Evrendeki Her Atomu, Geçmişi ve Geleceği Öngörebilen Sanal Varlık: Laplace'ın Şeytanı

Nedir bu Laplace'ın Şeytanı?

fransız matematikçi laplace'ın olasılık teorisini kullanarak gök cisimlerinin en doğru konumlarını hesaplamasından sonra ortaya koyduğu görüşe verilen isimdir. buna göre evrendeki bütün yasalar bilindiğinde gelecekteki tüm olaylar öngörülebilir.

yani aslında evrende şans diye bir şey yoktur.

100 tane zarın aynı anda atılıp hepsinin 1 gelme olasılığı bir şans değildir. nedeni: evrendeki tüm değişkenler bilinirse olmakta olan ya da olacak olan bir duruma müdahale edilebilir. eğer uygun çevresel ve fiziksel şartlar sağlanırsa zar olayı gerçekleşir veya her oynayışta loto tutturulabilir.

açıkçası böyle bir varlığın olamayacağı, en azından bunun bir insan olamayacağı sabittir. bu konuda adam fawer'ın olasılıksız romanında alıntılandırdığı bölüme şöyle bir göz atmakta fayda var;

"bir an için doğanın tüm güçlerinin ve bunu oluşturan tüm varlıkların konumlarını anlayabilen bir canlı olduğunu düşünürsek -ve bunun verileri inceleyebileceğini de düşünürsek-aynı anda evrendeki en büyük varlıkları ve en küçük atomları da hesaba katarak bir hesap yaparsa, hiçbir şey belirsiz değildir ve gelecek de aynen geçmiş gibi gözlerinin önündedir."

Laplace'ın esin kaynağı

“hiçbir şey belirsiz değildir; her şey kendinden önceki sebebin bir sonucudur, biz bu sebebi bilsek de, bilmesek de...” teorisine inanan determinist istatistikçi abraham de moivre hayatının son günlerinde her gece 15 dk daha fazla uyuduğunu farkeder.buna göre 24 saat uyuduğu gün ölecektir.bu günü 27 kasım 1754 olarak hesaplar ve o gün ölür. de moivre'nin olasılık konulu şansın doktrinleri (şans teorileri diye de geçiyor) eseri de laplace'ın çalışmalarına temel olmuştur.

Şeytanın kuantum ve fizik üzerinden incelemesi

yaratıcısı laplace gibi o da klasik fizik dünyasında doğmuş ve ölmüş bir şeytan.
klasik fizikte parçacığın ilk konumu ve hızını biliyorsan, geleceğini de kesinlikle hesaplayabilirsin.

fakat klasik mekanikte bile bu çok da olası değil, çünkü ortaya çıkan denklemler çoğunlukla lineer olmayan diferansiyel denklemler ve lineer olmayan diferansiyel denklemlerin çözümünü bulmak çok zor yada imkansız. bu nedenle genelde olayın durumuna göre approximation'lar (yaklaşımlar) yapılır, bazı şeyler ihmal edilir, bazı açıların küçük olduğunu varsayılır vs ve sonuca öyle gidilir. varsaydığımız şeytan kainattaki tüm parçacıkların konum ve hızlarını bilebilecek kapasitedeyse, lineer olmayan denklemleri de çözebilecek kapasitededir herhalde denebilir.

fakat böylesine bir şeytanın quantum dünyasında yaşama şansı hiç yoktur. en başta heisenberg belirsizlik ilkesine göre şeytanımız parçacıkların konumunu ve hızını aynı anda yeterli kesinlikte ölçümleyemeyecektir. öte yandan zaten konumları bilmesi için gerekli olan ölçümleme sistemin durumunu değiştireceğinden sistemi bizzat kendisi bozmuş olur. konuyla doğrudan bir ilgisi olmasa da üstat max planck reyiz der ki:

"bilim, doğanın nihai gizemini çözemez çünkü biz, çözmeye çalıştığımız gizemin bir parçasıyız."

öte yandan quantum dünyasında her şey yine olasılıklara bağlıdır. bir parçacığı bir noktadan belli bir ilk hızla bir yarığa doğru gönderdiğimizi varsayalım. yarığın arkasında da bir algılayıcı ile parçacığın geldiği yeri tespit edelim. aynı kaynaktan aynı hızla başka bir parçacık gönderdiğimizde, o parçacık bir öncekiyle aynı yere düşmez. başlangıç koşulları aynı olmasına rağmen ikinci parçacığın düşebileceği yerlere dair bir olasılık dağılımımız vardır elimizde fakat bu, sadece ihtimalleri ortaya çıkarır. hangi ihtimalin gerçekleşeceğine, yani ikinci parçacığın tam olarak nereye düşeceğine dair elimizde kesin bir sonuç olamaz.

bir başka örnekte de en basitinden bir parçacığı bir kutuya hapsedersek (particle in a box), söyleyebileceğimiz şeyler yine sınırlıdır. birincisi, eğer gerçekten eminsek, parçacığın o kutunun içinde olduğu. ikincisi ise parçacığın kutunun içerisinde nerelerde bulunabileceği. bunun dışında "parçacık tam olarak şurada" diye kesin bir şey söylemek imkansızdır. bunu bilmediğimizden değil, bunu bilemeyeceğimizden. fizik kuralları bunun bilinemez olduğunu söylediğinden, yada en basit ifadeyle doğada gerçekten de böyle olduğundan. hatta, gerçek hayatta, birinci ifademizdeki parçacığın o kutunun içerisinde olduğu bile tartışmaya açılabilir. çünkü her ne kadar parçacığı kutunun içine hapsettiğinizi, parçacığın kutudan kaçamayacağını düşünsek de, o parçacık belli bir olasılıkla o kutudan quantum tünelleme (bir parcacık ya da parçacık grubunun normalde aşamayacağı bir enerji engelini geçmesi durumu) ile kurtulabilir.

bir diğer ilginç şey ise quantum ölçeğinde cisimlerin hareket yolu yoktur. bir parçacığı a noktasından hareketine başlatıp, sonra da b noktasında gözlemlediğimizi varsayalım. klasik fizikte parçacığın a'dan b'ye nasıl gittiğini hesaplama şansımız var. fakat quantum fiziğinde alınan yol hakkında hiçbir şey söyleyemeyiz.

dahası, bir sistemin durumuna dair tam bilgiye erişilemez. ölçüm, sistemin quantum durumuyla ilgili yalnızca küçük bir miktar bilgiyi açığa çıkarır.

kısacası laplace'ın şeytanına, veya onun sahip olduğu özelliklere sahip bir şeye, quantum dünyasında dolayısıyla da gerçek hayatta yer yok.

Mr. Nobody'den bir alıntıyla bitirelim

"nemo çocukluk aşkının numarasını, yazı yağmurda dağıldığı için kaybetti. çünkü o gün arjantinde bir adam yumurta kaynatmaya karar verdi. kaynattığı sudan çıkan buhar evde bir mikro klima ortamı yarattı. bu mikro klima hava sistemlerini etkiledi ve new york'ta yağmura sebep oldu. o adam yumurta kaynatmaya karar verdi çünkü evdeydi ve karnı acıkmıştı. evde olmasının sebebi ise nemo'nun beğendiği kot pantolondan ucuz olanı almaya karar vermesinden dolayı adamın işsiz kalmasıydı."