Maddeyi anlamak-9: Bilim nerede biter, yerine ne başlar?

Başlarken bir ilkem vardı: her yazıda bildiğimizle tahmin ettiğimizi ayıracaktım. Dünkü yazıda o ayrımın en keskin yerine geldik. Sicim teorisi elli yıldır dünyanın en parlak zihinlerini meşgul ediyor, ama deneyle sınanabilecek tek bir öngörüde bulunamadı.

Bu durum bizi zor bir soruyla yüz yüze bırakıyor: deneyle sınanamayan bir kuram, ne kadar güzel olursa olsun, hâlâ bilim midir?

Bu soruya Viyanalı filozof Karl Popper bir cevap verdi. Popper iki tür fikir arasındaki farka dikkat çekti. Bir yanda her olayı kendine uyduran, ne olursa olsun haklı çıkan öngörüler vardı. Öbür yanda, Einstein'ın genel göreliliği gibi açıkça "şu olmazsa yanılıyorum" diyen kuramlar.

Görelilik dizisinde anlatmıştık: Einstein, Güneş'in yanından geçen yıldız ışığının belli bir açıyla bükülmesi gerektiğini söylemişti. 1919'daki güneş tutulmasında ölçüm yapıldı. Açı farklı çıksaydı kuram çökecekti. Çökmedi.

Popper'a göre bilimi bilim yapan şey, doğrulanmak değil, yanlışlanabilmektir. Bilimsel bir kuram, hangi gözlemin onu çürüteceğini önceden söyleyebilmelidir. 

Bu ölçüyle bakınca Standart Model bilimin en parlak örneklerinden biridir. Sınırlarını çizmiştir, neyi cevapladığı ve ne olursa yanlışlanacağı bellidir. Her öngörüsü bir risktir ve şu ana dek her risk kazanılmıştır. Sicim teorisi ise bu ölçüyü bugün karşılamakta zorlanıyor; sayısız farklı evrene izin veren ve hangisinin bizimki olduğunu söyleyemeyen bir kuramı çürütmek de mümkün olmuyor.

Fizikçiler bu konuda bölünmüş durumda.

Eleştirenlere göre bilim, deneye bağlı kaldığı için dört yüz yıldır güvenilir. Sırf matematiksel olarak güzel diye bir kuramı kabul etmeye başlarsak, bilimi bilim yapan çizgiyi silmiş oluruz.

Savunanlar ise tarihe bakmamızı istiyor. Atomun varlığı on dokuzuncu yüzyılın sonunda hâlâ tartışılıyordu; büyük fizikçi Ernst Mach, görülemeyen bir şeye inanmanın bilim olmadığını söyleyerek atomu reddediyordu. Higgs bozonu kırk sekiz yıl bekledi. Einstein'ın 1916'da öngördüğü kütleçekim dalgaları ancak 2015'te ölçülebildi. Bugün sınanamayan bir kuram, yarın sınanabilir.

Aradaki çizgi aslında belli: henüz sınanamamış olmak ile ilkesel olarak hiçbir zaman sınanamayacak olmak aynı şey değildir. Birincisi sabır ister. İkincisi ise bilimin sınırını aşmış, başka bir duruma geçmiş demektir.

Alan neden var?

Bu sınırı daha derin bir yerde de görebiliriz. Dizinin başından beri dünyanın alanlardan yapıldığını anlatıyoruz. Peki alanın gerçekliğini sağlayan nedir? Alan neden var ve var olmayı nasıl sürdürür?

Bu sorunun üç katmanı var ve her katmanda fiziğin söyleyebildiği azalıyor gibi.

Birinci katman: alanın gerçek olduğunu nereden biliyoruz? Güneş'ten çıkan ışık Dünya'ya sekiz dakikada ulaşır. Bu sekiz dakika boyunca o enerji nerededir? Güneş'te değil, çünkü oradan ayrıldı. Dünya'da değil, çünkü henüz gelmedi. Enerji aradaki boşlukta, alanın içindedir. Enerji taşıyan, iz bırakan, ölçülebilen bir şeye fizik gerçek der.

İkinci katman: alan neyden yapılmış? Burada fizik dürüstçe durur. Deniz dalgası suyun kıpırtısıdır, ses havanın. Ama alan başka bir şeyin kıpırtısı değildir. Bugünkü fizikte en alt basamak odur.

Üçüncü katman: alanın var olmaya devam etmesini ne sağlıyor? Burası fiziğin tamamen sustuğu yerdir. Fizikte enerji korunur, alan kendiliğinden kaybolmaz. Ama bu bir açıklama değil, bir tespittir. Yasalar bize alanın nasıl davrandığını söyler; neden var olduğunu ve neden var olmayı sürdürdüğünü söylemez. Newton da yerçekimi için aynı noktada durmuştu: nasıl işlediğini hesapladı, sebebi hakkında hipotez uydurmayacağını söyledi.

Her an yeniden

Bu noktaya gelmişken, burada biraz felsefeye girmek istiyorum. İlk yazıda andığımız kelamcılar, fiziğin sustuğu bu soruyu bin yıl önce sormuş ve ona bir cevap vermişti.

Kelamcılara göre âlem iki şeyden oluşur. Cevher, yer kaplayan bölünmez parçadır. Araz ise o parçanın üzerindeki niteliklerdir: rengi, sıcaklığı, hareketi, durgunluğu. Cevher arazsız, araz da cevhersiz var olamaz.

Eş'arî kelamcılar buna çarpıcı bir ilke eklediler: araz iki an boyunca kalamaz. Bir elmanın kırmızılığı bir an sonra kendiliğinden devam etmez; her an yok olur ve her an yeniden yaratılır. Biz elmanın kırmızı kaldığını görürüz, çünkü her an aynı kırmızılık yeniden var edilmektedir. Buna "teceddüd-i emsâl", yani benzerlerin yenilenmesi dediler. Arazsız cevher olamayacağına göre, âlemin bir an sonra hâlâ var olması da her an yenilenen bir yaratmanın sonucudur.

Kelamcılar bu görüşü Rahmân suresindeki "O her an yeni bir iştedir" ayetiyle ve Fâtır suresindeki "Allah gökleri ve yeri zeval bulmasınlar diye tutar" ayetiyle ilişkilendirdiler.

Bu yaklaşım, Allah'ın yaratmasını bir defalık bir başlangıç olarak değil, her an süren kesintisiz bir fiil olarak gören bir izahtır. Fiziğin "nasıl" sorusuna verdiği cevapla çatışmaz; fiziğin cevap veremediği "neden var olmaya devam ediyor" sorusuna verilmiş bir cevap olarak okunabilir.

Dikkat çekici bir rastlantı da var. Kuantum alan teorisinde parçacık, kendi başına duran bir tuğla değil, bir alanın hâlidir; doğar, yok olur, yeniden belirir. Yani bugünkü fizikte parçacık, kelamcıların cevherinden çok arazına benziyor. Bu bir öngörü değil; kelamcıların atomu deneyden değil akıl yürütmeden doğdu. Ama iki farklı yoldan yürüyenlerin aynı soruların etrafında buluştuğunu gösteriyor.

Üç yazı dizinin sonu, yani, "Göreliliği Anlamak" ve "Kuantumu Anlamak" ile başlayan yolun son durağı "Maddeyi Anlamak" olarak ortaya çıkmış oldu.

Görelilik dizisinde zamanın ve uzayın sanıldığı gibi mutlak olmadığını gördük. Kuantum dizisinde atomun dünyasının sezgilerimize meydan okuyan kurallarını tanıdık. Bu dizide de o kuralların birlikte nasıl bir dünya kurduğunu anlattık: dünya küçük bilyelerden değil, evreni dolduran alanlardan yapılmış; parçacıklar bu alanların titreşimi, kuvvetler alanların konuşması, kütle bir alanla ilişki.

Bu, insanlığın, iki bin yıllık "eşya neyden yapılmış" sorusuna bugüne kadar verdiği en iyi cevap gibi. Ama tabiki son cevap değil. Başka yazılarda görüşmek üzere.