Gerçekliğin özü nedir? Ne kadar çok bilim adamı çalışırsa, kafaları da o kadar karışık
İnsanların gerçeklik hakkında bazı soruları var. Onu deneyimledik, ama onu anlamak şöyle dursun, tanımlamak bile zor. Gerçek çok güçlü görünüyor, ama dikkatlice kontrol ettiğimizde serap gibi eriyor. Ne zaman başladığını, ne kadar büyük olduğunu, nereden geldiğini ve nereye gideceğini bilmiyoruz ve neden var olduğunu da kesinlikle bilmiyoruz. Bununla birlikte, gerçeği anlama arzusu, doğayı keşfetmemizin bir parçası gibi görünüyor ve uzun süredir bu yoldayız, ancak ne kadar çok bilim insanı çalışırsa, o kadar kafa karışıklığı yaşıyor.
1. Gerçeklik nedir?
Gerçek, devasa ve kafa karıştırıcı bir kavramdır, "her şey vardır" demenin soyut bir yoludur. Pek çok şeyi emmesi gerekiyor: uzay, zaman, madde, enerji, güç, bilinç ve hatta soyut fikirler.
Richard Feynman
Nobel ödüllü fizikçi Richard Feynman bir keresinde gerçeği anlamaya çalışmanın kuralları bilmeden satranç izlemek gibi olduğunu söylemişti. Satranç oyununu gözlemleyerek, yavaşça taşların şeklini ve nasıl hareket ettiklerini ve etkileşime girdiklerini anladık.
20. yüzyılın ortalarında fizikçiler, en azından gerçekliğin temel ilkelerini belirlediklerine inanıyorlardı: parçacıklar ve kuantum alanları. Parçacıklar etrafımızdaki maddeyi ve enerjiyi oluştururken, kuantum alanları elektromanyetik kuvvetin gücünü kontrol etmekten sorumludur.Gerçekte oyunun kuralları kuantum teorisi tarafından belirlenir.
Bu standart model, zaman testine dayandı ve Higgs bozonunun saç modeli, en azından doğru yolda olduğunu doğruladı. Standart model, en azından felsefi bir gerçeklik tanımını karşılar: Ne vardır ve ne işe yarar?
Ancak standart model, sorunu tamamen çözmekten uzaktır. Karanlık madde ve karanlık enerji dahil, karakterize edilmemiş olsalar bile, fizikçilerin oldukça emin oldukları birçok gerçek şeyi dışlar. Dahası, gerçekliğimizi ve yer çekimimizi temelde tanımlayan gücü açıklayamaz.
Sorun şu ki, kuantum teorisi ve genel görelilik aynı kuralları izlemiyor. Kuantum teorisi, küçük, bölünemez bloklarda var olan gerçekliğe dayanır ve görelilik pürüzsüz ve süreklidir. Bu, kara delikler, büyük patlamalar veya yerçekimi alanlarındaki küçük parçacıklar gibi hem kütleçekim teorisinin hem de kuantum teorisinin çalıştığı durumları anlayamayacağımız anlamına gelir.
Bu nedenle, bugün fizik araştırmalarındaki en acil zorluk, kuantum teorisi ile göreliliği birleştirmenin bir yolunu bulmaktır.
Uzay-zamanın çok kararlı olmadığına, ancak küçük dairelerden oluştuğuna inanan döngü kuantum yerçekimi teorisi gibi birçok seçenek var. Ayrıca sicim teorisi de var: tüm parçacıklar ve kuvvetler, yedi veya daha fazla görünmez ekstra boyuta uzanan tek boyutlu bir sicim üzerindeki noktalardır. Döngü kuantum yerçekimi teorisi ve sicim teorisinin her ikisi de yerçekimi ve kuantum etkileri arasındaki bazı uyumsuzluk problemlerini çözmeye çalışır, ancak her iki teorinin de kendi problemleri vardır.
Dolaşıklık, teorik fizikçiler tarafından araştırılan en son yaklaşımdır.Bu dolaşıklık bir kuantum olgusudur.İki parçacık birbirinden çok uzak olsa bile, iki parçacık birbirini etkileyebilir. Dolaşıklık ne kadar güçlüyse, alan o kadar çok bozulur. Bazı fizikçiler bunun uzay-zamanın kuantum mekaniğinden ortaya çıktığı anlamına geldiğine inanıyor.
Gerçekliğin başka bir temel özelliğini bulamadığımız sürece ikisi birleştirilemez: zaman. Görelilik teorisinde zaman merkezdir. Kuantum teorisi bunu görmezden geliyor. Dahası, zamanın neden her zaman tek bir yönde ortaya çıktığını da açıklayamaz.
2. Gerçeklik nasıl başlar?
Gerçeğin ne olduğunu tam olarak anlamasak da asla anlayamasak da, bu bizim gerçekliğin kaynağını keşfetmemizi engellemez. Sanki bir havuzdaki balık gibi, havuzun durumunu anlamaya çalışıyoruz.
Geleneksel teori, gerçekliğin Big Bang'den kaynaklandığına inanır. Evren, 13.8 milyar yıl önce aniden cansız olarak ortaya çıktı ve hiç durmayan sürekli bir genişlemeyi tetikledi. Bu teori, evrenin genişlemesi gibi mevcut kanıtlara çok iyi uyuyor, ancak henüz ikna edici bir şekilde kabul edilmedi.
Big Bang Teorisi
Big Bang teorisiyle ilgili soru şudur: Hiçlik tüm evreni nasıl üretir? Bir diğer büyük engel ise, evrenin aniden varolduğu andır .. O zaman, neden tüm evren sonsuz yoğunluk ve sıcaklık noktasında yoğunlaşmıştı?
Diğer bazı teoriler bu soruları yanıtlayabilir. Örneğin, evrenimizin başlangıcı, bir önceki evrenin sonu ile çakışmaktadır. İki yarısı birbirine çok dar bir boyunla bağlanmış bir kum saati gibi düşünebilirsiniz. Bu teorik modelde, bir zamanlar evrenin yarıçapı 10 eksi 25 santimetre kareydi ve bu elektronların yarıçapından bir milyar kat daha küçüktü. Bu küçük olmasına rağmen, Büyük Patlama'nın gerektirdiği hiçlikten daha büyüktür.
Bu kum saati modeli "büyük toparlanma" olarak adlandırılır ve gerçekliğin nasıl başladığı üzerinde büyük bir etkisi vardır. Teorik hesaplamalar, önceki evrenin kendi evrenimize benzer olması gerektiğini, bu nedenle kökeninin de benzer olması gerektiğini göstermektedir. Bu aynı zamanda önceki evrenin çöküşünden tüm sonsuzluğa kadar başlayacağı anlamına gelir. Büyük Evren Mitinginin teorik modelinde zaman ve mekan asla yok olmayacak, başka bir deyişle gerçeklik her zaman başlangıcı ve sonu olmadan var olmuştur. Bu düşünülemez ve mantıksız görünüyor. Bununla birlikte, uzay ve zamanın ortaya çıkmasından önce gerçekliğin olmadığı teorisini anlamak daha da zordur.
3. Gerçeklik her yerde aynı mıdır?
Bilinen evrenin herhangi bir yerinde seyahat ederken, doğa kanunları her zaman aynıdır. Bu, evrenimizi geri kalanların temsili bir örneği olarak gören fiziğin temel ilkesidir.
Paralel evren
Elbette gördüğümüz evrende fizik yasaları "kesinlikle aynıdır". Ama burada dikkat edilmesi gereken önemli bir konu var, görebildiğimiz evren, göremediğimiz evren ne olacak? İnsanoğlu, evrenin belirli kısımlarını asla görmemeye mahkumdur. Evren son derece hızlı bir hızla genişlediğinden, ancak ışığın hızı sınırlı olduğundan, evrenin dış çevresi görüş alanımızdan kaybolur, sonsuza kadar teması kaybedilir, çünkü yaydıkları ışık bize asla ulaşamaz. Görüş alanımızdaki bilinen evren, her yöne yaklaşık 46 milyar ışıkyılı uzanır. Henüz evrenin ne kadar genişleyebileceğini bilmiyoruz, ancak fizik yasaları ufkumuzun ötesinde farklı olabilir.
Fiziksel gerçeklik yasalarımız yaşam için iyidir ve kozmologlar bunu doğru ilke olarak adlandırırlar. Herhangi bir fizik kanunu biraz farklıysa, var olamayız. Sadece bir örnek vermek gerekirse, protonları ve nötronları atomun içinde tutan güçlü nükleer kuvvet biraz artarsa, o zaman güneş, dünyada yaşam başlamadan çok önce patlayacaktır.
Fizikçiler, başka evrenler olduğundan neredeyse eminler. Çoklu evren, kara delik fiziği ve sicim teorisi dahil birçok teorinin ürünüdür. Tüm evrenler farklı fizik yasaları üretmez, ancak bazı evrenler yapar.Örneğin, sicim teorisi, farklı fizik yasalarına sahip 10500 evren olacağına inanır.
Tek bir evren varsa, o zaman muhtemelen tüm fizik yasalarını keşfedebiliriz. Ne yazık ki bu, küçük bir adada yaşamı inceleyerek tüm canlıların çeşitliliğini anlamak gibidir. Gerçek başka yerlerde farklı olabilir, ancak evren emin olamayacağımız kadar büyük.
4. Gerçekliği algılayabilir miyiz?
Herkes gerçeği iyi anlar. İnsan zihni etrafındaki dünyayı canlı bir şekilde tasvir eder: beyni sesler, kokular, renkler ve nesne şekilleri doldurur. Ancak bazı araştırmacılar, insan zihnindeki görüntünün gerçeklikle hiçbir benzerliği olmadığına inanıyor.
Bir anlamda, insanın öznel deneyimi tamamen gerçeklik değildir. Arıların aksine, insanlar genellikle ultraviyole ışığı göremezler. Deniz kaplumbağaları, solucanlar ve kurtların aksine, dünyanın manyetik alanını algılayamayız, diğer hayvanların duyabildiği sesleri duyamayız ve koku alma duyumuz nispeten zayıftır.
Beynimiz bize sadece anlık görüntüler sunar
En önemlisi, beynimiz bize yalnızca anlık görüntüler sunar. Duyularımız her ayrıntıya dokunursa, kaybederiz. Veri sıkıştırma gibi pek çok şey yaptığımızı hissediyoruz: çalıştırabilmek için basitleştirme.
Aslında, "gördüğünüz" şeylerin çoğu bir illüzyondur. Gözlerimiz tam alan değil, ancak sakkad adı verilen hızlı hareketler arasında kısa görüntüler yakalar. Bu süreçlerde aslında körüz, çünkü beyin ortaya çıktığında ortaya çıkan bilgiyi işlemez. Bu konuda şüpheleriniz varsa, lütfen bir aynayla gözlerinize bakın, ardından gözlerinizi bir taraftan diğerine hızlıca hareket ettirin ve sonra tekrar geri dönün Gözlerinizin hareket ettiğini görebiliyor musunuz?
Beyin de kafatasının güçlü kabuğunun içine alınır. Dış dünyaya doğrudan erişimi yoktur ve bu nedenle duyu organlarımız aracılığıyla elde edilen bilgilere dayanır. Gözlerimiz elektromanyetik radyasyonun dalga boyu hakkında bilgi alır, kulaklarımız hava parçacıklarının titreşimini, burnumuz ve ağızlarımız kokladığımız kokuyu ve kokunun uçucu moleküllerini algılar. Sadece kısmen anladığımız karmaşık süreçler yoluyla beyin, bu bağımsız girdileri birleşik bir bilince entegre eder.
Soru, bu öznel iç imge ne ölçüde nesnel gerçekliği temsil ediyor?
Bu tartışmalı bir konudur. Bazı insanlar nesnel ve öznel gerçeklik arasında sınır olmadığını düşünür. Sınırlar varsa, gerçeklik ve düşünce doğası gereği farklıdır, bu nedenle gerçekliğe asla giremeyiz. Bazı insanlar gerçekliğin bize ve dünyaya nasıl baktığımıza bağlı olduğunu düşünür, ancak aynı zamanda algıladığımız şey bu gerçekliğin sadece bir yönüdür, çünkü algımız sahip olduğumuz his tarafından belirlenir.
Maviyi örnek alırsak, fizikçiler onu ışığın dalga boyuna göre tanımlarlar, ancak mavi bir nesnenin bir özelliği değil, etkileşimde bulunduğumuz bir özelliktir. Diğer hayvanlar kendi gerçekliklerini deneyimleyebilirler ve bu mantık bilimin tarif ettiği gerçeklik için de geçerlidir: Fiziğin tanımladığı dünya, bilimsel aletlerin ölçüm sonuçlarına dayanan başka bir açıklama gibidir ve insan duyularının kendi içinde kilitlenemeyeceğini ortaya çıkarır. Özellikler ve süreçler.
Bu nedenle, bazı bilim adamları gerçek gerçeği göremediğimize inanıyor. Tıpkı bir bilgisayarda oyun oynamak gibi, hepimiz bu şeylerin gerçekten var olmadığını biliyoruz, bunlar sadece bilgisayar yazılımı oluşturmanın sonuçları.
Bu görüşe göre, beyin ve sensör sistemimiz birlikte bir kullanıcı arayüzü oluşturur ve böylece dünyanın karmaşıklığını basitleştirir, tıpkı akıllı telefon ekranındaki simgelerin cihazların temel devrelerini çalıştıran araçlar olması gibi. Gördüğümüz her şey aslında zaman ve mekanda var olmayan bir şey için kullanılan soyut bir veri yapısıdır.
5. Hepimiz aynı gerçeklik görüşüne mi sahibiz?
Bilinçli gerçeklik deneyimimiz gerçek gerçeklikten tamamen farklı olabilir, ancak insanlar aynı gerçeklik görüşüne mi sahipler? Öyle olmadığına dair kanıt var.
Örneğin bir futbol maçında hakemin cezasından şüpheleniyorsanız, lütfen rakip taraftarların da aynı şekilde hissettiğinden emin olun. Elbette bu nesnel değildir, ancak nesnellik her zaman gerçeklikle ilişkili değildir. Sadece dünyayı algıladığımıza inandığımız şeyi kullanıyoruz, bu evrimsel bir öneme sahip çünkü düşünme için kısayollar yaratmamıza izin veriyor. Sonuçta, her bir bilgi parçasını yeniden değerlendirmek, kıt olan entelektüel kaynakları israf edecektir. Ancak kestirme yollar bizi, sahte haberlerden komplo teorilerine kadar modern dünyanın birçok eksikliğine maruz bırakacak.
İnsanlar aynı gerçeklikte nasıl yaşar ama onu farklı şekillerde tecrübe eder? Açıkça cevap, aldatılmış olmamızdır. Diğer bir neden, motivasyonel akıl yürütme ve onaylama önyargısı adı verilen özelliklerden dolayı, önceden var olan inançlarımızla eşleşen gerçekleri arama veya açıklama eğiliminde olmamızdır. Her ikisi de şüphesiz iş başında, ancak beynimizin bilgiyi nasıl işlediğine dair araştırmalar, duyusal algının kendisinin de sorunları olduğunu gösteriyor.
6. Gerçekliği yaratıyor muyuz?
Gerçekliği yaratma fikri ilk bakışta oldukça saçma, ancak kuantum teorisinde durum böyle değil.
Gerçekliği belirlemede gözlemin anahtar bir rol oynadığı tuhaf gerçeğine dayanmaktadır. Örneğin, tüm kuantum nesneleri gibi, elektronlar aynı anda birçok yerde üst üste binme durumundadır.Bu olasılıklar, ölçülene kadar dalga fonksiyonu adı verilen matematiksel bir varlıkta kodlanır. O zaman, oynaklık fonksiyonu çöktü ve tüm olasılıklar bire, belirli bir pozisyona veya duruma indirildi ve biz bunu gerçeklik olarak kabul edeceğiz.
Çift yarık deneyi
Tıpkı çift yarık deneyinde olduğu gibi, bu ölçüm problemi de fizikteki en büyük gizemlerden biridir. Bazı fizikçiler, dalga fonksiyonunun çökmesinin ölçümden değil, gözlemcinin bilinçli müdahalesinden kaynaklandığına inanır. Bu teori, olabilecek her şeyin sonsuz sayıda paralel evrende çalıştığını savunuyor. Bu teoriye göre, her karar alındığında evren ikiye bölünecektir. Ön bilinç gerçekliği bir çoklu evren olabilir ve tüm olası sonuçları bir yerde gerçekleşir.
Ancak bu teori savunulabilir olmayabilir, bilincin insanlara ve diğer karmaşık yaratıklara özel olduğu fikrini reddeder ve cansız nesnelerin de temel bilinç formlarına sahip olabileceğini savunur. Bu teori, bilincin kendisinin maddenin temel niteliği olabileceğine inanır, eğer öyleyse, o zaman sözde önbilinçli evren yoktur.
Kuantum teorisinin daha yeni bir yorumu, dalga fonksiyonunun çökmesine gözlemcilerin bilgilerini güncellemelerinden kaynaklandığıdır.Aslında, nesnel bir gerçeklik yoktur, sadece bizim öznel kestirimimizdir. Daha radikal bilim adamları, nesnel dış dünyanın (doğa yasaları dahil) öznel deneyimlerden nasıl sonuçlar ürettiğine dair teorik bir model bile önerdiler. Bu teori, fiziksel gerçekliğin esasen gözlemciye göre, ancak nesnel bir şekilde olduğunu iddia eder.
7. Yeni bir gerçeklik yaratabilir miyiz?
İçinde bulunduğumuz gerçekliğin gerçek olduğunu nasıl bilebiliriz? 2002'de Oxford Üniversitesi'nden Nick Bostrom bilgisayar simülasyonlarında yaşayabileceğimiz teorisini ortaya attı ve o zamandan beri filozoflar ve fizikçiler bunu tartışmaya devam ettiler.
Bilgisayar simülasyonu evren teorisi
Bostrom'un simülasyon argümanı, eğer insanlar bir gün bilinçli yaratıklardan oluşan simüle edilmiş bir evren yaratabilirse, o zaman bilgisayar tarafından üretilen böyle bir evrende yaşayacağımızı savunuyor. Düşünce teorisi, sonunda simülatörleri bilinçli hale getirecek kadar ayrıntılı bir insanlık tarihi simülasyonu yaratmak için yeterli hesaplama gücünün olacağını varsayar. Durum böyleyse, istatistiksel olarak konuşursak, simülasyon içinde yaşama olasılığımız daha yüksektir, çünkü simüle edilen insanlar, simüle edilmemiş insanlardan büyük ölçüde daha fazla olacaktır.
Bostrom, "Bu doğruysa, bize dünya hakkında çok önemli şeyler söyler. Gerçekliğin yapısı sandığımızdan tamamen farklıdır. Bu simülasyonlar ancak makinenin IQ'sunun insanlarınkini aşmasından sonra. mümkün."
Belki bu çoktan olmuştur ve biz de onlardan biriyiz. Bunu bilebilir miyiz? Bazı fizikçiler, öğrenmek için deneylerin yapılabileceğini öne sürüyor. Bir fikir, en yüksek enerjili kozmik ışınların davranışını gözlemlemektir.Anormal davranışları, gerçekliğin gerçek olmadığını kanıtlayabilir.
Ancak dikkatli davranmalıyız. Böyle bir keşif felaket olabilir: simülatörümüzün kontrolörleri "gerçeği" bildiğimizi keşfederse, evrenimizi kapatabilirler.
Sevindirici olan şey, bir simülasyon durumunda olsak bile, gerçek hayatımızı daha az gerçek yapmayacak, sadece evren hakkındaki metafiziksel inançlarımızı değiştirecek. Bu, şu anda masada oturduğumuz gerçeğini değiştirmediği gibi, sadece masanın son kompozisyonunu değiştirdi.
Gerçekliğin doğası nedir? Hala kesin bir cevap yok, bu yüzden son keşif devam ediyor.
