Kuramsal fizikçi Jim Al-Khalili ve moleküler genetik profesörü Johnjoe McFadden, 2014 yılında yayınladıkları “Kuantum Sınırında Yaşam” kitabında “Yaşam Nedir?” sorusunu yeni bir bakış açısıyla ele alıyorlar. Daha somut bir ifadeyle, şu sorunun peşine düşüyorlar: “Bir kayayla kıyaslandığında, bir canlıyı meydana getiren madde neden bu denli farklı davranır? Acaba yaşamın mayasına dair hayati bir bileşeni gözden kaçırıyor olabilir miyiz?”
“Yaşam Kuantum Sınırındadır.” görüşünü savunan Al-Khalili ve Mcfadden’in bu kitabından aldığım 10 not ile yaşamın klasik dünyada ve kuantum dünyasında nasıl bir işleyişi olduğu üzerine farkındalığınızı yükseltme fırsatına sahip olabilirsiniz:
Kuantum mekaniği bilimi, 1920’lerin ortalarında, çok çok küçük şeylerin dünyasını (mikrodünya olarak da adlandırılır), bir başka deyişle çevremizde gördüğümüz her şeyi oluşturan atomların davranışını ve o atomları meydana getiren daha da minik parçacıkların özelliklerini açıklayan matematiksel bir kuram olarak geliştirilmiştir.
Bir parçacık kuantum tünelleme (parçacıkların, tıpkı duvardan geçen ses dalgaları gibi davranarak geçirgen olmayan engellerin içinden geçebilmesini sağlayan tuhaf kuantum olayıdır.) yapabilmek için, engelin içinden sızacak şekilde dalga özelliğini korumak zorundadır. Futbol topu gibi büyük cisimlerin kuantum tünelleme yapamamasının nedeni budur işte: Büyük cisimler eşgüdümlü ve uyumlu dalga benzeri davranış gösteremeyen trilyonlarca atomdan meydana gelir.
Peki o zaman siz ya da ben, bütünüyle kuantum parçacıklardan oluştuğumuza göre, yoğun bir günde çok işimize yarayacağı halde neden aynı anda iki yerde birden olamıyoruz? Yüzeysel olarak baktığımızda bu sorunun yanıtı çok basit aslında: Bir cisim ne kadar büyük ve kütleliyse, gösterdiği dalga benzeri özellik o denli az olacaktır. İnsan boyutları ve kütlesindeki bir şeyin, hatta aslına bakarsanız çıplak gözle görülebilecek denli büyük herhangi bir şeyin kuantum dalga boyu o kadar miniciktir ki bunun ölçülebilir bir etkisi olmaz. Fakat daha derinlemesine baktığınızda, vücudunuzdaki her atomun, etrafındaki diğer atomlar tarafından gözlemlendiğini ya da ölçüldüğünü ve bu nedenle hassas kuantum özelliklerinin çabucak yok olduğunu düşünebilirsiniz.
Suya çakıl taşı atma analojimize geri dönersek, taşları durgun bir göle attığımızda, birbiriyle giriş yapan dalgaları kolayca görebiliriz. Ama aynı taşları Niagara Şelalesi’nin döküldüğü suya atmayı deneyin bir de. Bu ortamda suyun son derece karmaşık ve kaotik doğası, çakıl taşlarından kaynaklanan herhangi bir girişim desenini anında siler. Bu türbülanslı su, bir kuantum sisteminin etrafında gelişen ve derhal uyumsuzluğa yol açan gelişigüzel moleküler hareketlerin klasik dünyadaki eşdeğeridir. Moleküler düzeyde çoğu ortam, en az Niagara Şelalesi’nin döküldüğü yerde olduğu kadar türbülanslıdır. Maddelerin içindeki parçacıklar, bulundukları ortam (diğer atomlar, moleküller ya da ışık fotonları) tarafından sürekli itilip kakılır.
Kuantum dünyası bize pek garip görünür ve genellikle bu garipliğin, çevremizde gördüğümüz dünya ile onun altında yatan kuantum temeller arasındaki yarılmanın bir belirtisi olduğu iddia edilir. Oysa gerçekte dünyanın işleyişini yöneten tek bir kural vardır: kuantum yasaları.
DNA şifresini taşıyan genler, proteinleri ve enzimleri kodlar ve bunlar da metabolizma yoluyla bitkiler ile mikroorganizmalardaki fotosentez pigmentlerinden hayvanlardaki koku duyusu reseptörlerine ya da kuşların esrarengiz manyetik pusulasına dek her bir canlı hücrenin her bir biyomolekülünü, aslına bakarsanız her canlı organizmanın her özelliğini oluşturur.
İnternetin boyutlarını tahmin etmek kolay değil ama her web sayfası ortalama birkaç yüze yakın başka sayfaya bağlanırken nöronlar binlerce başka nöronla bağlantı kurar. Dolayısıyla internet sayfaları arasında bir trilyon kadar, insan beynindeki nöronlar arasındaysa bunun yüz katı kadar bağlantı vardır. Ancak internetin boyutu birkaç yılda bir iki katına çıktığından on yıl içinde insan beyninin karmaşıklığına rakip olması beklenmektedir. Sonrasında internet bilinç kazanacak mı peki?
Fiziksel gerçekliğin üç düzeyden meydana geldiğini düşünebiliriz. Yüzeyde futbol topları, trenler ve gezegenler gibi davranışları genel olarak Newton’un hız, ivme, moment ve kuvvetler gibi alışık olduğumuz mekanik hareket kanunlarına uyan, gündelik hayatın makroskobik nesneleri yer alır. Orta kademede sıvıların ve gazların davranışını tanımlayan termodinamik seviye yer alır. En derinde yar alan üçüncü düzey gerçekliğin anakayası, yani kuantum dünyasıdır.
Kuantum Zenon etkisinin adı, felsefi sorunları bir grup paradoksla ortaya koymuş antik Yunan filozofu Elealı Zenon’dan gelir. Bunlardan biri olan ok paradoksunda Zenon, uçarken her an uzayda belli bir konumda bulunması gereken bir ok tasavvur etmiştir. Zenon, okun bir anlık görüntüsü yakalanabilse, onun aynı konumda havada asılı kalmış hareketsiz bir oktan ayırt edilemeyeceğini savunmuştur. Buradaki paradoks, okun uçuşunun, hareketsiz bir okun uçan okun yolu üzerindeki her bir noktada bulunduğu, zamanda donmuş kesitler dizisinden meydana gelmesidir. Ancak, bu kesitleri bir araya getirdiğinizde ok hareket eder.
Bütün bu sistemlerde dikkat çekici olan şey görebildiğimiz makroskobik düzenin moleküler düzeye yansımamasıdır. Küvetinizin giderinden akan molekülleri gösterebilecek kadar güçlü bir mikroskobunuz olsaydı, saat yönünde veya saatin tersi yönde gerçekleşen çok hafif bir sapma dışında moleküler hareketlerin neredeyse bütünüyle rastgele olduğunu görmek sizi şaşırtabilirdi. Moleküler düzeyde sadece kaos vardır ama makroskobik düzeyde düzen yaratabilen hafif bir sapmayla birliktedir bu kaos ve o yüzden de kaostan doğan düzen ilkesi olarak adlandırılır.
Toparlamak gerekirse, makro ve mikro düzeyde farklı işleyen bir yaşama, algılayabildiğimiz kadarıyla tanıklık ediyoruz. Al-Khalili ve McFadden ise yayınladıkları bu kitapla, yaşamı algılama kapasitemizi arttırmamıza yardımcı oluyorlar.
Kitabı okurken zihnimin kıvrımlarında oluşan 3 soru:
Yaratıcı üretkenlik, bilinçli bir zihnin ürünü müdür?
Ruh denilen şey, gözle görülemeyen atom altı parçacıkların dalga hareketleri olabilir mi?
"Sezgi"nin kuantum dünyasında bir karşılığı olabilir mi?
"Kuantum Sınırında Yaşam" kitabını diğer Modern Bilgelik Kavramları ile bağdaştırmak gerekirse, şu kavramları incelemenizi tavsiye ederim:
Comments