Bilimdeki en büyük 10 bilmece – Les 10 plus grandes énigme de la science

ScienceSonsuza tekerrür eden ilk şey nedir? Evrendeki “şey”lerin anlaşılmaz bir yapısı olsa da bilim, yaşamın temelinin herhangi bir büyü ya da el değilemeyecek bir şeye dayanmadığını ortaya koymuştur. Ancak bazen yine de bilimsel teoriler eski büyülerden temel alır. Bugün fizik de başlıca teorileri için kendine hala çözümlenememiş bazı bilmeceleri temel almıştır: zamanın yapısı, diğer evrenlerin varlığı, her şeyin başlangıcı ve bitişini, farklı gerçeklik olanaklarının nasıl olduğu… Gerçekliğin farklı taraflarını keşfederek daha yükseklere erişmesi için insanı omuzlarına alan bilim, seçkin bir merakın ürünüdür.

1- Neden bir şey vardır da hiçlik yoktur?

Neden bir şey kendisidir de bir başkası değildir? Bilim adamlarının baştan beri süregelen soruşturmalarında yaptıkları da budur: şeylerin nedenlerini bulmak,nedenlerin nedenlerini bulmak. Ancak bunun ardından asıl nedene ulaşılabilecektir.

Bu bağlamdaki uzak soruşturmaların aksine 18.yüzyılın başlarında filozof ve matematikçi Gottfried Wilhelm Von Leibniz düşüncesini “Neden bir şey vardır da hiçlik yoktur?”diyerek formüle etmiştir.

Elbette filozoflar ve teologlar düşüncelerini sorular üzerinden yapılandırır ancakbilim kimi zaman bu soruları aydınlatmakta güçlükler çekerler. Yine de bilginler bu durumu avantaja çevirmeyi bilmişler ve bilim dünyasına ışıktutacak sorular türetmişlerdir: Evren neden var olmuştur? Evrendeki her şeyi kapsayan şey nedir?

CEA bilim ve araştırma merkezi laboratuarları yöneticisi Etienne Klein’in de dediği gibi “Sorun, bilimin her şeyin kökeni olan şeyle ilgili hiçbir şey bilmemesidir.Aslında bu her şeyin kökeninde yatan temeli bilme isteği bir ihtiyaçtan gelir.Çünkü bunun ne olduğunu bilebilirsek diğer her şey bu ana prensip, yasa ya damadde üzerine yapılanabilecektir. “ Evrenin evrimiyle ilgili açıklıkla bilgiveren büyük patlama modeli de bu “ilk şey” konusunda tamamen sessiz kalıyor hatta neredeyse saniyenin (10 üzeri -44)de birinde gerçekleşen bu olay hakkında hiçbir bilgi vermiyor.

Öngörülenden daha fazlası

Bazı kuramsal alternatif fizik teorileri büyük patlamanın öncesi hakkında fikirler önesürüyorsa da hiç birisi ex nihilo -yoktan varoluş- ve yaradılış hakkında bir şey söylemiyor. Sicimteorisiyse önceki zamanlarla ilgili olarak, evrenin bizim büyük patlamadan itibaren bildiğimizin aksine dağınık bir düzeneğinin olduğunu söylüyor.

Sicim Kuramı

Fiziğin temel modellerinden biridir. Yapı taşı olarakStandart modelde kullanılan boyutsuz noktalaryerine tek boyutlu uzanıma sahip sicimler kullanılmaktadır. Bu temel yaklaşımfarklılığı, parçacıkları noktalar olarak tasvir eden modellerde karşılaşılanbazı problemlerden sakınılmasını sağlamaktadır. Kuramdaki temel fikir, gerçekliğin esas bileşenlerinin rezonans frekanslarında titreşen ve Planck uzunluğunda olan (10-35 m civarı)sicimler olduğudur. Sicim denilen yapıtaşlarını gözlemlememiz neredeyse imkânsız olduğu ve dolayısıyla bu teori büyük ihtimalle hiçbir zaman test edilemeyeceği için şu an fizikçilerin en çoktartıştıkları konulardan biri de, bu kuramın, fiziksel bir kuram mı yoksa yalnızca felsefi bir teori mi olduğudur.

Şuanda evreni açıklayan iki fizik teorisi var diyebiliriz: Birincisi, yıldızlar,galaksiler gibi çok büyük boyutlu maddeleri açıklayabilen, Einstein’ıngörelilik teorisi, ikincisi ise atomlar gibi çok küçük boyuttaki maddeleri açıklayabilen kuantum mekaniği. Bu iki teorinin ikisi de aynı evreni açıkladığına göre, ikisini bir teoride birleştirmek ve evreni bütünüyle anlamakmümkün olmalı. Ancak bu bugüne kadar başarılabilmiş değil. Eğer sicim kuramıdoğru ise bu iki teori birleştirilmiş olacak ve bu birleşim, şimdiden bilimtarihinin en büyük adımı olarak kabul ediliyor.

Ancak soruşudur: “Önceden önce ne vardı?” Ancak, sicim teorisi “her zaman var olan birevren” hakkında hiçbir cevap vermez. Öyleyse bu bilmeceyle ilgili bir diğer görüşü mü yorumlamak gerekiyor; bir şeyin var olurken hiçliğin neden olmadığını. İşte fizikçiler bu noktada rahat bir nefes alıyorlar çünkü bu bilgi kozmosta saptanmıştır. Bir şey var olmak zorunda değildir!

Biliminsanları, büyük patlamanın olağanüstü sıcaklık şartlarında gerçekleştiğini ve madde ve anti maddenin de pratikte eşit miktarda olduğunu düşünmektedirler.Bilim insanları madde ve anti maddenin etkileşim halindeyken birbirlerini parçaladıklarını ve bu sırada protonların serbest kaldıklarını bulmuşlardır.Bugün uzay fizikçileri, gözlemler ve eldeki verilere dayalı tahminler doğrultusunda, milyarlarca madde arasından birisinin anti maddeye karşı yaptığı düelloyu kazandığını düşünmektedirler.

CNRS, Nükleer Spektometri ve Kütle Spektometrisi Merkezi yöneticisi Gabriel Chardin bu durumu şöyle özetlemektedir: “Eğer bu teori esas alınırsa; evren, temelinde ne bir gezegen ne bir galaksi içeren bir boşluk olmak zorunda. Basitçe, fotonlar kardeş kıyıcısı madde ve anti maddenin karşılaşmasından geliyor.”

Gözlemlerin ardından bu, artık basit bir olay olmaktan çıkıp bir bilmeceye, bir soru yığına dönüşmektedir.

Antigravite var mıdır?

Başlangıçta madde anti maddeden çok daha fazla miktarda mı üretilmiştir? Eğer evetse,neden? Fizik, pozitif katalizörlerdeki madde ve anti madde asimetrisinden faydalansa bile, bu soruyu cevaplamakta yetersiz olduğunu itiraf ediyor. Aksi halde maddeyle etkileşime girmeyip anti maddeye dönüşen şey ne olabilir?Evrenin ücra bir köşesinde bir anti evren olabilir mi? Açıklığa kavuşmayan bubilmeceler bilim adamlarının akıllarında askıda kalırlar.

Bazı bilim adamları madde ve anti madde çarpışmasından kurtulan bir küme maddenin antimaddeyle beraber antigraviteye maruz kaldığını düşünüyorlar. Bu hipotezi testetmek için CERN’deki deneylerde anti hidrojen atomlarının gravite etkinliği gözleniyor. Eğer etkinliğin olumsuz olduğu kanıtlanırsa –bu, Newton’un tarihi çalışmasındaki elmaya tezat olarak bir anti elma yeryüzüne düşmek yerine bizlere göğü işaretedeceği anlamına gelir- bilim adamları madde ve anti maddenin birbirlerinin ilerlemesini engellediklerini ve karşılaşmaları sırasında birbirlerine tamamenkarşı koyamadıklarını söyleyebilecek. Yani birşeyin yoktan nasıl var olduğunu değil ama bir şey varken hiçliğin neden olmadığını açıklayacak.

2- Hayat nasıl başladı?

İnsanların başından beri sordukları bu soru belki de bilmecelerin en büyüğüdür. İnsanın yeryüzünde belirmesini neredeyse bütün uygarlıklar çeşitli şekillerde açıklamaya çalışmışlardır. Kimi uygarlıklar bunu mitlerle, kimileriyse ilahların sözleriyle yapmışlardır. Ancak bilimin bu soruyu kendine maletmesiyle birlikte soru işaretleri de 2 kat artar. Çünkü uzun zamandan beri ortada birbirine karşıt 2 tez vardır. Birincisi vitalizm, ikincisi kendiliğinden nesil.

19. yüzyıla kadar yapılan kimyasal çalışmaların hiçbirinde durgun görünen maddelerin içinde canlı yapılar olabileceği açığa çıkmamıştı. Ancak Pasteur çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük canlı yapılar olan mikroorganizmaların varlığını ve koloniler halinde yaşadıklarını keşfetti.

Hayatın kökeninin sanılanın aksine, çok da karmaşık olmayan bir yapıdan ortaya çıktığına inanılıyor. Peki, bu bilmecenin ipucunu nerede aramak gerekir? Bu ipucunu Dünya üzerinde keşfedilmiş en eski yaşam kalıntılarında mı aramalı?Elbette bu sorunun çözümünde bu fikirlerden yararlanılmıştır.

1980lerin sonunda kalker taşlarının içinde ilkel bakteri fosilleri keşfedilmiş ve bufosillerde 3,8 milyar önce Dünya üzerinde bulunan hayatla ilgili bilgiler vermiştir. (yani dünyanın oluşumundan 800 milyar yıl sonraki bir dönem) ancak keşfedilen bu eskil bakterilerin hayatın oluşumuyla ilgili bir kimlik ortaya koyduğu söylenemez çünkü yaşamın çağımızdaki formu ve bilinen kökenlerinin bucanlılarla hiçbir benzerliği yoktur. Öyleyse yaşamın kökleri nasıl bilinebilir?

Bu soruya paralel olarak bilim bir başka öneri sunmuştur: bir maddeden oluşmak. Peki, bu madde nasıl canlılık kazanmıştır? Atomlar ve moleküller bakteriye nasıl dönüşmüştür? Biyolog ve kimyagerler canlılığı sürdürebilecek koşulları ve hayatın temel taşlarını bulmak için on yıllardır bu soruyu soruyorlar. Bus oruya ilk cevap 1920 yılında Rus ve İngiliz biyokimyagerler Alexandr Oparineve John Haldene’den geliyor. Fikirleri şöyle: Yeni oluştuğu sıralarda mineral,su ve atmosfer bileşenlerinden başlayarak canlı moleküllerin bir arada durabilmesi bakımından, gerek sıcaklık ve basınç değerleri gerekse elektrik boşalmaları düşünüldüğünde Dünya’da cehennem gibi şartlar hüküm sürüyordu. Butespitse 1953’te genç Amerikan kimyager Stanley Miller tarafından ortayakonacak ciddi tahminlere olanak sağlıyordu. Çünkü su, amonyak, hidrojen ve metandaki elektrik yükleri tarafından sıcaklığı yükseltilip deforme edilmiş biryapı içerisinde proteinlerin yapı taşı,organik moleküller olan amino asitleri görmek büyük bir sürprizdi. 50 yıl boyunca bir çok bilim adamı bilinen 20 aminoasidi, glüsidi, lipidi, temel karbon ve şekerleri elde edene kadar bu konudaki deneyleri tekrarlayacaklardı. Kısacası, yaşam için gerekli her şey var görünüyordu.

Anahtar molekül RNA mı?

Çünkü artık yeni bir soru daha soruluyordu: protein ve nükleik asitlerin temel yapı taşıolan DNA ve RNA nasıl oluşmuştu? 1965’ten beri Sidney W. Fox proteinoid adınıverilen bir yapıyı elde ederek, bir çok amino asidi bir araya getirmeyi başardı. Ancak bu yapı, canlı organizmalar tarafından üretilen proteinlerden oldukça farklı ve onlara göre çok daha karmaşıktı. Ve genetik çalışmaları boyunca ortaya çıkan soruların üzerindeki örtüyü de kaldırmaya yetmiyordu.

Bilinen tüm canlılarda karakter aktarımını DNA’lardaki proteinlerle yapılır. Peki, ilk DNA’dan aktarılan karakteristik özellikler neydi?

İngiliz kimyager Leslie Orgel’ın 1960’tan beri süre gelen iddiasına göre bu bilmecenin anahtarı ne DNA ne proteinlerdi. Ona göre dünyada her şeyden önce var olan şey ve tüm bu bilmecenin cevabı olan anahtar, DNA ve proteinler arasındaki aracı olan RNA’ydı. Bu konuda RNA’nın 2 avantajı vardı: Birincisi kimyasal reaksiyonları kolaylaştırma kapasitesi-protein üretimi- ve ikincisiyse kendini kopyalayabilmesiyle karakter aktarımını yapabilmesi. Ve 1982 yılındabir RNA varyasyonu olan ribozomların keşfiyle beraber ilkel dünyanın bir RNA dünyası olduğu fikri de kuvvetlendi. RNA gerçekten de anahtar molekül olabilir miydi?

Sorun, DNA veRNA’nın yalnız olmayışlarıydı. Kanıtsa, kimyager Julius Rebek tarafından keşfedilen, nükleik asitler kullanılmadan kopyalama işlemine olanak sağlayan in vitroydu.Ancak kopyalama ve kataliz, canlıları karakterize etmek için çok da güvenilir değildi… Ve uzmanlar da bilinen 300den fazla canlı türünün bir arada yaşamaları noktasında neredeyse kayboluyorlardı. Ve bu canlı türleri arasında bir de ne canlı ne de cansız diyebileceğimiz virüsler vardı. Genel olarak hareketsiz duruyorlar ancak kendilerini kopyalayacakları zaman canlanıyorlardı. Virüsler genetik bilgilerin taşıyıcısı olsalar da bu bilgileri tek başlarına kopyalama yeteneğinden yoksundurlar. Tüm bu karmaşık yapılar içinde başlangıcın nereden geldiğini bulmak oldukça zordur.

Diyebiliriz ki,yeni keşifler yapılmadığı sürece hayatın kökeni gizemini bütünüyle koruyacaktır. Bugüne değin uzayda ya da dünyaya düşen göktaşlarında herhangibir organik maddeye rastlanmamıştır. Panspermia hipotezi doğru olabilir mi?Yaşamın kökü olan tohumlar evrene dağılmış bulunup dünyadaki yaşamın kökeni debu tohumlardan geliyor olabilir mi? Bu hipotez diğer birçok soruyu da peşinden sürüklüyor. Dünya dışı yaşam var olabilir mi? Eğer dünya dışı yaşam varsa bu yaşam nasıl bir formdadır? Bilim insanları bu yaşam formlarını bulup ortaya çıkartabilirler mi? Fosiller ve deney tüpleriyle sorularına cevap bulmaya çalışan bilime belki de asıl cevap teleskoplardan gelecektir.

3- Başka evrenler de var mı?

Bilinenden daha ötelere gitmek ve insan aklını sınırlayan bir örtüyü kaldırmak için bilim kendini uzaklara gitme ve diğer şeyleri bilme arzusuyla besler. Tüm düşüncelerimizin duyu verilerine indirgenebileceğini savunan ve bilimsel düşünceleri yayma isteğinde olan Fransız aydınlanmasının ünlü düşünürü Bernardle Bovier de Fontenelle de 18. Yüzyılın başlarında birden çok evren olduğununhayalini kurmuştur. Peki insanlık daha uzaklara gidip yeni evrenler keşfedebilir mi?

Bilime önderlik yapıp evrene farklı bir gözle bakarak onu inceleyen filozof Anaximandros, eğer milattan önce 7. yüzyılda kafasında bu başka evrenlerin varlığı fikrini canlandırsaydı şüphesiz 20. Yüzyılı beklemek zorunda kalacaktı. Çünkü evrenin yaratılışını inceleyen bilim olan kozmogoni ancak 20. yüzyılda keşfedilmiştir.Ve daha uzaklara gidip sınırlarımızı aşabilmemiz için öncelikle kendi evrenimizi yeterince tanımamız gerekir. Ve bilim adamları da ancak son yüzyılda fizik teorilerindeki gelişmeler sayesinde kendilerinde diğer evrenlerin varlığıyla ilgili konuşma hakkını buldular. Ancak yine de insan algısının ötesindeki şeyin ne olduğunu anlamak için eldeki veriler çok azdı. Ve bugün de bazı fizikçiler diğer evrenlerin saklı olduğuna inanıyorlar. Bazı fizikçilerin öngörüleriyse kara delikler arasında paralel evrenleri birbirine bağlayan köprüler olduğu yönünde. Bunların yanı sıra yaşadığımız evrenin diğer evrenler arasındaki bir kürecikten başka bir şey olmadığını düşünen bilim adamları da yok değiller…

Karadeliklerin ardından

Eğer varlarsa yeni dünyaları üzerinde taşıyan şey nedir? Fiziğin dayanağı nedir? Rölativite teorisinden başlayarak evrenimizin sonsuzluğunu sürdüren şey nedir? Grenoble kozmoloji ve atom altı parçacıkları araştırma laboratuarından Aurélien Barrau’nun deyimiyle; “Bizim evrenimiz her türlü olasılık hesabının üzerinde gerçekleştirildiği gülünç bir adacıktan başka bir şey değil” . açıkça söylemek gerekirse evren hakkındaki tüm olasılıkların kendilerine uygun bir yerbuldukları takdirde gerçekleşmeleri mümkün. Mesela teleskoplarımızla birdenbire yeni evrenler keşfedip oralarda bizim zıttımız canlı formları keşfedilebilir.Ancak tüm bu olasılıklara rağmen yine de evreni sonsuz diye tanımlamak mümkün değil. Kuantum mekaniği bu konuda kendi adına ne söylüyor? 1950lerde Amerikan fizikçi Hugh Everett tarafından ortaya atılan paralel evrenler düşüncesi. Hugh Everett’in ardından tüm kuantum sistemleri de evreni boşlukta sallanan bir yapı olarak görüyor.

Ancak yine de en çok merak uyandıran düşünce birden çok evrenin varlığıdır. Ve şüphesiz bu fikir de kökenlerini devamlı genişleyen bir evren fikri ve sicim teorilerinde bulur. Aurélien Barrau bu durumu“ Tasarılardan ilki genişlemekte olan birçok evrenin varlığını, ikincisiyse her evrenin onlarcası arasından kendi fizik kurallarıyla işlediğini söylüyor.” diyerek özetliyor. Ancak bize bu teorileri açıkça sunan hiçbir kanıt yok.

Bizler Dünya’yı evrenin merkezine koyarken, bilim evrenin hiçbir özelliğini sorgulamaktan kaçınmıyor.

4- Yumurtadan tavuğa nasıl geçildi?

Aristo zamanından M.Ö 4. yüzyıla kadar yumurtalar içlerindeki civcivlerin gelişimini gözleyebilmek için kırıldı. Yumurtanın içindeki gelişimin oluşması için dişi ve erkek arasında bir etkileşim olduğu düşünülüyordu. Peki, bunun ardından oluşan şey neydi? Embriyologlardan tıpçılara kadar bilim insanları döllenmenin ardındaki sırrı çözmek için araştırmalar yaptılar. Bu araştırmalarla yapılan keşiflere rağmen hala büyük soru işaretleri vardı ve hayatla ilgili 2. büyük sır kendini gösteriyordu.

Bu konuda uzun zamandır ortada olan 2 tez vardı. Aristo’nun savunduğu sıralı oluş ve aynı çağda türeyen bir diğer düşünce olan önoluş. Son varsayıma göre birey bir yumurta, bir tohum, bir ebeveyn içinde zaten oldukça küçük bir boyutta vardır.Başlangıçta embriyo biçimsizdir ancak sonradan gelişimi boyunca tamamlanır ve son halini alır. Doğa bilimcilerin spermozitler ve yumurtaların döllenmedeki rollerini keşfetmeleri için 18. yüzyılı beklemek gerekir. Döllenmenin gerçekleşmesi için yumurta ve spermozitler birleşir. Ve böylelikle oluşan tek bir hücre kendinden 100.000 milyar(yetişkin bir insandaki yaklaşık hücresayısı) hücrenin meydana gelmesine sebep olur. Yumurtadan tavuğa nasıl geçildiği sorusu şüphesiz bilim için başdöndürücü bir niteliktedir.

Dokuların keşfi

Dokuların keşfi19. Yüzyılın ortasına denk gelir. Bilimdeki gelişmeler, mikroskoplar ve yeni boyama teknikleri sayesinde embriyoloji deneylerinde aşamalar keşfedilmiştir.Ardından embriyologlar bu oluşumun sırasını ortaya koydular. Bu oluşum için öncelikle segmentasyon gerçekleşir. Bu süreçte yumurta 3 simetri eksenine ayrılır.(yukarı-aşağı, ön-arka, sağ-sol) organogenezin ortasında yer alıp organları meydana getirir. Bu, tüm hayvan türleri için ortak ve değişmezdir ve görüngüsel bir başarıyla bu süreçler birbirini izler. Bu süreç bilim için oldukça büyüleyici ve gizemlidir. Bu büyük oluşuma yön veren şey nedir? Bu düzen birtesadüfün ya da basit bir mekaniğin sonucu mudur? Bu bilmecenin üzerindeki örtü kalkınca sorular yeni bir boyut kazanacaktır.

Genler ne söylüyor?

Sorduğumuzsorulara cevaplar 20.yüzyılı sarsan genetik devrimdeki gelişmelerden gelebilirmi? Homojenezin keşfi bu konuyu birdenbire aydınlatacak bir etki yarattı.Genleri şifreleyip düzenleyen proteinler embriyonun meşhur simetri eksenine yerleşmesini de sağlıyordu.

Genetik alanındaki gelişmelerde büyük aşamalar kaydedildi. 1977’de genetik manipülasyonun uygulandığı bakteriler insanda büyümeyi inhibe eden hormonu ürettiler. 1978’de genetik parmak iz keşfedildi. Peki, bunlar ve onlarcası sorulan bilmecelere cevap oluyor mu? Kesinlikle hayır. Çünkü sadece 250.000genle evreni açıklamak ve tüm sorulara cevap bulmak mümkün değil. Zira her gen içinde bambaşka bir sırrı barındırıyor.

Gen kodları tek başlarına bir anlam ifade etmezken, koordinasyon sağlayıp birleştiklerinde anlam kazanıyorlar. Her bir hücrenin hayatının devamı için hücrenin içindeki milyarlarca genin birbirleri ve komşu hücrelerdeki diğer genlerle etkileşimleri gerekiyor. Aynı zamanda dış şartların da genler üzerinde büyük etkisi var.Örneğin bir amfibi embriyosunun dişi ya da erkek olarak gelişmesi yalnızca sıcaklığa bağlı.

Genlerdeki komutlar da devamlılık için önem sahibi. Örneğin gelişigüzel verilmiş bir komut yeni bir kan damarı üretimi başlatabileceği gibi hücrenin kendini yok etmesine de sebep olabilir. Ancak genler raslantıya olanak vermeyecek bir muazzamlıkta işliyorlar.

Tüm bu bilinenlere rağmen hala ortada büyük sorular var. Mesela, embriyonun bu yapısı nasıl işliyor? Bu, içinde hangi mekanik, fiziksel ve kimyasal yapıları barındırıyor? Tüm bu yapılar hangi noktada harekete geçiyor?

Keşifler günden güne birikse de, insanlık tüm bu bilmeceler karşısındaki derin bilgisizliğini hala korumakta.

5-Bilinç nedir?

Bir şeyin varlığından daha kesin olan şey ne olabilir? Daha basitçe sormak gerekirse varlığın kanıtı kanıtlanabilir mi? 17.yüzyılda Descartes Latince “cogito ergosum”la bunu şöyle anlatıyor. “Düşünüyorum öyleyse varım.” Kesin bir yargıya varabilmek düşünce kapasitemizin sonucu mudur? Bu bağlamda düşünenler kimlerdir?

Filozoflar,Descartes’in öğrencileri ve itirazcıları yüzyıllarca bu soruyu cevaplamaya çalıştılar. Aynı zamanda bilim de bu bilmeceyi kendine mal etti. Peki, sonuç neoldu? bu soruya bir cevap bulunamasa da bilim; birey ve bilinci arasında bir bağ dokuyup olguların dayanakları olduğunu kabul etti. Bu dayanaksa bilinçti.Bilim adamları için her tanım yeni bir soruyu da beraberinde getirir. Bilincin ardındaki sır neydi? 19.yüzyıl psikologlarına göre cevap bilinci en iyi bilenlerin yani insanların yanında aranmalıdır. O halde psikologlar içe bakışa güveneceklerdir. Ancak psikolojinin tutarsız bilgiler verebilecek bir şeyle bireylerin psişik yaşamlarını anlatmaya çalışması bilimsel yönteme bütünüyle aykırıdır ve bu çaba bilim adamını tatmin etmez. Zira bilim, bilinç üzerine tutarlı ve doğru bir teori oluşturabilmek için objektif fenomenlerin peşindedir. Öyleyse bu konuyu çözüme kavuşturabilmek için soruya farklı biryöntemle yaklaşmak gerekir.

Sinir ağı

Ve bu yöntem1960’larda belirmeye başlayacaktır. Fikir nedir? Bilincin oluşumunun başlangıcındaki zihinsel seyrin ne olduğunu anlamaktır. Bu alanda gelişme sağlayabilecek birdiğer şeyse sinirsel görüntü fonksiyonlarını ortaya çıkartmaktır. Peki ama bufonksiyonların gerçekleşme anı nasıl yakalanabilir? Bu deneylenebilir mi? Bugün artık beyinde bir uyarının ardından neler olduğunu görmek mümkün. Bu konuda 1998’den beri yapılan deneyler sonucunda “evrensel algı çalışma alanı”diyebileceğimiz bir algı oluşumu modeli ortaya çıktı. Bu modele göre sinir ağımız birbirinden farklı iki düzene sahip. Bunlardan ilki beyindeki küçükdolaşımlar. Bunlar zihinde bilinçsiz anlarda oluşan görüntüleri zihne işlemekte uzmanlaşmışlardır. Diğeri ise yaptığımız şeyleri ve tecrübelerimizi her bir an boyunca zihnimize işleyen ikinci bir düzendir. Bu masif çoklu etkileşimsayesinde çok sayıda işleyici birbirleriyle etkileşime geçerler. Ancak ikincisi her zaman işlemez. Çünkü her işleyici kendi bilgisini algıda daha belirgin biryere yerleştirmek için diğerleriyle yarış halindedir. Zihinde bir bilginin yeredebilmesi için birçok faktör önem taşır. Eski bilgiler, bunların bizde yaptığı çağrışımlar, çalışmalarımız, ilişkilerimiz…

Peki, verilen bu modellerle bilincin nasıl oluştuğu açıklanabilir mi? Nörobiyologların çalışmaları belki de ileride bizleri bu konuda aydınlatabilecek.

Birküme etkileşim

Bu sorular biryana bilinç çalışmalarında merak edilen bir diğer şey de şudur; sinirseletkinlikler nasıl kişisel tecrübelerimize eşlik ederler? Avusturyalı filozofFranck Jackson bununla ilgili şöyle bir düşünce belirtir. “Marie isminde hiçbir rengin olmadığı bir dünyada yaşayan ve işi renklerin mekanizmalarını anlamak olan bir nörobiyolog düşünün. Marie hiçbir zaman kırmızı rengini görme deneyimini yaşamayacak ancak bir miktar detayla beraber kırmızı renginin temel özelliklerini bilecek. Bu şartlar altında Marie, ilk defa kırmızı bir gül gördüğünde yeni bir şey öğrenmemiş mi olacak?”

Amerikalı filozof Thomas Nagel’se bu konuyla ilgili düşüncelerini şöyle belirtmiştir; “Bilincin,maddesel temeliyle olan zorunlu ilişkisini görmek için,bilincimizin öznelimizden kaçamayız. Öznelliğimize yönelik açılım adına bir zorunluluktan söz etsek bile öznellikle nörofizyolojik görüngüler arasında bir zorunluluk olamaz. Zaten öznelliğin içindeyiz.”

6- Dünyamız nicemsel (kuantik) midir?

Neden aynı anda iki yerde olamıyoruz? İnsanın her yerde aynı zamanda olma isteği çok eskilerden gelir. Bu soruyu cevaplayabilmek için fizikçiler küçük parçacıklar üzerinde çalışmalar yaparlar. Aradıkları şey maddenin aynı anda birden çok yerde olabilmesidir.

Bir atomun içinde, örneğin işler halde olup çekirdeğe milimetrenin on milyonda biri uzaklıkta bulunan bir elektronu düşünelim. Çekirdeği kuşatan bir bulutun içinde nerede olduğu tam olarak bilinemeyip tahmin ediliyor. Kuantum mekaniğine görebir diğer tanımsa 20.yüzyıl başlarında ortaya konan süperpozisyon ilkesi.Süperpozisyon İlkesi, Lineer Cebir´deve Mekanik´te, bir lineer sistemde sistemin lineer çözüm kombinasyonları aynı lineer sistemin çözümüdür şeklinde ifade edilen ilkedir.Süperpozisyon ilkesine göre, vektör alanlarında,belli bir yer ve zamanda iki veya daha fazla vektör bir noktaya etkiyorsa,vektörlerin meydana getirdiği yer değiştirmelerin aritmetik toplamı toplam yerdeğiştirmeye eşittir. Nicem fiziğinde Heisenberg’in Belirsizlik İlkesine göre de, bir parçacığın momentumu ve konumu aynıanda tam doğrulukla ölçülemez.

Eğer nicemsel bir dünyada yaşıyorsak denilebilir ki gerçeklik tek değil çoklu bir yapıya sahiptir. Ve bu da bütünüyle baş döndürücüdür!

Başdöndüren gizem

Parçacıkların dünyasını anlatmak konusunda bu bilmece fizikçiler için sinir bozucu bir halde gizemini korumaktadır. Çağımızda bu bilmece birçok yeni soruyu da beraberinde getirir. Nicemsel bir dünyada yaşıyorsak gerçeklik çokluk bir yapıdaysa veya bir başka deyişle birden çok dünya varsa nasıl tek bir doğa olabilir?

Fizikçi Erwin Schrödinger’e göre bu şu örnekle kavranabilir. Sağlıklı bir kediyi hava alabilen bir kutu içine koyalım. Kutuda zehirli bir gaz şişesi bulunsun ve bu gazın şişeden salınmasını sağlayacak mekanizma, bozunma yarıömrü 1 saat olan bir radyoaktif parçacık ile kontrol edilsin. Bu mikroskobik parçacığın davranışını ancak kuantum mekaniği ile ifade edebiliriz, fakat şimdi makroskobik bir sistem olan kedinin kaderi de artık parçacığın davranışına bağlanmış oluyor. Schrödinger’in iddiasına göre 1 saat sonunda kedinin canlı ve ölü olma olasılıkları eşit. Dalga fonksiyonunun anlamı; ya bozunma oldu ve kedi öldü ya da olmadı ve kedi hayatta gibi uç iki olasılığı anlatmaktan ibaret değil.Schrödinger’in analizi doğru ise kuantum kuramı, (birisi bakıp durumu bu iki seçenekten birine indirgeyene kadar) kedinin iki durumunun yanyana bulunduğunu söylüyor. Yarı ölü-yarı diri. Schrödinger, bu kadar mantığa zıt bir kuramın düzeltilmeye muhtaç olduğu sonucuna varıyor.

7- Düşüncelerimiz nereden geliyor?

Zekice, çılgın,tuhaf ya da karamsar… Aralıksız olarak düşünüyoruz. Evet, ama bunun kaynağı nedir? “Düşünmek hissetmektir” diyen 18.yüzyılın duyumcu filozoflarına göre düşüncelerimiz duyumlardan geliyor. Ancak ardından gelen yüzyılda bu konudaki düşünce daha farklıdır: duyumların ardında temel fikirlerin farklıkombinasyonları vardır. Filozof James Mille bu konuda şöyle diyor; “ Bir at görüyorum. Bu bir duyumdur. O anda atın maddesini düşünüyorum. Öyleyse bu bir düşüncedir. Maddenin işlevini bana düşündüren bir düşünce: işte bir başka düşünce daha.”

Rastlantısal bir karışım

Çağdaş bilişsel psikolojiye göre, düşüncelerimiz duyumlarımızın rastlantısal karışımlarının meyveleridir. Psikoloji uzmanı Todd Lubart şöyle diyor; “ Aklımızın içinde şuursuz düşünce yansımaları vardır. bu düşüncelerden bazıları 2 lego parçasının birleşmesi gibi birleşip yeni düşünceler oluştururlar.”

Peki bu kombinasyonun öğeleri nasıl seçilirler? Bu, düşüncenin bir bilinmezlik içinde sıçramasıdır…

Daha felsefi bir söylemle netleştirirsek; Eğer bildiğimiz şey düşündüğümüzse, nasıl düşündüğümüzü hiçbir zaman bilemeyiz.

8- Zamanın doğası nedir?

Eğer metaforikbir anlatım kullanmak isteseydik herhalde en uygunu zamanı bir ırmağa benzetmek olurdu. Ancak kimi zaman metaforlar anlatımı güçleştiriyor… Eğer örnekte belirtmeye çalıştığımız gibi zaman akıp giden bir şeyse neyin içine akar? Hangi hızda? Onu harekete geçiren şey nedir? Fiziğin bu konuda tek bir cevap bulmak için sorduğu bir yığın soru vardır.

CNRS’nin teorisyenlerinden Marc Lachiezen Rey şöyle diyor; “ Yapılan tüm zaman tanımları fizikten uzaktır. Her teori farklı bir görüşün içinde yer bulur ve var olan görüşlerse birbirlerinden bağımsızdırlar.”

Bir ya da birçok gelecek

Galilei’nin görelilik ilkesi zamanın uzaydan tamamen ayrı ve bütün gözlemciler için mutlak olduğu ilkelerine dayanıyordu. Ve mutlak zaman kavramı, Newton mekaniğinde etkileşmelerin sonsuz hızla yayılmasını öngörüyordu. Bu da James ClarkMaxwell’in ışığın yayılma teorisiyle çelişki içindeydi. Maxwell’in teorisinde ışık sonlu hızla yayılıyordu ve ışığın boşluktaki yayılma hızı mutlak sabitti.Bilim adamları ışık dalgalarının ‘esir’ adını verdikleri kolayca saptanamayan görünmez, her tarafa yayılmış bir tür madde içinde hareket ettiğini düşünüyorlardı. Bu esir kokusuz, renksiz ve yoğunluksuz olacak ancak ışık dalgalarının bir yerden başka bir yere aktarılmasına olanak sağlayacaktı. Bu konuda birçok deney yapıldı. Deneylerde, ışığın hızını, dünyanın kendi yörüngesinde dönme yönünde ve ona dik yönde ölçerek her iki halde de sonucun tamamen aynı olduğunu gördüler. Böylelikle ışığın boşluktaki hızının hangi gözlemci tarafından ölçülürse ölçülsün her zaman sabit ve gözlemcinin hızına bağlı olmadığı da deneysel olarak kanıtlanmış oldu. Einstein’a göre ışığın boşluktaki hızının sabit olması gerçeği, Newton mekaniğindeki mutlak zamankavramının sonu demekti ve Galilei görelilik ilkesinden özel rölativite ilkesine geçişi gerektiriyordu. Bu çelişkinin çözümü, Newton mekaniğinin vegöreliliğinin, Einstein’ın özel rölativite mekaniği ve göreliliğiyle düzeltilmesi sonucu, 1905’te gerçekleştirildi. Böylece klasik fizik, Newtonartı Maxwell yasaları yerine Einstein artı Maxwell yasalarından oluştu.

Bu konuya açıklık getirebilecek soru belki de zaman dışı bir “şey”in bulunup bulunamayacağıdır. Bilim bize bunun cevabını zamanla verecektir.

9- İnsanın Doğası Nedir?

Şüphesizdir ki bilim insanın doğasını açıklamakta her zaman bir cevap bulamıyor. Bu şekilde de sorularımız gittikçe derinlik kazanıyor.
Bilindiği üzere insan olgusu tanrı olgusundan önce vardır. Ve insan zamanla kendini anlamlandırmaya, tanımaya çalışmıştır. Bu şekilde seçkin bir merakın ürünü olan bilim de zaman içinde insanı biyoloji içinde konumlandırıp bir sıraya koyar. Bu konumlandırmanın ardından ortada şöyle bir kesinlik vardır ki, biyolojik konumları içinde dünyada tek türü kalan homo cinsinin diğer türleri günümüzde tükenmiş ve sadece sapiens türü varlığını sürdürebilmiştir. Yani bizler dahil olduğumuz cinsin hayatta kalan tek temsilcileriyiz. Evet, bu bilgi doğrudur ancak yine de insanın doğasına bir açıklama getirmez. Hem kesindir ki diğer türler de öksüz değildirler.
İşte bu noktada 18. yüzyılda Buffon ve Linne canlıları sınıflandırmaya çalıştılar. Buffon sınıflandırmasını hayvanların insanlara olan faydasına göre yapmışken, Linne türlerin sabit ve değişmez olduğuna ve her tür için ideal bir tipin bulunduğuna inanıyordu. Linne pratikte büyük kolaylıklar sağlayan bir şekilde canlıları 6 kategoriye ayırmıştır.
Bu ve bunun ardından gelen çalışmalardan sonra insanın tüm diğer hayvanlardan farkları belirgin şekilde ortaya çıkmıştır. Fizyolojisi, anatomisi, algısı. Ve tüm bunların ne derece insana özgü olduğu görülmüştür. Tüm türlerden farklı ve özelleşmiş bir yapısı olan insanı daha ileriye götürmek isteyen bilim, birçok farklı disiplinin etkileşimiyle beraber insanın doğası bilmecesini ilmek ilmek çözümlemeye devam edecektir

10- Her Şey Nasıl Sonlanacak?

Günümüzde bilim insanları gözleri kapalı güneş sistemimizle ilgili bilgileri sıralayabiliyorlar. Şu anda içinde bulunduğumuz dünyayı bir ölçüde bilim açıklayabiliyor. Peki, var olan işleyiş bir gün sona erecek mi? Eğer her şey sona erecekse bu ne zaman ve nasıl olacak? Tıpkı her şeyin başlangıcında olduğu gibi her şeyin nasıl biteceği de hâlâ bir bilmece. Mitoloji ve dinlerin bu konuda söyledikleri birçok şey varken bilim sessiz kalıyor. Belki de bu sessizliğe sebep olan şey bilim insanlarının daha önce hiçbir evrenin sonlanışına şahit olmayışlarıdır. Ancak en eski galaksilerin keşfinin ardından astrofizikçiler kozmosun belki de ölebilecek bir şey olduğuna kanaat getirdiler. Peki, bu hipotezleri nereden geliyordu? Şüphesiz bir küme galaksi ve yıldız hakkında yapılan buluşlardan.
Her şeyin sonlanmasıyla ilgili üç olası senaryo vardı. Bunlar Rus bilim insanı Aleksandr Friedman tarafından ortaya atılmışlardır. Birinci olasılık büyük çöküştür. Çöküş senaryosuna göre, evrenin genişlemesi, kütleçekim etkisiyle giderek yavaşlayarak, evrenin genişleme hızı ve evrendeki toplam kütle miktarına göre belirli bir gelecekte duracak ve daha sonra da içine çökmeye başlayarak başlangıç anındakine benzer bir tekilliğe dönecektir. İkinci olasılık, evrenin genişlemesinin sonsuza değin sürmesi ve evrende bir ısı ölümü yaşanmasıdır. Bu durumda, evrende herhangi bir ışık kaynağı kalmadığı için de evren tam bir karanlıktadır. Üçüncü olasılık ise evrenin kütlesinin tam olarak genişlemeyi durduracak ama çöküşü başlatamayacak kritik bir değerde olması ve sonuçta evrenin belirli bir büyüklüğe ulaşıp genişlemenin durmasıdır.
Her şeyin gerçekten bir sonu gelecek mi? Yahut sonsuzluğun içinde yok olan sadece küçük bir evren mi olacak? Bilmece hâlâ sırrını korumakta.

Çeviren:Ezgi Yurdagül [Bilim ve Gelecek SAYI: 56]
Kaynak: Science & Vie Sayı:1091 Ağustos 2008
Les 10 plus grandes énigme de la science 
Yazarlar:François Lassagne, Marie-Catherine Merat, Emilie Rauscher, Boris Bellanger, Muriel Valin.

Yorum yapın

Önceki yazıyı okuyun:
Çok kültürcülük ya da Çokuluslu Kapitalizmin Kültürel Mantığı – Slavoj Zizek

"Muhafazakâr bilinçdışının kirli sırlarını ifşa etmekten hiçbir zaman utanmayan" Norman Tebbit tarafından net bir biçimde gösterilmiştir: "Geleneksel olarak İşçi Partisi'ne...

Kapat