Modern Fizik ve Doğadaki Simetri Sanatı
İnsan ruhu, düzenden ve estetikten zevk alacak şekilde yaratılmıştır. İçinde yaşadığımız gezegenimiz de, insanın yaratılışına en uygun ve ruhuna en çok hitap edecek şekildedir.
Etrafımıza baktığımızda, gördüğümüz her görüntü ruhumuza çok büyük bir zevk verir.
Bir ağacın yapraklarına bakmaktan, gökyüzünü izlemekten, denizdeki dalgaları seyretmekten çok büyük keyif alırız.
Baktığımız hiçbir yerde, gözümüzü rahatsız edecek bir görüntüyle karşılaşmayız. Alacalı bulacalı, rengi ya da şekli belli olmayan hiçbir şekil yoktur. Her yer renklerle dolu olmasına karşın, muazzam bir çeşitlilik ve estetik hakimdir.
Dikkatli bir göz, açık bir şuur ile bakanlar için evrenin her yeri Yaratılış delilleri ile doludur.
Doğadaki simetri sanatı, bu yaratılış delillerinin en görkemlilerinden biridir.
Simetrik bir yapı inşa etmek, çok büyük uğraş ve emek ister. Mimarlar, tasarımı üzerinde günlerce çalışır. En küçük hesaplamalar santim santim ölçülür ve ayarlanır. Son derece hassas ölçümler yapılır ve ortaya bir plan çıkar. Bu planı, üç boyutlu gerçek haline dönüştürebilmek için işçiler harıl harıl çalışır. Büyük bir dikkat ve hassasiyet isteyen bu çalışma günler, haftalar, aylar hatta kimi zaman yıllar sürer.
Ve bu emeğin ardından, son derece estetik özelliklere sahip simetrik bir yapı ortaya çıkar.
Tek bir yapı için harcanan vakit ve emek düşünüldüğünde, Allah'ın Yaratması'nın ne denli eşsiz ve üstün olduğu çok daha iyi anlaşılır.
Doğada, inşa ettiğimiz yapılardan çok daha estetik bir simetri mevcuttur. Allah, doğadaki her canlının rengini ve şeklini, içindeki en küçük yapıtaşına kadar benzersiz bir simetri ile yaratmıştır.
Örneğin; kelebekler gerçek birer tasarım harikasıdır. Bir kelebeğin tam ortasına dikey bir ayna koyarsak; kelebeğin yansıyan görüntüsü ile kendisinin aynı olduğunu görürüz.
Güneşi merkezinden istediğimiz bir açıyla döndürdüğümüzde, yine aynı güneşle karşılaşırız.
Altıgen bir kar tanesini belli açılarla döndürdüğümüzde yine aynı desen karşımıza çıkar...
Bütün bunlar bizim doğada ve evrende gördüğümüz temel simetri örnekleridir.
Hayvanlardaki ayna simetrili desenler, çiçeklerdeki dönme simetrisi gibi örnekler, tüm canlılığın tek bir Yaratıcı'nın yaratmasıyla var olduğunun delilidir.
Bu simetriyi oluşturan sistemleri incelediğimizde, daha da hayranlık uyandırıcı bir durumla karşılaşırız.
Doğadaki tüm bu sanat ve ahenk, çok küçük atomların biraraya getirilmesi ile meydana gelmektedir. Ancak; aralarındaki mesafe çok uzak olan bu atomların, doğru konumlara getirilmesiyle düzgün bir şekil elde etmek mümkün olur.
Hücreler doğru zamanda doğru şekilde bölünmeli ve doğru proteinleri üretmelidirler ki, yaptıkları işin çok üzerindeki ölçeklerdeki sanat gözüksün. Şüphesiz bu, her şeyi gören ve bilen Allah'ın yaratmasıdır.
Böylesine benzersiz bir sanatın tesadüfler sonucu kendiliğinden meydana gelmesi beklenemez. Tesadüflerin ve atomların şuurları ya da gözleri yoktur. İnsanın ruhuna neyin hoş geleceğini bilip, ona zevk verecek bir görüntü elbette ki yaratamazlar.
Allah doğada simetrinin pek çok örneğini yaratmıştır. Kelebek kanatları, kar taneleri, insan ve hayvanın yüz ve vücudu, çiçeklerdeki desenler mükemmel simetrik yapılar barındırırlar. Bu simetrilerin ortaya çıkması bir mucizedir. Bu desenlerin meydana gelebilmesi için atom atom, molekül molekül hassas bir sanat işlenmiştir. Her bir atom ve molekül resmin doğru yerine yerleştirilmelidir. Bu da her bir canlı sisteminin bir bütün olarak yaratıldığını gösterir.
Doğada gördüğümüz eşsiz simetri örneklerinin modern fizikte çok temel bir özellik olduğunu biliyor muydunuz?
Pek çok doğa yasasında simetrinin varlığı bilim adamlarını hayrete düşürmüştür. Yasalardaki bu olağanüstü düzenin çok çeşitli örnekleri vardır. Nobel ödüllü fizikçi Leon M. Ledermann ve Christopher T. Hill evrendeki simetri ile ilgili şunları demiştir:
"Evrenin her köşesi simetrilerle doludur. Örneğin evrende her şeyin çevresinde döndüğü bir merkez yoktur. Evrendeki her nokta diğerleri için güzel bir "merkez" olabilir. Çok daha önemli olan bir başka durum da, fizik yasalarının uzayda nerede olduğunuza bağlı olmadığıdır. Buna ek olarak, fizik yasaları bir kişinin uzaydaki yöneliminden de bağımsızdır. Örneğin, bir deney düzeneğini uzayda farklı bir yöne çevirmek onun sonucunu değiştirmeyecektir. Daha önce de gördüğümüz gibi fizik yasaları zamanla da ilgili değildir. Zamanın da, tıpkı uzayda olduğu gibi tercih ettiği özel bir an yoktur." 1
Emmy Noether adlı bayan matematikçi, simetriyle ilgili 20. yüzyılın en önemli çalışmalarından birini hazırlamıştır. Bu çalışma, 20 ve 21. yüzyıl fiziğinde çok önemli bir yol gösterici olmuştur. Atom ve atomaltı fiziğinde kaydedilen gelişmeler mikroalemin simetri yasaları ile donatıldığını göstermiştir.
Enerjinin Korunumu Bir Simetri Yasasıdır
Enerjinin korunumu en temel fizik yasalarındandır. Bu yasa bir sistemin toplam enerjisinin zamanla değişmeyeceğini söyler. Fizikçiler enerjinin korunumu ilkesini daha detaylı incelediklerinde, bunun fizik yasalarının farklı zamanlarda değişmemesi ile ilgili olduğunu buldular. Gerçekten de bir saniye önce ile sonrası arasında fizik yasaları değişmez.
Atomlar, atomu oluşturan parçacıklar hepsi de mükemmel matematiksel yasalara uygun bir şekilde hareket eder. Onlarda tecelli eden düzeni ise biz fizik yasaları olarak algılarız.
Bu, mutlaka üzerinde düşünülmesi gereken bir konudur; çünkü tesadüfler düzenleri meydana getiremez. Tesadüfen meydana gelen sistemlerin, bir düzen ve istikrarla da devam etmesi söz konusu değildir. Muhakkak, bir yerde "tesadüfen" bozulacaktır.
Ancak, evrende olağanüstü güzellikte matematiksel bir yapı hakimdir. Bu mucizevi yapı ile ilgili Lederman ve Hill şunları söylemektedir:
"Aslında burada anlatmak istediğimiz asıl nokta, doğada şimdiye kadar gözlemlediğimiz tüm fenomenlerin derin bir matematiksel mantıkla örülü olduğudur. Görünüşe göre doğa matematiğin diliyle konuşmaktadır." 2
Unutulmamalıdır ki, doğada tecelli eden matematiksel sanat, taşın, toprağın, rüzgarın eseri değil; Allah'ın eseridir.
RESİM ALTI YAZISI: Değirmenlerde suyun hareket enerjisi kullanılabilir mekanik enerjiye çevrilir. Ancak bir sistemdeki toplam enerji, öncesi ve sonrasında aynıdır. Buna enerjinin korunumu ilkesi denir. Fizikçiler enerjinin korunumunun fizik yasalarının zamanla değişmemesi ile ilgili olduğunu bulmuşlardır. 3
Momentumun Korunumu Bir Simetri Yasasıdır
Klasik fiziğin temel yasalarından biri de "momentumun korunumu" adlı yasadır. Bu yasa, birbirleriyle etkileşim halinde olan cisimlerin kütle ve hız çarpımları toplamlarının, etkileşimden önce ve sonra aynı olduğunu belirtir.
Pek çok sahada geniş kullanım alanı olan bu ifade bilim adamlarının yaşamını kolaylaştırır. Bu yasadan yola çıkarak yapılan hesaplar sistemlerin çalışması ve olası neticeleri hakkında bize fikir verir.
Ancak bu yasanın da varlığı şaşırtıcıdır. Çünkü fizikçiler farklı yerlerde, aynı fiziksel yasaların geçerli olmasının momentumun korunumu yasasıyla yakından ilişkili olduğunu buldular. 4 Normal şartlar altında, farklı yerlerde aynı fiziksel yasaların olması zorunluluğu yoktur. Ancak böyle olmasının, tıpkı simetrik desenlerde olduğu gibi güzel neticeleri vardır.
Top atışı sırasında ağır kütle de bir nebze olsun geriye doğru gider. Bu momentumun korunumu yasasının tipik bir örneğidir. Farklı hızlarda ve kütlelerde hareket eden cisimlerin kütle hız çarpımları korunur. Fizikçiler bu yasanın da bir simetri yasası olduğunu bulmuşlardır. Fizik yasalarının farklı yerlerde aynı çalışması neticesinde ise; biz böyle bir yasa varmış gibi hissederiz.
Açısal Momentumun Korunumu, Bir Simetri Yasasıdır
Buz pistinde dönen bi patenci, güneşin etrafında dönen gezegenimiz, kendi etrafında dönen bir topaç ... Bütün dönen cisimlerle ilgili yaratılmış bir kanun vardır. Bu, dönen cisimlerin açısal momentlerinin korunumu yasasıdır.
Örneğin dünyamız güneşin etrafında tam olarak çember şeklinde bir yörüngede hareket etmez. Aslında çemberin tepesinden bastırılmış bir şekle benzeyen elips şeklinde bir yörünge izler. Buna göre dünyamız bazen güneşe yakın hareket ederken bazen de uzak hareket eder. Ancak dönüş hızı, yakınken fazla uzak iken azdır. Bu sayede açısal moment adlı "fiziksel büyüklük" korunmuş olur.
Aynı şekilde kendi etrafında dönen patenciler dönüş eksenine yanaşan bir şekilde vücutlarının şekillerini değiştirdiklerinde giderek hızlanırlar.
Bir eksen etrafında dönerken, eksene doğru yanaştığınızda dönüş hızınız artar. Patenciler de bu tekniği kullanırlar. Buradaki sisteme açısal sistemin korunumu yasası denir. Fizikçiler bu ilginç sistemin farklı açılardaki yönelimlerimizde hep aynı yasalarla karşılaşmamız ile ilgili olduğunu buldular.
Bu, büyük bir mucizedir.
Çünkü etrafımızda ne yöne dönersek hep aynı fizik yasaları ile karşılaşmayabilirdik.
Ancak bunun böyle olması açısal momentumun korunumu adlı yasası ile karşılaşmamızı sağlar.
Dünyamızın yörüngesi üstten basılmış bir tür çember olan elips şeklindedir. Gezegenimiz güneşin etrafında döndürülürken güneşe yakınken hızlı, uzakken yavaş hareket eder. Bunun neticesinde açısal moment adlı fiziksel büyüklüğün aynı olduğu gözlenir.
Fizikçiler bu yasayı daha detaylı incelediklerinde, bunun evrende özel bir yönelim olmaması ile ilgili olduğunu buldular. 5
Başka bir deyişle, yönümüzü değiştirdiğimiz her durumda aynı fiziksel yasalarla karşılaşırız. Böyle bir zorunluluk olmamasına rağmen, bu şekilde bir düzen ve simetriyi biz açısal momentumun korunumu olarak algılarız. Şüphesiz bu, döneceğimiz yönü bir kader üzerine Yaratan ve her şeyi bilen Allah'ın Yaratmasıdır.
Görelilik Yasaları Simetri Yasalarıdır
Ünlü bilim adamı Albert Einstein'ın en ilginç bilimsel keşiflerinden biri de görelilik teorisidir.
Özel görelilik ve genel görelilik teorileri birbirlerine göre sabit ve ivmeli hızlarla hareket eden cisimlerin zaman ve mekan algısını açıklar. Bu fiziksel teoriler, zaman ve mekanın mutlak varlıklar olmadığını, algılayana göre değiştiğini söyler. Bu çok şaşırtıcı sonuçların dayandığı temel de; Allah'ın simetri sanatının tecellileridir.
Fizikçiler burada iki simetri sanatı buldular. Simetrilerden ilki fizik yasalarının hareket halindeki gözlemciler için değişmemesidir. Bu çok şaşırtıcı bir durumdur. Çünkü böyle bir zorunluluk yoktur. Allah hayranlık uyandıran mükemmel bir matematiksel yapıda olayları kaderimizde yaratmış ve bize de bir düzen içinde seyrettirmektedir.
Birbirinden çok farklı hareketler içinde olan insanlar aynı fiziksel yasalarla karşılaşırlar.
Ledermann, görelilik teorilerinin barındırdığı temel simetriyi şu şekilde belirtir:
"Daha sonra da göreceğimiz gibi, görelilik aslında Galileo ile başladı ve tamamıyla uzay ve zaman simetrileriyle ilgiliydi. Ne var ki Einstein'ın görüşleri daha moderndi: gerçek fizik yasalarını ortaya çıkarmak için her şeyin altında yatan bir doğallığın peşinde olan Einstein, bu arayışın sonunda, daha önce hiç kimsenin ulaşamadığı kadar derinlerde bulunan simetri prensiplerini keşfetti." 6
Tüm zamanların en büyük bilim adamlarından olan Einstein, "Dinsiz bilim topaldır." ve "Bütün yapmak istediğim Tanrının bu dünyayı nasıl yarattığını bilmektir. O veya bu fenofenle, bu veya şu elementin spektrumuyla ilgili değilim. O'nun düşüncelerini bilmek istiyorum. Gerisi detaylardır." sözlerinin sahibidir. 7 Einstein özel ve genel göreliliği keşfederken, sabit ve ivmeli hızlarla hareket eden kimseler için de aynı fiziksel durumların yaratıldığı gerçeğinden yola çıkmıştır.
Sonuç
Evrendeki ahenk ve düzen, barındırdığı mükemmel matematiksel sistemle birlikte yaratılışın açık bir delilidir. Hiç bir zorunluluğu olmamasına rağmen atomlar, atomaltı parçacıklar ve bütün evren bu mükemmel düzene uyar ve itaat ederler.
Allah, nefes kesen bir şekilde dekore edilmiş bir evdeki gibi bütün evreni en küçüğünden en büyüğüne kadar simetri yasalarıyla donatmıştır. Bu O'nun kudretinin yüceliğini ve sanatının üstünlüğünü gösterir. Nitekim bir Kuran ayetinde Allah buyurmuştur:
... Elbette Allah, kendi emrini yerine getirip-gerçekleştirendir. Allah, her şey için bir ölçü kılmıştır. (TALAK SURESİ / 3)
Allah, evrendeki bütün sebep-sonuç ilişkilerini Yaratan’dır. Bu gerçek; “Rabbini görmedin mi, gölgeyi nasıl uzatıvermiştir? Eğer dilemiş olsaydı onu durgun kılardı. Sonra biz güneşi ona bir delil kılmışızdır.” (FURKAN SURESİ / 45) ayetiyle de bildirilmiştir.
Fizik yasalarını Allah'ın kudretinin haricinde -Allah'ı tenzih ederiz- düşünenler büyük bir cehalet içindedir. Kuran'da, bu tür kimselerin düştüğü durum şöyle bildirilmiştir:
"Sizin Allah'tan başka taptıklarınız, Allah'ın kendileri hakkında hiç bir delil indirmediği, sizin ve atalarınızın ad olarak adlandırdıklarınızdan başkası değildir. Hüküm, yalnızca Allah'ındır. O, kendisinden başkasına kulluk etmemenizi emretmiştir. Dosdoğru olan din işte budur, ancak insanların çoğu bilmezler." (YUSUF SURESİ / 40)
Kaynak:
1 Leon M. Ledermann ve Christopher T. Hill, Symmetry and the Beatiful Universe, İngilizcesinden Çeviri: Simetri ve evrenin görkemli güzelliğini anlamak, Güncel Yayıncılık, Mayıs 2005, Sayfa 77
2 Leon M. Ledermann ve Christopher T. Hill, Symmetry and the Beatiful Universe, İngilizcesinden Çeviri: Simetri ve evrenin görkemli güzelliğini anlamak, Güncel Yayıncılık, Mayıs 2005, Sayfa 80-81
3 Leon M. Ledermann ve Christopher T. Hill, Symmetry and the Beatiful Universe, İngilizcesinden Çeviri: Simetri ve evrenin görkemli güzelliğini anlamak, Güncel Yayıncılık, Mayıs 2005, Sayfa 87 İlgili Metin: Hatırlarsanız teoremin uygulandığı bir örneği daha önce görmüştük; fizik yasalarının zaman içindeki simetrisi ya da değişmezliği bizi enerjinin korunumu yasasına götürmekteydi.
4 Leon M. Ledermann ve Christopher T. Hill, Symmetry and the Beatiful Universe, İngilizcesinden Çeviri: Simetri ve evrenin görkemli güzelliğini anlamak, Güncel Yayıncılık, Mayıs 2005, Sayfa 120-121 İlgili Metin: Daha önce de gördüğümüz gibi, fizik yasalarının uzaysal ötelemeler karşısında değişmez olduğu deneysel bir olgudur. Bu çok güçlü bir ifadedir. Bu, fizik yasalarının sürekli bir uzaysal öteleme simetrisine sahip olmaları demektir. Uzayın sürekli olarak öteleme simetrisine sahip olduğu hipotezi, fizik yasaları açısından, uzayın bir noktasının diğer noktasına eş olduğunu söylemekle aynı şeydir.
5 Leon M. Ledermann ve Christopher T. Hill, Symmetry and the Beatiful Universe, İngilizcesinden Çeviri: Simetri ve evrenin görkemli güzelliğini anlamak, Güncel Yayıncılık, Mayıs 2005, Sayfa 137 İlgili Metin: Yaşadığımız dünyada fizik yasaları dönmeler karşısında da değişmezdir. Noether teoremine göre, dönme simetrileriyle ilgili korunum yasası, açısal momentumun korunumu yasasıdır.
6 Leon M. Ledermann ve Christopher T. Hill, Symmetry and the Beatiful Universe, İngilizcesinden Çeviri: Simetri ve evrenin görkemli güzelliğini anlamak, Güncel Yayıncılık, Mayıs 2005, Sayfa 94
