Albert Einstein vs. Isaac Newton

Yüzyılın dehası Albert Einstein ve üç önceki yüzyılın dehası Isaac Newton... Birisi, Genel Görelilik Kuramı sayesinde evrene bakışımızı değiştiren, büyük keşifler yapmamızı sağlayan ve kendisinden önceki fizik anlayışını yerle bir eden bir bilim insanı; diğeri ise cahilliğin ve büyücülüğün hakim olduğu bir dünyada -ki kendisi de dindar bir insandır- doğduğu halde, klasik fiziğin kurucusu olabilmeyi ve bugün ürettiğimiz tüm mühendislik harikalarının temelini atabilmeyi başarmış bir deha.

Peki, Einstein ve Newton kavga etseler ne olur? Bu programda, Einstein zamanı geriye çevirip Newton'ı daha bebekken kundaklayabilir mi (bebek kundaklamak nedir yahu) ya da Newton kütle çekimi dalgalarını kullanarak, Einstein'ın yutmaya çalıştığı elmayı yemek borusuna dizip onu öldürebilir mi, bunları öğreneceğiz.

Kısaca Sir Isaac Newton'ın Hayatı

Bilim ve matematik tarihinin en önemli isimlerinden birisi olan Isaac Newton, 25 Aralık 1642’de İngiltere’de doğdu. Çocukluk dönemleri boyunca oyun oynamamış, zamanını yel değirmeni ve araba modelleri yaparak ve üvey babasının kütüphanesindeki kitapları okuyarak geçirmiştir.

Üniversite eğitimi için Cambridge Trinity College’a gitti. Maddi olarak zor durumda olduğundan çeşitli işlerde çalışarak okulunu devam ettirebildi. Okulda öğretilen Aristo’ya ilgi duymayıp, Descartes, Galileo ve Kepler gibi düşünürlerin izini takip etti. Üstelik kendi evinde yaptığı bilimsel çalışmalar ile yıllar sonra bilimi ve dünyayı tamamen değiştirdi.

Newton tarihin en iyi matematikçilerinden birisidir. Üstelik matematiğin doğa bilimlerinde başarıyla uygulanabileceğini gösteren ve matematik ile fiziği birleştiren kişi Newton’dur. Newton’un ‘Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri’ kitabı, klasik mekaniğin, fiziğin temel teorisini oluşturur. Newton’un klasik fiziği sayesinde bugün yararlandığımız bütün teknolojiyi inşa ettik.

Kısaca Albert Einstein'ın Hayatı

20. yüzyılın dehası olarak kabul edilen ve başta astronomi bilimi olmak üzere birçok bilim dalının önünü açan Albert Einstein, 14 Mart 1879’da Almanya’nın Ulm kentinde doğdu. Kız kardeşinin anlattığına göre, küçükken yapbozlar ve bulmacalarla zaman geçirmeyi seven Einstein, sanıldığının aksine hiçbir zaman kötü bir öğrenci olmadı. Özellikle doğa ve matematik bilimlerinde oldukça iyi notlar alıyordu.

Mezun olduktan sonra iki yılını öğretmenlik işi bulmak için harcadıysa da bir süre Bern’deki bir patent ofisinde asistan müfettiş olarak iş buldu. O zamanlar bir taraftan patent ofisindeki işlerini yaparken diğer taraftan da çeşitli araştırmalar yapıyor ve makaleler yazıyordu. Halen enstitüde memurluk yaparken, 1905 yılında, ışığın ‘fotonlardan’ oluşan paketçikler olduğunu açıkladığı bir makale kaleme aldı.

Bundan iki sene sonra, ‘İzafiyet Teorisi’ni yayınladı. Bu teoriyi oluştururken küçük bir düşünce deneyi yapmıştı: Bern’deki bir saat kulesinin önünden otobüse binen Einstein, ‘Acaba otobüste arkaya doğru bakarak ışık hızında gitsek ne olur?’ sorusunu sordu. Bu durumda, saat kulesinin üzerindeki akrep ve yelkovan duruyor gözükecekti. Buradan yola çıkarak boşlukta ne kadar hızlı ilerlersek zamanın o kadar yavaş ilerleyeceği sonucuna ulaştı.

Newton'ın Evrene Bakışı

Newton denilince, akla ilk olarak başına elma düşünce kütle çekimini keşfeden bilim insanı gelir ancak bu doğru değildir; Newton elmayı sadece bir metafor olarak kullandı ve cisimlerin yere doğru hareketi, onun dünya üzerindeki hareketlerin nedenini sorgulamasını sağladı. Bizim için ağaçtan düşen bir elma Newton’un gözünde F= G*(m*M)/r üzeri 2 olarak canlandı. Bu, çok basit, çok zarif ve oldukça yüzeysel bir denklemdir: İki cismin kütlelerinin çarpımı ile bir G sabitinin çarpımının, kütleler arası mesafenin karesine bölünmesiyle iki cisim arasındaki çekim kuvvetinin hesaplanmasını sağlar. Bu denklem günlük yaşamda karşılaştığımız sıradan şeyleri açıklamaya yetse bile evrendeki işleyişi açıklamaktan uzaktır. Zaten asırlar sonra Einstein’ın Görelilik İlkesi, bu açıklamayı ortadan kaldırmıştır.

Einstein'ın Evrene Bakışı

Bilimi sorgulamaya ‘zaman’ olgusuyla başlayan Albert Einstein’a göre; zaman, mekân ve hareket gözlemciye göre değişir. İşte bu, Newton’un ‘zaman, evrenin her yerinde aynı işler’ tezini çürütüyordu. Einstein aynı zamanda, ışığın hızının gözlemciler için aynı olduğunu ve evrendeki hiçbir şeyin ışıktan hızlı hareket edemeyeceğini de söyledi.

Einstein’ın bulguları, o güne dek doğru bilinen yanlışları göstermiş ve evrenin dinamiklerini daha iyi anlamamızı sağlamıştı. Elbette Albert Einstein burada durmayacaktı. 1905 yılında yayınladığı ve daha sonra bazı düzeltmeler yaparak değiştirdiği ‘Özel Görelilik Teorisi’ne ivmelenmeyi dahil etmek için 10 yıl uğraştı ve 1915’te ‘Genel Görelilik Kuramı’nı yayımladı.

Newton'ın Kütle Çekimi Açıklamaları

Newton, kütle çekimi ve cisimlerin hareketi ile ilgili yaptığı açıklamalarda uzayı ‘boş’ ‘mutlak’ ve ‘sabit’ gibi kavramlarla tanımlamıştı. Yani Newton’a göre uzay denilen yer sabit ve hareketsizdi. Aynı şekilde Newton, zamanı ve uzayı birbirinden ayrı olgular olarak ele almıştı ve zamanın, uzayın her yanında ‘aynı’ olduğu sonucuna varıyordu. Bugün, bu düşüncenin doğru olmadığını, uzayın 3 değil; 4 boyutlu olduğunu ve 4. boyutu ise zamanın oluşturduğunu biliyoruz. Aynı şekilde, zamanın ‘göreli’ olduğunu; yani uzaydaki birçok farklı noktada zamanın birbirinden farklı şekilde akabileceğini biliyoruz.

Bugün, aynı zamanda, Newton’un kütle çekimine dair yaptığı açıklamaların da benzer hatalar içerdiğini biliyoruz. Newton’a göre kütle çekimi, kütleli iki cismin birbirlerine uyguladıkları doğrusal (vektöre) bir kuvvettir. Ancak asırlar sonra Einstein, bunun böyle olmadığını, kütle çekiminin bükülen uzay-zaman dokusunun bir sonucu olduğuna işaret etmiştir. Bu nedenle uzaydaki cisimler doğrudan birbirleri üzerine ‘düşmek’ yerine; birbirlerini yörüngesel bir düzlemde çekerler. Böylelikle uzunca süreler içinde yörüngede kalabilirler; aksi halde bu oldukça zor olurdu!

Einstein'ın Kütle Çekimi Açıklamaları

Öncesinde, Newton’un yaptığı açıklamalar kütle çekimini vektörel bir kuvvet olarak alıyordu. Yani çekim kuvveti cisimlerin kendi içlerinden kaynaklı olmalıydı ve ayrıca belirli bir uzaklığa kadar etki edebilirdi. Einstein ise kütle çekimini uzay-zaman dokusunun bükülmesi olarak açıkladı. Tıpkı gergin bir kumaşın üzerine bırakılan ağır bir güllenin, kumaşın yüzeyini içe doğru bükmesi gibi kütleli cisimler de uzay-zaman dokusunu büküyorlardı. Peki ya bu gergin kumaşın üzerine küçük bir gülle daha bırakırsanız ne olur? Elbette büyük kütleli cisme doğru ivmelenerek ve daireler çizerek yaklaşır. İşte bu, uzaydaki kütle çekiminin ve yörüngelerin oluşumunun basit bir tarifiydi!

Konuyu daha iyi tariflemek için şu örneği de verebiliriz: Dünya üzerindeki tüm uydular aslında serbest düşme hareketi yapmaktadırlar. Ancak kütle çekimi Newton’un söylediği gibi çizgisel tek bir kuvvet olmadığı; uzay-zamanın büküldüğü yörüngesel bir düzlemde gerçekleştiği için ‘serbest düşme’ gezegenin yörüngesinde çok uzun süreler boyunca gerçekleşir.

Einstein’a göre uzay ve zaman iç içe örülüydü ve Newton’un söylediklerinin aksine zaman, evrenin her yerinde sabit akıyor olamazdı. Yani uzayın dokusu zamanı ve zaman ise uzayı etkiliyordu. Bu durumda, büyük kütleli cisimler ile ışık hızına yakın hareket eden cisimler zamanı etkileyebilirdi. Her iki durumda da zamanın akışı yavaşlamalıydı! Daha sonradan yapılan gözlem ve deneylerle de Einstein’ın ortaya attığı bu teori defalarca kez kanıtlandı ve bizi evreni anlamaya daha fazla yaklaştırdı.

Her ne kadar, Isaac Newton 17. yy'nin büyük bir kaşifi, dehası ve bilim insanı kabul edilse de, evrene ve zamana ilişkin bulgularının geçersiz olduğu ve bizi daha ileriye taşıyamayacağı anlaşılmıştır. Einstein ise gerek evrenin dokusunu açıklama biçimiyle gerekse zaman olgusunu ele alışıyla bizleri kendisine hayran bırakmış, bilimsel gelişmelerin ve uzay çalışmalarının önünü açmıştır.

Sonuç: Bilim yığılarak değil; birikerek ilerler. Yüzyıllar önce Newton tarafından ortaya atılan formüller sayesinde bugünkü teknolojiyi (otomobil, uçak, uzay gemisi vb.) üretebildik; ancak Klasik Fizik ile çok daha ileriye gidemedik. Einstein geldi ve bize evrenin dokusunu, kara delikleri, kütle çekimini ve ışık hızını öğretti. Artık çok daha ileri gidebiliyoruz. Fakat belki bir gün, bir başkası gelecek ve Einstein'ın ön gördüğü pek çok şeyin yerine yenisini koyacak. Ve biz, ilerlemeye devam edeceğiz.

Yaşasın bilimsel düşünce!

Transhümanizm ve İnsanlığın Yeni Çağı

O kadar uzun zamandır yazmıyorum ki, en son yazı yayınladığım tarihi görünce fazlasıyla şaşırdım. Aslında bakılacak olursa yazıyorum; fakat bloğum için değil. MMO İstanbul Şubesi tarafından her ay yayınlanan Makina Bülten için çok kereler makale/yazı hazırladım ve sonunda dedim ki; madem bloğuma zaman ayıramıyorum en azından bülten için yazdığım makale ve yazıları burada yayınlayayım. Sessiz kalmaktan yeğdir! Başlıyoruz: İlk yazı Transhümanizm ve İnsanlığın Yeni Çağı.

  

Homo sapiens’lerin yaklaşık 150.000 yıl önce ortaya çıkışlarından beri, geçen binlerce yılda deneyimledikleri çok şey değişti fakat DNA’mıza katılan bir miktar Neandertal geni dışında insanoğlu hiç değişmedi. Bunun ise iki temel sebebi var: Seçilim baskısı ve genetik sınırlar.

Boy uzunluğu, saç rengi, kas yapımız veya bilişsel beceri gibi özellikler, her biri ufacık etkiye sahip olan binlerce gen tarafından kontrol edilir. Birçok küçük ek etkilerle belirlenen bilişsel beceri, ortada daha çok, uçlarda daha az insanın olduğu ve çan eğrisini andıran biçimde bir dağılıma sahiptir. Yani doğal koşullarda insanların çoğu normal zekâya sahipken ancak bir kısmımız dahi olabilir ya da zekâ geriliği yaşayabilir.

Elbette, bireylerin zekâlarını etkileyen tek faktör genetik sınır değildir; aile, çevre, beslenme biçimleri, uğraş alanları vb. faktörler de zekâ üzerinde fazlaca etkiye sahiptir. Bu nedenle bir matematik profesörünün yapabileceği matematiksel işlemlerle sıradan bir kişinin yapabileceği matematiksel işlemler arasında çok büyük farklılıklar vardır ancak burada anlaşılması gereken şey, zekânızın (ve ayrıca, iskelet kaslarımız gibi vücudumuzdaki pek çok kasın/organın) bir geliştirilebilirlik üst sınırının olduğudur. Üstelik beyin gibi oldukça masraflı bir organın (tüm vücudumuzda üretilen enerjinin %20-25'ini tek başına tüketir) böyle bir sınırının olması oldukça anlaşılabilirdir.

Bu noktada genetik sınırı seçilim baskısı başlığının altına almamız yanlış olmaz. Çünkü bugün biliyoruz ki, dünya üzerinde yaşayan tüm hayvan ve bitki türlerinin üzerine etki eden seçilim baskısı artık kullanılmayan/işlevsiz organların körelmesine sebep oluyor. Örneğin birkaç yıl önce Science Advances dergisinde yayınlanan bir makaleye göre, mağarada yaşayan Astyanax mexicanus olarak isimlendirilen bir kör balık türünün ırmakların yüzeye yakın noktalarında yaşayan bir diğer grubu, gören gözlere sahip. Aynı türün bu iki grubundan birisinin kör olmasının sebebi ise, balığın günlük enerji üretiminin %5-15’inin gözleri tarafından tüketilmesi. Bu, hiçbir işlevi kalmamış bir organ için fazlasıyla büyük bir yük.

Şu hâlde, vücut ve beyin gelişimimizin belirli bir sınırının olmasının seçilimin baskısı olduğunu kavrayabildik. Seçilim baskısını yaratan pek çok etmen olmasına karşın belki de en önemli sebep enerji kaynaklarının azlığı. Yani elde ettiğimiz, sınırlarımızın ötesine geçmemiz için gerekli olan enerjiden daha az. Bu nedenle milyonlarca yıllık evrimsel süreç içerisinde ortaya çıkan –ve belki de bizi çok daha zeki kılacak olan– mutasyonların, gerekli enerjinin temin edilememesi vb. nedenlerden dolayı seçilim baskısı altında engellenmiş olması kuvvetle muhtemel.

Peki, Teknolojik Gelişmeler Sayesinde Bu Sınırı Yapay Olarak Aşabilmemiz Mümkün mü?

Genetik biliminin sağladığı imkânlar ile bilişsel becerilerin incelenmesi gösteriyor ki insan DNA’sındaki çeşitlilik kusursuz bir şekilde bir araya getirilebilirse, şimdiye kadar dünya üzerinde var olanlardan çok daha yüksek nitelikte zekâya sahip bireyler var olabilirdi. Bunun sonucunda ise hem fiziksel hem de bilişsel olarak kusursuz sayılabilecek insanların toplum içindeki varlığı üremenin de etkisiyle git gide artabilirdi.

Elbette bu konu genetik bilimcileri ilgilendiren bir iş ve ayrıca insan genetiğiyle oynamak, insanı kusursuzlaştırabileceği gibi hatalı mutasyonlar nedeniyle bir hilkat garibesine de çevirebilir!

Genetik müdahalenin dışında, insanoğlunun bilişsel ve fiziksel yetilerini geliştirebilecek bir başka alan daha var: –ki uzun süredir bu konunun üzerinde yazıp çiziyoruz– yapay zekâ. Transhümanizm hareketi de tam olarak bu konunun üzerine yoğunlaşıyor: İnsanların kapasitesini biyolojik ve genetik yöntemlerin yanında, asıl olarak teknoloji ile yükseltmek. Transhümanizmin hedefinde ise şu üç temel destinasyon var:

- İnsanüstü yaşam süresi
- İnsanüstü zekâ
- İnsanüstü sağlık kalitesi

Aslında, insanlar hali hazırda zaten transhümandırlar, çünkü doğanın onlara sunmadığı çeşitli teknikler ve teknolojiler icat ederek doğayla savaşımlarını kolaylaştırmışlardır. Yalnızca bilgisayar, sağlık veya ulaşım teknolojilerinden bahsetmiyoruz; ateş, kıyafet ve basit silahlar da post-insan olmaya doğru giden yolda kilometre taşlarıdır. Öyle ki ateş sayesinde, normalde çiğnenmesi ve sindirilmesi zor olan çiğ besinlerden çok daha fazla kalori alabildik ve bu beyin gelişimimizi olumlu olarak etkiledi.

Ancak her gelişim evresinin bir sonu var! Bugün, beslenme, spor, beyin jimnastiği ve kültürel evrim sayesinde genetik potansiyelimizin üst sınırına doğru yaklaşmaya başladık. Bu noktadan sonra atılacak olan adım bizi çok daha ileriye götürecek ancak bu adım, daha öncekiler gibi küçük küçük adımlara değil; daha çok büyük bir sıçramaya benzemeli. Üretim teknolojileri, genetik bilimi, biohacking ve yapay zekâ çalışmaları ise bu sıçramanın zeminini oluşturabilir.

Teknolojik Tekillik ve İnsan Zekâsının Evrimi

Teknolojik tekillik, yapay zekânın insan zekâsından ayırt edilemeyecek kadar geliştiği ve onunla bütünleştiği evreyi tarif eder. Böyle bir gelecekte, yapay zekâya sahip insanlar ya da biyolojik özelliklere sahip yapay zekâlar, aramızda yaşıyor olacaklardır. Genetik bilimin, nörolojinin, robotik ve nano teknolojinin ve yapay zekânın birlikte hareket ettiği muhtemel gelecekte, doğal seçilim baskılarının yerini teknolojik seçilim baskıları (?) alabilir. Bu durumda, gen aktarma süreci de kontrol altına alınmış ve belirli bir hedefe doğru yönlendirilmiş olur.

İnsan doğasında ve hatta biyolojik dünyada gerçekleştirilecek olan bu devrimin geçiş süreci, her yeni devrin başlangıcında olduğu gibi, oldukça sancılı olacaktır. Bireylerin, toplumların veya devletlerin bir kısmı bu sürece direnecek ve dünyanın çeşitli yerlerinde transhümanizme karşı tepkiler yükselecektir. Çünkü bilinmeyene karşı duyulan korku beraberinde örgütlü bir öfkeyi de sürükleyebilecektir. Aynı şekilde, yeni çağın geçiş sürecindeki insanlar, olayları hem bilimsel hem de felsefik yönüyle tümden ele alacaklardır. Bu tartışmaların sonucunda ise muhtemelen sürece en iyi şekilde uyum sağlayan grup kazanacaktır.

Neye Benzeyecek?

Bunu bilmek oldukça zor fakat yine de bilimsel gelişmelere bakarak bazı tahminler yürütebiliriz. Geleceğe dönük çalışmalar arasında üzerinde en fazla konuşulanlardan bir tanesi bilinç aktarımı. Bilinç aktarımı sayesinde, bireylerin hafızası kapalı devre bir bilgisayar sistemine ya da bir bulut sisteme aktarılabilir. Buradan da biyolojik ya da robotik bir bedene aktarılarak uyandırılabilir.

Bilinç aktarımını gerçekleştirmenin yanında, yeni tedavi yöntemleri veya nano teknoloji sayesinde hasarlı dokuların onarılması ve ömrün uzatılması gibi seçenekler de mümkün. Ayrıca, 3D yazıcılarla üretilebilecek biyolojik ya da tamamen yapay organlar sayesinde hastalıklı olan doku ve organlar yenileriyle değiştirilebilir.

Geleceğe dönük tahminlerde bunlar gibi pek çok seçeneği ortaya koyabiliriz ancak en çok, bilinç aktarımı yöntemi insanoğlunun ölümsüzlük fikrini kamçılayacak gibi duruyor. Tabii o noktaya varıncaya dek geliştirmemiz gereken pek çok teknoloji ve beyin dediğimiz mucizevi organ hakkında edinmemiz gereken çok daha fazla bilgiye ihtiyacımız olacak. Çünkü beyni ve işleyişini tam olarak kavramak, evrenimizi kavramak kadar zor görünüyor.

Diyelim ki tüm zorluklar aşıldı ve insan beyni tam olarak haritalandırılıp taklit edilebildi. Bu durumda elimizde olan şey bir bireye ilişkin anıların ve bilincin birebir kopyası mı olacak? Bu kopyayı yapay bir beyne veya bir başka bedene yüklediğimizde, ortaya çıkan kişi aynı kişi mi olacak? Ya da örneğin, bilincini bir makinaya kopyaladığımız kişi ile asıl bedeninde olan kişilerin hisleri ve düşünceleri aynı olabilir mi? Duygu ve düşünceleri aynı şekilde mi olgunlaşır, insanlara karşı aynı sevgiyi mi hissederler ya da belirli olaylar karşısında benzer şeyleri mi düşünürler?

Bu soruları cevaplamak oldukça zor ve hatta imkânsız fakat emin olduğumuz tek bir şey var ki bilim ve teknik sandığımızdan çok daha hızlı ilerliyor. Hatta gelecek günlerde, önceki zamanlara göre kat be kat daha hızlı ilerleme kaydedecek. Peki ya biz geleceğe ne kadar hazırız?

Bu yazı Makina Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi tarafından çıkarılan Makina Bülten'in 2018 Temmuz sayısında yayınlanmıştır. Bültene gitmek için lütfen buraya tıklayın.