Fizik felsefesi
| Felsefe |
|---|
| üzerine bir seri |
 |
Fizik felsefesi, klasik ve modern fiziğin içerisindeki teori ve yorumları inceleyen bir bilim felsefesi dalıdır. Fizik teorileri ve yorumlarından yola çıkarak sorduğu sorularla çeşitli cevaplara ulaşmayı amaçlamaktadır. Uzay ve zaman felsefesi, kuantum mekaniği felsefesi, termal ve istatistiksel felsefe gibi alt dallara ayrılmaktadır.
Batı felsefesi ve teorik fizik arasındaki etkileşim, fizik felsefesinin temelini oluşturmaktadır.
Fizik felsefesinin sorgulama alanları
Fizik felsefesinin başlıca soruları uzay, zaman, kuantum mekaniği, termodinamik ve istatistiksel mekanik üzerinedir. Bunun yanında madde, enerji, uzam, parçacıklar, etki-tepki yasası gibi konularda da sorgulamalar gerçekleştirmektedir.
Fizik felsefesinin neredeyse en önemli ilgi alanı, zamandır.
Fizik ve felsefe
Fizik ve felsefe arasındaki etkileşim, tarih boyunca kendisini göstermiştir. Antik Yunan'da doğa felsefesinin ortaya çıkmasıyla bu alanlar arasında başlayan ilişki, Bilimsel Devrim'in ardından ayrışmaları ve fizik felsefesinin kurulmasıyla devam etmiştir.
Fizik felsefesinin işlevi
Fizik felsefesi sayesinde, bilimsel yöntemin gelişmesine katkıda bulunulmakta ve yeni fizik çalışmaları için teorik zemin hazırlanmaktadır.
Klasik fizik ve modern fizikte tanımlanması zor olan kavramları açıklamak için çalışmalar gerçekleştirilmekte, aynı zamanda yeni sorgulama alanları açılmaktadır.
Kuantum mekaniği alanında özgür irade üzerine yapılan araştırmalar, determinizm ve indeterminizm gibi etik görüşleri üzerinden ilerlemektedir.
Fiziğin felsefeye etkisi
Thomas Kuhn, paradigma değişimleri ve eş ölçülmezlik[1] düşüncelerini geliştirirken fizik tarihinden yola çıkmıştır. Nikolas Kopernik'in Güneş merkezli bir astronomi modeli hazırlaması ve James Clerk Maxwell'in elektromanyetik alanı matematiksel hesaplamalarla göstermesi gibi durumları, paradigma olarak değerlendirmiştir.
Ernst Mach, bilim felsefesi çalışmalarının merkezine fiziğin kullandığı temel yöntemler olan deney ve gözlemi yerleştirmiştir. Bu görüşleri, mantıksal pozitivizmin gelişmesine öncülük etmiştir.
Isaac Newton'un evrenin yapısını parçacıkların hareketi ve konumlarındaki değişime bağlı olarak incelemesi, mutlakiyetçiliği savunmasında etkili olmuştur. Gottfried Leibniz ise, parçacıklar ve mesafeler arasındaki ilişki üzerinden yola çıkarak, ilişkicilik lehine argümanlar[2] öne sürmüştür.
Felsefenin fiziğe etkisi
Demokritos'un maddi bir evren anlayışı ortaya koyması ve atomculuğu geliştirmesi, sonraki dönemlerde fizikçilere[3] örnek olmuştur.
Albert Einstein, görelilik teorisi içerisinde pozitivizm ve empirizm gibi felsefi akımlara yer vermiş, aynı zamanda Immanuel Kant'ın düşüncelerinden[4] yararlanmıştır.
Tarihi
Antik Yunan
Demokritos, maddelerin atom adı verilen ve bölünemeyen parçacıklardan oluştuğunu düşünerek, fizik tarihini başlatan görüşlerden birine zemin hazırlamıştır. Leukippos'un kurduğu Atomculuk Okulu'nu takip ederek, evrendeki her şeyin materyalist etkileşimler üzerinden açıklanabileceğini savunmuştur. Demokritos'a göre evren, özellikleri bakımından birbirlerinden farklı olan sonsuz sayıdaki atomdan[5] oluşmuştur.
Parmenides'in boşluk ve değişimin imkansız olduğu argümanına dayalı monist anlayışını eleştirmiştir. Her zaman değişim içerisinde olan atomların, hareket etmelerine ortam sağlayan bir boşlukta bulunduğunu savunmuştur. Leukippos'a benzer bir şekilde determinizmi evrenin işleyiş biçimi olarak görmüş, ancak nihai bir nedenin olduğu düşüncesini kabul etmeyerek[6] teleolojiyi reddetmiştir.
Antik Yunan’ın en önemli filozoflarından biri olan Aristoteles, doğa felsefesine önemli katkılarda bulunmuştur. MÖ 300’lü yıllarda Aristoteles fiziğini kurmuş ve “Fizik” kitabını yazarak doğa felsefesi çalışmalarını bir araya getirmiştir.
Doğa yasalarına ulaşmanın en etkili yolunun gözlem olduğunu savunmuştur. Hareketi, “doğal hareket” ve “doğal olmayan hareket” olarak ikiye ayırmıştır. Bir nesnenin doğal durumunu, hareketsiz olmak şeklinde ele almıştır. Boşlukta düzen bir cismin hızının sonsuz olacağını düşünmüş, bu nedenle boşluğun var olamayacağını dile getirmiştir. ve gibi formüller geliştirmiştir.
Empedokles’in geliştirdiği toprak, su, hava ve ateş olmak üzere dört elementten oluşan sistemi, sıcaklık-soğukluk ve kuruluk-ıslaklık eksenlerine yerleştirmiştir. Madde-form kuramını öne sürmüş, Herakleitos’un da yaptığı gibi ontoloji ve doğa felsefesi arasında bir ilişki kurmuştur.
Varlıkların, madde ve form olmak üzere iki temel unsurdan meydana geldiğini düşünmüştür. Maddi neden, formal neden, hareket ettirici neden ve ereksel neden olmak üzere, bir varlığın dört nedene ihtiyaç duyduğunu savunmuştur. Fiziksel nedenlerin arkasında metafiziksel nedenlerin olduğunu öne sürmüştür.
Güneş’in Dünya’dan daha büyük olduğunu tespit etmiş ve diğer yıldızların Dünya’dan çok daha uzakta olduğunu belirlemiştir. Optik üzerine de deneyler gerçekleştirmiştir.
Aristoteles fiziğindeki çalışmalar, yüzyıllarca kabul gören bir bilimsel paradigma olarak kalmış ve içerisindeki hatalar, kendisinden sonraki doğa filozofları ve fizikçiler tarafından düzeltilmiştir. Isaac Newton ve Galileo Galilei’nin çalışmalarıyla birlikte, Aristoteles fiziği geçerliliğini büyük ölçüde yitirmiştir.
Aristoteles’ten sonra, doğa filozoflarından bağımsız olarak da fizik çalışmaları yapılmaya başlanmıştır. MÖ 240 yılında Eratosthenes, Dünya’nın çevresini doğru bir şekilde tahmin etmiştir. Sisamlı Aristarkus ve Seleucialı Seleucus ise günümüzdekine çok yakın bir astronomi modeli öne sürmüştür.
Arşimet, geliştirdiği matematiksel formüllerle makara sistemi ve vida gibi pratik fiziksel icatlar gerçekleştirmiştir. Hipparkos, Güneş tutulmalarının olacağı zamanları hesaplamış, Ay ve Güneş’in Dünya’ya olan uzaklıklarını bulmaya çalışmıştır.
100’lü yıllarda Batlamyus, Greko-Romen coğrafyasını inceleyerek elde ettiği sonuçları kayıt altına almış ve Almagest kitabında gezegenlerin konumlarını hesaplamaya çalışarak yeni bir astronomi modeli geliştirmiştir.
Hint felsefesi ve Çin felsefesi de, doğa felsefesinin gelişmesine kayda değer katkılarda bulunmuştur.
İslam'ın Altın Çağı
Aristoteles'in kitaplarının Arapçaya çevrilmesiyle, İslam'ın Altın Çağı'ndaki fizik çalışmalarının temelleri atılmıştır. İbn-i Heysem, ışığın göze ulaşma sürecini açıklamaya çalışmıştır. Avrupa'da optik alanında yaşanan ilerlemelere zemin hazırlaması nedeniyle, modern optiğin kurucusu[7] olarak tanınmıştır. Empirizmin, tümevarımsal yöntem ve a-posteriori bilgi başta olmak üzere birçok esasının belirlenmesini sağlayarak, epistemoloji ve bilim felsefesine de önemli katkılarda bulunmuştur.
Biruni, hidrostatik dengeyi kullanarak bir yoğunluk hesaplama yöntemi geliştirmiş ve birçok nesnenin yoğunluğunu bulmuştur. Galileo Galilei ve Isaac Newton’un yoğunluk üzerine yaptığı çalışmaları etkilemiştir. İbn-i Sina’yla mektuplaşmalarında, Aristoteles’in boşluğun var olamayacağı yönündeki düşüncesine eleştiriler getirmiştir. Empirizmi çalışmalarında ön plana çıkararak bilim felsefesinin ilerlemesini sağlamıştır. İslam’ın içerisindeki mezhepleri ve dinler tarihini inceleyerek, din felsefesi alanında da görüşler ortaya koymuştur.
İbn-i Sina, nesnelerin doğal hareketlerine ters bir durum içerisinde bulunduklarında güç kazandığını dile getirerek, kuvvet ve eğilim tanımlarında bulunmuştur. Hareketin devamlılığını "meyil" olarak kullandığı eğilime bağlamış ve ivmenin, hava direnci gibi dış etkenlerin etkisiyle her durumda azaldığını düşünmüştür. Aristoteles fiziğinin içerisindeki hataların giderilmesi ve Newton fiziğine zemin hazırlanmasında büyük rol oynamıştır. İbn-i Sina, aynı zamanda olumsal varlıklar ve zorunlu varlıklar arasındaki bağlantıyı inceleyerek din felsefesi[8] üzerine de çalışmıştır. Tanrı'nın varlığı üzerine, hareket ettirici nedenden yola çıkarak argümanlar geliştirmiştir. Öz ve varoluş arasında yaptığı ayrım, ontoloji üzerinde etkili olmuştur. Kitabü'ş-Şifa'yı yazarak bilim ve felsefe gibi alanlardaki çalışmalarını bir araya getirmiştir.
Ebu'l-Berekat Bağdadi, hareket ettirenin hareket edene bir eğilim verdiği görüşüyle ön plana çıkmış ve hareket edenin uzaklaşmasının, eğilimi azalttığını düşünmüştür. Düşen nesnelerin ivmesini, ardışık hız ve güç artışları üzerinden açıklamaya çalışmıştır.
Aristoteles'ten etkilenmekle birlikte, birçok konuda görüşlerini eleştirmiştir. İslam psikolojisinin kurucuları arasında yer alarak ruhun bedenden ayrı, ölümsüz bir yapıya sahip olduğunu düşünmüştür. Empirizmi, nesnelerin özü hakkında bilgi vermediği için yetersiz görmekle birlikte, açıklayıcı ve sürdürülebilir bir yöntem olarak gördüğü için savunmuştur. Zamanı a-priori olarak değerlendirmiş, "hareketin ölçüsü" değil, "varlığın ölçüsü" olarak almıştır.
İbn Bacce, mekanik üzerine araştırmalarda bulunmuş ve uygulanan kuvvete karşı her durumda bir tepki kuvveti oluştuğunu gözlemlemiştir. Nesnelerin hızının, hareket gücü ve ortam direnci arasındaki farka eşit olduğunu dile getirmiştir. Platon'un insan ruhu ve devlet yönetimi hakkındaki görüşlerinden etkilenen İbn Bacce, Aristoteles başta olmak üzere diğer Antik Yunan filozoflarının çalışmalarını da İslam teolojisiyle bir araya getirmeye önem vermiştir. Meşşailik'i benimseyerek doğru bilginin kaynağı olarak aklı ön plana çıkarmıştır.
Bu düşüncelerinin yanında, filozofların toplumla ilişkisini incelemiştir. İbn Bacce'ye göre filozoflar, içerisinde yaşadıkları toplumun mükemmel olması durumunda katılım göstermeli, sorunlu olması durumunda ise kendilerini soyutlamalıdırlar. Thomas Aquinas ve John Duns Scotus gibi skolastik filozoflar, din felsefesi başta olmak üzere birçok alanda İbn Bacce'yi örnek almıştır.
Orta Çağ Avrupası
Avrupa’da Orta Çağ’ın sonlarına kadar, Aristoteles fiziği başta olmak üzere Antik Yunan’daki doğa felsefesi çalışmalarından yararlanılmıştır. Thomas Aquinas gibi skolastik filozoflar, Antik Yunan’daki gelişmeleri Hristiyan teolojisiyle bir araya getirmişlerdir. Arapça’dan bazı çeviriler yapılmış, ancak skolastik felsefenin Avrupa’da hakim olduğu dönem boyunca fizikte büyük bir ilerleme yaşanmamıştır.
Bilimsel Devrim
1500’lü yıllardan itibaren, Reform'un gerçekleşmesi ve skolastik felsefeye karşı sorgulamaların artmasıyla, Avrupa’da fiziğin hızla ilerlediği yeni bir dönem başlamıştır.
Nikolas Kopernik, Sisamlı Aristarkus'un çalışmalarından da yararlanarak Güneş merkezli bir astronomi modeli oluşturmuş ve Dünya'nın diğer gezegenlerle birlikte Güneş'in etrafında döndüğünü öne sürmüştür. Johannes Kepler'in çalışmalarına zemin hazırlamış ve modern astronominin temellerinin atılmasını sağlamıştır.
Francis Bacon'un epistemoloji ve bilim felsefesi üzerine yaptığı çalışmalarla tümevarımı ortaya koyması, bilimsel yöntemin gelişmesini sağlamakla birlikte fiziği de yakından etkilemiştir.
Galileo Galilei, matematik ve fizik başta olmak üzere birçok alanla ilgilenmiştir. Evren hakkında kendisinden önceki filozofların ortaya koyduğu görüşleri incelemiş, bilimsel gelişmeleri göz önünde bulundurarak yaptıkları hataları düzeltmiştir. Doğa felsefesinin, deneysel yöntem ve matematiksel hesaplarla birleştirilmesi için[9] çalışmalar gerçekleştirmiştir. Galilei göreliliği olarak tanımlanan bir teori ortaya koymuştur.
Jüpiter'in en büyük dört uydusunu keşfetmiş ve Venüs'ün evrelerini kendi yaptığı teleskopla incelemiştir. Güneş lekeleri üzerine analizlerde bulunmuştur. Cisimlerin düşme hızlarının, ağırlıklarıyla orantılı olmadığı sonucuna varan deneyler gerçekleştirmiştir. Hareketin, matematiksel tanımlarla açıklanmaya uygun olduğunu düşünmüş ve tutarlı özelliklerinin bulunduğunu dile getirmiştir. Salınım üzerine araştırmalar yapmış ve hidrostatik dengeyi keşfetmiştir. Aristoteles fiziğinde yapılan düzeltmelerde etkili olmuş, Isaac Newton'un hareket yasalarını geliştirmesi için gerekli altyapıyı hazırlamıştır.
René Descartes, fiziksel fenomenleri parçacıkların hareketlerine indirgemeye çalışarak tümdengelime dayalı bir yöntem izlemiştir. Bu yöntemi izlemesinde, deney yoluyla elde edilen bilgilerin yanıltıcı olduğunu ve doğru bilginin kaynağının akıl olması gerektiğini savunan rasyonalizm düşüncesi[10] etkili olmuştur. Formal bilimler arasında yer alması nedeniyle matematiğe daha çok önem vermiş, fiziğin de matematiksel hesaplamalar üzerinden ilerlemesinin doğru olacağını düşünmüştür.
Kartezyen koordinat sistemi ve buna bağlı olarak analitik geometriyi geliştirmiş, cebir ve kalkülüs gibi alanlarda birçok matematikçiden daha önce çalışmalar ortaya koymuştur. Tanrı'nın varlığı üzerine ontolojik argümanı geliştirerek din felsefesi çalışmalarını akla dayandırmış, aynı zamanda zihin-beden ikiliğinden yola çıkarak düalist bir ontoloji önermiştir.
1600'lü yıllarda Christiaan Huygens, fiziksel problemleri parametre dizileri kullanarak idealleştirmiş ve matematiksel analizlerle birleştirerek, fiziksel fenomenlerin tanımına matematiksel kesinlikler getirmeyi başarmıştır. Bu sayede, matematiksel fiziğin temellerini atmış ve tarihteki en önemli uygulamalı matematikçilerden biri haline gelmiştir. René Descartes ve Marin Mersenne başta olmak üzere, yakın dönemlerde yaşadığı Hollandalı matematikçi ve filozoflardan etkilenmiştir.
Augustin-Jean Fresnel’in bulunduğu katkılarla günümüzde de geçerli hale gelen Huygens–Fresnel ilkesinin gelişmesine zemin hazırlamış ve ışığın dalga teorisini ortaya koymuştur. Sarkaçlı saati icat etmiş ve çalışma prensibi üzerine yazılar yazmıştır. Teleskoplarda gerçekleşen küresel sapmalar ve renk sapmalarını en düşük seviyeye indirmek amacıyla Huygens merceğini tasarlamıştır. Satürn’ün halkalarını doğru bir şekilde tanımlayarak Titan uydusunu keşfetmiştir.
Bilimsel Devrim'in en önemli fizikçilerinden biri olan Isaac Newton, doğa felsefesi ve klasik fizik arasındaki ayrımın netleşmesini sağlamıştır. Newton fiziğini kurmuş ve “Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri” kitabını yazarak klasik fizik çalışmalarını bir araya getirmiştir.
Christiaan Huygens’in çalışmalarından yararlanarak hareket yasaları ve evrensel kütleçekim yasasını geliştirmiş, ancak ışığın parçacık teorisini öne sürerek ondan ayrılmıştır. René Descartes ve Gottfried Leibniz'in görüşlerinin kıta felsefesini oldukça etkilediği bir dönemde, ortaya koydukları düşüncelerin sorgulanmasını sağlamıştır. Kartezyen mekaniğin, hareketin parçacıklar tarafından uygulanan anlık kuvvete bağlı olduğu varsayımını çürütmüştür. Nesnelerin gelecekteki hareketlerinin, o anda gerçekleştirdikleri hareketler, etkisi altında kaldıkları kuvvetler ve sahip oldukları kütle kullanılarak matematiksel hesaplamalarla belirlenebileceğini kanıtlamıştır.
Simon Stevin’in onlu sayı sisteminden yola çıkarak, sonsuz serileri incelemiştir. Cisimlerin ısı kaybı oranının, çevreleriyle aralarında bulunan sıcaklık farkıyla doğru orantılı olduğunu tespit ederek, soğuma yasasını geliştirmiştir. "Opticks" kitabında prizmanın, beyaz ışığı görünür spektrumu oluşturan renklere ayrıştırdığı gözlemine dayanan bir renk teorisi geliştirmiştir. Kırmızı ve mor uçlarını birleştirdiği bir renk çarkı hazırlamış, renk karışımlarının olası sonuçlarını incelemiştir. Aristoteles fiziğinin, ışığın doğası gereği saf olduğu ve maddelerle girdiği etkileşim sonucunda renkleri meydana getirdiği anlayışını ortadan kaldırmıştır.
Dünya’daki nesneler ve gök cisimlerinin aynı doğa yasalarına göre hareket ettiğini dile getirmiş, Johannes Kepler’in gezegensel hareket yasalarının, kendi geliştirdiği yerçekimi yasası ile tutarlı olduğunu savunmuştur. Gottfried Leibniz'le aralarındaki rekabetin temelini oluşturan kalkülüs üzerine çalışmış, fonksiyonların köklerinin hesaplanmasını sağlayan bir yöntem keşfetmiş ve binom açılımına kayda değer katkılarda bulunmuştur. Tanrı'nın varlığı üzerine kozmolojik argümanı desteklemiş ve Hristiyan teolojisiyle yakından ilgilenmiştir.
Isaac Newton'un düşünceleri, başlangıçta yalnızca İngiliz felsefesi üzerinde etkisini gösterebilmiştir. Bunun nedeni, kıta felsefesinin metafiziksel nedenlere dayalı açıklamaları ön plana çıkarması olmuştur. René Descartes ve Gottfried Leibniz'in etkisinin zaman içerisinde azalmasıyla, kıta felsefesinde Isaac Newton'un düşüncelerine ilgi duyulmuş ve metafiziksel açıklamalar terk edilmiştir. 1800'lü yıllardan itibaren, hareketin tanımı başta olmak üzere matematiksel fizik çalışmaları, genel kabul görmeye başlamıştır.
Kuantum mekaniği felsefesi
Kuantum mekaniği felsefesi, fizik felsefesinin kuantum teorisini inceleyen alt dalıdır.
Süperpozisyon ve belirsizlik ilkesi
Kuantum mekaniği felsefesinin temel tartışma konularından biri, kuantum nesnelerinin gözlemlenmelerine bağlı olarak birden fazla halde bulunabileceğini öngören süperpozisyon durumudur.
Elektronun içsel özelliklerinden biri olan dönüş, kuantum teorisinde kabul edildiği haliyle x ve y noktaları için +1 ve -1 değerlerini alabilmektedir. Bu noktalardan birinin gözlemlenmesi, diğerinin alabileceği değeri bozarak x ve y’nin değerlerinin doğru bir şekilde belirlenmesini engellemektedir. Bu durum belirsizlik ilkesinin ortaya çıkmasına yol açmakta, nokta eş zamanlı olarak +1 ve -1 değerlerini alarak süperpozisyon durumunu oluşturmaktadır.
Belirsizlik ilkesi, süperpozisyon üzerinden yola çıkarak niceliklerin başlangıç durumları bilinse bile sonuç durumlarının hiçbir şekilde kesin olarak belirlenemeyeceği görüşü üzerine kuruludur. Kuantum teorisinde olasılıklar, belirsizlik ilkesinin bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır.
Dalga fonksiyonları ve hareket denklemleri
Kuantum mekaniği felsefesinde, ölçüm problemi başta olmak üzere birçok konuda fiziksel sistemler, dalga fonksiyonları üzerinden incelenmektedir. Dalga fonksiyonlarının yapısı üzerine, kuantum mekaniği felsefesindeki tartışmalar devam etmektedir.
David Bohm dalga fonksiyonlarını, fonksiyonların türevlerini inceleyen doğrusal diferansiyel hareket denklemlerine bağlı olarak ele almıştır. Buna rağmen, dalga fonksiyonlarının bilinmesinin bütün sonuçlara ulaşılmasını sağlayamayacağını düşünmüştür.
Giancarlo Ghirardi, Alberto Rimini ve Tullio Weber ise, dalga fonksiyonlarını fiziksel sistemler için bir temel olarak kabul etmekle birlikte, her durumda doğrusal diferansiyel hareket denklemlerine bağlı olamayacağı yönünde değerlendirmiştir.
Albert Einstein, Boris Podolsky ve Nathan Rosen’in çalışmalarından yola çıkarak John Stewart Bell, kuantum teorisinde deneylerin sonucunu etkileyen bütün değişkenlerin hesaplanamadığı ve bazı gizli değişkenlerin de göz önünde bulundurulması gerektiği görüşüne dayanan bir teorem geliştirmiştir. Deneyler yoluyla bu teorem kanıtlanmaya çalışılmış, ancak kayda değer bir sonuca varılamamıştır.
Kopenhag yorumu
Kopenhag yorumu, kuantum mekaniği felsefesinin belirsizlikleri göz önünde bulundurarak, gözlem sonuçlarının olasılıklar üzerinden hesaplanması gerektiğini savunan yorumlarından biridir. Sadece belirli büyüklüklerin ölçülebilir olduğunu öne süren Kopenhag yorumu, parçacıkların konumu ve momentumu aynı anda ölçülmeye çalışıldığında ortaya belirsizliklerin çıkacağını savunmaktadır.
Born kuralı adı altında bir formül dizisi geliştirerek olasılıkların hesaplanması için bir yöntem ortaya koymaya çalışan Kopenhag yorumu, nesnelerin eş zamanlarda doğru olarak ölçülemeyen belli tamamlayıcı özelliklere sahip olduğu görüşüne dayanan tamamlayıcılık ilkesini doğru kabul etmektedir.
Schrödinger denklemiyle yakından bağlantılı olan Kopenhag yorumu, kuantum teorisindeki ölçüm probleminin en önemli örneklerinden birini ortaya koymuştur. Kuantum sistemlerinde ölçümlerden sonra değişiklikler yaşandığı, bu nedenle ölçümlerin geri alınamayacağı ve ölçüm sonuçları dışındaki gerçekliklerin de kabul edilemeyeceği gibi görüşlerle temellendirilmiştir.
Everett yorumu
Everett yorumu gibi Kopenhag yorumunu eleştiren bazı diğer kuantum teorisi yorumları ise, olasılığın rolüne karşı çıkarak felsefi açıdan daha determinist bir tutum sergilemektedir. Kuantum teorisi araştırmalarında klasik fiziğe dayalı bir evren üzerinden hareket edilmemesi gerektiğini savunan Everett yorumu, kuantum kozmoloji alanının geliştirilmesinde etkili olmuştur.
Everett yorumu, süperpozisyon durumlarının nesnelerin birçok dünyadaki gerçekliklerini tanımladığını savunmuştur. Ölçüm problemini, kuantum sistemlerinin gözlemlenebilirliğinin, izolasyonlarının mükemmel olmadığını gösterdiğini ve kuantum özelliklerinin zamanla ortadan kalkacağını öne süren dekoherans yoluyla çözmeye çalışmaktadır.
Roland Omnes gibi bazı fizikçiler, kuantum mekaniği felsefesinde etkili olan bu yorumlar arasında deneysel olarak ayrım yapılamayacağını dile getirmiştir.
Determinizm-indeterminizm ayrılığı
Kuantum teorisinin yol açtığı felsefi etkilerin tartışıldığı bir başka konu da, deneylerde sabit sonuçlara ulaşılmasını engelleyen nedenin ontolojik ve epistemolojik niteliği üzerinedir. Atomaltı parçacık hareketlerinin determinizm ve indeterminizm açısından değerlendirilmesi de, bu ayrım üzerinden yapılmıştır.
Albert Einstein, nedeni epistemolojik bir sorun olarak görmüş ve gelişme sürecinde olan kuantum teorisi hakkında yaşadığımız bilgi eksikliğiyle birlikte değerlendirmiştir. Belirsizlik ilkesi üzerinden yapılan yorumlara karşı çıkmış ve bilimin yapısının determinizme dayandığını vurgulamıştır. EPR paradoksunu geliştirerek bazı gizli değişkenlerin hesaplanması yoluyla belirsizliklerin giderilebileceğini[11] savunmuş, bilimsel realist yaklaşımı desteklemiştir.
David Bohm, kuantum teorisinin doğrudan determinizm yoluyla açıklanabileceği düşüncesine ılımlı yaklaşmış ve önemli noktalarda indeterminizme vurgu yapmıştır. Buna rağmen, gizli değişkenlerin doğrusal diferansiyel hareket denklemleri yoluyla çözülebileceğini ve kuantum teorisinin altında yatan olasılıkların anlaşılabileceğini savunarak bilimsel realizmin varsayımlarını devam ettirmiştir.
Erwin Schrödinger, felsefeyle yakından ilgilenen bir fizikçi olarak, başlangıçta kuantum teorisindeki belirsizliklerin daha çok epistemolojik kaynaklı olduğunu düşünmekle birlikte, dalga fonksiyonları üzerine yaptığı çalışmaların ardından olasılıksal bir yapıyı ve ontolojiye dayalı belirsizlikleri kabul etmiştir.
Max Planck'in teorik fizik alanındaki çalışmaları kuantum teorisinin gelişimi açısından oldukça önemli olmakla birlikte, deneyleri etkileyen süreçler üzerine felsefi görüşleri, nedeni epistemolojik kabul etmeyi ön plana çıkarmak dışında belirgin bir özellik göstermemiştir. Paul Dirac'ın konuya yaklaşımı da Max Planck'e oldukça yakındır.
Karl Popper, bilim felsefesi içerisinde tümevarım ve doğrulanabilirlik arasında gördüğü uyuşmazlığı, kuantum teorisi üzerinden incelemiştir. Werner Heisenberg'in olasılıklara yaptığı vurguya yakın olmakla birlikte, bilimsel gerçekçiliği reddetmesi gibi felsefi görüşlerine ve belirsizlik ilkesini merkeze alan yaklaşımına[12] karşı çıkmıştır. Kopenhag yorumunun eleştirmenlerinden biri olmakla birlikte, gizli değişkenler üzerinden kuantum teorisinin sahip olduğu belirsizlikleri çözme girişimine de sıcak bakmamıştır.
Ian Barbour, kuantum teorisinin doğası hakkında epistemolojik eksikliklerimiz olabileceğini düşünmüş, ancak gerekli sonuçlara ontolojik belirsizliklerin bulunduğunu kabul edince ulaşabileceğimizi[13] savunmuştur. Deneysel verilerin sınırlara sahip olduğunu dile getirmiş, bu görüşüne kanıt olarak da belirsizlik ilkesinin, parçacıkların konumları ve momentumlarının aynı anda bilinemeyeceği kabulünü göstermiştir. Din felsefesi alanındaki çalışmalarının etkisiyle bilimsel realizmin varsayımlarını eleştirmiş ve kritik realizmi önermiş, bilim ve determinizm arasındaki ilişkinin zorunlu olmadığını düşünmüştür.
Kuantum teorisinin felsefeye etkisi
Kuantum teorisinde elde edilen sonuçlar, bilim felsefesi tartışmalarında determinizm ve indeterminizmin rolü, etik tartışmalarında ise özgür iradenin varlığı başta olmak üzere birçok konu hakkındaki görüşler için temel sağlamaktadır. Bu durum da, kuantum mekaniği felsefesinin önemini gösteren etkenler arasında yer almaktadır.
Termal ve istatistiksel felsefe
Termal ve istatistiksel felsefe, fizik felsefesinin klasik termodinamik ve istatistiksel mekanik teorilerini inceleyen alt dalıdır.
Newton mekaniği
Isaac Newton, fizik felsefesinin diğer alt dallarında olduğu gibi termal ve istatistiksel felsefe üzerine de birçok çalışma gerçekleştirmiştir. Newton mekaniği, fiziksel süreçlerin doğa yasalarına göre değerlendirilmeleri durumunda ileri veya geri hareket etmediği görüşü üzerine kuruludur.
Fiziksel süreçlerin teorik olarak tersine dönebileceğini ve geçmişteki fiziksel durumlardan yola çıkarak gelecekteki fiziksel durumlar üzerine belirlemeler yapılabileceğini savunan Newton mekaniği, geçmiş ve gelecek arasında, doğa yasaları tarafından belirlenmiş bir fark olmadığını öne sürmektedir.
Zamansal asimetrilerin termodinamik üzerinden açıklanmaya çalışılması da, termal ve istatistiksel felsefenin ön plana çıktığı bir diğer konudur. Newton mekaniği, nesneleri oluşturan bütün parçacıkları inceleyerek sonuçlara ulaşmaya dayalı bir yöntem geliştirmiştir.
Felsefi eleştiriler
Newton mekaniği tarafından ortaya konulan bu görüşler, günlük deneyimlerle çeliştikleri gerekçesiyle eleştirilere maruz kalmıştır. Epistemik erişim asimetrisi ve müdahale asimetrisi gibi birçok felsefi görüş, Isaac Newton’un teorilerine karşı eleştiriler getirmiştir.
Termodinamik yasaları
Isaac Newton’un bütün parçacıkları incelemeye dayalı yöntemi karşısında, pratik olmaları nedeniyle büyük ölçekli çıkarımlar yapılması ve ısı üzerinden hareket edilmesi gerektiği görüşleri giderek daha çok kabul edilmiştir. Bunun sonucunda, düzensizliğin giderek artması üzerine kurulu olan entropi tanımlanmış ve termodinamik yasalarına eklenmiştir.
Ludwig Boltzmann başta olmak üzere bazı fizikçiler, Newton mekaniği ve termodinamik yasaları arasındaki bağlantıyı inceleyerek birleşme noktaları oluşturmaya çalışmışlardır. Evrenin başlangıcında entropinin çok düşük bir değerde olduğunu öne sürmüş ve büyük ölçekli çıkarımların parçacıkların hareketleriyle değil, parçacıkların toplamının oluşturduğu özel yörüngeyle bağlantılı olduğunu dile getirmişlerdir.
Evrenin başlangıcı
Termal ve istatistiksel felsefe içerisinde tartışılan konulardan biri de, evrenin başlangıç koşullarında olasılıkların dağılımıdır. Evrenin başlangıç koşullarının kendi içerisinde olasılıklara sahip olmasının bir çelişki ortaya çıkaracağı görüşü ön plana çıkmakla birlikte, birden fazla başlangıç koşulu üzerinden açıklamalar getirmeye çalışan görüşler de bulunmaktadır.
Kaynakça
- ^ "Thomas Kuhn". Stanford Encyclopedia of Philosophy. 31 Ekim 2018. 13 Ağustos 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Ocak 2024.
- Kuhn wanted to explain his own experience of reading Aristotle, which first left him with the impression that Aristotle was an inexplicably poor scientist. But careful study led to a change in his understanding that allowed him to see that Aristotle was indeed an excellent scientist. This could not simply be a matter of literally perceiving things differently. Kuhn took the incommensurability that prevented him from properly understanding Aristotle to be at least partly a linguistic, semantic matter.
- These exemplars of good science are what Kuhn refers to when he uses the term ‘paradigm’ in a narrower sense. He cites Aristotle’s analysis of motion, Ptolemy’s computations of plantery positions, Lavoisier’s application of the balance, and Maxwell’s mathematization of the electromagnetic field as paradigms.
- ^ "Fizik Felsefesi". Philosophy of Physics. Encyclopedia Britannica. 1 Haziran 2021. 16 Ocak 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Ocak 2024.
- Relationism, as this view of the nature of space is called, asserts that space is not an independently existing thing but merely a mathematical representation of the infinity of different spatial relations that particles may have to each other. In the opposing view, known as absolutism, space is an independently existing thing, and what facts about the universe there may be do not necessarily coincide with what can in principle be established by measurement.
- The relationist critique of absolute space originated with the German philosopher Gottfried Wilhelm Leibniz, and the defense of absolutism began, not surprisingly, with Newton himself, together with his philosophical acolyte Samuel Clarke.
- ^ "Atomculuk". Atomism. Encyclopedia Britannica. 3 Kasım 2023. 19 Ocak 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Ocak 2024.
- In the history of atomism the 17th century occupies a special place for two reasons: it saw the revival of Democritean atomism, and it saw the beginning of a scientific atomic theory.
- This reintroduction of Democritus was well timed. Because of its quantitative character, Democritus’s atomism invited for its elucidation the application of mathematics and mechanics, which in the 17th century were sufficiently developed to answer this invitation.
- ^ "Einstein'ın Bilim Felsefesi". Einstein’s Philosophy of Science. Stanford Encyclopedia of Philosophy. 13 Eylül 2019. 13 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Ocak 2024.
- Einstein’s own philosophy of science is an original synthesis of elements drawn from sources as diverse as neo-Kantianism, conventionalism, and logical empiricism, its distinctive feature being its novel blending of realism with a holist, underdeterminationist form of conventionalism. Of special note is the manner in which Einstein’s philosophical thinking was driven by and contributed to the solution of problems first encountered in his work in physics.
- ^ Bertrand Russell. "Atomculuk". Batı Felsefesi Tarihi - İlkçağ Felsefesi. A History of Western Philosophy - Ancient Philosophy. ss. 134-149.
- ^ "Antik Yunan'da Bilim". Antik Yunan'da Evrim Teorisi: Evrimin Temellerinin İlk Olarak Yeşerdiği Medeniyete Bir Bakış. Evrim Ağacı. 12 Aralık 2020. 18 Nisan 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Mart 2024.
- Atomcu felsefe anlayışında bir konuda fikir ayrılığı yaşanmıştır. Demokritos, atomların rastgele bir araya gelerek canlılığı ve evreni oluşturduğunu savunur. Buna karşın Leukippos, atomların bilinçli bir güç tarafından belli bir amaca hizmet edecek şekilde bir araya geldiğini savunmaktadır. Leukippos’a göre hiçbir şey yoktan var olmaz ve hiçbir şey rastlantı ile birlikte meydana gelmez.
- ^ "İslam'ın Altın Çağı: Bilimsel Yöntem". Islamic Golden Age: Scientific Method Documentary. Kings and Generals. 21 Ocak 2021. 1 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Nisan 2024.
- ^ "İbn Sina". Matematiksel. 25 Mart 2024. 3 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Nisan 2024.
- İbn Sina, (mahiyet olarak bilinen) özün (vücut olarak bilinen) varoluştan bağımsız, sonsuz ve değişmez olduğunu savundu. Bu nedenle, vücut bulan herhangi bir şey, özün o varoluşa olanak sağlamasının bir sonucuydu. Onun öz ve varoluş konusundaki anlayışı, Platon'un biçimler ya da idealar kuramına benzer.
- İbn Sina, mantığın ve aklın Allah'ın varlığını kanıtlamak için kullanılabileceğine inanıyordu. Bu nedenle de çalışmalarında sıklıkla Kur'an'ı yorumlamak için mantığa başvurdu. İbn Sina yeni bilgiler edinmek, çıkarımlar yapmak, bir savın geçerli olup olmadığına karar vermek ve başkalarıyla bilgi paylaşmak için de mantığın kullanılması gerektiğini savunur.
- ^ "Galileo Galilei". World History Encyclopedia. 5 Eylül 2023. 23 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Nisan 2024.
- Galileo had uniquely combined the theory of mathematics, the observations of natural philosophy, and the use of repeated experiments to test hypotheses.
- Galileo spotted for the first time the four largest moons of Jupiter (we now know there are more), studied the composition of the Milky Way, and identified the phases of Venus, which proved that it orbits the Sun. Galileo built theories on what he saw, such as the movement of Jupiter's moons must mean they orbit Jupiter (and not some other body like the Sun).
- ^ "Descartes Felsefesine Kısa Bir Bakış". Evrim Ağacı. 21 Ağustos 2020. 17 Ağustos 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Nisan 2024.
- Descartes, daha önce de bahsettiğimiz gibi, şu ana kadar bildiği her şeyi askıya alarak işe başlamıştır. Bunun sebebi ise, duyuların bizi yanıltması, şu ana kadar olan tüm bilgimizin de duyular vasıtasıyla alınmasıdır. Kesinlik noktasında duyu verilerini eleyen Descartes, matematiği ve geometriyi incelemeye tabi tutmuş, onların kanıtlamalarının açık olduğunu söylemiştir.
- Descartes, ilk olarak varlığını ortaya koymuştur; yani var olduğunu ispatlamıştır. “Düşünen ben”i merkeze alan Descartes, diğer her şeyi bu temel üzerine inşa etmiştir. Genel ilke olarak ortaya koyduğu “ben”, kendisinde kuşkuyu, tasarlamayı, anlamayı, istemeyi, hissetmeyi, imgeler oluşturabilmeyi barındırmaktadır; bu yetiler “düşünen töz”e bağlıdır, düşünen töz ise “salt zihin”dir; salt zihin bizi hiçbir zaman yanıltmamakla birlikte, bizi apaçık bilgiye götüren şey de odur.
- ^ "Kuantum Fiziği Nedir ve Evreni Nasıl Tanımlar". Evrim Ağacı. 4 Ocak 2021. 23 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Nisan 2024.
- EPR paradoksu, kuantum fiziğinin, birbirinden uzak yerlerde yapılan ölçümlerin, birinin sonucunun diğeri tarafından belirlendiğini düşündüren şekillerde ilişkilendirilebildiği sistemlerin varlığına izin verdiğini gösteriyordu. Paradoksa göre, kuantum teorisi eksik kalmalıydı ve yalnızca, daha derin bir teoriye yönelik ilkin bir yaklaşım olarak görülmeliydi. Üçlüye göre bu teori, bir çeşit "yerel gizli değişkenler teorisi" idi. Teorinin destekçileri, ölçülen sonuçların bazı faktörler tarafından önceden belirlenmesi gerektiğini savundular; çünkü diğer alternatifte, bir ölçümün sonucunu diğerinin konumuna ışık hızından daha büyük hızlarla iletilmesi gerekeceğini düşünüyorlardı.
- ^ "Kuantum Mekaniği Bilim Midir? Karl Popper'ın Düşünceleri". Is Quantum Mechanics a Science? Here’s What Karl Popper Thinks. The Collector. 11 Ağustos 2023. 20 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Nisan 2024.
- Popper, in his interpretation of quantum mechanics, is a stark opponent of the Copenhagen approach formulated by Niels Bohr, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, and also partly by Max Born and Paul Dirac.
- Popper’s interpretation of quantum mechanics is open and based on the idea of probability, not determinism. He suggests that instead of finding an answer to a single “right” question, we should accept that there are multiple possible answers, each with its own probability. As a central aspect of his philosophy, Popper strongly opposed any form of anti-realism and subsequently Heisenberg’s uncertainty principle. He argued that quantum mechanics should not be used as a basis for anti-realism.
- ^ "Bilim Çağında Din". Religion in an Age of Science. Religion Online. 28 Eylül 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Nisan 2024.
- Do these uncertainties represent the limitations of our knowledge or real indeterminancy and chance in the world? Three possible answers were given in the early years of quantum theory, and the debate among them continues today:
1. Uncertainty may be attributed to temporary human ignorance. Exact laws will eventually be discovered.
2. Uncertainty may be attributed to inherent experimental or conceptual limitations. The atom in itself is forever inaccessible to us.
3. Uncertainty may be attributed to indeterminacy in nature. There are alternative potentialities in the atomic world.
The three positions parallel the three epistemological positions of the preceding section. The first is classically realist (in epistemology) and deterministic (in metaphysics). The second is instrumentalist and agnostic about determinism; we can never know how the atom itself behaves between observations. The third, which I defend, is critically realist and indeterministic.
- Do these uncertainties represent the limitations of our knowledge or real indeterminancy and chance in the world? Three possible answers were given in the early years of quantum theory, and the debate among them continues today:
