Doga yasasi deyince akliniza neler geliyor? Boyle Yasasi, Avogadro Yasasi, korunum yasalari gibi… Örnegin yüklerin korunumu: Dogada yükler korunur. Yani doganin bir bölümünde ne kadar pozitif yük yok olursa ayni sayida pozitif yük doganin öteki bölümünde ortaya çikar. Kütle ve enerji toplaminin korunumu gibi. Madde enerjiye, enerji maddeye dönüsmekte;ama bunlarin toplami sabit kalmakta, yani korunmakta.
Yasa, tekil gerçekligi asan bir bildirimdir. Tümel bir sav güder;belli bir tipteki tüm cisimlere iliskin bir gerçeklik istegiyle ortaya çikar.

Doga Yasalari Üzerine
Bir doga yasasi ne demektir?Doga yasasi, kesin ve degismez midir? Doga yasalari nasil kesfedilir? Nedensellik bir doga yasasi midir? Olasilik genligi ne anlama gelir?  Newton'in ve Einstein'in doga anlayisi ayni midir? Kuantum kuraminin doga anlayisi ile Einstein'inki hangi açilardan farklidir?

Doga anlayisimiz degisti. 19. yy ile 21. yy doga kavrami farkli içeriktedir. Her seyden önce uzay ve zaman kavramlarimiz degisti. Kaba 'nesnel gerçek' anlayisimiz degisti. Evet elektron da isik da 'nesnel gerçek';ama onlar blardo toplarindan,üç boyutlu "nesne"lerden çok farkli davranislar gösteriyor. Kuantum nesnelerde karsilastigimiz belirsizlik ilkesi,doganin bir özelligi,bizim yetersizligimizin bir göstergesi degil. Bunlar anlasilmadan doga yasalarinin "tarihi" anlasilamaz. Gördügünüz gibi konu,hayli sert ama ilginç ayrintilar içeriyor.

John D.Barrow, Olanaksizlik adli eserinde durumu iyi özetlemektedir:
"19.yy'in son on yilina kadar,doga yasalari kisiye bagli olmaktan epeyi uzakti. Gözlemci ve gözlemlenen birbirinden tümüyle izole(ayrik) durumdaydi. Bilim,gizli bir yerden kus gözetlemeye benziyordu."

Ya simdi? Gözlemci deneyin bir parçasi.Çünkü gözlemci nasil bir deney düzenlerse sonucu buna bagli olarak elde ediyor.Örnegin elektronun parçacik ve dalga özelliklerini gözlemlemek  için ayri ayri deney düzenlemek gerekir. Kuantum kuramiyla birlikte ölçme sorunu yeni bir özellik kazanmistir. Baska deyisle bilim adami kus gözlemcisi olmaktan çikmis,doganin ya da ölçtügü seyin bir parçasi durumuna gelmistir.Atomalti dünya,ölçme sürecine kaçinilmaz bazi sinirlamalar getirmistir. Barrow, sözlerini söyle sürdürmektedir:

"Ölçümlerimizin kesinlik derecesine getirilen bu sinirlama, Heisenberg'in Belirsizlik Ilkesi olarak anilir. Böyle bir sinirlamanin gerekliligini anlamanin bir yolu sudur: Ölçmenin,ölçülen nesne ile bir çesit etkilesim gerektirdigini kabul edersek,o zaman, ölçülen sey küçüldükçe ölçme sürecinin etkisi de o ölçüde artacaktir. En sonunda bu etki, ölçme öncesindeki durum hakkinda bütün bilginin yerini alacaktir. Böylece gerçekligin kuantum resmi,bizim dünya resmimize yeni bir tür olanaksizlik getirir. nelerin ölçülebilecegi konusundaki yanlis anlamadan kaynaklanan daha önceki inancimiz,yani doganin deneysel yollarla sinirsizca arastirilabilecegi inanci, yerini bu olanaksizliga birakmistir."

Thomas Kuhn'un ünlü yapiti Bilimsel Devrimlerin Yapisi  "Klasik fizigin 'paradigma'sina göre,fizik kuramlarini olusturan Newtoncu mekanik yasalarinin ve simgelerinin kapsadigi genel bir evren çatisi ya da çerçevesi vardi. Bu çatinin deneysel ilerleme ile giderek daha fazla belirginlestirilecegine inaniliyordu. Bütün görüngülerin,temel madde parçaciklarina indirgenebilecegi,bu madde parçaciklarinin her an kesin bir yeri ve hiza sahip olduklari,bunlari kullanarak da gelecekteki durumlarinin kesin olarak saptanabilecegi,ayrica her görüngünün bu sekilde basit olarak canlandirilabilmesi için belli zaman degiskenleri bulundugu düsünülürdü. Dogadaki nedensellik yapisini açiklayan temel birimler bunlardi. Bu genel yapinin birçok yerinde degisiklik yapma geregi duyulabilmesine karsin,yapinin temelinin her zaman için geçerli oldugu inanci hakimdi. Böylece,insan zihninin gerçekligi algilamasinin kosullari olan uzay,zaman,madde ve nedensellik gibi kavram ve ilkeler,ampirik deney gözlemlerinde elde edilen yasalari ve genellemelere biçim veren kategoriler olarak görülmekteydi. Kant'çi bilgi kurami bu kategoriler üzerine kurulmustu ve bunlarin hiçbir zaman degismeyecegi,gelecekteki ilerlemelerin de bu çerçeve içinde meydana gelecegi düsünülüyordu. Yirminci yüzyilin gelismeleri olan görelilik kuramlari ve kuantum kurami bu temeli tamamiyla sarsmis durumdadir."

Feynman, Kuantum Elektrodinamigi'nde(1985) kütle çekim kuramiyla ilgili olarak söyle demektedir: Kütle çekimi kuvveti,diger etkilesimlerin hepsinden daha zayif oldugundan,kütle çekiminin bir kuantal kuraminin gerektirecegi duyarliliga yeterince sahip bir deney yapmak bugün için olanaksizdir. Einstein ve digerleri kütle çekimiyle birlestirmeye ugrastiklarinda,her iki kuram da klasik yaklasikliklardi.Baska deyisle bunlar yanlisti. Kuramlarin ikisi de bugün çok gerekli oldugunu anlamis oldugumuz genlikler(olasilik genlikleri) çerçevesine sahip degildi. Bu etkilesmeleri sinamanin bir yolu yoksa da kütle çekiminin,"gravitonlar" bunlar "2 spinli" denilen yeni bir kutuplanma sinifina girer) ve diger temel parçaciklar(kimileri 3/2 spinli) içeren kuantal kuramlari bulunmaktadir.Bu kuramlarin en iyileri,buldugumuz parçaciklari göstermezken bir sürü yeni parçacik icat ediyor.Kütle çekiminin kuantal kuramlarinin da baglasmali terimlerinde sonsuzluklar vardir;ama kuantum elektrodinamigini sonsuzluklardan kurtarmakta basarili olan "çilginca süreç" bunlari kütle çekiminde yok edememektedir.Yani sadece kütle çekiminin geçerliligini sinayacak deneyler degil,makul bir kuramimiz da yok.

Tahmin Yapmak ve Bilim
Richard Philip Feynman (1965,Fizik Nobel), Fizik Yasalari Üzerine'de anlatiyor:
"Bilim dünyasi içinde olmayanlar aksini düsünse de, tahmin yapmak bilimsellige ters düsmez. Yillar önce siradan bir insanla uçan daireler hakkinda bir sohbetim oldu. Ben “bilimsel” oldugum için uçan daireler hakkinda her seyi biliyor olmaliydim! “Uçan daireler oldugunu sanmiyorum” dedim. Karsimdaki “ Uçan dairelerin varolmasi olanaksiz mi? Olanaksiz oldugunu kanitlayabilir misiniz?” diye sordu. “Hayir, olanaksiz oldugunu kanitlayamam; yalniz olasiligi pek zayif” dedim. Ancak, bilimsel olan yol budur. Bilimsel olmak neyin olasi neyin daha az olasi oldugunu söylemektir; her zaman olanakli ve olanaksizi kanitlamaya çalismak degil. Ne kastettigimi belirtmek için ona söyle diyebildim: “ çevremde gördügüm dünya konusunda bildiklerime dayanarak, uçan daireler hakkindaki haberlerin dünyasal zekanin bilinen irrasyonel özelliklerinden kaynaklanmis olmasinin, dünya ötesi zekanin bilinmeyen akilciligindan kaynaklanmasindan daha olasi oldugunu düsünüyorum.” yalnizca daha olasi, o kadar. Bu iyi bir tahmindir. Her zaman, yanlis çikarsa baska olanaklari düsünmemiz gerektigini akilda tutarak, en olasi açiklamayi tahmin etmeye çalisiriz.

Fizik Yasalari Üzerine
Richard Philip Feynman, Fizik Yasalari Üzerine'de(1965) Kütle çekim kuramiyla ilgili olarak söyle der:
" Çekim yasasi, diger yasalarin çogundan farklidir. Evrenin ekonomisi ve mekanizmasi için çok önemli oldugu açiktir ve evren yönünden bir çok pratik uygulamasi da vardir. Ancak, diger fizik yasalarindan farkli atipik bir özellige sahiptir:bilinmesi pek az pratik yarars aglar. Fizik yasalarina örnek olarak yerçekimi yasasini seçmekle atipik özelligi olan bir örnek seçmis oluyorum. Ancak, sunu da eklemeliyim ki,bir seyler arasindan tek bir sey seçerken,bir bakimdan atipik özelligi olmayan bir sey seçmek olanaksizdir. Bu, dünyanin gizemlerinden biridir. Yerçekimi yasasi bilebildigim kadariyla, jeolojik maden aramalarinda;gel-git olaylarinin önceden bilinmesinde;daha yenilerde de uzaya giden uydu ve gezegen arastirma roketlerinin hareketlerinin daha modern bir sekilde hesaplanmasinda; bir de dergilerde yildiz fali yazanlar için gerekli olan, gezegenlerin konumlarina iliskin hesaplarin yine daha modern bir sekilde yapilmasinda kullanilmaktadir. Yasadigimiz dünya gerçekten inanilmaz bir dünya;bilimdeki gelismeler yalnizca 2.000 yildir süregelen saçmaligin devam etmesine yaramaktadir. Çekim yasasinin evrenin davranisi üzerinde gerçekten etkili oldugu önemli seylerden de söz etmeliyim. Bunlarin en ilginç olanlarindan biri yeni yildizlarin olusumudur. Bundan sonrasini kisaltarak yaziyorum(RK): Bir galaksiyi olusturan bir çok yildiz degil,sadece gazdir. Belki her seyi baslatan,bir sok dalgasi olmustur. Bundan sonraki olaylar,çekim kuvvetinin etkisiyle gazin gittikçe siklasarak toplanmasi,büyük gaz ve toz yiginlarinin ve toplarin olusmasidir. Bunlar içeriye dogru düserken, düsmenin yol açtigi isiyla yanar ve yildiz haline gelirler. Böylece yildizlar,çekim etkisiyle gazin sikisip bir araya gelmesiyle ortaya çikiyorlar. Yildizlar bazen patladiklarinda toz ve gaz püskürtür,bu toz ve gazlar tekrar bir araya toplanip yeni yildizlar yaratirlar(devridaim motorunu animsatan bir süreç). Dünyayi Nasil Tarttik? Çekimin büyük uzakliklarda da varoldugunu daha önce göstermistim. Ancak Newton,herseyin her seyi çektigini söylemisti. Iki cisim gerçekten birbirini çekiyor mu? Gezegenlerin birbirine çekip çekmediklerini bekleyip görmek ylerine dogrudan bir deneye yapabilir miyiz? Böyle bir deney Ingiliz kimyager ve fizikçi Henry Cavendish (1731-1810) tarafindan yapildi.  Buna göre iki ucuna(s:23) top seklinde kütleler konuylmus bir çubuk, çok, çok ince bir kuvars telin ucuna asiliyor.Sonra da iki büyük kursun top kütlelerin yanlarina konuluyor. Toplar arasindaki çekim telde küçük bir bükülmeye yol açacaktir. Normal cizsimler arasi çekim kuvveti çok azdir. Iki top arasindaki bu kuvveti ölçmek mümkündür. Cavendish bu deneye “dünyanin tartimi” adini verdi. Simdilerde uygulanan bilgece ve dikkatle egitimin sonucu olarak biz ögrencilerimize bunun yerine “dünyanin kütlesinin ölçümü”nden bahsederiz. Cavendish, dogrudan bir yöntemle kuvveti, iki kütleyi aralarindaki uzakligi ölçmeyi;böylece de yerçekimi sabiti G’yi bulmayi basardi. Simdi sizler “Yine ayni durumdayiz;çekme kuvvetini,çekilen cismin kütlesini ve aradaki uzakligi biliyoruz. Ama Dünya’nin kütlesini ve sabiti degil,sadece çarpimlarini biliyoruz” diyeceksiniz. Sabit ölçüldükten sonra yerçekimi kuvveti hakkindaki bilgimiz kullanilarak Dünya’nin kütlesi bulunabilir. Bu deney, dolayli bir yolla, üstünde durdugumuz topun ne kadar büyük ve ne kadar agir oldugunun ilk saptamasidir. Bunu bulmak sasirtici bir basaridir ve sanirim bu nedenle Cavendish deneyine “yerçekimi denklemindeki sabitin hesaplanmasi” yerine “dünyanin tartimi” adin verdi. Ayrica bunu yapmakla Günes’i ve baska herseyi de tartmis oluyordu. Çünkü ayni yöntem Günes’in çekim kuvveti için de geçerlidir. çekim yasasi ile ilgili bir baska soru da çekimin gerçekten kütle ile orantili olup olmadigidir. Yani, çekim kuvvetinin kütle ile tam olarak orantili olmasi; kuvvete tepkinin, kuvvet sonucu hareketin, hiz degisimlerinin ise kütle ile ters orantili olmasi. Bu demek oluyor ki, kütleleri farkli iki cismin hizlari çekim alaninda ayni sekilde degisecektir;veya havasi alinmis bir ortalmdaki iki cisim, kütleleri ne olursa olsun,yere ayni sekilde düsecektir. Galileo’nun Pisa’nin egik kulesinden yaptigi ünlü deney de budur. Bir örnekle açiklayacak olursak:Insan yapisi bir uydunun içindeki bir cisim,dünya çevresinde uydu disindaki bir cisim ile ayni yörüngede dönecek;havada yüzer gibi olacaktir. Kuvvetin kütle ile dogru orantili ve etkilerin ters orantili olmasi bu ilginç sonucu beraberinde getirmektedir. Duyarlilik derecesi nedir? Bu husus 1809'da Macar Fizikçi Roland von Eötvös (1848-1919), yakin zamanda da daha büyük bir kesinlikle Amerikali fizikçi Robert Henry Dicke tarafindan saptanmis ve on milyarda bir olarak bulunmustur. Kuvvetler kütle ile tam olarak orantilidir. Bu kadar duyarli ölçümler nasil yapilabiliyor? Diyelim ki, ölçümün Günes’in çekimi için dogru olup olmadigini ölçmek istiyorsunuz. Günes’in hepimizi ve bu arada tabii Dünya’yi da kendisine dogru çektigini biliyorsunuz. Ancak, bu çekimin eylemsizlik ile tam olarak orantili olup olmadigini bilmek istiyorsunuz. deney ilk olarak sandal agaci, daha sonra kursun ve bakir kullanilarak yapildi;simdi de polietilen kullaniliyor. Dünya, Günes etrafinda dönmektedir ve cisimler eylemsizlik nedeniyle disari dogru firlatilmaktadir Bu firlatilma iki cismin eylemsizlikleri ölçüsünde olmaktadir. Ancak çekim yasasina göre bu iki cisim, kütleleri ölçüsünde Günes'e dogru da çekilmektedirler. Eger Günes’e dogru çekilmeleri, eylemsizliklerinden dolayi firlatilmalarindan farkli oranda olursa birisi Günes’e dogru çekilirken digeri Günes tarafindan itilecektir. Bu cisimleri Cavendish’in kuvars teline bagli çubugun iki ucuna koyarsak tel Günes’e dogru bükülecektir. Ancak tel, bu ölçüde bir bükülme göstermemektedir. Öyleyse,Günes’in bu iki cisme uyguladigi çekim, eylemsizlik dedigimiz merkezkaç (santrfüj) etkisiyle tama olarak orantilidir. Bu nedenle, bir cisme uygulanan çekim kuvveti cismin eylemsizlik katsayisi, yani kütlesi ile tam olarak orantilidir. Özellikle ilginç bir sey var. Ters kare yasasi baska yerlerde de karsimiza çikiyor;örnegin elektrik yükleri,aralarindaki uzakligin karesi ile ters orantili olan kuvvetler uygulamaktadir. Bu, insana uzakligini karesinin tersinin çok derin bir anlami olabilecegini düsündürüyor. Ancak hiç kimse, elektrik ile yerçekiminin tek bir seyin farkli yönleri oldugunu göstermeyi basaramamistir. Günümüzde fizik kuramlari, fizik yasalari birbirleriyle tam da uyumlu olmayan bir bölümler ve parçalar yiginidir. Her seyin kendisinden mantiksal olarak çikarilabilecegi tek bir yapi bulunamamistir. Elimizde yalnizca birbiriyle tam olarak uyusmayan çok sayida parça var. Bu nedenle de, bu konferanslarda sizlere fizik yasasinin ne oldugu konusunda degil, çesitli yasalarda ortak olan seyler hakkinda konusmak zorundayim. Bunlarin aralarindaki baglantiyi bilmiyoruz. Ancak, bazi seylerin bu iki yasada da aynen bulunmasi çok sasirticidir. Elektrik yasasini tekrar ele alalim. Kuvvet, uzakligin karesi ile ters orantilidir; ancak, ilginç olan, elektrik ve çekim kuvvetlerinin güçleri arasindaki muazzam farktir. Elektrik ve yerçekimini ortak bir yapidan elde etmek isteyenler elektrigin yerçekiminden çok daha güçlü oldugunu göreceklerdir. Bu ikisinin ayni kökenden gelebilecegine inanmak güçtür. Bir seyin digerinden daha güçlü oldugu nasil söylenebilir? Bu fark, ne kadar yük ve ne kadar kütle olduguna baglidir. Yerçekiminin daha güçlü oldugunu göstermek için “Su boyda bir toprak alirsam” diyemezsiniz;çünkü boyutu siz saptamis oluyorsunuz. Eger doganin ürettigi bir seyi ele almak istersek-dogani pür sayilarinin santimetrelerle,yillarla ya da bizim boyutlarimiza ait herhangi bir seyle iliskisi yoktur- bunu söyle yapabiliriz: Elektron-farkli parçaciklar farkli sayilar verir;biz bir örnek vermek için elektronu seçiyoruz-gibi temel bir parçacik seçeriz. Iki elektron iki temel parçaciktir;elektrik nedeniyle, birbirlerini uzakligin karesiyle ters orantili olarak iterler. Soru: Yerçekimi kuvvetinin elektrik kuvvetine orani nedir? Iki Elektron Arasinda Yer çekimi kuvvetinin elektriksel itme kuvvetine orani 1/4.17x10 üzeri 42 dir. Yer çekimi ile elektrik itimi arasindaki oran 42 rakama uzayan bir sayi ile verilmistir. Burada çok derin bir sir saklidir. Bu kadar büyük bir sayi nereden kaynaklaniyor? Bu iki kuvvetin de kaynaklandigi bir teoriniz olsa bu iki kuvvet nasil bu kadar orantisiz olabilir? Böyle inanilmaz ölçüde orantisiz iki kuvvet-biri çekme, biri itme kuvveti-ne tür bir denklemin çözümü olabilir? Insanlar., aralarindaki oranin bu ölçüde büyük olabilecegi baska seyler bulmaya çalisti. Böyle büyük bir sayi araniyorsa,örnegin Evren’in çapi ile protonun çapi arasindaki oran ele alinabilirdi. Bunun da 42 rakamli bir sayi olmasi inanilmaz bir seydir. Bunun üzerine, bu oranin evrenin boyutu ili protonun boyutu arasindaki oran oldugu seklinde ilginç bir tez önü sürüldü. ancak Evren zamanla genislemektedir;öyleyse çekim sabiti de zamanla degismektedir. Bu bir olasiliktir,fakat gerçek oldugunu gösteren hiçbir kanit bulunamamistir. çekim katsayisinin bu sekilde degismedigine isaret eden bir takim kismi göstergeler vardir. Özetle bu muazzam sayi bir sir olarak kalmaktadir. Yerçekimi kurami konusunu bitirmeden önce iki seyden daha söz etmek gerekiyor. Birincisi, Einstein’in çekim yasalarini kendi görecelik ilkeleri dogrultusunda degistirmek zorunda kalmasidir. Ilkelerden birincisi ‘x’ in bir anda vuku bulamayacagini belirtiyordu. Halbuki Newton yasalari kuvvetin bir anda vuku buldugunu söylüyordu. Einstein’in newton yasalarini degistirmesi gerekiyordu. Ancak bu degisikliklerin etkisi çok azdi. Bunlardan biri, bütün kütlelerin düstügü, isigin enerji(28) içerdigi, enerjinin de kütleye denk oldugu yolundadir. Buna göre isik da düser; bu da Günes’e yakin olan isigin sapmasi demektir ki, isik gerçekten de sapmaktadir. Einstein’in kuraminda çekim kuvveti de biraz degistirilmistir. böylece yasa çok az ölçüde; Merkür gezegeninin hareketindeki küçük tutarsizligi giderecek ölçüde degismistir. Son olarak da, küçük ölçekler için geçerli olan fizik yasalari konusunda bir degisiklik gerekti; maddenin küçük ölçekte,büyük ölçekte geçerli olan yasalardan çok farkli yasalara tabi oldugu kesfedildi. bu durumda ortaya su soru çikiyor: Yerçekimi yasasi küçük ölçeklerde ne durumdadir? Buna, yerçekiminin kunatum kurami diyoruz. henüz yerçekiminin kuantum kurami diye bir sey yoktur. hem belirsizlik ilkeleri hem de kuantum mekanigi ilkeleri ile tutarli olan bir kuram bulmak konusunda tam basarili olunamamistir. Simdi bana söyle diyeceksiniz:" Evet, bize neler oldugunu anlattiniz. Ancak yerçekimi nedir? Nereden kaynaklanir? Gezgenin Günes’e bakip, ne uzaklikta oldugunu görüp, bunun karesinin tersini alip, sonra da yasaya uygun olarak hareket etmeye karar verdigini mi söylüyorsunuz?” Baska türlü ifade edeyim Ben yasayi matematiksel olarak ifade ettim;ama mekanizmasi hakkinda hiçbir sey söylemedim. Gelecek konusmamda bunun nasil yapilabileceginden söz edecegi; yani “Matematik ve Fizik Arasindaki Iliski”den. Bu konusmamin sonunda, çekim yasasinin sözünü ettigimiz diger bazi yasalarla ortak olan özelliklerini vurgulamak istiyorum. Ilk olarak, ifade edilme biçimi matematikseldir;digerleri de öyledir. Ikincisi, tam-dogru degildir. Einstein onu degistirmek zorunda kaldi;yine da tam-dogru olmadigini biliyoruz. çünkü henüz bu haliyle kuantum kuramini kapsamiyor. Bunlar bütün diger yasalarimiz için de geçerlidir;hiçbiri tam-dogru degildir. Her zaman gizemli olan bir sinir, her zaman ugrasmamiz gereken bir seyler vardir. Bu, doganin bir özelligi olabilir veya olmayabilir;ancak, bugün bildigimiz bütün yasalarda ortak olan bir özelliktir. belki de yalnizca bilgi eksikliginden kaynaklanmaktadir. Çekim yasasinin en çarpici özelligi basit olmasidir. Ilkelerini tam olarak belirtmek kolaydir;özünün degistirilmesini gerektiren bir belirsizligi yoktur. yalindir, bu nedenle de güzeldir. Etkilerinin basit oldugunu söylemiyorum;gezegenlerin hareketleri ve birleri üzerine uyguladiklari karsilikli etkilesimden kaynaklanan düzensizlikler,çok karmasik olabilen hesaplamalar gerektirir. küresel bir yildiz kümesindeki yildizlarin hareketlerini saptamak ise bizim becerimiz disinda bir seydir. Etkileri çaprasik;ancak ana model veya hepsinin temelindeki sistem basittir Bu da bütün yasalarin ortak özelligidir. Gerçek etkiler karmasik, kendileri ise basittir. Son olarak, çekim yasasinin evrenselligi ve çok büyük uzakliklarda geçerli olmasi konusuna deginecegim. Newton,Günes sistemini temsil eden Cavendish’in minyatür Günes sistemi modelinin, yani iki top arasindaki çekimin, yüz trilyon kere büyütüldügünde elde edilecek olan Günes   sisteminde de geçerli olacagini tahmin edebilmisti. Daha sonra, bunun yüz trilyon kati olan galaksilerin de ayni yasa uyarinca birbirlerini çektigini görüyoruz. Doga, modellerini yalnizca en uzun iplerle dokudugu için dokumanin her bir küçük bölümü tüm halinin düzenini açiga vurmaktadir."

Ilginç görüsleriyle taninan parlak zekali bilim adami Richard Philip Feynman(1918-1988), Fizik Yasalari Üzerine adli ünlü çalismasinda doga yasalarinin iki ortak özelligini vurguluyor: Ilk olarak,ifade edilme tarzi matematikseldir. Ikincisi bunlar tam-dogru degildir. “ Bütün bunlar diger yasalarimiz için de geçerlidir;hiçbiri tam-dogru degildir. Her zaman gizemli olan bir sinir,her zaman ugrasmamiz gereken bir seyler vardir. Bu, doganin bir özelligi olabilir veya olmayabilir,ancak, bugün bildigimiz bütün yasalarda ortak olan bir özelliktir. Belki de yalnizca bilgi eksikliginden kaynaklanmaktadir.”

Yine "[Bilimsel] yasalarimizin her biri bayagi karmasik ve anlasilmasi zor matematik dilinde söylenmis birer matematik cümlesidir... Bu neden böyle? En küçük bir fikrim bile yok" ve daha asagida:" Matematik bilmeyenlerin,doganin en derinlerindeki güzelligini gerçek anlamda kavrayip duyumsayabilmesi çok zordur."

Feynman, Alti Kolay Parça'da ise söyle devam eder:
 “Niçin Öklit geometrisindeki bütün aksiyomlari vererek her türlü çikarimi yaptigimiz gibi birinci sayfada temel yasalari verip sonra her durumda nasil çalistiklarini anlatarak fizik ögretmedigimizi sorabilirsiniz.(Fizigi dört yilda ögrenmekten tatmin olmadiniz da dört dakikada mi ögrenmeye kalkiyorsunuz?) Iki nedenden dolayi burada bu tür bir yol uygulayamayiz. Öncelikle,bütün temel  yasalari henüz bilmiyoruz: cehaletimizin sinirlari gün geçtikçe büyüyor. Ikinci olarak,fizik yasalarinin dogru ifadeleri agir matematik gerektiren ve pek de alisik olunmayan fikirler içerirler. Sonuç olarak, kelimelerin anlamlarini bilmelerini ögrenebilmek için belli bir hazirlik asamasindan geçmek gerekir. Hayir, bu yolu burada kullanmak imkansiz,ancak parça parça ilerleyebiliriz.

Bütün doganin her bir parçasi veya bölümü,sadece bütün gerçeklige yapilan bir yaklastirmadan ibarettir; veya bildigimiz kadariyla bütün gerçeklige. Dogrusu,bildigimiz her sey bir çesit yaklastirmadan baska bir sey degildir,çünkü simdilik bütün yasalari bilmedigimizi biliyoruz. Sonuçta bunlar, sonradan unutulmak veya daha dogrusu düzeltilmek üzere ögrenilmelidir.

Bilimin ilkesi ve neredeyse tanimi su sekilde verilebilir: Bütün bilgi deneyle kontrol edilir. Deney, bilimsel “dogru”nun tek yargicidir. Fakat bilginin kaynagi nedir? Kontrol edilecek yasalar nereden gelir? Deneyin kendisi,ipuçlari vererek bu yasalarin olusumuna yardim eder. Ayrica gerekli olan,bu ipuçlarindan büyük genellemeleri yaratacak olan hayal gücüdür. Altta yatan harika, basit fakat tuhaf örneklemelerden çikarimlar yapmak ve sonra, dogru çikarimi yapip yapmadigimizi anlamak için sinamayi tekrar yapabilmek için bu gereklidir. Bu hayal kurma islemi o kadar zordur ki fizikte ayri bir çalisma dali bile vardir: Hayal kuran,yeni yasalar için tahminler yapan ve sonuçlara varan kuramsal fizikçiler vardir;ama bunlar deney yapmazlar;deney yapan,hayal kuran,sonuçlara varan ve tahminler yürüten deneysel fizikçiler vardir.

Doganin yasalarinin birer yaklasiklik oldugunu söylemistik. Basta “yanlis”lari, sonra “dogru” olanlari buluruz. Simdi bir deney nasil “yanlis” olabilir? Önce,açikça görünen yol: Aygitlarda farkina varmadigimiz bir sorun vardir. Fakat bunlar kolayca onarilabilir ve sinanabilir. O zaman böyle küçük seylere takilmadan bir deneyin sonucu nasil yanlis olabilir?

Sadece hata yaparsak. Örnegin bir nesnenin kütlesinin asla degismedigi gözlenir: Dönen bir topaçla duranin agirliklari aynidir. Öyleyse bir “yasa” bulundu:kütle sabittir,hizdan bagimsizdir. Simdi bu “yasa”nin yanlis oldugu biliniyor. Kütlenin hizla arttigi bulundu; fakat hatiri sayilir artislar için isik hizina yakin hizlar gerekiyor. Gerçek yasa sudur: Bir nesne saniyede 300 bin kilometreden daha düsük bir hizla hareket ediyorsa kütlesi milyonda bir degisimle sabittir. Böyle bir yaklasimla bu yasa dogrudur. Pratikte yeni yasanin önemli bir degisiklik getirmedigi düsünülebilir. Buna evet veya hayir diye yanit verebiliriz. Gündelik hizlarda yeni yasayi tamamen unutup basit kütlenin korunumu yasasini iyi bir yaklasim olarak kullanabiliriz;fakat yüksek hizlarda hata yapariz ve hiz arttikça hata da artar.

Son olarak en ilginci,felsefi olarak bu yaklasik yasa tamamen yanlistir . Kütle çok az bile degisse bütün dünya görüsümüz degismelidir. Bu,yasalarin arkasindaki felsefenin veya fikirlerin çok tuhaf bir özelligidir. Çok küçük bir etki bile bazen fikirlerimizde büyük degisiklikler gerektirir."

Doga Yasalarinin Baska Özellikleri
 Simdi önemli bir noktaya geliyorum. Eski yasalar yanlis olabilir. Bir gözlem nasil yanlis olabilir? Niçin fizikçiler yasalari sürekli degistiriyorlar? Yanit öncelikle sudur ki, yasalar gözlemler degildir. Ikincisi, deneyler her zaman dogru degildir. Yasalar tahmin edilmislerdir, ekstrapole edilmislerdir. Onlar sadece simdiye kadar süzgeçten geçmis olan iyi tahminlerdir. Ancak simdiki süzgeçlerin delikleri, daha önce kullanilan süzgeçlerin deliklerinden daha küçüktür. Bu nedenle yasa simdi süzgeçte kalarak yakalanabilir. Yasalar, tahminlerdir ve bilinmeyene extrapole edilmislerdir. Ne olacagini bilmiyorsaniz, bir tahminde bulunursunuz.

 Örnegin bir seyin hareketinin onun agirligini etkilemeyecegine inaniliyordu - bu kesfedilmisti - Eger bir topaci döndürür ve tartarsaniz ve sonra onu durdurdugunuzda tartarsaniz, ayni agirlikta oldugunu görürsünüz. Bu bir gözlemin sonucudur. Fakat bir seyi, ondalik basamaklarin çok küçük bölümlerinde, milyarda bir bölümlerinde tartamazsiniz. Biz simdi biliyoruz ki, dönmekte olan bir topaç, durmakta olan bir topaçtan milyarlardan küçük birkaç bölüm kadar daha agir gelmektedir. Eger topaç, saniyede 186.000 mile yakin bir hizda döndürebilirse, ancak o zaman topacin agirligindaki artis fark edilebilir duruma gelebilecektir. Ilk deneylerde topaç saniyede 186.000 milden asagidaki hizlarla çevrilmisti. O durumda dönen topacin kütlesiyle dönmeyen topacinki tam olarak ayni görünüyordu. Ve birisi, kütlenin asla degismeyecegi tahmininde bulunmustu.

 Ne kadar aptalca! Oysa o sadece tahmini olarak iler sürülmüs bir yasaydi; bir ekstrapolasyondu. O kimse niçin böyle bilimsel olmayan bir sey yapmisti? Gerçekte burada bilimsel olmayan bir sey yoktu. Sadece olgu kesin degildi. Tersine, tahminde bulunmamak bilimsel olmayan bir tutum sayilacakti. Tahminde bulunmak zorunluydu. Çünkü extrapolasyon gerçekten bir degere sahip olan tek seydir. Daha önce denemediginiz ve hakkinda bilgi sahibi olmaya deger bir durumda neler olacagina iliskin düsüncelerinizin tek ilkesi ekstrapolasyondur. Dün neler olduguna dair bana söyleyebileceginiz seylerin bilgi olarak gerçek bir degeri yoktur. Bilgi, eger bir sey yapacaksaniz, yarin neler olacagini söylemek için gereklidir. - Gerekli de degil fakat eglenceli. Bunun için sadece boynunuzu disariya uzatmaya istekli olmaniz gerekecektir.

 Her bilimsel yasa, her bilimsel ilke, bir gözlemden elde edilen sonuçlarin her ifadesi, detaylari dista birakan bir tür özettir. Çünkü hiçbir sey tüm ayrintilariyla ifade edilemez. Topaç örnegindeki adam, sadece yasayi su sekilde ifade etmesi gerektigini unutmustu; "Bir cismin kütlesi, cismin hizi çok yüksek düzeylere çikmadikça fazla degismez."

 Oyunun esasi, bir spesifik(özgün) kural koymak ve sonra da onun süzgeçlerden geçip geçmedigine bakmaktir. Burada spesifik tahmin, bütün durumlarda kütlenin asla degismeyecegi yönündeydi. Heyecan verici bir olasilik! Bu durumun olmadiginin anlasilmasinin zarari yoktur. Çünkü o sadece kesin olmayan bir seydi ve kesinsiz olmanin zarari yoktur. Bir konuda hiçbir sey söylememektense, emin olmadan bir seyler söylemek daha iyidir.

 Gerçek su ki, bilimde söyledigimiz seylerin hepsi, varilan sonuçlarin tümü kesinsizdir, çünkü hepsi sadece sonuçlardir. Onlar gelecekte neler olacagi hakkindaki tahminlerdir ve siz ne olacagini bilemezsiniz. Çünkü çok sayida eksiksiz deney yapmadiniz.

 Öte yandan dönmekte olan bir topacin kütlesi üzerindeki bu etki çok küçüktür ve bu nedenle de "Oh, bu etki herhangi bir farklilik yaratmiyor" diyebilirsiniz. Fakat dogru olan ya da en azindan ardisik süzgeçlerden geçmeyi sürdüren ve çok daha fazla gözlemle geçerliligini devam ettiren bir yasa formüle etmek, büyük bir zekayi, imajinasyonu ve felsefemizin, uzay ve zaman anlayisimizin eksiksiz bir sekilde yenilesmesini gerektirir. Ben rölativite teorisine atifta bulunacagim. Rölativite teorisi, ortaya çikan zayif etkilerin, daima çok devrimci düsünce modifikasyonlarini gerektirdigini göstermistir.

 Bu nedenle bilimciler, süphe ve kesinsizlikle is görmeye alisiktirlar. Tüm bilimsel bilgi, kesinsizdir. Süphe ve kesinsizlikle ilgili bu deneyim önemlidir. Ben bu deneyimin çok büyük bir deger tasidigina ve bilimin ötesinde de genisletilmesi gerektigine inaniyorum. Inaniyorum ki, daha önce çözülememis herhangi bir problemi çözmek için, kapiyi bilinmeyene aralik birakmak zorundasiniz. Tam olarak dogru biçimde kestiremediginiz olasiliga firsat vermek zorundasiniz. Aksi takdirde, eger zihniniz önceden hazirlarsaniz, problemi çözemeyebilirsiniz.Bir bilimci size problemin cevabini bilmedigini söylediginde, o bilgisiz bir insandir. Nasil çalisacagi hakkinda bir sezisi oldugunu söylediginde o konu hakkinda kesinsiz durumdadir. Nasil çalisacagi konusunda tam emin oldugunda ve size "onun çalisma tarzi budur saniyorum" dediginde hala bir miktar süphe içerisindedir. Iste bilgisizlik ve süphe arasinda yaptigimiz bu ayirim, gelisme yaratmak için paha biçilmez bir öneme sahiptir. Çünkü biz süphe duyuyoruz ve o zaman yeni düsünceler için yeni dogrultularda arastirmalar öneriyoruz. Bilimin gelisme hizi, yaptiginiz gözlemlerin çoklugu degildir. Çok daha önemlisi, test etmek üzere yeni seyler yaratmadaki basarinizdir.

 Eger yeni bir yöne bakma arzusu duymamis ya da bu bakisi basaramamis olsaydik, eger hiç süphe duymamis ya da bilgisizligi kabul etmemis olsaydik, yeni fikirlere sahip olamayacaktik. Hiçbir sey kontrol etmeye deger olmayacakti. Çünkü biz gerçegin ne oldugunu zaten biliyor olacaktik. Bu nedenle, bizim bu gün bilimsel bilgi olarak adlandirdigimiz sey, kesinligin degisik düzeylerdeki ifadelerinden olusan bir kümedir. Bunlardan bazilari pak fazla emin olunmayan seylerdir. Bazilari ise hemen hemen emin olunacak türdendir. Ama bunlardan hiç biri mutlak olarak kesin degildir. Bilimciler buna alisiktir. Biz biliyoruz ki, yasayabilmek ve bilmemek, birbiriyle uyumludur. Bazi insanlar, "bilmeksizin nasil yasayabilirsin?" diyor. Onlarin ne demek istediklerini bilmiyorum. Ben daima bilmeksizin yasiyorum. Bu kolay bir seydir. Neyi bilmek istedigimi nasil bilebilirsiniz?

 Süphe konusundaki bu özgürlük, bilimde (ve ben inaniyorum ki diger alanlarda da) önemli bir konudur. Bu bir mücadeleden dogdu. Bu mücadele, süphe duymaya, emin olmamaya imkan verilmesi mücadelesiydi. Bu mücadelenin önemini ihmalkarlik ederek unutmamizi ve süphe için özgürlügün terk edilmesini istemiyorum. Hosnutluk verici bir bilgisizlik felsefenin büyük degerini ve böyle bir felsefenin mümkün kildigi ilerlemeyi (ilerleme düsünce özgürlügünün meyvesidir) bilen bir bilimci olarak sorumluluk hissediyorum.

 Bu özgürlügün degerini açiklamak ve süphenin korkulacak bir sey olmadigini, tam tersine insanlik için yeni bir potansiyelin olanagi olarak hosnutlukla karsilanmasi gerektigini ögretmek için kendimde bir sorumluluk hissediyorum. Eger emin olmadiginizi biliyorsaniz, durumu degistirmek için bir sansiniz var demektir. Ben bu özgürlügü gelecek kusaklar için talep etmek istiyorum.

 Süphe, tüm bilimlerde açik bir degerdir. Onun öteki alanlarda da öyle olup olmadigi, çözümlenmemis, kesinsiz bir problemdir. Gelecek konferanslarda birçok noktayi tartismak ve süphelenmede önemli olani ve süphenin endise edilecek bir sey degil, fakat çok büyük degeri bulunan bir sey oldugunu göstermeye çalismak için firsat bulacagimi umuyorum."(Feynman)

Akil Yürütme
Bir vahsinin fotograf makinesinin isleyisi karsisinda duydugu sey nedir? Onun akil yürütmesi büyük olasilikla söyle olacaktir: bir sihirli kutu var;bu sihirli kutu da özel bir Tanriyi, fotograf tanrisini içermektedir!

Sonra bizim kimyacilarin filojiston kuramini animsayin. Yanmanin bir bir birlesme mi yoksa ayrisma mi oldugunu açiklamak için filojiston diye bir madde uydurmuslardi. Negatif kütleli, görünmez bir “madde”.

Ya fizikçiler? Onlar, sesle isigi,su dalgasiyla isigi karistirdilar ve isigin yayilmasi için maddesel bir ortam aradilar. Isigin yayildigi bir ortam uydurdular;Evreni esir ile doldurdular. Bu uydurma görüslere yine fizikçiler son verdi!

Bütün bunlar,akil yürütmelerdi. Akil yürütmekten vaz mi geçecegiz? Geçemeyiz ki. Ama aklimizin sinirli oldugunu bilmeliyiz. Lev Landau söyle der:“Akil yürütmemizin oldukça inandirici oldugu süphesiz, fakat bununla yetinmek istemekle,doga yasalarini sadece akil yürütme yoluyla bulmaya çalisan (böylece hazirladiklari dünya, gerçek dünyaya pek az benziyordu) bazi ilkçag filozoflarinin yaptiklari hatalara düseriz. Bir fizik kuraminin degeri üzerine en son sözü söylemek hakki deneye aittir. Bu yüzden isigin hareket halindeki bir trende yayilma sekli ile ilgili varsayimlarla yetinmeyip bize bilgi vermekten geri kalmayacak olan deneye basvurmaliyiz.”

Doga yasasi ne demektir?
“Ilkin: dilsel görünüsüyle fizik yasasi kesin bir bildirmedir;her zaman,her yerde yürürlükte olan bir gerçeklik durumunu saptiyor gibidir. Öyle ki “kesinlik” dendi mi (matematik disinda, çok kez unutulan matematikten önce) fizik yasasi akla gelir. Sözgelimi düsme yasasi, dil kurulusundan ötürü, çok kisinin gözünde öyle bir anlatimdir ki,bu anlatim her simdi- burada için geçerliktedir. Oysa bu yasanin dilce kurulusu üzerinde durup düsündügümüzde,düsme’nin,dolaysiyla da tüm fizik yasalarinin kesinlik’le alis-verisi olmadigi açiktir. Gerçi fizik yasasi dilce tam, bulanikliktan uzak,sallantilari,kaypakliklari önleyen bir söylemedir. Kuskusuz, fizik yasasi bu bakimdan kesindir. Ancak “kesinlik”, hakli olarak, bir anlatimin dilce mantik çatisi ve içyapisi geregi hiç mi hiç bir sallantiya yer birakmamasi;anlatimin çelisigini tasarlamanin,salt bu dilsel yapi geregi mantikça olanak disi kalmasi diye tanimlandiginda, hiçbir fizik yasasi kesin degildir. Yasa dilinin o “dir”li, “dir”li kesip atmasi ya da söylenenin sonunda, tek bir matematik formülüyle kotarilmasi,yasada dile gelen bilginin onarim, degistirme, düzeltme, yeniden ele alma türüne giren elestirilerden mantikça arinmis oldugunu belgelemez.

Ayrica: fizik yasalarinin dilce bildirsel kiple ortaya çikmasini, yasa’lastirilan bilginin sonsuzca sürekli bir simdiyi dile getirdigi biçiminde yorumlamak pek dogru olmaz. Fizik yasasindaki “dir”lara, “dir”lere dikkat edildiginde,yasada dile gelenlerin geçmis’le ilgili olarak saptandigini; ama yasanin gelecekle de ilgili olarak bir bekleme oldugunu;böylece bir yasanin,daha dilce, geçmis’e deggin “iste böyle-böyle oldu” türünden bir dil ile gelecege deggin “iste böyle-böyle olmasini bekleyebiriz” türünden bir dili de içerdigini gözden yitirmemeliyiz. Nitekim ‘düsme yasasi’ simdiye iliskin bir sav degildir;daha  önceki bilinen tüm düsme’lerle bundan sonraki düsme’leri de kapsayan bir savdir.

Ramazan KARAKALE
Kaynakça
1.Balibar,Françoise; Einstein: Düsünmenin Keyfi(1993),Çeviren:Aykut Derman, Yapi Kredi Yayinlari,Mart 2004
2.Barrow, John D.;Olanaksizlik(1998),Çeviren:  Nermin Arik,Sabanci Üniversitesi Yayinlari-2002
3.Bozkurt, Nejat; Bilimler Tarihi ve Felsefesi, Sarmal Yayinlari-1998
4. Feynman,Richard;Fizik Yasalari Üzerine(1964),Çeviren: Nermin Arik,TÜBITAK Yayinlari-1995.
5. Feynman, Richard P., Alti Kolay Parça, Evrim y,Çeviren:Tolga Birkandan/Celal Kapkin,Ocak-2002
6. Feynman, Richard P. Kesfetme Hazzi, Çeviren:Nur Küçük-Yasemin Çevik,Evrim Y Bilim Dizisi 30-2000
7. Feynman, Richard P., Kuantum Elektrodinamigi (1985), Çeviren: Ömür Akyüz, Nar yayinlari-1993
8. Feynman, Richard P., Eminim Saka Yapiyorsunuz Bay Feynman(1985), Çeviren:Evrim Yayinlari- 2000
9. Feynman,Richard,Her Seyin Anlami(1963),Çeviren: Osman Çeviktay, Evrim Yayinlari-1999
10.Kuhn,Thomas; Bilimsel Devrimlerin Yapisi,Çeviren: Nilüfer Kuyas, Alan Yayincilik-2000
11.Landau,Lev- Roumer,Yuri; Görelilik Kurami(Izafiyet Teorisi nedir?) Çeviren:S.Gemici,Say Yayinlari -1996
12.Osserman,Robert; Evrenin Siiri(1995),Çev: Ismet Birkan,TÜBITAK Yayinlari-2000
13. Pagels,Heinz R.; Kozmik Kod:Doganin Dili/Kuantum Fizigi (1981), Çeviren: Nezihe Bahar, Sarmal Yayinlari- Ekim 1993
14. Uygur,Nermi; Dil Yönünden Fizik Felsefesi, Remzi Kitabevi -1985

Yorum (0)

RSS yorumları

İsim

Başlık

Yorum

Gönder