Uzaylılar fizik mi yapar yoksa bilim bir insan icadı mıdır?

Farklı bir biyoloji veya kültür tarafından şekillendirilen diğer akıllı uygarlıklar (eğer oradalarsa) evreni bizden tamamen farklı bir şekilde anlayabilirler. Fizikçi Daniel Whiteson bunun bize fizik ve kendimiz hakkında neler anlatabileceğini araştırıyor

Aşağıda bizim alıntılarımızdan bir alıntı yer almaktadır: Uzay-Zamanda Kaybolmak bülten. Her ay evrenin dört bir yanından büyüleyici fikirlere dalıyoruz. Kayıt olabilirsiniz Uzay-Zamanda Kaybolmak Burada.

Modern fizik, gerçekliğe dikkat çekici bir bakış açısı sunuyor. Bir yüzyıldan biraz fazla bir süre içinde atomların mimarisini çözdü, evrenin erken tarihinin izini sürdü ve Dünya’nın kabuğundan uzak galaksilere kadar her yerde geçerli görünen yasalar üretti. Bu teorilerin sadece doğru değil aynı zamanda kaçınılmaz olduğuna, yeterince zeki herhangi bir uygarlığın eninde sonunda aynı gerçekleri ortaya çıkaracağına inanmak cazip geliyor.

Ben de buna inanırdım. Ancak son zamanlarda fiziğin evrensel gerçekliğe açılan bir pencereden çok, sahip olduğumuz belirli zihin türlerini yansıtan bir ayna olup olmadığını merak etmeye başladım.

Bu rahatsız edici düşünce, aldatıcı derecede basit bir soru sorduğunuz zaman ortaya çıkıyor: Farklı bir biyoloji ya da kültür tarafından şekillendirilen uzaylı bilim insanları bizimle aynı fiziğe ulaşabilecek mi? Yoksa aynı şekilde işe yarayan ama tamamen yabancı görünen, bizim anlamakta zorlanacağımız kavram ve varsayımlar üzerine inşa edilen bir şey mi geliştirebilirler?

Bu soru kitabımın merkezinde yer alıyor. Uzaylılar Fizik Konuşuyor mu?Her biri modern fiziğin temel bir varsayımını araştırmak için tasarlanmış çeşitli ilk temas senaryolarını hayal eden. Bunu geliştirirken (sık sık bilim felsefecileriyle sohbet ederken) şaşırtıcı bir şeyin farkına vardım: Fizik biliminin birbirine bağlı gibi görünen pek çok temel dayanağı aslında tesadüfi olabilir. Ancak bunun kabul edilmesi bilimi zayıflatmaz. Bunu nasıl daha iyi hale getirebiliriz?

Hayatımı fizik yaparak geçirdim. Irvine’deki Kaliforniya Üniversitesi’nde ders vermediğim zamanlarda İsviçre’nin Cenevre kenti yakınlarındaki CERN parçacık fiziği laboratuvarında Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndan gelen verileri analiz ederek çalışıyorum. Ancak birkaç yıl önce filozoflarla yaptığım sohbetler beni öğrenci günlerimden beri ciddi olarak düşünmediğim bir soruyu tekrar düşünmeye zorladı: Fizik gerçekte nedir?

Fizik, özünde evrenin nasıl çalıştığını, sadece gözlemlediklerimizi değil aynı zamanda bu gözlemlerin arkasında ne olduğunu açıklamayı amaçlamaktadır. Kalıpları arar, gizli yapıyı ortaya çıkaran modeller oluşturur ve ideal olarak her şeyi, geri kalanının takip ettiği küçük bir kurallar dizisine indirger. Bu açıdan olağanüstü bir başarı elde edildi.

Ancak fizik hiçbir zaman evreni tam olarak tanımlamaz. Dikkatlice seçilmiş versiyonlarını açıklar.

Bir kuyruklu yıldızın yolunu tahmin etmeyi düşünün. Prensip olarak, her yerçekimsel çekişi, buz süblimleştikçe yavaş yavaş malzeme kaybını, hatta düzensiz bir şeklin kuyruklu yıldızın takla atmasına neden olmasını bile açıklayabiliriz. Uygulamada neleri dahil edip neleri göz ardı edeceğimize karar vermeliyiz. Tek bir doğru model yoktur; yalnızca eldeki soru için yeterince iyi olan modeller vardır.

Bu, fiziğin her alanında geçerlidir. En kesin teorilerimiz bile matematiği anlaşılır kılan yaklaşık tahminlere ve varsayımlara dayanır. Ve temel olarak ele aldığımız teorilerin gerçekte öyle olup olmadığı da açık değil. Bunlar insan ölçeğinde işe yarayan etkili açıklamalar olabilir. Doğayı daha da derinlemesine inceleyerek sonunda ana kayaya ulaşacağımızın garantisi yok.

Eğer fizik basitleştirme, temsil ve vurgu gibi seçimlere bağlıysa o zaman uzaylı fizikçiler makul bir şekilde farklı seçimler yapabilirler.

Ya uzaylılar zamanı bizim gibi deneyimlemiyorsa?

Uzaylıların Dünya’ya geldiğini hayal edin. Yıldızlararası yolculukta ustalaştılar ve Paris yakınlarına indiler. Beklenmedik bir teknolojik gelişme umuduyla dilbilimcileri ve bilim adamlarını onları karşılamaya gönderiyoruz. Heyet eli boş döner.

Baş fizikçi, “Teknolojilerini paylaşamazlar” diye açıklıyor. “Bugünden 74 yıl sonra olacaklar yüzünden.”

Bu ima rahatsız edicidir. Bu uzaylılar zamanı akan bir süreç olarak değil, tam bir yapı olarak, katlanmak yerine üzerinde gezinilebilen bir şey olarak deneyimliyorlar. İnsan fiziği ise tam tersine, şimdiki zamanın geleceği yarattığı fikri üzerine inşa edilmiştir. Nedenler etkilerden önce gelir. Evren kendisini an be an ileriye doğru hesaplar.

Peki ya bu resim kozmik bir zorunluluktan ziyade insani bir kolaylıksa?

Uygulanabilir herhangi bir fiziğin belirli kısıtlamalara uyması gerektiğini biliyoruz. Gelecekten sınırsız mesajlara izin veren bir evren hızla bir paradoksa dönüşür. Ancak bu sınırlar dahilinde zamanın yapısı genellikle kabul ettiğimizden daha esnek olabilir.

Bunun ipuçları zaten kendi teorilerimizde mevcuttur. Kuantum dolaşıklığı uzak parçacıkları birbirine bağlar, öyle ki aralarında hiçbir bilgi alışverişi olmamasına rağmen birinin ölçülmesi diğerinin durumunu anında sabitliyormuş gibi görünür. Bu tek başına sezgilerimizi zorlar. Ancak görelilik devreye girdiğinde işler daha da garipleşiyor. Farklı hızlarda hareket eden gözlemciler olayların sırası konusunda anlaşamazlar. Bazı referans çerçevelerinde, bir ölçüm gerçekleşmeden önce diğerini etkiliyor gibi görünmektedir.

Standart tepki, fiziksel olarak sorunlu hiçbir şeyin olmadığı konusunda ısrar etmektir: ışıktan hızlı sinyaller yok, nedensel çelişkiler yok. Ancak bu güvence, kuantum mekaniğinin hiçbir zaman tam anlamıyla saygı duymadığı klasik nedensellik kavramına sıkı sıkıya bağlı kalmaya dayanıyor.

Bazı fizikçiler daha radikal bir yaklaşım benimsediler. Kuantum mekaniğinin sözde geriye dönük nedensel yorumlarında, gelecekteki olayların bugünü şekillendirmeye yardımcı olmasına izin verilir. Ölçümler yalnızca sonuçları ortaya çıkarmaz; zamanda geriye doğru bile olsa onları tanımlamaya yardımcı olurlar. Evren artık kendisini kesin olarak adım adım hesaplamıyor.

Eğer uzaylılar kökten farklı bir zaman yapısına sahip olsaydı, bu tür fikirleri rahatsız edici istisnalar olarak görmek yerine doğal bir şekilde benimseyebilirlerdi. Ve belki de sonunda aynısını yapmamız gerekebilir.

Ya uzaylılar tek bir doğa teorisinde ısrar etmiyorlarsa?

Şimdi uzaylıların bizi bilimsel bir konferans için gemilerine davet ettiklerini hayal edin. Dünya en parlak zihinlerini gönderiyor. En iyi teorilerimizi sunuyoruz. Uzaylılar kibarca dinliyor, sonra cevap veriyor.

Bir grup, bilinmeyen kavramları kullanarak bilinen tüm deneyleri yeniden üreten bir çerçeveyi tanımlıyor. İkincisi başka, uyumsuz bir yaklaşımı temsil ediyor. Sonra üçüncüsü. Her biri çalışıyor. Her biri kendi içinde tutarlıdır. Hiçbiri diğerine indirgenemez.

Sonunda biri şu bariz soruyu sorar: Hangisi doğru?

Uzaylılar şaşkın görünüyor. Hepsi diyorlar. Neden seçmelisiniz?

İnsan bilimi, rakip teorilerin sonuçta onunla mücadele etmesi gerektiğini ve gerçekliğin doğru tanımı olarak yalnızca bir tanesinin hayatta kalması gerektiğini varsayar. Verilere birden fazla açıklama uyduğunda, tek bir kazanan dışında tüm açıklamaları elemek için deneyler tasarlarız.

Bu strateji güçlüdür ve sıklıkla etkilidir. Ancak bu bir tercihtir, mantıksal bir zorunluluk değil. Bugün bilim çoğulculuğa kabul ettiğinden daha fazla tolerans gösteriyor. Hava tahmini çarpıcı bir örnektir. Modern meteoroloji, her biri farklı varsayımlara ve ölçeklere göre ayarlanmış modellere dayanır. Bu modeller rutin olarak aynı fikirde değildir ve uzmanlar bağlama bağlı olarak hangisine güvenileceğine karar verir. Hiçbir model tek başına doğru model olarak değerlendirilmez.

Bir başka örnek ise klasik mekanikten geliyor. Okulda Newton yasalarını uzayda nesneleri iten ve çeken kuvvetlerle ilgili bir hikaye olarak öğreniyoruz. Ancak aynı hareketler, enerjinin bir sistem içerisinde nasıl aktığını takip ederek veya doğanın bir şekilde “eylem” adı verilen miktarı en aza indiren yolu “seçtiğini” varsayarak çok farklı bir şekilde elde edilebilir. Çoğu fizikçiye göre bunlar sadece aynı toplamaları yapmanın alternatif yollarıdır.

Ancak bilim felsefecileri, her çerçevenin farklı bir kavramı (kuvvet, enerji, optimizasyon) merkeze taşıdığını ve temelde hareketi neyin yönlendirdiğine dair farklı bir açıklama sunduğunu belirtiyor. Bu resimlerin deneylerle birbirinden ayrılamayacağı gerçeği, ampirik başarının tek başına hangi açıklamanın “doğru” olarak adlandırılmayı hak ettiğini söylemek için yeterli olmayabileceğini göstermektedir.

Bu, alternatif bir bilim vizyonunu akla getiriyor; tek ve nihai bir teoriye doğru bir yürüyüş değil, her biri farklı durumlarda yararlı olan çerçevelerden oluşan bir araç kutusu. Uzaylılar, tek bir tanımlamayı bile gerçek olarak taçlandırma ihtiyacı duymadan, en başından itibaren böyle bir yaklaşımı benimseyebilirler.

Ya uzaylılar hiç fizikle uğraşma ihtiyacı duymamışlarsa?

Son olarak uzaylıların solucan deliği açarak geldiklerini hayal edin. Teknoloji şaşırtıcı. Elbette yerçekimine, hatta belki de kuantum kütle çekimine dair derin bir anlayışa sahip olmaları gerekir.

Peki ya yapmazlarsa?

Ya onların uzayı bükme teknolojileri teorik anlayıştan ziyade milyonlarca yıllık deneme yanılmanın sonucuysa? Onu nasıl inşa edeceklerini ve nasıl kullanacaklarını biliyorlar ama neden işe yaradığını bilmiyorlar ve umursamayabilirler.

Bu kulağa mantıksız geliyor çünkü teknolojiyi bilimin ürünü olarak düşünmeye alışkınız. Tarihsel olarak ilişkiler genellikle ters yönde yürüyordu. İnsanlar temel kimyayı veya biyolojiyi anlamadan çok önce çelik, cam ve antibiyotik yaptılar. Katedraller matematikten önce inşa edilmişti.

Bilim ve teknoloji arasında doğal karşıladığımız sıkı bağlantı, yeni ve kültüre özgü bir başarıdır.

Herhangi bir akıllı türün “neden” sorusunu sormaya yöneleceğini varsaymak cazip gelebilir. Ancak bu dürtü, zekanın evrensel bir özelliğinden ziyade insan psikolojisini yansıtıyor olabilir. Diğer türler açıklama yerine güvenilirliğe veya anlayıştan ziyade kullanışlılığa değer verebilir. Fizik olarak tanınabilecek hiçbir şey geliştirmeden olağanüstü teknolojiler geliştirebildiler; bir sonraki adımı atamadıkları için değil, bu adım hiçbir zaman gerekli görünmediği için.

Bu senaryolar spekülatiftir. Ama unutulması kolay bir şeye işaret ediyorlar. Fizik birçok insan tercihinin kümülatif sonucudur: Neyin açıklama sayılacağı, hangi tutarsızlıkların önemli olduğu ve hangi soruların sorulmaya değer olduğu hakkında. Evrenin yapısını yansıttığı kadar tarihimizi, araçlarımızı ve değerlerimizi de yansıtır.

Bunu kabul etmek fiziği azaltmaz. Tam tersini yapıyor. Zaman, nedensellik, doğruluk ve açıklamaya ilişkin teori ve yöntemlerimizde yer alan varsayımların ne kadar farkında olursak, bunları yeniden düşünmek için o kadar fazla özgürlük kazanırız.