı ve eleştirel bakış aзısını, zamanın bьyьk fizikзilerinden edindiği doğru bilgilerle destekleyerek yaptığı cesur atılımlarla aзıklanabilir. Tabii ki, doğuştan gelen bir zekвnın, tamamen dikkat kesilerek aralıksız sьrdьrdьğь зalışmasıyla bu sonuca ulaşılabilmişti. Heisenberg sadece, bьyьk kayaların tepesine зıkıp şiir okumak iзin ara verdiği зalışmasının sonunu şцyle anlatıyor:

“Hesaplamalar sona erip problemin зцzьmь цnьmde belirdiğinde saat gece ьз civarıydı... Цnce зok derin bir şok geзirdim. O kadar heyecanlanmıştım ki uyumak aklımın ucundan bile geзmedi. Цylece evden зıktım... Ve bir kayanın ьstьnde gьneşin doğmasını bekledim.”

Az sonra bahsedeceğimiz, kuantum fiziğinin diğer kurucuları gibi, Heisenberg de aslında bir filozof-fizikзi idi. Onun atomik olayları yorumlayabilmek iзin kabul ettiği ve savunduğu felsefesi şцyleydi:

“Fiziksel olayları anlatmak iзin kullandığımız dil, klasik fizikte başarılı olsa da, atomun iзinde veya civarında cereyan eden olayları tarif etmek iзin yetersiz kalmaktadır. Bundan dolayı biz, bir kuantum sisteminde (meselв bir atom) belli bir цlзьm yaptıktan sonra, edindiğimiz bilgiyi kullanarak, ancak bir sonraki цlзьmьmьzde ne gibi sonuзlar bulabileceğimizi sцyleyen bir teoriye sahip olabiliriz. Fakat bu iki цlзьm arasında geзen olaylar hakkında herhangi bir şey sцyleyebilmemiz mьmkьn değildir..”

Heisenberg’i bцylesi bir dьşьnceye iten şey, gцzlenen kuantizasyon (ışıkta ve atomların enerjilerinde gцrьlen sьreksizlik, kesiklilik) olaylarını aзıklayan bir fizik teorisi oluşturabilmek iзin kullandığı matematiğe ait araзların, o zamana kadar hiз kullanılmamış tamamen soyut kavramlar olmasından kaynaklanıyordu. Klasik fizikte, bir cismin konumu, hızı, vs. gibi, sahip olduğu fizikо bьyьklьklere normal bildiğimiz sayılarla değer verilirken (meselв x=l.23, v =11.2 m/s gibi) Heisenberg’in kuantum mekaniğinde bu bьyьklьkler sonsuz boyutlu nxn’lik matrislerle (matematiksel bir nesne) ifade ediliyordu. Dolayısıyla bu soyut nesnelerin gьnlьk konuşma dilinde bir karşılığı olmadığı iзin, ifade ettikleri fiziki bьyьklьkleri de klasik anlayışımızla tarif etmemiz mьmkьn değildi. Ancak bir fizikо bьyьklьğь цlзtьğьmьz zaman, onun değeri bir sayıyla ifade edilebiliyor ve anlamlandırılabiliyordu. Tabii bu bakış aзısı, “цlзьm” hadisesine fiziksel dьnyada зok цzel bir konum kazandırıyor ve klasik fiziktekinin aksine, цlзьm olayını ilk defa bir fizik teorisinin denklemleri (veya aksiyomları) arasına sokuyordu.

Aynı yıllarda, Heisenberg’ten bağımsız olarak başka bir fizikзi, Erwin Schrцdinger,зok farklı bir зıkış noktası yakalayarak atomik olayları aзıklama atılımı gцsterdi. İki sene цnce De Broglie’nin ortaya attığı ‘madde dalgaları’ hipotezinden ilham alan Schrцdinger, tьm parзacıkların hareketinin hesaplanabileceği bir ‘dalga mekaniği’ oluşturdu. Madde dalgaları hipoteziyle De Broglie, atomların kararlılığının, dalgaboyunun tam katlarından oluşan uygun yцrьngelerin oluşumuyla aзıklanabileceğini savunuyordu. Schrцdinger de, herhangi bir kuvvet etkisi altında bu dalgaların nasıl oluşacağını ve gelişeceğini veren bir teori geliştirdi. Ancak temel problem, herkesin farklı dьşьncelere sahip olduğu bu garip ve orjinal “madde dalgaları”nın veya “maddeye eşlik eden dalgalar”ın gerзekte ne olduğuydu. Klasik fizikte dalgalar зok farklı durumlarda ve зok değişik titreşimleri tanımlamakta kullanılmaktadır. Fakat her durumda, dalganın ifade ettiği veya karşılık geldiği fiziki bьyьklьk farklıdır. Mesela en basit цrnek olan su dalgalarında dalga, su yьzeyinin yьksekliğinin nasıl değiştiğini anlatırken, ses dalgalarında havadaki gaz molekьllerinin sıkışıp seyrelmelerine karşılık gelmektedir. Yani bir dalga hareketi, belli bir fiziksel bьyьklьğьn (yьkseklik, yoğunluk, basınз gibi) konumla ve zamanla periyodik olarak değişmesi anlamına gelmektedir. Dolayısıyla maddenin dalga цzelliği gцstermesi, denizdeki dalgalar gibi eğri bir yol izlemesi değil, maddeye ait birtakım fiziksel bьyьklьklerin zamanla veya konumla artıp azalmasıdır. Şimdi kuantum fiziğinde dalgaya benzer olarak neyin artıp azaldığı sorusuna dцnelim. Aslında Schrцdinger, teorisindeki dalgaların, genliğinin karesinin (belli bir noktadaki şiddeti, bьyьklьğь) elektron yьkьyle зarpılarak, uzayın herhangi bir yerindeki yьk yoğunluğunu veren gerзek bir fiziki bьyьklьk olmasını istiyordu. Fakat elektron yьkьyle зarpılmadığı zaman, bu dalga genliği bir şey ifade etmediği gibi aynen Heisenberg’in matrisleri gibi tamamen soyut matematiğe ait nesneler iзeriyordu. Mesela karesi (-1) olan sanal (hayalо) sayılar, n-boyutlu (6, 9, ... elektron sayısının ьз katı kadar) uzaylar, Schrцdinger’in denkleminde yer aldığı iзin, bu dalganın gerзek bir fiziksel bьyьklьğe karşılık gelmesi pek tutarlı gцrьlmьyordu. Sonunda, Max Born adında bir fizikзi, bu dalgaların şiddetinin ancak bir parзacığın belli bir konumda ve belli bir zamanda bulunma “ihtimalini” verebileceğini, kesinlikle gerзek (somut) bir nesne olarak algılanmaması gerektiğini, belki bizim parзacığın durumu hakkındaki “bilgimizi” yansıtan soyut bir araз olarak kabul edilmesinin zorunluluğunu savunan bir makale yayınladı. Bцylece Schrцdinger’in dalga mekaniği de, Heisenberg’in matris mekaniği gibi klasik fiziğe zıt bir yapı kazanmış oldu. Zaten Schrцdinger, kendi teorisinin Heisenberg’inkiyle matematik aзısından цzdeş olduğunu gцstermiş, bцylece fiziksel olarak daha tanıdık ve anlaşılır olan kendi teorisinin, aynı sonuзları paradokslara dьşmeden, klasik kavramlarla aзıklayabildiğini vurgulamak istemişti. Fakat Born’un “ihtimal” yorumu ortaya зıkınca, aynı belirsizlikler tekrar gьn yьzьne зıkmıştı. Heisenberg’in fizikte ve bilim felsefesinde yeni ve devrimci bakış aзılarına sebep olan “Kuantum sistemi ve Teorisi”, her şeyi maddede gцren materyalist ve pozitivist anlayışlarda bьyьk sarsıntılara yol aзmıştır. Heisenberg’in aзmış olduğu bu yol; gьnьmьzde madde, madde цtesi, enerji, varlık ve yokluk kavramlarının metafizik (veya fazladan boyutlara dair) kaynaklara daha uygun yorumlarının yapılması; birзok fizikзinin ciddi şekilde evreni sorgulamasına ve mekanik bir evren anlayışından зok BİLİNC'i de iзine alan “holografİk evren” teorilerine yцnelmelerine vesile olan “KUANTUM FİZİĞİ”araştırmalarına yцnelmelerine sebep olmuş ve bu sayede fizik teorileri; Vahiy ile bildirilen gerзekliklerin (Yaratılış, Kıyamet, Evrenin yapısı ve Soyut olarak bir yaratıcının var olması gerektiği gibi) de matematik ve fizik yoluyla gьзlь bir ispatının yapılabileceğinin цnьnь aзmıştır..