DÜŞÜNCE DENEYİ

Adıyaman Platform

Yazarın şu ana kadar yazılmış 88 makalesi bulunuyor.

DÜŞÜNCE DENEYİ

Bilim alanında devrim olarak algılanmış olan bazı bilimsel deneyler, mantıksal çıkarsamalarla, deney bile yapmaya gerek duymadan gerçekleştirilebilir miydi? Bu soruya büyük bir cesaretle evet yanıtını verebiliriz.

İnsan aklından başka bir düzeneğe gereksinim duymayan “düşünce deneyleri”, insandaki düş gücünün ve yaratıcılığın önemini ortaya çıkarıyor.

 

Peki nedir bu düşünce deneyi? Düşünce deneyi kavramını dile ilk kazandıran kişi Avusturyalı fizikçi ve felsefeci Ernst Mach’tır. Mach’a göre düşünce deneyleri, eski deneyimlerin yaratıcı bir biçimde yeniden düzenlenmesinden başka bir şey değildir. Aklın laboratuvarı adlı kitabın yazarı düşünür J.B.Brown göre ise düşünce deneyleri aklın laboratuvarında gerçekleştirilirler. Bu eğretilemenin ötesine geçip, bunların tam olarak neyin nesi olduklarını söyleyebilimek olanaksızdır. Düşünce deneyleri adlı kitabı olan felsefe doktoru Roy Sorensen’e göre ise düşünce deneyini, gerçekleştirilmeden sonuç verebilen sıradan deneyler olarak tanımlıyor.

Düşünce deneylerini en ünlüsü Galileo’un ünlü serbest düşme deneyidir. Hatta bu deney ülkemizde okullarda okutulan fen bilgisi kitaplarında bütün ayrıntılarıyla anlatılır. Bu kitaplarda anlatılanlara bakarsak Galileo yaptığı bu deneyle ağırlıklarına bakılmaksızın tüm nesnelerin, eş yüksekliklerden bırakıldıklarında, yere aynı anda vardıkları kanıtlanmıştı. Galilieo, yaptığı söylenen bu deneyle Aristoteles’in savunduğu, nesnelerin ağırlıklarıyla doğru orantılı sürelerde düşecekleri savını çürütmüş oluyordu. Aslına bakarsanız tarihçiler Galileo’un kendisinin böyle bir deney yaptığını söylemiyorlar. Ya da böyle bir sonuca varmak için deney yapmak gerekiyor mu diye sormak lazım.

 

 Bilim tarihinde yerlerini almaya başlayan birkaç düşünce deneyi örneği vermek gerekirse Maxwell’in cinini, Schrödinger’in kedisini  vd. örnek olarak verebiliriz.

 

MAXWELL’İN CİNİ

 

Termodinamiğin ikinci yasasının bir sonucu olarak, yüksek sıcaklıktaki cisimler, ilişki halinde oldukları düşük sıcaklıktaki cisimleri ısıtabilirler; ama düşük sıcaklıktaki csimler, kendilerinden daha düşük sıcaklıktaki cisimleri ısıtamazlar. Eş sıcaklıktaki cisimler de, bu dengelerini, dış bir etken olmadıkça, sonsuza değin korurlar. Söz gelimi, masanın üzerine bıraktığınız bir fincan ılık kahvenin kendi kendine kaynamasını bekleyemezsiniz.

James Clerk Maxwell bu yasayla ilgili tartışmaları boyutlandırmak için bir düşünce deneyi önermiş. Deneyinde, dış dünyayla ısı alışverişi tümüyle kesilmiş, birbirlerinden de, yalıtkan bir duvarla ayrılmış iki oda düşlememizi istiyor. Odaların sıcaklıkları başlangıçta eşit.

Düşünce deneyimimize göre, aradaki duvarın ortasında minik bir kapı var ve bu kapıya bekçilik yapan minik bir de cin: “Maxwell’in cini”… Cin, kapıyı sürekli açık tutacak olsaydı, odaların sıcaklıkları hiç değişmeyecekti. Ancak, Maxwell’in cini, ortamdaki hava moleküllerini izleyerek hızlarını sürekli karşılaştırıyor. Soldaki odadan kapıya doğru gelen hızlı bir molekül gördüğünde kapıyı aiden açıp kapayarak, sağdaki odaya geçmesine izin veriyor. Aksine, sağdaki odadan kapıya doğru gelen yavaş bir molekül gördüğünde de onu sol tarafa geçiriyor. Cin bu işi sürdürecek olursa, sağ taraf gitgide ısınacak sol taraf da soğuyacaktır.

Maxwell’in cininin termodinamiğin 2. yasasını çiğnediği ortada. Cinin çok küçük olduğunu ve işni, hareket için neredeyse hiç enerji kullanmadan yaptığını düşünürsek, bunu nasıl başarıyor? Maxwell, deneyini tartışmaya yol açacak biçimde tasarlamıştı ve cini bugüne değin farklı yerlerde farklı biçimlerde tartışıldı da.

İki oda ve ortadaki cini bir sistem olarak ele alabiliriz. Termodinamik açısından bu sistemin tuhaflığı, giderek daha düzenli hale geliyormuş gibi göründüğüdür. Teknik ifadesiyle, “bu sistem entropi üretmiyor” gibi görünüyor. Bu sonuca, sadece moleküllerin dağılımına bakarak varıyoruz. Sorunun yegâne çözümü, cinimizin, sistemin geri kalanının aksine çok fazla entropi ürettiği sonucuna varmaktır. Bunu bir açıklaması cinin, tüm moleküllerin hızlarını aklında tutup ortalamanın üzerinde hıza sahip olanlarla diğerlerini ayırt etmeye çalışırken beyninin çok fazla çalıştığı ve bu sırada çok fazla entropi üretiğidir. O kadar fazla ki, sonuçta, sistemin bütünü de entropi üretir duruma geliyor.

 

SCHRÖDİNGER’İN KEDİSİ

Kuantum fiziği tarihinin belki de en ünlü düşünce deneyi Schrödinger’in kedi paradoksudur. Schrödinger, paradokusunda, kuantum mekaniksel bir parçacığın iki farklı durumu aynı anda eşit olasılıkla taşıyabilme yeteneğini kullanıyor. “İki halin üst üste gelmesi” makro dünyaya yansıtıldığında, içinde çıkılmaz bir sorun yaratıyor.

Düşünce deneyinde, bozunup bozunmadığı dışarıdan bilinemeyecek, uyarılmış bir atom ile bir kedi aynı kutuya kapatılıyor. Atom bozunacak olursa bir tetikleme mekanizması aracılığıyla bir siyanür şişesini kıracak ve kediyi öldürecektir. Kuantum mekaniğin kapsamında son derece sıradan diye nitelendirilebilecek biçimde, atom, hem bozunmuş hem de bozunmamış sayılabiliyor. Bundan yola çıkarak, kendisi de atomlardan oluşan kediyi de hem canlı, hem de ölü sayabilir miyiz? Henüz kimse bu soruya herkesi tatmin edebilecek bir yanıt bulamadı.

MESUT ERDEMİR

 

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ