Popüler Bilim Dergilerinden Alıntılar ve Yorumlar

Alıntı ve Yorum Yapılan Dergiler

- Bilim ve Ütopya
- NTVBLM
- Bilim ve Teknik
^^^^^^^^^^^

Nedensellik ve Belirleyicilik

Alıntı: Matematiksel olarak her bir serbestlik derecesi için zaman cinsinden ikinci dereceden lineer bir diferansiyel denklemle ifade edilen Newton teorisinin konumuz bağlamında belirtilmesi gereken diğer önemli temel özellikleri “nedensel (=causal) ve “belirleyici [/belirlenimci] (=deterministic)” oluşudur. Bu kavramların tanımlarını verirsek,[:]

Nedensel olmak, sistemin “durumu” belli bir anda biliniyorsa, izleyen her bir anda da tamamıyla biliniyor olmasıdır.

Belirleyici [/belirlenimci]olmak ise sistemin “durumu” hakkındaki bilginin sistem hakkındaki tüm fiziksel özellik ve olayları kesinlikle belirliyor olması anlamındadır.

Dikkat edilirse felsefi bakımdan son derece önemli bu iki kavramın tanımlarında bir başka yeni kavram, “durum” kavramı karşımıza çıkıyor; şimdi bu kavramı tanımlayalım. Newton fiziğinde birbirleriyle anlık kuvvetlerle (ve uzaktan etki ile) etkileşen noktasal parçacıklar için “durum”[,] verilen bir anda sistemi oluşturan tüm parçacıkların nerede oldukları ve nasıl hareket ettiklerinin kesin bilgisidir. Daha teknik bir dille ifade edersek[,] tüm parçacıkların konum ve momentumlarının bilgisidir. Böylece, verilen bir anda bu dinamik parametreler ve bu parçacıkların hangi kuvvetin etkisi altında hareket ettikleri biliniyorsa, o zaman fiziksel süreç tam olarak betimlenmiş demektir. Yani, izleyen herhangi bir anda sistemin durumunun kesin olarak bilinmesinin (öngörülmesinin) yanında, sistem hakkında sorulabilecek tüm fiziksel soruların yanıtlarının da kesinlikle biliniyor olması (belirlenmiş olması) demektir.
(Bilim ve Ütopya, Eylül 2009, Namık Kemal Pak-Prof. Dr.)

Dergi hakkında.
1. Bir okurun dergideki dile (bilim dili) yaptığı eleştiriye verilen cevabın bile Türkçe’si problemli ve orada dahi siyaset (Sosyalizm, Kemalizm vurgusu) yapılıyor… Bilimsel olmayan bir yazıyı bile kaleme alamayan, bunu bile politikleştiren bir zihniyetten, ilgili herkese hitap edecek ve öğrenmek isteyenleri cezp edecek bir popüler bilim dili geliştirmesini beklememek gerek!

2. Bir başka yazıda (Kravatın Öyküsü), “Kravat, cumhuriyet yurttaşı olmanın en önemli sembollerinden biri. Bizim kültürümüzde kravat yenileşmenin, cumhuriyetin ve devrimlerin simgesi olarak girmiştir. Bu nedenle kravatsız olarak toplum karşısına çıkışın neyi simgelediğini sorgulamak ve ona göre hareket etmek gerekir.” diyor yazar. İtiraf niteliğinde bir cümle: Şekilci, salt sembollerle müteşekkil bir kültür (devrim!) ve o şekle uymayanları karşıdevrimci ilan etme!.. “Silindir şapka da giymeniz gerekiyor efendim!” Kravat, Batının kıyafet evriminin bir unsurudur. Ve yakın zamanda tümüyle atılacaktır. “Kraldan fazla kralcı olmayınız!”

3. Ali Ulvi Yılmazer’in (Prof. Dr.) yüksek enerji fiziği alanındaki yazısını o alandaki insanların bile anlayacağından (haydi, “yararlanacağından” diyeyim) şüpheliyim!..

Not. Newton determinizmi ve nedenselliği, mekanikçi görüş.. denilen kavramlar ve Newton denklemleri Isaac Newton tarafından mı yoksa ondan sonra mı oluşturulmuş, bu neden belirtilmez!?..

Bu sorunun ilk kısmının cevabını epey sonra aldım, ki beklediğim bir cevaptı. Bkz. Aşağıdaki “Klasik Fizikte ve Kuantum Mekaniğinde Determinizm” yazısı. İkinci kısmının cevabını hala tam olarak bilmiyorum. Sadece I. Newton’un, diferansiyel ve integral hesabı, bilahare, 18. yüzyılın başlarında geliştirdiğini, bunları Gottfried Wilhelm Leibniz’in 1684’te yayınladığını ve J. Gregory’in, ne zamansa artık, onlardan bağımsız olarak bulduğunu (Bkz. Fizik ve Ötesi, Hans Grassman, Çev. Çiğdem Buğdaycı); Pierre Simon Laplace’nin 18. yüzyıl sonu ve 19. yüzyıl başı civarında Newton denklemlerine bugünkü şeklini verdiğini.. okudum.

Schrödinger’in Kedisi

Alıntı: Schrödinger’in Kedisi, kuantum mekaniğini anlatan bir düşünce deneyidir. Aslında çift yarık deneyinin biraz daha geliştirilmiş halidir.

Kuantum fiziğine göre, radyoaktif bir atom bir süre sonra bozunmuş ve bozunmamış durumlarının üst üste gelmesiyle oluşan yeni bir duruma girer. Atom çekirdeğinin her zaman çekirdeğin durumunun üst üste gelmesiyle oluşması, yani aynı anda hem bozunmuş hem de bozunmamış halde bulunabilmesi, kuantum kuramının en önemli ive en çok tartışılan özelliklerinden. Neden böyle olduğu bilinmese de, kuramın doğru öngörülerde bulunduğu kesin. Kurucularından biri olduğu halde daha sonra kuramın gelişiminden memnun kalmayan Schrödinger’in tasarladığı düşünce deneyinde, bir kedi çevresinden mükemmel biçimde yalıtılmış bir kutunun içine bir atom ve bir takım araçlarla beraber konulur. Kutudaki bir araç, çekirdek bozunduğunda ortaya çıkan ışımayı algılayınca bağlı bulunduğu çekici harekete geçirir. Çekiç içi siyanür dolu bir şişeyi kırarak kedinin ölümüne sebep olur. Böylece Schrödinger, mikro-dünyaya ait bir radyoaktif çekirdeğin kendiliğinden üst üste gelmiş durumlara girmesi nedeniyle, makro-dünyadan bir kedinin de üst üste gelmiş durumlara sokulabileceğini iddia eder. Bu da kuantum kuramının bizim yaşadığımız dünyada “sağduyumuza aykırı” sonuçlar doğurmasını, dolayısıyla bu haliyle geçersiz bir kuram olmasını getirir.

Örneğin bir saat sonra, eşit olasılıklarla* kedi hem ölü hem diri (ya ölü ya diri değil) olacaktır. Kedinin ölü ya da diri olduğu** nasıl anlaşılır? Kedinin durumunu merak eden deneyci, kapağı açıp kediyi gördüğünde bir çeşit “ölçme” işlemi gerçekleştirir. Kuantum fiziğinin standart yorumuna göre, ölçme sonunda her fiziksel sistemin durumu, ölçülen şeyin niteliğine göre bir “çökme” yaşar. Örneğin, bir çok noktada aynı anda bulunan bir elektronun yeri ölçüldüğünde, elektron bulunduğu bu yerlerden birinde ortaya çıkar. Ölçme işlemi, çoklu konumların üst üste gelmesiyle oluşan durumu, elektronun tek bir noktada bulunduğu çöktürmüştür. Kediye de aynı şey olur. Kedinin durumu, ya canlı olduğu ya da ölü olduğu duruma bir çökme yaşar. Dolayısıyla deneyci[,] kediyi, alışık olduğu biçimde, ölü ya da diri olarak görür. Deneycinin hiçbir şekilde üst üste gelmiş durumu birinci elden gözlemlemesine olanak yoktur.

Makro-dünyadaki cisimlerin böyle durumlara sokulup sokulamayacağı sorusu uzun yıllar fizikçileri rahatsız etti. Tüm deneyler Schrödinger’i değil, kuantum kuramını haklı çıkardı. Bizim boyutlarımızda olmasa da, atom boyutlarında gerçekten de temel parçacıklar, ölçüm yapılana dek olası bütün durumların üst üste binmesi halini yaşarlar. Bir anlamda hem ölü hem diri durumu gibi… Makro-dünyada, yani bizim boyutumuzda olaylar böyle gerçekleşmez. Mikro-dünya ile makro-dünya arasındaki bu kopuşu açıklayacak bir kurma henüz kanıtlanamadı [teşkil edilemedi].
(NTVBLM, Eylül 2010, Kerem Cankoçak-Doç. Dr.)

* Neden bir saat sonra ve neden eşit olasılıklarla?

** Parantez içinde dediğini tekzip ediyor! İlk cümle ‘… ölü ve diri olma ihtimalleri eşittir,’ yazılırsa ikinci cümle anlamlı olacak gibi.

Not. Her kitapta ve her makalede farklı bir ‘Schrödinger kedisi’ resmi görürüz. Ve hiçbiri bu düşünce deneyinin ne ifade ettiğini tam açıklamaz, açıklayamaz; hepsinde bir veya daha fazla soru işareti kalır; tümünü birleştirip anlamaya çalışılsa yine olmaz… Yukarıdaki alıntı, nispeten iyi bir izah…

Dergi hakkında:
1. Dergi önce ismine karar vermeli: NTVBLM mi, NTVBİLİM mi?

2. Resimler, renkler, düzenleme, konular, Türkçe açısından telif yazılar ve çeviriler… Genel açıdan iyi. Fakat popüler bir dergide, bir konunun uzmanı olmayanlar için daha açıklayıcı, kafa karıştırmayan bir dil kullanmak gerekiyor. Elbette bilime “klasik Batı-bilim anlayışının*” (Bu belki “dil” sorununun bir nedenini teşkil etmektedir.) dışında bakma ihtiyacı… Bunlar bilimciler-bilim yazarları için ortak-genel bir problem… Meraklı herkese hitap edebilecek ama bir dergi sayısına sığmayacak bir kapsamı haiz konular birkaç sayıya teşmil edilebilir, ve en sonunda o alanda eğitim gören/görmüş insanların faydalanacağı ağırlıkta yazılar olabilir.

* Bilimi Eski Yunan’a götürmek; hemen her kavramda, buluşta, teoride Yunan filozoflarına atıf yapmak; bilimi iman konusu yapmak; kabulleri, teorileri ve modelleri sanki kesin kanunlar gibi vazetmek; bilimin teknolojiye katkısını abartmak…

 

Klasik Fizikte ve Kuantum Mekaniğinde Determinizm

Alıntı: İlk bakışta belirlenimci [deterministik] dünyada yaşadığımızı zannediyoruz, ama öyle değil. Makro-dünyada belirsizlik daha fazla. Hatta tam tersine, mikro-dünyadaki belirsizlik sınırı Planck sabiti mertebesinden daha küçük olamazken (Heisenberg belirsizlik ilkesi), makro-dünyadaki belirsizlik bundan defalarca fazla.*

Belirsizlik, herhangi bir niceliğin ölçümüyle ilgilidir. Her ölçümde belirsizlik payı vardır. Klasik fizikte var olduğu zannedilen “belirnenimcilik”, kuramın kendisinden değil, felsefe, politika, din, vb dış etmenlerden kaynaklanır. Klasik fizik, belirsizliğe alt sınır bile koyamaz. Kuantum fiziğindeyse Heisenberg, her iki elemanın ölçümlerindeki belirsizliklerin çarpımının belli bir evrensel sabit (Planck sabiti) mertebesinden daha küçük olamayacağını göstermiştir. Heisenberg belirsizlik ilkesi, belirsizliğe alt sınır koyarken aslında doğanın en küçük pikselini belirlemekte ve bu anlamda klasik fiziğe göre daha belirlenimci olmaktadır.

Klasik fizikte var olmayan “belirlenimcilik” dışarıdan dayatılmaya çalışılırken, kuantum fiziğinin belirlenimciliği kendi yapısından ileri gelir. Örneğin, atomun kütlesinin neredeyse tümünü taşıyan çekirdeğin yarıçapının, atomunkinin yüz binde biri kadar oluşu, Heisenberg’in Belirsizlik İlkesi sonucudur. Atom çekirdeğindeki proton, elektronu kendine çektikçe, belirsizlik ilkesi nedeniyle elektronun hızı, dolayısıyla kinetik enerjisi artar.** Böylece içleri neredeyse boş bir çok atom bir araya gelip bir yoğun madde meydana getirdiklerinde, Pauli [Dışarlama ]İlkesi nedeniyle birbirlerine ancak dış elektronları değecek kadar yaklaşabilirler.***
(NTVBLM, Eylül 2010, Kerem Cankoçak-Doç. Dr.)

* Örnekler: yıldırım düşmesi, hortumlar, fırtınalar, depremler… Bunlar, hala, ‘ne zaman nereyi vuracak,’ kesin olarak bilinememektedir.

** Son iki cümle şerhe muhtaç: Belirsizlik ilkesinin böyle bir rolü idiğini bilmiyordum! Yanılıyor olabilirim.

*** Sözkonusu ilke ile ‘değme’yi ilişkilendirmedim! Burada da yanılıyor olabilirim.

Not. Yukarıdaki yazı, belirtilen fizik konularını ve tarihlerini, malum ezberler dışında, eleştirel ve farklı açıdan yorumladığı için değerlidir.

 

Higgs Mekanizması

Alıntı: Kütlenin en eski bilimsel tanımlarından biri, Isaac Newton’un 1687’de ilk defa yayımlanan [ilk defa 1687’de yayımlanan] ünlü Principia’sındaki* klasik mekanikteki hareket yasalarındaki tanımıdır. Kütlenin nasıl bir mekanizma sonucu oluştuğu, Standart Model’deki tanımı, günümüz parçacık fiziğinin en önemli konularından biri. Standart Model, özellikle geçtiğimiz yüzyılın başında temelleri atılan modern fizikteki gelişmelerin sonucu, kuantum fiziği ve görelilikle ilgili fizik temel alınarak geliştirilen, temel parçacıkların ve kuvvetlerin modeli olarak tanımlanmıştır.

1964’te Peter Higgs, R. Brouti, F. Englert ve G. S. Guralnik, C. R. Hagen ve T.W. B. Kibble’ın geliştirdiği ve Higgs mekanizması diye isimlendirilen kuramsal modele göre Büyük Patlama’dan sonra tüm parçacıklar kütlesizdi. Evren soğudukça Higgs alanı ve onunla ilişkilendirilen Higgs parçacığı (Higgs bozonu) tüm evreni kapladı. Bu kurama göre bütün temel parçacıklar Higgs alanı içinde yüzerler**, bu etkileşim sayesinde her parçacık kütle kazanır. Yani kütlenin, parçacıkların içsel bir özelliği olmadığı sonradan edinilebilen özellik olduğu varsayılıyor. Parçacıklar Higgs alanı ile değişik şiddetlerde etkileşir, bazıları ağır olur bazıları hafif kalır, bazıları ise Higgs alanını hiç hissetmezler. Higgs alanı bir kuvvet değildir, parçacıkları hızlandırmaz, enerji aktarmaz ama kütlesiz olanlar hariç bütün parçacıklarla etkileşir ve onlara kütle kazandırır. Higgs bozonu ise bir parçacıktır. Higgs alanı ile diğer parçacıklar gibi etkileşip kütle kazanır. Kuantum kuramında her alanın aracı bir parçacığı var: Elektromanyetik alanın parçacığı foton iken, radyoaktiviteden sorumlu zayıf kuvvet alanının parçacıkları ise W ve Z bozonları. Bu çerçevede Higgs bozonu, bir aracı parçacık olarak*** düşünülebilir.

Higgs alanının varlığını deneylerde gözleyemeyiz, ancak Higgs bozonunu gözlemleyebilmek bu alanın varlığına da kanıt olacaktır. Higgs bozonu diğer kütleli parçacıklarla etkileştiği için parçacık çarpıştırıcılarında yaratılabilir ve ayrıca birçok parçacık gibi Higgs de kararlı bir parçacık olmadığından, bozunur. Bozunma süreçlerinin gözlemlenmesi ve incelenmesi ile bu parçacığın varlığını ve özelliklerini inceleyebiliriz.

Standart Model’de bir tane [cins] Higgs bozonu olduğu varsayılır. “Standart Model Üstü” diye adlandırılan çeşitli modellerde birden çok Higgs bozonunun varlığı söz konusudur. Bu modellerde parçacıkların kütlelerini veren mekanizmada birden çok Higgs parçacığı gerekir. Standart Model’in Higgs’le ilgili bölümündeki verilerin eksikliği nedeniyle, bu bölümle ilgili çeşitli spekülasyonlar yapılır. Bu da deneysel çalışmaların önemini ve gerekliliğini ortaya koyar.
…
Kuramsal varsayımlara göre varlığı modellerde gösterilmiş olan Higgs parçacığı belki de mevcut değildir. Bu durumda parçacık fiziğinde çok önemli bir problem olan kütlenin nedenini açıklayan Higgs modeli yerine başka modeller üretmek, başka öngörülerde bulunmak gerekecektir.
(Bilim ve Teknik, Nisan 2010, Mehmet Zeyrek-Prof. Dr.)

* I. Newton’un bu, Philosophae Naturalis Principia Mathematica/Doğa Felsefesinin Matematik İlkeleri (Latince, 1687) ve Opticks/Optik kitabı (İngilizce, 1704; Latince, 1706), orijinallerinden ve şerhli olarak, Türkçe’ye, umarım, 22. yüzyıldan önce çevrilir!

** Bu cümleyi okuyunca aklıma 19. yüzyıldaki esir kavramı ve araştırmaları geldi!

*** Neyin aracısı?

Dergi hakkında: Türkiye’nin en eski, neredeyse yarı yüzyıllık popüler bilim dergisi. Buna rağmen, zengin-özgün-anlaşılır bir dile ve öğretici-doyurucu bir içeriğe sahip olamadı!

Not. Alıntıda bahsedilen çalışmalar (deneyler ve analizler) Cern’deki çarpıştırıcıda yürütülmeye devam etmektedir.

Açıklama:
1. Yukarıdaki ile birlikte ‘alıntı ve yorum’ yazılarım nihayete ermektedir. Bu, elbette, bundan sonraki yazılarımın muhtevasında hiç alıntı olmayacak anlamına gelmemektedir…
2. bilimfelsefedin.org sitesine 2010 yılı içerisinde gönderdiğim sözkonusu ‘alıntı ve yorumlar’ başlıklı yazılarım, (amatör-basılmamış ama hepsi ciltlenmiş) çalışmalarımdan/kitaplarımdan ‘anı, hikaye, araştırma-inceleme, portre, gözlem-analiz-tespit, alıntı-yorum’ minvalinde olanlarının 15’incisi teşkil etmiştir.

Bu yazı Bilim Felsefe Din sitesinde yayımlanmıştır.