Kaos, rastlantı ,zorunluluk, nedensellik...

Üzerinde çok düşündüğümüz, gerçekliklerini sorguladığımız kavramlar. Kimilerimizin ancak inanç alanında temellendirdiği bu kavramlar önemli gerçekten. Üzerlerinde düşünülmediğinde yaşam dünyamızın pratiğine yansımasından bile haberdar olmadığımız bu kavramlar, sorgulayıcı zihinler için çok şey ifade ediyor.

�Us� un bakışıyla bu kavramlar , bir dizge içinde konumlandırılarak anlamlandırılabilir. Dogmatik bakış açısıyla hiç sorun olmaz. Bilim adamları ise olgulara bakarak, genellemeler yapmaya çalışırlar. Onlar için olasılık hesapları, istatistikler ve bıkmadan tekrarlanan deney ve gözlemlerin verileri esas olan. İşte yine hiç kimseyi tedirgin etmeyecek bir giriş yapmaya çalıştım. Sağduyunuz ne diyorsa gerçek odur.

Konuğumuz Fransız Yüksek Bilimler Enstitüsünden teorik fizik profesörü David Ruelle. Kuram deyince felsefenin sınırlarını ihlal etmemek güç.

Bakın ne diyor Ruelle;
�Bugün bizim bilim adamı olarak adlandırdığımız kişilere geçmişte fılozof denirdi. O zamanlar bu kişiler dünyamıza ilışkin küresel bir açıklamaya ya da başka bir deyişle "nedenler ve nasıllar" konusunda sentetik bir görüşe varmaya uğraşmaktaydılar. Örneğin Isaac Newton çalışmalarını matematik, fızik, simya, teoloji ve İncil'deki kehanetlerle bağlantılı tarih araştırmaları gibi farklı alanlarda sürdürmekteydi'.

Rastlantı, bilinmezlik, talih - bunlar biraz olumsuz kavramlar değil mi? Bu gibi sözcükler bilim adamlarından çok falcıların ilgi alanına girmiyor mu?
Böyle düşünüyorsanız yanılıyorsunuz zira rastlantı konusunda bilimsel araştırmalar yapılması hiç de olanaksız değildir.

Bu alandaki çalışmalar Blaise Pascal, Pierre Fermat, Christiaan Huygens v Jacques Bernoulli gibi saygın bilim adamlarının şans oyunlarının analizine yönelik araştırmaları ile başlamıştır.

Bu analiz günümüzde olasılık hesapları adıyla bilinen ve çok uzun bir süreden beri matematiğin yan dallarından biri olarak kabul edilen bir konunun ortaya çıkmasına yol açmıştır. Olasılık hesaplarının odak noktasını oluşturan teoriye göre, madeni bir para üstüste bir çok kez havaya atılırsa yazı (ya da tura) gelmesi oranı yüzde elliye yakın olur. Böylelikle, tek bir kez atılan paranın yazı mı tura mı geleceğinin tümüyle bilinmez oluşuna karşılık bir çok kez atılmasının vereceği sonuçlar oldukça doğru biçimde kestirebilir. Uzun bir süre içinde çok kez yinelenen bir olaylar dizisi ya da geniş sistemlere ilişkin olarak rastlantı öğesinin araştırılmasında bilinmezlikten bilinebilirliğe bu geçiş büyük önem taşır.

Yirminci yüzyılın başlarında maddenin atomlar ve moleküllerden oluştuğu görüşünü kabul etmeyen bazı fızikçi ve kimyacıların bulunmasına karşılık bilim adamlarının büyük bir bölümü bir litre havada hızla oradan oraya uçuşan ve tümüyle düzensiz bir biçimde birbirleriyle çarpışıp duratısız molekülün varlığına artık inanmıştı.

Moleküler kaos adı verilen bu kargaşa aslında küçük bir hacim içinde bir araya gelmiş bir sürü gelişigüzellik ya da rastlantıdan başka bir şey değildir. Ne denli gelişigüzellik ya da rastlantı?
Bu yerinde sorunun yanıtını bize yaklaşık olarak 1900 yılında Avusturyalı Ludwig Boltzmann ile Ameızkalı J. Willard Gibs'in bulduğu istatistiksel mekanik adlı bilim dalı vermektedir. Belli bir ısıdaki bir litre hava ya da bir kilogram kurşunun rastlantısallık miktarı bir litre hava ya da bir kilogrram kurşunun entropi 'sidir.

Bugün entropilerin şaşmaz biçimde saptanabilmesini sağlayan yöntemler bulunmaktadır . Bu yolla kontrol altına alınan rastlantı maddenin anlaşımasında çok önemli bir rol oynamaktadır.

Rastlantı ya da gelişigüzelliğin fazlâ anlamı olmadığı kanısında mısınız?

Biraz düşünürseniz bunun doğru olmadığını görürsünüz: Belli bir insan topluluğunda kan gruplarının gelişigüzel bir biçimde dağılmış olduğu doğrudur, ama kan verilmesi gerektiğinde kişinin A+ ya da 0- grubunda olmasının önem taşımadığı söylenemez.

Amerikalı matematikçi Claude Shannon tarafından 1940'ların sonlarında ileri sürülen bilgi teorisi anlamlı iletilerin bilgi içeriğinin ölçülebilmeni sağlamıştır. İlerde de göreceğimiz gibi, bir iletinin içerdiiği ortalama bilgi belli bir iletiler grubu içinde rastlantısallık miktarını verir. .

Bunun doğal bir tanımlama olduğunu anlayabilmek için bir iletinin seçilmesiyle çeşitli .olası iletiler içindeki rastlantı öğesinin ortadan kaldırıldığını bilmemizde yarar var. İstatistiksel mekanik gibi bilgi teorisi de rastlantının ölçülmesiyle ilgili olduğundan bu iki teori birbiriyle yakından bağlantılıdır.

Anlamlı iletilerden söz açılmışken bunların özellikle yaşamsal önem taşıyan bilgileri içeren bir türüne, genetik iletilere değinmek istiyorum. Günümüzde çok iyi bilindiği gibi hayvan ve bitki türlerinin kalıtımsal özellikleri bir kuşaktan diğerine kromozomların içerdiği DNA (deoksiribonükleik jasit) tarafından taşınır. DNA tüm diğer canlılar gibi bakteri ve virüslerde de bulunmaktadır (ancak bazı virüs türlerinde DNA'nın yerirıi RNA - ribonükleik asit - almıştır). DNA'mn A, T, G ve C harfleriyle tanımlanan dört ayrı türe ait elemanlardan oluşan uzun bir zincir olduğunu biliyoruz. Dolayısıyla kalıtımın dört harfli bir alfabe ile yazılan uzun iletilerden oluştuğu söylenebilir.

Hücre bölünmesi sırasında bu iletiler her yeni hücre tarafından kopyalanır. Bu işlem sırasında mutasyon adını verdiğimiz bazı gelişigüzel yanlışlar ortaya çıkar ve böylece her yeni hücre ya da birey atalarından farklı birtakım özelliklere sahip olur. Doğal eleme bunların bazılarını seçerken geri kalan güçsüz (ya da daha az şanslı) bireyleri yok eder. Bu da yaşamın temel taşlarım oluşturan genetik iletilerin taşınmasında rastlantının ne denli rol oynadığını göstermektedir.

Hernekadar yaşamın kökenleri ve türlerin evrimi gibi daha geniş kapsamlı konular bu biçimde açıklanamazsa da bunları yaratılış ve genetik bilgi aktarımı terimler içinde ele alarak bize yol gösterecek kavramlara ve oldukça kesin sonuçlara varabiliriz.

Yaşamsal işlevlerde rastlantının oynadığı yaratıcı rolü ele almadan önce sizi diğer bazı konular arasında oldukça uzun sürecek bir geziye çıkaracağım. İstatistiksel mekaniği ve bilgi teorisini tartışacağız, türbülans ve kaostan, kuantum mekaniği ve oyunlar teorisinden söz edeceğiz, tarihsel determinizm, kara delikler, algoritmik karmaşa ve diğer bazı kavramlar üzerinde duracağız.

Bu uzun gezimiz sırasında iki büyük entellektüel alan, yani matematik ve (tüm diğer doğal bilimleri de kapsayan) fizik arasındaki sınır çizgisini izleyeceğiz. Bunun yanısıra insan zekasının herşeyin nedenini ve nasılını anlamaya yönelik kararlı (ve zaman zaman da acınası) çabalarını gözlemlemek de ilginç olacak.
Rastlantı sorununun ötesinde de matematiğin tuhaflığı, fiziğin tuhaflığı ve insan zekasının tuhaflığı arasındaki ilişkilerin oluşturduğu üçgeni elimizden geldiğince aydınlatmaya çalışacağız.

Kaynak: Rastlantı ve Kaos �David Ruelle- Çeviri: Deniz Yurtören- TÜBİTAK Yayınları.