Evreni Ayakta Tutan Yasalar: Fizik Bittiğinde Ne Başlar?

Evren Neden Kurallara Uyar?

Bir taşı elimizden bıraktığımızda yere düşmesini bekleriz. Gezegenlerin belirli yörüngelerde hareket etmesini, ışığın boşlukta belirli bir hızla ilerlemesini, enerjinin belirli koşullar altında korunmasını ve atomların belirli kurallara göre davranmasını olağan karşılarız. Çünkü evrenin tamamen rastgele davranmadığını biliriz. Aynı koşullar altında benzer fiziksel ilişkilerin tekrar tekrar ortaya çıkması, bilimin mümkün olmasının temel nedenlerinden biridir.Fakat bu sıradan görünen düzenin arkasında çok daha temel bir soru vardır: Evren neden kurallara uymaktadır?Bilim bu sorunun önemli bir bölümünü fizik yasaları aracılığıyla cevaplar. Newton'un hareket yasalarından Einstein'ın görelilik kuramına, kuantum mekaniğinden modern kozmolojiye kadar fizik, doğada gözlenen olayların belirli düzenlilikler içerisinde gerçekleştiğini ortaya koymuştur. Ancak burada “yasa” kelimesine dikkat etmek gerekir. Fizik yasaları, evrenin üzerinde yazılı duran ve doğaya dışarıdan emir veren kurallar değildir. Bilim insanları, gözlem ve deneylerden elde edilen sonuçlardaki düzenlilikleri matematiksel ifadelerle tanımlar.

Üstelik her düzenlilik bir fizik yasası değildir. Güneş'in her sabah doğudan doğması gözlenen bir düzenliliktir; fakat bu olayın ardındaki fiziksel mekanizma, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüşü ve Güneş Sistemi'nin hareketleriyle açıklanır. Dolayısıyla bilim açısından asıl mesele yalnızca düzenlilikleri bulmak değil, bu düzenliliklerin neden ve nasıl ortaya çıktığını açıklayabilmektir.Bilim felsefesinde doğa yasalarının ne olduğu konusunda farklı görüşler bulunmaktadır. Çağdaş filozof Eddy Keming Chen, fizik yasalarının yalnızca geçmişte gözlenen olayların bir özeti olarak görülmemesi gerektiğini savunur. Chen'e göre yasalar, fiziksel olarak hangi durumların mümkün olduğunu belirleyen daha temel bir role sahiptir. “Fizik yasaları, fiziksel olanakları sınırlayan temel gerçeklerdir.”[1]

Bu yaklaşım, konuyu yalnızca fiziksel denklemlerden çıkarıp gerçekliğin yapısına ilişkin daha derin bir soruya taşır. Eğer fizik yasaları yalnızca bizim yazdığımız formüllerden ibaret değilse, onların evrenin davranışıyla nasıl bir ilişkisi vardır? İşte burada bilim ile felsefe arasındaki sınır giderek belirsizleşmeye başlar.

Fizik Yasaları Evrenin Kendisi midir?

Bir fizik denklemini gerçekliğin kendisiyle karıştırmak kolaydır. Örneğin kütleçekimini matematiksel olarak ifade eden denklemler sayesinde gezegenlerin hareketlerini hesaplayabilir, uyduların yörüngelerini belirleyebilir ve uzay araçlarının rotalarını planlayabiliriz. Fakat denklem gezegenin kendisi değildir. Denklem, fiziksel gerçeklikte gözlenen ilişkileri temsil eden matematiksel bir yapıdır. Bu ayrım bizi önemli bir soruya götürür: Doğa yasaları yalnızca bizim evren hakkındaki en başarılı açıklamalarımız mıdır, yoksa doğanın içinde gerçekten bulunan daha temel bir zorunluluğu mu ifade eder?

Felsefe tarihinde bu soruya farklı cevaplar verilmiştir. David Lewis'in yaklaşımı bunlardan en dikkat çekici olanlarından biridir. Lewis, doğa yasalarını evren hakkındaki doğrular arasından “sadeliği ve gücü en iyi biçimde birleştiren sistemin genellemeleri” (3) olarak değerlendiren bir görüş geliştirmiştir. Bu düşünceyi basitleştirerek şöyle ifade edebiliriz: Evren hakkında milyarlarca doğru bilgiye sahip olabiliriz. Ancak bilim, bütün bu bilgileri tek tek sıralamak yerine, çok daha az sayıda temel ilkeyle mümkün olduğunca çok olayı açıklamaya çalışır. İyi bir bilimsel teori, çok sayıda olguyu az sayıda ilkeyle açıklayabilen teoridir. Doğa yasalarının bilimsel anlamı da bu en başarılı ve ekonomik açıklama sistemi içinde ortaya çıkar.

Fakat başka bir yaklaşım daha vardır. David Armstrong, doğa yasalarının yalnızca olayların bugüne kadar gözlenen düzenliliklerinden ibaret olmadığını savunur. Armstrong'a göre belirli özellikler arasında gerçek bir ilişki vardır ve doğa yasalarının gücü bu ilişkiden kaynaklanır. Onun yaklaşımı, yasaların yalnızca bizim oluşturduğumuz açıklama modelleri olmadığını, gerçekliğin yapısında daha derin bir karşılığı bulunduğunu ileri sürer. “Doğa yasaları, tümeller arasındaki zorunlu ilişkiler olarak anlaşılabilir.”[2] Lewis ile Armstrong arasındaki bu fark, aslında çok daha büyük bir tartışmanın kapısını açar.

Bir görüşe göre doğa yasaları, evrendeki olayları en sade ve güçlü biçimde açıklayan genel düzenliliklerdir. Diğer görüşe göre ise yasalar, gerçekliğin içinde bulunan daha temel ilişkileri ifade eder. Her iki yaklaşımın ortak noktası ise şudur: Evren yalnızca birbirinden bağımsız olayların rastgele toplamı değildir. Olaylar arasında düzenli ilişkiler vardır ve insan zihni bu ilişkileri matematiksel ve kavramsal modeller aracılığıyla anlayabilmektedir. Peki fizik yasalarının hiç bulunmadığı bir evreni düşünürsek ne olur? Burada dikkatli olmak gerekir. “Fizik yasaları olmasaydı evren kesinlikle hiçlik olurdu” demek bilimsel olarak kanıtlanmış bir sonuç değildir. Çünkü fizik, fizik yasalarının tamamen bulunmadığı bir gerçekliği deneysel olarak inceleyebilecek bir konuma sahip değildir. Ancak düşünce deneyi olarak böyle bir evreni ele alabiliriz. Eğer hiçbir fiziksel olayın başka bir olayla düzenli bir ilişkisi yoksa, aynı koşullar altında aynı sonuçların ortaya çıkmasını beklemek mümkün olmazdı. Maddenin nasıl davranacağı, enerjinin nasıl aktarılacağı, uzay ve zamanın hangi özelliklere sahip olacağı veya parçacıkların hangi koşullarda nasıl hareket edeceği konusunda hiçbir düzenlilik bulunmadığını varsaymamız gerekirdi.

Böyle bir durumda yalnızca bilim yapmak zorlaşmazdı. “Evren” kavramının kendisi de tartışmalı hale gelirdi.Çünkü evren dediğimiz şey, yalnızca bir şeylerin bulunmasından ibaret değildir. Evren aynı zamanda bu şeyler arasında ilişkilerin bulunduğu bir bütünlüktür. Düzenliliklerin tamamen ortadan kalktığı bir gerçeklik hâlâ var olabilir mi? Elbette bunu deneysel olarak söyleyemeyiz. Fakat bu soru, bizi fiziksel açıklamaların sınırından metafizik düşüncenin alanına taşır.

Fiziğin Sınırında Metafizik Başlar mı?

Fizik bize doğanın nasıl davrandığını anlamada olağanüstü güçlü araçlar verir. Ölçer, gözlemler, deney yapar, matematiksel modeller kurar ve bu modellerin öngörülerini sınarız. Bir teori başarılıysa, yalnızca geçmişte gerçekleşmiş olayları açıklamakla kalmaz; gelecekte ne gözlemlememiz gerektiği konusunda da öngörüde bulunur.Ancak fiziksel açıklamanın kendisinden daha temel bazı sorular vardır.Örneğin evrenin belirli fizik yasalarına sahip olduğunu kabul edelim. Peki neden bu yasalar vardır? Neden başka yasalar değil de bunlar geçerlidir? Bu yasalar zorunlu mudur? Başka fizik yasalarının hüküm sürdüğü bir evren mantıksal olarak mümkün müdür? Fiziksel olarak mümkün olmak ile mantıksal olarak mümkün olmak arasında nasıl bir fark vardır?Bunlar doğrudan bir laboratuvar deneyinin konusu olmayabilir. Fakat bu sorular anlamsız da değildir.

Metafiziğin önemi burada ortaya çıkar. Metafizik, fiziğin açıklayamadığı her şeyi açıklayan gizli bir bilim değildir. Daha doğru ifadeyle metafizik; varlığın ne olduğu, nedenselliğin anlamı, zorunluluk ve olasılık, zaman, kimlik ve gerçekliğin temel yapısı gibi soruları inceleyen felsefi bir alandır. Bu nedenle “metafizikte fizik işlemiyor” demek yerine, fiziğin farklı türden sorulara cevap verdiğini ve bazı soruların fiziksel açıklamanın yöntemsel sınırlarının dışına çıktığını söylemek daha doğrudur[3]. Örneğin fizik, bir parçacığın belirli koşullar altında nasıl davranacağını açıklayabilir. Fakat “neden bir fiziksel gerçeklik var?” sorusu farklı bir düzeydedir. Aynı şekilde kuantum mekaniği, olasılıkların fiziksel sistemlerde nasıl ortaya çıktığını matematiksel olarak açıklayabilir; fakat “olasılık gerçekliğin temel bir özelliği midir?” sorusu bilim felsefesine kadar uzanır.

Burada önemli olan, fiziğin yetersiz kaldığı her noktayı metafizikle doldurmaya çalışmamaktır. Bilimsel olarak cevaplanamayan bir soruya hemen metafizik bir cevap vermek, bilimsel düşüncenin sınırlarını aşmak olur. Bunun yerine hangi sorunun fiziksel, hangisinin felsefi olduğunu açık biçimde ayırmak gerekir.Tam da bu nedenle fizik ile metafizik arasında bir çatışmadan çok, farklı soru düzeyleri bulunduğunu söylemek daha doğru olabilir.

Evrenin matematiksel olarak açıklanabilir olması da bu açıdan dikkat çekicidir. İnsan zihni, milyarlarca kilometre uzaklıktaki gök cisimlerinin hareketlerini birkaç matematiksel denklemle açıklayabilir. Atom altı dünyanın davranışlarını son derece karmaşık matematiksel yapılarla modelleyebilir. Evrenin farklı ölçeklerinde ortaya çıkan olaylar arasında ortak ilkeler bulabilir.Bu durum, bilimin en büyük başarılarından biridir. Fakat aynı zamanda yeni sorular doğurur. Eğer evren anlaşılabilir bir matematiksel düzene sahipse, bu düzenin yalnızca insan zihninin geliştirdiği modellerden mi ibaret olduğunu, yoksa gerçekliğin kendisinde daha derin bir matematiksel yapı bulunup bulunmadığını sormak mümkündür. Bu sorunun bugün tek ve kesin bir cevabı yoktur. Bilimin gücü de zaten her soruya hazır cevap vermesinde değil, hangi soruların gerçekten cevaplanabilir olduğunu giderek daha iyi ayırt etmesindedir. Bir zamanlar felsefi görünen pek çok soru zamanla fiziksel bir probleme dönüşmüştür. Bunun yanında bazı sorular, bilimsel açıklamalar geliştikçe daha da derinleşmiştir.

Evrenin neden düzenli olduğu sorusu da bunlardan biridir. Fizik bize yıldızların, gezegenlerin, atomların ve parçacıkların hangi kurallar altında davrandığını giderek daha büyük bir kesinlikle anlatıyor. Fakat bu kuralların neden var olduğu, onların gerçekliğin temel bir parçası mı yoksa bizim en başarılı açıklama sistemlerimiz mi olduğu sorusu hâlâ düşünsel önemini koruyor. Belki de insanın evrene bakarken duyduğu asıl şaşkınlık yalnızca onun büyüklüğü değildir. Daha şaşırtıcı olan, bu devasa gerçekliğin belirli düzenlilikler içerisinde davranması ve insan zihninin bu düzenlilikleri keşfedebilmesidir. Fizik bize evrenin nasıl işlediğini anlatırken, metafizik bu işleyişin ne anlama geldiğini sorgulamaya devam eder. İki alanın kesiştiği yerde ise yalnızca maddenin hareketini değil, varlığın kendisini anlaşılır kılan düzenin ne olduğunu düşünmeye başlarız.

[1] Eddy Keming Chen, University of California, San Diego, “Laws of Physics”, Cambridge University Press, Cambridge, 2024.

[2] David Armstrong, University of Sydney, “What Is a Law of Nature?”, Cambridge University Press, Cambridge, 1983.

[3] David Lewis, Princeton University, “Counterfactuals”, Harvard University Press, Cambridge, 1973.