ENTROPİ: DÜZENSİZLİK YASASI

Entropi: tek yönlü, olasılıkçı, düzensizlik yasasıdır. Termodinamiğin İkinci Kanunu olarak kabul edilen ‘Entropi Kanunu’ (Düzensizlik Kanunu), evrendeki düzeni ortaya koyan en büyük delillerden biridir. Ayrıca bu kanun, evrenin ezelî olmadığını ve bir başlangıcı olduğunu da ortaya koymaktadır. Bu yasaya göre, evrenin toplam enerji muhtevası sâbittir ve entropi sürekli artmaktadır. Entropi, fizikte bir sistemin içerdiği düzensizliğin ölçüsüdür. Bir sistemin düzenli bir yapıdan düzensiz bir hale geçmesi, o sistemin entropisini artırır. Yani sistemin düzensizliği ne kadar fazla ise, o sistemin entropisi de o kadar yüksek olmaktadır. Evrenin Big Bang ile başlayan sürecinde patlamanın etkisiyle yüksek entropi durumunun olması gerektiği beklenmesi gerekirken aksine evren çok düşük bir entropi düzeyinde oluşmuştur.

Klasik termodinamikte hacim, basınç, sıcaklık, enerji ve entropi gibi kavramlar temel alınır. Doğal fiziksel olayların, insanların ve diğer canlıların kurdukları düzenlilikleri artırmak değil azaltmak eğiliminde olması (örneğin depremde binaların yıkılması) ve benzeri bir takım olgular, entropi yasasına onun bilimsel tanımını aşan anlamlar yüklenmesine önayak olmuştur.

Artık, eninde sonunda, düzenleyici tarih çerçevesi olarak Newton’un dünya makinesinin yerini alacak yeni bir dünya görüşü doğmak üzeredir; Entropi Yasası, tarihin gelecek döneminde hakim bir paradigma olarak söz sahibi olacaktır. Albert Einstein, bunun tüm bilimin temeli olduğunu; Sir Arthur Eddington ise tüm evrenin en üstün metafizik yasası olduğunu belirtir.

Fakat ilginç bir şekilde bu kadar kesin bir yasa olan entropi, aslında olasılıkçı bir yasadır. Isının tek yönlü akışı gibi moleküllerin dağılmasına (diffusion) yönelik hareketlerde, her bir molekülün hareketini hesap etmek imkânsızdır. Söz konusu olan katrilyonlarca molekülden çok daha fazlasıdır, bu moleküllerin birbirleriyle çarpışmaları gibi etkenleri, her bir molekül için hesap etmek mümkün değildir. Fakat söz konusu olan o kadar çok moleküldür ki, dağılmaya bağlı olasılıkçı entropi kanunları hep güvenilir sonuç verir. Dünyadaki hava moleküllerini ele alalım, aslında çok düşük bir olasılık olarak, dünyadaki hava moleküllerinin Atlantik Okyanusu üzerinde toplanması ve tüm dünyanın havasız kalması olasılığı vardır; fakat bu olasılık imkânsız denecek kadar azdır ve korkulacak bir şey yoktur.

Bazıları itiraz olarak insanların yaptıkları makinelerin veya binaların düzensizlikten düzene geçiş olduğunu, ayrıca aldığımız bitkilerin varlığının da entropi yasası ile çeliştiğini söyleyebilir. Evrenin bir bölümünde oluşan düzenin bedeli, mutlaka başka bir bölümünde daha büyük çapta bir düzensizlik olarak ödenir. Örneğin bir binayı ele alalım. Binanın yapımı için kullanılan maddeler (demir, tahta, v. b) dünyanın hammadde kaynakları yok edilerek elde edilir, ayrıca binanın yapımı için belli miktarda bir enerji sarf edilir. Tam bir hesap yapıldığında yol açılan düzensizliğin miktarı her zaman düzenden fazladır. Canlıların hepsi çevrelerinden negatif entropi alarak yaşarlar. Biz bitkilerden veya bitkileri yiyen hayvanlardan negatif entropi alırız, bitkiler ise fotosentezle Güneş’ten negatif entropi alarak yaşarlar. Bu yüzden Bertrand Russell, her canlı varlığın çevresinden kendisi ve nesilleri için mümkün olduğunca çok enerji alan bir çeşit emperyalist olduğunu söylemiştir.

Bir insanı bir yıl beslemek için 300 alabalık gerektiğini varsayalım; bu balıklar ise 1000 ton ot tüketerek yaşayan 27 milyon çekirge tüketen 90. 000 kurbağayı yemeleri (negatif entropi almaları) sayesinde varlıklarını sürdürürler. Bir bitki, havadan karbondioksit molekülü, topraktan su alarak ve Güneş ışınlarını kullanarak basit moleküllerden karmaşık moleküller yapar; basit moleküllerden karmaşık moleküller yapmak entropi azalması anlamına gelir, fakat yine de entropi yasası ihlal edilmemiştir. Bitkiler de diğer canlılar gibi “açık sistemler”dir ve kendi düzenlerinin bedeli olarak çevrede daha çok düzensizlik oluştururlar. Güneş’in sürekli artan entropisine ve toprağın bozulan düzenine karşı, bitkilerdeki negatif entropi artışı çok azdır. Yapılan hesaplar canlıların, makinelerin ve tüm düzenli yapıların düşen entropilerinin bedelinin sistemin bütününde daha çok entropi artışı olarak ödendiğini ve termodinamiğin ikinci yasasının hiç bir şekilde ihlal edilmediğini göstermektedir.

19. yüzyıla Newton fiziğinin hâkimiyeti altında girildi. Bu fiziğin yasalarında mutlak determinizm, mutlak uzay ve zaman ile zamanda tersinirlik vardı. Mutlak deterministik matematiksel yasalar sayesinde kırk yıl sonraki olacak veya elli yıl önceki olmuş Güneş tutulmalarının zamanını tam olarak tespit etmek mümkündü. Uzay ve zaman birbirlerinden ve hareket halindeki gök cisimlerinden etkilenmeyen mutlak varlıklar olarak algılanıyorlardı. Yokuşu çıkan inebilirdi, ileriye doğru giden cisimler geriye dönebilirdi ve sağa doğru hareket eden sarkaç sola da gidebilirdi; tüm bu tersinir süreçler fiziğin hareket yasaları ihlal edilmeden gerçekleşiyordu.

Einstein fiziğinde mutlak olan ışığın hızıdır ve bu fizik de, Newton yasaları kadar deterministtir. Fakat termodinamik yasalar üzerindeki ittifakın kuantum kuramı üzerinde gerçekleşmediğini hatırlamalıyız.

Entropi ile ilgili diğer önemli bir yanılgı ise entropideki artışın evrenin genişlemesine bağlanmasıdır. Entropiyi sadece gazların dağılımı şeklinde düşünmek, çekim gücünün toplayıcı etkisinin entropiyi düşürdüğü yanılgısına sebep olmuştur. Gazların zamanla geniş bir alana dağılmasının entropi artışı olması gibi, zaman sürecinin sonunda oluşan karadelikler de yüksek bir entropi düzeyine karşılık gelirler. Eğer evrende yerçekimi bir gün galip gelir ve evren Büyük Çatırtı’ya (Big Crunch) doğru kapanışa geçerek büzülmeye başlarsa da entropinin artışı devam edecektir. Evren eğer bir kapanışa geçerse de; bu kapanış, evrenin genişlemesinin simetriği olamaz ve evren açılışından daha hızlı çöker.

Sonuçta evrende dört tane birbirine indirgenemeyecek tek yönlü işleyen sürecin olduğu kanaatindeyiz. Bunlardan birincisi evrenin genişlemesi, ikincisi entropinin artışı, üçüncüsü uzay-zamanı ve dördüncüsü zihne bağlı zamandır. Entropi artışı, uzay-zamanına veya zihne bağlı zamana indirgenemez. Belki de en tartışmalı konu uzay-zamanının zihinsel zamana indirgenip indirgenmeyeceğine dair olacaktır. Einstein’ın fiziği, zamanı, mutlaklık kategorisinden indirmiştir. Einstein zamanın yanılsama olduğundan şüphe etse de -hayatının sonuna doğru bu görüşünü değiştirdiği söylenir. “Zaman okunu yaratan biz değiliz; tam tersine, biz onun çocuklarıyız”

Zamanın zihinde apriori olarak var olduğunu göstermesi, uzay-zamanının zihinsel-zamana indirgeneceğini göstermez. Bunların birbirine tamamen özdeş olmadığıdır, yoksa zihinsel zamanla uzay-zaman elbette ki ilişkilidir ve bunlar birbirinden bağımsız ele alınamaz. Entropi yasası, evrensel oluşumlarda tersinemezliğin/zamanın/sürecin önemini göstermiş, zamanın ontolojik yapısıyla ilgili felsefi tartışmalar açısından da önemli olmuştur.

“Kötülük sorunu” ve zamanın akışı ile artan entropi arasında bir ilişki aramak veya “özgür irade” hakkında yapılacak tartışmalar açısından zamanın gerçekliğini göz önünde bulundurmak önemli olabilir.

Evrenin Sonu Ve Entropi: Tek yanlı süreçler ölümün habercisidir ve evrende sürekli düzensizliğe doğru bir gidiş vardır. Fizikte, entropinin artışı olarak ifade edilen bu süreç sonsuza dek devam edemez. Isı tek yönlü olarak sıcaktan soğuğa durmadan akar ve sonunda her yerde aynı sıcaklığa erişilince hareket duracaktır. Evrenin bu şekildeki sonu “ısı ölümü” (heath death) veya “termodinamik denge” (thermodynamic equilibrium) olarak isimlendirilir.

Kindi, alemdeki cisimlerin sınırlılığından evrenin sonlu genişliğine, evrenin sonlu genişliğinden zamandaki sonluluğuna geçiş yapan, v. b. argümanlar ileri sürmüştür. Fakat doğa bilimleri alanında evrenin sonunun kaçınılmaz olduğu ilk olarak 19. yüzyılda entropi yasası ile anlaşıldı. 16. yüzyıla dek hakim olan Aristoteles-Batlamyus sistemine göre yıldızlar hiç tükenmeyen bir yakıt ile varlıklarını sonsuza dek sürdüreceklerdi. Üstelik 19. yüzyılın ilk yarısında formüle edilen termodinamiğin birinci yasası; enerjinin, değiştirdiği formlara karşın, toplamının hep sabit kaldığını söylediğinden, evrenin sonsuza dek var olacağının bir delili olarak kullanılabilirdi. Böylesi bir fikir ortamında entropi yasasının, sabit enerjinin sürekli daha kullanılmaz bir yapıya doğru evrildiğini söylemesi, evrenin bir sonu olmasını gerektirdiğinden bilim dünyasında ve felsefecilerde şok etkisi oluşturdu. Bertrand Russell, …Çağlarca sarf edilmiş tüm emekler, tüm özveriler, tüm parlak fikirler, insanoğlunun tüm parlak dehası, Güneş sisteminin ölümüyle yok olmaya mahkûm ve insanoğlunun başarılarının hepsinin evrenin yıkıntıları içine gömülmesi kaçınılmaz.

Bu evrende eserler veya nam bırakarak ölümsüzleşme arzusunda olanlar için entropi sevimsiz bir fizik yasası olmuştur. Evrenin bir “ısı ölümü” ile son bularak yok olmasının, sadece modern felsefe için sorun olduğu, William Inge “Modern felsefe, termodinamiğin ikinci kanunu altında enkaza dönmüştür; Entropi yasası ile ortaya çıkan sonuç, teizmin ontolojisi ve kozmolojisi ile uyumludur.

Evrenin sürekli genişlemesi, evrenin iki senaryodan biriyle son bulması gerektiğini gösterir; bunlardan birincisine göre evren, hiç durmadan genişleyecek ve Büyük Donma (Big Chill) denen “soğuk ölüm” ile son bulacaktır, diğerine göre ise sonunda çekim gücü galip gelecek ve kapanışa geçen evren, Büyük Çöküş’ü (Big Crunch) yaşayarak bir tekillikte son bulacaktır. Evrenin bu iki senaryodan hangisi ile sona ereceği evrendeki maddenin kritik yoğunluktan (bu kritik yoğunluğa Omega denir) fazla olup olmaması ile alakalıdır ve bu, hala tartışma konusudur. Uzaydaki yıldızların oluşumunu sağlayan gaz stoklarının yıldızların yeniden oluşumunu mümkün kılamayacak şekilde bir gün biteceğinin anlaşılması da sonun kaçınılmaz olduğunu gösteren birçok delilden biridir.

Evrenin Başı Ve Entropi : Bilim adamları entropinin, daha çok evrenin sonunu gerektirdiği konusuna yoğunlaşmışlar, fakat evrenin bir başlangıcı olduğunu gerektirdiği üzerinde yeteri kadar durmamışlardır. Tanrı’nın varlığını inkâr etmek isteyenler için ise, evrenin ezeliliğini kabul etmek ve tanrısal vasıfları evrene yüklemek tek alternatifti. Bu öyle bir yasadır ki, teist-ateist hemen hemen bütün bilim adamlarının üzerinde uzlaştığı ve evrenin en temel yasası olarak görülen bir yasadır. İslam, kelam ve felsefe tarihinde “hudus” delili olarak da bilinen bu delili şu şekilde gösterebiliriz:

1- Her başlangıcı olanın bir sebebe ihtiyacı vardır. 2- Evrenin bir başlangıcı vardır. 3-  O halde evrenin kendi dışında bir sebebi vardır.

Kozmolojik delil, İslam kelam ve felsefecileri tarafından “imkan delili” şeklinde de ifade edilmiştir. Önceden bulunmayıp da sonradan var olan her varlık mümkün varlıktır.

1-  Bir varlık ya zorunlu varlıktır, ya da mümkün varlıktır. 2-  Her mümkün varlık zorunlu bir varlığa gereksinim duyar. Sonradan var olan (madde veya zihnin bir projeksiyonu olarak) varlık  zorunlu varlık olamaz. 3-  Ya Tanrı, ya da evren zorunlu varlıktır. 4- Evrenin bir başlangıcı vardır. 5- Demek ki (2 ve 4’e göre) evren mümkün varlıktır. 6-  Demek ki (1, 3 ve 5’e göre) Tanrı zorunlu varlıktır.

1920’li yıllarda ortaya konan Big Bang (Büyük Patlama) teorisi ile evrenin bir başlangıcı olduğu fikri yeni bilimsel destek elde etti. 1922 yılında Alexander Freidmann, Einstein’ın formüllerinden yola çıkarak, evrenin genişlemesi gerektiğini ortaya koydu. Aynı dönemde Friedmann’dan bağımsız olarak kozmolog ve rahip Georges Lemaitre de aynı formüllere dayanarak, evrenin genişleyen dinamik bir yapıda olduğunu keşfetti. Genişleyen evren, geçmişe doğru küçülüp tek noktaya ulaşıyordu. Böylece Lemaitre, Tanrı’nın “en eski atom” (primeval atom) olarak yarattığı ve bu atomdan bütün evreni genişleterek oluşturduğu evren modelini ilk ortaya koyan kişi oldu. 1965 yılında Big Bang’in evren modelini destekleyen, evrenin erken dönemlerinden kalan “kozmik fon radyasyonu”; evrendeki hidrojenin-helyuma oranı,

Evrendeki entropinin miktarını göstermekte kullanılan ölçüt; fotonların (ışığın en küçük birimleri) sayısını, baryonların (atomun proton, nötron parçacıkları) sayısına bölmektir. Artan entropinin hükmünden Açılıp-Kapanan (Oscillating) evren modeli de kurtulamaz.

Entropi yasası, sadece ateist beklentilerle zıt bir evren tablosu çizmekle kalmamış, panteist evren ile de uyuşmayan bir tablo sunmuştur. Bunu Whittaker şöyle açıklamaktadır: “Evrenin zaman içinde yaratıldığının ve sonunda ölümünün kaçınılmaz olduğunun bilgisi, metafizik ve teoloji açısından büyük öneme sahiptir; öyleki bu, Tanrı’nın doğa olmadığını ve doğanın da Tanrı olmadığını gösterir. Böylece biz, Yaratıcı ile yaratışı özdeşleştiren, Tanrı’nın maddi dünyanın evriminde veya maddi dünyada açığa çıkmakla varlık bulduğunu söyleyen tüm panteizm formlarını reddederiz. Tanrı maddi dünyayla bağımlı olsaydı, Tanrı’nın, bir doğum ve yok olma süreci de olması gerekirdi… İnsan ırkının ve tüm canlıların bu evrendeki sonunun kaçınılmaz olduğu, merkezi  fikri ilerleme olan birçok görüş açısından yıkıcıdır…”

Tasarım Delili Ve Entropi : Tarih boyunca Tanrı’nın varlığının rasyonel delillerle kanıtlanmasında kullanılan en yaygın delil “tasarım delili” (teleolojik delil) olmuştur. Bu delili kullananlar doğadaki düzen ve/veya amaçlılıktan yola çıkarak, Tanrı’nın varlığını rasyonel veriler eşliğinde temellendirmeye çalışırlar. Bu delilin birçok farklı formülasyonu olmuş; kimi zaman inayet, kimi zaman amaçlılık, kimi zaman düzen ön plana çıkartılmıştır. Bu delile yönelik eleştiriler arasında en ünlüleri Hume’un ve Kant’ınkilerdir. Hume, doğada gözlemlenen olgular ile insan yapım ve becerisi işler arasında analoji kurulamayacağını söyleyerek eleştirilerini yöneltmiştir.

19. yüzyılda William Paley’inki gibi saat ve ustası ile evren ve Tanrı arasında kurulan analojiye dayanan tasarım kanıtı formülasyonlarına karşı Hume ve Kant’ın itirazları (Darwin Teorisi ile birleştirilerek) yöneltilmiştir. Entropi yasasının, evrendeki düzensizliğin sürekli arttığını söylediğini biliyoruz. Bunun mantıki sonucu, zamanda geriye gittikçe entropinin düşmesi ve evrenin başlangıcındaki entropinin en düşük seviyesine ulaşmasıdır. Şu anda evrendeki yaklaşık 10⁸⁸ olan entropi miktarı, evren eğer Büyük Çöküş ile çökerse 10¹²³’e çıkacaktır.

Tasarım delilinin verilerinin üçe ayrılarak incelenmesinin faydalı olacağı kanaatindeyiz.

1-  Doğa Yasalarının Tasarımından Tasarım Deliline Ulaşmak: Buna göre maddeye içkin olan doğa yasaları ayarlanmıştır. Çekim gücü yasası, hareket yasaları gibi fiziksel yasaların ve elektromanyetik, güçlü nükleer, zayıf nükleer kuvvetler gibi maddenin yapısını oluşturan kuvvetlerin tasarımı bu şıkkın konusudur. Entropinin bir yasa olarak varlığının gerekliliği bu şıkkın konusudur.

2- Fiziki Dünyanın Tasarımından Tasarım Deliline Ulaşmak: mevcut fiziksel yasalar çerçevesinde oluşması mümkün birçok durumdan, tasarımlara ve canlılığa olanak tanıyan düşük olasılıkların seçimine vurgu yapmasıdır.

3- Canlılar Dünyasındaki Tasarımdan Tasarım Deliline Ulaşmak: Yüz binlerce çeşidiyle canlılar dünyası tasarım kanıtı için en zengin malzeme kaynağıdır. Yunus balığının solar sistemi, karıncaların iş bölümü, kuşların kanadı, insanların bedensel özellikleri bu şıkkın konusudur. Canlıların vücudunda entropiye uygun olarak işleyen ve entropinin bozucu eğilimine rağmen canlılığı sürdürmeye yarayan tasarımlar, bu şık çerçevesinde mütalaa edilmelidir.

Mucizeler Ve Entropi:  Mucizenin, doğa yasalarının ihlal edilmesi anlamını taşıyıp taşımadığıdır. Ateistlerin birçoğunun, dinin bilime aykırı olduğunu savunurken en çok ileri sürdükleri görüşlerinden biri, dinin mucizeyi savunması olmuştur.

Tanrı’nın yasaları (Sünnetullah), doğa yasalarını da içeren daha geniş anlamda anlaşılmalıdır. Buna göre, bir peygamber aracılığıyla mucize gösterildiğinde doğa yasalarının askıya alınması, Tanrı’nın yasalarının bir parçasıdır. Bu anlayış, mekanist kurallarla çalışan bir makinenin, bazen durdurulup bakımının yapılması gibi bir istisnanın gerekliliğini, mucizelerin gösterilmesi için de kabul eder.

Rasgele atılan bin zarın altı gelme olasılığı çok düşüktür, ama zarları bilinçli bir şekilde altı olarak koyabilen biri için düşük olasılıklar bağlayıcı değildir. Teizm, Tanrı’yı evrenin yaratıcısı, bilimsel kanunların koyucusu ve koruyucusu olarak görür. Bu anlayışa sahip biri, bilimsel oluşumların olasılıklarının belirleyicisi olarak Tanrı’yı görüp mucizeleri açıklayabilir.

Doğa bilimlerindeki gelişmelerle ortaya çıkan evren tablosunun, düşük olasılıklar olarak mucizeleri içinde barındırdığını ve böylesi bir mucize anlayışının, mucizelere karşı getirilen “doğa yasalarına aykırı olma” itirazını geçersiz kılacağını göstermek istiyoruz.

Sonuçta, olasılıkçı yasalarla işleyen bir evrende doğa yasalarına uygun Tanrısal müdahale “olasılıklardan belli olasılığın seçilimi” ile temellendirilebilecekken; belirsizliklerin olduğu bir evrende Tanrısal müdahale “belirsizliğin belirlenmesi” ile açıklanmaya çalışılabilir. 1960’lı yıllarda, evrenin bir köşesindeki girdilerde çok küçük farkların oluşturulmasının, çıktılarda ne kadar büyük farklar oluşturabileceğinin farkına varıldı. Bu durum genelde “kelebek etkisi” olarak bilinir, buna göre İstanbul’daki bir kelebeğin kanat çırpışları, Los Angeles’ta kasırga oluşturabilir. Bu da mikro seviyedeki çok küçük müdahalelerin bile ne kadar büyük önem taşıdığını; çok küçük olasılıkların seçimi veya belirsizliklerin belirlenmesi ile evrende ne kadar geniş bir müdahalenin imkanı olduğunu gösterir.

Entropi yasası determinist ve olasılıkçı bir yapıda işleyen evreni gösterir ve Heisenbergçi kuantum yorumunun indeterminist evren iddiasına sahip değildir. (Caner Taslaman)
http://www.canertaslaman.com/entropi/