maddenin ardı sıra

J.G.- Yaklaşık bir yüzyıldan bu yana kuantum çağına girmiş bulunuyoruz. Bu yeni görüş günlük yaşamda çevremizdeki nesnelerle ilgili anlayışımızı hangi bakımdan yeniden gündeme getiriyor? Anahtar örneğimize dönelim: Öğrendiklerimiz bizi artık bir başka dünyaya ait kendiliklerden yapılmış bir anahtarın söz konusu olduğunu kabul etmeye zorluyor. Bu dünya, son derece küçüğün, atomun ve temel parçacıkların dünyasıdır.

Ne var ki, kuramsal bilgilerimizin evrimiyle günlük gerçekliklerin bize kazandırdığı deneyimin uyuşumunu nasıl sağlayacağız? Kuantum fiziğinin bana bu anahtar konusunda tüm öğrettikleri, gerçekten de onu avucumun içinde, ağırlığını, yoğunluğunu duyduğum bir maddesel ‘nesne’ olarak algılamamı engellemiyor. Ancak bu, gerçeklik sahnesinde bir yanılsamadan başka bir şey değil. Öyleyse bu anahtarın katı tözünün ötesinde ne var?

Madde ile ilgili en yeni bilgilerimiz bilimsel bakımdan bizi tine doğru götürüyorlar mı? Bu soruların yanıtları olabileceğini anlamaya başlıyoruz: Maddenin tam içinde, en derin yerinde aramalıyız bu yanıtları.

G.B.- Gözle görülebilir bir şeyden yola çıkalım: Örneğin su damlası. Bu su moleküllerinden oluşmuştur (yaklaşık bin milyar milyar), her birinin boyu “10 üzeri (-9)” metredir. Şimdi, bu moleküllerin içine girelim: Burada çok daha küçük atomlar buluruz; bunların boyutu “10 üzeri (-10)” metredir. Yolumuza devam edelim. Bu atomların her biri daha da küçük bir çekirdekten ve çevresinde dönen elektronlardan oluşmuştur.

Ancak, araştırmamız burada durmayacaktır. Yeni bir atılım yapıyoruz ve işte şimdi çekirdeğin içindeyiz: Bu kez bir sürü yeni parçacıklarla karşılaşıyoruz (nükleonlar; en önemlileri protonlar ve nötronlar). Bunlar olağanüstü küçüklüktedir, çünkü boyutları “10 üzeri (-15)” metre kadardır. Yolculuğumuzun sonuna mı geldik? Ötesinde artık hiçbir şey bulunmayan en son sınırda mıyız? Hiç de öyle değil.

Yirmi yıldır, daha da küçük parçacıklar, ‘hadron’lar biliniyor. Bunlar da “10 üzeri (-18)” metre gibi akıl almaz ‘boy’a ulaşan son derece küçük kendiliklerden oluşuyor: ‘Kuark’lar söz konusu. Birazdan bu parçacıkların neden bir tür ‘boyut duvarı” olduklarını göreceğiz: “10 üzeri (-18)” metreden daha küçük hiç bir fiziksel büyüklük yoktur.

I.B.- Sizin anahtarınıza dönelim. Artık emin olduğumuz bir şey var: Bu anahtar boşluktan oluşmuştur. Bir örnek tüm evrenin esas olarak boşluktan oluştuğunu daha iyi anlamamızı sağlayacaktır: Anahtarınızın Yer’in boyutuna ulaşacak kadar büyüdüğünü düşünelim. Bu ölçüde dev bir anahtarı oluşturacak atomlar ancak kiraz büyüklüğünde olacaklardır.

Ama, işte daha şaşırtıcı bir şey: Bu kiraz büyüklüğündeki atomlardan birini elimize aldığımızı varsayalım. Bunu mikroskopla bile incelememiz boşuna olurdu, çünkü böyle bir ölçekte de çok daha küçük olan çekirdeği gözlemleme olanağımız kesinlikle bulunmazdı. Gerçekten bir şey görmek için yeniden ölçü değiştirmek gerekecektir. Atomumuzu temsil eden kiraz öyleyse yeniden büyüyüp iki yüz metre yüksekliğinde kocaman bir yuvar olacaktır. Bu akıl almaz boyuta karşın atomumuzun çekirdeği gene de çok küçük bir toz tanesinden daha iri duruma gelmeyecektir.İşte atomun boşluğu budur.

G.B.- Şu şaşırtıcı konu üstünde duralım: En sonunda boşluğa, anlaşılmazlığa varan bir sürü öğenin çelişkisi. Anlamak için, bir tuz tanesinin tüm atomlarını saymak istediğimi varsayalım. Saniyede bir milyar tane sayacak kadar çabuk olduğumu da varsayalım. Bu dikkate değer beceriye karşın, bu ufacık tuz tanesi içindeki atom halkının tam olarak sayımını yapabilmem için beşyüz yıldan fazla bir zamana gereksinimim olacaktır. Başka bir benzetme: Eğer tuz tanemiz bir toplu iğne başı büyüklüğünde olsaydı, bu tuz tanesini oluşturan atomların tümü, tüm Avrupa’yı yirmi santimetre kalınlığında tekdüze bir katmanla örterdi.

J.G.- Bir madde parçacığının içinde bulunan bireylerin sayısı, imge gücümüzün kavramaya alışık olduğu şeylerin o denli ötesinde ki, bu sayı bir tür dehşete benzer bir etki yapıyor.

I.B.- Bununla birlikte, temel parçacıklar arasında çok büyük bir boşluk egemen. Eğer bir oksijen çekirdeğinin protonunu şu önümdeki masanın üstünde duran bir toplu iğnenin başı gibi düşünürsem, o zaman çevresinde dönen elektron Hollanda, Almanya ve İspanya’dan geçen bir çember çizer. Onun için, bedenimi oluşturan tüm atomlar birbirine değecek kadar bir araya gelseydi, artık beni göremezdiniz. Artık beni çıplak gözle hiç bir zaman gözlemleyemezdiniz. Neredeyse milimetrenin birkaç binde biri boyutunda ufacık bir toz kadar olurdum.

Gerçekten, fizikçiler maddenin içine yaptıkları dalış sırasında, çekirdeğin sınırında durmak şöyle dursun, ‘hadron’ denilen o uçsuz bucaksız nükleer parçacıklar okyanusuna ulaştıklarını gördüler. Sanki üzerinde yolculuk yapmaya alışık olduğumuz bir ırmaktan ayrıldıktan sonra, kendimizi kapkara ve uzak bir ufukta yiten gizemli dalgalarla dolu uçsuz bucaksız bir denizin karşısında bulmuşuz gibi bir şey bu.

J.G.- Bu aynı zamanda sonsuz büyük şeylere uygulanabilir. Gözlerimizi yıldızlara çevirirsek ne görürüz? Orada da gene boşluk. Yıldızlar arasında kocaman bir boşluk, hem de hep daha uzakta, buradan milyonlarca ya da milyarlarca ışık yılında, galaksiler arası boşluk –içinde, belki o kapkara, sessiz, dondurucu sonsuzlukta sonsuza dek yitmiş bir serseri atom dışında hiçbir şeyin kesinlikle bulunmadığı sonsuz büyüklükte akıl almaz bir alan. Sonsuz büyükle, sonsuz küçük arasında sanki bir benzerlik var.

G.B.- Eğer yıldızlar maddesel nesnelerse, atom altı parçacıkların küçük toz taneleri olmamaları gerekir. Bunlar daha çok, gördüğümüz gibi, varolmaya yönelimler, ya da “gözlemlenebilir makroskopik şeyler arasındaki ilintilerdir.”

Örneğin, basit bir elektron bir fotoğraf camından geçerse, bir çizgi oluşturan, art arda dizili küçük noktalarla benzer bir iz bırakır. Normal olarak, bu ‘pist’in, bir tek ve aynı elektronun, bir tenis topunun sert topraklı bir düzeyde sıçraması gibi, fotoğraf camı üzerinden geçmesi sonucunda ortaya çıktığını düşünmek eğilimine kapılırız. Oysa durum hiç de böyle değildir. Kuantum mekaniği, devinim durumundaki bir ‘nesne’yi gösteren noktalar arasındaki ilintinin tümüyle aklımızın bir ürünü olduğunu söylemektedir. Gerçekte, noktalardan oluşmuş bir iz bıraktığı varsayılan elektron yoktur. Kuantum kuramına tam tamına uygun sözcüklerle söylersek, parçacıkların bağımsız yaşamları olduğu postulatı kuşkusuz kolay ama temelsiz bir uzlaşımdır.

J.G.- Peki ama fotoğraf camı üzerinde iz bırakan nedir?

G.B.- Buna yanıt vermek için fiziğin bir başka yeni alanına girmek gerekiyor. Fizikçiler artık temel parçacıkların, nesne olmalarının tersine, gerçekte maddesiz ‘alanlar’ arasındaki hep geçici olan sürekli etkileşimlerin sonucunda ortaya çıktığını düşünüyorlar.

J.G.- Bundan otuz yıl kadar önce, ilk kez bu alan kavramından söz edildiğini duydum. Bu yeni kuram bana, gerçekliğin tam bir yaklaşımı gibi gibi görünüyor. Nesnelerin tözü, son dayanağı maddesel değil, soyuttur. Bu, silueti sadece matematiksel bir edimle çember içine alınabilir bir ‘salt idea’dır.

Bu konuda şunu belirteyim ki, bize evrenin gizlerinin içine girmemizi sağlayan yönlendirici bilim ne fizik, ne matematik, ne de matematiksel fiziktir. Bu, yaşamımda birçok kez rastladığım iki ünlü bilginin yazgısında açıkça görülebilir. Broglie kardeşlerden söz ediyorum. Dük Maurice her şeyden önce fizikçiydi. Oysa meslekten matematikçi olan kardeşi Louis, kara tahtasının önünde ağabeyi Maurice’in laboratuarında yaptığından daha çok buluşlar yapmıştır. Neden? Belki de evren soyut incelikte bir gizi, içinde maddiliğin pek az yer tuttuğu bir gizi barındırdığı için.

I.B.- Sezginiz yeni fiziğin önerdiği çözümlere yaklaşıyor. Ancak, sizin filozof görüşünüze göre, evrenin arkasında saklanan bu gizle ilgili olarak daha çok şey söylenebilir mi?

J.G.- Gerçeğin içinde görülen matematiksel düzeni düşündüğüm zaman, usum beni evrenin arkasında gizlenmiş bu bilinmeyen şeyin en azından matematik-üstü, hesaplayıcı ve, sözcük pek güzel değilse de, bağıntıcı, yani soyut ve tinsel tipte olması gerekecek biçimde bağıntılar üreteci olduğunu söylemeye zorluyor.

Gerçeğin görünen yüzünün altında demek ki eski Yunanlıların dediği gibi bir ‘logos’, evreni ayarlayan, yöneten, canlandıran ve onun kaos değil de düzen olmasını sağlayan zeki, akılcı bir öğe var.

G.B.- Bu yapıcı öğe hakkında önerdiğimiz betimlemeyi bugünkü temel fizik alanları anlayış biçimiyle karşılaştırmak gerekiyor.

J.G.- Bu fizik alanların derin niteliği nedir?

G.B.- Buraya ilerde geleceğiz. Ama önce, bugün kısacası oldukça belirsiz temel parçacık kavramının kapsadığı şeyi daha iyi sınırlandırmak zorunda olduğumuzu sanıyorum.

Önce, atom dünyasında topu topu dört dayanıklı parçacık bulunduğunu bilmek gerekiyor: Bunlar proton, elektron, foton ve nötron’dur. Yüzlerce başkası da var, ama daha az dayanıklı olup, ortaya çıkar çıkmaz ya da kısa bir süre sonra dağılırlar.

J.G.- Bir rakam dikkatimi çekti. Birbirinden tümüyle değişik yüz kadar parçacık olduğunu söylüyorsunuz…

I.B. Araştırmalar ilerledikçe hep gitgide daha çok, hep daha temel parçacıklar bulunuyor. Gerçekten de, fizikçiler çekirdeğin içine daldıkları sırada bu nükleer parçacıkların uçsuz bucaksız okyanusunu keşfettiler; bunlara o zamandan bu yana ‘hadron’ demek alışkanlık olmuştur.

G.B.- Bir noktanın üstünde durmak gerekiyor: Çekirdeğin sınırının arkasında bulunan şeylerle ilgili sadece üç olasılık var: İlk varsayıma göre sonsuz küçüğe doğru koşuşun sonu olamaz. Yirmi yıldır gitgide hep daha güçlü olan parçacık hızlandırıcıları sayesinde fizikçiler hep daha temel, daha küçük, daha dayanıksız, daha anlaşılmaz bir sürü parçacık buldular. Öyle ki, art arda sayısız gerçeklik düzeyleri varmış gibi görünüyor. Son yıllarda daha da hızlanan bu baş döndürücü çoğalma karşısında kimi araştırmacılar bugün kuşkuya kapılmış durumdalar: Ya aslında gerçekten ‘temel’ parçacık yoksa? Ne olduğu saptanabilir parçacıklar hiçbir zaman sonu gelmeyecek bir iç içe geçme sürecinde hep daha küçük parçacıklardan oluşmuyorlar mı?

Az sayıda çekirdek uzmanının getirdiği ikinci yaklaşımın dayandığı düşünce şudur: Günün birinde maddenin temel düzeyi ile karşılaşacağız; burası bölünmez parçacıklardan oluşmuş bir tür “kayalıklı dip”tir. Bu parçacıkların ötesinde de başka herhangi bir şey bulma olanağı kesinlikle yoktur.

Geriye üçüncü bir varsayım kalıyor: Bu son düzeyde, ‘temel’ diye bilinen parçacıklar hem basit, hem de karışık olacaklardır. O zaman, bu parçacıklar kuşkusuz, öğelerden oluşacaklardır, ama bu öğeler o parçacıkların yapısı ile aynı yapıya sahip bulunacaklardır. Bunu bir imge ile anlatmak gerekirse, sanki ikiye kesilmiş bir elmalı turtanın, keslmeden önceki bütün ile tam tamına benzeyen iki yeni turta meydana getirmesini söyleyebiliriz. Bugün çekirdek fizikçilerinin çoğunluğu tarafından benimsenen yaklaşım, bu üçüncüsüymüş gibi görünüyor.

J.G.- Benimsenen yaklaşım ne olursa olsun maddenin içine yapılan dalışın gene de şaşırtıcı yanları var. Onun için, filozof kendi kendine şu basit soruyu sormalıdır: Bugün fizikçilerin ortaya çıkardığı en basit, en temel parçacık hangisidir?

G.B.- Öyle görünüyor ki, fizikçilerin biraz da muziplik olsun diye ‘kuark’ adını verdikleri şeylerle bu son kendindenliğe hiç olmazsa kuramsal olarak ulaşılmıştır. Neden? Tıpkı James Joyce’un “Finnegans Wake” adlı romanında uydurduğu o ünlü ‘kuarklar’ gibi, bu parçacıklar üçlü gruplar halinde yaşıyorlar. Bunları keşfetmek için çekirdeğin içine girelim: Burada, bilinen tüm etkileşimlere katılan, bugün iyice ortaya çıkarılmış olan ‘hadron’lara rastlarız. Oysa bu parçacıkların kendileri de daha küçük kendiliklere, ‘kuark’lara ayrışıyor.

Kuarklar, salt soyutlamanın alanı, matematiksel varlıkların ilkesi olarak ortaya çıkıyor. Şimdiye dek bu kuarkların fiziksel boyutunu saptamak olanağı hiç bulunamadı. Bunları kozmik ışınların içinde, sayısız laboratuar deneylerinde aramak boşunadır; hiç bir zaman gözlemlenemediler. Kısacası, “kuark modeli“, tuhaf bir biçimde, işlerliği bulunan bir tür matematiksel yapılanmaya dayanıyor.

I.B.- Bu kuşkulu parçacığın kuramı ilk kez 1964’de fizikçi Murray Gell-Mann tarafından önerildi. Bu yaklaşıma göre, bilinen tüm parçacıklar birbirlerinden değişik bir takım kuarkların birleşimi sonucu doğmuşlardır. İşin en şaşırtıcı yanı da, bugün fizikçilerin çoğunun kuarkların sonsuza dek anlaşılamayacaklarını kabul etmeleridir. Bu kuarklar, geri dönülemez biçimde, gözlemlenebilen gerçekliğin öteki yanında hapis kalacaklardır. Bir bakıma üstü kapalı bir biçimde, gerçeklik hakkındaki bilgimizin de maddesel olmayan bir boyutta, “tözü” bir rakamlar sürüsünden başka bir şey olmayan, ‘uzay-zaman’ı aşan, kipsiz ve şekilsiz bir kendiler bütününe dayandığı görüşü benimseniyor.

J.G.- Bu, salt maddeci saptamadan ortaya çıkıyor. Söz konusu temel kendiliklerin acaba iki yüzü yok mu? Soyut olan bir yüzü özler alanıyla bağıntılı, somut olan öteki yüzü de bizim fizik dünyamızla ilgili? Böyle düşünülürse, kuark iki dünya arasında bir tür ‘aracı’ olacaktır.

G.B.- Bu sezginizi desteklemek için, eğer varsalar, bu kuarkların ne olduklarına şimdilik en iyi uyar gibi görünen bir ilk taslak önerebiliriz. Bu yaklaşım bugün “S Kalıbı” gibi biraz gizemli bir adla fizikçiler ortamında bilinmeye başlıyor. Nedir bu “S Kalıbı”?

Klasik kuramların tersine, bu kuram kuarkı kendinde betimlemeye çalışmayarak, etkileşimleri yoluyla düşen gölgesini anlamaya olanak veriyor. Bu bakımdan, temel parçacıklar, nesneler, tek başlarına anlamlı kendilikler olarak var değillerdir; sadece yaptıkları etkileşimlerle algılanabilirler. Böylece, kuarklara bir etkileşim ağı içinde “orta durumlar” gözüyle bakılabilir.

I.B.- Öyleyse bu en uç nesneleri araştırmamız nerede duracak? Belki tek başlarına tüm evreni oluşturmuş gibi görünen üç parçacık üzerinde: Elektron ve yanında iki kuark ailesi –“U” kuarkı (up) ve “D” kuarkı (down). “U” ve “D”nin, fizikçilerin ‘tatlılık’ dedikleri bir özellikleri var: Bu üç aile sanki tek başlarına, doğada rastlanan kuvvetlerin, görüngülerin ve şekillerin çeşitliliğini sağlıyormuş gibi görünüyor.

J.G.- Böylece sonsuz küçüğün içindeki yolculuğumuzun sonuna gelmiş bulunuyoruz. Maddenin merkezinde yaptığımız gezi sırasında neye rastladık? Hemen hemen “hiçbir şey”e. Bir kez daha gerçeklik gitgide küçülen, elle tutulamayan şeyin içinde eriyor, dağılıyor. Asıl sorun, bu ele gelmeyen şeyin neden yapıldığını bilmekte. Bu, yüzeyinde varlığın bulunduğu “hiçbir şey”in altında ne var?

Gerçeğin “tözü” bir olasılık bulutundan, matematiksel bir dumandan başka bir şey değil.

‘