Laplace’ın Şeytanı ve Öngörülebilirlik
Determinizm, gerekircilik veya belirlenimcilik evreninin işleyişinin, evrende gerçekleşen olayların çeşitli bilimsel yasalarla, belirlenmiş olduğunu ve bu belirlenmiş olayların gerçekleşmelerinin zorunlu olduğunu öne süren öğretidir. Bazı uygulama alanlarında pratik sonuca ulaşmak için uğraşan fizikçiler tarafından, evrendeki her şeyin bilinmesini gerektirecek kadar kullanılması zor bir gerçeklik olduğu için, doğruluğu bilinse de göz ardı edilmek zorunda kalınan ilkedir.
Newton’ın önemi, yerçekimini bulması değil, onu ve iki cisimli yörüngeleri matematiksel olarak formülize etmesidir. Bu matematiksel devrim evrende hakiki bir düzenin olduğu ve bunun yasalarla, neden-sonuç ilişkileri kurarak açıklanabileceği fikridir.
Heisenberg, 1926’da yazdığı bir makalede sonucunu etkilemeden bir fenomeni izlemenin imkansız olduğunu matematiksel olarak ortaya koymuştu.
Bunu kanıtlamak için bir bilim adamının bir subatomik partikülün konumunu ve hızını belirlemeye çalıştığını varsaymıştı. Bunu yapmanın tek yolu o partikülü bir ışık dalgasındaki bozulmayı takip ederek, ışıkla aydınlatıldığında partikülün konumunun belirlenmesiydi. Ama deneyin istenmedik bir sonucu da oluyordu. Işık ve partikül kesişinceye kadar partikülün hızı bilinemeyeceği için hızı ve konumu aynı anda tam doğrulukla ölçülemezdi.
Bunu günümüz fizik yasaları ile açıklamak gerekirse; bir bisikletimiz olsun ve bisikletin tekerine bağlanan belirli bir sürtünmesi olan ve tekerin dönüş hızını bize gösteren bir aletimiz olsun. Bu aleti kullandığımızda tekerin dönüş hızı sürtünmelerden dolayı aletin gösterdiği değerden daha fazladır. Yani teker aslında daha hızlı dönüyor ama hızını bilmiyoruz. Aleti kullandığımızda ise hızını biliyoruz ama tam olarak esas hız değil gibi düşünülebilir sanırım. Bu değişim subatomik boyutlarda daha yıkıcı olabilir.
Heisenberg bir partikülün hem konumunun hem de hızının aynı anda belirlenemeyeceğini ve böylece fiziksel dünyada her zaman bir belirsizlik olduğunu kanıtlamış oldu. Heisenberg, Newton’cu fizikçilerin her zaman savunduğu mutlak ilkelere karşı çıkmış ve dünyada siyah ve beyazdan başka aslında gri tonların da olduğunu ileri sürmüştür. Onun savına göre gerçek dünyada subatomik partiküllerin tam belirgin konumları olamazdı. Ancak olası konumları olabilirdi. Olasılık çerçevesinde belli bir yerde olsa bile aslında gözlemlenene kadar özellikle belli bir yerde de değildir. Yine de teoriyi herkes kabul etmemiş, özellikle de yürekten Newton’cu olan bilim adamları determinizmi savunmaya devam etmişlerdir.
Einstein bile “tanrı zar atmaz” sözü ile bu rastgeleliğe pek ısınamadığını itiraf etmiştir.
Ama mantık hem döngüsel hem de kendisi ile çelişiyordu. Olasılıklarla yönetilen bir evrende her şey olabileceği için evren olasılıklarla değil de mutlaklarla yönetiliyor düşüncesi de ortaya çıkıyordu.
1905’de Einstein görecelilik teorisini ortaya attı. Ona göre her şey göreceydi. Einstein Newton’un mutlak olarak var olduğunu saydığı konum, hız, ivme gibi şeylerin başka bir şeye göre göreceli olarak var olduğunu kanıtladı. Fizikçiler de hiçbir maddenin tam bir konumu ya da tam bir yaşı olmadığını anladılar. Bu da özel görecelilik dediğimiz maddenin enerji emilimini ve dağılımını inceleyen dalın gelişmesini sağladı.
Bir parayı havaya attığımızda yazı ya da tura gelmesini ele alalım. Çoğu kişi bunun şansa bağlı olduğunu düşünecektir. Ama paraya etki eden elimin açısı, yerden yüksekliği, parayı fırlatmak için ne kadar güç harcadığım, rüzgar ya da hava akımı, paranın alaşımı gibi tüm fiziksel faktörleri hesap edebilseydik yazı ya da tura gelme olasılıklarını yüksek bir oranda hesap edebilirdik.
Biz insanlar evrenin belli gerçeklerini ölçebilecek becerilere sahip değiliz. Deterministler hiçbir şeyin belirsiz olmadığına inanırlar. Her şey önceki bir sebebin sonucu olarak ortaya çıkar. Ama biz bu sebebin ne olduğunu ölçmedeki eksiklerimizden dolayı bilemeyiz.
1700’lerin başında Londra’da Abraham De Moivre adında Fransız bir istatistikçi vardı. İstatistik dediğimiz bilim dalı daha tam olarak doğmadığından De Moivre geçimini sağlamak için yerel kumarbazlar için olasılıkları hesaplayarak para kazanıyordu. 10 yıl kadar bunu yaptıktan sonra teorilerini bir kitapta topladı adı “Şansın Doktrinleri”ydi. Bu 52 sayfalık çalışma çok kısa olmasına rağmen olasılık teorisinin temellerini atıyordu.
Hayatının son birkaç ayında De Moivre her gece 15 dakika fazladan uyduğunu fark etti O bir deterministti ve hesap etti eğer uykusu her gece 15 dk. uzarsa o zaman 24 saat uyuyacağı gece ölecekti. Bu günü de 27 kasım 1754 olarak belirledi ve aynı gün aynen hesapladığı gibi öldü. (ölmem gerekiyor: ) Eğer bu bir kendini gerçekleştiren kehanet değil ise De Moivre iyi bir olasılıkçı idi.
Laplace’ın farkı ise olasılık teorisini farklı bir alanda kullanan ilk insan olmasıdır. 20 farklı astronomi ölçümünü alıp bir tablo yaptı ve eğer gözlemler normal dağılımdaysa o zaman çan eğrisinin ucu olası gerçek değeri gösteriyordu. O zaman da bu yıldızın gerçek konumudur dedi. Ama Laplace bununla da kalmadı ve o doğadaki tüm fenomenlerin moleküller arası güçleri inceleyerek ortaya konabileceğini iddia etti. Bu yeni teorisini kullanarak hava basıncından tutun astronomik reaksiyonlara kadar her şeyi incelemeye başladı. En büyük buluşu 1812’deydi. “Olasılığın analitik teorisini” yayımladı. Orada hata minimizasyonu hakkında bilgiler verdi.
Laplace gerçeği tahmin etmenin en iyi yolunun doğru cevabı hesaplamak değil de, en az yanlış olan cevabı hesaplamak olduğunu kanıtladı.
Bir an için doğanın tüm güçlerini ve bunu oluşturan tüm varlıkların konumlarını anlayabilen bir canlı olduğunu düşünürsek aynı anda evrendeki büyük varlıkları ve en küçük atomları hesaba katarak bir hesap yapılır ise hiçbir şey belirsiz değildir. Ve gelecek de geçmiş gibi gözlerinin önündedir.
Yukarıda anlatılanlarla ilgili olarak hazırlanmış “DEVS” dizisi 8 bölümlük mini dizi kapsamında spoiler vermeden değinmeye çalışacağım. Dizi 8 bölüm olması itibari ile zaten kısa fakat kısa olmasının yanı sıra yavaş ilerleyen bir yapıya sahip. Ama günümüz gençliğinin merak ettiği konuları ele almakta ve teknoloji severler için güzel hazırlanmış bir yapıt. İzlerken “lost” dizisindeki gibi hayatta bunun sonunu bağlayamazlar nereye gidiyor bu dizi derken…. harika bir bitiriş ile maalesef bitti dedirten ve sonu itibari ile daha başka sorulara yelken açan bir yapıt olarak nitelendirebilirim. İzlemenizi tavsiye derim. Yazıyı okuyanlar, Amaya şirketi CEO'su çılgın Forest’un tam olarak ne yapmaya çalıştığını yorumlara yazarlarsa sevinirim. Bakalım aynı düşüncede miyiz?
Laplace evrenin deterministik olduğunu varsaydığı için biri eğer fizik kurallarını ve bir an için evrendeki her şeyin konumunu bilirse o kişi olan her şeyi bilebilir ve gelecek tüm tarihi de bilebilir diyor. Bu düşünceden yola çıkarak “Laplace ‘ın şeytanı” deyişini:
Her şeyi bilen geçmişte ve gelecekte olabilecekleri bilebilecek bir varlığı tanımlamak için kullandılar.
Werner Heisenberg adında bir fizikçi subatomik partiküllerin gözlemleninceye kadar tek bir pozisyonları olmadığını kanıtladı. Ama subatomik partiküllerin birkaç konumu varsa, o zaman herhangi bir varlığın aynı anda tüm pozisyonlarını bilemeyeceği için, her şeyi bilen bu varlığın var olması mümkün değil. Ve geleceği tahmin edebilmek için bu verilere gerek olduğundan, gelecek tahmin edilemez. İşte Laplace’ın Şeytanı bu yüzden imkansız bir teoridir.
Determinizm; Descartes ile başlayan Laplace ile doruğa ulaşan bir düşünce akımıdır ama Heisenberg ve onun belirsizlik ilkesinden sonra ise pabucu dama atılmıştır.
Quantum fiziği her şeyi al aşağı etmiştir. quantum fiziğini anlasak bile geleceği tahmin etmek gene imkansızdır. Çünkü evren çok geniş ve teknolojimiz şimdilik buna imkan vermiyor. Eksik data girişi her zaman için felaket ile sonuçlanır.
Daha dünya dışından bize yaklaşan herhangi bir meteor var mı ? ve biz sosyal medyadaki like larımızı nasıl artırırız ! diye düşünürken kısa bir süre içerisinde dünyanın sonunun gelebileceği ihtimalinden bile habersiz varlıklarız. Ama ölçeği küçültür ve sadece dünya için düşünürsek ; bankalar bile sizlerin harcamalarınızı takip ederek evliliğinizin ne kadar riskte olduğunu size söyleyebiliyorlar. Hiçbir olay birbirinden bağımsız değil.
Yapay zekanın olağan üstü gelişimi ile beraber; karar destek sistemleri, big data, data mining, extrapolasyon-(dışsal çıkarım-öngörme) gibi farklı kavramları birleştirdiğimizde önceki zamana göre geleceği daha öngörülebilir hale getirebiliriz sanırım.
Not: destek için alkış lütfen. !
Referanslar:
. Olasılıksız kitabı.
. Devs dizisi.
Alakalı diğer bir yazı;
