Katalog

İ N S A N , E V R E N V E B İ L G İ S A Y A R Ü Z E R İ N E T Evren bir bilgisayar mı? Matematik, fizik ve bilgisayar bilimcileri, tüm evreni kapsayan benzeşimlerin olasılığını tartışıyor... "Tanrı oyunu" makinelerle yaşam animasyonları... İnsan beyninin kopyalanacağı ve insanın bilgisayar yaşama geçeceği "Cennet makineleri"... Yazar: Julian Brown Çevıri: Murat Arın Insan beyni kopyalanabilir mi? B geliştirdı Maklne çok hızlı, ayrıntılı anımasyon yapabılıyor ve ısteğe göre kuralları değıştırılebılıyor Bazı kışiler, makıneyı "Tanrı Oyunu" dıye adlandırıyor Çunku bu makıne sayesınde evrende tanrı rolünu oynayabılıyorsunuz Muhakkak, bu tur oyuncak evrenlerı ızlemek buyuleyicı olabılır Bunlar, blyolojlk büyüme, akıskanlarm anaforu, kimyasal tepklmeler ve kristal oluşumu gıbı karmaşık olayların benzeşımınde kullanılmıştır Bu benzeşımlerden şu çarpıcı sonuç ortaya çıkar Çok basit yasalardan çok karmaşık, hatta yasam benzeri modeller olusturablllrslnlz. Tabıı kı bu modeller çızgı fılmler gıbıdır, bunlar, bazen gerçek yaşamın yapılarına benzeyen basıt yassı goruntulerdır Fakat Toffoll gıbı kışiler, hucresel otomatonların, ılkesel olarak, herhangı bır gerçek yaşam surecını sergıleyebıleceğıne ınanıyor Bu doğruysa, tüm ovrenl kapsayan blr benzeşlm düsüneblliriz. Böyle bır olasılık kar şısında, bazı bılım adamları, evrenın bır anlamda dev bır hesaplanır (computatıonal) sıstem olduğunu öne suruyorlar I ugün, bazı bılım adamları, evren da. hıl tum fızıksel sıstemlerın aslında bıl"gısayar olduklarına ınanıyor Gallleo, doğa kıtabının matematik dıliyle yazıldığını söylemıştı James Jaans, tanrının matematıkçı olduğunu soyledığı zaman mecazı olarak aynı şeyı vurgulamıştı Bilim adamlarının, fızıksel dunyayı betımlerken matematığın etkınlığının kesın olduğunu kabul etmelenne karşın, evrenın nıçın matematıksel yasalarla yazıldığı uzerıne felsefı tartışmaların uzun bır geçmışı vardır Matematlk, her şeyden önce ınsan aklının bır yapısıdır dolayısıyla, bunun fızıksel gerçeklen sergılemesı ıçın hıçbır açık neden yoktur Bır tartıda ağırlıkları bır araya getırdığınızde, etkılerinın kesın olarak toplama yasalarına uygun olarak arttığını görursunuz Uzayda bır roketle yolculuk yaptığınızda, yerçeklmlnln uzaklığınızının karesıne ters orantılı olarak azaldığını hıssedersınız. Basit blr saricacı yavaşça salladığınızda, matematığın en temel yasalarından bırını gözlersınız Slnüs dalgası. Tum bunlar, matematığın fızıktekı gucu konusundakı basıt örneklerdır Evrenın buna gereksınımı var mı? Altematlf blr evrvn, matematiğin betimtomedigi sarkaçları ve rokettorl kapsayabilir ml? Bu soru yenı değıldır, fakat son bırkaç yıldır, karmaşık sıstemler ustunde yapılan çalışmalarda yenı ıpuçları elde edıldı Karmaşıklık, fızıkçıler arasında moda bır sözcuk oldu Şüphecller, bunun fızikçilerın yönelımlerının doğal bır sonucu olduğunu söyleyebılır Gerçekten de parçacık fIzlğl ustunde çalısan arastırmacılar, doğanın en karmaşık yapıları ustunde uğraş vermektedlrler Fakat karmaşıklığın moda olmasının bır başka nedenl daha vardır Bllgısayarların gucünun gunden gune artması, bılım adamlarının karmaşık olayların daha çarpıcı benzeşımlerıni (sımulatıon) oluşturmalarına olanak sağlamıştır Özellıkle hücreael otomaton adlı modeller, bu tur benzeşımlen yenı bir karmaşık duzlemde ele almıştır Hucresel otomatonlar, çok sayıda özerk bıyolojik hucrenln davranışını benzeştıren makınelerdır Burada oluşturduğunuz evren, fızik (ya da yaşam) yasalarını canlandırdığınız bır oyuncak evrendır ve örnekler, maddesel nesnelerı temsıl eder Bu nesnelerın hareket ettığını, bırbırlerıyle etkıleştığını uredığını ve hatta hesaplama yaptığını görebılırsınız Iki karşıt görüş Doğal olarak, evrenın bır bilgisayar olduğu göruşune bırçok karşıt görus var llk ve en bellrgln olanı, bllgısayarların (ve hucresel otomatonların), evrenın bırkaç basıtleştırılmış olgusundan başka bır modelı oluşturamayacak kadar sınırlı olduğudur Bununla bırlıkte, 1930'larda, bılgısayarın önculerınden Alan Tlırlng, genel amaçlı bır bılgısayarın, ılkesel olarak, başka herhangı bır makıneyle hesaplanır her şeyı hesaplayabıleceğını göstermıştı Bır başka deyışle tum genel amaçlı bılgısayarlar eşdeğerdır Pratıkte, ınsanlar, farklı uygulamalar ıçın farklı tur bılgısayarlar kullanırlar Turıng, elde ettığı sonucu turetirken potansıyel olarak sınırsız belleğı olan bır bilgisayar duşundu Sonsuz buyuklukte uç boyutlu ekranı olan bır hucresel otomatonun gucünu duşunun Burada her fızıksel nesneyı sınırsız aynntıyla benzeştırebılırız Turıng'ın elde ettığı sonuç, bu tur bır benzeşımın, yeterınce buyuk bır belleğı ve yeterınce zamanı olan her bılgısayarla gerçekleştırılebıleceğıni gösterdi iklncl karsrt görüş, fızıksel yasaların ters çevrılebılırlığını ve bllgısayarların açıkça görulen ters çevrllemezlığınl kapsıyor Klasık mekanık ve kuantum kuramlarıyla betımlenen fızığın mıkroskobık yasaları, zaman goz önune alındığında tamamıyla ters çevrılebılırdır Zamanı gerı çevırebılseydınız, gezegenler bırbırlenne çarpmadan Guneş'ın çevre sınde dönmeyı surdureceklerdı Atomlar da öncekıyle aynı özellıklere sahıp gözükecektı Öte yandan billnen tüm bllglsayarlar, islemlerinde ters çevrllemez. Bu durum, bllgısayarın ana ışlemcısını (ceııtral processor) tamamlayan mantıksal geçıtlerının ters çevrılemezlığınde görulebılır Bır geçitten geçıldığınde, bir miktar enerjı, ısı olarak yenıden elde edılemez bıçımde kaybolur Bu noktada şu soru sorulablllr: Fızık yasaları ters çevrılebılır, bilgisayar ters çevrılemez ıken, evren nasıl bır bilgisayar olabılır? 1970'lenn ortalarında, IBM Araştırma Merkezı'nde Chartos Bennett ve MIT'ten Ed Fredkin, bırbııierınden bağımsız olarak, ters çevrlleblllr bilgisayarlan olusturmanın nasıl mumkun olabıleceğını keşfettiler Bu arastırmacılar, ıpucunu, bırdığer IBM araştırmacı sı olan Rolf Landauer'den aldılar Landau•r, daha önce bır hesaplama ışlemını gerçek leştırmek ıçın gereklı en az enerjının, zıyan edılen bılgı mıktarıyla doğrudan bağlantılı ol duğunu göstermıştı Bennett ve Fredkin, hıçbır bılgıntn kaybolmayacağı hesaplanır şemalaroluşturdular Fredkin, bır AND mantıksal geçıtı (VE geçıdı) tasarladı Örneğın burada normal olarak ıkı gırış (ınput) ve bır çıkış (out put) vardır Fredkin, geçıdın ışlemını ters virerek çıkıştan girlşlerin nasıl elde edilı leceğını sordu Yanıt, genelde, bunu ya mayacağınızdır Bununla bırlıkte, geçı ANO çıkışıyla bırlıkte gırışlenn değerını < mesı ıçın duzenleyebılırsenız (böylece gı dın uç çıkışı olacaktır), AND geçıdı ters <; nlebılır olur, çunku hıçbır bılgı kaybolmamı Fredkin ve Toffoll, bu tur geçıtler kullar bır bılgısayarın normal bır bılglsayarın ya ğı her şeyı yapabıleceğını gösterme ust de çalıştılar Ters çevrılebllır bilgisayar duş cesı, hâlâ kuramsal bır duşunce, hıç kın böyle bır makıne yapamadı, fakat herha bır hesaplama ışlemını gerçekleştırmek ı azaltılamaz mıktarda bır kuantum enerjısı rektığı kavramı yıkıldı İnsan bilinci... Evrenın bır bilgisayar olduğu düşuncc ne ıkı karşıt göruş, böylece kenara bırak bılır Fakat tezler halındekı blr uçuncu ; rüş, bırçok kışının en gızemlı örgutlu karr şıklık olarak kabul ettığı insan bilinci ustur duruyor Evren bır bilgisayar ıse ve tum gısayarlar Tunng'ın çalışmasının öne surı ğu gıbı ışlevsel yönden eşdeğer ıse bılgı "Tanrı oyunu" Kısa bır sure once Massachusetts Teknolojı Enstıtusu'nden (MIT) Tornaso Toffoll, bır IBM PC'yle uyumlu ozel tasarımlanmış bır donanım kullanarak ılerı hucresel otomaton 2058