Astronomi

Nous’tan Kozmosa: Evrenimiz Dev Bir Nöral Ağ mı?

Evrenimiz aklımızın almayacağı kadar büyük ve karmaşık. Bu nedenle onu anlamak, yapısını çözmek çok zor. Yine de çok eski zamanlardan bu yana evrenimizin nasıl bir şey olduğu hakkında bir dolu fikir ürettik.

Newton fiziğinin ortaya çıkmasıyla beraber evrenin dev bir saat olduğunu düşünmeye başladık. Nasıl ki bir saat mekanik bir şekilde işliyorsa, evren de bu şekilde belli yasalara göre mekanik bir şekilde işlemekteydi. 19. yüzyılda termodinamiğin ortaya çıkışıyla ise evrenimizi bir motora benzetmeye başladık. Sonrasında zaman geçti, bilgisayar çağı başladı. Bununla birlikte evrenimizin bir bilgisayar gibi olduğunu düşünmeye başladık. “Bir simülasyonda mı yaşıyoruz?” sorusunun cevabını aradık.

Şimdiyse makine öğrenmesi ve yapay zeka çağındayız. Çağın bir gereği olarak da evrenimizin tıpkı bir beyin gibi olduğunu düşünmeye başladık haklı olarak. Buna göre kozmos, sadece fiziksel bir sistem değildir. Aynı zamanda evrimleşen, hesaplamalı bir biyolojik sistemdir. Kısacası evrenimiz, bir organizmaya veya beyne benzeyen karmaşık bir sistem gibidir.

Anaksagoras’ın Kozmosu ve Nous

Evrenin bir organizma veya beyin gibi olduğu fikri aslında yeni değildir. Bu kavram ilk kez Sokrates öncesi filozoflardan Anaksagoras tarafından ortaya atılmıştır.

Anaksagoras (MÖ 500-MÖ 428), Klazomenai’lı olup Sokrates öncesi filozofların ilkidir. Ana madde ve ilk hareket ettirici neden öğretisi vardır. Aynı zamanda Nous’un yani akıl veya zihnin kozmosun nedeni olduğunu iddia ediyordu. Güneş ve Ay tutulmalarını doğru bir şekilde açıklayan ilk kişiydi. Güneş’in sıcak ve kırmızı bir metal yığını olduğunu, Ay’ın Dünya kaynaklı olduğunu iddia ettiği teorileriyle ünlüdür.

Anaksagoras tıpkı bedenimizi düşüncelerimizle kontrol etmemiz gibi, kozmosun da Nous tarafından kontrol edildiğini düşünüyordu. (Nous için kabaca bir çeşit akıl veya zihin diyebiliriz. Zira Anaksagoras’ın felsefesi ve Nous kavramı ayrı bir yazıyı hak etmektedir.)

Ona göre Nous, evreni organize ediyor ve amaçlı bir varoluşa yönlendiriyordu. Her ne kadar Anaksagoras’ın görüşleri günümüz bilimiyle çelişen ifadeler içerse de son derece ilginçtir. Bu nedenle bugün Nous‘u öz örgütlenme ilkesi olarak tanımlıyoruz. Günümüzde yapay zekanın popülerleşmesi Anaksagoras’ın evren hakkındaki görüşlerini bize yeniden hatırlattı.

Nöral Ağ ve Kozmik Ağın Şaşırtıcı Benzerlikleri

Evrenimiz yaklaşık 200 milyar galaksi içerir. Bu galaksiler homojen bir şekilde dağılmamıştır ve kütle çekimi etkisiyle kümelenirler. Kümeler de bir araya gelerek süperkümeleri oluşturur. Bu kümeler arasında galaksiler birkaç yüz milyon ışık yılı uzunluğunda galaktik filamentlerle birbirine bağlıdır. Galaktik kümeler ve filamentler, çok az maddenin olduğu boşluklarla çevrilidir. İşte bu şekilde tanımlayabileceğimiz kozmik ağ, tıpkı insan beynine benziyor.

düşünen evren
Daha açık konuşmak gerekirse maddenin evrendeki dağılımı, insan beynindeki nöral ağ bağlantıları olan konnektoma benziyor. İnsan beynindeki nöronlar da kümeler oluşturur. Ve bu kümeler birbirine aksonlarla bağlıdır.

Nitekim insan beyni ve kozmos arasındaki bu benzerlik sadece görünüşte değildir. 2020 yılında yapılan bir çalışmada, insan beynindeki konnektomda ve kozmik ağda farklı boyutlarda kaç yapı olduğu hesaplandı. Ve dikkate değer bir benzerlik gözlendi. Yaklaşık 1 mm’nin altındaki ölçeklerde beyin örnekleriyle evrenin 300 milyon ışık yılına kadar olan dağılımının benzer olduğunu gördük. Öyleyse evren, kocaman bir nöral ağdan oluşan bir beyin olabilir mi?

Belki de Evren Düşünüyordur!

Kozmos ve beyin birbirine bu kadar benzese de yine de birbirinden farklıdır. En göze çarpan farklılıklardan birisi evrenin genişliyor oluşudur. Eğer galaksi kümeleri evrenin nöronlarıysa ne yazık ki birbirlerinden hızla uzaklaşıyorlar. Bir başka farklılıksa evrende sinyal göndermenin beyindeki kadar hızlı olmayışıdır. Çünkü hatırlayın, evrende ışık hızından daha hızlı gitmek yasak.

İnsan beynindeki nöronlar saniyede 5 ile 50 arasında sinyal gönderir. Beynimizdeki sinyaller saniyede yaklaşık 100 metre hızla ilerler. Işık hızına göre fazlasıyla düşük bir hız. Ancak beynimiz pek de büyük değildir, bu nedenle saniyeler içinde her şey hallolur. Buna karşın gözlemlenebilir evren yaklaşık 90 milyar ışık yılı çapındadır. Bu da demek oluyor ki evrenin bir ucundan gönderdiğimiz sinyal diğer ucuna ancak 90 milyar yıl sonra varır.

düşünen evren
Bize en yakın galaksi kümesinde bulunan M81’e sinyal göndersek 11 milyon yıl sonra ulaşırdı.

Bu hesaplama iyimser bir şekilde Büyük Patlama’dan bu yana evrenin 1000 kez sinyal göndermeyi başarmış olduğu anlamına gelir. Bu da beynimizin 3 dakikada yaptığı kadar bir iştir. Ve evrenin bu sinyal gönderme performansı her geçen gün azalmaktadır. Yani evrenimiz düşünüyorsa bile bu çok ama çok yavaştır. Hatta belki de buna düşünmek bile denemez. Bu nedenle bazı fizikçiler için bu kısım, hikayenin sonu demek.

Yerellik İlkesi: Ya Evrenimiz O Kadar Büyük Değilse?

Fizikte yerellik ilkesi olarak adlandırdığımız bir fenomen vardır. Yerellik etkisine göre, bir nesne yalnızca yakın çevresinden doğrudan etkilenir. Yani uzayda bir noktadaki bir nedenin başka bir noktada etki etmesi için bu noktalar arasındaki boşluktaki bir şeylerin bu eyleme aracılık etmesi gerekir. Bir etki oluşması için dalga veya parçacık gibi bir şey iki nokta arasından geçerek etkiyi taşımalıdır.

Evrende en hızlı şeyin ışık olduğunu biliyoruz ve bu da bizi sınırlıyor. Çünkü yerellik ilkesi ihlal edilmiyor. Ancak kuantum etkilerinin parçacıklar arasında güçlü yerel olmayan bağlantılar oluşturabileceğini biliyoruz. Yani parçacıklar anlık olarak haberleşebiliyorlar. Bunu 2022 Nobel Fizik ödülüyle görmüştük.

Bell eşitsizliği ihlallerini belirleyen ve kuantum bilgi bilimine öncülük eden dolaşık parçacıklarla yaptıkları deneyler için 2022 Nobel Fizik ödülünün sahipleri. Soldan sağa Alain Aspect, John Clauser ve Anton Zeilinger.

Bazı bilim insanlarına göre evrenin de yerel olarak bağlantılı olmaması mantıklıdır. Eğer bu doğruysa evrenimiz uzak yerleri birbirine bağlayan küçük portallarla dolu olabilir. Bağlantıların yerel olmamasının bir avantajı ise evrenin genişlemesinden etkilenmemesidir.

Bu yerel olmayan bağlantıları henüz keşfedebilmiş değiliz. Ancak birkaç durum spekülatif de olsa buna örnek olabilir. Örneğin 2014 yılında Avrupa Gözlemevi, uzak kuasarlar arasında bir tutarlılık gözlemledi. Bununla birlikte uzak süper kütleli kara deliklerle bu kuasarlar arasında tuhaf hizalanmalar gördüler. Yani kuasarlar evrenin büyük ölçekli yapısına uyacak şekilde kendilerini yönlendiriyor gibi görünüyor. Bu da yerel olmayan bağlantıların hem çok fazla hem de tesadüfi olamayacağının bir göstergesidir.

Kulağa ne kadar çılgınca gelse de, evrenimizin zeki olduğu fikri şimdiye kadar bildiğimiz her şeyle uyumludur. Fakat bu teori şu anda test edilebilir değildir. Bu da onu şimdilik bilimden çok saf felsefenin alanına itiyor.

Düşünen Evren ve Yeni Bir Her Şeyin Teorisi

2020 yılında teorik fizikçi Vitaly Vanchurin, The World as a Neural Network adlı bir makale yayınladı. Yazımızın başından bu yana evrenin yapısal organizasyonunu beyin benzeri olarak tanımlamıştık. Vanchurin ise kozmosun kelimenin tam anlamıyla bir nöral ağ olduğunu savunuyor. Evrende tıpkı beynimizde olduğu gibi nöron ağına eş değer ölçekte birbirine bağlı düğümler ağı olduğunu öne sürüyor. Bu ağ, evrenin sadece evrimleşmesine değil aynı zamanda öğrenmesine de izin veriyor. Ve işin güzel yanı bu hipotez test edilebilirdir.

Rus teorik fizikçi Vitaly Vanchurin, evrenin nöral bir ağ olması görüşüyle tanınıyor.

Einstein’ın genel görelilik teorisinin ele aldığı kütle çekiminin süperpozisyon ve dolanıklık gibi fenomenleri içeren kuantum mekaniğinin garip dünyasıyla nasıl etkileşime girdiği hakkında hiçbir fikrimiz yok. Vanchurin, bu paradigmayı kullanarak genel görelilik ile kuantum mekaniği teorisini nasıl uzlaştırabileceğini gösterdi.

Bu, fizikte son derece önemli bir problem olan “her şeyin teorisi”nin nihai amacıdır. Vanchurin, nöral ağların matematiğini kullanarak kuantum ve klasik davranışı nasıl elde edebileceğimizi göstermiştir.

Vanchurin’in hipotezine yeni bir her şeyin teorisi demek pek abartı olmaz sanıyorum. Çünkü onun hipotezi gerçekliğin bilgisayımsal doğası ve evrimleşme, öğrenme ve daha karmaşık hale gelme eğilimiyle ortaya çıkan fenomenleri (bilinçli gözlemcileri) içerir. Bu da onu yalnızca parçacıklara ve kuvvetlerin etkileşimlerine odaklanan indirgemeci teorilerden farklı yapar.

Bu Doğa Anlayışı Çok Ama Çok Farklı!

Vanchurin gibi birçok bilim insanın ortaya sunduğu bu görüş gerçekten çok farklı. Çünkü evrendeki karmaşıklığı Darwinci evrimsel sürecin bir sonucu olarak açıklıyorlar. Yani biyolojik evrim daha büyük ölçeklerde ve hiyerarşik bir tarzda evren için de geçerlidir.

Daha az kararlı ağlara göre daha kararlı ağların doğal seleksiyonuyla evrimleşen evren fikri, bir nöral ağ gibi çalışırsa anlamlıdır. Çünkü Nobel ödüllü biyolog Gerald Edelman’ın önerdiği nöral Darwinizm mekanizmalarını kullanacaktır.

Gerald Edelman (1929-2014), Amerikalı Nobel Ödüllü biyologdur. Ortaya attığı nöral Darwinizm fikri yalnızca temel bilimin değil, biyolojik düşünce ve felsefenin de araştırılmasını içerir.

Evrenin bir beyin veya bir nöral ağ gibi olması, kendi kendini organize edebilmesi fikri kozmosla olan ilişkimizi yeniden düşünmemizi sağlıyor. Eğer evren gerçekten yaşayan, evrimleşen bir varlık ise o zaman gezegenimizde yaşamın ortaya çıkışı rastlantısal bir fenomen olmaktan çıkıyor. Sürekli olarak daha yüksek düzeyde organizasyon, bilgi ve farkındalık üreten kozmik evrensel sürecin doğal bir parçası oluyor.

Yani bilinçli varlıklar olarak sadece pasif gözlemciler değiliz. Kozmosun karmaşık gelişiminin aktif katılımcılarıyız. Eğer tüm bunlar doğru çıkarsa bilim ve felsefe tarihindeki en derin paradigma değişiminin yaşanacağına şüphe yok. Evrenin amacı olup olmadığı gibi varoluşsal soruları yeniden ve başka şekilde düşüneceğiz.

Albert Einstein’ın da dediği gibi: İnsanlık, evren dediğimiz bütünün zaman ve uzay ile sınırlanmış bir parçasıdır. Kendi düşünce ve duygularını sanki bütünün geri kalanından ayrışmış gibi yaşar; bu, bilincin ona oynadığı bir çeşit optik illüzyondur.

Yazının bitiminde göz atmak isterseniz: Kavanozdaki Beyin: Bu Satırları Okuyan Beyninizin Şu An Bir Kavanozun İçinde Olmadığından Emin misiniz?


Kaynaklar ve İleri Okumalar

Matematiksel

Melike Üzücek

Ankara Fen Lisesi'nden mezun oldum. Erdemli insanların yetişmesinde en önemli unsurun eğitim olduğunu düşündüğüm için lisans eğitimime matematik eğitimi üzerinden devam ediyorum. Kitap okumayı yazarların zihinlerine, düşünce dünyalarına girmek olarak gördüğümden kitap okumak benim için boş zaman aktivitesinden çok daha farklı bir konumdadır. Araştırma yapmayı ve sorgulamayı seven biriyim. Matematik ve biyoloji başta olmak üzere felsefe, astronomi, modern fizik ile ilgileniyorum.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu