Üç Adımda Evren / Güneş’imizden Karadeliklere, Kara Enerji’den Kara Madde’ye Evrenin Gizemi / David Garfinkle & Richard Garfinkle

GİRİŞ
Güneş?in yarın doğacağını nereden biliyorsunuz? Buzun kaygan olduğunu, ocağa yanan kibrit yaklaştırdığımızda gazın alev alacağına olan inancımızı doğrulayan nedir?
Böyle şeyleri tecrübeyle öğreniriz. Güneş?in doğuşunu görmüş, buzda kaymış ve gazı ateşe vermişliğimiz vardır. Peki, Güneş ve yıldızlar gibi dokunamadığımız şeyleri nasıl anlamaya çalışırız ve görülmelerini sağlayacak ışığı bile yaymayan, fizikçilerin karadelik, kara madde ve kara enerji olarak bahsettikleri nesneleri nasıl anlayabiliriz? Bu soruların cevaplarını bilim insanlarının zihinlerinde oluşturdukları üç dünya arasındaki bir yolculuk yardımıyla bulmaya çalışacağız. Gördüğümüz dünya, keşfedebileceğimiz dünya ve bildiğimizi düşündüğümüz dünya.

YÜRÜDÜĞÜMÜZ YER
Evrene uzanan yolculuğumuzda, üç farklı mecazi evren keşfedeceğiz: algılanan evren, saptanan evren ve teorik evren. Bu üç evrenin etkileşimiyle bilimsel dünya görüşü oluşur. Algılanan evren, her gün deneyimlediğimiz dünyadır. Gördüğümüz, duyduğumuz, kokusunu aldığımız, dokunabildiğimiz, tadabildiğimiz ve bu duyulardan hissettiklerimizi hatırlayabildiğimiz dünyadır. Aklımızın, zamanının büyük bir kısmını geçirdiği dünyadır. Aslında algıladığımız evrende yaşıyormuşuz gibi görünüyor olabilir; fakat gerçekte her gün bu dünyanın sınırlarına ulaşıyoruz.
Bir arkadaşınızı cep telefonu aracılığı ile aradığınızı varsayalım. Telefonun üzerindeki tuş takımını görüyorsunuz, bastıkça tuşları hissediyorsunuz ve sonuçta arkadaşınızın sesini duyuyorsunuz. Hepsi algılanan evrenin bir parçası, ta ki ?Nasıl çalışıyor?? sorusunu sorana kadar. Arkadaşınız kilometrelerce uzakta; oysa sesi, kulağınıza dayadığınız metal plastik karışımı bir kutudan çıkıyor. Bu nasıl oluyor?
Açıklama, sizin sohbet edebilmeniz için cep telefonunun ne yaptığını ve çevrenizdeki dünyayla nasıl etkileşime girdiğini bilmeyi gerektirir. Arkadaşınızın cep telefonu, arkadaşınızın sesinin havada yarattığı titreşimleri alır ve bu titreşimlere uygun bir radyo dalgası üretir. Bu radyo dalgası sizin cep telefonunuza aktarılır ve cihaz havada arkadaşınızın sesi olarak duyduğunuz titreşimleri yaratır. Duyduğunuz ses arkadaşınızın sesi değildir, cep telefonunuz tarafından radyo dalgaları aracılığıyla yaratılan bir kopyadır. Bu açıklamanın bir olguyu, göremediğimiz, duyamadığımız, kokusunu alamadığımız, dokunamadığımız veya tadamadığımız radyo dalgalarını içerdiğini de dikkate alalım. O zaman radyo dalgalarının var olduklarını nasıl biliyoruz? Cep telefonun gerçekten de söylediğimiz gibi çalıştığını nasıl gösterebiliriz?
Radyo dalgalarına bizim algılayabileceğimiz (arkadaşınızın sesi, favori radyo istasyonunuzda çalan bir şarkı) tepkiler veren cep telefonları ve diğer radyo alıcıları gibi cihazlarımız, makinelerimiz mevcuttur. Bu tip cihazları kullanarak, dünyanın algılanamayan yönleriyle (radyo dalgaları gibi), algılanan (ses gibi) arasında bağ kuruyoruz. Dolaysız olarak hissedemediğimiz fakat dolaylı olarak (bir cihaz kullanarak) varlıkları saptanan şeyler, saptanan evrendir. Bu evrende de, algılanan evrende yaşadığımız kadar yaşıyoruz; ama yine de, bu üçünün arasında genellikle dikkatimizi en az verdiğimiz evren budur. Çoğunlukla algılanan evrene odaklanırız, cep telefonun çalışma şeklinden ziyade telefonda duyduğumuz sese dikkat etmemiz gibi.
Saptanan evrene karşı olan bu dikkatsizlik bilimsel düşünceyle bilimsel olmayan düşünce arasındaki en büyük boşluktur. Saptanan evrende yaşıyor olmamıza rağmen etkilerini, bizde tuhaf izlenimlere ve aldanmalara yol açan, algılanan evrene mal etme eğilimine sahibiz. Bilgisayarımızın ekranına baktığımızda internet önümüzde duruyormuş gibi davranırız, oysa çoğumuzun gerçeklik tanımına göre internet yoktur. İnternet cihazlardan, donanımlardan ve yazılımlardan oluşan, varoluş yanılgısı yaratan bir bütündür. İnternetin sistemi (milyonlarca bilgisayar), telefon ve radyo aracılığı ile iletişim kuran, varlığı saptanan evrene bağlı ve algılanan evrende, monitörde beliren web sayfaları gibi etkiler yaratan bir yapıdır.
Saptanan evrenin bu gizlilik hali çoğunlukla kullanıcı dostu olarak adlandırılır; gerçekliğin görülmeyen yönlerinin nasıl çalıştıklarını anlamadan kullanabilme becerisi. Kullanıcı dostu kavramı, gündelik amaçlar dâhilinde gayet güzeldir; fakat evrenin gerçekte neye benzediğini anlamak, gözlerimizin ve kulaklarımızın ötesini araştırmak ve bu rahatlık perdesinin arkasındaki büyüleyici dünyayı keşfetmek için kullanıcı dostu bariyerini aşmak gerekmektedir. Dolaysız olarak görülemeyen evrenin, örtülü diğer pek çok şey gibi kendine ait entrikaları vardır.
Kolayca algılanan şeylerin verdiği rahatlıktan vazgeçme, ötesinde yatan bilginin vaat ettiklerine rağmen kulağa pek hoş gelmeyebilir. Fakat saptanan evren, insanların hayatında cep telefonu ve internetin rahatlığından daha önemli bir yere sahiptir. Burası insan aklının en büyük güçlerinden birinin bulunduğu yerdir: Gerçekte neler döndüğünü fark etme gücü. Farz edelim ki bir adam düşer ve kolunu yaralar. Kırılıp kırılmadığını merak eder. Bir doktora gider ve röntgen çektirir. Röntgen filmini inceleyen doktor, kolun kırıldığı ve alçıya alınması gerektiği kanısına varır. Kırık kol ve röntgen filmi, görülebilen, dokunulabilen şeylerdir. Fakat bu adam, ‘Bu nasıl çalışır’ diye düşündüğü anda algılanan evrenin ötesine bir yolculuk yapmalıdır.
Röntgen cihazı, görülen ışığa benzeyen fakat dalga boyunun kısa olması sebebiyle gözlerimiz tarafından algılanamayan X ışını radyasyonu üretir. Sıradan bir kameranın çalışma mantığında olduğu gibi, X ışınları filme ulaştığında kimyasal tepkimeye girerler ve film oluşturulduğunda, ışınların çarptığı ve çarpmadığı yerler arasında renk farklılıkları meydana gelir. X ışınları deriden ve etten kolaylıkla geçerler ancak kemik o kadar geçirgen değildir. Sonuçta röntgen cihazının ?ışığında? kemikler, gölgeler oluşturur; film oluşturulduğunda bu gölgeler adamımızın ve doktorunun görebileceği bir röntgen filmine dönüşür.
Yukarıdakiler bize sadece röntgen cihazının nasıl çalıştığını değil, neyi yapamadığını da anlatıyor. Röntgen filmi bize X ışınlarını bloke edebilecek katılıkta olan ve olmayan şeylerin arasındaki farkı gösterir. ?X-ışını içimizde olanları gösterir? kaba yargısını kabul edersek, X-ışınını geçiren bir yapıya sahip iki doku arasındaki farkı kolayca ayırt edemeyeceği ve böylece birçok vücut içi yaralanmayı göremeyeceği gerçeğini göz ardı etmiş oluruz. Bir şeyin nasıl çalıştığını biliyorsanız onun kısıtlamalarını da anlarsınız. Böylelikle kendinizi daha fazlasını yapmak isterken bulabilirsiniz. X-ışını fotoğrafçılığının faydaları ve sınırları, vücudun içini incelemek adına diğer araçların (sonogram ve MRI) icadına yol açmıştır.
Cep telefonu sohbetleri ve X ışınlarının tıbbi tanı amaçlı kullanımına yönelik yaptığımız bu tanımlamalar yalnızca birer taslaktır. Cep telefonu görüşmelerinin daha geniş bir açıklaması, cep telefonu parçalarının nasıl çalıştığı, radyo dalgalarının havada nasıl yol aldığı, ses tellerinin ve ağzın sesleri nasıl ürettiği, o seslerin havada nasıl yol aldığı ve kulağın onları nasıl algıladığı hakkında daha fazla ayrıntı vermelidir. Röntgen cihazının tıbbı amaçlarla kullanımının daha geniş bir açıklaması cihazın X-ışınlarını nasıl ürettiğini, filmin neden X ışınlarına karşı hassas olduğunu, kemiğin X-ışınlarını neden kastan daha fazla engellediğini söylemelidir.
Cep telefonları ve röntgen cihazları nasıl kullanıldıklarını anlatan ve hatta özelliklerini tanımlayan kullanma talimatları ile birlikte gelirler. İnsanoğlunun benzer bir kullanma talimatı yoktur. Ağaçların, yıldızların veya volkanların da olmadığı gibi. Peki, o zaman bu şeylerin nasıl çalıştığına dair açıklamaları nasıl buluruz? Nasıl çalıştıklarını öğrendikten sonra onlarla ne yapabiliriz?
Bu, özetle bilimin çabası, etrafımızdaki dünyayı anlama ve yararlanma teşebbüsüdür. Açıklamanın ?sadece bir kısmı algıladığımız veya saptadığımız şeylerin karışımında gizlidir. Geri kalanı ise, adına teori dediğimiz zihinsel yapılardır. Bütünüyle zihinsel bir yaratılış olan bu dünya, bizi oluşturan üç evrenin sonuncu olanıdır. Teorik evren, algılanan ve saptanan evreni birleştirerek uyumlu bir resim oluşturur. Teorilerin görünüşte karşıt olan iki işlevi vardır: Birincisi, nesnelerin nasıl çalıştığını ve olayların nasıl gerçekleştiğini kapsamlı bir şekilde açıklamaktır; ikincisi ise, bilimsel keşfin başlangıç noktasını oluşturmak, yeni fikirler ve bilgiler yaratmaktır.
Modern elektrik teorisi, madde ve enerjinin yapısal temellerine oturan ve elektriği, içinden geçtikleri nesnelerle etkileşime giren atom altı parçacıkların (elektronlar) akışkan hareketi olarak ele almaktadır. Bu teorinin ayrıntılı bir şekilde anlaşılması bilim insanlarının, elektronların akışkan hareketini yöneterek, elektron mikroskoplarından bu kelimelerin yazıldığı bilgisayara varan çeşitli cihazlar yaratmalarına imkân tanımıştır.
Elektrik teorisi ve onun uygulaması bu tür cihazları mümkün kılmıştır. Teoriyle ilgili deneyler ve bu teori kullanılarak yaratılan geçek dünya nesneleri ile teori test edilmiştir. Eğer deneyler ve cihazlar hem algılanan hem de saptanan dünyada beklenen sonuçları vermemiş olsaydı, bu durum elektrik teorisinin sorgulanmasına yol açardı. Bir teori sorgulandığında, deneye tabi tutulur. Teorik evreni test edebilmek adına algılanan ve saptanan evrende deneyler yapılır.
Bilim süreci bu üç evrenin ?teori, saptama ve algı ? arasında daireler çizer. Teori, saptama ve algılamaya önderlik eder, algı saptamayı sorgular ve saptama teoriye meydan okur. Bu dinamik süreç, bilimin temel besinini oluşturur ve ne yazık ki bu alan, bilimin en az popüler olmuş kısmıdır. Teoriler hakkında konuşulur, gözlemler ve saptamalar bilimsel konuşmalarda zaman zaman tartışılır ama bilimi bilim yapan bu üç evrenin uyumundan oluşan gerçek dinamik, çoğu insan için gizli kalır. Bunun sebebi bilim insanlarının çalışmalarının gizemli kalması için çaba sarf etmeleri değildir. Daha ziyade bilimin bu kısmının, pek çok açıdan açıklamakta en çok zorlandığı bölümü olmasından kaynaklanmaktadır. Biz bunu açıklamaya çalışacağız, çünkü bilmeye değer olduğunu düşünüyoruz. Bilim insanları ve halk arasındaki bu iletişim kopukluğunun gereksiz olduğunu ve uçurumun her iki tarafına da zarar verdiğini düşünüyoruz.
Bilimin yöntemlerini açıklayarak, popüler kültürde çizilen imaj nedeniyle bilim adamı olmayanların korkuyla kaçtıkları kısımları da kapsayarak, bu uçuruma bir köprü olmayı umuyoruz. Aynı zamanda uçurumu diğer taraftan da daraltmayı ümit ediyoruz. Bilimde üstünlük duygusuna ve bilge imajına karşı bir eğilim vardır. Bilimcilerin neyi nasıl yaptığını gösterme eylemi bu gizemin üzerindeki perdeyi aralar, bilimin lehine bir yaklaşımdır bu. Daha görkemli anlarda ise genel okur kitlesi ile bilim arasındaki uçurumu tamamıyla ortadan kaldırmayı ümit ediyoruz. Bu kitabın evrenler yaratmayı alışkanlık haline getiren bir bilim-kurgu yazarı ve evrenleri parçalamayı alışkanlık haline getiren bir görelilik profesörü tarafından yazıldığını unutmayın. Ötesine geçmeyi istemek ikimizin de ortak kötü alışkanlığıdır (bir de kitapta bolca yer alan kötü mizah duygusu). Daha aklı başında anlarımızda uçurumun iki tarafı arasında daha anlaşılabilir bir iletişime razı oluruz; tabii ki daha iyi esprilerle.
Peki, neden bu uçurumu kapatmaya çalışıyoruz? Neden biz ?ve bilimciler ? saptanabilen dünya ile teorik dünyadan vazgeçip sadece gerçek, algılanabilir, gördüğümüz, tattığımız, dokunduğumuz ve benzeri bir dünyayla yetinmiyoruz? Bir göz atalım isterseniz…

”Bilim genelde gizemli bir şey olarak anlatılır. Bu kitapta yazarlar bilimin arka kapısından girerek, gerçekte bilimin nasıl işlediğini gösteriyorlar; böylece gizemin halesini ortadan kaldırıyorlar ve olup biteni çok daha iyi anlamamızı sağlıyorlar. Okurken büyük keyif aldım”?Werner Israel, University of Victoria, British Columbia

”Bu harika kitapta okuyucu bütün evrende gezintiye çıkıyor. Üç Adımda Evren, aynı zamanda okurun bilimsel süreci eleştirel düşünceyi anlamasına yardımcı oluyor” ?Dorothea Samtleben, Max Planck Institute for Radio Astronomy

“Fizikçi David ( Oakland Universitesi) ve kardeşi bilim kurgu yazarı Richard (Celestial Matter, All of an Instant), modern kozmolojinin en çetrefilli problemlerini büyük bir ustalıkla açıklıyor. Bu kitap modern kozmolojiye başlangıç niteliğinde”?Publishers Weekly

Choice Magazine: En İyi Bilimsel Kitap ödülü
Oakland Universitesi Fen-Edebiyat Fakültesi: Marian P. Wilson Ödülü

David Garfinkle Oakland Universitesi’nde fizik profesörüdür. Lisans eğitimini Princeton Üniversitesi’nde tamamlayan David Garfinkle, Chicago Üniversitesi’nden doktorasını aldıktan sonra Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı üzerine yoğunlaşmıştır. Özellikle kütleçekimsel içe çöküş ve karadelik oluşumları üzerine uzmanlaşan D. Garfinkle’ nin son çalışmaları tekilliklerin özellikleri ve kozmik sansür konularındadır.

Bilim kurgu yazarı olan Richard Garfinkle (David’in kardeşi) çok sayıda kitabının yanısıra Celestial Matters kitabı ile tanınmaktadır. Bu kitabı ile Compton Crook ödülü alan Richard Garfinkle, eşi ve çocukları ile Chicago’da yaşamaktadır.

Kitabın Künyesi
Üç Adımda Evren
Güneş’imizden Karadeliklere, Kara Enerji’den Kara Madde’ye Evrenin Gizemi
David Garfinkle & Richard Garfinkle
Çeviri: Deniz Guliyeva Tarcan
Alfa Basım Yayım Dağıtım / Bilim Dizisi
İstanbul 2012
348 sayfa

Yorum yapın

Daha fazla Bilim
21. Yüzyıl İçin Einstein (Bilim, Sanat ve Modern Kültüre Bıraktığı Miras) – Gerald Holton, Peter L. Galison, Peter L. Geller, Silvan S. Schweber

Ölümünden bu yana 50 yıldan fazla süre geçmiş olmasına rağmen Einstein'ın etkileri sadece fizikte değil toplum bilimlerinde de süregelmekte. ?21....

Kapat