Holografik Evren Nedir? Hologram Evren Modeli'nde Bilgi Korunabilir mi?

Eski Yunanlılar gökyüzüne baktığında bugün anladığımız manada 3 boyutlu bir uzay boşluğu düşünmüyorlardı. Onlara göre gökyüzü, dünyayı çevreleyen saydam bir kubbe yüzeyi ve yıldızlar ise bu yüzeyde konumlanmış parlak noktalardı. Evrenin gerçekliği bu yüzeyden gözümüze yansıyordu. Bu eski düşünceyi andıran yeni bir fikir günümüzde kozmoloji biliminde ciddi yankılar buluyor. Holografik prensip diye bilinen bu teori evrenin gerçekliğine giden yolda yeni bir kapı aralıyor. Pek de yabancı olmadığımız ''hologram'' olgusu hakkında ne biliyoruz? Yazımızın asıl işlevsel bölümüne başlamadan önce, bu kavram üzerine örnekler verip açıklamalar yapacağız.

Hologram Nedir?

Fizik biliminde süreçler incelenirken işe yarayacak olan en önemli şey, bilgidir. Madde ve enerji ile beraber, bilginin de fiziksel bir yapısı olduğu kabul edilerek, bilginin bir limitinin olup olamayacağı uzun süredir tartışılıyordu. Tartışılan konu, belli bir bölgeye (örneğin 1 mm² veya 1 mm³), maksimum ne kadar bilgi sığdırabileceğimiz.

Bilgiyi ölçebilmek için ise klasik termodinamikte kullanılan entropi kavramına başvuruluyor. Entropi, önceki yazılarımızda da üzerinde durduğumuz gibi, bir sistemin düzensizliğinin bir ölçüsüdür ve termodinamiğin ikinci yasasına göre, fiziksel sistemlerde, süreçler sonucunda, dış müdahale olmaksızın, entropi hiç bir zaman azalmaz.

Termodinamikteki entropiyi bilgi için uyarlarsak, bilginin entropisini, kodlandığı "bit sayısı" ile ifade ederiz. Buradan hareketle, belirli bir yarı çapa ve yüzey alanına sahip kara delikler içine sığdırabileceğimiz bilgi sayısını hesapladığımızda bunun kara deliğin hacmi ile değil, yüzey alanıyla orantılı olduğu sonucuna ulaşıyoruz. Yani kara deliğe bir madde (dolayısıyla bilgi) eklediğimizde, eklediğimiz bilgiler sanki hacminin içinde yer tutmuyor, kara deliğin yüzeyinde kodlanıyor.

Hologram Evren Modeli Nedir?

Bütün bunları göz önüne alırsak ve çeşitli evren modellerinden yola çıkarak, kara deliklerdeki bilginin yüzey alanıyla ilişkisini Evren'e uyarlarsak, 4 boyutlu (üç uzay boyutu ve 1 zaman boyutu) olarak algıladığımız Evren'in belki de 3 boyutlu bir küre üzerine yazılmış bir hologram olabileceğini düşünebiliriz.

Hologram evren modeli özellikle felsefi içerikli tartışmalara çokça bahis konusu olan bir teoridir. Bunun böyle olmasındaki en önemli neden kuşkusuz “hologram” kelimesinde yatıyor ve bu kelime meselenin bazen yanlış yorumlanmasına da neden oluyor. Holografik evren modeli, evrenin hayali bir ışık oyunu olduğu veya gözlediğimiz evrenin nesnel bir gerçekliğinin olmadığı şeklinde anlaşılmamalıdır. Bu model, evrenin 3 boyutlu fiziksel gerçekliğinin 2 boyutta gerçekleşen temel etkileşimler şeklinde tarif edilebileceğini iddia eden bir teoridir. 

Her şey bundan yaklaşık 40 yıl önce kara deliklere düşen nesnelerin başına ne geliyor sorusunun tartışılmasıyla başladı. Holografik prensip, bu soruya cevap arama çabası sonucu ortaya çıktı diyebiliriz. Kara delikler, belli bir miktar kütlenin yeterince küçük bir hacme çökerek sıkışması ile oluşan ve bu olay sonunda yüzeydeki kütle çekiminin ışığın bile kaçamayacağı kadar yüksek değerlere eriştiği yerlerdir. Ancak esas mesele, çökme işlemi sonunda başlangıçta var olan ve pek çok özellikler içeren kütlenin ortadan kalkıp geriye sadece çekim alanının kalmasında yatar.

Örneğin Dünya gezegenini onu hiç görmemiş yabancı bir uzaylıya tanımlamak istesek, dağları, okyanusları, atmosferi ve doğasıyla pek çok detay içeren geniş bir bilgi aktarımı yapmak zorunda kalırız. Ancak Dünya’yı bir nohut tanesi boyutuna kadar sıkıştırarak kara deliğe dönüştürsek bu bilginin büyük bir kısmı ortadan kaybolur. Geriye kalan şey, ortaya çıkan kara deliğin kütle çekim alanıdır. Hatta kütlesi Dünya ile aynı olan fakat başka maddelerden yapılmış çok farklı gezegenlere aynı işlemi uygularsak neticede yine aynı kara deliği elde ederiz. Yani çok sayıda farklı başlangıç koşulunun nihayetinde aynı sonuç koşulunu verdiği bir işlemden söz etmiş oluruz.

Burada doğa kanunları açısından büyük bir sorun vardır. Sorun, başlangıçta var olan bilginin büyük bir kısmının kara deliğin oluşum süreci sonucunda yok olmasıdır. Evrende enerjinin korunumu misali fiziksel bilginin de korunması gereklidir. Kara delikler, bu kuralı ihlal ediyor gibi görünmektedir. 

Örneğin 3 aşçıyı 3 farklı mutfakta 3 farklı zamanda görevlendirip, aynı türde ve aynı kütlede üç adet üzümlü kek pişirmelerini istediğimizi farz edelim. Bu örnekte 3 farklı başlangıç koşulu nihayetinde aynı sonucu, üzümlü keki veriyor diyemeyiz. Her ne kadar ortaya çıkan şey üzümlü kek olsa bile, yapacağımız detaylı bir analiz ile keklerin ne tür farklı başlangıç koşulları ile pişirilmiş olduğunu çözebiliriz. Bu koşullara ait bilgi yok olmamıştır. Sadece keklerin içinde karışmış halde bulunmaktadır. Örneğin kekin içindeki üzümlerin birbirlerine göre olan farklı konumlarının bilgisi geriye dönük ayırt edici bir faktör olabilir. Ancak kekleri meydana getiren kütlenin kara deliklere dönüştüğünü hayal edersek, elde ettiğimiz üç kara deliğin başlangıçtaki üç kekten hangilerine ait olduğunu söyleyemeyiz. Çünkü artık analiz edebileceğimiz ne bir kek kütlesinden, ne üzümlerden ne de başka herhangi bir fiziksel nesneden bahsedebiliriz. Keklerin kütlesi ve taşıdıkları bilgi ortadan kalkmış, geriye sadece birbirinin aynısı 3 kara delik çekim alanı kalmıştır. O halde başta var olan bilgi yok olmuştur. Örneğin ayırt edici bir bilgi olarak üzümlerin birbirine göre olan konumlarını ölçmüştük. Karadeliğin oluşumu neticesinde bu bilgi artık varlık halinde değildir.

Burada itiraz edebilir ve bilginin yok olmadığını fakat kara deliğin içinde hapsolmuş halde varlığına devam ettiğini söyleyebilirsiniz. Ancak kara delikler Hawking ışıması diye bilinen bir süreç ile zamanla buharlaşıp yok olabilir. Böyle bir durumda başlangıçtaki bilgiye ne oldu sorusu yine cevapsız kalır.

Kara deliklerin ışıma yapması süresince söz konusu bilginin dışarı salınan enerjide bulunduğunu düşünebiliriz. Bu enerjiyi analiz ederek bir zamanlar var olan keklerin bilgisinin halen korunmuş olduğunu gösterebiliriz belki. Ancak burada yine bir sorunla karşılaşırız. Keki meydana getiren madde karadeliğin merkezine düşer fakat ışıma olayı ise kara deliğin dış yüzeyinden gerçekleşir. Güneş’in yüzeyinden yayılan ışığın Güneş’in merkezinde olup bitenlerle bağlantı içinde olduğunu söyleyebiliriz belki ama Stephen Hawking’e göre kara deliğin merkezi ile onu çevreleyen dış yüzeyi arasında herhangi bir ilişki söz konusu olamazdı. Çünkü kara deliğin iç hacmi, ışığın dahi geri çıkamadığı tek yönlü bir hapishanedir. O halde yüzeyde gerçekleşen ışıma, merkezde olanların bilgisini taşıyamaz. Nihayetinde bilginin kaybolması problemi halen geçerlidir.

Bu problemi çözmenin tek yolu, Hawking’in yanıldığını ve kara deliğin içinde olanlar ile yüzeyinde olup bitenlerin arasında bir ilişki olmasının mümkün olduğunu göstermekten geçer. Dikkat ederseniz bu ifade, hologram mekanizmasını çağrıştırmaktadır. 

Hawking’in gerçekten yanıldığını, karadeliğin içi ile yüzeyi arasında bir ilişki olduğunu düşünen ve bu olayı hologram mekanizması ile açıklayan Leonard Susskind problemin çözülebileceğini gösterdi. Hologramlar, basitçe üç boyutlu bir görüntünün bilgisinin iki boyutlu bir yüzeye kaydedilmesi şeklinde tarif edilebilir. Benzer bir mekanizmayı kara delikler için geliştiren Susskind, içeride imha olan bir nesnenin bilgisinin yok olmadığını, çünkü bu bilginin merkezi çevreleyen karadeliğin dış yüzeyi ile bağlantılı olmak suretiyle bu yüzeye kodlanmış olarak kalacağını gösterdi. Benzer bir çalışma yapan Gerard 't Hooft herhangi bir nesneyi yuttuğunda kara deliklerin bir miktar büyüdüğünü hatırlatarak bunun neticesinde yüzey alanlarındaki artışa dikkatleri çekti. Bu ekstra yüzey alanına ne kadar bilgi depolanabilir diye hesap eden 't Hooft, kara deliğin yuttuğu nesnenin bilgisi kadar bilginin depolanabileceğini gördü. Dolayısıyla kara deliğin içi ile yüzeyi arasında bir bağ kurulabileceğini ve bu sayede bilginin yok olmaktan kurtulacağını iddia etti. 

Holografik Model'de Entropi

Meseleyi daha iyi anlamak adına entropi konusuna kısaca değinmekte fayda var. İçi havayla dolu bir kutuda bulunan hava moleküllerinden herhangi birini seçip bir diğeri ile yer değiştirdiğimizi farz edelim. Mikro ölçekte gerçekleşen bu değişikliğe rağmen makro ölçekte, kutunun sıcaklığı, hava basıncı veya şekli gibi fiziksel bilgilerde herhangi bir değişim gözlenmez. Aynı işlemi kutunun hacmini işgal eden birden fazla molekülle de gerçekleştirebiliriz. Makro ölçekte tespit edilebilir değişimlere neden olmaksızın mikro ölçekte yapılabilecek değişimlerin ölçüsünü veren değere entropi denir. Bu nedenle entropiyi, sistemin makro durumunu değiştirmeyen saklı bilgi olarak tarif edebiliriz. Kutunun entropisinin ise hacmiyle orantılı olduğunu iddia edebiliriz. Çünkü daha fazla hava molekülü barındıran daha büyük bir kutunun içinde benzer değiştirme işlemlerinden daha fazla sayıda gerçekleştirebiliriz. Ancak dikkat ederseniz bu örnekte kütle çekim etkisini işin içine katmadık çünkü verdiğimiz kutu örneğinde bu kuvvetin etkisi ihmal edilebilir.

Ancak kara delikler için düşünürsek kütle çekimi artık göz ardı edilemez. Kütle çekimi hesaba katıldığında entropi artık hacimle değil yüzey alanıyla orantılı hale gelir. Bu çok önemli bir keşiftir çünkü kara delikler gibi kütle çekiminin hakim olduğu ortamlarda sistemdeki saklı bilginin hacimle değil yüzey alanıyla alakalı olduğunu gösterir. Bu nedenle kara deliğe düşen nesne merkezde imha olsa bile nesnenin kara delikteki saklı bilgisi yüzeyde bulunduğundan dolayı imha olmamıştır.

Bu teori, kara deliğin merkezine düşen 3 boyutlu bir nesneye ait fiziksel bilginin merkezi çevreleyen 2 boyutlu yüzeyde yaşadığını göstererek bilginin korunumu yasasının halen geçerli olacağını iddia eder. Hologramlar ile benzer bir karakteristik sergileyen bu model sadece kara deliklere değil bütün evrene uygulandığında karşımıza holografik evren modeli çıkar. 3 boyutlu evrenin fiziksel gerçekliği evrenin 2 boyutlu dış yüzeyindeki etkileşimler şeklinde tarif edilir. Yani varlığın gerçekliğinin, içerideki ve yüzeydeki gerçekliği olmak üzere iki farklı formu söz konusu olur. Her iki model matematiksel olarak eşdeğer sonuç verir. Eğer bütün bilgi 2 boyutlu yüzeyde bulunabiliyorsa o halde evrenin 3 boyutlu olmasının ne anlamı var sorusunu sormaktan kaçamayız artık. Holografik evren modeli, evrenin keşfedilmek için bekleyen pek çok yeni gerçekliğinin habercisidir. 

Kuramın ateşli savunucularından Jakob Bekenstein, Evren'in 3 boyutlu günlük algımızın ya tamamen bir illüzyon ya da gerçeğin iki farklı alternatifinden sadece birisi olduğunu söylüyor. Peki bu evren modeli, elimizdeki mevcut fizik problemlerine bir çözüm getirebiliyor mu?

Holografik Evren İşlevsel mi?

Uzun süredir Evren'in iki farklı bakış açısı olan kuantum ve görelilik kuramlarını birleştirmek için yapılan çalışmalara destek verebileceği gösterilen Holografik Evren Modeli, farklı boyutlardaki olayların birbirleriyle eş olabileceğini ortaya atarak Sicim Kuramı'nda bir çok başarılı matematiksel modelleri kurulan olaylarla tutarlı olduğunu gösterdi.

Öncelikle hologramı, şekil verilmiş iki boyutlu bir plastik parçası olarak tanımlayabiliriz. Böylesine basit bir nesneyi ilginç hale getiren özellik ise, uygun bir lazer ışını ile aydınlatıldığında, üç boyutlu bir görüntü vermesidir.

1990'lı yıllara girilirken, Nobel ödüllü Hollandalı Gerard T'hooft ve sicim kuramının yaratıcılarından Leonard Susskind, Evren'in kendisinin holograma benzer bir şekilde işliyor olabileceğini ileri sürmüşlerdi. Günlük yaşantımızda gözlemlediğimiz üç boyutlu geliş-gidişlerin, iki boyutlu bir yüzey üzerinde yer alan fiziksel süreçlerin holograf benzeri izdüşümleri olabileceği yönünde çarpıcı bir fikir ortaya attılar. Buradaki yeni ve kulağa ilginç gelen perspektife göre, bizlerle beraber, yaptığımız veya şahit olduğumuz her şey, ama her şey holograf görüntülerine benziyor.

Eski çağ filozoflarından Platon, ortak algıları yalnızca gerçekliğin gölgeleri olarak yorumlarken, holograf ilkesi de aşağı yukarı benzer bir tutum takınır; ancak benzetmeyi ters yüz eder. Gölgeler (yassı yapıları nedeniyle ancak daha düşük boyutlu yüzeylerde hayat bulan şeyler) gerçektir, ancak çok daha üstün yapılı gibi duran, daha yüksek boyutlu varlıklar (örneğin gölgelerimize göre bizler) yalnızca gölgelerin geçici izdüşümleridir.

Bir diğer ilginç fikir olmakla ve ayrıca negatif bir yön olarak sayabileceğimiz, uzay-zamanın kavranışında açık olmamakla birlikte, T'hooft ve Susskind'in holografik ilke olarak bilinen ilkelerinin temeli güçlüdür. Çünkü uzayın bir bölümünün içerebileceği en büyük entropi, içinin hacmiyle değil; yüzeyinin alanıyla orantılıdır. Şu halde, Evren'in temel bileşenlerinin en basit özgürlük derecelerinin, Evren'in içinde değil, onu çevreleyen yüzeyde bulunacağını çıkarsamamız, normaldir.

İçinde bulunduğumuz Evren'in toplam ''hacminde'' yaşadıklarımız; fizikçilerin genel olarak kullandığı olgular, Evren'i saran yüzeydeki olaylar tarafından belirlenir. Fizik yasaları, Evren'in lazeri gibi çalışarak, Evren'deki gerçek süreçleri gün ışığına çıkarır ve günlük yaşantımızın holografik yanılsamalarına sebep olur.

Agora Bilim Pazarı

Kolektif Bilim Seti (7 Kitap)

Darwin’in Kayıp Dünyası: Hayvan Yaşamının Gizli Tarihi

Martin Brasier

Türlerin Kökeni’ni kaleme alırken Charles Darwin’in kafasını tek bir soru karıştırıyor ve evrim teorisini çıkmaza sokuyordu: “Neden Kambriyen dönemden önce yaşamış canlılara ait kalıntılar bulunamıyordu?” Literatürde “Darwin’in İkilemi” olarak bilinen bu problem yıllarca çözülemeyecekti, ta ki paleontoloji profesörü Martin Braiser evrimin “kutsal kâse”sinin peşine düşene kadar.

Darwin’in Kayıp Dünyası Braiser’ın Kambriyen patlaması öncesinde yaşamış canlı türlerine ait fosilleri arayışının öyküsünü anlatıyor. Karayip sahillerinden Sibirya steplerine uzanan bu zorlu bilimsel çaba, hayvan yaşamının evrimindeki kayıp halkaların izini sürüyor. Bilimin en büyük gizemlerinden birinin kapısını aralarken bizi günümüzün canlı çeşitliliğinden karmaşık hücrelerin ortak yaşama dayalı kökenine uzanan bir yolculuğa çıkarıyor.

“‘Kambriyen patlaması’ evrimsel bulmacaların en büyüğüdür ve son yıllarda büyük araştırmalara konu olmuştur. Braiser’ın merak uyandırıcı kitabı bize bu konuda tatminkâr bir yanıt veriyor. Konusunu geniş kitlelere bu kadar canlı ve kapsamlı bir şekilde sunma beceri ve iradesine sahip çok az yazar vardır.”

Anthony Hallam

“Organizmaların ve çevrenin birlikte yarattığı bu evrimsel hikâyede Darwin’in İkilemi’ne Braiser’ın bulduğu çözümü okumak büyük keyif.”

Lynn Margulis

Darwin’le Akşam Yemeği:

Evrim Yeme İçmeyi Nasıl Etkiler?

Jonathan Silvertown

“Her alışveriş listesi, her yemek tarifi, her menü ve yemek pişirmek için kullandığımız her malzeme evrimci anlayışın babası Charles Darwin’le akşam yemeğine üstü kapalı bir davettir.”

Jonathan Silvertown Darwin’le Akşam Yemeği’nde en eski hominin atalarımızla bizi büyük bir sofra etrafında bir araya getiriyor. Ekmek, et, süt ürünleri, deniz ürünleri, sebzeler, baharatlar, tatlılar gibi temel gıdalar ve değişen beslenme alışkanlıklarımız üzerinden yaşamın evrimine ışık tutuyor.

Tat ve koku alma duyularımızın nasıl evrimleştiğinden acının sofralarımıza nasıl girdiğine, karbonhidrat ve yağ düşkünlüğümüzden yemeklerimizi neden ve ne zaman paylaşmaya başladığımıza dek okuma iştahını kabartan sorularla şekillenen bu çalışma, gıda sorununun hayatımızı temelden etkilediği günümüzde, neyi nasıl yediğimizi farklı düşünmeye davet eden bir kılavuz.

“Yemek hakkında gereğinden fazla kitap olsa da, benim gibi biri olduğunuzu ve bu tür davetlerin size de hiçbir zaman fazla gelmeyeceğini umarak, şu an elinizde tuttuğunuz şeyin bir kitaptan ziyade bir akşam yemeği daveti olduğunu farz edelim istiyorum. Ancak baştan belirtmeliyim ki bu farklı bir akşam yemeği olacak​;​ zihinlerimizi beslemeye yönelik bir akşam yemeği.”

“Jonathan Silvertown yemeğin ne kadar eski olduğunu; tarihte ilk kimin neyi yediğini ve insanların neden yiyeceklerin peşine düştüğünü iyi biliyor.”

— Leslie Nemo, Scientific American

Kökenler: Yaratılışın Bilimsel Öyküsü

Jim Baggott

Evren nasıl oluştu? İlk madde ne zaman meydana geldi? Galaksiler, yıldızlar, güneş sistemleri hangi süreçlerle ortaya çıktı? Canlılığın kökeni nedir? İnsan olmak ne anlama gelir?

İnsanlık tarihi boyunca yaratılışla ilgili çok farklı hikâyeler anlatılagelmiştir. Jim Baggott Kökenler’de yaklaşık 14 milyarlık bu öyküyü günümüzün bilimsel anlayışı ve birikimi çerçevesinde ele alıyor. Uzamın, zamanın, kütlenin, enerjinin, ışığın, galaksilerin, Güneş’in, Dünya’nın, yaşamın ve en nihayetinde Homo sapiens’in oluşumuna uzanan büyüleyici bir yolculuğa çıkıyor. Kozmoloji, jeoloji, evrim, antropoloji ve nörobilimdeki çağdaş düşünceleri bir araya getirerek varlığımızın kökenlerine dair bildiklerimizi haritalandırıyor ve henüz bilemediğimiz karanlık noktalara işaret ediyor. Bir bakıma yıldız tozlarından yaratılan insanın yıldızları yaratan müthiş tekillikten bugüne olup bitenleri anlamak için gösterdiği destansı çabayı özetliyor.

“Kökenler gerçekten ‘bizim’ hakkımızda bir kitap. Üzerinde yaşadığımız dünyanın nasıl oluştuğunu, yaşamın nasıl başlayıp evrilerek bizi meydana getirdiğini, bizim hikâyemizi anlatıyor. Kökenler’de sorgulanmamış olguları çoğunluğun açıklamalarından, kuşku uyandıran yorumlardan, safi spekülasyonlardan ayırmaya çalıştım. Bu kitap, bildiğimizi ve açıklayabildiğimizi düşündüğümüz şeylere dair net, dengeli ve (umarım) önyargısız bir bakış açısı isteyen okurları hedefliyor. Yaratılışın bilimsel hikâyesinin ‘kabul edilmiş’ ya da ‘resmi’ bir versiyonu bulunmuyor; fakat olsaydı, muhtemelen elinizdeki kitaba benzeyen bir şey olurdu.”

Novasen – Yaklaşan Hiperzekâ Çağı

James Lovelock

Bryan Appleyard ile birlikte

Gaia teorisiyle yaşamlarımızı ve gezegenimizi anlama biçimimizi sonsuza dek değiştiren, çağımızın önemli çevreci düşünürlerinden Lovelock, Dünya’da yaşamın geleceği hakkında muazzam bir yeni teori atıyor ortaya. Lovelock, üç yüz yılın sonunda Antropesen’in bittiğini ve Novasen adını verdiği yeni bir çağın başlamak üzere olduğunu iddia ediyor. Bu yeni çağda, şu anki yapay zekâ sistemlerinden yeni bir elektronik yaşam biçimi ortaya çıkacak: bizden on bin kat daha hızlı düşünen, kendi kendisini iyileştirme ve kopyalama becerisine sahip siborglar. Lovelock’a göre bu hiperzeki varlıklar, kıyamet senaryolarının aksine, gezegenimize en az bizim kadar bağlı olacak ve Dünya’yı soğutma, Gaia’daki organik yaşamı koruma projesinde bizimle birlikte çalışacak. Bu yeni çağla evrende düşünen tek varlık, kozmosu anlayan tek varlık olma statümüzü kaybedeceğiz. Belki de Novasen, zekânın tüm evreni kaplayacak bir şey haline gelişinin başlangıcı olacak, yani kozmosun enformasyona dönüşmesinin.

“Antroposen’in başlamasından kısa süre sonra hızlanmanın gücüyle kendisinden geçen yarışçı çocuklara döndük. Üç yüz yıldır hız pedalına basıyoruz, şimdi de insan yapımı elektronik, mekanik ve biyolojik şeylerin Dünya sistemini kendi başlarına yönetebileceği çağa yaklaşıyoruz.”

KİTAP ÜZERİNE

“Hiperzekâyı anlamak istiyorsanız, Novasen iyi bir başlangıç.”

Tim Radford, Nature

“Novasen, kabilemizin bir büyüğünün, okumak için gereken kısa süreye fazlasıyla değen birikmiş bilgeliğinin bir ürünü.”

Stephen Cave, Financial Times

“Bilim alanında zamanımızın en büyük düşünürü.”

Sunday Times

“Dünya’ya bakışımızı değiştiren biliminsanı.”

Independent

Sayılar ve Türümüze Katkıları

Sayı Sayma ve Kültürlerin Gelişimi

Caleb Everett

İnsan kültürleri şaşırtıcı derecede kısa bir süre öncesine kadar sayı mefhumuna sahip değildi. Sayıların icadıyla gelen sözel ve sembolik temsiller, insan yaşantısında köklü bir dönüşüme yol açtı. Çocukluğunu Amazonlardaki yerli kabileler arasında geçiren dilbilimci antropolog Caleb Everett ödüllü çalışması Sayılar ve Türümüze Katkıları’nda bu dönüşümün kapsamını ortaya koyuyor, farklı kültürlerin sayılarla ilişkisini ve sayıların insan zihnini, davranış ve kültürleri nasıl şekillendirdiğini incelikle ele alıyor.

Bilişsel bilimler, dilbilim, antropoloji, nörobiyoloji ve fizyoloji gibi farklı alanlardan pek çok araştırmayla zenginleşen bu anlatıda arkaik sayı sistemleri, yerli kabilelerin farklı sayma uygulamaları, insanlarla diğer hayvanların sayısal becerileri ve bu becerilerin nörobiyolojik kökenleri de ufuk açıcı örneklerle açıklanıyor.

Sayılar, İspanyolca, İtalyanca ve Çinceye çevrilmiş. 2018’de dilbilim dalında Amerikan Yayıncılar Birliği Prose Ödülü’ne layık görülmüş. 2017’de ABD Smithsonian Enstitüsü tarafından yeryüzünün işleyişini daha iyi anlamamıza yardımcı olan on bilim kitabı arasında gösterilmiştir.

“Everett’in çok farklı alanlardan çarpıcı çalışmalarla desteklediği güçlü bir savı var: Sayılar ne doğaldır ne de insan doğasına içkindir; insan zihninin yarattığı bilişsel bir icattır ve nicelikleri anlayıp ayırt etme şeklimizi ebediyen değiştirmiştir. Sayıların tarım ve tarıma dayalı kalabalık toplumların gelişiminde hayati rol oynadığına ilişkin savı da bir o kadar ikna edici.”

Amir Alexander, Wall Street Journal

“Everett binlerce yıllık insan evrimini irdeleme serüveninde Amazon ormanlarından Avustralya çöllerine yolculuk ederken insan kültürlerinin çeşitliliğini daha derinden anlama çabasını asla elden bırakmıyor, soluk kesici bir anlatıyla türümüzün en önemli bilişsel ve dilsel başarısını ele alıyor: sayı saymak ve niceliksel kavramları kullanarak muazzam çeşitlilikteki kültürel faaliyetleri zenginleştirip geliştirmek.”

Bernd Heine, University of Cologne

“Bu disiplinlerarası incelemede antropolog Caleb Everett sayı sistemlerinin evrimiyle ortaya çıkan sayısız olanak ve yeniliğe ışık tutuyor.”

Rachel E. Gross, Smithsonian

“Harika… Cesur ve derinlikli… Everett ele aldığı araştırmaların çeşitliliğiyle evrensel ve ikna edici bir anlatı sunuyor. Bilişsel deneylerin inceliklerini anlatırken de kabilelerin ritüellerini ve dilbilgisine ilişkin teknik detayları anlatırken de konuya aynı şekilde hâkim. Çocukluk yıllarını misyoner eğitimci ebeveynleriyle Amazon ormanlarında geçirmesinin avantajıyla keskin kavrayışlar sunuyor (babası ünlü dilbilimci David Everett). Sayılar ufuk açan, yer yer de okuyucuyu şaşkına çeviren bir çalışma. Dilin kültürel bir icat olarak türümüzü şekillendirmekteki hayati işlevini ikna edici bir şekilde ortaya koyuyor.”

Vyvyan Evans, New Scientist

Sıradışı Beyinlerden Öğrenebileceklerimiz // Eric R. Kandel

Beynin fiziksel yapısı dünyayla ilişkilenmemizi nasıl etkiliyor? Beynimiz milyarlarca sinir hücresinin gönderdiği sinyallerle bilincimizi, duygularımızı, dili ve sanatı nasıl kodluyor? Olağanüstü karmaşıklıktaki bu ağ, biz olgunlaştıkça gelişen fakat yaşamımız boyunca sürekliliğini şaşırtıcı ölçüde koruyan benlik duygumuzu nasıl oluşturuyor?

Beyin biliminin öncülerinden Nobel ödüllü Eric R. Kandel bilinci ve benlik farkındalığını oluşturan karmaşık sinir ağlarında ortaya çıkan aksaklıkların otizm, depresyon, bipolar bozukluk, şizofreni, Alzheimer, Parkinson ve travma sonrası stres bozukluğuna nasıl dönüşebildiğini açıklıyor. Beyin biliminin bilişsel psikolojiyle, beynin de zihinle ilişkisini göstererek hem ortak insanlık deneyiminin sosyallik, benlik, hafıza, karar alma, yaratıcılık gibi pek çok yönünü var eden hem de kaygı, stres, bağımlılık gibi pek çok sorunun altında yatan mekanizmalara ve insan zihninin işleyişine ışık tutuyor.

Kandel, alanın meraklılarına psikiyatrik araştırma, tanı ve tedavi yaklaşımlarının tartışılacak pek çok yönüne de tanıklık etme fırsatı vererek beyin bilimini inşa eden keşif ve araştırmaların tarih boyunca kat ettikleri yolları, aksayan zihinsel süreçlerin biyolojik kökenlerini ve güncel tedavi yaklaşımlarını sistemli ve anlaşılır bir dille aktarıyor.

Tuhafı Aşma Zamanı

Kuantum Fiziğine Farklı Bir Bakış

Philip Ball

“Kuantum mekaniği ‘tuhaf’ görünebilir ama mantıksız değildir. Sadece yeni ve aşina olmadığımız bir mantık devrededir. Kavrayabilirseniz, yani kuantum mekaniğinin işte bu şekilde işlediğini kabul edebilirseniz, o zaman kuantum dünyası tuhaf görünmekten çıkıp farklı gelenek ve görenekleriyle, kendi güzel iç tutarlılığıyla bambaşka bir yer olur çıkar.”

Tuhafı Aşma Zamanı analojiler, metaforlar, imgelerle dolu kuantum anlatılarından farklı olarak, burada ve şimdi hakkındaki peşin hükümlerimizi sarsan, uzay ve zamanla dalaşan, dile dökemediğimiz, mantığımızı hiçe sayan kuantum dünyasının neden “tuhaf” olduğunu değil, neden bizim dünyamızın ona benzemediğini anlatıyor.

Kuantum kuramının nasıl işlediğini, hakkındaki klişeleri, yanlış yorumları, deneyimlediğimiz dünyanın sezgi karşıtı ilkelerini nasıl yarattığını, bizim gerçeklik, bilgi ve dille kurduğumuz ilişkilerin sınırlarını neden, nasıl zorladığını tartışarak bu kuramla birlikte bugüne kadar bildiğimiz bazı şeylerin artık neden geçerli olmadığını gösteriyor.

“Ball’un son derece kolay anlaşılır metni, günümüzde kuantum mekaniğinin temellerinin teoride nasıl ele alındığını tüm detaylarıyla gösteriyor. Tuhafı Aşma Zamanı’nın bu alanda okuduğum en iyi kitap olduğunu rahatlıkla söyleyebilirim.”

Margaret Wertheim, Washington Post

“Kuantum fiziği hakkında yazılmış son yılların en özgün ve ilgi çekici kitabı.”

Brian Clegg, Physics World

Devamını Göster

₺1,200.00

Satın Al Tüm Ürünler

• Dış Sitelerde Paylaş

Holografik Evren'in Bazı Problemleri...

Bu holografik ilkenin gerçek dünyada nasıl gerçekleştiğini henüz çözebilmiş değiliz. Örneğin, problemlerden biri, bildiğimiz tanımlarda Evren'in ya sonsuza kadar yaşaması ya da bir küre gibi veya bir video oyun ekranı gibi kendi üzerine kapanmasıdır; ki, bu durumda Evren kendisini sınırlayan bir yüzeye sahip olamaz. Şu halde, ortaya atılan bu ''Evren'i saran holografik yüzey''i nereye yerleştirebiliriz?

Buna ek olarak bir de fiziksel süreçler hemen burada, içinde bulunduğumuz Evren'in derinliklerinde, bizim insiyatifimizdeymiş gibi görünüyor. Yerleştirilmesi konusunda sıkıntı yaşadığımız bir yüzey üzerindeki bir şey, burada gerçekleşen olayları bir şekilde kontrol ediyormuş gibi de değil. Acaba holografi ilkesinin içerisinde ''düşsellik'' kavramına yer var mı? Yani, kontrol ve bağımsızlık duygusunun düşselliğine dair bir yorum var mı? Bu sorular, henüz cevaplanamamış, temel sorulardır.

Ancak 20. yüzyıl biterken, daha önceki sicim teorisyenlerinin görüşlerinden faydalanan Arjantinli fizikçi, Juan Maldacena, bu konu üzerindeki bulutları dağıtmaya yönelik bir atılım yaptı. Maldacena'nın keşfi, reel evrende holografinin işlevi konusuyla doğrudan ilişkili değildir. O, holografideki soyut kavramların, matematik yoluyla somut ve kesin hale getirilebildiği varsayımsal bir evren önerdi.

Maldacena, varsayımsal bir evreni, aşağıdaki şekilde gösterilen ve bir elma diliminin daha çok boyutlu bir benzeri olan, negatif eğriliğe sahip, dört büyük uzay boyutuna ve bir zaman boyutuna sahip olan bir evren üzerinde çalıştı.

Matematiksel standart çözümleme burada, bu beş boyutlu uzay zamanı çevreleyen yüzeyin, çevreleyen bütün yüzeylerde olduğu gibi, çevrelediği şekilden bir düşük sayıda boyutu olması gerektiğini gösterir: üç uzay boyutu ve bir zaman boyutu....

Yüksek boyutlu uzayları hayal etmek her zaman zordur; bu sebeple zihinsel bir örnek isterseniz, bir konserveyi gözünüzde canlandırabilirsiniz; üç boyutlu konserve suyu, beş boyutlu uzay-zamana, kutunun iki boyutlu yüzeyi ise hacmi çevreleyen dört-boyutlu uzay-zaman sınırına benzer.

Sicim kuramının gerektirdiği, fazladan kıvrılmış boyutları da ekledikten sonra Maldacena aslında, bu Evren'de yaşayan bir gözlemcinin tanık olduğu fiziğin (''konserve suyundaki'' gözlemci) Evren'i çevreleyen yüzeyde meydana gelen fizikle (kutunun yüzeyindeki fizik) tanımlanabileceğini gösterdi.

Ne kadar gerçekçi olmasa da, bu çalışma, holografi ilkesinin gerçekleştirildiği elle tutulur ve matematiksel olarak izlenebilir olan ilk örneği oluşturuyordu. Bunu gerçekleştirirken de tüm Evren'e uygulanan holografi kavramını da gün ışığına çıkarmıştı.

Kuramlar Arası "Çeviri"

Bir örnek vermek gerekirse, Maldacena'nın çalışmasında, ''hacim'' kavramı ve ''çevreleyen sınır yüzey'' kavramı, mutlak bir biçimde eşittir; diğer bir deyişle, biri birincil, diğeri ikincil değildir. Beş sicim kuramı arasındaki ilişkinin özüne çok benzer şekilde, hacim ve çevreleyen sınır yüzey kuramları birbirinin çevirisi gibidir.

Söz konusu çevirinin çarpıcı özelliği ise hacim kuramının çevreleyen yüzeyde tanımlanan eşdeğer kuramdan daha fazla boyuta sahip olmasıdır. Buna ek olarak hacim kuramı kütleçekimini içerirken (Maldacena bunu sicim kuramı kullanarak formülleştirmişti), hesaplamalar, çevreleyen yüzeydeki kuramın kütleçekimini içermediğini gösteriyor. Yine de bu kuramlardan birinde sorulan bir soru veya yapılan bir hesap, diğerindeki eşdeğer bir soruya veya hesaba çevrilebilir. Çeviri için sözlükten habersiz olan biri, bu soruların ve hesapların diğerleriyle kesin olarak hiçbir ilişkisi olmadığını düşünse de (örneğin çevreleyen sınır yüzey kuramı kütleçekimini içermediğinden, hacim kuramındaki kütleçekimiyle ilgili sorular, yüzey kuramında kulağa çok farklı gelen; kütleçekimi içermeyen sorulara dönüşürler).

Her iki kuramın gramerini, kurallarını ve diğer yapısal özelliklerini bilen biri, yani her iki kuramda da uzman olan biri, bunların ilişkisini fark eder ve karşılıklı gelen sorularla yine karşılıklı gelen hesapların sonuçlarının birbiriyle uyumlu olması gerektiğini anlar. Gerçekten de şimdiye kadar yapılan bütün hesaplar uyuşmuştur ve bu durumu destekleyen çok sayıda örnek vardır.

Ayrıntıları tam olarak kavrayabilmek biraz zordur; ama tema çok açıktır. Maldacena, sicim kuramı içinde holografinin gerçekleştirilmesinin varsayımsal olmasına rağmen sağlam bir yolunu bulmuştur. Kütleçekimi içermeyen belirli bir kuantum kuramının, kütleçekimini içeren ama bir fazla uzay boyutuyla formülize eden bir başka kuantum kuramının çevirisi olduğunu (ve ondan ayrılamaz olduğunu; tıpkı uzay ve zaman gibi) bulmuştur.

Bu görüşlerin reel evrene nasıl uygulanabileceğini bulmak için başlatılan yoğun araştırma programları varsa da, teknik sebeplerden dolayı elde edilen ilerleme yavaştır. Bununla birlikte, artık sicim kuramının, en azından bazı noktalarda holografi kavramını desteklediği bilgisine sahibiz. Kuramın bir formülizasyonundan eşdeğerine çevirisi sırasında yalnızca uzay-zamanın büyüklüğü ve yapısı değişmekle kalmaz; aynı zamanda uzay boyutlarının sayısı da değişebilir.

Bu ipuçları, giderek daha yoğun bir biçimde uzay-zamanın biçiminin, gerçekliğin temel bir öğesi olmaktan çok, fiziksel kuramın bir formülizasyonundan diğerine değişen, ikincil bir ayrıntı olduğu sonucunu işaret ediyor.

Tıpkı İngilizcedeki "cat" sözcüğü, Türkçe karşılığı olan "kedi" sözcüğüne çevrilirken, harflerin sayısı, sesli ve sessiz harflerin sayısının değişmesi gibi, uzay-zamanın biçimi (şekli, büyüklüğü, hatta boyutlarının sayısı), çeviri sırasında değişir.

Evren hakkında düşünmek için belirli bir kuramı kullanan herhangi bir gözlemciye göre uzay gerçek ve son derece temel görünebilir. Ama eğer aynı gözlemci kullandığı kuramın bir formülleştirilmesinden, eşdeğer olan bir başkasına geçerse, bir zamanlar gerçek ve temel olarak görünen şeyler de zorunlu olarak değişir.

Bu yüzden, eğer bu fikirler doğru ise (kuramcılar çok büyük miktarda destekleyen kanıtlar bulmuş olsalar da bu fikirlerin henüz kesin bir biçimde kanıtlanmamış olduğunu vurgulamamız gerekir), uzay ve zamanın temel olma niteliğini zora sokuyorlar.

Sonuç

Holografi ilkesinin gelecekteki araştırmalarda baskın rolü üstleneceğini söyleyebiliriz. Bu, sağlam kanıtlara dayandığı konusunda fizikçilerin üzerinde fikir birliğinde oldukları kara deliklerin temel bir özelliğinden (entropilerinden) kaynaklanıyor. Kuramların ayrıntıları değişiyor olsa bile, kütleçekiminin anlamlı bir tanımının kara deliklere yer vermesini bekleriz ve bu nedenle, bu tartışmanın itici öğesi olan entropi sınırları kalıcı olacak ve holografi uygulanacaktır. Sicim kuramının doğal olarak holografi ilkesiyle bütünleşmesi, ilkenin geçerli oluşunu destekleyen bir başka güçlü kanıttır.

Uzay ve zamanın temeli konusundaki araştırmaların bizi götürebileceği yerden ve virajın ardında bizi bekleyen sicim ya da M kuramı konusundaki değişikliklerden bağımsız olarak, holografinin kılavuzluk yapan bir kavram olarak kalmakta devam etmesini de bekleyebiliriz.

Teşekkür: Bu yazıyı katkılarından ötürü Vural Arı'ya teşekkür ederiz.