Ana sayfa 134. Sayı Stephen Hawking ile bilim ve diğer şeyler

Stephen Hawking ile bilim ve diğer şeyler

925
PAYLAŞ

Çeviren: Yusuf Can Semerci

“Hawking düşünce âleminde evrenin en cesur kaşiflerinden biri. Zihni çoğunlukla deney ve doğrudan gözlemle ulaşılamayan teorik boyutlarda geziniyor. Artık denklem yazamamasına bağlı olarak, evrenin gizemleri üzerinde düşünebilmesini sağlayan özgün bir yöntem keşfetmiş durumda. Bu yöntem diğer fizikçilerin aksine, denklemlere değil resimlere ve geometriye dayalı çalışıyor ve evreni anlamada daha öncekilerin üzerine koymayı değil, sezgisel devrimler yapmayı amaçlıyor.”

Sunuş

Stephen Hawking, ilk eşi Jane Hawking’in Travelling to Infinity: My Life with Stephen kitabından uyarlanan, hayatının bir bölümünü konu edinen ve kendisini canlandıran Eddie Redmayne’e En İyi Erkek Oyuncu Oscar’ını getiren Her Şeyin Teorisi filmiyle, popüler kültürün gündeminde. Bunu bahane bilerek, Wired UK dergisinde 1 Ocak 2015 tarihinde basılan Hawking ile yayınlanmış bu söyleşiyi, http://www.wired.com/2015/01/stephen-hawking-black-holes-hed-good-bond-villain/ adresinden alarak çevirdik. Söyleşi Joao Medeiros tarafından yapılmıştır. Kimi soruların yerini değiştirdik, anabaşlığı değiştirdik ve arabaşlıklar ekledik.

23 Eylül 2014 günü Stephen William Hawking, Tenerife Los Pueblos Magma Oditoryumu’ndaki dersi öncesinde, konuşmasında değişiklikler yapıyor.

Fizikteki en temel sorunlardan bazıları üzerinde çalışan bir teorik fizikçi ve çok ünlü bir kişilik olması ile oldukça sıra dışı birisi olan Hawking, yazılarını çok yavaş yazmak zorunda. Hawking’in 21 yaşından beri mücadele ettiği amyotrofik lateral skleroz (ALS), aynı zamanda motor nöron hastalığı olarak da anılır. Hawking’in hastalığı yüzünden bir bilgisayar aracılığıyla iletişim kurması gerekiyor. Bu bilgisayarı sağ yanak kaslarıyla kontrol ediyor. Bu kasların hareketleri gözlüğüne bağlı kızılötesi sensörlerle algılanıyor ve tekerlekli sandalyesine bağlı olan bilgisayar ekranındaki imlecin hareket etmesi sağlanıyor. Bu şekilde cümlelerini dakikada birkaç kelime hızında özenle kuruyor ve bu hız, hastalık ilerledikçe kaslar gücünü yitirdiği için gitgide azalıyor.

Hawking’in yapacağı konuşmanın başlığı “Quantum Creation of Universe” (“Evrenin Kuantum Yaratılışı”) ve 1500 kişilik salon tıka basa dolu.“Son anda konuşmanın içeriğini değiştirdi ve bu bizi panikletti” diyor Hawking’e teknik asistanlıktan sosyal medya sorumluluğuna kadar birçok alanda asistanlık yapan Jonathan Wood. “Aslında bunu her zaman yapar. O hazırlayamadığı için sunumlarını ben hazırlarım. Ben fizikçi olmadığım ve yapacağı konuşmanın içeriğini anlamadığım için, onun bana slaytlara ne koymam gerektiğini söylemesi gerekiyor.”

Ders 6 günlük Starmus Bilim Festivali’nin ikincisi içinde yer alıyordu. Festivalde Nobel ödüllü fizikçi John Mather, biyolog Richard Dawkins ve aslında üç boyutlu astronomi uzmanı olan Queen rock grubunun gitaristi Brian May olmasına rağmen, festivalin yıldızı Stephen Hawking’di.

Stephen Hawking asistanları ve hemşirelerinden oluşan bir ekip yardımı ile sahneye gelirken, devasa bir ekranda kara delik çarpışmaları ve Hawking’in bakış açısından oluşan bir montaj, AtomA adlı metal grubunun Hole in the Sky (Gökyüzündeki Delik) adlı şarkısı eşliğinde gösterilmeye başladı.

Hawking konuşmaları: Teorik fizik ile mizahın birleşimi

Tüm konuşmalarında olduğu gibi yine aynı espri ile başlıyor Hawking dersine “Beni duyabiliyor musunuz?” Hawking yıllardır dinleyicilerini evrenin kökeni hakkında geliştirdiği cesur fikirler içinde bir yolculuğa çıkarır. Bu yolculukta onlara rehberlik ettiği sırada, komik olmayı da başarabiliyor. Şu an 72 yaşında olan Hawking, artık bu karmaşık teorik fizik ve mizah karışımı ile ünlenmiş durumda.

Uzun zamandır Hawking’in iş arkadaşı ve yakın dostu olan fizikçi Neil Turok, Hawking’in “Is the End In Sight for Theoretical Physics?” (“Teorik Fiziğin Sonu Göründü mü?”) başlıklı bir konuşmasını dinlemiş. “Konuşmanın tamamı eğlenceliydi, hatta bir şakalar serisinden oluşuyordu. Cesur ve naifti. Konuşmasının sonunda teorik fizikte her şeyin 20 sene içerisinde çözüleceğini düşündüğünü söylemişti” diyor Turok. 20 yıl sonra Hawking’in “Is the End of Theoretical Physics Finally In Sight?” (Teorik Fiziğin Sonu Nihayet Göründü mü?) adlı konuşmasına katılmış Turok ve bu konuşmada Hawking, “Teorik fiziğin sonu için galiba bir 20 sene daha beklemem gerekecek” demiş.

Hawking kitaplarında da bu üslubu koruyor ve Carl Sagan’ın basite indirgeme yeteneği ile Richard Feynman’ın kuramsal kavrayış üstünlüğünü birleştirmeyi başarıyor. A Brief History of Time (Zamanın Kısa Tarihi) ve The Grand Design (Büyük Tasarım) kitapları bu üslubun en önemli örnekleri. Örnek vermek gerekirse Hawking, Büyük Tasarım’da evrenin eşsiz ve tek bir tarihinin olmadığını, aslında bütün evren tarihi olasılıklarının bütününün var olduğunu ve bunların her birinin gerçek ve kendilerine özgü fizik kurallarıyla var olduğunu iddia eder. “Ay’ın Rokfor peynirinden yapılmış olduğu bir tarih olabilir. Fakat biz Ay’ın Rokfor peynirinden yapılmış olmadığını gözlemledik ve bu fareler için kötü haber demek.”

Hawking’in sırrı: Görsel ve geometrik düşünme

Hawking düşünce âleminde evrenin en cesur kaşiflerinden biri. Zihni çoğunlukla deney ve doğrudan gözlemle ulaşılamayan teorik boyutlarda geziniyor. Artık denklem yazamamasına bağlı olarak, evrenin gizemleri üzerinde düşünebilmesini sağlayan özgün bir yöntem keşfetmiş durumda. Bu yöntem diğer fizikçilerin aksine, denklemlere değil resimlere ve geometriye dayalı çalışıyor ve evreni anlamada daha öncekilerin üzerine koymayı değil, sezgisel devrimler yapmayı amaçlıyor. Hawking’le beraber çalışmalarda bulunmuş, onun yakın arkadaşı, genel görelilik uzmanı, Caltech fizikçisi (e.n.: Yıldızlararası filminin yapımcısı ve bilimsel danışmanı) Kip Thorne, “Hawking fizikte tamamen yeni alanlara öncülük etti. Kariyerinde büyük atılımlar yaptığı birçok önemli an oldu ve herkes bunları anlamak ve ona yetişmekte zorluk çekiyordu” diye anlatıyor onun katkılarını.

Soldan sağa, geçtiğimiz aylarda Yıldızlararası filminin bilimsel danışmanı olmasıyla sık sık gündeme gelen, teorik fizikçi Kip Thorne, Stephen Hawking ve 2013 yılında, Hawking hakkında biyografik bir belgesel çekmiş olan yönetmen Stephen Finnigan.

Yaptığı büyük atılımların yanı sıra, Hawking kuramlarındaki 180 derece dönüşlerle de ün kazandı. Önce evrenin uzay ve zamandaki tek bir olay ile başladığını ve fizik kurallarının bu noktada bozulduğunu kanıtladı. Daha sonra James Hartle ile birlikte sınırsızlık teorisini ortaya attı. Bu teoriye göre Büyük Patlama’dan önce zamanın var olmadığını ve evrenin başlangıcının olmadığını söyledi. Bunu ise şu şekilde özetledi: “Evrenin olmadığı bir zamandan bahsetmenin hiçbir manası yoktur. Bu Güney Kutbu’ndan daha güneyde bir noktanın varlığını sorgulamak gibidir.”

Hawking kara deliklerin dinamiklerini açıklayan kanunları ortaya atan fizikçilerin başında gelir. Bu kanunlardan biri kara deliklerin asla küçülemeyeceğini söyler. Daha sonra bunun doğru olmadığı ve kara deliklerin küçülebileceği, hatta radyasyon yoluyla yok olabileceği kanıtlandı. Günümüzde buna Hawking radyasyonu denir. Bu kural üzerinde uzun yıllar tartışılmış, hatta fizikçi Leonard Susskind bunun hakkında The Black Hole War: My Battle With Stephen Hawking to Make the World Safe for Quantum Mechanics (“Kara Delik Savaşı: Dünyayı Kuantum Mekanikleri için Güvenli Hale Getirmekte Stephen Hawking’le Savaşımım”) adlı bir kitap yazmıştır. Susskind Hawking’in hatasının bilginin korunumu yasasınına ters düşmek olduğunu bu kitabı ile açıklamıştır.

Wired Hawking’le Starmus Bilim Festivali’nde verdiği dersten sonraki gün buluştu. Hemşiresi Patricia Dowdy el sıkışmayı hafifletmek için Hawking’in elini tuttu; bu sırada kişisel asistanı Jeanna York tanıştırma süreci ile ilgileniyordu. Ekibi onunla iletişime geçmek için kendilerine özgü bir yol geliştirmiş; buna göre ona çoğunlukla cevabı “Evet” ya da “Hayır” olan sorular soruyorlar. Cevabı anlayabilmek için ise yüzünü dikkatle izleyip küçük mimiklere odaklanıyorlar.

Doktoru uçmayı yasakladığı için Hawking Tenerife’ye 6 gün süren bir gemi yolculuğu ile gelmiş. Yorgunluk en alışık olduğu durum olsa gerek, ama bu onun fiziksel ve ruhsal yolculuklara çıkmasına hiçbir zaman engel olmuyor. Bu uzun yolculuğa rağmen, vücudunun durgunluğuna meydan okurcasına sık sık gülümsemesi onun ısrarcı kişiliğini gösterir nitelikte. My Brief History (Benim Kısa Tarihim) adını verdiği otobiyografisinde buna kendisi de değiniyor: “Hiçbir zaman büyümemiş bir çocuğum ben. Sürekli ‘Nasıl?’ ve ‘Neden?’ sorularını soruyorum ve ara sıra da olsa cevaplar buluyorum.”

Üzerinde çalıştığı yeni sorular

– Mevcut düşünceye yetişmek için, sizce okuyucunun kozmolojide neleri anlaması gerekir?

Evrenin bir şişme dönemi ile başladığını ve sürekli artan bir hızda genişlediğini anlamaları gerekir. Kuantum dalgalanmaları bazı bölgelerde bu genişlemenin daha yavaş olmasına sebep oldu. Bu bölgelerin genişlemesi sonunda durdu ve galaksileri, yıldızları ve tüm evrenin yapısını oluşturmak üzere çöktü. Şişme evresinde kuantum dalgalanmaları aynı zamanda ilkel kütleçekimi dalgalarını da oluşturdu.

Matematikçi Roger Penrose sizin sürekli garip sorular sorduğunuzdan bahseder. Şimdilerde ne gibi sorular soruyorsunuz?

– Kara delikler buharlaştığında oluşan bilgi kaybı ile nasıl uzlaşacağımız sorusu üzerinde çalışıyorum. Bizim fizik anlayışımıza göre o bilgi hiçbir zaman yok olmuyor. Bu soruyu 40 sene önce sormuştum ve birçok makale yayımlanmış olmasına rağmen bu paradoksa hâlâ tatmin edici bir cevap önerilemedi. Bilginin kaybolmaması ve fiziğin bölgesel olması arasında bir çelişki olduğu gösterildi. Kara deliklerin çevresinde bir güvenlik duvarının olduğu ve bu duvarın kara deliğe düşen her şeyi yaktığı öne sürüldü, ama ben güvenlik duvarlarına inanmıyorum. Ben uzay-zamanın eğrildiğini düşünüyorum.

Aynı zamanda, evrenin sadece bir geçmişi olmadığına, çeşitli olası geçmişleri olduğuna inanıyorsunuz. Bu teoriyi kanıtlamak için ne tür bir deneysel kanıt gerekir?

– Feynman’ın geçmişlerin toplamı fikrine göre, bir sistem tüm geçmiş yolların birleşmesiyle gelişir. Bu, iki yarığı olan bir levhaya bir parçacık akımının yönlendirilmesi ile gösterilebilir. Bir sonraki ekrana ulaşan parçacıklar sanki bir ışık ışını gibi saçaklar oluşturacaktır. Bu şu şekilde yorumlanır: Ulaşan parçacıkların iki geçmişi vardır, biri bir yarıktan geçenler, diğeride diğer yarıktan geçenler ve bunlar ışık ışınları gibi birleşirler.

Neyi ispatlamak isterdi?

“Büyük Tasarım” kitabınızda Einstein’in evreni açıklayan ve tahmin eden M-teorisini (e.n.: her şeyin teorisini) bulmaya çalıştığını ve fizikçilerin buna mantığın soyut düşünceleri ile ulaştığını söylüyorsunuz. Ancak, bu teori gözlemle teyit edilemedi. Eğer deneysel fizik güncel teknolojiler ve finansal bütçelerle sınırlı olmasaydı, siz hangi teorilerinizdeki tahminleri deneysel olarak onaylamak isterdiniz? Bu kısıtlamalar olmadan bir deney hazırlayabilecek olsaydınız, bu deney ne olurdu?

– M-teorisi hakkında şüphelerim var, ama bu teoriye bir alternatif gözükmüyor. M-teorisi elektron gibi madde parçacıkları ile foton gibi kuvvet taşıyan parçacıklar arasında süpersimetri denilen bir simetri olduğunu varsayar. Süpersimetri bilinen tüm parçacıkların bir süperpartnerinin olduğunu söyler, ama henüz böyle bir şey hiç bulunamadı. Hazırlamak isteyeceğim deney kara deliklerdeki Hawking radyasyonu için olurdu. Çünkü bununla bir Nobel kazanabilirdim.

Hawking radyasyonunu tespit etmek oldukça zor. Güneşin kütlesinden büyük kütleli bir kara deliğin radyasyonu mutlak sıfırın üzerinde sadece milyonda bir derece sıcaklığa sahip olur. Küçük ilkel kara delikler daha yüksek bir sıcaklığa sahip olurlar, ama etrafta onlardan hiç yok.

Dört boyutu gözünde canlandırabiliyor mu?

Yakın arkadaşınız fizikçi Kip Thorne, elinizin kullanımını nasıl kaybettiğinizi, sonrasında da daha önce kimsenin geliştiremediği, sadece üç boyutta değil uzay-zamanın dört boyutunda da nesneler, eğriler, yüzeyler ve şekillerin zihinsel görüntülerini manipüle etmek gibi alışılmadık bir yetenek geliştirdiğinizi anlatıyor. Bu zihinsel süreci tarif edebilir misiniz? Kimsenin çözmeyi başaramadığı problemleri bu zihinsel araç sayesinde çözebildiğinizi düşünüyor musunuz?

Hiç kimse dört boyutu gözünde canlandıramaz. Üç boyut zaten yeterince zor. Benim yaptığım iki boyutlu parçaları gözümde canlandırıp onların aslında dört boyutlu bir bütünün parçası olduğunu unutmamak. Tekillik teorilerini ve kara delikler üzerindeki çalışmalarımı, kara delik radyasyonu bunlardan biri, kanıtlarken bu geometrik görselleştirme yöntemini kullandım. Hastalığım karmaşık denklemler yazmama engel oluyor. Bu yüzden ben de geometrik yoruma açık soruları tercih ediyorum.

“Yeni bir şey bulmanın Evreka anı gibisi yoktur” demiştiniz. En sevdiğiniz Evreka anınızı anlatabilir misiniz?

– Kızım Lucy’nin doğumundan kısa bir süre sonra yatmaya hazırlanıyordum. Hastalığım yüzünden bu çok zaman alıyor. Bu da bana kara delikler üzerinde düşünme fırsatı verdi. Aniden, eğer iki kara delik çarpışıp birleşirse, oluşan kara deliğin ufuk alanının iki kara deliğin alanlarının toplamından büyük olacağını fark ettim. O kadar heyecanlandım ki, o gün uyuyamadım.

Uzunca bir zamandır başka gezegenlerde koloniler kurmamız gerektiğini savunuyorsunuz. İnsanlık buna nasıl erişir?

– İnsanlığın bir felaket olmadan uzun süre bu gezegende yaşayabileceğine inanmıyorum. Bu yüzden uzaya yayılmamız gerektiğini düşünüyorum. Bu sayede insanlık tüm yumurtalarını bir sepete koymamış olur, ya da bir gezegene.

Hawking, yerçekimsiz ortamda.

Bilimle iletişim kurmak

Hayatınızda konuşma, hatta tamamen iletişim kurma yetinizi kaybettiğiniz bir nokta vardı. Daha sonra bilim yayıncılığının şeklini değiştiren ve popüler bilim kitapları için bir pazar açılmasına yol açan “Zamanın Kısa Tarihi” kitabınızı yazdınız. Bilim ile iletişim kurma arzunuz nereden geliyor?

Bir konuşma sentezleyici aracılığıyla konuşabiliyordum. Fakat bu sistem bana Amerikan aksanı verdi. O sesi değiştirmedim ve bu şimdi benim markam oldu. Konuşmamı tamamen kaybetmeden önce, sesim kayıyordu. Bu yüzden sadece bana yakın olan insanlar beni anlayabiliyordu. Ancak, bu bilgisayar sesi ile popüler dersler verebileceğimi keşfettim. Bilim ile iletişim kurmaktan zevk alıyorum. Eğer önemli kararları başkalarına bırakmak istemiyorlarsa, halkın bilimi en basit haliyle de olsa anlaması çok önemli.

Intel firması ile çalıştığınız metin tahmin motorları, beyin arayüzleri ve yüz tanıma sistemleri gibi iletişim kurma hızınızı arttıracak teknolojilerden biraz bahseder miniz?

– Intel, yazma hızımı artırmaya yarayan metin tahmini yapan bir yazma programı geliştirdi. Program gözlüğümdeki küçük bir sensörle aktive ediliyor. Size verdiğim cevapları, bu programı kullanarak yazıyorum. Intel diğer engellilerin de yararlanabilmesi için programın kaynak kodunu açık hale getirecek. İletilen mesajların aralığı sınırlı olsa da, Intel yüz tanıma sistemini de denedi. Beyin-bilgisayar arayüzleri ile başarı elde edemedim. Bakıcılarım beyin dalgalarım olmadığı için bunun başarılı olmadığını söylüyorlar.

Simpsons’da ve Star Trek’de oynadınız. Steven Spielberg’in yapımcısı olduğu ve Errol Morris’in yönettiği bir belgeselde yer aldınız. İdeal film rolünüz nedir? Popüler kültür hakkındaki görüşleriniz nelerdir?

– İdeal rolüm bir James Bond filminde kötü adam olmak. Tekerlekli sandalyem ve bilgisayar sesim rol için birebir. Popüler kültür hakkında da çok fazla şey bilmiyorum, zamanımı bilim için harcıyorum.

Hawking’den…

– İletişim, engelli birisi için çok önemlidir, iletişim olmadan kişi güçsüz kalır.

– Geçmiş, aynı gelecek gibi belirsizdir ve sadece olasılıklar spektrumu olarak vardır.

– Komik olmasa hayat trajik olurdu.

– Ben uzaylı yaşamın evrende oldukça yaygın olduğuna, zeki yaşamın ise daha az olduğuna inanıyorum. Bazıları zeki yaşamın Dünya gezegeni üzerinde henüz görünmediğini söylüyor.

– Amacım basit: Evren üzerinde tam anlayış; neden olduğu şey olduğu ve neden var olduğu.

– Tanrı ilahi yaradılıştan önce ne yapıyordu?