Soru & Cevap: Soru Sor, Cevap Al

Merhaba

Kuantum tünelleme, deneylerle gözlemlenmiş ve bazı teknolojilerde kullanılan gerçek bir kuantum olayıdır. Radyoaktif çekirdeklerin bozunmasında, Güneş’teki nükleer tepkimelerde, tünel diyotlarında ve taramalı tünelleme mikroskoplarında bu etkiden yararlanılır. Fakat burada anlatılan şey, parçacığın atomların arasındaki boşluklardan kendisine yol bulması değildir. Kuantum dünyasında elektron gibi bir parçacık yalnızca belirli bir noktada duran küçük bir bilye gibi davranmaz ve nerede bulunabileceğini gösteren bir kuantum durumu vardır. Parçacığın klasik fiziğe göre aşamayacağı bir enerji engelinin diğer tarafında bulunma ihtimali sıfır olmayabilir keza “Tünelleme” adı buradan gelir. Yani parçacık engeli delmez  kuantum özellikleri nedeniyle engelin öte yanında ölçülebilir. Atomların katı olması veya birbirini iki mıknatıs gibi itmesi de tam olarak doğru değildir. Maddenin sertliğini büyük ölçüde elektronlar arasındaki elektromanyetik etkileşim ve Pauli dışarlama ilkesi oluşturur. Bu kuvvetler elinizin duvarın içinden geçmesini engeller. İtirazınız insan ölçeğinde doğru bir sonuca ulaşıyor ve bir insanın bütün parçacıklarıyla birlikte duvarın ötesine tünellemesi pratikte imkansızdır. Çünkü vücuttaki sayısız parçacığın aynı anda, doğru konumlarını koruyarak tünellemesi gerekir ve bunun ihtimali akıl almayacak kadar küçüktür. Dolayısıyla kuantum tünelleme gerçektir insanın duvardan geçmesi ise teoride sıfır denmese bile gerçek hayatta gerçekleşmeyecek kadar ihtimal dışıdır. Saygılarımla.

Evet, bu kesinlikle bir şehir efsanesi değil. Tek seferde 30 tane çiğ acı badem yemek yetişkin bir insanı rahatlıkla öldürebilir, çocuklarda ise bu sayının üçte biri bile ölümcül sonuç doğurur.

Markette veya kuruyemişçide tükettiğimiz tatlı bademle acı bademi birbirine karıştırmamak gerekiyor. Acı badem, amigdalin adı verilen siyanogenik bir glikozit barındırır. Çiğ acı bademi çiğnediğiniz anda bitkinin kendi enzimleri ve sindirim sistemimizdeki mikroflora devreye girer, bu glikoziti hidrolize ederek serbest hidrojen siyanüre dönüştürür. Kabaca bir hesapla tek bir acı badem çekirdeği vücuda 1 miligrama yakın serbest siyanür salabilir. Yetişkin bir insan için 50 miligram civarındaki siyanür ölümcül dozdur. Yani 30 tane acı bademi mideye indirdiğinizde doğrudan ölümcül doza adım atmış olursunuz.

Klinik tabloda yaşanan durum tam anlamıyla hücresel düzeyde bir boğulmadır. Siyanür iyonları, mitokondrilerimizdeki elektron taşıma zincirinin kritik parçası olan sitokrom c oksidaz enzimini kilitler. Kanda bolca oksijen dolaşsa bile dokular bu oksijeni alıp kullanamaz, aerobik solunum durur ve dakikalar içinde devasa bir laktik asidoz gelişir. Ağır metabolik asidoz, bilinç bulanıklığı, nöbetler, koma ve kardiyovasküler kollaps birbirini izler. Acil servise zamanında yetişilmez, mide yıkanıp aktif kömür verilmez ve spesifik antidot olan hidroksokobalamin uygulanmazsa süreç kalp durmasıyla sonuçlanır.

Sosyal medyada veya aktarlarda bu çekirdekleri B17 vitamini gibi sahte isimlerle kanser savaşçısı veya mucizevi takviye diye pazarlayan alternatif tıp tüccarlarına sakın kanmayın. Tıp literatüründe B17 diye bir vitamin yoktur, o ambalajın içinde sadece ölümcül bir hücresel zehir vardır. Nöbette oksijen tüpü ve antidot peşinde koşarken o zehrin ne kadar doğal veya organik olduğunun hiçbir önemi kalmıyor.

Merhaba

Maddenin alıştığımız halleri dışında kalan bazı hallerinin erken evrenle doğrudan bağlantısı vardır. Büyük Patlama’dan sonraki ilk mikrosaniyelerde evren, atomların hatta proton ve nötronların bile oluşamayacağı kadar sıcak ve yoğundu. Kuarklar ile onları bir arada tutan gluonlar serbest biçimde bulunuyor ve kuark-gluon plazması denilen egzotik bir madde halini oluşturuyordu. Evren genişleyip soğudukça bu yapı protonlara, nötronlara, atom çekirdeklerine ve daha sonra atomlara dönüştü. Bose-Einstein yoğunlaşması ise genellikle parçacıkların son derece düşük sıcaklıklarda aynı kuantum durumunda toplanmasıyla meydana gelir. Bu nedenle aşırı sıcak olan erken evrenin ilk anlarının doğrudan Bose-Einstein yoğunlaşmasından oluştuğunu söyleyemeyiz. Lakin bazı kuramsal modeller, karanlık madde adayı olan aksiyonların evren soğurken Bose-Einstein yoğunlaşmasına benzer yapılar oluşturabileceğini öne sürüyor ve bu henüz doğrulanmadı. Laboratuvarda oluşturulan Bose-Einstein yoğunlaşmaları, genişleyen evrendeki kuantum alanlarının davranışını taklit etmek için de kullanılıyor. Buradaki benzerlik, evrenin gerçekten böyle bir maddeden yapılmış olmasının aksine, aynı matematiksel davranışların daha küçük ve kontrol edilebilir bir sistemde incelenebilmesidir. Dolayısıyla egzotik madde halleri Büyük Patlama’nın sebebi değildir ve fakat evrenin sıcak ve yoğun başlangıçtan bugünkü yapısına geçerken yaşadığı fiziksel evreleri anlamamızı sağlar. Evrenin tarihi yalnızca genişlemenin değil, aynı zamanda art arda gerçekleşen büyük hal değişimlerinin de tarihidir. Saygılarımla.

Covid-19 korkusunun temelinde, virüsün ölüm oranının yüksekliğinden ziyade biyolojik öngörülemezliği, asemptomatik yayılımı ve kontrol hissini tamamen sıfırlayan belirsizlik yatıyor. Mevsimsel gripten çok daha hızlı yayılan, kimde hafif bir soğuk algınlığı gibi geçip kimde yoğun bakım tablosuna yol açacağı baştan kestirilemeyen, bağışıklık sistemimizin daha önce hiç karşılaşmadığı bir patojenle yüzleştik.

Laboratuvarda genom dizilerini incelerken de filyasyon verilerini izlerken de en sarsıcı gerçek şuydu: Tehlikenin görünmezliği ve bulaş dinamiklerinin sinsiliği korkuyu katladı. Belirtisiz taşıyıcıların virüsü yayabilmesi, en yakınlarımızı bile potansiyel bir bulaş kaynağı haline getirdi. İnsan zihni bilinen ve elle tutulur riskleri tolere edebilir ancak soluduğunuz havada asılı kalabilen ve sevdiklerinize bilmeden taşıyabileceğiniz bir tehdit derin bir çaresizlik üretir.

Buna bir de modern çağın bilgi kirliliği ve sosyal medyadaki komplo teorileri eklendi. Her köşe başından fırlayan şarlatanların yaydığı zırvalar, medyadaki sansasyonel başlıklar ve sağlık altyapısının tıkanma ihtimali toplumdaki risk algısını uçuruma sürükledi. Araştırmalar da bu korkuyu besleyen ana etkenlerin doğrudan bireysel hastalık riskinden çok, sevdiklerini koruma telaşı, yoğun medya maruziyeti ve sağlık sisteminin sınırlarına dayanması olduğunu gösteriyor.

Kısacası bizi asıl dehşete düşüren şey virüsün mikroskobik varlığından ziyade, tanımsızlığı, sağlık sistemini kitleme kapasitesi ve alıştığımız güvenli dünya hissini bir gecede yerle bir etmesiydi.

Evet, bir türün evcilleşememiş olması, üzerinde yapay seçilim mekanizmasının işletilmesindeki biyolojik ve ekolojik engellerle doğrudan alakalıdır. Yapay seçilimin işleyebilmesi için bir popülasyonun insan kontrolünde nesiller boyu düzenli olarak hayatta kalması ve üremesi gerekir. Bu temel koşul sağlanamadığında, insanın belirli fenotipik özellikleri seçip sonraki nesillere aktarma şansı baştan ortadan kalkar.

Evrimsel biyolojide bu durum türlerin evcilleştirilebilirliği veya genetik yatkınlığı kavramlarıyla açıklanıyor. İnsanlık tarihi boyunca çevremizdeki binlerce yabanıl hayvan ve bitki türüyle temas ettik, fakat yalnızca çok küçük bir kısmı evcilleşebildi. Örneğin esaret altında çiftleşmeyen, panik tepkisi aşırı şiddetli olan, hiyerarşik sosyal yapısı bulunmayan veya çok yavaş büyüyen hayvanlar üzerinde yapay seçilimi sürdüremezsiniz. Çitaların veya ceylanların binlerce yıl boyunca yakalanıp saraylarda, bahçelerde tutulmasına rağmen köpekler ya da koyunlar gibi evcilleştirilememesi tam olarak bu esaret ve üreme bariyerinden kaynaklanır.

Güncel araştırmalar da bazı türlerin genetik ve fenotipik mimarisinin yapay seçilime yanıt vermeye doğuştan daha elverişli olduğunu gösteriyor. Fenotipik esneklik, özellikler arasındaki genetik bağlantılar ve mutasyon dinamikleri, insanın uyguladığı yönlendirici seçilim baskısının hedeflediği değişimi sağlayıp sağlayamayacağını belirliyor. Genomu bu tür yapay müdahalelere esneklikle yanıt veremeyen ya da üreme kısırlığı ve genetik çöküş yaşayan türlerde süreç ilerleyemiyor.

Üstelik evcilleşmenin başlangıcı genellikle insanın planlı yapay seçilimiyle değil, insan yerleşimlerine ve atıklarına yaklaşabilen bireylerin doğal seçilimiyle tetiklenir. Bu ekolojik eşiği aşamayan, insan varlığına davranışsal tolerans gösteremeyen bir türün üzerinde sonradan yapay seçilim uygulayacak bir zemin zaten oluşamaz.

Destenin en tepesindeki ilk iki kartın birbiriyle eşleşen bir çift olma ihtimali tam olarak 1/131, yani yaklaşık %0,76. Binde sekizden bile az bir oran, dolayısıyla şaşırmış olman gayet normal.

Matematiği aslında arkasında devasa pipeline'lar koşan karmaşık bir model gibi değil, oldukça yalın çalışıyor. Kartları gerçekten iyi karıştırdığını, yani rastgele ve uniform bir permütasyon elde ettiğini varsayalım. En üstteki birinci kartı açtığında eline ne geldiğinin hiçbir önemi yok. Destede artık 131 kart kaldı. O ilk kartın ikizi ise kalan o kartların içinde sadece bir tane var. Haliyle hemen altındaki ikinci kartın da onun eşi olma ihtimali doğrudan 1/131 olarak karşımıza çıkıyor.

Burada insan algısını yanıltan ve insana "nasıl oldu bu" dedirten asıl mesele, hedefi baştan koyup koymadığınla alakalı. Eğer soru "132 kartı kardıktan sonra destenin herhangi bir yerinde en az bir çift kartın üst üste gelme ihtimali nedir?" olsaydı, tablonun rengi tamamen değişirdi. Destede yan yana duran tam 131 çift pozisyonu var. Her bir pozisyondaki eşleşme olasılığı 1/131 olduğundan, deste boyunca beklenen komşu çift sayısı tam 1 çıkar. Poisson yaklaşımıyla baktığında, destenin herhangi bir yerinde üst üste iki eş kart görme ihtimalin yaklaşık %63,2 seviyesindedir. Yani rastgele bir karıştırmada destenin bir yerinde pişti yakalamak mucize değil, olağan akıştır.

Sen ise hedefi en baştaki ilk iki indexe koymuşsun. Tek seferde %0,76 olasılığı tutturmak, production ortamında ilk run'da denk gelen nadir bir edge case yakalamaya benziyor. Gün içinde desteyi defalarca karıştırıp oyun oynuyorsan, sample size büyüdükçe bu binde birlik anomalilerle canlı kanlı karşılaşman kaçınılmaz hale gelir.