Atom Teorisi

İnsanlığın doğa ve evren hakkında gerçeklikleri keşfetmesi salt bilim veya gözlem yoluyla gerçekleşmez. Zira bilim ancak elde deney ve hesaplama yapabilecek bir teknoloji varsa bize kesin bir sonuç verebilmekteyken, gözlem de duyu organlarımız aracılığıyla bize bir bilgi sağlayabilmektedir. Oysa evren henüz duyu organlarımızla algılayabilme olanağı bulamadığımız ve teknolojimizin ölçümler yapmaya olanak tanımadığı birçok fenomenle doludur.  

İşte bu noktada çoğu zaman akıl yürütme devreye girer ve bazı fenomenler düşünce yoluyla bir teori haline getirebilir, hatta ispat edilebilir. 

Bunun çarpıcı bir örneği, antik Yunan felsefesinde ilk olarak Leukippos (M.Ö. 5. yüzyıl) ve Demoktritos (M.Ö. 460 – 370) tarafından savunulan ve maddenin gözle görülemeyecek kadar küçük ve bölünemez parçalardan oluşması gerektiğini ortaya koyan “Atom Teorisi”dir.
  

Eski çağ Yunan doğa filozofları arasında kabul edilen Leukippos ve onun atom teorisini daha kapsamlı ve sistematik bir hale getiren Demokritos’a göre bir madde, bölünmesi mümkün olmayan mikro parçacıklardan oluşmak zorundaydı.

Demokritos bu parçacığa “bölünemez” anlamına gelen “atomos” (ατομος) adını verdi. Evrende bulunan her şey bu atomların birleşmesinden meydana gelmekteydi ve doğada farklı maddeler bulunduğuna göre, bu maddeleri birbirinden ayıran etmen de onları oluşturan atomların çeşit ve kombinasyonlarındaki farklılıklar olmalıydı.

Böylece felsefe yoluyla antik çağlarda yapılan bir tespit, iki bin yıldan daha uzun bir süre sonra modern bilim tarafından doğrulanana değin gerçekliğe ışık tutmuş oldu. İnsanoğlu bunu sadece düşünce yoluyla ve sistematik bir akıl yürütmeyle gerçekleştirdi.  

Peki Leukippos ve Demokritos bu fikre nasıl varmışlardı? Aslında mantık son derece basitti. 

Eğer bir madde sonsuza dek bölünebiliyorsa, o maddenin sonsuz sayıda parçacıktan oluşması gerekirdi. Sonsuz sayıda parçacıktan oluşan bir maddenin büyüklüğü de sonsuz olmalıydı. Oysa madde sonsuz değildi, belli bir sınırı ve ağırlığı vardı. Demek ki maddenin bölünmesi esnasında öyle küçük bir parçaya gelinmeliydi ki, artık bu parçacığın bölünmesi mümkün olmamalıydı. İşte “atomos” bu parçacıktı.

İnsanın düşünce gücünü ve bir mantık silsilesi kurarak gerçekliğe ulaşabilme yetisini hafife almamak gerekir. Doğayı ve evreni bilimsel olarak çözümlemede bir sınır olmadığı (veya olsa bile o noktaya çok uzak olduğumuz gerçeği) göz önünde alınırsa, bilim insanlarının felsefeden yararlanması gereken halen çok şey olduğunu rahatlıkla söyleyebiliriz.

Kelebek Etkisi

Bilindiği üzere genel fizik kuramında tüm olgular determinizme dayalıdır. Eğer bir cismin hızı, konumu, ona etki eden kuvvetler gibi veriler belirliyse, gelecekte o cismin bulunacağı pozisyon rahatlıkla hesaplanabilir. Hatta cismin geçmişte nerede bulunduğu da aynı şekilde ve tam bir kesinlikle ölçülebilir. Böylece evrende geçmişte meydana gelmiş ve gelecekte meydana gelecek her olayı ve her konumu, elde yeterince veri olduğu sürece çözümlemek mümkündür.

Ne var ki kuantum mekaniği determinist anlayışı mikro dünyada çökertmiştir. Çünkü atom altı parçacıkların momentumları ve konumları aynı anda ölçülememektedir. Momentum tespit edildiğinde konumu belirleyebilmek, konum tespit edildiğinde ise momentumu ölçmek mümkün olamamaktadır. Her maddenin yapı taşı atomlardan oluştuğu ve evrenin başlangıcında kuantum yasaları geçerli olduğu için, bizler kuvvetle muhtemel geleceği belirsiz olan, olasılıklara dayalı indeterminist bir evrende yaşamaktayız.

Her ne kadar kuantum yasaları bize bu özelliğiyle olasılıklar için açık kapı bıraksa da makro dünyayı matematiksel modellerle hesaplamak, tümevarımcı bilim anlayışının ve doğayı çözümlemenin ana yöntemidir. 

Nitekim determinist kabullerden hareket eden Edward Norton Lorenz, 1950'lerde gerekli tüm verileri elde ederek (ısı, hava basıncı ...) uzun vadeli hava tahminleri yapabileceği bir modelleme oluşturma işine soyunmuştu. Görünürde her şey belliydi, fizik yasaları değişmezdi. Haftalar, aylar, hatta yıllar sonrasının hava tahminlerini ortaya dökmek için gerekli olan tek şey, doğru verilerin girildiği matematiksel bir modellemeydi.

Ne var ki bu çalışmanın sonunda bunun mümkün olmadığını kendisi bizzat gördü ve “Kelebek Etkisi” dediğimiz olguyu bilim dünyasına kazandıran kişi oldu.

Olay kabaca şundan ibaretti: Hava tahmini için ihtiyaç duyulan her değer başka verilere, onlar da daha küçük çapta diğer verilere bağlıydı ve bu bağıntı neredeyse sonsuza kadar gitmekteydi. Dolayısıyla mikro düzeydeki ufacık bir hareketlenme, mesela bir kelebeğin kanat çırpışının hava akımında yaratacağı etki, bir süre sonra tüm hava durumunda değişim yaratabilecek bir potansiyele sahipti.

“Çin’de bir kelebek kanat çırpsa Texas’ta fırtına çıkabilir” sözü buradan gelir. Bu nedenle uzun vadede meydana gelecek sonuçları hesap etmek olanaksızdır ve tahminlerde büyük sapmalar ortaya çıkabilir. Nitekim günümüzün bilgisayar destekli dünyasında bile beş günden daha uzun süreli bir hava tahmini bulmak pek mümkün değildir ve bu tahminler bile sıklıkla revize edilmektedir.

Kelebek Etkisi dediğimiz bu olguyu sizler de kendi hayatınızda mutlaka görmüş ve “şu tesadüf nasıl büyük bir değişime yol açtı, bu ufacık şey hayatımı nasıl da etkiledi” diye aklınızdan geçirmişsinizdir. Bu gayet normal, çünkü ilk bakışta önemsiz görünen oynamalar ilerideki büyük dinamikleri tetikleyebiliyor.

Öyleyse “bunu yapsam ne değişir, bu küçücük değişiklikle elime ne geçecek ki?” diye düşünmeden hayatımızda ufak değişiklikler yapmaya devam edebiliriz. Bazen bu ufak değişiklikler, tüm yaşamımızı etkileyecek biçimde bizi bulunmak istediğimiz noktalara yönlendirebilir. Hiçbir değişimi “Mikro” diyerek es geçmeyelim ve hayatımızda ufak çaplı değişiklikler yapalım, belki böylece ilerideki büyük adımlara ulaşabiliriz.

Tıpkı bir bilyeyi yuvarlamak gibi. Sadece bir derecelik bir sapma kısa mesafede hiçbir şey ifade etmez gibi görünür, ama uzun mesafede bu bilye öyle farklı bir yerde konumlanır ki arasak da bulamayabiliriz.