Kuantum Mekaniği Nedir? Atom Altı Parçacıkların Dünyası, Evren'i Daha İyi Anlamamızı Sağlayabilir mi?

Kuantum mekaniği, en küçük parçacıklarla ilgilenen fizik dalıdır. Fiziksel dünyada çok garip gibi görünen bazı sonuçlara yol açar. Atomlar ve elektronlar ölçeğine indiğinizde, nesnelerin günlük boyutlarda ve hızlarda hareketini ve davranışlarını tanımlayan klasik mekanik denklemlerinin çoğu işe yaramaz hale gelir. Çünkü klasik mekanikte nesneler, belirli bir zamanda, belirli bir yerde bulunur. Kuantum mekaniğinde ise nesneler, bunun yerine, bir olasılık sisi içerisinde bulunurlar; A noktasında bulunmalarının belli bir olasılığı ve B noktasında bulunmalarının da başka bir olasılığı vardır. Bu böyle, her bir durum için devam eder...

Üç Devrimci İlke

Kuantum mekaniği (KM), klasik mekaniğin matematiğinin açıklayamadığı deneylerin tartışmalı matematiksel açıklamalarından başlayarak, on yıllar boyunca gelişti. Bu, 20. yüzyılın başında, Albert Einstein'ın fizikte nesnelerin yüksek hızlardaki hareketini tanımlayan, ayrı bir matematiksel devrim olan görelilik teorisini yayınladığı dönemde başladı. Görelilik Teorisi'nin aksine, kuantum mekaniğinin kökenleri, herhangi tekil bir bilim insanına atfedilemez. Aksine, birçok bilim insanı, 1900-1930 yılları arasında kademeli olarak kabul ve deneysel doğrulama kazanan üç devrimci ilkenin temeline katkıda bulundu. Bu ilkeler:

Kuantumlanmış Özellikler

Konum, hız ve renk gibi belirli özellikler, bazen sayıdan sayıya "tek seferde sıçrayan" bir kadran gibi, yalnızca belirli ve tam sayılı miktarlarda ortaya çıkabilir. Yani kuantum mekaniği, bu tür özelliklerin düzgün ve sürekli bir spektrumda var olması gerektiğini ileri süren klasik mekaniğin temel varsayımına meydan okumuştur. Bilim insanları, bazı özelliklerin belirli ayarlara sahip bir kadran gibi "tek seferde sıçradığı" fikrini açıklamak için "nicelleştirilmiş" ya da "kuantumlanmış" terimini icat ettiler.

Işık Parçacıkları

Işık, bazen parçacık gibi davranabilir. Bu, ışığın sakin bir gölün yüzeyindeki dalgalanmalara benzer şekilde bir dalga gibi davrandığını gösteren 200 yıllık deneylerin aksine, başlangıçta sert eleştirilerle karşılandı. Işık, duvarlardan "sekmesi", köşelerde bükülmesi ve ve dalganın tepeleri ve çukurlarının toplanması veya kaybolması bakımından, dalgaya benzer şekilde davranır. Üst üste binen dalga tepeleri daha parlak ışıkla sonuçlanırken, birbirini iptal eden dalgalar karanlığa sebep olur. Bir ışık kaynağı, bir gölün ortasına ritmik olarak batırılan bir topa benzetilebilir. Yayılan renk, topun ritminin hızı ile belirlenen dalga tepeleri arasındaki mesafeye karşılık gelir.

Maddenin Dalgaları

Tüm bunlara rağmen madde, dalga gibi de davranabilir. Bu durum, elektronlar gibi maddelerin parçacıklar olarak var olduğunu gösteren 30 yıllık deneylerle ters düşmüştür.

Kuantumlanmış Özellikler Ne Anlama Gelir?

1900 yılında Alman fizikçi Max Planck, spektrum boyunca yayılan renklerin, kırmızı-sıcak ve beyaz-sıcak nesnelerin (ampul filamentleri gibi) ışıltısında dağılımını açıklamaya çalıştı. Planck, bu dağılımı açıklamak için türettiği denklemi fiziksel olarak anlamlandırırken, çok sayıda olsa da yalnızca belirli renklerin kombinasyonlarının, özellikle bazı taban sayılarının tam sayı katları olanların yayıldığını ima ettiğini fark etti. Renkler bir şekilde kuantumlanmıştı!

Bu, beklenmedik bir durumdu; çünkü ışığın bir dalga gibi davrandığı biliniyordu, bu da renk değerlerinin sürekli bir spektrum olması gerektiği anlamına geliyordu. Atomların bu tam sayı katları arasındaki renkleri üretmesini ne engelliyor olabilirdi?

Bu, o kadar tuhaf görünüyordu ki, Planck kuantumlanmayı matematiksel bir numaradan başka bir şey olarak görmüyordu. Physics World dergisinde 2000 yılında yayınlanan "İsteksiz Devrimci Max Planck" başlıklı makalesinde Helge Kragh’ın da dediği gibi:^[2]

Aralık 1900'de fizikte bir devrim meydana geldiyse de, kimse bunun farkında değildi. Planck de bir istisna değildi…

Planck denklemi, sonradan kuantum mekaniğinin gelecekteki gelişimi için çok önemli olacak bir sayı da içeriyordu. Bu sayı, günümüzde "Planck Sabiti" olarak biliniyor.

Kuantumlanma, fiziğin diğer gizemlerini açıklamaya da yardımcı oldu. 1907'de Einstein, aynı miktarda ısıyla maddeye etki edip başlangıç sıcaklığını değiştirdiğinizde, katı maddelerin sıcaklığının neden farklı miktarlarda değiştiğini açıklamak için Planck'ın kuantizasyon hipotezini kullandı.

1800'lerin başından beri, spektroskopi bilimi, farklı maddelerin "spektral çizgiler" adı verilen belirli ışık renklerini yaydığını ve absorbe ettiğini göstermiştir. Spektroskopi, uzak yıldızlar gibi nesnelerde bulunan maddeleri belirlemek için güvenilir bir yöntem olsa da, bilim insanları, neden her maddenin bu belirli çizgileri yaydığını henüz çözememişlerdi.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

1888'de Johannes Rydberg, hidrojen tarafından yayılan spektral çizgileri açıklayan bir denklem türetti, ancak kimse denklemin neden çalıştığını açıklayamadı. Bu durum, 1913'te Niels Bohr'un, Planck'ın kuantizasyon hipotezini Ernest Rutherford'un 1911'deki "gezegensel" atom modeline uyguladığında değişti: Böylece, elektronların, gezegenlerin güneşin yörüngesinde olduğu gibi çekirdeğin etrafında döndüğü varsayıldı.

Colorado Üniversitesi tarafından üretilen Physics 2000 sitesine göre Bohr, elektronların bir atom çekirdeği etrafındaki "özel" yörüngelerle sınırlandırıldığını öne sürdü. Elektronlar belirli yörüngeler arasında "sıçrayabiliyorlardı" ve bu sıçramanın ürettiği enerji, spektral çizgiler olarak gözlenen belirli ışık renklerine neden oluyordu. Kuantumlanmış özellikler sadece matematiksel bir numara olarak icat edilmiş olsa da, o kadar çok şeyi açıkladılar ki, kuantum mekaniğinin kurucu ilkesi haline geldiler.

Işık Parçacıkları Ne Demek?

1905'te Albert Einstein, ışığın bir dalga olarak değil de bir çeşit "enerji kuantumu" olarak hareket ettiğini tasavvur ettiği "Işığın Emisyonu ve Dönüşümüne Yönelik Keşifsel Bir Bakış Açısı" başlıklı bir makale yayınladı.^[1] Einstein'ın önerisine göre bu enerji paketi, özellikle de bir atom kuantumlanmış titreşim hızları arasında "sıçradığı" zaman, "yalnızca bir bütün olarak absorbe edilebilir veya üretilebilirdi"; yarım veya çeyrek absorbe edilemezdi veya bu şekilde "tam olmayan biçimde" saçılamazdı. Bu, birkaç yıl sonra görüleceği gibi, kuantumlanmış yörüngeler arasında bir elektron "sıçradığında" da geçerli olacaktı. Bu modele göre, Einstein'ın "enerji kuantumu", sıçramanın enerji farkını içeriyordu; Planck sabitiyle bölündüğünde, bu enerji farkı bu kuantumların taşıdığı ışığın rengini belirledi.

Einstein, ışığı tasavvur etmenin bu yeni yolu ile, Planck'ın tanımladığı belirli renkler de dahil olmak üzere dokuz farklı olgunun davranışıyla ilgili fikirler sundu. Işığın belirli renklerinin elektronları metal yüzeylerden nasıl atabildiğini de açıkladı, bu olay "fotoelektrik etkisi" olarak bilinir.

Ne var ki, Winnipeg Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Stephen Klassen, Einstein'ın bu görüşlerinde tamamen haklı olmadığını söyledi. Klassen, 2008 tarihli bir makale olan "Fotoelektrik Etkisi: Fizik Sınıfları İçin Olan Hikayeyi Düzeltmek" başlıklı makalesinde, Einstein'ın enerji kuantumunun bu dokuz olgunun tümünü açıklamak için gerekli olmadığını belirtmektedir. Işığın bir dalga olarak hesaplandığı belirli matematiksel işlemler, hem Planck'in bir ampul filamentinden yayıldığını söylediği belirli renkleri, hem de fotoelektrik etkisini açıklayabilir. Einstein, 1921 Nobel Ödülü'nü tartışmalı bir şekilde kazandığında, Nobel komitesi, özellikle enerji kuantumu kavramı üzerinde durmadan, yalnızca "fotoelektrik etkisi yasasının keşfini" ödüle dahil etmişti.

Einstein'ın makalesinden yaklaşık yirmi yıl sonra "foton" terimi, 1923’te bir elektron ışını tarafından saçılan ışığın renk değiştirdiğini gösteren Arthur Compton'un çalışması sayesinde, enerji kuantumunu tanımlamak için popüler hale geldi. Bu, ışık parçacıklarının (fotonların) gerçekten de madde parçacıklarıyla (elektronlar) çarpıştığını gösterdi ve böylece Einstein'ın hipotezi doğrulanmış oldu. Şimdiye kadar, ışığın hem dalga hem de parçacık gibi davranabileceği görülerek "dalga-parçacık ikiliği" kuantum mekaniğinin temeline yerleştirildi.

Madde Dalgaları?

Elektronun 1896'da keşfedilmesinden bu yana, tüm maddenin parçacıklar şeklinde var olduğuna dair kanıtlar yavaş yavaş toplanıyordu. Yine de, ışığın dalga-parçacık ikiliğinin belirtilmesi, bilim insanlarının maddenin yalnızca parçacık olarak davranmakla sınırlı olup olmadığını sorgulamasına neden oldu. Belki dalga-parçacık ikiliği madde için de geçerli olabilirdi?

Bu mantıkla önemli ilerleme kaydeden ilk bilim insanı, Louis de Broglie adlı Fransız bir fizikçiydi. 1924'te de Broglie, parçacıkların dalga benzeri özellikler gösterebildiğini ve dalgaların parçacık benzeri özellikler gösterebileceğini kanıtlamak için Einstein'ın Özel Görelilik Teorisi'nin denklemlerini kullandı. Daha sonra 1925'te, bağımsız çalışan ve farklı matematiksel düşünme yöntemleri kullanan iki bilim insanı, elektronların atomlarda nasıl döndüğünü açıklamak için Broglie'nin mantığını uyguladılar (bu, klasik mekaniğin denklemleri kullanılarak açıklanamayan bir olgudur). Almanya'da fizikçi Werner Heisenberg, Max Born ve Pascual Jordan ile birlikte çalışarak, bunu "matris mekaniği" denen bir yöntem geliştirerek başardı. Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger "dalga mekaniği" adlı benzer bir teori geliştirdi. Schrödinger, 1926'da İsviçreli fizikçi Wolfgang Pauli'nin, matris mekaniğinin daha eksiksiz olduğunu gösteren yayınlanmamış bir araştırmayı Pascual Jordan'a göndermesine rağmen, bu iki yaklaşımın eşdeğer olduğunu gösterdi.

Rutherford-Bohr atom modelinin yerini, her elektronun bir atomun çekirdeği etrafında bir dalga (bazen "bulut" olarak adlandırılır) gibi davrandığı Heisenberg-Schrödinger atom modeli aldı. Yeni modelin bir koşulu, bir elektronu oluşturan dalganın uçlarının buluşmasıydı. W.A. Benjamin tarafında 1981 yılında yazılan Quantum Mechanics in Chemistry kitabının 3. baskısında Melvin Hanna şöyle diyor:

Sınır koşullarının dayatılması, enerjiyi ayrık değerlerle sınırladı.

Bu koşulun bir sonucu, yalnızca tam sayıdaki tepe ve çukurlara izin verilmesidir; bu da bazı özelliklerin neden kuantumlandığını açıklar. Heisenberg-Schrödinger atom modelinde, elektronlar bir "dalga fonksiyonuna" uyar ve yörüngelerden ziyade "orbitallerde" bulunurlar. Rutherford-Bohr modelinin dairesel yörüngelerinin aksine, atomik orbitaller, kürelerden dambıllara ve papatyalara kadar çeşitli şekillere sahiptirler.

1927'de Walter Heitler ve Fritz London, atom orbitallerinin molekül orbitalleri oluşturmak için nasıl birleşebileceğini göstermek adına dalga mekaniğini daha da geliştirdi ve atomların moleküller oluşturmak için neden birbirine bağlandığını etkili bir şekilde gösterdi. Bu, klasik mekaniğin matematiği kullanılarak çözülemeyen bir başka problemdi. Bu içgörüler, "kuantum kimyası" alanının gelişmesine yol açtı.

Belirsizlik İlkesi

Yine 1927'de Heisenberg’in, kuantum fiziğine bir başka büyük katkısı oldu. Madde dalga gibi davrandığından, bir elektronun konumu ve hızı gibi bazı özelliklerinin "tamamlayıcı" olduğunu, yani her bir özelliğin kesinliğinin ne kadar iyi bilinebileceğine dair Planck sabiti ile ilişkili bir sınır olduğunu düşündü. "Heisenberg'in Belirsizlik İlkesi" olarak adlandırılacak bu ilkeye göre, bir elektronun konumu ne kadar kesin olarak bilinirse, hızı o kadar az kesinlikle bilinebilirdi ve bunun tam tersi de geçerliydi.

Bu belirsizlik ilkesi, günlük boyuttaki nesneler için de geçerlidir; ancak fark edilmez, çünkü kesinlik noksanlığı olağanüstü derecede küçüktür. Morningside Koleji'nden (Sioux City, IA) Dave Slaven'a göre, eğer bir beyzbol topunun hızı saatte 0,16 kilometre düzeyinde kesinlikle biliniyorsa, topun konumunu bilmenin mümkün olduğu maksimum kesinlik 0.000000000000000000000000000008 milimetredir.

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

₺1,140.00

Satın Al Tüm Ürünler

Geleceğe Adım Adım!

Kuantumlanma ilkeleri, dalga-parçacık ikiliği ve belirsizlik ilkesi, kuantum mekaniği için yeni bir dönem başlattı. 1927'de Paul Dirac, parçacıkları (fotonlar ve elektronlar gibi) altta yatan bir fiziksel alanın uyarılmış halleri olarak işleyen "kuantum alan teorisi" (KAT) üzerinde çalışabilmek için elektrik ve manyetik alanların kuantum anlayışını uyguladı. Kuantum alan teorisindeki çalışmalar, bilim insanları bir engelle karşılaşana kadar on yıl boyunca devam etti: Kuantum alan teorisindeki birçok denklem, sonsuzluk sonuçları elde ettiğinden, fiziksel anlam ifade etmeyi bıraktı.

On yıllık bir durgunluktan sonra, Hans Bethe 1947'de "yeniden normalleştirme" adlı bir teknik kullanarak bir ilerleme kaydetti. Burada Bethe, tüm sonsuz sonuçların iki fenomene bağlı (özellikle "elektron öz enerjisi" ve "vakum polarizasyonu") olduğunu ve elektron kütlesi ile elektron yükünün gözlemlenen değerlerinin tüm sonsuz sonuçların ortadan kalkması için kullanılabileceğini fark etti.

"Yeniden normalleştirme" girişiminden bu yana, kuantum alan teorisindeki doğanın dört temel kuvveti hakkında kuantum teorileri geliştirmek için temel oluşturmuştur:

1. elektromanyetizma,
2. zayıf nükleer kuvvet,
3. güçlü nükleer kuvvet,
4. kütleçekimi.

Kuantum alan teorisi tarafından sağlanan ilk içgörü, 1940'ların sonlarında ve 1950'lerin başlarında büyük adımlar atan "kuantum elektrodinamiği" (KED) aracılığıyla elektromanyetizmanın kuantum tanımıydı. Bunun dışında, 1960'lar boyunca "elektrozayıf teorisini" (EZT) oluşturmak için elektromanyetizma ile birleştirilen zayıf nükleer kuvvetin kuantum tanımı vardı.

Nihayet, 1960'larda ve 1970'lerde "kuantum kromodinamiği" (KKD) kullanılarak güçlü nükleer kuvvetin kuantum olarak tanımlamak mümkün oldu. KED, EZT ve KKD teorileri, birlikte parçacık fiziğinin Standart Modeli’nin temelini oluşturdu. Ne yazık ki, KAT henüz bir kuantum kütleçekimi teorisi üretemedi. Bu konudaki araştırmalar günümüzde sicim teorisi ve döngüsel kuantum kütleçekimi çalışmalarıyla devam ediyor.