Determinizm, (Belirlenimcilik) Kuantum Mekaniği ve Özgür İrade

Determinizm, klasik fizik, kuantum fiziği ve özgür irade kavramlarını barındıran bu yazıdaki alıntılar Fransız Yüksek Bilimler Enstitüsü’nde Teorik Fizik Profesörü David Ruelle tarafından yazılmış olan Rastlantı ve Kaos kitabındandır. Alıntılar dışında yazılanlar benim kitaptan anladıklarım olduğu için muteber değildir.

Şans, rastlantı ve ihtimal kavramlarının gerçek hayata yansımalarını anlamak için basit bir soruyla başlıyor kitaba yazar. Bu soruya cevap verirken determinizm nedir, klasik mekanik nedir, kuantum mekaniği nedir? gibi birçok soruya cevap veriyor.

Havaya atığınız bir paranın yazı (ya da tura) gelme olasılığının ne olduğunu biliyor musunuz?

Şu ifadeyi ele alalım: “Havaya bir para atıldığı zaman yazı gelmesi olasılığı %50’dir.”. Bu kestirim – en azından para atılmadan önce – mantıksal açıdan doğru gibi görünse de para yere düştüğü anda yanlış olur zira o zaman belirsizlik ortadan kalkmıştır. Paranın yazı mı tura mı geleceği hangi anda kesinlik kazanır?

Klasik determinizm (önceden belirlenmişlik) teorisini kabul ettiğimizi, yani evrenin belli bir zamandaki durumunun herhangi bir diğer zamandaki durumunu belirlediğine inandığımızı düşünelim. Bu takdirde havaya attığımız paranın hangi yüzünün üstte kalacak biçimde düşeceğinin evrenin oluşumu anında belirlenmiş olduğunu kabul ediyoruz demektir.

Bu durumda olasılık hesaplarım bir yana mı bırakacağız, ya da ancak klasik teorinin yerine kuantum teorisini benimseyerek mi olasılık hesaplarından bahsedebileceğiz? Hayır! Fizik böyle işlemez. Doğru yaklaşım, olasılıkları ne klasik ne de kuantum mekaniği tarafından sınırlandırılmamış biçimde ele almaktır. Ancak kavramlarımızı matematiksel ve işlemsel olarak belirledikten sonradır ki olasılıkların determinizm, kuantum mekaniği ve diğerleri ile bağlantılarım incelemek için daha uygun bir konuma gelmiş oluruz.

Havaya atılan paranın yazı mı yoksa tura mı geleceği sorusuna verilen cevap iki ayrı teori olan klasik mekaniğe ve kuantum mekaniğine göre değişiyor.

Klasik Mekanik ve Determizm

Newton mekaniğine göre, fiziksel bir sistemin belli bir zamandaki – buna başlangıç zamanı diyoruz – durumunu, yani konum ve hızları biliyorsak diğer herhangi bir zamandaki durumunu da kestirebiliriz. Bu teorinin dünyamıza ilişkin olarak tümüyle determinist bir portre çizdiğini görürüz: Evrenin gelişigüzel seçilmiş bir başlangıç zamandaki durumunu biliyorsak herhangi bir başka zamandaki durumunu da saptayabiliriz.

Laplace’ın determinizme ilişkin ünlü açıklaması şöyledir: Doğanın yaratılışında rol oynayan tüm güçleri ve doğayı oluşturan tüm öğeleri bilen ve bu bilgileri çözümleyecek denli güçlü olan bir zeka, evrendeki en büyük cisimlerden en küçük atomlara dek varolan her şeyin evrimini tek bir formülle açıklayabilirdi. Böyle bir zeka için hiç bir şey belirsiz ya da bilinmez olmayacağı gibi geçmiş de, gelecek de aydınlanırdı.

Laplace’in bir ölçüde teolojiden etkilenen bu görüşü akla şu soruyu getiriyor: Determinizm ile rastlantı, ya da determinizm ile özgür irade arasında uyum olduğu söylenebilir mi? Bu soruyu yanıtlarken önce rastlantıyı, sonra da biraz daha karışık bir konu olan özgür iradeyi ele alacağız. ilk bakışta rastlantının Laplace’ın determinizmi içinde yeri olamazmış gibi görünüyor. Havaya attığımız bir paranin yazı mı tura mı geleceği klasik mekaniğin yasaları tarafından şaşmaz biçimde belirlenmiştir.

Klasik mekaniğe göre sisteme etki eden tüm öğeler hesaplandığında o şeyin gelecekteki belirsizliği ortadan kalkar. Gelecek, buradaki örnekle paranın yazı mı yoksa tura mı geleceği, ısı, parayı fırlatma kuvveti, rüzgar, yer çekimi, paranın ağırlığı, çapı vs. bilindiği takdirde sonuç bellidir. Eğer para örneği tüm yaşama genellenirse özgür irade ne olacaktır?

Kuantum Mekaniği

Özgür irade konusu biraz daha karışık olmakla birlikte gözardı edilemeyecek denli önem taşır. Önce size bu konuya ilişkin olarak kuantum mekaniğinin kurucularından biri olan Erwin Schrödinger’in savunduğu görüşü anlatayım: Schrödinger’e göre, Laplace determinizmine kıyasla kuantum mekaniğinde rastlantıya ayrılan yer bu mekaniğin özgür iradeye ilişkin görüşlerle daha çok uyum sağlayacağı umudunu güçlendirmiştir. Ama, diyor Schrödinger, bu umut aslında gerçekleşmesi olanaksız bir düştür. Bunu da şöyle açıklıyor:

Başkalarının özgür iradesi bizim için bir sorun oluşturmaz, zira onların aldıkları kararlar konusunda tümüyle determinist bir açıklamayı kolayca kabul edebiliriz. Asıl sorun determinizm ile kendi özgür irademiz arasındaki çatışmadan doğar.

Aslına bakılırsa çoğu zaman pek fazla seçme özgürlüğümüz olduğu da söylenemez. Örneğin, diyor Schrödinger, önemli ve sıkıcı kişilerle dolu resmi bir yemeğe katılmak zorunda olduğunuzu düşünün (anlaşılan bu konuda epey deneyimi var), bu durumda sıkıldıkça sıkılırsınız ve bir an gelir ki masanın üzerine fırlayıp tüm porselen ve kristalleri tuzla buz etmek pahasına çılgınca hoplayıp zıplamak gibi bir istek duyabilirsiniz ama doğal olarak bunu yapmazsınız. Masada uslu uslu oturmayı sürdürürken özgür iradenizi kullandığınızı iddia edebilir misiniz?

İnsanın cennete mi cehenneme mi gideceği yaratıcının bilgisi dışında mı? Eğer değilse tüm bu sınav anlamsız değil mi?

Özgür irade kavramı ile bağlantılı olarak bir de önceden belirlenmiştik yasasına dayanan eski bir teolojik soruya de ğinmek istiyorum: Tanrı hangi ruhların kurtuluşa ereceğini, hangilerinin ise sonsuza dek lanetleneceğini önceden belirlemiş midir? Bu soru Hristiyan dünyasını çok uzun bir süre oyalayan konulardan biri olmuştur. Burada özgür iradenin karşısında determinizmden çok “herşeyi görebilen ve herşeyi yapabilen” bir Tanrı kavramı bulunmaktadır. Bu doktrinin yadsınması Tanrının gücünün sınırlı olduğunu iddia etmek olurken kabulü de tüm erdemlilik çabalarını yararsız kılacak niteliktedir.

Kısaca söylemek gerekirse, özgür irademizin anlamlı bir kavram olmasının başlıca nedeni evrenin ya da daha doğru bir deyişle bizim kendi karmaşıklığımızdır.

Klasik mekaniğin ön gördüğü gibi tüm öğelerin bilinmesi görünüşe göre mümkün değildir. Gözden kaçan veya bilinmeyen küçücük bir ayrıntı tüm düzeni tamamen değiştirebilmektedir. Klasik mekaniğin “hava durumu” ve “ekonomi” gibi karmaşık meselelerde işe yaramaması söz konusudur.

Poincare bunu kısaca ve çok açık olarak şöyle anlatmıştır: Gözümüzden kaçan çok küçük bir neden, görmezden gelemeyeceğimiz denli büyük bir etkiye yol açar ve biz bu etkinin rastlantısal olduğunu söyleriz.

Poincare’nin ikinci örneği meteoroloji ile ilgilidir. Burada yazar hava tahminlerinin güvenilir olmayışını, başlangıç durumuna hassas bağlılığın yanısıra başlangıç durumuna ilişkin bilgimizin bir oranda yetersiz oluşuna da bağlamakta ve bunun sonucunda hava değişikliklerinin rastlantıyla oluştuğu gibi bir izlenimin ortaya çıktığını ileri sürmektedir.

Başlangıç durumuna hassas bağlılık ve kelebek etkisi

Edward Lorenz’in buluşlarını izleyen dönemde başlangıç durumuna hassas bağlılık teorisi meteoroloji alanında yeni bir takım kavramların gelişmesine yol açmıştı. Örneğin, bir kelebeğin kanat çırpmalarının belli bir süre sonra atmosferin durumunu tümüyle değiştirdiği yolunda Lorenz tarafından ileri sürülen görüş bugün kelebek etkisi olarak adlandırılan yeni bir kavramın doğmasını sağlamıştır.

Son bir kaç bölüm boyunca başlangıç durumuna hassas bağlılık ve kaos konularını tartıştık ve bunu yaparken büyük bir bölümünü Newton’a borçlu olduğumuz klasik mekaniğin teorilerinden yararlandık. Daha önce de belirttiğim gibi klasik mekanikten daha üstün olan kuantum mekaniği de Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Max Born, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger ve diğer bazı ünlü fizikçiler tarafından yaratılmıştır.

Kuantum mekaniği tüm ihtimalleri göz önünde bulundurur.

Son bölümde incelediğimiz kuantum mekaniğinin iskeletini oluşturan kavramsal çerçevede doğrudan fiziğe ilişkin olarak söylediğimiz tek şey bu mekaniğin olayların olasılık derecelerini saptamaya yarayan kuralları içerdiği idi. Sonuç olarak kuantumun olasılıkçı bir teori olduğunu, ama “A ” ve “B” olaylarını ele almasına karşın “A ve B” olayının varlığını kabul etmediği için Standard olasılık teorilerinden ayrıldığını belirttik.

Sonuç; klasik mekanik, determinizm, kuantum mekaniği ve özgür irade konusunda giriş niteliğindeki bu yazıda geçen cümleleri ve fazlasını Rastlantı ve Kaos kitabında bulabilirsiniz. Alıntılar bağlamından koparıldığı için eksik olabilir. Kitabı buradan satın alabilirsiniz. Konu hakkında daha ilginç şeyler okumak için “Schrödinger’in Kedisi” konusunu araştırabilirsiniz.

İlk yorum yapan olun

Bir Cevap Yazın