Smolin'in Evrensel Doğal Seçilim Teorisi: Zaman Bir Yanılsama mı, Yoksa Gerçek mi?

Kanada’nın Ontario kentindeki Perimeter Teorik Fizik Enstitüsü kurucularından biri olan teorik fizikçi Lee Smolin, “zamanın doğası”nı anlamanın bilimin karşılaştığı tek ve en önemli mesele olduğunu söylüyor. Çünkü Smolin, Evren’in kendisini anlamaya yönelik girişimlerin başarıya ulaşması için zamanı kavramanın esas olduğunu düşünüyor. 

“Zaman”sız Fizik

Bilim insanları zamanın gizemini çözmeye yönelik çalışmalarda elbette ki bulundular; hatta sarsıcı bir sonuca ulaştılar da: Çoğu, fiziğin en başarılı kuramlarının zamanın var olmadığını kanıtladığı konusunda hemfikir. Ancak Lee Smolin’e göre bu fizikçiler, camiadaki genel kabullenişlerin ve soyutlamalarla ilgilenen matematiksel modellerin de etkisiyle zamanın doğasını göz ardı etme eğilimi içindeler.

Çok tartışma götüren “Zamanın Yeniden Doğuşu” (Time Reborn) adlı kitabında Smolin, bu düşünüşte ısrar etmenin tehlikelerine ve zamanın önemli bir temel olduğuna vurgu yapıyor. Eğer ki haklıysa zaman, Evren’in nasıl işlediği konusunda kilit nokta demektir. Ve tabii ki bizim varoluşumuzu açıklama girişimleri için de oldukça önemlidir. Smolin bu konuyla ilgili görüşlerini şöyle aktarıyor:

Zamanın bir yanılsama (illüzyon) olduğu konusundaki bilimsel görüş ürkütücü haldedir. Zamanın bir gerçek olmadığı yönündeki düşünüşlerin merkezinde, herhangi bir fizik kanununu ne olarak algıladığımız var. Genel kabule göre, Evren’de meydana gelen her şey yasalarla belirlenir. Yasalar mutlaktır. Zaman içerisinde değişmezler.

Smolin’in görüşünü biraz daha açıklamak adına buraya ufak bir ekleme yapalım. O, bilim insanlarının, doğa yasalarının tam olarak nereden geldiklerini (çıkış noktalarını) anlamadıklarını söylüyor.

“İyi güzel de, fizik kanunları, zaten bu değişmezlik özelliği sayesinde, geleceği öngörmede güçlü bir araç değil midir?” diye sorabilirsiniz. Elbette öyle. Dünya’nın şu anki konumunu yer çekimi kanunuyla hesaplayabilir ve milyonlarca yıl sonra gezegenimizin uzayda tam olarak nerede konumlanacağını pekâlâ öğrenebilirsiniz. 

Smolin’e göre, fizik kanunlarının değişmezliğinden kaynaklı ‘öngörülebilirlik’ zamanın olmadığı bir Evren resmi çiziyor. Şöyle ki fizik yasalarına göre, bir sistemin nasıl değiştiği ‘başlangıç koşulları’ ayarlarına ve onların dönüşümlerine bağlıdır. Bu noktada, zaman içerisindeki değişim (evrim) ikincil öneme sahiptir, yani bir nevi yasanın getirdiği yan üründür. (Bu durumu, bilgisayarda yaptığınız bir hesaplama işine benzetebiliriz. Parametreleri girersiniz ve bilgisayar uygun programı kullanarak size cevabı hemen bulur. Ancak bu noktada hesaplamayı yapan programın nasıl çalıştığı, yani süreç, önemsizdir ya da belki de ikincil öneme sahiptir.) 

İşte, zamanın bir yan ürün olarak görülmesi fikri Smolin’i bir hayli rahatsız ediyor. Ona göre, ‘zamansız’ gerçeklik görüşü, gerçekliğin doğasını açıklamada yetersiz ya da eksik kalıyor çünkü “Başlangıç koşulları ya da doğa yasaları nereden geliyor?” sorusunu tam netlikle cevaplayamıyor. O, aynı zamanda, kuantum fiziği ile genel göreliliği birleştirmek gibi büyük meselelerin çözümü için zamanın eksiksiz bir tanımının yapılması gerektiği görüşünde. 

Evren’in Büyüklüğü Karşısında Fizik Yasaları Çaresiz! 

300 yılı aşkın bir süre önce Isaac Newton evrensel kütleçekimi yasasını tüm Evren’e uygulamaya çalıştı ancak yasa, uzayın sınırsız ölçeğiyle başa çıkmaya çalışırken çöktü. Yine, bir yüzyıl önce Albert Einstein çok daha güçlü kütleçekimi kuramını, yani Genel Göreliliği, tüm Evren’e uyarlamaya çalıştı. Sonuç yine hüsran oldu. Böylesine güçlü bir kuram bile Büyük Patlama’yı açıklamaya yetmedi. 

1960’ların ortalarında Amerikalı iki teorik fizikçi John Wheeler ve Bryce DeWitt, küçük ölçekli evreni açıklamaya çalışan kuantum kuramını, gerçekliğe dair ne tür sonuçlar/kazanımlar elde edilebilir düşüncesiyle, büyük ölçekli evrene uyguladılar. Çalışmalar neticesinde, kuantum mekaniği ile genel göreliliği matematiksel olarak birleştirme girişimi olan “Wheeler-DeWitt Denklemi” ortaya çıktı ve bu yöntemde zamanın hiçbir işlevi yoktu. Smolin’e göre bu, “değişmeyen (statik)” yani sadece “var olan” bir Evren anlamına geliyordu. Elbette ki bu sonuç, Büyük Patlama’yla başlayıp genişleyen bir Evren gerçeğiyle taban tabana zıt bir durum oluşturuyor. Bir hayal kırıklığı daha! 

İşte tüm bu sebeplerden dolayı Smolin tüm bu uyuşmazlıkları çözebilecek tek şeyin, zamanı bir yan ürün olarak değil de bir “gerçeklik” olarak değerlendirmek olduğuna inanıyor. 

Bir Yanılsama Olarak Zaman

Yıllarını Wheeler-DeWitt Denklemi’nin ne anlama geldiği üzerine kafa yorarak geçirmiş bir teorik fizikçi olan Dr. Julian Barbour, Smolin’in tersine, zamanın bir yanılsama olduğunu söyleyenlerden. 1999 yılında yayınlanan “Zamanın Sonu” (The End Of Time) adlı kitabında Barbour, Wheeler-DeWitt Denklemi’nin zaman ile ilgili çıkarımlarının göz ardı edilemeyeceğini ve Evren’in “şimdi”lerden meydana gelen büyük ve statik bir dizi (tıpkı bir film makarasının üzerindeki fotoğraf kareleri gibi) olduğunu öne sürüyor. Böyle olunca, Evren’in işleyişine dair yapılan açıklamalarda zamanın bir değişken olarak ele alınması zorunluluğunun ortadan kalktığını söylüyor. Ayrıca Barbour, zamanın “aktığı” hissiyatını, beynimizin her bir fotoğraf karesini işleme tabi tutmasından ileri gelen bir kurgu olarak nitelendiriyor. 

Kısacası, ona göre, Evren’in gerçekliğinde zaman diye bir şey yok. Geçmiş ve gelecek, başlangıç ve son Barbour’un fiziğinde yer almayan kavramlar. Bu durumu “Tam sayıları düşünün. Her bir tam sayı aynı anda var olur. Fakat tüm asal sayı kümeleri ya da Fibonacci serisinin sayıları gibi bazı tam sayılar yapılar içinde birbirine bağlıdırlar.” sözleriyle ifade ediyor. Daha açıklayıcı olmak gerekirse, 3 sayısı 5 sayısının geçmişindedir, diyemeyiz. Benzer şekilde, yatağın üzerinden yere atlayan bir kedinin “şimdi”si de yere inmiş olan aynı kedinin “şimdi”sinin geçmişinde yer almaz. 

Barbour’un bu girişimlerini takdirle karşılayan ve hatta birtakım fikirlerini kendi görüşlerine de katan Smolin, Barbour’un görüşlerinin de, tıpkı önceki girişimlerde olduğu gibi, “zamansız” fizik yasalarının nereden geldiği sorusunu açıklayamadığını düşünüyor. 

Radikal Bir Fikir: Evrensel Doğal Seçilim

Smolin “Evrensel Doğal Seçilim” adını verdiği hipoteziyle bu can alıcı sorunun yanıtını bulmaya çalışıyor. Darwin’in doğal seçiliminin evrensel bir versiyonu olarak adlandırabileceğimiz bu düşüncede “üreme” ve “mutasyon” fikirleri evrenlere uygulanıyor. Hipotezin bel kemiğini ise Evren’deki en sıra dışı yapılardan biri olan “kara delikler” oluşturuyor. Dev yıldızların çökmesiyle oluşan kara delikler, ışığın bile dışarıya kaçamadığı çok güçlü kütleçekim alanları yaratmakla biliniyorlar. İçlerinde neler olup bittiği tam olarak bilinmese de, kuantum teorisinin getirdiği veriler dahilinde konuşacak olursak, kara deliklerin merkezleri tamamen farklı fizik kurallarının geçerli olduğu yepyeni evrenlerin (bebek evrenler) doğum yerleri olabilirler. 

“Evrensel Doğal Seçilim” düşüncesine göre, ne kadar fazla sayıda evren varsa, kara delik üretimi için uygun o kadar fazla sayıda evren var demektir. Kara delikler de, yukarıda bahsedildiği üzere, bebek evren yapımının gerçekleştiği yerlerdir. Smolin bu yeni evrenlerin, onların oluşumuna yol açan tek ebeveyn evrenden biraz farklı olacağını (bir nevi kozmolojik “mutasyon”a uğrayarak) düşünüyor. Doğa parametrelerinin az çok değiştiği bu bebek evren de, sırası geldiğinde (doğru koşullar oluştuğunda), “doğurganlık yeteneği” (kara delik oluşumuna izin verme) bakımından daha iyi veya daha kötü yeni bir evrenin doğumuna yol açabilir. Bu şekilde sınırsız sayıdaki evrensel evrimden sonra, bizim Evren’imizin kara delik oluşturmaya en uygun fizik kurallarıyla yönetiliyor olduğu sonucu ortaya çıkar. 

Smolin, bu evrensel evrime kanıt olarak ise kendi varlığımızı öne sürüyor. Bir kara delik, devasa büyüklükteki bir yıldızın kendi içine çökmesiyle oluşur. Bu yıldızlar ölmeden önce içlerinde, yaşam için gerekli olan karbon, oksijen, azot gibi elementleri yaratırlar. Bu çöküşün meydana getirdiği süpernova patlaması sonucunda da bu temel unsurlar uzaya saçılır. İşte o devasa yıldızlar olmasaydı, (yukarıda bahsedilen) evren oluşturan kara delikler de, evrimleşen fizik yasaları da olmayacaktı. Dolayısıyla bizler de var olmayacaktık. 

Evrensel evrim düşüncesine göre evrimin zamanla gerçekleşen bir olgu oluşu, zamanın da “gerçek” oluşunu gerekli kılıyor ve bu noktada, bilim camiasında Smolin’e bazı karşı çıkışlar başlıyor. Bunlardan bir tanesi Almanya, Köln Üniversitesinde bir teorik fizik profesörü olan Claus Kiefer’dan geliyor. Kiefer şöyle diyor: 

Bu düşünceleri (evrimleşen fizik yasaları, zamanın gerçek bir olgu oluşu), kısa ve öz söyleyecek olursam, hayli kurgusal buluyorum. Çünkü kara deliklerin yeni evrenler oluşturduğuna dair ortada hiçbir kanıt yok.

Bir “Zaman” Meselesi

Özetle Smolin, zaman içerisinde, birbiri ardına takip eden evrenler boyunca fizik yasalarının, sadece yeni evrenlerin doğum yerleri olan kara delikleri değil; aynı zamanda yaşamın temel yapı taşlarını üretmeye yönelik olarak da doğru koşulların oluştuğu bir noktaya doğru evrim geçirmiş olduklarını savunuyor.

Zaman, çoğu fizikçinin düşündüğü gibi bir yanılsama mı yoksa var oluşumuz kadar gerçek mi? Bunu sadece “zaman” gösterecek!