Güneş Sistemi’nden donan göllere, korona krizinden iklim krizine kadar bütün bu karşılaştığımız doğal ya da toplumsal olgular ancak karmaşık sistemler analizleriyle anlaşılabilirler. Bunların tek bir “faili” yoktur, bir “rasyonaliteleri” yoktur, beliren olgulardır. Ama kimi zaman beliren olgularda belli örüntüler, düzenler yakalayabiliriz.
Gözlerimizi kapatıp yaşamımız boyunca yaşadığımız şeyleri hızlıca düşünelim. Ne çok şey oldu değil mi? Bu olan şeyler de birdenbire oldu. Orhan Veli’nin dediği gibi
“Her şey birdenbire oldu.
Birdenbire vurdu gün ışığı yere;
Gökyüzü birdenbire oldu;
Mavi birdenbire.
Her şey birdenbire oldu;
Birdenbire tütmeye başladı duman topraktan;
Filiz birdenbire oldu, tomurcuk birdenbire.
Yemiş birdenbire oldu.”
1976-80 arasını yaşayanlar bilir, birdenbire insanlar öldürülmeye başlandı, birdenbire 12 Eylül geldi, birdenbire rejim değişti, bir bakmışız laik Cumhuriyet gitmiş, dini bir toplum olma yolunda gidiyoruz. Derken birdenbire Gezi ayaklanması oldu, birdenbire bastırıldı. Birdenbire 15 Temmuz oldu ve yine birdenbire ortam değişti. Şimdi de birdenbire “Corona pandemisi” çıktı, neredeyse bütün dünya sıkıyönetim altında. Toplantılar iptal, okullar tatil, bazı ülkelere giriş çıkış yasak, uçuşlar iptal. En yaşlılarımız bile böyle bir karantina dönemi yaşamadı. Neden tam şimdi 2020 yılı başlarında oldu bu birdenbire?
Bütün bu toplumsal dinamikler ve birdenbire gerçekleşen olaylar komplo teorisyenleri için biçilmiş kaftan. Onlara göre her şeyin arkasında bir komplo var, bir neden var, özetle işin bir “rasyonalitesi” var. Peki, gerçekten öyle mi? İşte toplum bilimleri ile doğa bilimlerinin birleştiği, ortak yöntemler kullanmaya başladığı nokta burası. Çünkü ister rasyonel bireylerden oluşsun ister doğa yasalarına bağlı akılsız öğelerden oluşsun bütün bu karmaşık sistemlerin ortak özellikleri var: bu “beliren” olguların bir rasyonalitesi yok. Güneş sisteminin oluşmasının bir rasyonalitesi yok, dünyada canlı yaşamın başlamasının bir “nedeni” yok, atomların bir araya gelip kristal yapılar oluşturmasının bir yasası yok vs vs… Buna benzer sayısız örnek verebiliriz. Bütün bunlar “beliren” olgular.
Toplumlar da bireylerden meydana gelmiş karmaşık sistemler. Elbette o bireyler doğa yasalarına göre hareket etmiyorlar. Ama tıpkı fiziksel sistemler gibi benzer örüntüleri yaratıyorlar ve kendiliğinden oluşan bir dinamikleri var. Bu dinamikler önceden tasarlanmış olgular değil, karmaşık ve doğrusal olmayan sistemlerin kendiliğinden oluşan dinamikleri. Bunu fizikçiler ilk olarak 17. yüzyılda fark etseler de açıklamasını ancak 19. yüzyıl sonunda Poincaré’yle biraz yapmaya başladılar. Ama asıl keşif ve yeni bir bilim olarak karmaşıklık biliminin çıkması 1970’lere denk geliyor
Bu yazının amacı bu yeni bilimi tanıtmak ve bu yeni bilimin ışığında dünyada olup bitene yeni bir açıklama getirmek. Yazının ilerleyen bölümlerinde karmaşık sistemleri inceleyeceğiz ama öncelikle son yaşadığımız krize biraz ayrıntılı bakalım:
Virüs krizi mi kapitalizm krizi mi?
Her şeyden önce bu son yaşadığımız korona krizi özel bir doğa fenomeni değil. Milyarlarca yıldır hep olan bir şey. İnsan toplumları da bunu şöyle ya da böyle atlatıyorlardı. 21. yüzyılda evlerimize tıkılı kalmak zorunda kalıyorsak bunun nedeni korona virüsü değil özelleştirilmiş ve kâr amacı güden sağlık sisteminin aşırı yüklenmekten korkması (bkz. Şekil 1). Korona (SARS-CoV-2) virüsü de diğer grip virüsleri gibi bir virüs. Ancak farkı yeni olması ve hızlı bulaşması.
Virüsler aslında öldürücü, şeytani birer düşman değiller. Onlar da aynen bizim gibi üzerinde konuşlandıkları alan sayesinde yaşayan DNA veya RNA parçaları. Genelde hayvanlardan bize geçiyorlar ve hayvanları genelde öldürmüyorlar. Çünkü kendileri de yaşamak için üzerinde yaşadıkları canlılara muhtaçlar. Yüzyıllardır hayvanlarla beraber yaşamaya alışmışlar. Yine binlerce yıldır bizimle yaşayan virüsler de var. Koronanın farkı yeni evrim geçirmiş bir virüs olmasından dolayı, yeni yerleştiği konağın şartlarını (yani biz Homo sapiensleri) henüz bilmiyor. Belli bir süre geçtikten sonra hem bizler onlara bağışıklık kazanacağız hem de onlar kendi sonsuz yaşamları için mutasyona uğrayacaklar. Böylece beraber yaşamaya alışacağız, tıpkı herpes simplex adlı virüs gibi. Herpes virüsü kapınca bir şey olmuyor, bizle beraber yaşayıp gidiyorlar, arada bir de bağışıklık sistemimiz zayıflayınca uçuk çıkartıyoruz. Ancak koronada durum farklı. Henüz bize alışmadığından bazen ölüme neden oluyor. Elbette birey ölünce virüs de yok olduğundan çok işe yarar bir strateji değil. Bir süre sonra korona da evrim geçirecek ve diğer virüsler gibi bizimle beraber yaşamaya başlayacak. Korona aşısı bulunsa bile birkaç sene sonra işe yaramayacak çünkü o sırada korona mutasyona uğramış olacak. Grip aşıları da bizi sadece geçmiş senelerin grip virüslerinden korur. Ama bu olana kadar bazı insanlar, özellikle yaşlılar ve hastalarda ölüm riski artacak. Bütün dünyada olan bu. O zaman bu panik niye? Çünkü mevcut sağlık sistemi buna uygun değil. Kapitalist sağlık sistemi kâr/zarar optimizasyonuna göre kendini düzenlemiş bir sistem. Biraz fazla yığılma olunca sistem çöküyor. Çünkü amaç bütün toplumun sağlığını korumaya göre düzenlenmemiş. Herkese yetecek kadar solunum cihazı olsa bu yeni virüsü en az zayiatla, normal hayatımıza devam ederek atlatabilirdik.
Özetle virüs krizi diye bir şey yok, bu bir kapitalizm krizidir.
Bilim indirgemeci ve belirlenimci midir?
Sanıldığının aksine doğa bilimleri ne indirgemeci ne de belirlenimcidir. Ne de doğrusal bir neden-sonuç ilişkisine dayanır. Dünya neden bir kartopu değil? Eğer ısınıyorsa Dünya neden ısınıyor? Neden 2013 Haziranında Gezi direnişi gerçekleşti? Neden korona virüsü birden yayıldı ya da neden böyle bir toplumsal paniğe yol açtı? Bu soruları neredeyse sonsuza kadar uzatmak mümkün. Çok sık rastladığımız ama baştan sona hatalı bir klişe vardır: “Bilimler nasıl sorusuna cevap arar, felsefe ise niçin sorusuna.” Bu sözün hangi felsefi ya da bilimsel cehaletten kaynaklandığını belki çok uzun irdelemek gerekir, ama burada vurgulamak istediğim nokta başka: “neden” (ya da “niçin”) kavramı gerek bilimde gerekse felsefede başat bir konumdadır.
– Elmalar ağaçtan neden düşer?
– Kütleçekim yüzünden!
– Peki, kütleçekim neden vardır?
– Evrende bütün sistemler en düşük enerji seviyelerine inerler. Kütleçekim potansiyeli dünyanın merkezine yaklaştıkça azalır. Ağaçta duran elma yerdeki elmaya göre daha yüksek bir potansiyel enerjidedir. O yüzden elma düşer.
– Peki, neden böyle?
– Fizik yasalarının çıkış kaynağını kimse tam olarak bilmiyor, ama büyük ihtimalle evrenin başlangıcındaki simetriden ve bu simetrinin kırınımından kaynaklanmış olabilir.
Bilimde neden-niçin sorularının cevabı hiçbir zaman tam olarak verilmez, devam eder gider. Peki, felsefede verilebilir mi? Elbette verilemez, ama bu yazının konusu sadece bilimle sınırlandığı için felsefeye çok fazla değinmeyeceğiz. Yine de altını çizmek gerekir ki, neden-sonuç ilişkileri üzerine 2500 yıldır yazılıp çizilmekte. Eski Yunandaki atomculardan 18. yüzyıl felsefesine kadar bütün felsefelerin temel sorunlarından biridir “neden” problemi. Öyle ki, Latin kökenli dillerde “neden” kavramı ile rasyonalizm (akılcılık) arasında doğrudan bağlantı vardır. Örneğin İngilizcede reason hem akıl hem de neden anlamına gelir. Reasoning, diğer bir deyişle “neden bulma” Türkçeye “akıl yürütme” olarak çevrilir. Herhangi bir usavuruma “rasyonel değil” (ya da günlük dilde mantıksız) dediğimiz zaman kastedilen aslında onda “reason” olmadığı, yani neden-sonuç ilişkilerinin doğru olmadığı ya da tutarsız olduğudur.
Çevremize baktığımız zaman gördüğümüz olayların mutlaka bir nedeni olması gerekir diye düşünürüz. Evrimsel bir uyarlanım gereği böyle düşünmek zorundayız. Çalılar hışırdadığı zaman arkasında bir yırtıcı olma ihtimali yüksektir, ona göre bir sonraki davranışımızı ayarlamak durumdayızdır. Her şeyin bir nedeni olması gereği o kadar yerleşmiştir ki, “ateş olmayan yerden duman çıkmaz” gibi deyimler hemen bütün dillerde vardır. İlkçağlardan beri insan zihni, çevresinde gördüğü olayların nedenini araştırır. Her olaya bir neden bulmaya çalışır. Aksi takdirde düşünme eylemi bile gerçekleşemez. Zaten o yüzden rasyonellik, akıl yürütme (reasoning) vb. gibi sözcüklerin kökeninde “neden” yatar. Diğer hayvanların zihinlerinde de nedensellik ilişkileri yerleşmiştir. Pek çok gelişmiş hayvan herhangi bir eylemi sonuçlarını hesap ederek yapar. Hatta alet kullanan, alet geliştiren hayvanlar da vardır. Demek ki neden-sonuç ilişkileri hayvan zihinlerinde görülen bir doğa olgusudur. Oysa Hume’dan beri çok iyi bilinir ki, iki olay arasında tek söyleyebileceğimiz korelasyondur, yani ilişkiselliktir. Hiçbir tek olay için ötekinin nedeni diyemeyiz.
Yakın zamanlara kadar fizik bilimi de neden-sonuç ilişkilerinin açıklaması olarak görülürdü. Örneğin bir taşı havaya atarsanız yere düşer çünkü dünyanın kütleçekimi vardır. Bir taşı çok hızlı atarsanız da dünyanın etrafında yörüngeye oturabilir ve tıpkı Ay gibi Dünya’nın etrafında dönmeye başlayabilir. Bunu Newton yasalarıyla pek güzel açıklayabiliyoruz. Taşın ya da Ay’ın Dünya etrafında dönmesiyle kütleçekim arasında çok doğrudan bir neden-sonuç ilişkisi var gibi gözüküyor. Oysa Newton zamanından beri biliniyor ki, iki değil de üç cisim olduğunda (örneğin Güneş, Dünya ve Ay) bu cisimlerin birbirleri etrafında dönmelerini analitik denklemlerle ifade etmek mümkün değil. Dolayısıyla dünyanın Güneş etrafında dönme nedeni kütleçekimdir diyemeyiz. Güneş sistemi kararlıysa, dünyamız tek başına uzayda sürüklenip gitmiyorsa bunun nedeni kütleçekim değildir. Uzayda başıboş dolaşan yıldızlar var. Bunlar galaksilerin devasa çekim etkilerinden kurtulmuş gökcisimleri. Peki neden biz Güneş’in etrafında dönüyoruz? Bu soru aslında Newton’ın da aklına gelmişti. Çünkü o ünlü evrensel kütleçekim denklemi sadece iki cisim için bir açıklama sunabiliyordu. Oysa ortada Güneş ve etrafında gezegenlerden oluşan bir Güneş Sistemi Newton yasalarıyla analitik olarak açıklanamıyordu. Newton bu sorunu ilahi güce başvurarak geçiştirdi: Ona göre eğer gezegenler yörüngelerinden saparlarsa Tanrı onları tekrar yörüngelerine sokacaktı.
Ama elbette hiç kimse bu açıklamayla tatmin olmadı. Aydınlanma çağının bilim insanları Tanrı’ya başvurmadan doğal olguları açıklama güçlerine güveniyorlardı. Newton’dan yüzyıl kadar sonra, 18. yüzyılın başlarında Laplace problemi çözdüğünü ilan etti. Ama analitik olarak değil (ki günümüzde 3 ve üçten fazla sayıda birbirleriyle doğrusal olmayan ilişkiler içinde bulunan cismin analitik çözümü olmadığı konusunda fikir birliği vardır), iterasyon yöntemine başvurarak çözmeye çalıştı Laplace. İterasyon yöntemi, bir adımın bir sonraki adıma girdi olarak girildiği kesintili ve sayısal hesaplama biçimidir. Örneğin modern bilgisayarlar analitik fonksiyonların çözümlerinde bile bu yöntemi kullanırlar, çünkü bilgisayarın hesaplama yöntemi sürekli değil kesintilidir, 0 ve 1 şeklindeki bit’lerden oluşur. Laplace önce cisimlerden birinin hareketsiz olduğunu varsayıp diğer ikisinin kendi yörüngelerinde kısa bir mesafeyi nasıl kat ettiklerini hesaplama yöntemiyle, adım adım her seferinde yeni pozisyonlardan başlayarak diğer bir cismi hareketsiz tutarak sonuca varmaya çalıştı. Bu yöntem çok kesin sonuçlar vermez. Ama Laplace Mars, Jüpiter ve Satürn gibi gezegenlerin yörüngelerinde gözlemlenmiş döngüleri de hesaplara katarak sonuçları düzeltti. Güneş’in kütlesi çok büyük olduğu için, diğer gezegenlerin çekim etkisini ihmal ederek hesaplar yapabildi. Laplace üç cisim problemini çözdüğünü iddia ettiği Gök Mekaniği (Traite de Mecanique Celeste) adlı çok ciltli kitabını Napoléon’a ithaf etti. Napoléon’un danışmanları hükümdara kitapta Tanrı’dan bahsedilmediğini söyleyerek Laplace’ı kötülemeye çalıştılar. Laplace’ın cevabıysa tarihe geçti: “O varsayıma ihtiyaç duymuyorum.”(1)
Ancak Laplace problemi çözememişti. Her ne kadar üç ve daha çok sayıda cisimden oluşan sistemlerin çözümü konusunda çığır açıcı gelişmeler kaydetmişse de, Güneş Sistemi’nin kararlı olacağı (diğer bir ifadeyle Güneş’in yarın doğacağı) matematiksel bir kesinlikle, iki kere ikinin dört ettiği gibi ispat edilememişti. Fransız biliminsanı ve matematikçi Henri Poincaré 1880’lerde, Laplace’ın gezegen yörüngelerinin kararlılığı problemini çözememiş olduğunu göstermekle kalmadı, aynı zamanda kısıtlı üç cisim probleminin (iki büyük yıldız ve onlara etki etmeyen küçük bir gezegen) bile kestirim teknikleriyle çoğu zaman çözülemediğini ve Newton mekaniğine tabi olan basit yörüngelerin kaotik ve tahmin edilemez şekilde davranabileceğini ortaya koydu. Böylece “kaos kuramı” modern anlamıyla başlamış oldu. Poincaré’nin keşfettiği şey günümüzde kelebek etkisi olarak bilinir. Buna göre belirlenimci denklemler bile, eğer doğrusal denklemler değillerse, başlangıç koşullarına o kadar hassastırlar ki, denklemlerin çözümünde başlangıçta yapılacak çok küçük farklılıklar ilerde büyüyerek kaotik devinime yol açar. Diyelim ki, modern bilgisayarları kullanarak, Güneş Sistemi’ndeki tüm gezegenleri ve onların birbirleri üzerindeki etkilerini kapsayan, hepsi birbiri ardına gelen düzeltmelerden oluşan ardışık işlemlerle (iterasyonlarla) hesaplama yaparken, ilgilendiğiniz gezegenin gözlemlenen asıl yörüngesine yakın çok iyi bir kestirim kullanmak istiyorsunuz. Ancak bu gezegenin, gözlemlenen asıl yörüngesinde sonsuza dek nasıl hareket edeceğini tahmin etmeye dair kesin bir matematiksel çözüm olmadığından, her zaman bir hata payı olacaktır. O nedenle, denklemlerinizin çözümü için gireceğiniz verilerdeki çok küçük farklılıklar, gelecekteki zamanlardaki yörüngeleri üzerinde tahmin edilemeyecek farklılıklara yol açacaktır. Sonuçta Güneş Sistemi’nin kararlı kalacağını bu hesaplamalarla ispatlamak olanaksızdır. Ancak yine de yarın Güneş doğacak. Güneş Sistemi’nin en az 4,5 milyar yıldır kararlı bir şekilde işlediği de olgusal bir gerçeklik. Günümüzde bu çekici etkisiyle ifade edilir. Güneş Sistemi’miz bir çekiciye oturmuş kaotik bir sistem. Pek çok başka güneş sistemleri Şekil 2’nin sol tarafında gösterildiği gibi dağılıp gittiler. Bizim Güneş Sistemi’mizin bir çekiciye oturup belli bir süre için kararlı durumda devam etmesi tarihsel bir olay.
Uzun zaman unutulan Poincaré’nin keşfini MIT meteoroloğu Edward Lorenz 1959’da tekrar keşfetti. Lorenz o yıllarda basit atmosfer modelleriyle hava tahminleri yapmaya çalışıyordu. Kullandığı denklemler havanın basınç, sıcaklık vb. gibi değerlerini içeren doğrusal olmayan denklemlerdi. Tıpkı Poincaré’nin keşfettiği gibi, bu belirlenimci denklemlerin başlangıç girdilerindeki küçük değişikliklerin zamanla büyük farklılıklara yol açtığını gördü. Kendi ifadesiyle pasifikte bir kelebeğin kanat çırpması dünyanın diğer ucunda fırtınaya yol açıyordu. Elbette fırtınanın sebebi kelebeğin kanat çırpması değildi, ama kanat çırpmadan doğan çok küçük basınç farklılıkları bile hava tahmini denklemlerinin zamanla evriminde büyük farklılıklara, fırtına tahminlerine yol açıyordu. Ancak yine de bu hava tahminleri öngörüleri belli sınırların içinde kalıyordu. Örneğin bir hafta sonra hava sıcaklığı 0 derece ile 20 derece arasında oynayabiliyordu ama -170 ya da +80 derece olmuyordu. Hava tahmini bazı değerlere “çekiliyordu” (bkz. Şekil 2). Lorenz’in çekicisi de tesadüfen kelebeği andırdığından bu şekil bütün dünyada kaosun sembolü oldu. Modern kaos kuramı, çevremizde gördüğümüz karmaşanın bazı değerlere “çekilip” çekilmeyeceğini araştırır. Bu özel kaosa bilimde belirlenimci kaos denir. Daha bilimsel adıyla bu tip çalışmalara “doğrusal olmayan dinamik” denir ki, çevremizde gördüğümüz gerek fiziki gerekse toplumsal olguları araştıran geniş bir bilim ordusu tarafından yürütülür.
Yeni bilim dalı: Karmaşıklık bilimi
Karmaşıklık bilimi çok yeni bir bilim dalı. Neredeyse 40-50 yıllık diyebiliriz. 3-cisim problemi 350 yıldır bilinmesine karşın, aslında bu problemin incelediğimiz bütün sistemlerde var olmasının anlaşılması oldukça yavaş gerçekleşti. Bunun bir nedeni de elbette indirgemeci incelemelerin daha basit olması ve bunların açıklayıcı gücünün bulunması. Güneş Sistemi’ni bir bütün olarak ele alamasak da, bütün kütlenin Güneş’te toplandığını varsayarak (ki bu oldukça doğru bir varsayımdır) dünyanın Güneş etrafında dönüşünü tatmin edici bir hassaslık düzeyinde başarıyla açıklayabiliriz. Ama iş gerçekten Güneş Sistemi’nin neden kararlı olduğunu açıklamaya gelince elimizde bunu söyleyebilecek bir kuram kalmaz. Bu yeni bilim dalındaki gelişmeler ilk olarak ancak 1980’li yılların sonunda yayınlanmış ve şimdi klasikleşmiş olan Ilya Prigogine ile Isabelle Stengers’ın beraber yazdığı Order out of Chaos (Kaostan Düzene)(2) ve daha sonra James Gleick’ın yazdığı Chaos (Kaos)(3) adlı kitaplarla geniş halk kitlelerine ulaşmıştır.
Karmaşıklığın (complexity) tam bir tanımı yok ama karışıklıkla (complicated) karıştırmamak gerekir. Örneğin satranç karmaşık bir sistemdir. Satrançta Claude Elwood Shannon’un hesaplamalarına göre her hamlede oyuncunun ortalama 30 farklı seçeneğini de hesaba katarsak 10150 olası hamle dizilimi elde ederiz. Bu sayı gözlemlenebilir evrendeki yaklaşık 1080 atomdan kat be kat fazla bir sayıdır. Sınırlı sayıda kuralla üretilen bu sürekli yenilik, karmaşık sistemlerin ayırt edici özelliğidir: DNA dört nükleotidin dizilerinden oluşur ancak hiçbir insan birbirine tamamen benzemez; Öklitçi geometrinin teoremleri yalnızca beş aksiyoma dayanır ama iki bin yıldır yeni teoremler oluşturulmakta. İnsan toplumlarından dünya biyosferine kadar sayısız karmaşık sistem vardır: piyasalar, ekonomik sistemler; proteinlerden, zarlardan, organellerden, hücrelerden ve organlardan oluşan çok hücreli organizmalar; beynimizdeki nöronlar; kullanıcılarıyla, istasyonlarıyla, sunucularıyla ve siteleriyle internet vs… Karmaşık sistemlerin en önemli özelliği “bütünün eylemi parçaların eylemlerinin toplamından daha fazla” olmasıdır ki, “belirme” adı verilen bu özelliği onu diğer sistemlerden ayırır. Örneğin ıslaklık beliren bir özelliktir. Yoksa H2O moleküllerinden oluşmuş suyun parçalarında ıslaklık diye bir özellik bulunmaz. Biyolojik evrimi de karmaşık sistemleri göz önüne almadan anlayamayız: Yeni ortaya çıkan her bir tür, yeni bir veya daha fazla tür için bir niş sunar.
Karmaşık sistemlerin belli başlı en önemli özellikleri şunlardır:
– Geri bildirim.
– Doğrusal olmayan ilişkiler.
– Belirme olgusu.
Kümelenmenin toplam tarafından elde edilemeyen özellikler sergilediği etkileşimler belirmeyi doğurur. Günlük hayatta karşımıza çıkan hemen her şey beliren neden-sonuç ilişkileridir. Kristalin oluşması beliren bir özelliktir, atomların arası temel kuvvetlerle formüle edilemez. Suyun donması, sıvının buharlaşması gibi bütün faz geçişleri beliren özellikler ortaya çıkartır. Büyük Patlama’dan sonra evrenin geçirdiği madde/karşı-madde simetrisinin kırılması vs gibi bütün faz geçişleri, ilk DNA’nın ortaya çıkışı, ilk ön-hücrenin belirmesi, canlı adını verdiğimiz biyolojik hücrenin belirmesi vb gibi sayısız örnekte, bir seviyedeki seçili kümelenmeler daha yüksek seviyedeki belirme özellikleri için birer yapıtaşıdır, tıpkı H2O moleküllerinin su için birer yapıtaşı haline gelmesi gibi. Matematik terminolojisinde bu tür sistemlere doğrusal-olmayan sistemler denir.(4)
Öte yandan yeni bir seviyenin yasaları, önceki seviyelerin yasalarıyla uyum içindedir. Diğer bir deyişle daha düşük seviyelerdeki yasalar, yüksek seviyelerdeki yasaları kısıtlar. Karmaşık sistemlerde herhangi bir seviyedeki belirme özellikleri, daha düşük seviyelerde belirlenen etkileşimlerle tutarlı olmalıdır.
Karmaşık sistemler, kabaca şu davranışlar sergiler.
– Hayvan sürülerinde ya da dünyamızın biyosferinde ya da beynimizdeki nöronlarda olduğu gibi örüntüler halinde öz örgütlenme.
– Başlangıç koşullarındaki küçük değişimlerin daha sonrasında daha büyük değişimlere yol açmasında olduğu gibi kaotik davranış (“kelebek etkisi”).
– Nadir olayların (örn. kitlesel yok oluşlar ve depremler) normal (çan eğrisi) dağılımda öngörülenden çok daha sık gerçekleştiği “kuvvet yasası”.
– Etkileşimde bulunan aracıların deneyim biriktirdikçe stratejilerini çok çeşitli yollarla değişikliğe uğrattığı uyarlanabilir etkileşim.
– Belirme özelliği.
Genellikle diferansiyel denklemlerle ifade edilen sabit fizik yasaları çok az sayıdadır, neredeyse bir A4 sayfasına sığar. Ama çevremize baktığımız zaman görülen doğa olgularının açıklaması binlerce cilt kitaba sığmaz. Az sayıdaki fizik yasalarından yola çıkarak etrafımızdaki karmaşıklığı açıklayamayız. Bunlar beliren özelliklerdir.(5) Karmaşıklığın ortaya çıkışı, entropideki (diğer bir deyişle düzensizlikteki) artışa bağlıdır. Yüksek entropili bir denge durumunda olan bir sistemde karmaşıklık hiçbir zaman kendini göstermez. Karmaşıklık her zaman dengeden uzaklaşırken ortaya çıkar. Etrafımızda yıldızlar, gezegenler, canlılar, bilinç, düşünce, toplum vs gibi karmaşık yapıların ortaya çıkmasının tek nedeni, evrenin düşük entropiden yüksek entropiye giden ağır bir evrim sürecinden geçiyor olmasıdır. Fizik yasaları zamanda simetriktir, yani geçmiş ile gelecek ayrımı yapmaz. Zamanın bir yönünün olmasının nedeni (mesela doğumdan ölüme doğru gidişimiz ya da biyolojik evrimde karmaşık yapıların ortaya çıkışı) entropinin artışı demek olan termodinamiğin ikinci yasasıdır. Entropinin artışı, dengeden sürekli kaçan evrene gerçek anlamda yaşam verir.(6) Kuvvet yasaları her yerde karşımıza çıkar. Örneğin herhangi bir dilde en sık kullanılan sözcük, en sık kullanılan ikinci sözcüğün yaklaşık iki katı, en sık kullanılan üçüncü sözcüğün yaklaşık üç katı… sıklıkta kullanılır. Matematiksel açıdan sözcükler bu kullanım biçimlerine göre sıralandığında (1., 2.…), sonrasında da bu kullanımına göre bir grafik çıkarıldığında ortaya çıkan eğri devasadır. Aynı şey depremlerden cam kırıklarına kadar bütün karmaşık doğal olaylarda bulunur.(7)
Karmaşık sitemler kendi kendilerini örgütlerler. Buna en güzel örnek olarak farklı boyutlardaki hayvanların metabolizmaları verilir. Hayvanların metabolizmalarının ürettiği ısı, onların çevresini saran zarın barındırdığı hücrelerin sayısı tarafından belirlenir ve hacimle yaklaşık olarak orantılıdır. Geometrik olarak kürenin yüzey alanı, en fazla kürenin yarıçapının karesi ölçüsünde büyüyebilir ve bu küresel yüzeyin kapsadığı hacim de yarıçapının küpü kadar artabilir. Dolayısıyla bir hayvanın kaplayıcı zarı küre benzeri bir şekle sahip olduğu ölçüde, hayvanın boyutları artarken ısı üretimi oranına kıyasla ısı yayma kapasitesi 2/3 kuvveti oranında değişmelidir. O halde küçük hayvanlarla karşılaştırıldığında büyük bir hayvan ısı yaymak için oransal olarak daha az alana sahip olduğundan hayli sıcak olmalıdır. Öte yandan metabolizma hızı üzerine yapılan daha titiz ölçümler metabolizma hızı/boyut 3/4 kuvvetine daha yakın olduğunu ortaya çıkarmıştır. Yani büyük hayvanlar, yüzey/hacim hesaplarına göre beklenenden daha sıcaktır. Doğru sonuç karmaşık sistemlerin fraktaller şeklinde öz örgütlenmesiyle bulundu. Bir organizmanın, metabolizmasına enerji almada kullandığı kaynakları elde etme süreci her hücreye ulaşan doğrudan bir yol olsaydı nakliye problemiyle baş edilemezdi. Bunun yerine kaynaklar dallanan ağlar üzerinden dağıtılır. Fraktal bir yüzeyin organizmanın iç kısımlarında ilerlerken özbenzeşik bir biçimde dallanan bir taşıma ağı her hücreye doğrudan giden bir yoldan daha az “boru” kullanarak dağıtacaktır. 20. yüzyılın sonlarında J. H. Brown, B. J. Enquist ve G. B. West bu fraktal çözümlemeyi titizlikle hesaplayarak 3/4 kuvvet yasasını belirlemişlerdir. Bu elbette bir tasarımcının ürünü değildir. Milyarlarca yıllık evrim sürecinde, hücrelerin kendi öz örgütlenmeleriyle yavaş yavaş geliştirdikleri bir yöntemdir ki bir benzerini de bir sonraki bölümde inceleyeceğimiz gibi dünyamızın biyosferinde görürüz.
Karmaşık bir sistem olarak Dünya iklimi
1970’lerden önce Güneş’in parlaklığının milyarlarca yıl içinde sürekli arttığı bilinmekteydi, ancak hiç kimse Dünya’nın sıcaklığının neden Güneş’le birlikte artmadığını açıklayamamıştı. James Lovelock, dünyanın biyosferinin bir geri bildirimli sistem olarak kendi kendini regüle ettiğini ortaya koyarak bu olguyu basit bir bilgisayar modeliyle açıkladı. Biyosferimiz tıpkı bir buzdolabındaki sıcaklık regülatörü gibi çalışıyordu. Ancak bir farkla ki, biyosferi kimse programlamamıştı, her şey kendi kendine gerçekleşiyordu. Lovelock bunu “papatya dünyası” adını verdiği basit bir modelle açıkladı: Bir bilgisayar simülasyonunda papatyalar sadece belli sıcaklık aralığında üremeye göre programlandı. İki renk papatya vardı; siyah ve beyaz papatyalar. Siyah papatyalar ışığı soğurduklarından çevreyi ısıtırlar, beyaz papatyalarsa ışığı yansıtarak sıcaklığı düşürür. Bilgisayar simülasyonları bu papatyaları kendi kendilerine üremeye bıraktığında, ortamın belli sıcaklık değerlerini koruduğu görüldü. Çünkü siyah papatyalar çok ürediğinde ortam ısınıyordu ve papatyalar ölmeye başlıyordu. Beyaz papatyalar çok ürediğindeyse sıcaklık düşüyor ve papatyalar yine ölüyordu. Dolayısıyla papatyaların hayatta kalabileceği bir sıcaklık aralığı kendiliğinden oluşmuş oluyordu. Bu basit modeli biyosferimize, yani dünyada yaşayan bütün canlılara uyguladığında Lovelock, Gaia adını verdiği dünya sisteminin kendini nasıl belli sıcaklık aralığında tuttuğunu gösterdi.(8) Özetlersek, tüm bu kaos ve karmaşıklık düşüncesinin temeli, sistemin kendi başlangıç koşullarına olan duyarlılığı ve geri bildirim gibi iki basit düşünceden ibarettir.
Korona ve karmaşıklık
Kasım 2019’dan bu yana yaşadığımız “korona vakası” hem doğal hem de toplumsal karmaşık sistemlere tam bir örnek oluşturuyor. Önce meselenin biyolojik karmaşıklığına bakalım. Evrimde geri bildirimin rolünü görmüştük. Sürekli bir geri bildirimle gitgide daha karmaşık sistemler ve yeni üst düzeyler çıkar ortaya. Sadece virüslere odaklanırsak, bu “failler” gezegen ekolojisi üzerinde çok etkin oyunculardır. Virüsler, türler arasında DNA’ları taşır, evrim için yeni kalıtsal malzeme sağlar ve çok çeşitli organizma popülasyonlarını düzenlerler. En küçük mikroptan en büyük memeliye kadar bütün türler, virüslerin eylemlerinden etkilenirler. Virüsler soluduğumuz havadaki oksijenin çoğunun üretimine ve gezegenin ısı ayar kontrolüne yardım ederler. Kabataslak bir hesapla, Dünya gezegenindeki tüm fotosentezlerin yüzde 10’u virüs genleriyle gerçekleştirilmektedir. On kez nefes alıp verdiğimizde, bu nefeslerin biri size bir virüs sayesinde gelecektir. (9) Virüsler sayıca okyanusun diğer bütün sakinlerinden, yaklaşık bire on beş oranında, daha fazladır. Okyanusun bütün virüslerini bir teraziye koyacak olursanız, ağırlıkları yetmiş beş milyon mavi balinanın ağırlığına eşit olacaktır. Özetle aslında türcü bakışımızdan kurtulup nesnel bir şekilde bakmaya çalışırsak bu dünyanın asıl sahipleri virüsler (ve bakteriler) diyebiliriz. Virüslerden kaçış yoktur, onlar her yerdedir. Virüslerin evrimi geri beslemeli uyarlanabilir karmaşık sistemlere (complex adaptive sistems) çok iyi bir örnek oluşturur. Virüsün genomunu meydana getiren dört temel bazın binlerce farklı dizilimi tam bir karmaşık sistem örneğidir. Çünkü bunların ortaya çıkardığı 25-30 bin nükleotid “bütünü” kesinlikle parçalardan fazladır. Burada hem “belirme” olayını görürüz hem de hızlı mutasyonlarıyla ortama adapte olma kapasiteleriyle uyarlanabilir etkileşim sergilerler. Aynı zamanda öz örgütlenme özelliği de vardır virüslerin. Her ne kadar canlı kabul edilmeseler de virüsler hücreye girdiğinde bir gün içerisinde kendilerinin binlerce kopyasını çıkarabilirler. Virüsler tasarım örneği değildir. Milyarlarca yıldır kendi kendilerine bilinçsiz olarak örgütlenen ama sonuçta ortaya “örüntüler” çıkaran (mesela konağa zarar vermek ya da konakta bir değişime yol açmak gibi) molekül zincirleridir. Ama moleküllerin basitçe diziliminden çok daha fazla bir anlamda.
Soğuk algınlığının da ana nedeni olan insan rhinovirüsü (rhino burun anlamında) bütün virüsler arasında en etkili olanlardan biridir. Ortalama bir insanın bütün yaşamının bir yılını, soğuk algınlığından muzdarip bir şekilde yatakta geçirdiği ve her yıl grip kaynaklı yarım milyona yakın ölüm olduğu tahmin edilmektedir. Son olayların kahramanı ve COVID-19 olarak adlandırılan hastalığın sebebi olarak gösterilen SARS-CoV-2 virüsü de yıllardan beri evrimi izlenen SARS, MERS gibi Corona virüslerinin genetik değişimlere uğraması sonucu yeni tanıştığımız bir virüs. Bu konuda ayrıntılı yazılar Bilim ve Gelecek dergisinin Mart sayısında yer almıştı.(10) Bu yazıda son yaşadığımız krizinin toplumsal boyutuna dikkat çekmeye çalışacağım.
Virüsün toplumsal dinamiklere etkisi
Virüsler milyonlarca yıldır bizimle birlikte yaşadıkları ve bazen de büyük salgınlara yol açtıkları halde neden bu sefer bu kadar büyük bir krize yol açtı. Her şeyden önce bu yeni virüsün (SARS-CoV-2) çok hızlı bulaştığını hatırlatalım. Ölüm oranı düşük de olsa, hızla bulaşıp herkesi enfekte etme olasılığı yüzünden sağlık merkezleri alarm çanları çalmaya başlamıştı. Yarasalardan kaynaklandığı tahmin edilen memeli korona virüsleri onlara bir zarar vermiyor, çünkü birlikte yaşamaya adapte olmuşlar. Ancak insana bulaştığında yeni bir gen dizilimiyle karşılaşan virüs, kendi zararına da olsa konağa (yani bizlere) zarar verebiliyor. Hepinizin bildiği gibi Mart ayının ikinci yarısında ülkemizde de sert önlemler alınmaya başlandı: okullar tatil edildi, kafeler, barlar ve lokantalar kapatıldı. #Evdekal kampanyası başladı ve pek çok kimse kendini eve kapattı. Peki, bu bir çözüm mü? Virüsten kaçabilir miyiz, saklanabilir miyiz? Uzmanların dediğine göre bu virüsten kaçış yok. Er ya da geç, hemen hemen herkes bu virüse yakalanacak. Ama elbette yakalanan herkes hasta olmayacak ki bu da karmaşık sistemlerin bir özelliğidir: kelebek etkisi. Her beden farklı bir reaksiyon gösterir aynı virüse. Üstelik virüs de durmadan mutasyon geçirmektedir. Konağını öldüren virüsler genlerini artık aktaramaz olur, konağıyla beraber yaşayacak şekilde mutasyon geçirenler ise genlerini aktararak çoğalır. Bizler de yavaş yavaş virüsle yaşamayı öğreniriz ve sonunda diğer normal grip virüsleri gibi bizlerin bir parçası olur SARS-CoV-2. Ancak o zamana kadar maalesef pek çok can kaybı olacağını öngörüyor uzmanlar. Uzun vadede hasta olacak insan sayısı aynı. Bütün bu önlemlerin tek amacı hastanelere birden yığılmayı önlemek. İşin aslı, eğer sağlık sistemimiz yeterli olsaydı bütün önlemlere de gerek kalmayacaktı. Bu önlemler virüsten ilelebet kaçmaya yönelik değil. Bir gün mutlaka yakalanacağız, belki hasta olacağız belki olmayacağız. Hasta olsak bile hayatımızı kaybetme olasılığımız oldukça düşük.
Korona krizi o kadar karmaşık bir kriz ki, insanlar doğrusal düşünmeyi bırakmadıkları sürece bunu kavrayamayacaklar. Örneğin şöyle haberler okuyoruz gazetelerde: Çin’in salgınla mücadelesi nasıl başarılı oldu?(11) Salgınla mücadelede başarılı olmak ne anlama geliyor? Virüsün Çin sınırları içinde kökünün kazınması mı? Çin’de COVID-19 hastası kalmaması mı? Hiçbiri değil. Salgınla mücadelede başarılı olmak, hasta sayısının sağlık sisteminin kaldırabileceği yükü geçmemesi demek. Yoksa bu virüs uzun yıllar bizi terk etmeyecek.
Hastalığın pandemi boyutuna ulaşmasının bir nedeni de başlangıcında etkenin bilinmemesi. Etkenin (yani Sars-CoV-2’nin) tanımlanmasından ve (klasik) SARS benzeri bir etken olduğu ama ondan daha hızlı yayıldığı ve belirtisiz olgu oranının (taşıyıcıların oranının) yüksek olduğu gösterildikten sonra salgının toplum içinde nasıl bir evrilmeye yönleneceği de bilinmediğinden sıkı önlemler alınmak zorunda kalındı. Pek doğal ki sağlık sistemlerinin yüklenmesinden korkulması ve sağlık sistemlerinin yanıt veremeyeceğinin anlaşılması önemli bir parametre ve Çin bu nedenle binlerce yataklık geçici hastaneler kurdu. Bağışıklık sistemlerinin yetersizliği, kapitalist sistemin insan yaşamını hiçe sayan değerler kümesi yaratması bir gerçektir, ancak bu sıcak dönemde bu sistemin yarattığı bu durum da salgınla baş edilmesinde dikkate alınması gereken bir parametredir. Sonuç olarak bütün bu koşullar altında hastalanan ve ölen insan sayısı nasıl en aza indirilir sorusu yanıtlanmak durumundadır. Yani bu verili ortamda hastalıkla baş etmekte doğru politikalar nedir ve bu yetersizlikler insanlara en doğru şekilde nasıl anlatılır, bu ancak karmaşık sistemler analizleriyle mümkün olabilir.
Üstelik bir de bütün bu karmaşık sistemdeki neden-sonuç ilişkilerini analiz etmek de hiç kolay değil. Evet, bu yeni SARS-CoV-2 virüsü çok bulaşıcı ama gerçekten ölümlere o mu neden oluyor? Bilimde neden sonuç ilişkileri çok karmaşıktır. A olayının nedeni B’dir demek neredeyse imkânsız. Pek çok faktör işin içindeyken hangi faktörün belli bir sonuca yol açtığını nasıl söyleyeceğiz? Karmaşık sistemler söz konusu olduğunda bilimsel olarak tek yapabildiğimiz iki olay arasındaki ilintiyi (korelasyonu) ortaya çıkarmaktır.(12) Konuyu basitleştirerek ele alırsak, bir bireyde iki virüsün olduğunu varsayalım, birisi normal alışkın olduğumuz (ama yine de ölüm oranı % 0,1) olan bir influenza virüsü, diğeri de yeni bir virüs olan SARS-CoV-2. Şimdi bu iki virüsün bağışıklık sistemi zayıf birinde veya çok yaşlı bir insanda bulunduğunu düşünelim. Bu iki virüsü de taşıyan hasta ölmüş olsun. Acaba hangi virüs yüzünden öldü? SARS-CoV-2 olmasaydı ölmeyecek miydi? Öyle ya, her yıl yarım milyona yakın (çoğu yaşlı veya bağışıklık sistemi zayıf) insan gripten ölüyor. Bu gibi örnekleri çoğaltmak mümkün. Ama her tür doğa biliminde, ikiden fazla öğenin rol oynadığı doğrusal olmayan sistemlerde neden-sonuç ilişkileri ancak Bayesçi (yani koşullu) istatistikle hesaplanabilir. Ama bu hesaplar çok sayıda etmenin işin içine karıştığı durumda bazen içinden çıkılmaz hale gelir.
İnsanlar olasılığı nesnel bir fenomen olarak düşünmeye alışmışlardır. Bayesçi olmayan frekantalist yaklaşımda, yani olasılığın nesnel farz edildiği yaklaşımda örneğin bir zar atsak 2 gelme olasılığını 1/6 varsayarız. Bu durumda eğer dünyada COVID-19 yüzünden 6 milyon insan ölecekse, bu virüsten ölme olasılığımızı P(Ö) = 6 milyar/6 milyon = % 0,1 buluruz ki bu da bizi binde bir olasılıkla ölecekmişiz gibi yanlış bir sonuca götürebilir. Oysa 250 yıldır Bayes sayesinde biliyoruz ki, olasılık nesnel değil özneldir, bir takım ön varsayımlara dayanır. Dolayısıyla bütün olasılıklar “koşullu” olasılıktır. Bu ön varsayımlar da sürekli değişmektedir. Herhangi birinin COVID-19 hastalığından (popüler deyimiyle koronadan) ölme ihtimali birçok ön koşula bağlıdır. En başta elbette SARS-CoV-2 virüsüne yakalanması gerekir kişinin. Diyelim ki dünyadaki herkes bu virüse bir gün yakalanacak. Sonraki koşul elbette bu virüsün hastalığa yol açmış olması gelecek ki bu noktada artık gözlemsel değerlere ihtiyacımız olacak. Diğer bütün faktörleri ve ön koşulları bir kenara bırakıp çok basit bir model kurarsak olayı daha iyi anlamaya başlarız.
Varsayalım ki sizde SARS-CoV-2 virüsünün neden olduğu COVID-19 hastalığı var. Ve bu virüsün öldürücülüğünü uzmanlar % 3,4 olarak açıklıyorlar (bkz. Yukarıdaki tablo). Hemen paniğe kapılmayın, % 3,4 olasılıkla ölecek değilsiniz. Yukarıdaki tabloyu temel alırsak ilk yaklaşımla kaba bir hesap yapabiliriz. Bayesçi istatistiğin temel formülünü yazalım:
P(Ö|H)xP(H) = P(H|Ö)xP(Ö)
Bu denklemde P(Ö|H) ifadesi H koşuluyla Ö olma olasılığı anlamına gelir. Sözel olarak ifade edersek, “COVID-19 hastalığı olma koşuluyla ölüm” anlamına gelir ki aradığımız “güncellenmiş” olasılık budur. P(H|Ö) ifadesi ise Ö koşuluyla H olma olasılığı demektir, yani ölenlerin COVID-19 hastası olma olasılığı. Burada P(Ö) öncel olasılıktır ki meselenin can alıcı noktasını oluşturur. P(Ö) olasılığın öznel olduğunun cisimleşmiş ifadesidir. Yani doğadan değil bizim ön varsayımlarımızdan kaynaklanır. Şu anda bu ifadeye sayısal bir değer vermek çok zor ama en kötü olasılığı düşünelim ve dünyada herkesin bir gün koronadan ölme olasılığına binde bir (% 0,1) diyelim.
Bu durumda aradığımız güncellenmiş olasılık:
P(Ö|H) = P(H|Ö)xP(Ö) / P(H) » %3,4 x (%20-30) x %0,1 olur ki bunun sonucu da yaklaşık % 0,02 çıkar.
Yani çok kaba bir hesapla COVID-19 (korona) hastası olan bir kişinin hayatını kaybetme olasılığı on binde 2’dir (başlangıçta düşündüğümüz gibi binde bir değil).
Şimdi bu örneği pek çok virüse genelleyelim ve ayrıca ölüme yol açan diğer faktörleri de hesaba katalım. Bu durumda gerçekten COVID-19 hastalığından ölenlerin sayısının dramatik bir şekilde düştüğünü göreceksiniz.
A1, A2, A3, vs şeklinde giden pek çok faktörü işin içine kattığımızda koşullu olasılık şu hali alır:
P(B) = P(B|A1)P(A1) + P(B|A2)P(A2) + P(B|A3)P(A3) + .. = å P(B|Ai)P(Ai)
İnsanlar her gün ölüyorlardı zaten. Şimdi buna COVID-19 hastalığının etkisini eklemek hiç de kolay bir iş değil.
Peki, o zaman her yıl influenza virüslerinden yarım milyona yakın insan ölürken bütün bu panik neden? Bunun incelemesini sosyologlara bırakacağım ancak birkaç noktaya dikkat çekmek istiyorum. Son yaşadığımız toplumsal dinamikleri ancak karmaşık sistem analizleriyle anlayabiliriz. Karmaşık bir sistem olan toplum kendisini meydana getiren bireylerden fazlasıdır. Bu da örgütlenmeyle ortaya çıkar. Son 20 yılda üstel bir şekilde artan internet ve sosyal medya kullanımı bu karmaşık sisteme müthiş bir geri bildirim sağlamakta. İnsanlar dünyanın her yerinden doğru/yanlış anında birtakım haberler alıyorlar ve tıpkı canlı bir organizma gibi sosyal medya bütün bu girdilerden bir çıktı üretiyor. Eminim “korona krizini” inceleyecek sosyologlar bu konuya geniş yer ayıracaklar. 5-10-20 yıl arayla gelen önceki SARS, MERS gibi virüs çeşitlerinin bu kadar paniğe yol açmamasının önemli bir nedeni sosyal ağların şimdiye göre daha zayıf oluşları ve daha az geri bildirim vermeleri olmaları diye düşünüyorum.
Öte yandan insan beyni doğrusal düşünmeye alıştığı için ve neden-sonuç ilişkilerini A olayı B’ye neden olur şeklinde değerlendirmeye evrimleştiği için, virüs gibi karmaşık bir meseleyi kafasında çözemeyip aşırı tepkiler verebiliyorlar. Örneğin sosyal medyada “evde kalmayan bir başkasının ölümüne neden olacaktır” gibi aşırı ifadelere çok sık rastlar olduk. Bu tür beyanlar sadece eğitimsiz ya da konunun uzmanı olmayan kişilerden değil bazen yoğun bakımda çalışan doktorlardan veya uzmanlardan da gelebiliyor. Öte yandan AVM’ler açık, işyerleri açık, insanlar metrobüslerle işe gelip gidiyorlar. Bunlar sanki yokmuş gibi, sokağa çıkan insanı linç etmeye yönelik bir #evdekal kampanyası yaşıyoruz. Sanki insanlar sonsuza kadar evde kalacaklar ve virüsten kurtulacaklarmış gibi bir hava estiriliyor. Oysa bu geçici eve kapanmalar, okula tatilleri vs sadece ve sadece sağlık merkezlerine yığılmayı önlemeye yönelik. Üstelik tam ters bir etki yapıyor çünkü biraz öksüren insanlar eskiden olsa hastaneye gitmeyecekken şimdi acil servislere yığıldılar. Sonuçta bu panik havasının sağlık sisteminin yükünü hafifletmekten çok tersine yığılmaya neden olması da olası. Elbette şimdilik kesin bir şey söylemek mümkün değil çünkü bu çok karmaşık bir sistem. Basit analitik formüllerle açıklanamaz.
Türkiye’de şu an uygulanan kısmi sokağa çıkma yasağı ve bazı işyerlerinin ve okulların tatili aslında bir tür “kitle bağışıklığı” sistemini hatırlatıyor. Diğer bir deyişle toplumun bir kesiminin hasta olmasını göze alarak, virüsün evrim geçirmesini beklemek ve böylece virüse bağışıklık kazanmak. Yoksa uzmanların dediğine göre bu pandemiden % 100 kurtuluş ancak bir ay süreyle tam bir sokağa çıkma yasağının yanı sıra bütün toplumun testlerden geçirilip hastaların izole edilerek tedavi edilmesiyle mümkün olabilir ki, bu da Türkiye gerçekleriyle uyuşmamakta. Bütün ülkenin bir ay süreyle tam bir karantinada kalmasının imkânsızlığı bir yana, 80 milyonun testten geçirilmesi ve saptanan vakaların hastanelerde tedaviye alınması mümkün değil.
Bazı ülkelerde COVID-19 hastalığının artış ve düşüşlerine baktığımızda, grafiklerin iniş ve çıkışlarının bir denkleme uymadığını zamanla geri beslemelerle (mesela tedavi ya da bulaşma gibi) arttığını/azaldığını görüyoruz. Şekil 5’teki grafiği etkileyen o kadar çok faktör var ki, herhangi bir öngörü ancak karmaşık sistem modellemeleriyle yapılabilir.
Toplumda panik yaratılmasaydı, karantinalar yaşanmasaydı ama sağlık sistemi herkese yeterli testi ve solunum cihazı sağlayacak kadar gelişmiş olsaydı bu grafik nasıl giderdi bilmek çok zor. Üstelik durum sosyolojik açıdan daha da vahim bir hal almaya başladı, neredeyse ortaçağdaki cadı avına benzer sahneler yaşanmakta. 23 Mart günü Ukrayna’da otobüste öksüren biri dövülerek otobüsten atıldı.(13) Otobüse binmek zaten virüs bulaşma vesilesiyken yaratılan bu panik ve histeri ortamı, pandeminin verebileceğinden daha çok zararlar verme yolunda gidiyor. Bu da karmaşık bir sistem olan toplumun nasıl geri bildirim araçlarıyla irrasyonel bir dinamiği kendiliğinden yarattığına tam bir örnek oluşturuyor. Herhalde ortaçağdaki akıl-dışı cadı avı veya 1930’lar Nazi Almanya’sındaki soykırımlara kadar götüren toplumsal dinamikler de bu şekilde oluşmuştur. Artık toplumsal dinamikleri araştıran çağdaş sosyolojik makaleler, karmaşık sistemlerdeki bu akıl-dışı hareketlerin oluşturduğu “belirme” olguları üzerine çalışıyorlar (Şekil 6).
İklim krizi mi toplumsal kriz mi?
Son yılların en büyük toplumsal olgularından biri de kuşkusuz “küresel ısınma” meselesi. Bu bir bilimsel tartışma olduğu halde tamamen politik, sosyolojik, kültürel ve ideolojik boyutlar kazanmış durumda. Dünyaca ünlü iklimbilimci Mike Hulme’ün belirttiği gibi, “…iklim değişikliği, ağırlıklı olarak fiziksel bir olgu olmanın yanı sıra sosyal bir olgu haline gelmiştir. Bu iki olgu da birbirinden çok farklıdır”(14) Yazının başlarında da belirttiğimiz gibi, 1970’lere kadar dünyanın neden bir kartopu olmadığı tam olarak anlaşılamamıştı. Dünya 4,5 milyar yıl içinde çok büyük iklim değişikliklerine sahne olmuş ve 6 önemli evreden geçmişti.
Siyah Dünya: 4,5 milyar yıl önce Güneşin etrafında dönen gök cisimlerinin birleşmesi sonucu oluşan dünya önceleri binlerce derece sıcaklıktaydı. Zamanla üst katmanlar soğudu.
Gri Dünya: Kuartz vs gibi mineraller, granit kayalar oluştu.
Mavi Dünya: Dünyanın yüzeyini su (belki de kuyruklu yıldızlardan geldi) kapladı. En iyi çözücü olan su, yaşam için en gerekli moleküldür. Yaşamın yapıtaşları büyük olasılıkla, ekstrem koşullarda, minerallerin üzerinde oluştu. Tek hücreli prokaryotlar ortaya çıktı.
Kırmızı Dünya: Prokaryotlardan fotosentez yaparak oksijen üreten ökaryotlara geçiş. Dünyayı oluşturan kayalar yaklaşık 250 mineral içeriyordu. Oksijen sayesinde 5000’in üzerinde mineral oluştu ve oksitlenme yaparak dünyayı kırmızıya boyadı.
Beyaz Dünya: Yeni kıtalar oluştu, kıtalar birbirlerinden ayrıldı. Kutuplarda biriken buzlar dünyayı soğuttu. Bütün dünyayı buzlar kapladı. Yaşam neredeyse tamamen yok olma aşamasına geldi. Yanardağlardan çıkan karbondioksit dünyayı tekrar ısıttı (Sera etkisi) ve yaşamı kurtardı.
Yeşil Dünya: 450 milyon yıldır içinde yaşadığımız Yeşil Dünya canlıların karaya çıkmasıyla şekillendi. Bol oksijen büyük hayvanların gelişimine yaradı. Çevremizde gördüğümüz canlı yaşam aslında son birkaç yüz milyon yılda oluştu.
Bütün bu evreler kendi iç dinamikleriyle gerçekleşti. Son 500 milyon yılın sıcaklık değişimlerine bakarsak Şekil 8’deki gibi bir grafik görürüz:
500 milyon yıl önce sera etkisi nedeniyle dünyanın ısındığı açık. Ama bu sera etkisine neden olan dinamikler nelerdir? İşte burası tartışmanın püf noktası. Lovelock bunu bilimsel olarak açıklamada ilk adımı atmış insandı. “Atmosferin sabit kompozisyonunda kalması için işleyişinin bir şey tarafından regüle ediliyor olması gereklidir. Kaldı ki gazların çoğu canlılardan kaynaklanıyorsa, bu regüle etme görevini yüzeydeki yaşam üstleniyor demektir”(15) demişti. Artık dünya iklimi karmaşık sistemler olarak çalışılıyor. Sera etkisine yaklaşık % 90 oranıyla en çok katkıda bulunan su buharı ve yaklaşık % 8 oranıyla metan gazlarının yanı sıra, dünyanın kendi ürettiği karbon dioksit dünyanın sıcaklığını regüle eden başlıca faktörler. Ama bunlar neye göre değişiyor ve dünyanın sıcaklığını nasıl etkiliyorlar? Asıl tartışma burada başlıyor. Medyada sık karşılaştığımız bir kavram var: “Climate Denialist”, Türkçesi “İklim İnkârcısı”. Küresel ısınma konusunda biraz farklı bir şey söyleyenlere yapıştırılan pejoratif bir terim. Evrim inkârcılığını hatırlatıyor. Oysa dünyanın iklimi değişmemektedir diyen kimse yok. Bu dünya düzdür demek gibi bir şey. Bütün bilim insanları dünyanın ikliminin değiştiğini kabul ediyor. Ama hangi yönde ve bu değişikliğin nedenleri nedir, bu konuda tartışma sürüyor. Bu tartışmalarla ilgili kapsamlı bir yazı Bilim ve Gelecek dergisinin Mayıs 2018 sayısında yer almaktadır.(16) Bu yazıda dünya ikliminin nasıl bir karmaşık sistem oluşturduğuna ve iklim konusunda öngörülerin ancak bir takım bilgisayar modellemeleriyle yapılabildiğine ve bunların da başlangıç koşullarına (yani girdilere) aşırı derece hassas ve kelebek etkisinin had safhada olduğuna dikkat çekmek istiyorum.
Dünya iklimini etkileyen süreçler, Güneş’teki periyodik parlamalar ve bunların kozmik ışınlara etkisinden, dünya biyosferinde bulunan bütün canlıların geri bildirimli etkileşimlerine kadar o kadar karmaşık bir sistem oluşturuyor ki, belki de bildiğimiz evrende insan beynindeki nöronlardan sonraki en karmaşık sistem. Önceleri dünyanın eski ısınma ve soğuma eğrilerinden bunların periyodik oldukları varsayılarak birtakım öngörülerde bulunulmaktaydı. Örneğin eldeki verilere bakarak son buzul çağının sonunda dünyanın 10 bin yıldır ısınmakta olduğu görülüyordu ancak dünya uzun ve kısa periyotlarla bir soğuyup bir ısındığından, pek çok biliminsanı yeni bir soğuma evresine girileceğini varsayıyordu.
Karmaşıklık biliminin gelişmesi ve bilgisayar modellerinin kullanılmasıyla, son 30-40 yıldır, tıpkı Lorenz’in 1960’ların başında yaptığı gibi bir takım doğrusal olmayan değişkenlerle modeller yaparak iklim konusunda öngörülerde bulunulmaya başlandı. Ancak Lorenz’in analizlerinde olduğu gibi bütün bu modellemelerde kelebek etkisi çok baskındır. O nedenle örneğin 2 hafta sonrasının hava tahminini kimse pek ciddiye almaz. Hal böyleyken, yine benzer modellemelerle ancak çok daha fazla parametreyi işin içine katarak yapılan iklim modellemeleri sonucu bir yıl hatta 10 yıl sonrasında Dünya’nın felaket düzeyde ısınacağını iddia edenlere neden inanılıyor? İşte bu noktada bilimsel yöntem ve tartışma bir kenara bırakılıp işin içine politik, ideolojik, sosyolojik, psikolojik vs faktörler karışıyor. Bir de elbette basit doğrusal açıklamalar herkesin anlayabileceği ve kolayca inanabileceği argümanlar (bir ifadeyle “memler”) ürettiği için. “Karbon dioksit bir sera gazı, atmosferde karbon dioksit artarsa dünyamız ısınır” argümanı herkese anlaşılır ve kolay geliyor. Kimse atmosferimizdeki karbon dioksitin aslında % 0,035 oranında olduğunu ve bunun da % 99’unun dünyanın kendi ürettiği karbon dioksit olduğunu sorgulamıyor. Oysa karbon dioksitin dünya iklimine etkisi doğrusal bir neden sonuç ilişkisi içinde değil. Üstelik de insan kaynaklı karbondioksit dünyanın kendi ürettiğinin yanında çok çok küçük bir yüzde oluşturuyor. Yine de “küresel ısınmacılar” bu küçük etkiyi kendi bilgisayar modellerinde çok baskın hale getirebiliyorlar. Bütün mesele bu modellemeleri nasıl yaptığınız ve hangi girdileri verdiğinizle ilgili. Tıpkı Lorenz’in basit hava durumu tahmin modelindeki gibi.
Güneş’in serin olduğu dönemde dünyanın neden donmuş bir buz topu olmadığına dair açıklamayı getirmek hiç de güç değildir. Karbondioksit yönünden zengin bir atmosferin, Güneş’ten gelen ısıyı gezegenin yüzeyine yakın bir yerde hapsedeceğini ve böylece sera etkisi sayesinde sıcak kalacağını da söyleyebiliriz. Güneş’ten gelen gözle görülebilir (kısa dalga boylu) ışık, karbondioksit gibi gazların içinden soğurulmadan geçer ve Dünya yüzeyini ısıtır. Isınan yüzey, enerjisini yeniden yayarak onu tayfın uzun dalga boylu kızılaltı dalga boylarında uzaya doğru geri gönderir. Su buharı ve karbondioksit gibi gazlar bu kızılaltı radyasyonun bir kısmını soğurur ve soğurduğu enerjiyi tüm doğrultularda yeniden yayar. Bu enerjinin bir miktarı gezegenin yüzeyine yönelip onun ısınmasına yol açarken, diğer bir kısmı uzaya kaçar.
Dünya yüzeyinin bugünkü ortalama sıcaklığı ile Güneş’e bizimle gerçekte aynı uzaklıktaki atmosfersiz Ay’ın ortalama sıcaklığını karşılaştırarak sera etkisinin gücünü görebiliriz. Ay’da ortalama yüzey sıcaklığı -18 0C’yken, dünyada bu sıcaklık 15 0C’dir. 33 0C’lik bu fark tamamen, atmosferde bulunan yüzde 0,035 oranındaki karbondioksitin yanı sıra yine sera gazları olan su buharı ile eser miktardaki metan gibi gazların da bulunmasından kaynaklanır. Atmosferin bileşenlerindeki değişimler, gezegenin sıcaklığının hangi yollarla sabit kalmış olabileceği hakkında kafa yormamızı hayli kolaylaştırır. Lovelock, Gaia mekanizmasını öne sürmeden önce Carl Sagan gibileri de benzer çerçeve dahilinde yetersiz çeşitli argümanlar üretmişti ama kimse bu soruya yanıt bulamıyordu. Dünya yaşlandıkça, atmosferdeki sera gazlarının Güneş’ten gelen ısı artışını dengelemek için mutlaka giderek azalmış olması lazımdır. Bunun nasıl gerçekleşmiş olabileceğini anlamak genel anlamda kolaydır. Dünya’daki fotosentez yapan ilk yaşam biçimleri havadan karbondioksiti alıp vücutlarını inşa etmekte kullanmışsa da bu sefer başka bir sera gazı olan -ancak karbondioksitten farklı kızılaltı soğurma özelliklerine sahip- metan gazını havaya bırakmış olacaktı. Denge, bakterilerin faaliyetleri arttıkça metanın tarafına doğru, azaldıkçaysa karbondioksitin tarafına doğru kayar.
Bunun doğadaki işleyişinin nasıl olduğunu anlamak için atılması gereken ilk kritik adım, hesaplamalara geri-bildirimi katmaktı. Lovelock, Güneş’in artmakta olan ısı çıktısını dikkate alan bir model aracılığıyla, bakterilerin büyüme hızının sıcaklık 25 oC’yken maksimum düzeyde olduğunu, öte yandan daha yüksek veya düşük sıcaklıklarda bu hızın biraz azaldığını ve sıcaklık 0 oC – 50 oC aralığının dışına çıktığındaysa ortadan kalktığını kabul ederek Dünya’nın aşağı yukarı ilk bir milyar yılı süresince sıcaklığını az-çok değişmeden tutulabildiğini gösterdi. Daha sonraysa, bilhassa havaya oksijen salan başka yaşam biçimlerinin ortaya çıkmasıyla başka süreçler devreye giriyordu. Oksijen, metanla tepkimeye girerek bu bileşeni ağ örgüsünden çıkarıyordu. Milyonlarca yıl boyunca adım adım azalan karbondioksit yoğunluğu da müdahil olan bu diğer süreçlerden biriydi. İşte Lovelock’un Papatya Dünyası modeli de bu karmaşık sistemi açıklıyordu. (17)
Toparlarsak, dünyanın iklimi sürekli değişmekte. Ama bu değişim hangi yönde olduğunu ve nedenlerini saptamak çok karmaşık bilgisayar modelleri gerektirmekte. Bu modellere girdi olarak kesirli sayıların girilmesi de kaçınılmaz. Hal böyleyken kelebek etkisi çok baskın olan bu modeller verilen girdilere göre çok çok farklı sonuçlara yol açmakta. İşte günümüzdeki “iklim tartışmasının” bilimsel arka planı bu oluşturuyor. Bu nedenle karbon dioksitin (CO2) dünyanın iklimini etkilediğini öne süren IPCC raporlarına karşı aralarında Nobel ödüllülerin ve saygın iklimbilimcilerden fizikçilere kadar pek çok ismin yer aldığı 31 bin biliminsanı bildiri yayımlamış durumda.(18) Bu muhaliflerin bir kısmı dünyanın ısındığına karşı bir delil olmadığını öne sürerken diğer kısmı küresel ısınmayı kabul ediyor ancak bunda karbon dioksitin hiçbir rolü olmadığını söylüyorlar.
Son söz olarak
Sonuç olarak, Güneş Sistemi’nden donan göllere, korona krizinden iklim krizine kadar bütün bu karşılaştığımız doğal ya da toplumsal olgular ancak karmaşık sistemler analizleriyle anlaşılabilirler. Bunların tek bir “faili” yoktur, bir “rasyonaliteleri” yoktur, beliren olgulardır. Ama kimi zaman beliren olgularda belli örüntüler, düzenler yakalayabiliriz. Karmaşık sistemler soğan kabuğu gibi iç içe geçmiş hiyerarşik düzeyler şeklinde örgütlenmiştir. Herhangi bir üst düzeydeki nedensellik ilişkileri alt düzeydeki yasalarla açıklanamaz. Bir alt düzey bir üst düzeye “açıklama” imkânı sunmasa da, üst düzeydeki yasalar alt düzeydekilerle çelişemez. O nedenle toplumsal dinamikleri bir “komployla” ya da tek bir “mekanizmayla” açıklamak beyhude bir çabadır. Elbette bu toplumda hiç komplo yoktur anlamına da gelmez; ya da toplumsal örüntülerin hiçbir işe yaramadığını söylemek de yanlış olur. Elbette insanlığın başlangıcından beri (hatta primatlarda bile) komplolar düzenlenmiştir ve elbette örneğin sınıf savaşları ya da eşitlikçi toplum arayışı gibi üst düzey nedensellik ilişkileri toplumsal dinamiklerde rol oynar. Ama bütün bu etmenler, kimi zaman toplum dinamiklerinin kelebek etkisi altında sönümlenir gider. Artık gerek doğa bilimlerinde gerekse toplum bilimlerinde işe yarar çalışmalar disiplinler arası bir şekilde karmaşık sistem analizleri temelinde yürütülmeye başlanmıştır. 19. yüzyıl biyoloji, evrim, materyalist tarih, kimya ve elektromanyetizma yüzyılıydı. 20. yüzyıl kuantum, görelilik ve genetik yüzyılı oldu. 21 yüzyıl, bütün bunları birleştiren karmaşık sistemler yüzyılı olacaktır.
DİPNOTLAR
1) Kerem Cankoçak,50 Soruda Maddenin evrimi, Bilim ve Gelecek, 2019
2) Isabelle Stengers ve Ilya Prigogine, Kaostan Düzene, İz Yay., 1999
3) James Gleick, Kaos, Alfa Bilim, 2016
4) J. Holland, Karmaşıklık, Ginko Bilim (basıma hazırlanıyor).
5) .B. Laughlin, Farklı Bir Evren, Alfa Bilim, 2015.
6) S. Carroll, Zamanın Kozmolojik Tarihi, Alfa Bilim, 2018.
7)J. Gribbin, Derin Basitlik, Alfa Bilim, 2. Baskı 2020.
8) James Lovelock, Gai, Alfa Bilim, 2013.
9) Carl Zimmer, Virüs Gezegeni, Alfa Bilim
10) Zeynep Ahsen Koçer, Bilim ve Gelecek Mart, 2020.
11) http://www.cumhuriyet.com.tr/yazarlar/olaylar-ve-gorusler/cinin-salginla-mucadelesi-nasil-basarili-oldu-1728860
12) Ayrıntılı bir inceleme için bkz. Ian Hacking, Olasılık ve Tümevarım Mantığına Giriş, Alfa Bilim, 2015 ve J. Pearl, Neden Sorusunun Kitabı, Ginko Bilim (basıma hazırlanıyor).
13) https://www.milliyet.com.tr/milliyet-tv/oksuren-yolcuyu-doverek-otobusten-attilar-6171271?utm_source=Facebook&utm_medium=post&utm_campaign=oksuren-yolcuyu-doverek-otobusten-attilar-6171271&fbclid=IwAR3RwXj9F2RF0jsYNvPlc2tmmizowCZacz0jwd7UFKEXEO5rULq6GQzDOcw
14)Mike Hulme, İklim Değişikliği Konusunda Neden Anlaşamıyoruz, Alfa Bilim, 2016
15) James Lovelock, Gaia, Alfa Bilim, 2015
16)Kerem Cankoçak, “İklim değişikliği tartışmalarında madalyonun öteki yüzü”, Bilim ve Gelecek, Mayıs 2018.
17) John Gribbin, Derin Basitlik, Alfa Bilim, 2020.
18) Öte yandan, karbon dioksitin (CO2) dünyanın iklimini etkilediğini öne süren IPCC raporlarına karşı da çok sayıda bağımsız bilim insanının itirazı var. Hatta bu konuda 31 bin bilim insanı bildiri yayımlamış durumda [GWPP]
