Katalog

Stephen Hatvkingin harikulade maceraları: Ceviz Kabuğundaki Evren Bulusların ardındaki sırlar Merak ettiğiniz pek çok sorunun cevabım bulabileceğiniz Ceviz Kabuğunaaki Evren'de gezegenlerin gökyüzündeki karmaşık devinimlerinin kişisel talih üzerinde neden etkisi olmadığına, hava durumu tahminlerinin güvenilmezliğine ve embriyoların insan vücudu dışında büyütülmesiyle daha büyük beyinler ve daha gelişmiş bir zekâ sağlanacağına dair fikirlerle de karşılaşabilirsiniz. FATMA ORAN G örelilik kuramı ile kuvantum mekaniğinden yararlanarak patlayan kara delikler kuramını geliştiren îngiliz kuramsal fizikçi Stephen Hawking (8 Ocak 1942, Oxr'ord), bir fenomen haline gelen Zatnanın Kısa Tarihi adlı kitabının devamı niteliğindeki yapıtı Ceviz Kabuğundaki Evren'le yeniden okurlarının karşısına çıkıyor ve ilk kitabının ya~ yımlanmasından bu yana gerçeklesen önemli bulusların ardındaki sırları ayuınlatıyor. 1960'ların başlarında, tedavisi bulunmayan bir hastalık olan amyotrofik lateral skleroza yakalanmasına ve hastalığın giderek ağırlaşan etkisine rağmen çalışmalarını sürdüren Hawking, genel görelilik kuramı konusunda, özellikle de kara ddikler fiziğinde yoğunlaşmıştır. 197 l'de, büyük patlamadan sonra milyonlarca tonluk kütleye sahip olmasına rağmen yalnızca bir proton kadar yer kaplayan çok sayıda cismin oluştuğunu öne sürdü. Kara delik olarak adlandırılan bu cisinılerin devasa kütleleri ve çekim güçleri görelilik yasalarıyla, çok kiiçük boyutlarda ise kuantum mekaniğiyle açıklanabilirdi. 1974te Hawking, KUantıım kuramından kalkarak, bu deliklerin enerjilerini tüketinceye ve en sonunda patlatıncaya değin temel (atomaltı) parçacıklar saldığını öne sürdü. Hawking'in çalışmaları, eskiden bilinemez olarak kabul edilen kara deliklerin özelliklerini kuramsal olarak belirleme çabalarına hız kazandırdı. Çalışmaları, bu kuramsal özellikler ile klasik termodinamiğin ve kuantum mekaniğinin yasaları arasındaki ilişkiyi ortaya koyduğu için de önem taşır. Teorik fizik dünyasının diğer pek çok üyesi gibi Profesör Havvking'in amacı da, evrenin kalbinde yatan, kavranması güç teorilerle bilimin üzerini örten kutsallık perdesini kaldırmak. Anlaşılması kolay ve eğlenceli bir dille yazdığı Ceviz Kabuğundaki Evren'de Hawking, süper kütle çekiminden süpersimetriye, kuantum teorisinden M Kuramı'na, bütünsel beyin algılanımından ikÜiğe kadar evrenin tüm sırlarını çözmek için çıkılan bu yolculukta okurlarına rehberlik ederken, süperbağlar teorisi ve p zarlar gibi bulmacayı çözebilecek kilit parçaları da içeren el değmemiş konularla bilimin sınırlarını zorluyor. Baştan sona renkli resimler, şekiller ve metin kutularıyla donatılmıs bu önemli yapıt, Havvking'in önsözüyle başlıyor. Yedi bölümden oluşan kitap, Einstein'ın, yirminci yüzyılın temel iki kuramını; ge Hawking. genel görelilik kuramı konusunda, özellikle de kara delikler fiziğinde yoğunlaşmıştır. nel görelilik ve kuantum kuramını ortaya koyuşunun anlatıldığı Göreliliğin Kısa Tarihi, Einstein'ın genel görelüiğinin zarnana verdiği şekil ve genel görelililt kııramının kuantum kuramıyla bağdaştırddığı Zatnanın Şekli, Evrenin her biri küçiik bir cevizle belirlenen, birden fazla geçmişinin olduğu öne sürülen ve kitaba adını veren Ceviz Kabuğundaki Evren, bilgilerin kara deliklerde lcaybolmasının, öngörü yeteneğjmize etkilerinin irdelendiği Geleceğin Ongörülmesi, zaman yolculuğu mümkün mü, gelişmiş bir uygarlık, geriye dönüp geçmişi değiştirebilir mi, sorularının yanıtiarını buîabileceğimiz Geçmişin Korunması, biyolojik ve elektronik yaşamın sürekli artan bir hızla karmaşıklaşmaya devam etmesi; Geleceğimiz Nedir? Uzay Yolu mu, Yoksa Değil mi? Ve bir zar üstünde mi yaşıyoruz, yoksa sadece birer hologram mıyız? Yepyeni Zar Dünyası adlı ana başlıklarıyla evrende olup biten her şeyi gün ışığına çıkaracak, eksiksiz ve tek bir teori geliştirmeye çalışıyor. Bunu yaparken de bizleri nefes kesen entelektüel bir maceranın içine sürüklüyor. Havvking, önsözünde Ceviz Kabuğundaki Evren'i bir ağaca benzeterek, birinci ve ikinci bölümlerin, diğer bölümlerın dallandığı merkezi bir gövdeyioluşturduğunu belirtiyor: "Dallar birbirinden oldukça bağımsız ve merkezi gövdenin ardından, herhangi bir sıra ile ele alınabilir. Bunlar Zamanın Kısa Tarihi adlı kitabının yayımlanmasından beri üzerinde çalıştığım veya düşündüğüm alanlara karşılık geliyor. Böylece, yeni araştırmanın en etkin alanlarının tanımı oluyor." Onsöz'ün kitaba açıklık getiren son üç paragralından sonra da bölümler arasında dolaşalım ve Kaptan King'in uzay gemisine ışınlanalım: Zamanın Kısa Tarihi 1988'de ilk kez yayımlandığında, sonunu getirecek \ icr sSeyin Kuramı (Theory of Everything) da ufuktaynuş gibi görüniiyordu. Durum o zamandan beri ne şekilde dt'Hişti? Amacımtza yaklaştık mu Bu kitapla da açıklayacag'ımız gibi o zamandan beri uzun bir yolkal ettik. Ancak yolculuk hâlâ devam ediyor ve sonu da henüz görünmüş Jeğıl. Ne demis eskiler; unıut fakirin ekmep. Ke$i{arayışımız, yaratıalıg'ımızt sadece hilim alamnda değil, bütiin alanlarda besliyor. E?er sana varmıs olsaydık, insan ruhu tükenip ölürdü. Ancak, hiçbir zaman yerimizde sayacag'ınnzt düşünmüyorunı; derinliğimız olmasa bile, karmasıklığımız artacak ve derinlesmese de ayrıca genislemeye bir nlasıltklar ufkunun her zaman merkezi olacağtz. Yapılan buluşlar ve ortaya çıkan gerçek karşısında duyduğum heyecam sizinle paylasmak isliynrum. Konuların ardtstkhğını sağlamak için, kendi çalıştığım alanlarda yoğunlastım. Bu çalışmanın aynntılan oldukça teknik içeriklidir; ancak geniş kapsamlı fikirlerin, matematiksel bir sürü terim kullamlmadan da anlatılabileceğine inamyorum. Umarım başarılı olmusumdur. Bu kitapla ilgili birçok yardım aldtm. Şekiller, baslıklar ve metin kutulartndaki yardımlan için özellikle; Thomas Hertog ve Neel Shearer'dan, elyazmalannı (daha doğrusu, yazdığım her şey elektronik olduğu için, bilgisayar dosyalannı) düzenleyen Ann llarrıs ve Kitty Ferguson'dan, resimleri yapan Book Laboratory[irmasından Philip Dunn veMoonrunner Design /irmasından söz etmeden geçemem. Ancak bunun ötesınde, oldukça normal bir hayat sürmemde ve bilimsel araştırmalara devam etmemde yardıma olan herkese teşekkür etmek istiyorum. Onlar olmasa bu kitap yazılamazaı. Stephen Hawking;Cambridge,2 Mayıs2001. Stephen Havvking'in Her Şeyin Kuramı yayımlandıktan sonra dış dünyayla iletişimini giderek yitirmiş ve "bu benden çok diğer insanlar için bir trajedi" diyerek, durumuna açıklık getirmişti. •kkk Göreliliğin Kısa Tarihi'nden: Görelilikten çıkartılan çok önemli bir sonuç, kütle ile enerji arasındaki ilişkıdir. Einstein'ın, ışık hızının herkes için aynı olması gerektiğı varsayımı, hiçbir şeyin ışıktan daha hızlı hareket edemeyeceğıanlamına çekilir Kişi; ister bir parçactk, isler bir uzay gemısı olsun herhangi bir şeyi hızlandtrmak için ener/ı harcadığında, o nesnenin kütlesi artar ve daha da fazla hızlandınlması güçleşir. Bir parçacığın ışık hızına çıkan Iması, sonsuz miktarda enerji gerektireceği için imkânsızdtr. Kütle ve enerji, Einstein 'ın ünlü E=mc2 eşitliğinde de ıfade etliğigihi denktir. Olasıdır ki; sokaktakiadam tara/ından bile anlaşılan tekfiziksel cşitliktir. Bir uranyum atomu çekirdeğinin, toplam kütleleri biraz daha küçük iki çekırdek oluşturmak üzere parçalandığında, büyük bir enerjiyi serbest bırakacağının anlaştlması da, bu eşitliğın sonuçlan arasında yer almaktadır V)V) 'da, başka bir dünya savaşının başlama olasılığı belırdiğinae, eşitlikteki gizlıanlamlan kavrayan birgrup bilimadamı, barışçı duygulannı bir yana bırakması/terk etmesi ve ABD'nin bir nükleer araştırma programt başlatması ısranyla, Başka n Roo.sevelt 'e gönderilecek bir mekluba imzasınt eklemesi konusunda Einstein 'ı ikna etti. Bu, Manhattan Projesi'nc ve nihayet lV45'te Hıroşima ve Nagazaki'de patlayan bombalara giden yolu açacaktı. Bazılan, kütle ve enerji arasındaki ilişkiyi keşfettiğı için, atom bombast konusunda Einstein 'ı suçladı; ancak bu durum, yerçekimini keşfettiği için, uçakların düşmesinden dolayı Neıvton'u suçlamaya benzer. Einstein, Manhattan Porjesi'ne hiç katılmadı ve bombanm atılması üzerine dehşete kapıldı. Zamanın Şekli'nden; Nedir Zaman? Eski bir ilahideki gibi, sürekli akan bir dere midir, bütün rüyalarımızı taşıvan? Yoksa bir demiryolu mu? Belki de başa döndüğü yerler ve kolları vardır, böylece ileri gitmeye devam ettiğiniz halde, hat üzerinde, önceki bir istasyona geri dönersiniz. Einstein'ın çok sayıda deneyle uyumluluk gösteren görelilik kuramı, zaman ve uzayın birbiriyle ayrılmaz biçimde bağb oldugunu kanıtlar. Uzay, zaman olmaksızın bükülemez. Bu nedenle zamanın bir şekli vardır. Zaman armut biçimindedir. Eğer geçmiş ışık konimiz zamanda geriye doğru izlenirse; evrenin erken zamanlarındaki madde tarafından içeri doğru eğilecektir. Gözlemlediğimiz evrenin tamamı, sınırı büyük patlamada sıtıra doğru küçülen bir bölgenin içindedir. Bu bir tekillik, yani maadenin yoğunluğunun sonsuz olduğu ve klasik genel göreliliğin çökeceği biryer olacaktır. Kuantum kuramının zaman ve uzaya şekil verme biçimini tanımlamak için, hayali zaman fikrini ortaya çıkarmak yararlıdır. Hayali zaman, size bilimkurgudan çıkmış gibi gelebilir. Ancak; iyi tammlanmış, matematiksel bir kavramdır; zaman hayali (imajiner) sayılarla ölçülür. 1,2, 3, 5 gibi sıradan normal sayıların, soldan sağa sıralanarak bir doğru üzerindeki konumlara karşılık geldiğidüşünülebilir.Sıfır ortada, pozitir gerçek sayılar sağ tarafta ve negatif gerçek sayılar sol taraftadır. Daha sonra, havali sayılar, düşey bir doğrudaki konumlara karşılık gelecek şekilde gösterilebilir. Sıfır yine ortadaaır. Pozitif hayali sayılar yukarı, negatif havali sayılar ise aşağı yöndedir. Bu şekilde, nayali sayılar, ıradan gerçek sayılarla dik açı yapan, yeni bir sayı türü olarak düşünülebilir. Matematiksel bir yapı oldukları için, fiziksel bir algılama gerektirmezler; hayali sayıda portakal veya hayali bir kredikartı raturası olamaz. Bunun, hayali sayılann gerçek dünyayla bir alakası bulunmayan, sadece matematiksel bir oyun anlamına geldiğini düşünebilirsiniz. Bununla birlikte; pozitivist açıdan bakıldığında, bir kişi neyin gerçek oldugunu belirleyemez. Yapabileceği tek şey, içinde yaşadığımız evreni tanımlayan matematiksel modeli bulmaktır. Hayali zamanı kapsayan matematiksel bir model; sadece önceden gözlemlediğimiz etkileri değil, ölçemediğimiz ancak başka nedenlerle inandığımız etkileri de bildirir. Öyleyse gerçek nedir, hayal nedir? Yoksa, aradaki fark sadece beynimizde midir? *** Ceviz Kabuğundaki Evren'den: Bir ceviz kahuğunaa hapsolabilir ve kendimi sonsuz uzayın bir kralı sayabilirdim. (Shakespeare, Hamlet, 2. perde, sahne 2) Kim bilir, belki de Hamlet; biz insanlar fiziksel olarak ne kadar ktsıtlanmış olsak bile, beyinlerimizin evrenin tamamım keşfetmek ve Uzay Yolu'nun bile gitmeye korktuğu sadece karabasanların izin verdiği yerlcre cesurca gitmekte özgür oldugunu anlatmak istiyordur... Evren, gerçekte sonsuz mu yoksa sadece çok mu büyük ? Ayrıca ölümsüz mü yoksa sadece uzun ömürlü mü? Sonlu beyinlerimiz, sonsuz bir uzayı nasıl kavrayabılır? Buna çaba göstermemiz bile hizim için küstahlık olmaz mı? Klasik mitolojide insanların kullanması için, ateşiZeus'/an çalan ve cüretının bedelı olarak bir kayaya zincirlenerek bir kartalın, ciğerinden parçalar koparmasıyla cezalandınlan Prometheus'un kaderini göze mi alıyoruz? Ders verici bu hikâyeye rağmen, evreni anlamaya çalışmamtz gerekliğine inamyorum. Penrose ve henim kanüladığımız kuramlar, evrenin bir başlangıct olması gerektiğini gösterse de; bu başlangıcın doğası hakkında pek bilgi sağlamıyordu. Evrenin, büyük bir patlamada, yani bütün evCUMHURİYET KİTAP SAYI 664 SAYFA 8