Videonun ötesi
Video, “hiçlik” kavramını fiziksel ve felsefi açıdan ele alıyor; duyularımız, ölçüm araçlarımız ve modern fiziğin bulguları ışığında “hiçlik”e neyin dahil olup neyin olmadığını tartışıyor. Evrenin ve uzay-zaman dokusunun özellikleri, kuantum çalkalanmaları (sanal parçacıklar), vakum ve enerji- madde ilişkisi üzerinden hiçliğin mümkün olup olmadığına dair sorular ortaya konuyor.
Videodaki tanımlamaya göre hiçlik, duyu organlarımızla ve bilimin olası var olabilecek herhangi bir aracıyla tespit edilmesi teorik olarak mümkün olan her şeyi çıkardığımızda geriye kalan şey olarak düşünülebilir. Ancak konuşma boyunca vurgulandığı üzere "hiçlik" sadece maddeden, enerjiden, uzay-zaman dokusundan ve kavramsal/dilbilimsel tariflenebilen her şeyden arındırılmış bir şey olmalıdır; yani ne fiziksel içerik ne de ona bakıp tanımlayan bir bilinç, kavram veya dil kalmamalıdır. Bu yüzden hiçlik hem fiziksel olarak (madde, enerji, alanlar, uzay-zaman vb. yok) hem de kavramsal olarak tarif edilemez olmalıdır; bu da hiçliğin tanımlanmasını ve zihinde canlandırılmasını son derece zor veya imkânsız kılar.
Videoda anlatıldığı üzere duyu organlarımız (özellikle görme) bir şeyin varlığını tespit etmede merkezi rol oynar: Bir şeyi görebiliyorsak o şeyin var olduğunu, göremiyorsak var olmadığını söylemek çok daha kolay olur. Ancak varlık yalnızca görmeyle sınırlı değildir; örneğin sese neden olan basınç dalgalarını duymamız, dokunma hissiyle bir akışkanın bardağın içinde olduğunu anlamamız gibi diğer duyular da varlığı tespit edebilir.
Videodaki açıklamaya göre elektromanyetik spektrum, gözümüzün görebildiği çok küçük bir dalga boyu aralığını içerir; gözümüz spektrumun sadece küçük bir kısmını algılayabildiği için görünmeyeni bilimsel araçlarla (örneğin kızılötesi kameralarla) görünür kılabiliyoruz.
Videoda geçenlerle tanımlandığı üzere foton, elektromanyetik spektrumdaki ışık parçacığıdır; mesela sıvıdan saçılan fotonlar gözümüze ulaştığında o sıvıyı görürüz. Ayrıca 'kütlesiz fotonlar' ifadesiyle fotonların kütlesiz olduğu ve maddenin olmamasına rağmen (uzay-zaman dokusunda) uçuşabildikleri vurgulanır.
Videoda verilen örneğe göre kızılötesi kamera, elektromanyetik spektrumda gözümüzün göremediği kızılötesi dalga boylarındaki fotonları toplayıp bu frekansları kırmızı renge boyayarak görünür hale getiren cihazdır. Bu sayede örneğin bardağın içindeki kahvenin hacmini ve sıcaklığını görebiliyoruz.
Videodaki açıklamaya göre moleküller, atmosferde çok sayıda bulunan ve çeşitli gazları oluşturan atom topluluklarıdır; örneğin havadaki moleküllerin %78.08'i azot gazı (iki azot atomunun birleşmesi), %20.95'i oksijen gazı (iki oksijen atomunun birleşmesi), %0.93'ü argon, %0.04'ü karbondioksit (bir karbon + iki oksijen) gibi. Moleküller çok küçük oldukları için bir kutu içinde trilyonlarca hatta sekstilyonlarca sayıda bulunabilirler.
Videoda gösterildiği üzere vakum pompası, bir kap içerisindeki havayı emerek basıncı ve içindeki molekül sayısını azaltan araçtır. Örneğin anlatılan alet tekniğine göre kutunun içindeki havanın %99.9998'ini emebiliyor; ancak bu bile belli bir hacimde hâlâ katrilyonlarca molekül bırakır.
Videoda vakum, içindeki gaz moleküllerinin sayısının çok aza indirildiği ortam olarak anlatılır. Dünyada elde edilebilen en iyi vakumlardan biri CERN'deki hadron çarpıştırıcısının içidir; 27 km'lik çemberin içindeki vakum havadaki molekülleri çok yüksek oranlarda azaltır (nokta sonra 12 tane 9 kadar azaltma örneği verildi), ama o ortamda dahi yine milyonlarca molekül bulunabilir. Ayrıca uzayda, gezegenler arası, yıldızlararası ve galaksilerarası boşluklarda molekül yoğunluğunun nasıl azaldığı sayılarla açıklanır: Dünya–Jüpiter arası boşlukta bir küpte yüzler ila binler; yıldızlararası boşlukta onlarla yüzler; galaksilerarası boşlukta ise çok daha az (örneğin kübümüzde 1 molekülden az) olduğu belirtilir.
Videoda açıklanan şekilde CERN'deki hadron çarpıştırıcısı (27 kilometrelik çember) parçacıkları birbirine çarptırmadan önce yol üzerindeki havayı/diğer molekülleri büyük oranda uzaklaştırmak için son derece yüksek vakum ortamı kullanır; aksi halde parçacıklar hedefe ulaşmadan diğer moleküllerle çarpışır ve deney bozulurdu. Yine de bu inanılmaz vakumda bile örnek alınacak kadar hacimde milyonlarca molekül bulunabilir.
Videoda kuantum çalkalanma, boşlukta anlık enerji dalgalanmalarına ve bunun sonucunda ortaya çıkan sanal parçacıklara neden olan süreç olarak tanımlanır. Yani boş görünen vakumda bile kuantum kuralları gereği anlık enerji değişimleri olur ve bu dalgalanmalar kısa ömürlü sanal parçacıkların ortaya çıkmasına yol açar.
Videodaki anlatıma göre sanal parçacıklar, kuantum çalkalanmalarından doğan, adeta hiçlikten kısa süreliğine var olup sonra yok olan parçacıklardır. Modern fizikte bu sanal parçacıklar matematiksel modellerin (örneğin kuantum alan teorisinin) bir sonucu olarak karşımıza çıkar; mikroskopla doğrudan görülemeyebilirler ama var oldukları sürede Evren'deki madde ve enerjiye etki edebilirler ve teorilerle öngörülebilir/ölçülebilir etkileri vardır.
Videoda kısaca hatırlatıldığı üzere E=mc^2 formülü, kütle ile enerjinin birbirine denk olduğunu ifade eder: Kütle ve enerji birbirine dönüşebilir veya birbirlerinin eşdeğeridir; bu yüzden sadece maddeden kurtulsanız bile enerjiden tamamen kurtulmadıkça 'hiçlik' elde edemezsiniz.
Videoda tanımlandığı üzere sıcaklık, bir ortamdaki moleküllerin ortalama kinetik enerjisi anlamına gelir. Bu yüzden intergalaktik uzay gibi ortamlarda sıcaklık mutlak sıfıra düşmemişse, orada hâlâ enerji (hareket enerjisi) vardır; örneğin intergalaktik boşluklarda sıcaklık yaklaşık 1 Kelvin civarındadır.
Videodaki açıklamaya göre uzay-zaman dokusu, Evren'i tanımlayan ve genişleyen bir 'doku' olarak düşünülür; bu doku bir 'şey'dir ve içinde elektromanyetik alanlar, kütleçekim alanları, kuantum alanlar gibi öğeler bulunur. Ayrıca uzay-zamanın kendisinin de (örneğin karanlık enerji formunda) içkin bir vakum enerjisi olabilir.
Videoda özet olarak anlatıldığı üzere karanlık enerji, uzay-zaman dokusunun sürekli ve giderek hızlanan genişlemesine sebep olan en olası nedenlerden biridir; birçok fizisyene göre karanlık enerji, uzay-zaman dokusuna içkin bir vakum enerjisi gibi düşünülebilir.
Videoda bahsedildiği gibi elektron gibi parçacıklar artık 'somut bir top' gibi değil, olasılık bulutu (wavefunction) olarak tarif edilir: Elektronu bir top gibi modellerseniz atomun davranışlarını doğru tahmin edemezsiniz; olasılık bulutu modeliyle doğru sonuçlara ulaşırsınız. Yani parçacığın konumu ve diğer özellikleri ancak olasılıksal olarak tarif edilir.
Videoda geçen tanıma göre Feynman diyagramları, atom altı parçacıkların davranışlarını harika bir şekilde ifade eden ve teorilerin öngörülerini hesaplamada kullanılan matematiksel tariflerdir; sanal parçacıkların etkilerini ve etkileşimleri anlamada kullanılan başarılı matematiğin bir ürünüdür.
Videoda radyasyon, moleküllerin ara sıra ışıma yaparak etraflarına enerji (ışık, fotonlar şeklinde) saçmaları olarak anlatılır; kütlesiz fotonlar uzayda uçuşabildiği için galaksilerden gelen ışığı gözleyebiliyoruz.
Videoda açıklananlara göre 'uzay boşluğu' insanlarca genelde tamamen boş zannedilir ama aslında moleküller çok düşük yoğunlukta da olsa bulunur. Örneklerle: Dünya ile Jüpiter arası boşlukta bir 5 cm kenarlı küpte 625 ila 12.500 arası molekül; yıldızlararası (örneğin Güneş ile Alfa Centauri arası) aynı hacimde 12 ila 125 molekül; galaksilerarası (Samanyolu ile Andromeda arası) boşluklarda ise o hacimde çoğu zaman 1 molekülden az bulunur. Bu yüzden intergalaktik boşluklar gerçekten çok seyrektir ama tamamen boş değillerdir.
Gözle görünmeyen hava ve gaz molekülleri vardır; kutu fiziksel olarak boş değildir ve içinde büyük sayıda molekül bulunur.
En güçlü pompalar bile gazların tamamını uzaklaştıramaz; geride çok sayıda molekül kalır ve mutlak boşluk pratikte ulaşılamaz.
Uzay farklı ölçeklerde moleküller, fotonlar, radyasyon ve kuantum alan etkinlikleri içerir; sadece Dünya ortamına göre çok daha düşük yoğunlukludur, fakat tamamen boş değildir.
Karanlık bile bir algıdır ve bir şeyi tarif eder; gerçek hiçlik, algılayacak herhangi bir şey veya tarifi olmaması gereken bir yokluğu ifade eder, dolayısıyla karanlıkla eşdeğer değildir.
Kuantum alan teorisindeki vakum dalgalanmaları enerji korunumu ilkesiyle çelişmez; enerji korunumu kuantum seviyede daha karmaşık uygulanır ve sanal parçacıklar bu çerçevede anlaşılır.
Modern fizik modelleri (ör. olasılık bulutları, Feynman diyagramları) matematiksel olmalarına rağmen gözlemlenen olguları başarılı şekilde öngörür ve gerçeklik hakkında güvenilir bilgi sağlar; bu modeller gerçek olguların davranışını yansıtır.
Eğer Evren dışında bir şey varsayarsak, evren tanımını o şeyi kapsayacak şekilde genişletebiliriz; bu yüzden 'Evrenin dışında ne var?' sorusu kavramsal olarak karmaşıktır ve basit bir yanıtı yoktur.
Madde kaldırıldığında bile uzay-zaman dokusu, enerji biçimleri ve kuantum alan etkinlikleri kalabilir; ayrıca doğa yasalarının ve mantığın kavramsal durumunun tamamen ortadan kalkıp kalkmayacağı felsefi bir sorudur ve kesin olmadığını vurgular.
Basit bir tanımı yok; 'hiçlik' fiziksel olarak madde, enerji ve uzay-zaman dokusunun yokluğu ile birlikte kavramsal olarak da tarif edilemeyen bir durumu gerektirir, bu yüzden ulaşılması ve tanımlanması çok zor veya imkansızdır.
Hayır; gündelik anlamda gördüğümüz şeyler yoksa 'boş' sayıyoruz ama kutunun içinde hava gibi çok sayıda molekül ve çeşitli gazlar bulunur.
Hayır; en iyi pompalar bile havanın büyük kısmını alır ama geride hâlâ çok sayıda molekül bırakır; tam boşluk pratikte erişilmesi çok zor bir hedeftir.
Hayır; uzay farklı ölçeklerde farklı yoğunluklarda parçacık, foton ve radyasyon içerir; ancak galaksilerarası/ intergalaktik bölgeler çok düşük yoğunluklara ulaşır ve belirli küçük hacimlerde neredeyse hiç molekül olmayabilir.
Hayır; kütle-enerji eşdeğerliği ve uzay-zaman dokusunun kendisine ait enerji (ör. karanlık enerji) ile radyasyon ve sıcaklık varlığı yüzünden enerji tamamen yok edilemez.
Kuantum alan teorisine göre vakum dalgalanmaları sonucu sanal parçacıklar anlık olarak ortaya çıkar; bunlar doğrudan gözlemlenmez ama teorik etkileri ölçülebilir ve matematiksel modeller tarafından öngörülür.
Hayır; enerji korunumu kuantum ölçeklerde daha karmaşık şekilde işler ve sanal parçacıkların ortaya çıkışı enerji korunumunu ihlal etmez (konu daha detaylı kuantum mekaniği/alan teorisi bilgi gerektirir).
Eğer Evren dışında 'bir şey' varsa, o durumda Evren tanımını genişleterek o şeyi de kapsayacak şekilde yeniden tanımlamak mümkün olur; bu nedenle 'Evrenin dışında bir şey' ifadesi kavramsal olarak sorunludur.
Hayır; karanlıktan söz etmek bile bir görme, bilinç ve bir şeyin varlığını varsayar; gerçek hiçlik bu tür algısal veya kavramsal referansların hiçbirini içeremez.
Bu soru belirsizdir ve felsefi/temel fizik tartışması gerektirir: uzay-zaman yoksa bizim tarif ettiğimiz fiziksel yasalar işlemez gibi görünür, ama 'yasaların' tamamen yokluğu veya hâlâ kavramsal olarak geçerli olup olmayacağı tartışmalıdır.
Evrim Ağacı'nın çalışmalarını destekleyen kişiler arasında anıldı.
Evrim Ağacı'nın çalışmalarını destekleyen kişiler arasında anıldı.
Evrim Ağacı'nın çalışmalarını destekleyenler arasında anıldı.
Evrim Ağacı'nın çalışmalarını destekleyen kişiler arasında anıldı.
Videonun anlatıcısı; Evrim Ağacı'nın CEO'su ve Editör-in-Chief; Texas Tech University'de Ph.D. bilgileri verilmiş.
Feynman diyagramları ve kuantum alanları bağlamında, modern fiziğin matematiksel tarifleri örneği olarak anıldı.
Newton fiziği örneğiyle klasik fiziğin sezgisel doğası anlatılırken anıldı.
Söz takipçisi
Size bir başlangıç noktası vereceğini ve daha önceden hiçlikle ilişkili olarak gözden kaçırdığınız noktaları görmenizi sağladığını umuyorum. Buradan gidebileceğimiz çok fazla yön var, burada oralara girerek videoyu uzatmayacağım, dediğim gibi bu konuda videolar gelecek. O zamana dek, sizin ne düşündüğünüzü merak ediyorum.
Mesela uzay-zaman dokusunun sürekli genişlediğini, hatta giderek hızlanan bir şekilde genişlediğini biliyoruz. Buna sebep olan şey net değil; ama daha sonradan detaylıca konuşacağımız karanlık enerji, bunun en olası nedeni. Ama özetle karanlık enerji, uzay-zaman dokusuna içkin bir vakum enerjisi gibi.
Hayır, etmiyor; çünkü enerjinin korunumu yasası lisede öğrendiğimizden ve popüler medyada gösterilenden epey farklı işliyor. Bunu anlayabilmek için az önce sözünü ettiğim Feynman diyagramlarını okumayı öğrenmemiz falan lazım, şimdilik bunları başka videolara bırakıyorum. Kaçırmamak için yapmanız gerekeni biliyorsunuz.
Yani birçokları için artık "hiçbir şey" olan uzay-zaman dokusunun kendisinin de bir enerjisi var. Bakın, hiçliğe ulaşacaksak, uzay-zaman dokusundan neden kurtulmamız gerektiğini size hemen göstereyim: Bu animasyon, içinde hiçbir şey olmadığını düşüneceğiniz, sıfır madde içeren bomboş vakumda her ân yaşananı gösteriyor.
Bahsedebileceğimiz bir şeyler varken, hiçlikten bahsetmek çok zor. Hatta ilerleyen videolarda göreceğimiz üzere, hiçlik diye bir şeyin zaten var olamayacağını savunan bir akım bile var! İşi biraz daha beyin patlatan bir noktaya götürüp bırakacağım:
Eğer kaçırmak istemezseniz, mutlaka kanal bildirimlerini şimdi açın. Zaten açtıysanız da arkanıza yaslanın, çünkü bugün sizinle ilk defa bir şeyden değil, "hiçbir şey"den bahsedeceğiz. Evrim Ağacı'nın bütün çalışmaları Özgen Demiray, Tülin Mutlu, Kory Mobile ve Buğra Karamanoğlu gibi harika destekçilerimiz sayesinde mümkün oluyor.
zor. Hatta ilerleyen videolarda göreceğimiz üzere, hiçlik diye bir şeyin zaten var olamayacağını savunan bir akım bile var! İşi biraz daha beyin patlatan bir noktaya götürüp bırakacağım: Diyelim uzay-zaman dokusunu da sıyırdık ve kübümüzden çıkarıp attık.
Ama hiçliği hiç kendi başına ele almamıştık. Bu videoda onu yapacağız, ki bu sayede, ilerleyen videolarda daha büyük bir soruyu sorabileceğiz: Neden hiçlik yerine bir şeyler var? Değil mi, soruların sorusu!
OpenAI, Navier-Stokes Milenyum Problemi'ni Çözdü mü, Çaldı mı?
Özel Görelilik Ne Ayak?
Muhalefet Partileri Neden Kazan(a)mıyor?
Diğer Hayvanların da Evcil Hayvanı Olabilir mi?
Zaman Hakkında Ne Biliyoruz?
Yapay Zekada Durum Ne?