Düzensizlik, Olasılıkçılık, Entropi, Zaman, Evrenin Sonu, Hristiyanlık İncil İsa

Düzensizlik, Olasılıkçılık, Entropi, Zaman, Evrenin Sonu konusu 992 kez okundu, 0 kez cevaplandı. En son mesaj admin1 Ken Block tarafından gönderildi.

Düzensizlik, Olasılıkçılık, Entropi, Zaman, Evrenin Sonu konusuna cevap yazmak için buraya tıklayınız Üyeyseniz öncelikle üye girişi yapınız, üye değilseniz buraya tıklayarak hemen üye olunuz.

Düzensizlik, Olasılıkçılık, Entropi, Zaman, Evrenin Sonu hristiyanlık incil isa tevrat zebur

29-07-10, 23:46
Düzensizlik, Olasılıkçılık, Entropi, Zaman, Evrenin Sonu

admin1 Ken Block

Entropi: Tek Yönlü, Olasılıkçı, Düzensizlik Yasası Termodinamiğin birinci yasası, evrendeki (tecrit edilmiş bir sistemdeki) toplam enerjinin her zaman aynı olduğunu söyler. 19. yüzyılda bu yasa “enerjinin korunumu yasası” ve “maddenin korunumu yasası” olarak, enerjinin ve maddenin ayrı ayrı ele alınmalarıyla ifade ediliyordu. Fakat Einstein’ın ünlü (Enerji= KütleIşık hızının karesi)formülüyle, birbirinden bağımsız olarak görünen bu yasalar birleştirildi.[1] Daha önceden akustik enerjisi, Güneş enerjisi, elektrik enerjisi gibi farklı enerji türlerinin aynı özden yapıldığı anlaşılmıştı. Maddenin enerjinin bir formu olduğunun anlaşılmasıyla yasa, “enerjinin-maddenin korunumu yasası” oldu. Buna göre evrendeki enerji (E) değişmediği için, enerji değişimi() sıfıra eşittir. Bunun matematiksel formülü şu şekildedir: E= 0

Termodinamiğin ikinci yasası (entropi) özellikle Clausius’un çalışmaları sayesinde 19. yüzyılın ikinci yarısında ortaya konuldu. Entropi terimini ilk kullanan da odur. Bu yasayla, enerjinin, sürekli, daha çok kullanılabilir bir formdan daha az kullanılabilir bir yapıya doğru değiştiği söylenir. Kısacası, evrende düzensizlik sürekli artmaktadır ve bu tek yönlü tersinemez bir süreçtir. Evrendeki enerjinin tüm değişmelere karşı sabit kaldığını söyleyen birinci yasa bir eşitlikle belirtilmesine karşın, evrendeki enerjinin sürekli daha düzensiz bir hale gittiğini söyleyen (düzensizliğin artışı entropinin artışı veya pozitif entropi değişikliği olarak ifade edilir) ikinci yasa eşitsizlikle belirtilir. Aslında Clausius başta, enerjinin korunumu yasası gibi entropinin korunumu yasasını bulacağını umuyordu; ama, sonuçta evrenin, entropinin korunmaması yasası ile yönetildiğini gördü.[2] Bunu ifade eden formülde, evrendeki entropinin (S), değişiminin () sürekli olarak tek yönlü ve artış halinde olduğunun belirtilmesi için sıfırdan büyük olduğu söylenir. Formül kısaca şöyledir: S > 0

Tek yönlü süreçler sonun habercisidir. İnsanın yaşlanma süreci de, evrendeki entropinin artışı da böyledir. Aslında evrendeki entropinin artışına sebep olan birçok tek yönlü süreci sürekli gözlemlemekteyiz. Isı, hep sıcaktan soğuğa doğru akar, hiçbir zaman soğuktan sıcağa doğru akmaz. Sıcak bir çayın her zaman soğuduğunu gözlemleriz, ama hiçbir zaman odadaki sıcaklık çaya doğru geriye akarak (süreç tersinerek) çayımızı ısıtmaz. Bisikletimizin frenine basarak durmamıza yol açan süreç ısıyı açığa çıkarır, ama hiçbir zaman Güneş’in ısıttığı bisikletimizin hareket ettiğini göremeyiz. Parfümümüzün kapağı açıksa koku odaya dağılır, ama odanın içindeki dağılmış moleküller tekrar bir şişeyi doldurmazlar.

Arthur Eddington, entropi yasasının, tüm doğa yasaları içinde en önemli yere sahip olduğunu söyler. Eddington, evren hakkındaki bir teorinin, Maxwell’in formülleriyle, hatta daha önceden yapılmış bazı deneylerle uyumsuz olsa bile doğru olma şansının bulunabileceğini; ama entropi yasası ile çelişiyorsa hiçbir şansının olmadığını söyler.[3] Einstein’a göre, Newton mekaniğinin en büyük başarısı ısı hareketlerine uygulanmasıdır; bu başarı kinetik teoride ve istatistiksel mekanikte gözlemlenir.[4] En ünlü fizikçilere göre fiziğin en temel yasası olan entropi; başarılı bilimsel bir teori olmak için farklı bilim felsefecilerince ortaya konmuş olan gözlem ve deneye dayanma, yanlışlanabilme, öngörü yeteneği, başarılı matematiksel açıklama gibi kriterlerin hepsini de karşılar.

Fakat, ilginç bir şekilde bu kadar kesin bir yasa olan entropi, aslında olasılıkçı bir yasadır. Isının tek yönlü akışı gibi moleküllerin dağılmasına (diffusion) yönelik hareketlerde, her bir molekülün hareketini hesap etmek imkansızdır. Söz konusu olan katrilyonlarca molekülden çok daha fazlasıdır, bu moleküllerin birbirleriyle çarpışmaları gibi etkenleri, her bir molekül için hesap etmek mümkün değildir. Fakat söz konusu olan o kadar çok moleküldür ki, dağılmaya bağlı olasılıkçı entropi kanunları hep güvenilir sonuç verir. Dünyadaki hava moleküllerini ele alalım, aslında çok düşük bir olasılık olarak, dünyadaki hava moleküllerinin Atlantik Okyanusu üzerinde toplanması ve tüm dünyanın havasız kalması olasılığı vardır; fakat bu olasılık imkansız denecek kadar azdır ve korkulacak bir şey yoktur. George Gamow tek bir odadaki hava moleküllerinin, odanın tek bir yarısında toplanma olasılığının bile adeta imkansız olduğunu şu şekilde göstermiştir: Bir odada yaklaşık 10(milyarmilyarmilyar) molekül vardır. Odanın bir yarısında bulunmanın olasılığı ½ olduğundan, tüm moleküller için bu olasılık (½)dir; bu ise 10’da 1’dir. Hava moleküllerinin saniyede 0.5 km hızla hareket ettikleri ve 0.01 saniyede odadaki dağılışlarının 100 kez karıştığını hatırlayalım. Tüm bu moleküllerin odanın bir yarısında toplanması için gereken süre 10 saniyedir, eğer bu süreyi evrenin toplam yaşı olan 10 saniye ile mukayese edersek, neden böylesi bir olasılığa imkansız dediğimiz anlaşılabilir.[5] Gamow’un tek bir odanın bir yarısında moleküllerin toplanmasının olasılıksal imkansızlığı için (matematikte 10’de 1’den küçük olasılıklar genelde imkansız kabul edilir) verdiği örneğe bakarak, bizim dünyanın tüm havasının Atlas Okyanusu üzerinde toplanmasından bahseden örneğimizin ne kadar imkansız olduğunu rahatça anlayabiliriz. Moleküllerin dağılımında ortaya çıkan bu tip hesaplar, entropi yasasının olasılıkçı bir yasa olmasına karşın neden en kesin fizik yasası olarak görüldüğünü ortaya koymaktadır.

Bazıları itiraz olarak insanların yaptıkları makinelerin veya binaların düzensizlikten düzene geçiş olduğunu, ayrıca negatif entropi aldığımız bitkilerin varlığının da entropi yasası ile çeliştiğini söyleyebilir. Burada dikkat edilmesi gerekli nokta, termodinamiğin ikinci yasasının izole (isolated) bir sistemdeki toplam entropinin arttığını söylemesidir. Evrenin bir bölümünde oluşan düzenin bedeli, mutlaka başka bir bölümünde daha büyük çapta bir düzensizlik olarak ödenir. Örneğin bir binayı ele alalım. Binanın yapımı için kullanılan maddeler (demir, tahta, v.b) dünyanınhammadde kaynakları yok edilerek elde edilir, ayrıca binanın yapımı için belli miktarda bir enerji sarf edilir. Tam bir hesap yapıldığında yol açılan düzensizliğin miktarı her zaman düzenden fazladır.[6] Canlıların hepsi çevrelerinden negatif entropi alarak yaşarlar. Biz bitkilerden veya bitkileri yiyen hayvanlardan negatif entropi alırız, bitkiler ise fotosentezle Güneş’ten negatif entropi alarak yaşarlar. Bu yüzden Bertrand Russell, her canlı varlığın çevresinden kendisi ve nesilleri için mümkün olduğunca çok enerji alan bir çeşit emperyalist olduğunu söylemiştir.[7] Fakat her canlının beslenmesi, çevresinde daha büyük bir düzensizlik oluşturur. Örneğin sürecin her safhasında çekirge yaprağı, kurbağa çekirgeyi, alabalık da kurbağayı yediğinden, sürekli bir miktar enerji kaybolur. Miller’e göre beslenme sürecinde enerjinin %80-90’ı ısı halinde çevreye yayılır. Enerjinin sadece %10-20’si bir sonraki aşama için canlının dokusunda kalır. Bir insanı bir yıl beslemek için 300 alabalık gerektiğini varsayalım; bu balıklar ise 1000 ton ot tüketerek yaşayan 27 milyon çekirge tüketen 90.000 kurbağayı yemeleri (negatif entropi almaları) sayesinde varlıklarını sürdürürler.[8] Bir bitki, havadan karbondioksit molekülü, topraktan su alarak ve Güneş ışınlarını kullanarak basit moleküllerden karmaşık moleküller yapar; basit moleküllerden karmaşık moleküller yapmak entropi azalması anlamına gelir, fakat yine de entropi yasası ihlal edilmemiştir.[9] Bitkiler de diğer canlılar gibi “açık sistemler”dir ve kendi düzenlerinin bedeli olarak çevrede daha çok düzensizlik oluştururlar. Güneş’in sürekli artan entropisine ve toprağın bozulan düzenine karşı, bitkilerdeki negatif entropi artışı çok azdır. Yapılan hesaplar canlıların, makinelerin ve tüm düzenli yapıların düşen entropilerinin bedelinin sistemin bütününde daha çok entropi artışı olarak ödendiğini ve termodinamiğin ikinci yasasının hiç bir şekilde ihlal edilmediğini göstermektedir.

19. yüzyıla Newton fiziğinin hakimiyeti altında girildi. Bu fiziğin yasalarında mutlak determinizm, mutlak uzay ve zaman ile zamanda tersinirlik vardı. Mutlak deterministik matematiksel yasalar sayesinde kırk yıl sonraki olacak veya elli yıl önceki olmuş Güneş tutulmalarının zamanını tam olarak tespit etmek mümkündü. Uzay ve zaman birbirlerinden ve hareket halindeki gök cisimlerinden etkilenmeyen mutlak varlıklar olarak algılanıyorlardı. Yokuşu çıkan inebilirdi, ileriye doğru giden cisimler geriye dönebilirdi ve sağa doğru hareket eden sarkaç sola da gidebilirdi; tüm bu tersinir süreçler fiziğin hareket yasaları ihlal edilmeden gerçekleşiyordu.

Zamanın ve uzayın mutlaklığına dair görüş 20.yüzyılda Einstein’ın özel ve genel izafiyet teorilerini ortaya koyuşu ile değişti. Einstein gök cisimlerinin, uzayın, objektif ve subjektif zamanın, birbirleriyle bağlantılı olduğunu gösterip; klasik mekaniğin birbirinden bağımsız, mutlak uzay ve zaman tasarımını düzeltti.[10] Einstein fiziğinde mutlak olan ışığın hızıdır ve bu fizik de, Newton yasaları kadar deterministtir. Makronun fiziğindeki determinist yaklaşım, Einstein ile 20. yüzyılda devam etse de, yine aynı yüzyılda mikronun fiziğine dair kuantum kuramının “belirsizlik ilkesi” ile tartışma konusu olmuştur. Heisenberg gibi “belirsizlik ilkesi”ni, doğanın indeterminist yapıda olduğunun bir delili sayanlar olmasına karşın[11], Planck ve Einstein gibi belirsizliğin, bizim teorilerimizin eksikliğinden ve gözlem yeteneğimizin mikrodaki sınırlılığından kaynaklandığını savunanlar da olmuştur.[12] Kuantum kuramı da entropi yasası gibi olasılıkçı bir yaklaşım getirmiştir.[13] Fakat termodinamik yasalar üzerindeki ittifakın kuantum kuramı üzerinde gerçekleşmediğini hatırlamalıyız. Ayrıca termodinamiğin ikinci yasası olasılıkçı olmasına karşın, kuantum kuramının tartışılan yorumu gibi evrenin indeterminist bir yapıda olduğunu söylemez. Entropi yasasının Newton ve Einstein fiziğiyle aynı şekilde determinist yapıda olmasına ve kuantum kuramında olduğu gibi olasılıkçı yaklaşımda bulunmasına karşın, tüm bu kuramlardan farklı yanı, tek-yönlü ve tersinemez bir yasanın evrenin en temel yasası olduğunu göstermesidir.

Bu yasanın bizce en önemli özelliği bu tek yönlü, tersinemez yapısıdır. Entropinin oku zamanla aynı yönde ilerlemektedir. Bu yüzden zaman üzerine yapılacak ontolojik bir tartışma açısından entropi yasası özel önem taşır. Bu yasa, süreci önemli kılarak, zamanın fiziksel oluşumlardaki payını ortaya koyar. Fakat yine de zamanı, entropinin bir fonksiyonu olarak gören anlayışın hatalı olduğu kanaatindeyiz. Çünkü evrenin her yerinde zaman artar; temelde “önce ve “sonra” dizilme ile ilgili olan zamanın, evrenin hiçbir yerinde istisnası olmaz ve olasılıkçı bir yapıyla da alakası yoktur. Oysa evrendeki entropinin artışı toplam olaraktır; evrenin bir yerinde düzenin artması entropi yasasına aykırı değildir. Zaman ise entropiden daha kesin ilerler; evrenin hiçbir köşesindeki zaman, başka bir yerde zaman daha ileriye götürülmek suretiyle geriye çevrilemez. Bu yüzden, entropi artışının oku ile zamanın oku aynı yönde olsa da, entropi artışı ile zamanı özdeşleştirmek hatalıdır.

Entropi ile ilgili diğer önemli bir yanılgı ise entropideki artışın evrenin genişlemesine bağlanmasıdır. Önce Einstein’ın formüllerine dayanarak Lemaitre ve Friedmann evrenin genişlediğini teorik düzeyde ortaya koydular. 1920’ler ve 1930’larda Edwin Hubble, Vesto Slipher ve Milton Humason gibi astronomların Mount Wilson Gözlemevi’nde yaptıkları gözlemler ise evrenin genişlediğini gözlemsel verilerle de destekledi.[14] Bazı fizikçiler, moleküllerin dağılması ile ilgili yasaların da etkisiyle, entropinin artışının sebebinin evrenin genişlemesi olduğunu zannettiler ve eğer evrende yerçekiminin etkisi galip gelir de evren kapanmaya başlarsa entropinin düşeceğini söylediler. Entropiyi sadece gazların dağılımı şeklinde düşünmek, çekim gücünün toplayıcı etkisinin entropiyi düşürdüğü yanılgısına sebep olmuştur. Gazların zamanla geniş bir alana dağılmasının entropi artışı olması gibi, zaman sürecinin sonunda oluşan karadelikler de yüksek bir entropi düzeyine karşılık gelirler.[15] Stephen Hawking’in karadelikler hakkındaki ünlü keşfine yol açan da, bu gök cisimlerinde termodinamiğin ikinci yasasının geçerli olduğunu bulması olmuştur.[16] Bu da gösteriyor ki entropi yasası sadece sabit veya genişleyen boyutlarda işlemez, karadelikler gibi küçülen boyutlar da entropi artışını temsil edebilirler. Eğer evrende yerçekimi bir gün galip gelir ve evren Büyük Çatırtı’ya (Big Crunch) doğru kapanışa geçerek büzülmeye başlarsa da entropinin artışı devam edecektir. Evrende sürekli maddeden ışınıma bir enerji transferi olmaktadır. Bu yüzden, Richard Tolman’ın çalışmalarının da gösterdiği gibi, evren eğer bir kapanışa geçerse de; bu kapanış, evrenin genişlemesinin simetriği olamaz ve evren açılışından daha hızlı çöker. Biriken ışınım bir entropi büyümesini temsil eder ve bu da, bu evrende entropideki yükselişten hiçbir şekilde kaçılamayacağını gösterir.[17]

Sonuçta evrende dört tane birbirine indirgenemeyecek tek yönlü işleyen sürecin olduğu kanaatindeyiz. Bunlardan birincisi evrenin genişlemesi, ikincisi entropinin artışı, üçüncüsü uzay-zamanı ve dördüncüsü zihne bağlı zamandır. Birinci şıktaki evrenin genişlemesinin diğer üçünden tamamen bağımsız olduğunu, bu olgunun gözlemlerle desteklendiğini, pekala bu sürecin tersinin de -evrenin büzülmesi- mümkün olduğunu; bu yüzden, evrenin genişlemesinin diğer şıklarla ifade edilenlere indirgenmesinin kesin olarak hatalı olduğunu söyleyebiliriz. İkinci şıkta belirttiğimiz entropi yasası gözlemsel deneylerle desteklenmektedir ve fiziğin tüm verileri bu yasanın tersinemez olduğunu göstermektedir. Kısacası entropi artışı, uzayın ve zihnin zaman okuyla tamamen aynı yönde hareket eder. Fakat daha önce belirttiğimiz nedenlerden dolayı entropi artışı, uzay-zamanına veya zihne bağlı zamana indirgenemez. Klimayla içinde olduğumuz odanın entropisini düşürebiliriz, böylelikle zihnimiz dışarıdaki entropi artışını gözlemleyemeyecek, sadece entropi düşüşüne tanıklık edecek; fakat zihnimizde hiçbir çelişki doğmayacaktır. Eğer bazılarının sandığı gibi psikolojik okumuz entropiye bağlı olsaydı -entropiye indirgenebilseydi- böylesi bir durumun çelişki doğurması gerekirdi. Belki de en tartışmalı konu uzay-zamanının zihinsel zamana indirgenip indirgenmeyeceğine dair olacaktır. Einstein’ın fiziği, zamanı, mutlaklık kategorisinden indirmiştir. Zamanın ontolojik statüsünde artık mutlaklığa bir yer olmasa da, bizce zamanın gerçekliğine yine de bir yer vardır. Einstein zamanın yanılsama olduğundan şüphe etse de -hayatının sonuna doğru bu görüşünü değiştirdiği söylenir[18]- onun formüllerinde bir sabit olarak yer alan ışık hızı, zamanın dış dünyadaki fiziksel bir ifadesi değil midir? Entropi gibi tersinemez süreçleri ve de özellikle son dönemde bu süreçlerin düzensizliğe doğru giderken oluşturdukları düzeni incelemek, fizikte ön plana çıkmış ve “zaman” ile “süreç”, fizik açısından dikkate alınması gereken unsurlar olarak öne çıkmışlarıdır.[19] “Zaman okunu yaratan biz değiliz; tam tersine, biz onun çocuklarıyız”[20] diyen Prigogine ile bu hususta aynı fikirde olduğumuzu söyleyebiliriz. Zamanın gerçekliği ne kadar zayıflatılırsa zayıflatılsın, zihin dışındaki oluşumların “önce” ve “sonra” olarak düzenlenmelerinin, fenomenlerin hepsinin aynı anda verilmemesinin bir karşılığı olması gerekir. Descartes “cogito ergo sum” ile, kendi varlığının gerçekliği ne kadar zayıflatılırsa zayıflatılsın, gerekirse maddi dünya yok sayılsın, “ben” dediği varlığın bir ontolojik karşılığı olduğunu görmüştü.[21] Aynı şekilde zamanın mutlaklığını elinden alan Einstein’ın formüllerine rağmen yine de zamanın, ontolojik gerçekliğine karşı gelen bir şeyler olması gerekir. Zamanın zihinde var olmasına gelince, Kant’ın gösterdiği gibi, eğer zihinde böyle apriori bir sezgi yeteneği olmasaydı dış dünyayı anlamamız mümkün olmazdı.[22] Fakat zamanın apriori bir sezgi olması, zamanın sırf zihnin bir dayatması olduğunu göstermez. Noam Chomsky, zihnimizde apriori olarak dil öğrenme yeteneği olduğunu göstermiştir[23]; fakat bu, dış dünyada dilin var olmadığı anlamına gelmez. Bu yüzden, Kant’ın, zamanın zihinde apriori olarak var olduğunu göstermesi, uzay-zamanının zihinsel-zamana indirgeneceğini göstermez. Bize göre, hem dış dünyada zamanın bir gerçekliği olduğu, hem zihinde de zaman sezgisi apriori olarak bulunduğu için; bu ikisi birbirine indirgenemeyecek tek yönlü süreçlerdir. “İndirgenemez” ifadesiyle kastımız, bunların birbirine tamamen özdeş olmadığıdır, yoksa zihinsel zamanla uzay-zaman elbette ki ilişkilidir ve bunlar birbirinden bağımsız ele alınamaz. Eğer zaman sırf zihinsel bir şey olsaydı, doğal süreçlerin tarifinde önemsiz ve gereksiz olması beklenirdi. Fakat entropi yasası, evrensel oluşumlarda tersinemezliğin/zamanın/sürecin önemini göstermiş, zamanın ontolojik yapısıyla ilgili felsefi tartışmalar açısından da önemli olmuştur.

Zamanın mutlak olmadığının anlaşılması din felsefesi açısından önemli soruların cevaplanmasında yardımcı olur. Örneğin Kant’ın antinomileri (çatışkıları), etkisinde olduğu Newtoncu fiziğin “mutlak zaman” kavramına göre şekillenmişti.[24] Oysa Einstein’ın formülleriyle uzay ve zaman birbirine bağlandığından, uzayın var olmadığı Big Bang sürecinden önceki zamanda Tanrı’nın ne yaptığını sormak anlamsızdır. Ayrıca “Tanrı insanları yaratmak için niçin 15 milyar yıl bekledi” gibi sorular da anlamsızdır. Böylesi sorular, zamanı mutlak gören bir anlayışla sorulmuştur; zamanı izafi gören bir anlayış için bir boyuttaki 15 milyar yıllık zaman, başka bir boyutta bizim için birkaç saniyenin önemsizliği kadar önemsiz olabilir. Zamanı, mutlak olarak görmemelerine rağmen, ontolojik açıdan bir gerçekliğe karşılık gelen bir kavram olarak algılayanlar ise -bizim gibi- din felsefesi açısından önemli başka sonuçlara varmaya çalışabilir. “Kötülük sorunu” ve zamanın akışı ile artan entropi arasında bir ilişki aramak[25] veya “özgür irade” hakkında yapılacak tartışmalar açısından zamanın gerçekliğini göz önünde bulundurmak önemli olabilir. Bu konular, bu makalede hedeflediğimiz konunun dışında başka konulara da girmeyi gerektirdiğinden bu hususların ayrıntısına girmeyeceğiz.

http://www.canertaslaman.com/entropi/#_ftnref1

Düzensizlik, Olasılıkçılık, Entropi, Zaman, Evrenin Sonu

FORUMA ÜYE OLUN! / HRİSTİYAN OLMAK İSTİYORUM /

Düzensizlik, Olasılıkçılık, Entropi, Zaman, Evrenin Sonu konusuna cevap yazmak için buraya tıklayınız Üyeyseniz öncelikle üye girişi yapınız, üye değilseniz buraya tıklayarak hemen üye olunuz.