Selamun Aleykum! Değerli Kardeşlerim!
İlginizi çekeceğini düşündüğüm bir makaleyi sizlerle paylaşmak istiyorum.
KUANTUM FİZİĞİ VE DÜŞÜNCE DÜNYAMIZIN KONTROLÜ
Prof. Dr. Mustafa EROL
Dokuz Eylül Üniversitesi,
Buca Eğitim Fakültesi, Fizik Eğitimi Anabilim Dalı, İZMİR.
mustafa.erol@deu.edu.tr
“Yaşamdaki temel amacımız nedir?”… sorusunun en mantıklı cevabı sanırım “Mutlu olmak” olmalıdır. İstisnasız tüm insanların yaşlısı genci, yoksulu zengini, Paris’lisi İzmir’lisi…ne kadar farklı yaşam tarzlarına sahip olursak olalım ne kadar farklı çevrelerde yaşarsak yaşayalım temelde ihtiyaçlarımız aynıdır. Ancak günlük yaşam içinde hepimizin sıkıntıya girdiği oldukça mutsuz olduğu adeta aşılması imkansız bazı sorunları vardır. Bu sorunlar dış etkenlere bağlı olabileceği gibi büyük bir oranda aslında kendi düşünce sistemimizin ortaya çıkardığı sorunlardır. Bu nedenle gerçekte insanoğlu sorunları aşmaya çalışırken en büyük mücadeleyi yine kendisine karşı vermektedir. Karşılaştığımız sorun ne denli büyük ya da aşılmaz olursa olsun aslında düşünce sistemimizin ortaya çıkardığı ve dolayısıyla da yine beynimizin çözebileceği sorunlardır. Burada esas olan insanın düşünce sistemini değiştirmesi ya da sorunu çözebilecek şekilde soruna adapte etmesidir. Bu ise gerçek anlamda zihinsel, bedensel eğitim ve ciddi çalışma gerektirmektedir. İnsanın mutluluk sorunu felsefe, psikoloji, nöroloji, psikiyatri, sosyoloji, fizik…gibi aslında bütün bilimlerin ortak sorunudur.
İnsan düşüncesinin oluştuğu ve yönetildiği yer olan beynimiz bilindiği gibi yaşamımıza dair olumlu ya da olumsuz her şeyden adeta sorumludur. Bu durumda bütün mesele beynimizin işleyiş mekanizmasının çözümlenmesi düşüncelerin nasıl oluştuğunun ve nasıl yönetildiğinin ortaya çıkarılmasıdır. Bu ise sadece nörologların ya da tıp biliminin altından kalkabileceği bir sorun değildir. Zaten şu ana kadar da bu alanda fazlaca bir yol kat edilememiştir. Aslında insan beyninin ürünü olan düşünce ve eylemler yine o kişinin geçmişte yaşadığı olaylar ve deneyimler tarafından belirlenmektedir. Kişilik dediğimiz kavram tüm bunların bileşkesidir. Geçmişte yaşanılan her olay deneyim ya da bilgi, beyin hücrelerinin içinde bir takım protein zincirlerinin oluşmasına ya da bir çeşit yolların oluşmasına neden olmaktadır. Bu yollardan daha sonra düşünce oluşumu ve yönetimi esnasında elektronik sinyaller rahatlıkla geçerek çeşitli kararların alınmasını ya da alınamamasını ve uygulanmasını sağlarlar. Örneğin iğne battığında acı hissini yaşamamızın ya da çok sevdiğimiz bir tatlıyı yediğimiz zaman mutluluk hissini yaşamamızı sağlayan bu elektronik sinyal bağlantılarıdır. Bütün bunlar aslında yaşadığımız olaylara beynimizin getirdiği yorumla ilişkilidir ve bu yorum da beynimize yine geçmişte yaşanan olaylar esnasında öğretilmiştir. Örneğin aynı restorana gittiğimizde aynı yemeği yeme eğilimimiz bu şekilde kolayca oluşmaktadır. Sigara içen bir kişinin bir türlü bu alışkanlığından kurtulamamasının nedeni de yine budur.
Bütün bu beyinsel aktiviteleri bilimsel açıdan incelediğimizde bütün olup biten yaklaşık 1200 g olan beynimizde bulunan yaklaşık 100 milyar kadar hücre arasındaki çok küçük elektriksel sinyallerin sürekli olarak merkezler arasındaki hareketidir. Düşüncenin oluşumu da bunun eyleme dönüşmesi de tamamen elektronik sinyaller aracılığı ile olmaktadır. Bu sinyaller boyutların çok küçük olduğu mikro evren de gerçekleşmektedir. Mikro evrende (uzunluk<< 10-6m) gerçekleşen bu olaylar yine bu evrenin kurallarıyla ancak gerçekleşebilir. Mikro evreni yöneten yasaları konu alan kuantum fiziği bu alanda yapılacak çalışmaların olmazsa olmazı konumundadır. Zira kuantum fiziği mikro evreni yöneten yasaları aslında 1900 yılından beri araştırmakta ve çok önemli ölçüde de çözümlemiştir. Bu nedenle insan beyninde meydana gelen düşünceler ve bunların yönetilmesi, eyleme dönüşmesi konusu kuantum fiziği yasalarının yönetimi altındadır. Örneğin mikro evrende tünel olayı gerçekleşir, yani bir elektron kendi enerjisinden daha büyük bir enerji barajını aşıp barajın arka tarafına ulaşabilir. Bu kuantum mekaniksel ve mikro dünyaya ait bir olaydır ve her an gerçekleşir. Buna benzer birçok olay yine kuantum dünyasında şuanda gerçekleşmektedir.
Kuantum fiziğinin düşünce dünyamız ve bunun yönetilmesinde nasıl kullanılabileceğine geçmeden önce mikro dünyayı şekillendiren ya da yöneten kuantum evreni nin bazı çok temel bulgularına kısaca göz atarsak şunları özetleyebiliriz.
1-Mikro Evrenin Hareketliliği (Dinamizmi): Kuantum Fiziğinde ve dolayısıyla mikro evrende her şey mutlak anlamda hareket halinedir. Durağan ya da statik hiçbir tanecik yoktur. Zaten kuantum fiziği statik sistemlerle ilgilenmez. O halde mikro dünyanın en temel özelliklerinden birisi mikro evrenin dinamik olmasıdır.
2-Mikro Evrende Kesiklilik (süreksizlik) ya da Kuantizasyon: Enerjinin aslında sürekli olmadığı fikri ilk kez kuantum fiziğinin en önemli kurucularından biri olarak anılan Max Planck tarafından 1900 yılındaki fizik kongresinde ortaya atılmıştır. (Enerji = n h f ….burada n bir tam sayı, h Planck sabiti olarak adlandırılan evrensel bir sabit ve f de frekanstır.) Bu düşünce o güne kadar var olan düşünceleri temelden sarsmış ve yeni bir dünyanın yani kuantum dünyasının doğmasına neden olmuştur. Madde yani kütle mikro dünyada kuantizedir yani madde belli noktalarda bulunan atomlardan meydana gelmiştir. Einstein’ın “Enerji ile kütle eşdeğerdir.” ( E=mc2 ) ifadesi ile bu fikir birleştirildiğinde enerjinin kuantize olması gerektiği hemen anlaşılabilir. Artık hakkında hiçbir kuşku bulunmayan bu kesin gerçek bizi daha sonra momentum, konum, hız ve açısal momentum gibi birçok kavramın mikro dünyada kuantize olduğunu keşfetmemizi sağlamıştır.
3- Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ): Mikro evrenin kuantize oluşu daha sonra Erwin Schrödinger’i mikro dünyadaki bütün taneciklerin uyması gereken bir denkleme götürmüştür. Bu denklem ünlü Schrödinger Dalga Denklemi’dir. Bu denklemin en önemli yeniliklerinden biri taneciklerin davranışının bir matematiksel fonksiyon (Ψ) tarafından tanımlanmasıdır. Bu fonksiyonun belirlenmesi ile söz konusu taneciğin bütün özellikleri belirlenmiş oluyor. Bu şekilde (Ψ) nin devreye girmesi ile bunun karesine eşit olan olasılık yoğunluğu devreye giriyor. Yani parçacıklar uzayın belli noktasında belli bir anda belirli bir olasılıkla var olabilmektedir. Böylece klasik fizikteki determinizm ortadan kalkıyor ve olasılıklar devreye giriyor. Artık hiçbir şey eskisi kadar kesin değil ya da hiç kesin değildir. Ancak bazı olasılıklarla tanecikler belli yerlerdedir. Ünlü fizikçi Einstein dahi bu gerçeği kabul etmekte zorlanmıştır ve “Tanrı asla zar atmaz” demiştir. Ancak gerçek odur ki mikro dünyada kesinlik yok ve olasılıklar vardır.
4- Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi: Olasılıklar fikri daha sonra Heisenberg’i olasılıkların olduğu yerde belirsizlikler de vardır fikrine götürmüş ve kendi adıyla anılan yine çok önemli bir yasa olan belirsizlik ilkesini ortaya koymasını sağlamıştır. Artık yapılan ölçümler kesin değildir. Her ölçümde bir belirsizlik vardır. Eğer siz örneğin elektronun konumunu ve ona bağlı olan hızını ölçmek isterseniz, konumu ne kadar doğru ölçerseniz o ölçüde hızını ölçemezsiniz ya da hızını ölçmedeki belirsizlik artar. Bu belirsizlik sadece mikro evrende etkili olabiliyor. Makro evrende belirsizlik çok küçük olduğu için hiçbir etkisi yok biz bunu doğal olarak algılamıyoruz.
5- Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı: Fizikçileri şaşırtan bir başka çok önemli konuda mikro evrende ya da atomik boyutlarda maddenin ve ışığın dual (ikili) karakteridir. Diğer bir deyişle madde yani tanecik bazen dalga karakterine bazen de tanecik karakterine bürünür. Aynı dual karakter ışık için de net bir şekilde gözlenmiştir. Işık bazen tanecik yani foton gibi bazen de dalga gibi davranır. Ancak ya biri ya da öteki duruma hakimdir. İkisi de aynı anda varolamazlar.
6- Mikro Evrende Tünel olayı: Kuantum fiziğinin diğer birçok önemli gözlemi tünel olayı olarak isimlendirilen olaydır. Bu olay bize mikro dünyada örneğin bir elektronun olmaması gereken yerde bulunabileceğini göstermiştir. Klasik açıdan bir elektron kendi enerjisinden büyük bir duvarı aşarak duvarın arka tarafına geçemez. Oysa kuantum mekaniksel denklemler ve gözlemlerimiz göstermiştir ki, bu mikro dünyada her an gerçekleşen olağan bir olaydır. Örneğin elektronik aletlerimizde kullandığımız transistorler de bu olay çok olağandır.
7-Karşılıklı Etkileşim (Correspondence) İlkesi: Kuantum fiziği ile klasik fizik arasındaki ilkeler ve yasalar bu denli çelişkili olduğuna göre acaba nerede ve nasıl bu ikisi kesişebilir diye bakıldığında ise şu sonuç net olarak bulunmuştur. Kuantum fiziği yasalarından klasik fizik yasaları elde edilebilmektedir (tümevarım ilkesi). Yani mikro dünyanın verilerinin birleştirilmesi ile makro dünya hakkında bilgiler elde edilebilmektedir. Bu tersinir olmayan bir ilişkidir. Yani makro dünya (klasik fizik) yasalarından mikro dünya (kuantum fiziği) yasaları elde edilemez.
İlginizi çekeceğini düşündüğüm bir makaleyi sizlerle paylaşmak istiyorum.
KUANTUM FİZİĞİ VE DÜŞÜNCE DÜNYAMIZIN KONTROLÜ
Prof. Dr. Mustafa EROL
Dokuz Eylül Üniversitesi,
Buca Eğitim Fakültesi, Fizik Eğitimi Anabilim Dalı, İZMİR.
mustafa.erol@deu.edu.tr
“Yaşamdaki temel amacımız nedir?”… sorusunun en mantıklı cevabı sanırım “Mutlu olmak” olmalıdır. İstisnasız tüm insanların yaşlısı genci, yoksulu zengini, Paris’lisi İzmir’lisi…ne kadar farklı yaşam tarzlarına sahip olursak olalım ne kadar farklı çevrelerde yaşarsak yaşayalım temelde ihtiyaçlarımız aynıdır. Ancak günlük yaşam içinde hepimizin sıkıntıya girdiği oldukça mutsuz olduğu adeta aşılması imkansız bazı sorunları vardır. Bu sorunlar dış etkenlere bağlı olabileceği gibi büyük bir oranda aslında kendi düşünce sistemimizin ortaya çıkardığı sorunlardır. Bu nedenle gerçekte insanoğlu sorunları aşmaya çalışırken en büyük mücadeleyi yine kendisine karşı vermektedir. Karşılaştığımız sorun ne denli büyük ya da aşılmaz olursa olsun aslında düşünce sistemimizin ortaya çıkardığı ve dolayısıyla da yine beynimizin çözebileceği sorunlardır. Burada esas olan insanın düşünce sistemini değiştirmesi ya da sorunu çözebilecek şekilde soruna adapte etmesidir. Bu ise gerçek anlamda zihinsel, bedensel eğitim ve ciddi çalışma gerektirmektedir. İnsanın mutluluk sorunu felsefe, psikoloji, nöroloji, psikiyatri, sosyoloji, fizik…gibi aslında bütün bilimlerin ortak sorunudur.
İnsan düşüncesinin oluştuğu ve yönetildiği yer olan beynimiz bilindiği gibi yaşamımıza dair olumlu ya da olumsuz her şeyden adeta sorumludur. Bu durumda bütün mesele beynimizin işleyiş mekanizmasının çözümlenmesi düşüncelerin nasıl oluştuğunun ve nasıl yönetildiğinin ortaya çıkarılmasıdır. Bu ise sadece nörologların ya da tıp biliminin altından kalkabileceği bir sorun değildir. Zaten şu ana kadar da bu alanda fazlaca bir yol kat edilememiştir. Aslında insan beyninin ürünü olan düşünce ve eylemler yine o kişinin geçmişte yaşadığı olaylar ve deneyimler tarafından belirlenmektedir. Kişilik dediğimiz kavram tüm bunların bileşkesidir. Geçmişte yaşanılan her olay deneyim ya da bilgi, beyin hücrelerinin içinde bir takım protein zincirlerinin oluşmasına ya da bir çeşit yolların oluşmasına neden olmaktadır. Bu yollardan daha sonra düşünce oluşumu ve yönetimi esnasında elektronik sinyaller rahatlıkla geçerek çeşitli kararların alınmasını ya da alınamamasını ve uygulanmasını sağlarlar. Örneğin iğne battığında acı hissini yaşamamızın ya da çok sevdiğimiz bir tatlıyı yediğimiz zaman mutluluk hissini yaşamamızı sağlayan bu elektronik sinyal bağlantılarıdır. Bütün bunlar aslında yaşadığımız olaylara beynimizin getirdiği yorumla ilişkilidir ve bu yorum da beynimize yine geçmişte yaşanan olaylar esnasında öğretilmiştir. Örneğin aynı restorana gittiğimizde aynı yemeği yeme eğilimimiz bu şekilde kolayca oluşmaktadır. Sigara içen bir kişinin bir türlü bu alışkanlığından kurtulamamasının nedeni de yine budur.
Bütün bu beyinsel aktiviteleri bilimsel açıdan incelediğimizde bütün olup biten yaklaşık 1200 g olan beynimizde bulunan yaklaşık 100 milyar kadar hücre arasındaki çok küçük elektriksel sinyallerin sürekli olarak merkezler arasındaki hareketidir. Düşüncenin oluşumu da bunun eyleme dönüşmesi de tamamen elektronik sinyaller aracılığı ile olmaktadır. Bu sinyaller boyutların çok küçük olduğu mikro evren de gerçekleşmektedir. Mikro evrende (uzunluk<< 10-6m) gerçekleşen bu olaylar yine bu evrenin kurallarıyla ancak gerçekleşebilir. Mikro evreni yöneten yasaları konu alan kuantum fiziği bu alanda yapılacak çalışmaların olmazsa olmazı konumundadır. Zira kuantum fiziği mikro evreni yöneten yasaları aslında 1900 yılından beri araştırmakta ve çok önemli ölçüde de çözümlemiştir. Bu nedenle insan beyninde meydana gelen düşünceler ve bunların yönetilmesi, eyleme dönüşmesi konusu kuantum fiziği yasalarının yönetimi altındadır. Örneğin mikro evrende tünel olayı gerçekleşir, yani bir elektron kendi enerjisinden daha büyük bir enerji barajını aşıp barajın arka tarafına ulaşabilir. Bu kuantum mekaniksel ve mikro dünyaya ait bir olaydır ve her an gerçekleşir. Buna benzer birçok olay yine kuantum dünyasında şuanda gerçekleşmektedir.
Kuantum fiziğinin düşünce dünyamız ve bunun yönetilmesinde nasıl kullanılabileceğine geçmeden önce mikro dünyayı şekillendiren ya da yöneten kuantum evreni nin bazı çok temel bulgularına kısaca göz atarsak şunları özetleyebiliriz.
1-Mikro Evrenin Hareketliliği (Dinamizmi): Kuantum Fiziğinde ve dolayısıyla mikro evrende her şey mutlak anlamda hareket halinedir. Durağan ya da statik hiçbir tanecik yoktur. Zaten kuantum fiziği statik sistemlerle ilgilenmez. O halde mikro dünyanın en temel özelliklerinden birisi mikro evrenin dinamik olmasıdır.
2-Mikro Evrende Kesiklilik (süreksizlik) ya da Kuantizasyon: Enerjinin aslında sürekli olmadığı fikri ilk kez kuantum fiziğinin en önemli kurucularından biri olarak anılan Max Planck tarafından 1900 yılındaki fizik kongresinde ortaya atılmıştır. (Enerji = n h f ….burada n bir tam sayı, h Planck sabiti olarak adlandırılan evrensel bir sabit ve f de frekanstır.) Bu düşünce o güne kadar var olan düşünceleri temelden sarsmış ve yeni bir dünyanın yani kuantum dünyasının doğmasına neden olmuştur. Madde yani kütle mikro dünyada kuantizedir yani madde belli noktalarda bulunan atomlardan meydana gelmiştir. Einstein’ın “Enerji ile kütle eşdeğerdir.” ( E=mc2 ) ifadesi ile bu fikir birleştirildiğinde enerjinin kuantize olması gerektiği hemen anlaşılabilir. Artık hakkında hiçbir kuşku bulunmayan bu kesin gerçek bizi daha sonra momentum, konum, hız ve açısal momentum gibi birçok kavramın mikro dünyada kuantize olduğunu keşfetmemizi sağlamıştır.
3- Mikro Evrende Dalga Fonksiyonu (Ψ): Mikro evrenin kuantize oluşu daha sonra Erwin Schrödinger’i mikro dünyadaki bütün taneciklerin uyması gereken bir denkleme götürmüştür. Bu denklem ünlü Schrödinger Dalga Denklemi’dir. Bu denklemin en önemli yeniliklerinden biri taneciklerin davranışının bir matematiksel fonksiyon (Ψ) tarafından tanımlanmasıdır. Bu fonksiyonun belirlenmesi ile söz konusu taneciğin bütün özellikleri belirlenmiş oluyor. Bu şekilde (Ψ) nin devreye girmesi ile bunun karesine eşit olan olasılık yoğunluğu devreye giriyor. Yani parçacıklar uzayın belli noktasında belli bir anda belirli bir olasılıkla var olabilmektedir. Böylece klasik fizikteki determinizm ortadan kalkıyor ve olasılıklar devreye giriyor. Artık hiçbir şey eskisi kadar kesin değil ya da hiç kesin değildir. Ancak bazı olasılıklarla tanecikler belli yerlerdedir. Ünlü fizikçi Einstein dahi bu gerçeği kabul etmekte zorlanmıştır ve “Tanrı asla zar atmaz” demiştir. Ancak gerçek odur ki mikro dünyada kesinlik yok ve olasılıklar vardır.
4- Mikro Evrende Heisenberg Belirsizlik ilkesi: Olasılıklar fikri daha sonra Heisenberg’i olasılıkların olduğu yerde belirsizlikler de vardır fikrine götürmüş ve kendi adıyla anılan yine çok önemli bir yasa olan belirsizlik ilkesini ortaya koymasını sağlamıştır. Artık yapılan ölçümler kesin değildir. Her ölçümde bir belirsizlik vardır. Eğer siz örneğin elektronun konumunu ve ona bağlı olan hızını ölçmek isterseniz, konumu ne kadar doğru ölçerseniz o ölçüde hızını ölçemezsiniz ya da hızını ölçmedeki belirsizlik artar. Bu belirsizlik sadece mikro evrende etkili olabiliyor. Makro evrende belirsizlik çok küçük olduğu için hiçbir etkisi yok biz bunu doğal olarak algılamıyoruz.
5- Mikro Evrenin Dual (ikili) Yapısı: Fizikçileri şaşırtan bir başka çok önemli konuda mikro evrende ya da atomik boyutlarda maddenin ve ışığın dual (ikili) karakteridir. Diğer bir deyişle madde yani tanecik bazen dalga karakterine bazen de tanecik karakterine bürünür. Aynı dual karakter ışık için de net bir şekilde gözlenmiştir. Işık bazen tanecik yani foton gibi bazen de dalga gibi davranır. Ancak ya biri ya da öteki duruma hakimdir. İkisi de aynı anda varolamazlar.
6- Mikro Evrende Tünel olayı: Kuantum fiziğinin diğer birçok önemli gözlemi tünel olayı olarak isimlendirilen olaydır. Bu olay bize mikro dünyada örneğin bir elektronun olmaması gereken yerde bulunabileceğini göstermiştir. Klasik açıdan bir elektron kendi enerjisinden büyük bir duvarı aşarak duvarın arka tarafına geçemez. Oysa kuantum mekaniksel denklemler ve gözlemlerimiz göstermiştir ki, bu mikro dünyada her an gerçekleşen olağan bir olaydır. Örneğin elektronik aletlerimizde kullandığımız transistorler de bu olay çok olağandır.
7-Karşılıklı Etkileşim (Correspondence) İlkesi: Kuantum fiziği ile klasik fizik arasındaki ilkeler ve yasalar bu denli çelişkili olduğuna göre acaba nerede ve nasıl bu ikisi kesişebilir diye bakıldığında ise şu sonuç net olarak bulunmuştur. Kuantum fiziği yasalarından klasik fizik yasaları elde edilebilmektedir (tümevarım ilkesi). Yani mikro dünyanın verilerinin birleştirilmesi ile makro dünya hakkında bilgiler elde edilebilmektedir. Bu tersinir olmayan bir ilişkidir. Yani makro dünya (klasik fizik) yasalarından mikro dünya (kuantum fiziği) yasaları elde edilemez.
yapan da bu entropi artışı veya termodinamiğin ikinci kanunu olan "maksimum entropi" ilkesidir. Demek ki zamansal olarak, kader tam da bizim tahmin ettiğimiz şekilde işlemiyor. Yani arada bir kaçak var. Fakat örneğin, Ben Goertzel'in dediği gibi bu bir "yanılsama" da olabilir ama artık bu nokta objektiflikten hızla uzaklaşır, çünkü artık felsefenin alanına gireriz
Comment