Olanaksızlık: Bilimin Sınırları ve Sınırların Bilimi

Impossibility: The Limits of Science and The Science of Limits

Birinci Basım, Mayıs 2002
Sabancı Üniversitesi Yayınları
975-8362-16-X
  Önsöz 1
I. Olanaksızlık Sanatı 5
  Negatif düşünmenin gücü 7
  Yüzler ve oyunlar hakkında 9
  Her şeye muktedir olanlar 16
  Paradoks 22
  Görsel paradoks 22
  Dilsel paradoks 30
  Kesinliğin sınırları 33
  Kozmik bir hız sınırı 37
  Özet 39
II. Ilerleme Umudu 41
  Gökkuşağının ötesi 43
  Telegraph Avenue yoluyla Polinezya'ya yolculuk 48
  Ilerleme ve önyargi 56
  Sınırsız bilgi ukalâlığı 62
  Negativizm 66
  Olanaksız hakkında bazı 19. yüzyıl düşünceleri 71
  Özet 81
III. Geleceğe Dönüş 89
  Bilimin sınırlarından ne kastediyoruz? 85
  Olanaklı gelecekler 87
  Karmakarışıklık 96
  Seçici ve mutlak sınırlar 100
  2İnşacılar mı yoksa cerrahlar mı olacağız? 102
  Vadeli işlemler pazarı 104
  Yapılacak daha kaç keşif var? 118
  Özet 119
IV. Insan Olmak 121
  Akıl ne işe yarar? 123
  Sözcüklere güvenmek 131
  Çagdas sanat ve bir kültürün ölüümü 134
  Karmaşıklık maçı: Olası-değil Dağı'na tırmanma 137
  Izlenebilir olmama 142
  Öncü ruh 151
  Çesitliligin sonu 153
  Bilim her zaman kendi sonunu hazırlar mı? 156
  Ölüm ve bilimin ölümü 158
  Sınırların psikolojisi 160
  Özet 162
V. Teknolojik Sınırlar 165
  Evren ekonomik bakımdan tutarlı mı? 167
  Neden bu konumdayız? 169
  Büyüklüğün bazı sonuçları 172
  Doğa kuvvetleri 175
  Doğa kuvvetleri 175
  Evreni manipüle etmek 180
  Kritik durum: Kum bilmecesi 193
  Seytanlar: Maliyeti hesaba katmak 198
  Iki gecelik tipi 204
  Teknolojik ilerleme kaçınılmaz mıdır veya herzaman arzu edilir mi? - bir masal 175
  Özet 213
VI. Kozmolojik Sınırlar 215
  Son ufuk 217
  Enflasyon-bunca yıl sonra hâlâ çılgın 228
  Kaotik enflasyon 235
  Evren açık mı yoksa kapalı mı? 237
  Sonu olmayan enflasyon 238
  Evrenlerde doğal seçim 242
  Topoloji 244
  Evrenin bir başlangıcı var mıydı? 247
  Çiplak tekillikler: En son hudud 252
  Boyutlar 255
  Simetri-kırma 257
  Özet 261
VII. Derin Sınırlar 263
  Gerçeklikteki örüntüler 265
  Paradokslar 271
  Tutarlılık 274
  Zaman yolculuğu: Evren tarihçiler için güvenli mi? 276
  Eksiksizlik 288
  Olanaksız yapılar 293
  Mecazi olanaksızlıklar 298
  Özet 299
VIII. Olanaksızlık ve Biz 301
  Gödel Teoremi ve fizik 303
  Gödel, fiziği engelliyor mu? 307
  Gödel, mantık ve insan aklı 319
  Özgür irade problemi 322
  Tepki oyunu 327
  Canlanan matematik 329
  Daha değişik türden bir olanaksızlık 331
  Arrow Olanaksızlık Teoremi 336
  Özet 341
IX. Olanaksızlık: Değerlendirme 343
  Olanı olmayanla anlatmak 345
Notlar 351
Dizin 220

Önsöz kitabin en önemli bölümüdür.

Eleştirmenler bile okurlar onu.

Philip Guedalla

Olanaksızlıkla hem bilimciler hem de filozoflar ilgilenirler. Bilimciler, olanaksız olduğuna inanılan şeylerin gerçekte tümüyle olanaklı olduğunu göstermekten hoşlanırlar. Filozoflar ise tam tersine, genellikle akla çok yakın görünen şeylerin gerçekte olanaksız olduğunu göstermeye yatkındırlar.

Doğanın güvenilir "yasalarla" yönetildiğine ilişkin tartışma ötesi kanıtlar bizim olanaklı ile olanaksızı ayırdetmemize izin verir. Yalnızca, olanaklı ile olanaksız arasında bir ayırım olduğuna inanan kültürler bilimsel ilerlemeye elverişli doğal ortamı sağlamışlardır. Ne var ki, "olanaksızlık" sadece bilim hakkında söz konusu değildir. Önümüzdeki sayfalarda sanat, edebiyat, politika, ilahiyat ve mantık alanlarındaki olanaksızlıkların insan aklını beklenmeyen adımlar atmaya teşvik ettiği durumlardan bazılarını ele alacağız. Bu da bize olanaksızlık kavramının, gerçek olanın doğasına ve içeriğine nasıl ışık tuttuğunu gösterecektir.

Olanaksızlık düşüncesi çok kişinin aklında alarm zillerini çaldırır. Evrenin insan tarafından anlaşılmasında ya da bilimsel ilerlemenin kapsamında sınırlar olabileceği yolundaki herhangi bir olasılık, bazı kişiler için, bilimsel girişime olan güveni baltalayan tehlikeli bir işarettir. Bilinmeyenin sınırsızca araştırılmasının tehlikelerinden korktukları ve amaçlarından kuşku duydukları için bilimin sınırlı olabileceği yolundaki düşünceye heyecanla sarılan kişiler de, aynı ölçüde önyargılıdırlar.

Her yüzyılın sonunda, bilimde bir genel değerlendirme yapıldığı görülüyor. Aşağıda göreceğiniz gibi, geçen yüzyılın sonunda, bilimin sınırları konusu çok canlıydı; asla çözülemeyecek problemler bulma girişimleri oldu. Bu problemler ilgiyle okunabilir. ancak yüzyıl sonra insanlar, bugün bizim ilgilendiğimiz şeyler hakkında acaba ne düşünecekler? 20. yüzyılın sonuna yaklaşırken, geriye baktığımızda, ilerleme dolu olağanüstü bir yüzyıl ve olağanüstü özelliklere sahip bir bilimsel ilerleme görüyoruz. Birçok araştırma alanında bir yeni yaklaşım ortaya çıkmış; bu sayede de bilimsel teori, isabetli öngörülerde bulunmada nicelik ve nitelik bakımından öylesine başarılı olmuştur ki, uygulayacılar sona erişilip erişilmediğini teorilerinin kendi alanlarına giren herşeyi açıklayıp açıklayamayacağını sorgulamaya başlamışlardır. Ancak daha sonra beklenmedik bir şey olur: Teori, öngörüde bulunamayacağını öngörmüştür. Bu, kapsadığı alanın sınırlaması değil, teorinin kendi kendini sınırlamasıdır. Bu sonuç çarpıcı biçimde o denli tekrarlanıyor ki, bilimsel teorilerin gelişmişliğinin 'kendini sınırlama özelliği' ile saptanabileceği akla geliyor. Bu sınırlar sadece teorilerin yetersiz, uygunsuz ve düşük hassasiyette olmalarının bir sonucu olarak ortaya çıkmıyor; bilginin doğası ve evrenin kendi içinden araştırmanın sonuçları hakkında da bize derin birşeyler anlatıyorlar.

bilimin sınırları ve sınırların bilimi üzerindeki çalışmalarımız bizi, uygulamadaki maliyet, hesaplanabilirlik ve karmaşıklık gibi sınırlardan alıp; doğanın büyüklük, yaş ve karmaşıklık görünümünün tam ortasındaki konumumuzda bilebileceğimiz şeylere getirilen kısıtlamalara götürecektir. Olası teknik geleceğimiz konusunda spekülasyonlar yapacağız: Doğanın büyük, küçük ve karmaşık bölgelerinde doğayı manipüle etme olanaklarını tayfta, şimdiki yeteneklerimizin konumunu saptayacağız. Ancak karşılaştığımız sınırlar sadece pratik gerekçelerden kaynaklanmıyor. İnsan olmamızın getirdiği kısıtlamalar da var olabilir. İnsan beyni, bilim hatırda tutularak geliştirilmiş değildir. bilimsel seziler de, sanatsal duyularımız gibi, uzak geçmişlerde karşılaştıkları, çevre koşulları ile daha iyi uyum sağladıkları için varlıklarını sürdürmüş bir takım niteliklerin yan ürünleridir. Bu belirsiz kökenler, belki de bizim evreni anlama arayışlarımıda bazı şeylerden vazgeçmemize yol açacaktır.

Daha sonra, olanaklı bilgi konusunu ele alacağız. Evrenin başlangıcı, sonu ve yapısı hakkındaki önemli kozmolojik soruların çoğunun yanıtlanabilir olmadığını göreceğiz. Evren hakkındaki çağdaş görüşler, astronomlar tarafından güvenle açıklanmaktadır. Ancak bu açıklamalar öyle basitleştirilmiştir ki, evrenin sonlu ya da sonsuz açık ya da kapalı, sonlu süreli ya da sonsuz süreli olup olmadığını bilmemizin neden mümkün olmadığı konusu hep karanlıkta kalmıştır. Son olarak da, Gödel'in matematiğin sınırlamaları hakkındaki ünlü teoremlerinin gizemi üstünde duracağız. Doğru ya da yanlış oldukları asla saptanamayacak aritmetik ifadelerin varlığını kaçınılmaz olduğunu biliyoruz. Bunun gerçek anlamı nedir? Bu teoremin gerisinde yatan giz nedir? Biim bakımından etkileri nelerdir? Bu, hiçbir zaman yanıtlayamayacağımız bilimsel sorular anlamına mı gelir? Yanıtların beklenmedik olduklarını ve bizi, doğadaki tutarsızılığı, zaman yolculuğu paradokslarını, özgür iradenin doğasını ve aklı işleyişini ele almaya yönettiklerini göreceğiz. Daha sonra da bireysel seçimlerden ortak seçimlere geçmeye çalışmanın bazı tuhaf sonuçlarını araştıracağız. Bu bir uygulama sonucu ya sa birbiriyle yarışan seçenekler karşısında aklın bir karar alması sonucu olsa da bütün karmaşık sistemler üzerinde yankıları olabilecek derin bir olanaksızlıkla karşı karşıya olduğumuzu göreceğiz.

Burada, bu temel sınırların acayip dünyasında, bazı özgünlüklerin açıkça görülebilmesine izin verecek ölçüde karmaşık olan dünyaların açık-sonlu olmaları gerektiğini, bunun da tek bir mantıksal sistemin sınırları iöinde kalmaya karşı olduğunu öğreniyoruz. Bilincin ortaya çıkmasına yetecek ölçüde karmaşık olan evrenler, kendileri hakkında kendi içlerinden bilinebilecek şeylere sınırlamalar koyarlar.

Yolculuğumuzun sonunda, okuyucunun olanaksızlık konusunda ilk bakışta görülenden çok daha fazlası olduğunu anlayacağını umarım. Bunun, olup biteni anlamadaki katkısı hiç de olumsuz değildir. hatta bilinmesi, yapılması, görülmesi olanaksız olan şeylerin, giderek evrenin olanaklı olanlardan daha açık, daha tam ve daha kesin olarak tanımladığını yavaş yavaş anlayacağımıza inanıyorum.

Bu kitap, ne yazık ki tamamlandığını görecek kadar yaşamayan, Roger Tayler'ın anısına adanmıştır. Sussex'deki meslektaşlarına, İngiltere'deki ve tüm dünyadaki gök bilimcilere verdiği özverili hizmetler, ona, bu bilim insanlarının saygı, hayranlık ve dostluğunu kazandırmıştı. yokluğu derinde hissedilmektedir.

Bana düşünceleri ve öğütleriyle yardım eden, ya da resimler ve referanslar sağlayan birçok kişiye, özellikle David Bailin, Per Bak, Margaret Boden, Michael Burt, Bernard Carr, John Casti, Greg Chaitin, John Conway, Norman Dombey, George Ellis, Mike Hardiman, Susan Harrison, Jim Hartle, Piet Hut, Janna Levin, Andrew Liddle, Seth Lloyd, Harold Morowitz, David Pringle, Martin Rees, Nicholas Rescher, Mark Ridley, David Ruelle, John Maynard Smith, Lee Smolin, Debbie Sutcliffe, Karl Svozil, Frank Tipler, Joseph Traub ve Wes Williams'a teşekkürlerimi sunarım. Eşim, birçok pratik yoldan bana yardım etti ve evin kâğıt yığınlarıyla dolmasını şaşılacak bir hoşgörüyle kabul etti; çocuklarımız David, Roger ve Louise için ise bu kitap, telefonun sınırsız kullanımının gerçekten temel limitleri olabileceği endişesine yol açtı.

J.D.B.

Brighton

Kasım 1997

Bilinmesi olanaksız şeyler varmı? Varsa neler?..

Insanin akli, bilgisi, bilinci sinirli mi? Niçin ve nereye kadar?.. En büyük başarı öykümüz olan bilimin sınırı olabilir mi? Sınır nedir?.. Bilimin sınırlarını dayatan, evrenin karmaşıklığı ve gelişmenin maliyeti mi? Yoksa, evrim yeterince donatamadı mı insan aklını?.. Bilgi kendi sınırlarını dayatıyor olabilir mi? Bunun özgür irade ve bilinçle bağlantısı ne?..

Barrow, bilginin sınır boylarında geziniyor... Olanaksızlığın, düşüncelerimizi nasıl belirlediğini araştırıyor... 'Âlim-i mutlak' hakkındaki teolojik spekülasyonlardan, gerçeküstücülüğün olanaksız figürlerine; Gödel'in ünlü teoreminin bilimdeki izdüşümlerinde, zaman yolculuğuna uzaniyor...