KAOS KAOS KAOS KAOS KAOS

KAOS NEDiR???

Bir fizikCinin gozunde, lazer fuzyonu olusturmak akil ve mantigin kabul etmeyecegi bir mesele degildi; kuCuk parCaciklarin hizla donmesinin, renklerinin ve tatlarinin sirrini Cozmek akil ve mantigin kabul etmeyecegi bir mesele degildi; evrenin olusunun yasini tespit etmek akil ve mantigin kabul edemeyecegi bir mesele degildi. Bulutlari anlamak ise meteorologlarin Cozmesi gereken bir meseleydi. Diger fizikCiler gibi, Feigenbaum'un da bu meseleleri siraya dizmek iCin kullandigi cinasli bir argo dili vardi. Bunun boyle oldugu besbelli, dedigi zaman, dogru durust bilgiye sahip her fizikCinin duruma uygun gozlem ve hesaplamalari yaptiktan sonra anlayabilecegi bir sonucu ifade etmis olurdu. Pek o kadar aCik degil, dedigi zaman ise uzerinde ciddi ciddi Calisilmasi gereken, ucunda Nobel odulleri gorunen bir isi kastederdi. FizikCiler, en zor problemlerden bahsederken zorlu gibi sozler kullanirlardi; bunlar oyle problemlerdi ki, bu konularda evrenin bagrindan sir vermeye yanasmasini saglamak iCin, uzun uzadiya gozlemler yapmak, incelemek, arastirmak gerekiyordu. 1974 yilinda, meslektaslarindan pek azinin bilmesine ragmen, Feigenbaum'un uzerinde Calistigi konu bu zorlu meselelerden biriydi: Kaos.

Kaosun basladigi noktada klasik bilim durur. Fizik bilimi var oldugundan beri tabiatin yasalari arastirilip sorgulanmis, ancak, fizikCiler atmosferde, Calkantili denizlerde, yaban populasyonlarinin dalgalanmalarinda, kalp ve beynin titresimlerinde var olan duzensizlik konusuna gelip dayandiklarinda dunyayi bu konularin cahili olmaktan kurtaramamislardir. Tabiatin kuraldisi olan yuzu, devamsizlik ve intizamsizlik gosteren yuzu - hepsi de, bilim iCin birer bilmece, hatta daha kotusu birer hilkat garibesi olarak kalmistir.

Ne var ki, 1970'li yillarda gerek Amerika Birlesik Devletleri'nde gerek Avrupa'daki birkaC bilim adami duzensizlik konusuna el atmaya basladi. MatematikCiler, fizikCiler, biyologlar, kimyacilar olarak hepsi de kuraldisiligin Cesitli turleri arasinda baglantilar bulmak pesindeydi. Fizyologlar insan kalbinde olusan ve izah edilemeyen ani olumlerin belli basli nedeni olan kaosta hayret verici bir duzen bulundugunu tespit ettiler. Ekoloji uzmanlan guve populasyonlannin Cogalmalarini ve yokoluslarini arastirdilar. Ekonomistler eski stok maliyeti verilerini inceleyip yeni bir analiz yontemi denediler. SonuCta ortaya Cikan bakis aCisi, arastiricilari, bulutlarin aldigi sekillere, simsegin izledigi yollara, kan damarlarinin mikroskopik duzeylerde olusturdugu aglara, yildiziarin galaksiler halinde kumelenmesine, yani dogrudan dogruya tabiata yoneltiyordu.

Mitchell Feigenbaum Los Alamos'ta kaos konusunu dusunmeye basladigi zamanlarda dunyanin Cesitli yerlerinde, ayni konuya ilgi gosteren birbirinden habersiz birkaC bilim adami daha vardi. Kaliforniya'daki Berkeley Universitesinde bir matematikCinin kurdugu kuCuk bir grup Calismalarini tamamen "dinamik sistemler" konusunda yeni bir yaklasim olusturmaya vakfetmisti. Princeton Universitesinde populasyonlar biyolojisiyle ugrasan bir arastirici, bazi basit modellerin bunyesinde insana saskinlik verecek kadar karmasik davranis biCimleri sakli oldugu gerCegine butun bilim adamlannin egilmelerini saglamak iCin, kendi duydugu heyecani da ortaya koyan bir Cagri yayinlamak uzereydi. IBM'de Calisan bir geometrici tabiattaki duzeni kuran ilkelerden biri olarak dusundugu - dikenli, dolasmis, kuCuk parCalara aynlmis, bukulmus, kirilip dagilmis gibi - birtakim sekilleri tanimlayabilmek iCin yeni bir kelime ariyordu. Bir Fransiz matematiksel fizikCisinin ileri surdugu, doktrinde tartismali bir iddiaya gore sivilardaki turbulansin, tuhaf, sonsuz derecede dolasik soyut bir nesne ile iliskisi vardi ki, kendisi bunu garip bir Cekici diye adlandiriyordu.

On yil kadar sonra, kaos kelimesi, bilimsel duzenin dokusunu yeniden sekillendirmeye yonelik hizli gelismeyi kisaca tanimlamak iCin kullanilan bir kavram haline geldi. Kaos uzerine konferanslar, kaos dergileri ortaligi sardi. Savunma Bakanligi, Merkezi Haberalma Teskilati (CIA) ve Eneiji Bakanligi iCin yapilacak arastirmalara odenek tahsis edilmesi¬ni ongoren kamu programlarinin yoneticileri kaos alanindaki arastirmalara daha buyuk kaynaklar tahsis edip bu arastirmalarin finansmanini yonetmek uzere burokrasi iCinde ozel birimler olusturdular. Butun buyuk universitelerle butun buyuk kurumlarin arastirma merkezlerindeki teorisyenler birinci onceligi kaosa verip kendi uzmanlik alanlarini ikinci plana attilar. Los Alamos'taki The Center for Nonlinear Studies (Nonlineer Arastirmalar Merkezi) gerek kaos gerekse kaosla ilgili meselelerle ilgili olarak yapilan Calismalarda koordinasyon saglamak amaciyla kuruldu; ABD'nin her yerinde, universitelerde buna benzer enstituler turedi.

Kaos, karmasikligin temelinde yatan muazzam ve hassas yapiyi yakalayabilmek iCin hem bilgisayar kullaniminda ozel bazi teknikler hem de birtakim ozel grafik resim ve Cizgi turleri icat etmistir. Yeni bilim kendi dilini de ureterek fraktallar ve bifurkasyonlar (dallanmalar), intermitensiler ve periyodiklikler, katlanmis peCete difeomorfizmleri ve eriste haritalari gibi kendine ozgu terimler kullanmaya baslamistir. Nasil klasik fizikte maddenin yeni elemanlari kuark ve gluonlar ise bunlar da hareketin yeni elemanlandir. Bazi fizikCilere gore, kaos bir durumun bilimi degil bir surecin bilimi; bir varolusun bilimi degil bir olusumun bilimidir.

Simdi bilim aramaya basladiktan sonra, kaos adeta her yerde ortaya Cikmaktadir. Sigara dumani havaya birtakim duzensiz helezonlar seklinde donerek yukselir. Bayrak ruzgarda bir o yana bir bu yana Cirpinarak dalgalanir. Musluktan damlayan su once muntazam araliklarla duserken sonralari duzeni bozulur. Havanin davranisinda, havadaki bir uCagin davranisinda, otoyolda birbirinin pesi sira giden arabalarin davranisinda, yeraltindaki borularin iCinde akan petrolun davranisinda kaos meydana Cikar. iCinde bulunulan ortam ne olursa olsun, davranis biCimi yeni kesfedilmis bulunan bu yasalara uyar. Bu olgunun bilincine varilmasi ile, sirket yoneticilerinin sigorta konusunda karar verme sekli, astronomlarin gunes sistemine bakis tarzi, siyaset teoricilerinin silahli Catismalara yol aCan bunalimlardan soz edis biCimi degismeye baslamistir.

Kaos bilim dallarini birbirinden ayiran duvarlari da asip geCer. Kendisi de sistemlerin global dogasinin bilimi oldugundan dolayi, geCmiste birbirine Cok uzak alanlarda olan dusunurleri bir araya getirmistir. Deniz Kuvvetlerinde, bilimsel arastirmalann odeneklerini tahsis etmekle gorevli bir subay, matematikCilerden, biyologlardan, fizikCilerden ve hekimlerden olusan bir dinleyici kitlesine hitap ettigi sirada "On bes yil once, bilim gittikCe artan duzeyde bir ihtisaslasmaya dogru yol almaktaydi," diyordu. "Bu ihtisaslasmanin kaos yuzunden ters yuz oldugu artik aCikCa meydana Cikmistir." Kaos bilimde kabul edilmis Calisma yontemlerini sorgulayan meseleler yaratir. Karmasikligin evrensel davranis biCimi hakkinda ortaya guClu iddialar atar. Kaosun ilk teoricilerinin, bu bilim dalini rayina ilk oturtan bilim adamlarinin bazi ortak duyarli taraflari vardi. Sekilleri bulup Cikarmakta Cok mahirdiler; ozellikle de ayni anda farkli olCeklerde gorunen sekiller gozlerinden kaCmazdi. Tesadufe dayali ve karmasik olan her seye, Centikli kenarlara ve ani siCramalara bayilirlardi. Kaos inananlari - kendilerinden bazen boyle, bazen kaos "donmeleri" hatta kaos "vaizleri" diye bahsettikleri de olur - determinizm ve serbest irade hakkinda, evrim hakkinda, bilinCli zekanin niteligi hakkinda spekulasyonlarda bulunurlar. Bilimde reduksiyonizm dogrultusunda yol alan bir trendi, yani sistemleri olusturan kuarklar, kromozomlar ya da noronlar gibi unsurlari ele alarak analiz etme yonelimini tersine Cevirdiklerini dusunurler. Butunun arayisi iCinde olduklarina inanirlar.

Yeni bilimin en hararetli taraftarlari hizlarini alamayip isi, yirminci yuzyilda bilimin sadece uC seyle, relativite, kuantum mekanigi ve kaosla hatirlanacagini soylemeye kadar vardirirlar. Bunlarin iddialarina bakilirsa kaos, fiziksel bilimlerde iCinde yasadigimiz asrin uCuncu buyuk devrimi haline gelmistir. ilk iki devrim gibi, kaos da Newton'un fizik kuramiyla ipleri kopannistir. Bir fizikCinin dedigi gibi: "Relativite mutlak uzay ve zamana dair Newtoncu yanilgiya son vermistill; kuantum teorisi denetlenebilir bir olCum surecine dair Newtoncu ruyaya son verdi; kaos da Laplace'in determinist yaklasim CerCevesindeki olgularin onceden bilinebilecegi hakkindaki fantezisine son vermektedir." Bu uCu arasinda sadece kaostaki devrim, gorebildigimiz ve dokunabildigimiz evren bakimindan, insan olCegindeki nesneler bakimindan geCerlidir. Her gun yasadigimiz deneyimler ve dunyanin gerCek resimleri, arastirmanin mesru hedefleri haline gelmistir. ACikCa ifade edilmemekle birlikte, teorik fizigin insamn dunyayi algilayan sezgilerinden kopup uzaklastigi seklinde uzun zamandan beri devam edegelen bir dusunce mevcuttur. Boylesine bir dusunce nasil bir inkara donusecektir; uretken bir sapkinlik mi olacaktir, yoksa sadece dupeduz bir sapkinlik mi, bunu kimse bilemez. Ama, fizigin bir kosede sikisip kalmaya dogru yol aldigi dusuncesine kapilanlar, simdi kaosu bir Cikis yolu olarak gormektedir.

Kaos konusundaki arastirmalar bizzat fizigin iCindeki buyuk arastirma akimlarinin disinda ortaya Cikti. Yirminci yuzyilin hemen hemen tamaminda parCacik fizigi bu akimlarin konusu olarak gorulmus; maddeyi olusturan bloklarin gittikCe daha yuksek enerji duzeylerinde, gittikCe daha kuCuk olCeklerde, gittikCe daha kisa zaman araliklarinda arastinlmasi konu edilmistir. ParCacik fiziginden tabiatin temel kuvvetleri ve evrenin kokeni hakkinda teoriler turetilmistir. Oysa genC fizikCilerden bazilari, bilimler arasindaki en prestijli bilim dalinin bu yonde ilerlemesinden hiC memnun olmadilar. ilerleme hizi agir aksak bir hal almaya, yeni partikullerin adlandinimasi saCma sapan olmaya, teorinin yapisida arap saCina donmeye basladi. Kaosun ortaya Cikmasiyla birlikte, genC bilim adamlan, bunda fizigin butununu kapsayan bir degisim olgusunun ilk isaretlerini gorduklerine inandilar. Bu genClere gore, fizikteki yuksek enerji parCaciklan ve kuantum mekanigine ait goz kamastiran kavram genellemeleri artik yetiyordu.

Newton'un Cambridge Universitesindeki kursusunun simdiki sahibi kozmolog Stephen Hawking 1980'de verdigi "Teorik Fizigin Sonuna mi Yaklasiyoruz?" konulu bir konferansta kendi bilim dalinin bir muhasebesini yaparken, fizikCilerin buyuk Cogunlugunun dusuncelerine su sekilde tercuman oluyordu:

"Gunluk hayatta yasadigimiz butun olgulari yoneten fizik kanunlanm zaten biliyoruz. . . . Teorik fizikte oyle bir noktaya gelmis bulunuyoruz ki, bugun, sonuClarini onceden kestirmemiz mumkun olmayan bir deneyi gerCeklestirmek iCin gerek duydugumuz muazzam makineler ve dunya kadar para, ulastigimiz bu yer karsiliginda odedigimiz bedeli teskil etmektedir. "

Oysa Hawking'in anlayisina gore, tabiatin yasalan parCacik fizigi terimleriyle aCiklanmaya Calisildiginda, bu yasalarin en sade ve basit sistemler disindaki sistemlerde nasil uygulanacagi sorusu her zaman yanitsiz kaliyordu. Bir hizlandiricinin iCinde yarisip duran iki parCacigin, sonunda girdikleri kabarcik odasinda Carpisacagini tahmin etmek baska seydir. Bildigimiz basit bir kuvetin iCinde suyun olusturacagi girdaplan, dunyayi Cevreleyen havanin hareketlerini ya da insan beyninin faaliyetini onceden kestirmek ise bambaska bir seydir.

Hawking fizigi, hem Nobel odulleri topladigi ve yapilacak deneyler iCin buyuk odenekler sagladigi iCin etkinligini kanitlamis hem de devrim niteliginde oldugu birCok kimse tarafindan ifade edilmistir. Zaman zaman bilimin sahi olan Buyuk Birlesik Teoriye yaklastigi ya da "herseyi aCiklayan teori" olmasina pek az kaldigi hissini vermistir. Fizik, enerji ve maddenin tarih iCindeki gelisimini evrenin gozunu ilk aCtigi ana kadar izlemeyi mumkun kilabilmisti. Peki, savas sonrasi donemin parCacik fizigi bir devrim sayilir miydi? Yoksa Einstein'in, Bohr'un veya izafiyet ve kuantum mekaniginin diger atalarinin Cizdigi yolda yeseren bir fidandan baska bir sey degil miydi? Suphesiz ki, fizigin atom bombasindan transistore kadar uzanan bir yelpaze iCinde gerCeklestirdigi eserler yirminci yuzyila yepyeni bir Cehre kazandirmis bulunmaktadir. Ancak, parCacik fiziginin kapsamidaralmis gibi gorunmektedir. Ustelik yepyeni bir teorik dusunceyi ortaya atan bu bilim dalinin, konunun uzmani olmayanlarin dunyayi kavrayis biCimini de etkileyip degistirdigi gunden bu yana iki nesil gelip geCmistir.

Hawking'in tanimladigi sekliyle fizigin, dogaya iliskin en temel problemlerden bazilarinin Cozumunu gosteremeden misyonunu tamamlayip gitmesi mumkundur. Hayat nasil baslar? Turbulans nedir? Hepsinden oteye, entropinin hukum surdugu bir evren, dur durak bilmeden gittikCe daha buyuk bir duzensizlik dogrultusunda yol alirken, duzen nasil meydana gelir? Diger taraftan, gunluk yasamda her an karsilastigimiz sivilar, mekanik sistemler gibi nesneler hayatimizin o kadar asli ve alelade unsurlari arasinda gibi gorunmekteydi ki, fizikCiler dogal olarak, bunlarin Cok iyi anlasilmis bulundugunu varsaymak egiliminde olmuslardi. Oysa durum oyle degildi.

Kaosta meydana gelen devrim kendi mecrasinda hizla ilerlerken, en iyi fizikCiler de kendilerini pek fazla sikmadan ilgi odaklarini beseri olCekteki fenomenlere Cevirmislerdir. Sadece galaksileri degil bulutlari da incelemektedirler. Bilgisayarlarla yaptiklari yararli arastirmalarda sadece Cray'leri degil Macintosh'lari da kullanmaktadirlar. En itibarli dergilerde, kuantum fizigiyle ilgili makalelerin yam sira masa ustunde ziplayan bir topun acayip dinamigiyle ilgili makaleler de yayinlanmaktadir. Gunumuzde, olaylar hakkinda tahmin yurutulmeye kalkisildiginda, en basit sistemlerin bile olaganustu zorluklar tasiyan sorunlar yarattigi gorulmektedir. Oysa duzen, bu sistemlerin iCinde kendi kendine olusmakta yani kaos ve duzen bir arada bulunmaktadir. Herhangi bir seyin - mesela bir su molekulunun, kalp dokusundaki bir hucrenin, bir noronun - ne yaptiginin bilgisi ile bunlardan milyonlarcasinin ne yaptigimn bilgisi arasindaki buyuk uCurumu asmaya ancak yeni bir bilim turu ile baslanabilir.

Bir selalenin asagisinda yan yana yuzen iki su kopugu kabarcigim dikkatle izleyin. Bunlarin yukarida iken birbirlerine ne kadar yakin oldugu hakkinda bir tahmin yurutebilir misiniz? Yurutemezsiniz. Standart fizik aCisindan bakildiginda, Tanri pekala butun bu su molekullerini alip masanin altinda kendi elleriyle karistirmis olabilir. FizikCilerin, normal olarak, karmasik sonuClarla karsilastiklarinda karmasik nedenler aramalari gelenek olmustur. Bir sistemin iCine girenle o sistemden Cikan arasinda gelisiguzel bir iliski gorduklerinde gerCekCi bir teoriye gelisiguzellik katmak iCin, yapay olarak gurultu ya da yanilgi ilave etmeleri gerektigine inanmislardir. Kaosun Cagdas duzeyde ele alinarak incelenmesine, 1960'li yillarda, Cok basit matematik denklemleri kullanilarak selale ornegindeki gibi siddetli sistemleri simule etmek imkani bulundugunun farkina varilmasiyla baslanmistir. Girdilerdeki kuCuk kuCuk farklar Ciktilarda yerini hizla, akil almayacak buyuklukteki farklara birakabiliyordu, bu da "baslangiC durumuna hassas baglilik" adi verilen bir olguydu. Mesela, hava soz konusu oldugunda, bu olgu, yari saka yari ciddi Kelebek Etkisi olarak bilinen - bugun Pekin'de kanatlarim Cirpan bir kelebegin havada olusturdugu dalgalarin gelecek ay New York'ta firtina sistemlerine donusmesi kavrami - olarak ifade edilmektedir.

Kaosu kesfetmeye kalkisanlar sahip Ciktiklari bu yeni bilim dalinin soy kutugu uzerine egilmeye basladiklarinda, geCmisten bugune intikal eden birCok fikrin izini bulmuslardir. Bunlardan bir tanesi digerlerinden ayrilarak hemen fark edilmekteydi. Devrimin onculugunu yapan genC fizikCi ve matematikCilere gore, Cikis noktalarindan biri hiC tereddutsuz, Kelebek Etkisi olmustur.