Kuantum Dolanıklık

1930'larda, Albert Einstein Kuantum mekaniği konusunda çekinceleri vardı. Bunun üzerine geliştirdiği teoriye göre gelişigüzel bir uzaklıkta da olsa evrende bir noktada olan bir olay bir başkasını anında etkiliyordu. Buna "uzaktan etkileyen korkutucu eylem" dedi. Çünkü bu tarz bir olayın saçma olduğunu düşünüyordu. Bu ışık hızından hızlı iletişim demekti ki bu görelik kuramı ile çelişen bir durumdu. Şimdi ise bu deneyi yapıp bulduğumuz şey gerçekten korkutucu bir olay.

Öncelikle spin (dönüş) denen olayın ne olduğunu anlamamız lazım.

Tüm temel parçacıkların bir dönüşü vardır. Hayır, aslında gerçekten dönmüyorlar. Ancak benzetme uygun bir benzetme. Açısal momentumları var ve uzayda belli bir yönleri var. Şimdi, bu parçacığın dönüşünü ölçebiliriz, ancak öncelikle ne taraftan ölçeceğimizi seçmemiz lazım. Ve bu ölçümün sadece iki sonucu olabilir. Ya parçacık ölçümün yapıldığı yön ile örtüşecek ki buna yukarı dönüş (spin up) diyoruz; ya da parçacığın dönüşü ölçümün yapıldığı yönün tersine olacak ki buna da aşağı dönüş (spin down) diyoruz.

Peki, parçacığın dönüşü dikey olmasına rağmen biz ölçümü yatay olarak yaparsak ne olur? Bu durumda parçacığın yukarı ya da aşağı dönüşü olması ihtimali %50 olur. Ve ölçümden sonra parçacık sahip ölçüldüğü dönüşü sürdürür, yani dönüşü ölçmek parçacığın dönüşünü de değiştirmiş olur.

Peki, parçacığı dikeyden 60 derece gibi bir açı ile ölçersek ne olur? Bu durumda parçacık daha çok ölçümün yapıldığı yönde döndüğü için 3/4 kez yukarı doğru, 1/4 kez de aşağı doğru döner. Bunun olma olasılığı açının yarısının kosinüsünün karesi ile ilişkilidir.

Olasılık (yukarı dönüş) = P (^)  = cos(q/2)²
Olasılık (aşağı  dönüş) = P (⌄)  = sin(q/2)²

Şimdi, Einstein'ın önerdiği gibi bir deney bu parçacıklardan ikisini kullanarak yapılabilir, ancak belirli bir şekilde hazırlanmaları lazım. Mesela kendiliğinden enerjiden oluşmalılar.  Evrenin toplam açısal momentumu sabit olmak zorunda oluğu için, bir parçacığın dönüşü yukarı yönlü ölçülmüş ise aynı yönde ölçülmüş olan diğeri aşağı yönlü olması lazım. Burada delirtmek lazım ki Sadece aynı yönde ölçülmüş parçacıkların dönüşleri birbirinin tersi olur.

İşte burada işler biraz garipleşmeye başlıyor. Tüm parçacıkların iyi belirlenmiş bir dönüş ile oluşmuş olduklarını düşünebilirsiniz, ancak öyle değil. Sebebi ise şu; dönüşlerinin dikey ve ters olduğunu düşünün.

Eğer ikisini de yatay olarak ölçersek, her ikisinin de yukarı yönlü olma ihtimali 50/50 olur. Yani iki ölçümün de aynı yukarı yönlü sonucu verme ihtimali %50 olur ve bu açısal momentumun korunumu yasası ile çelişir. Kuantum mekaniğine göre bu parçacıkların belirli bir dönüşleri yoktur bile. Bu parçacıklar dolanıktır, ki bu basitçe dönüşlerinin birbirinin tersi olduğu anlamına gelir. Yani bir parçacık ölçüldüğü ve dönüşü belirlendiği zaman, anında diğer parçacığın ölçümünün vereceği sonucu biliyorsunuz.  Bu titiz bir şekilde defalarca deneysel olarak test edildi. Hangi açı ile ölçüldüğü, hangi detektörlerin kullanıldığı ya da birbirlerinden ne kadar uzak oldukları fark etmeksizin her zaman birbirlerinin tersi sonucu verdiler. 

Şimdi durup bunun ne kadar çılgınca olduğunu düşünün. İki parçacığın da dönüşü bilinmiyor, siz birini ölçüyorsunuz ve anında öbür parçacığın dönüşünü biliyorsunuz, birbirlerinden onlarca ışık yılı uzakta olsalar bile. Sanki yapılan ilk ölçümün sonucu diğerinin sonucunu ışık hızından hızlı bir şekilde etkiliyor ki bu gerçekten de pek çok teorisyenin yaptığı tespit ile aynı.

 Ancak Einstein buna dâhil değil. Bu Einstein'in canını çok sıkmıştı. O da farklı bir açıklama getirdi; bütün hangi açıdan ölçülürlerse ölçülsünler parçacıkların önceden hangi dönüşe sahip olacaklarına dair gizli bir bilgiye sahip olduklarını iddia etti. Bizim sadece ölçene kadar bu bilgiye sahip olmadığımızı söyledi.

Parçacıklar uzayda aynı noktada oluştukları andan itibaren bilgi parçacıkları içinde olduğu için parçacıklar arasında hiçbir sinyalin ışık hızından hızlı aktarılması gerekmeyecekti.  Bir süre için bilim insanları parçacıklar hakkında onları ölçünceye dek bilemeyeceğimiz şeyler olduğunu kabul ettiler. Ama sonra John Bell bunu test edebilecek bir deney ile çıkageldi. Bu deney parçacıkların baştan beri gizli bilgi barındırıp barındırmadığını belirleyecekti.

Deney şu şekilde çalışıyor; İki tane dönüş detektörü var ve her detektör dönüşü 3 yönden birinde ölçebilecek şekilde tasarlanmış. Bu dönüş yönleri rastgele bir şekilde seçilecek ve birbirlerinden bağımsız olacaklar. Şimdi, dolanık parçacık çiftleri iki detektöre de gönderilecek ve biz ikisinin de aynı, yani ikisi de aşağı ya da yukarı olup olmadığını ya da birbirinden farklı olup olmadığını kaydedeceğiz. Bu deneyi rastgele ölçüm yönlerini değiştirerek tekrar tekrar yapacağız. Bunu iki detektör ne aralıklarla farklı sonuçlar verdiğinin yüzdesini bulana dek devam edeceğiz. Ve önemli olan da bu, çünkü bu oran parçacıkların baştan beri gizli bilgi taşıyıp taşımadığını bize söylüyor.

Şimdi bunun niye böyle olduğunu görmek için, yani parçacıkların gizli bilgileri olup olmadığını görmek için farklı ölçümlerin tahmin edilen frekanslarını ölçelim.  Bunu parçacıkların kendi aralarında gizlice anlaştığı bir plan olarak düşünebilirsiniz. Ve planın yerine gelmesi için gereken tek şart parçacıkların aynı yönde ne zaman ölçülürse ölçülsünler ters dönüş bilgisi vermeleri gerekiyor olması.

Yani örnek planlardan biri olarak, bir parçacık ne zaman ölçülse her ölçüm için yukarı sonucunu verecek ve ikizi her ölçüm yönü için aşağı dönüş sonucunu verecek. Ya da başka ikinci bir plan şu olabilir; ölçülen parçacıklardan biri ilk yön için yukarı dönüş, ikinci yön için aşağı dönüş, üçüncü yön için yukarı dönüş sonucunu verirken ikizi ise ilk ölçüm için aşağı yönlü, ikinci ölçüm için yukarı yönlü, üçüncü ölçüm için ise aşağı yönlü dönüş sonucunu verebilir.  Tüm diğer planlar matematiksel olarak eşdeğer, yani bu iki planı kullanarak farklı sonuçların tahmin edilen değerlerini hesaplayabiliriz.

Birinci plana göre sonuçlar her zaman açık bir şekilde %100 olarak birbirinden farklı olacak. İlki için seçilen yönler fark etmiyor, ancak ikincisi için hangi yönlerin seçildiği önemli.  Örnek vermek gerekirse eğer iki detektör ilk yönde ölçüm yaparsa, A parçacığı yukarı dönüş sonucu verecek, B parçacığı da aşağı dönüş sonucu verecek. Sonuçlar farklı yani.

Ancak onun yerine B detektörü ikinci yönde ölçüm yaparsa sonuç yukarı yönlü dönüş olacak, yani aynı sonucu verecek. Bunu bu şekilde tüm kombinasyonlar için deneyebiliriz ve sonuç olarak bulduğumuz şey 5/9 oranında sonuçların farklı olduğu olur. Yani, ikinci planı kullanarak sonuçlar 5/9 oranında farklı olmalı ve ilk planı kullanarak sonuçlar %100 oranında farklı olmalı. Yani genel olarak parçacıkların gizli bir bilgisi varsa 5/9 oranından çok kere farklı sonuçlar görmemiz lazım.

Peki deney ne sonuç veriyor?

Sonuçlar sadece %50 oranında farklı oluyor. İşe yaramıyor!  Yani deney farklı yönlerde hangi dönüş sonucu vereceklerine dair gizli bir bilgi taşıdıkları varsayımını çürütüyor. Peki, öyleyse Kuantum mekaniği bu sonuçları nasıl açıklıyor? Şimdi detektör A'nın ilk yönde ölçüm yaptığını hayal edelim ve sonuç yukarı yönlü olsun. Bu durumda anında diğer parçacığın aynı yönde ölçüldüğünde aşağı yönlü olacağını biliyoruz ki bu rastgele olarak 1/3 kez oluyor.  Ancak, eğer B parçacığı diğer iki yönden birinde ölçülürse, yani 60 derece açı yapacak şekilde ölçülürse yazının başından da hatırlayacağınız gibi sonuç 3/4 kez yukarı yönlü dönüş sonucunu verir. Seçim yönleri 2/3 oranında rastgele bir şekilde seçildiği için B parçacığı 2/3 çarpı 3/4 eşittir 1/2 kez yukarı yönlü dönüş sonucu verecektir.  Yani iki detektör de sonuçların yarısında aynı sonucu verecek ve diğer yarısında ise farklı sonuç verecek. Ki bu deney sonuçları ile bire bir örtüşüyor.

Yani Kuantum mekaniği konusunda sıkıntı yok. Ancak bu sonuçların nasıl yorumlanacağı konusunda tartışma var.  Bazı fizikçiler kuantum parçacıklarının gizli bir bilgi taşımadığı yönünde bir kanıt olarak görüyorlar ve dönüşlerinin ancak ölçüldükleri zaman bir anlam kazandıklarını söylüyorlar. Diğer fizikçiler ise dolanık parçacıkların ölçüldükleri zaman birbirlerini ışıktan hızlı bir şekilde uyararak gizli bilgilerini güncellediklerini düşünüyor.

Peki, bu ışık hızından hızlı bir şekilde iletişim kurabileceğimiz anlamına mı geliyor?

Herkes bunun olamayacağı konusunda hemfikir, çünkü detektörlerden aldığımız sonuçlar rastgele sonuçlar.  Hangi yönde ölçüm yaparsanız yapın ya da diğer detektörde ne olursa olsun yukarı ya da aşağı yönlü sonuç alma ihtimalimiz %50 oluyor. Sonradan bu gözlemciler bir araya gelip sonuçlarını karşılaştırdıklarında aynı yönü seçtiklerinde birbirlerine göre farklı sonuç aldıklarını görecekler, ancak bunun bilgi iletimine bir faydası olmaz.

İki veri seti de rastgele olur, ancak diğer tarafın karşıtı bir şekilde rastgele olur.

Bu gerçekten de korkutucu, ancak iki yönlü iletişime izin vermiyor, bilginin ışıktan hızlı aktarılmasını sağlamıyor yani görelik kuramını ihlal etmiyor.

Ve işte bu, en azından Einstein’ı mutlu ederdi.

Çeviri: C. Caner Telimenli

Kaynak: https://www.youtube.com/watch?v=ZuvK-od647c&t=82s

Güvenin Evrimi ve Oyun Teorisi

İnsanlar arasındaki ilişkiler bilindiği gibi statik bir olgu değildir, zamana ve koşullara göre değişmeye meyillidir. Bu değişimlerin nasıl oluştuğu çoğu zaman insanlar için belirsiz ve anlaşılmaz olmuştur. Temelinde bu ilişkiler sosyal olguların ve ahlak anlayışının etkileşimi ile şekillenir. Daha açık bir tanım yapmak için evrim ve oyun teorisi gibi konuları da işin içine katmak gerekir.

Ancak bu konuya değinmeden önce insan ilişkilerinin tarih içindeki gelişimine ve genel durumuna bir göz atalım.

Kanlı bir savaşın içinde insan

Bundan yaklaşık yüz yıl önce, tarihin en kanlı savaşlarında biri olan Birinci Dünya Savaşı hala sürmekteydi. Modern teknolojinin getirdiği yenilikler, en taze halinde karşı tarafa bir üstünlük sağlamak amacı ile savaş alanına uygulanıyordu. Bu savaş makineli tüfekler, kimyasal silahlar, tanklar, uçaklar gibi yeni teknolojilerin emekli olma zamanı gelmiş olan atlar, kılıçlar ve dalga dalga insanları düşmanın üzerine göndermeye dayalı eski stratejilerin son kez bir arada bulunduğu bir savaştı. Yani kısaca yapılan hataların hesabını sıradan insanların çektiği bir deneme yanılma tahtası gibiydi. Modern savaş alanlarında uygulanan pek çok taktik bu dönemde keşfedildi. Ve bu buluşların karşılığı kanla ödendi.

Bunun yanı sıra bu savaş topçuların piyade üzerinde en yoğun kullanıldığı savaşlardan biriydi. Bazen günlerce süren bombardımanlar olur, eğer bu patlamada ölmezseniz bile ölen arkadaşlarınızın parçalanmış cesetleri,  bombardımanın insanı çılgına çeviren gürültüsü ve üzerinizde yarattığı psikolojinizi darmadağın eden etkisi ile uğraşmak durumunda kalırdınız. Ve üstüne baş gösteren salgın hastalıklar da tuzu biberi oldu.

Bu şartlar altında yaşayan askerlerin davranışlarını değerlendirecek olursak; beklenti tamamen insanlık dışı davranan, saldırgan ve anlaşılması imkânsız insanlar ile karşılaşmak yönünde olurdu. Ancak aksi yönde davranışların sergilendiği vakalar gözlemlendi.

Bunlardan biri de Birinci Dünya Savaşı’nda batı cephesinde 1914 Noel’inde gerçekleşen Noel ateşkesi olarak bilinen durumdu. Bu olay sırasında karşılıklı taraflarda bulunan İngiliz, Fransız ve Alman askerleri düşmanın görüldüğü yerde vurulması emrine karşı gelerek birbirlerinin Noel’ini kutlamak üzere siperlerinden çıkıp tarafsız bölgede buluştular. Bu garip durum bir istisna da değildi. Çanakkale savaşları da dâhil olmak üzere pek çok cephede ara ara resmi olmayan ateşkesler yapılıyordu. Bu olayın arkasındaki mantık ise yaşa ve yaşat felsefesiydi.

Buradan günümüze doğru uzanacak olursak, karşılıklı güven konusunda negatif yönlü bir değişim olduğu gözlenebilir.

Savaş sonrası dönem

Birinci Dünya Savaşı’ndan günümüze uzanan dönemde kişisel ilişkiler boyutunda güvendeki değişimi ele alırken söyleyebileceğimiz ilk şey insanların arkadaş çevrelerinin eskisine göre çok daha küçük olduğu ve insanların kimi dost diye tanımladıklarına çok daha fazla seçici davranıyor olmaları olur. İlerleyen teknoloji ile birlikte gelen sosyal medya ve benzeri iletişim araçları ile sosyalleşme imkânları artarken bu imkânların ne kadar doğru doğru kullanıldığı akıllarda soru işareti oluşturuyor.

Aşağıdaki grafiklerde, Chicago Üniversitesi tarafından ilk kez 1972 yılında yapılmaya başlanan “Genel Sosyal Durum Anketi” güven ve benzeri faktörlerin bir araya gelmesinden oluşan bilgileri içermektedir.  Bu anketler pek çok değişik etmen gözetilerek hazırlanmıştır. Verilen ilk grafikte de görülebileceği gibi, yapılan ankette “Çoğu insan güvenilebilirdir.” seçeneğini işaretleyenlerin oranı 1972 yılında %46’dan 2012 yılında %32’ye kadar gerilemiştir. İlk grafikteki kırmızı hat karşılaştırma için diğer grafiklerde çizgili hat ile gösterilmiştir.

Bu grafikte gösterilen azalışın yaş ve kuşak ile nasıl bir bağlantısı olduğuna dair ilginç veriler içeriyor. 1944 ve öncesi doğanlar için güven oranı yüksekken 1945 sonrası doğan ve “babyboomers” olarak adlandırılan grupta da benzer oranlar sergiliyor. Ancak 1965 sonrası doğan ve X kuşağı olarak adlandırılan grup daha düşük güven oranları sergiliyor. Gene de yıllar içinde bu grubun yaş ortalamasının artması ile güven oranında bir ufak bir yükseliş gözleniyor. Sahneye en son çıkan ve “Millenials” olarak adlandırılan 1985 ve sonrası doğumlular için ise güven oranları en düşük seviyelerde bulunmakta. İlerleyen zaman ile yaşlanan bu grubun da X kuşağına benzer bir şekilde güven oranlarını arttırıp arttırmayacağını ise zaman gösterecek. 

Devam edecek olursak, insanların finansal durumu ile güven arasında da bir ilişki kurmak mümkün. Bu araştırma dâhilinde insanlara “Diğer ailelere kıyasla maddi durumunuz hakkında ne düşünüyorsunuz?” sorusuna verilen cevaba bağlı olarak diğer insanlara ne kadar güvendikleri ile ilgili sorular arasında kurulan ilişki ile finans ve güven bağlantısı incelendi.  Elde edilen sonuçlarda ise yüksek gelirli ailelerin insanlara daha fazla güvendiği, düşük gelirli ailelerin ise diğer insanlara güvenmekte daha temkinli davrandığı gözlemlendi.

Konu ile ilintili Eric Uslaner tarafından yazılan “Güvenin Etik Temelleri” adlı çalışmada gelir adaletsizliği ve güven üzerindeki etkisi ile ilgili detaylı bir şekilde inceleniyor. Araştırmanın bulgularına göre gelir adaletsizliğinin daha fazla olduğunu düşünen insanlar arasında birbirine güven düşük seviyelerde kalıyor. Gelir adaletsizliğinin hem Amerika hem de Dünya bazında giderek arttığı düşünüldüğünde aynı etkinin burada da söz konusu olduğu düşünülebilir.

Güven konusundaki pek şaşırtıcı olmayan ancak sebebi çok anlaşılabilir olmayan etken ise eğitim durumudur. Anketin gösterdiği kadarıyla eğitim durumu arttıkça diğer insanlara olan güven de artmaktadır. Eğitim durumu ve güven arasındaki ilişkinin dinamiklerini incelemek zor ve tam olarak neden böyle bir ilişki olduğu bilinmiyor. Ancak bu konuda yapılmış “Güvenin Bilişsel Temelleri” adlı bir çalışmanın belirttiği kadarı ile eğitim ile gelen gelişmiş sosyal yetenekler, daha fazla iş fırsatı ve yüksek gelirin bir etken olabileceği düşünülüyor.

Burada bahsedilenlerin dışında sağlık durumu ve mutluluk gibi etmenlerin de güven ile ilişkili değişkenler olduğunu söyleyebiliriz. Daha sağlıklı insanlar güvenmeye daha yatkınken, sağlık durumu kötü olanlar daha az güveniyor. Benzer bir şekilde, mutlu insanlar güvenmeye daha açık olabilirken mutsuz insanlar ise daha temkinli oluyor. Ve tabi etnik köken gibi etmenler de güven konusunda bir etmendir. Beyaz olarak tanımlanabilecek gruplar diğerlerine güvenmeye daha yatkın, ancak diğer gruplarda bu oran çok daha düşük.

Oyun Teorisi ve Evrim

Bir ya da birden fazla tarafın belli kurallar çerçevesinde birbirleri ile olan etkileşimi oyun teorisi dâhilinde incelenen bir konudur. Oyun teorisi ekonomi ya da biyoloji gibi pek çok alanda kendine uygulama alanı bulmuştur. Diferansiyel oyunlar, kombinasyon oyunları ya da meta oyunlar dahil olmak üzere pek çok çeşidi olsa da biz daha çok İşbirlikçi olan ya da olmayan oyunlar ile sıfır toplamlı oyunlar ile ilgileneceğiz.

İlk örnek olarak iki tarafın iş birliği yaptığı durumda 2 birim kazancı olduğu, kaybettiklerinde 1 birim kaybettikleri, kazandıklarında 3 birim aldıkları ve iki taraf da iş birliği yapmadığında 0 birim kazandığı bir örneği ele alalım. Tur sayısı da önemli bir değişken olsa da örneklerin anlaşılır olabilmesi için oyunları beş tur ile sınırlayacağız.

1.Tur: A=2 B=2

2. Tur: A=4 B=4

3.Tur: A=6 B=6

4.Tur: A=8 B=8

5.Tur: A=10 B=10

İki tarafın da iş birliği yaptığı bir durumda oyun kaç tur oynanırsa oynansın iki tarafın da kazancı eşit olacaktır. Birbirlerini aldatmaları oyunun sona ermesine ve kazancın durmasına sebep olacağı için çekici bir durum değildir.

Ancak burada dikkat edilmesi gereken bazı noktalar var. Eğer oyunda bir tarafın işbirliği yapmayarak kazandığı ödül miktarı çok yüksek olsaydı, beşinci tur sonunda karşı taraf iş birliği yapmadığı halde kârlı çıkabilirdi. Şimdi işbirliği yapmadıklarında 3 yerine 10 birim kazansınlar.

1.Tur: A=10 B=-1 (A işbirliği yapmaz)

2.Tur: A=20 B=-2 (A gene iş birliği yapmaz)

3.Tur: A=20 B=-2 (B bıkar ve oyunu bırakır)

4.Tur: A=20 B=-2

5.Tur: A=20 B=-2

Burada ikinci turdan sonra B oynamayı bıraktı. Ancak A çoktan kazancını elde etmişti. Yani iş birliği yapmasa da kârlı çıkmış oldu. Bu tarz oyunlara sıfır toplamlı oyunlar (zero-sumgame) deniyor ve oyun teorisine çok büyük katkıları olmuş matematikçi John Forbes Nash Jr. bu tür oyunlarda kazanmanın tek yolunun oyuna hiç girmemek olduğunu söylüyor. 

Baştaki örneğe dönecek olursak, oyuncuların davranışları da burada oyunun nasıl sonuçlanacağı konusunda büyük bir etmen oluşturuyor. Eğer iki taraf da ilk başta iş birliğine yanaşmasaydı, iki tarafın da kazancı sıfır olurdu. Ya da bir hata eseri taraflardan biri işbirliği yapamasaydı, karşı taraf buna karşılık olarak iş birliği yapmayı bırakabilir ve kazanç düşük kalabilirdi.

1.Tur: A=2 B=2

2. Tur: A=4 B=4

3.Tur: A=7B=3 (A hata yapar)

4.Tur: A=7 B=3

5.Tur: A=7 B=3

Burada üçüncü turda A bir hata sonucu iş birliği yapamadı ve daha çok kazandı ve bunun üzerine B kayba uğradı.

Ancak hayatta her zaman oyunu bırakıp gitmek bir seçenek olmaz ve yapılan hatalara ya da kötü niyetli yaklaşımlara rağmen aynı kişi ile ilişkilerinizi devam ettirmek durumunda kalabilirsiniz. Böyle bir durumda ise kısasa kısas dediğimiz bir yöntem insanların sıklıkla uyguladığı bir yöntem olmuştur. Şimdi buna uygun olarak yeni bir oyun oynayalım ve ikinci turda bir olay olsun.

1.Tur: A=2 B=2

2. Tur: A=5 B=1 (A hata yapar)

3.Tur: A=4 B=4 (B karşılık verir)

4.Tur: A=6 B=6

5.Tur: A=8 B=8

Bu karşılaştığımız durumda A işbirliği yapmadı ve daha fazla kazandı. Buna karşılık bir sonraki turda B de aynı şeyi yaptı ve ödeşmiş oldular. Bu şekilde her şey yoluna girmiş gibi gözükse de bu gerçek hayatta nadiren bu kadar basit bir şekilde işliyor.

Bu örneğin üzerinde biraz daha duralım ve A’nın yanlışlıkla iş birliği yapamadığını düşünelim. Eğer B ile aralarında bir iletişim kanalı varsa ve uzun süreden beri işbirliği yapan taraflarsa B bu hatayı görmezden gelecek ve belki de karşılık verme gereği bile duymayacaktı. Ama aralarında daha önceden güveni zedeleyecek bir durum oluşmuşsa bu aralarındaki iş birliğinin sonu olabilirdi. Ya da A ile B arasında düzgün bir iletişim yoksa ve iki yabancı konumunda iseler, A hata yaptığında ve B de karşılık olarak o sefer için iş birliği yapmamayı tercih etseydi aralarında karşılıklı olarak birbirlerini aldatmaya dayanan bir ilişki oluşabilirdi.

Burada bu iki kişi arasındaki ilişkilerin önemi ortaya çıkıyor. Sosyal statüden eğitim durumuna kadar pek çok farklı değişken de bu davranışların şekillenmesinde etkili oluyor.

Şimdi ilk örnekten yola çıkarak olayın evrim ile ilişkisine bir göz atalım. Ancak burada yeni bir kural ekleyeceğiz. Tarafların hayatta kalabilmek için 15 birime ihtiyaçları olsun.

1.Tur: A=2 B=2 (iki taraf başta iş birliği yapar)

2.Tur: A=4 B=4

3.Tur: A=6 B=6

4.Tur: A=8 B=8

5.Tur: A=11 B=7 (A giderayak yapacağını yapar)

A son turda B ile iş birliği yapmamayı seçti ve işin içinden kârlı çıktı. Ancak bu oyun oynayacakları tek oyun değil. Bir süre sonra tekrarlanan oyunda B bunu unutmayacak ve davranışı buna göre şekillenecek. Ancak adımlarına dikkat etmesi gerekiyor. Eğer çok erken iş birliği yapmayı bırakırsa fazla kâr edemeden oyun sonlanır.

1.Tur: A=13 B=9 (iki taraf başta iş birliği yapar)

2.Tur: A=15 B=11

3.Tur: A=17B=13

4.Tur: A=19 B=15

5.Tur: A=18 B=18 (Bu sefer B giderayak yapacağını yapar)

Burada B son anda işbirliği yapmayı bıraktı. Bu sayede toplam kazancı on sekiz birim oldu. Ancak daha erken mesela birinci turda iş birliğini bıraksaydı toplamda sadece 12 birim kazanmış olacaktı ve hayatta kalamayacaktı. Bir önceki el davranışlarını etkileyerek yeni bir tutum sergilemesine sebep oldu. Bu karşılıklı etkileşimler çok uzun turlar boyunca tekrar edildiğinde ise davranışını değiştirip önlem alanlar daha fazla kâr elde ederken, ilk turda iş birliği yapanlar daha az kazanarak hayatta kalamayacaklar ve bu da ortamda A gibi sinsi bir davranış sergileyen insanların daha fazla artmasına sebep olacak.

Buna benzer daha fazla olasılığı gözlemleyebilmek için bu küçük oyunu deneyebilir, farklı karakterlerin birbirleri ile ilişkilerini inceleyerek ne gibi sonuçlara sebep olduğunu görebilirsiniz. https://osaatcioglu.github.io/trust/

Bu kısa yazıda geçmişten bu güne güvenin seyri ve oyun teorisinin ve evrimin bu durum ile ilişkisini ele aldık. Burada verilen örnekler çok az değişkene bağlı olmakla beraber olayın temellerini anlaşılır kılmaya yönelik hazırlanmıştır. Gerçek hayatta istatistiklerde de değinildiği gibi çok daha fazla etken işin içine girmektedir. Bahsedilen zaman diliminde insanların birbirine olan güvenin aralarındaki ilişkilerin paranoya, yersiz şüpheler, yanlış anlamalar ve bazen de istemli bir şekilde gerçekleşen kötü niyetli eylemler ile şekillendiği ortadadır. Ancak gene de bu öğelerin hiçbirinin bir diğerine ağır basmadığını bilmek ve karşı tarafa elini uzatarak oyuna başlamak aşağıya doğru yönelen grafiğin tekrar yükselmesine yardımcı olabilir. Güven oyununda kandırılsanız bile oyunu tekrar oynamadan aradığımız mutluluğa ulaşamayacağımızı da unutmamamız gerekir.

Yazan:                 C. Caner Telimenli

Düzenleyen:        Arsel Berkat Acar

KAYNAKÇA

Güvenin Bilişsel Temelleri “Thecognitivebasis of trust. Therelationbetweeneducation, cognitiveability, andgeneralizedandpoliticaltrust”

https://www.researchgate.net/publication/235932186_The_cognitive_basis_of_trust_The_relation_between_education_cognitive_ability_and_generalized_and_political_trust

Güvenin Etik Temelleri “The Moral Foundations of Trust” -EricUslaner

https://www.amazon.com/gp/product/0521011035/ref=as_li_tl?ie=UTF8&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0521011035&linkCode=as2&tag=thplofyo07-20&linkId=DOJXBIZ3ZYRPIAEQ

“Amerika’da Güvenin Düşüşü”  -Uygulamalı sosyoloji Uzmanı Josh Morgan

https://medium.com/@monarchjogs/the-decline-of-trust-in-the-united-states-fb8ab719b82a

Chicago ÜniversitesiGenel Sosyal Durum Anketi 1972-2012

http://www.norc.org/Research/Projects/Pages/general-social-survey.aspx

İş Birliğinin Evrimi  “TheEvolution of Cooperationby Robert Axelrod “

http://www.jstor.org/stable/pdf/2706746.pdf?seq=1#page_scan_tab_contents

Birinci Dünya Savaşı, Yaşa ve Yaşat felsefesi “Combat Motivation: TheBehaviour of Soldiers in Battle” -sayfa 147

https://books.google.nl/books?id=hLb7CAAAQBAJ&lpg=PR1&pg=PA147#v=onepage&q&f=false

Noel Ateşkesi

https://en.0wikipedia.org/index.php?q=aHR0cHM6Ly9lbi53aWtpcGVkaWEub3JnL3dpa2kvQ2hyaXN0bWFzX3RydWNl

Neden Hayvanların Benekleri Var?

Çitanın benekleri doğadaki şablonlara iyi bir örnektir.

Doğa onu gelmez gibi görünen miktarda şablonlar sergiler - bir ineğin lekelerinden tutun da bir cerrah balığının çizgilerine ya da bir çitanın çizgi ve noktalarına kadar - Ancak Alan Turing ( Bilgisayarlarının babası) bu şablonların birbirinden o kadar da farklı olmayabileceğini düşündü. 

Ne demek istediğini göstermek için, tüm şablonları açıklayabilecek basit bir matematiksel kural dizisi oluşturdu. Bu kurallar şöyle: Tüm teorik canlıların içinde aktivatör ve inhibitör denen iki madde var. Aktivatör iki maddenin de üretimini tetiklerken inhibitör üretimi yavaşlatıyor. Yani bu biraz av ve avcı ilişkisi gibi. 

Daha fazla aktivatör tavşan demek daha fazla tavşan üremesi demek, ancak daha büyük tavşan popülasyonu inhibitör tilkiler için daha fazla yiyecek demek, bu da daha fazla tilki üremesi demek. Bu durumda tavşan sayısı azalır bu da daha az tilki demek.

Ancak bundan hariç Turing'in kuralları şunu söyler: Av ve avcı popülasyonu arttıkça kapladıkları alan da artar, ama tilkiler daha fazla alana ihtiyaç duyar. Bu yüzden tilkilerin alanı tavşanlarınkinden daha hızlı genişler.m Böylece tilkiler çevreye yerleşir ve tavşanları kısıtlı bir bölge içinde üremeye zorlarlar. 

Yani bu durumda inhibitör tarafından çevrelenmiş aktivatör bölgesi elde ederiz. Ve aktivatörün inhibitörden fazla olduğu bölgede -bir pigmentin tetiklenmesi gibi- bir takım değişimler olur. Ki bu durumda renkli bir bölge oluşur. Turing'in teorisindeki güzellik ise şu; aktivatör ve inhibitörün yayılma hızı gibi ya da toplam alan gibi değişkenler ile oynayarak bir çok çeşit şablon elde edebilirsiniz. 

Örnek olarak, eğer inhibitörden bir miktar fazla aktivatör ile işe başlarsanız sadece nokta şeklinde lekeler elde edersiniz. Ya da eğer sistemin alanı darsa -bir kuyruk ya da yılan gibi- çizgili bir yapı elde edebilirsiniz. Ya da eğer aktivatör inhibitörden hızlı yayılıyorsa yer yer sızıp diğer noktalar ile birleşebilir bu da labirent tarzı bir şablon oluşturur. 

Dahası, Turing'in kuralları hayvanlardaki şablonlara çok benzer yapılar oluşturmak için kullanılabilir; ineklerdeki lekeler, balıklardaki çizgiler, zürafalarda bulunan mozaik şablonlar ya da poliplerde bulunan dokungaçlar gibi. Tabi bu matematik formüllerinin kağıt üzerinde işlemesi doğanın bunları uyguladığı anlamına gelmez. 

Ve yıllar sonra, bilim insanları hala bu şablonların gerçekten inhibitör ve aktivatörler sayesinde oluşup oluşmadığını araştırıyor. Diğer yandan hiçte Turing tarzı olmayan şablonlarla da karşılaştık; gelişen bi meyve sineğinde görülen bölümler tamamen meyve sineğinin genetik yapısı tarafından belirleniyor. 

Öte yandan umutlandırıcı bir şekilde Turing tarzı sistemler de var; gelişmekte olan farelerde "kirpi sonic" denen bir madde inhibitör gibi davranarak daha az havalı ismi olan bir aktivatör protein ile etkileşime girerek embryonun damağında çizgili bir yapı oluşmasını sağlıyor. Ve uzluvların sonunda değişik bazı proteinler doku büyümesini aktive ve inhibit ederek parmak diye bilinen uzantıların oluşmasını sağlıyorlar. 

Gene de Turing'in teorisi gerçek dünyada gördüklerimizi ne kadar iyi ya da kötü açıklasa da bunun hakkındaki en havalı şey biyologları Turing'in fikirleri hakkında canlı hayvanlar üzerinde kanıt aramaya yönlendirmesi. Yani gözlemden doğan bir teorinin ilham verdiği gözlemler bizi çitanın neden noktaları -ve çizgileri-olduğunu anlamaya yaklaştırıyor. 

Çeviri: C. Caner Telimenli

Kaynak:
https://www.youtube.com/watch?v=alH...

Doğru, tekrar, beyin ve alğı

Hiç insanların neden kolayca bazı şeyleri fazla düşünmeden gerçekmiş gibi kabul edebildiklerini merak ettiniz mi? Bazı olguların doğru olmadığı halde doğruymuş gibi kabul edildiğini gördünüz mü? Ya da yeni bir şey öğrenmenin neden bazen çok zor olduğunu düşündünüz mü? Bunların hepsinin sebebi aslında aynı, bilişsel kolaylık durumu.

Beynimiz de vücudumuzun geri kalanı gibi enerji tasarrufu yapmak üzere evrimleşti. Sürekli en etkin halinde çalışsaydı bu büyük miktarda şeker tüketimine sebep olurdu. Eğer haftada bir av bulup yemek yiyebilen bir canlı iseniz bu sizin açınızdan hiç iyi olmazdı, çünkü karşılayamayacağınız oranda enerji tüketiyor olurdunuz. İşte beynimiz bu soruna bilişsel kolaylık denen yöntemle çözüm buldu. Bu yöntem bir miktar bilgisayardaki “sistem boşta işlemi” gibi düşünülebilir, beyin üzerindeki yükü azaltarak verimliliği artırır.

Peki, bu bilişsel kolaylık işlevi nasıl çalışır?

Bilişsel kolaylık beyninizin ne kadar kendini zorladığını ölçen bir terimdir. Hepimizin bildiği doğru olarak kabul görmüş bazı gerçekler vardır; gökyüzü mavidir, ağaçlar yeşildir gibi. Bilişsel kolaylık beyninizin ne kadar kendini zorladığını ölçen bir terimdir. Facebook'ta gezerken olduğu gibi "kolay" durumundan 14x37 işlemini yapmaya çalışırken olduğu gibi "zor" durumuna kadar. “Doğru" olarak tanımladığımız şeyler genelde bilişsel kolaylık durumu ile alakalıdır. Bu doğruları işlemek için beynimiz fazla çaba göstermek durumunda değildir. Çünkü bunlar hayatımız boyunca tekrar tekrar karşımıza çıkmış olgulardır.

Bu tür şeyler sadece doğru hissettirmekle kalmaz, tanıdık ta gelir. Zahmetsizlerdir ve iyi hissettirirler. Tüm bunlar bilişsel kolaylığın sonuçlarıdır. Şimdi sorun şu ki "bilişsel kolaylık" olgusu farklı yöntemlerle yapay olarak ta yaratılabilir. Bunlardan biri uyarıcıyı sürekli tekrarlamaktır.

Michigan'da bulunan iki üniversitede yapılan klasik bir deneyde deneyi yapanlar üniversite gazetesindeki bazı reklamları çıkardılar ve her reklamın yerine bu kelimeleri reklam başına bir tane olacak şekilde yerleştirdiler.

"KARDIRGA", "SARICIK", "BIWONJNI", "NANSOMA", "IKTITAF"

Bu kelimeler farklı yoğunluklarda gazetelerde göründüler. Bir kelime gazetede sadece bir kere çıkarken diğerleri ikişer, beşer ya da yirmi beşer kez göründü. Kelimelerin basılma sıklığı diğer üniversite gazetesinde tam tersiydi. Araştırmacılar deneyin sonunda anketörler gönderip deneklere kelimelerin anlamını derecelendirmelerini istediler. Bu derecelendirme "bu kelime iyi bir anlama geliyor" yargısından "bu kelime kötü anlamlı" yargısına kadar uzanan bir skalaya sahipti. Ve sonuçlar açıktı. Bir kelime gazetede ne kadar çok kullanılmışsa o kadar çok insan o kelimenin iyi bir şey olduğunu düşünüyordu. Yani yeterli tekrar ile anlamsız bir kelime bile tanıdık bir şeye dönüşebiliyor.

Bilişsel kolaylık ve iyi duyguları tetikliyor. Deneyler ayrıca bu durumun İngilizce konuşanlara Çince karakterler ya da rastgele şekiller gösterilince bile çalıştığını ortaya koydu. Ve bulgular aslında bundan daha da genel sonuçlara sahip. Mesela şarkılar birkaç kez dinlendikten sonra ilk dinlemeye göre kulağa daha güzel geliyor. Ve yıllık fotoğraflarına bakan katılımcılar fotoğrafları birkaç kere da gördükten sonra fotoğraftakileri daha cana yakın buldu. Bu durum ünlü diye tabir ettiğimiz insanların neden bu konumda olduklarını da açıklıyor, maruz kalma miktarının fazlalığı.

Beynimiz aynı zamanda tehditleri algılamak için evrimleşti. Ve yeni olan her şey potansiyel bir tehdittir. Ancak tekrarlanan bir şekilde maruz kaldıktan sonra kötü bir şey olmaz ise o şey tanıdık ve rahat gelmeye başlar ve bir tehditten çok güvenliğin işareti olur. Üstelik bu olgu insanların de ötesine geçer.  Yumurtada iken sürekli bir sese maruz kalan tavuk embriyonları civciv olduklarında aynı ses ile karşılaştıklarında yardım isteme oranı azaldı. Ancak tekrar bilişsel kolaylık yaratmak için tek yol değil. Yüksek kontrasta sahip görseller beyinde bilişsel olarak daha kolay işlendiği için olumlu hissetmemizi sağlar. Bu da çoğu Instagram filtresini açıklıyor.

Bu üç şeyin ortak noktası nedir?

KAHVALTILIK, İSVİÇRE, BÖREK

Peki ya

KÖPRÜ, KAZAK, AĞRI dersek?

İlkinin cevabı peynir, ikincisi boğaz olacak. Tabi her üç kelime seti bağlantı taşımaz. Ancak deneyler sonucunda görüldü ki insanlar bağlantı olup olmadığını birkaç saniyede çözüyor, o bağlantının ne olduğunu hemen çözemeseler bile. Bu durum bilişsel kolaylığın yarattığı bir hissiyattan ötürü oluşuyor. Beyine bir yerlerde bu bağlantılar bir tanımlama sürecini ateşliyor. Ki bu durum insanı iyi hissettiriyor. İşte bu yüzden çoktan seçmeli testlerde cevaptan emin olmadığınızda  "ilk işaretlediğiniz genelde doğrudur" derler.

Şimdi bu doğrumu yanlış mı bir bakalım.

“Tüm güller çiçektir. Bazı çiçekler çabuk solar. Bu sebeple bazı güller çabuk solar.”

-Doğru mu?

Aslında cevap yanlış olacaktı. Güller tam olarak çabuk solan çiçekler grubuna dahil olmak zorunda değiller. Benzer bir şekilde üç soru ile yapılan bir test insanların %90'ının test net bir şekilde basıldığında en az bir yanlış cevap verdiğini gösterdi. Ancak test silik yani zor görülür bir şekilde basılınca hata oranı %35'e düştü. Testi daha az okunaklı yapmak sonuçların doğruluğunu arttırdı. Çünkü bu durum beyinde bilişsel stres oluşturdu, bu da beynin daha fazla çalışmasına sebep oldu. Bu da sezgisel olarak uygun gelen ama yanlış olan sonuca hemen atlayanların sayısını azalttı. Bilişsel kolaylık sezgisel ve yaratıcı olmak açısından yararlı, ancak aynı zamanda sizi daha kolay kandırılabilir yapıyor. Yani testinizin yazılı kısmına ilk aklınıza geleni işaretlemek büyük ihtimalle iyi bir strateji, ancak konu fizik gibi cevapların genellikle sezgisel olmadığı ve pek çok yanlış kanını olduğu alanlarda kuşkucu olmak daha önemli oluyor. Bu uyanıklık ise gayret gerektiren bir durum ve ne yazık ki mutsuzlukla eşdeğer.

Hiç fark ettiniz mi, büyük bilim insanları ve analitik zekâlar huysuz ve kuşkucu karakterler oluyor. Yani düşünüyorum da bu durum sadece kötü sosyal becerilerden ibaret olmayabilir. İşlerini yapabilmeleri için bunun gerekli olması mümkün. İşte bu da öğrenmenin ve kritik düşüncenin getirdiği bir paradoks. Bilişsel kolaylık hoş bir şey, tanıdık ve çaba gerektirmiyor. Sizi gerçekten yaratıcı ve sezgisel yapıyor. Ancak sizi aynı zamanda kandırabilir. Doğru olmayan şeyleri doğruymuş gibi görmenize sebep olabilir. Ve öğrendiğinizi sandığınız halde öyle olmayabilir. Öbür yandan, kuşkucu ve analitik olmak daha fazla zihinsel çaba ister. Kafa karıştırıcıdır ve çok ta hoş hissettirmez ancak gerçeği fanteziden ayırmanın en güzel yoludur.

Bilişsel kolaylığın artıları da var.

Kesinlikle bilişsel kolaylık durumunun daha uygun olduğu haller de var. Sonuçta bu yetenek her gün karşılaştığımız durumlara çözüm olması için evrimleşti. Neden düşünmeniz gerekenden daha çok düşünesiniz? Burada önemli olan üstünde daha fazla düşünülmesi gereken şeyleri ayırt edebilmek. Ancak günümüzde fikirleri paylaşmanın ve tekrarlamanın bu kadar kolay oluğu bir dönemde daha uyanık olmamız gerekir. Basitçe gerçekten doğru olan şeyleri daha önce defalarca duyduğumuz şeylerden ayırabilmek için bu gerekli.

Bir şey ne kadar tekrar edilirse o kadar doğru gelmeye başlar.

Yazan/Çeviren

C. Caner Telimenli

Kaynakça:

https://www.youtube.com/watch?v=cebFWOlx848 (çoğu buradan çeviri)

http://www.psc.isr.umich.edu/dis/infoserv/isrpub/pdf/Theattitudinaleffects_2360_.PDF

https://thefinancialbrand.com/42323/advertising-marketing-messages-effective-frequency/

https://en.wikipedia.org/wiki/Effective_frequency

Yapay Yer Çekimi Nedir ve Nasıl Çalışır?

Yapay yerçekimine sahip konsept tasarım. (copyright:SPL)

Uzay ve uzay yolculuğuna olan ilgi çekilen filmlerin de etkisiyle artmakta, ve bu durum da bu gibi filmlerde görülen konseptlerin ne kadar uygulanabilir olduğu sorusunun sık sık sorulmasına neden oluyor. Bu yazıda Interstellar filminde de konu edilen yapay yer çekimli uzay araçlarının ne kadar mantıklı olduğuna bir göz atalım. 

Uzay yolculuklarında yer çekimi etkisi olmadığı için bu tür seyahatlere çıkacak olan insanların uzun dönemde kemik erimesi ve kas kütlesi kaybı gibi sorunlarla karşılaşması da kaçınılmaz oluyor. Bu etkilerin giderilmesi ya da en azından azaltılması için uluslar arası uzay istasyonundaki (ISS) mürettebat belli aralıklarla egzersiz yapmaktadır. Ancak bu egzersizler gene de tam olarak bir çare değildir. 

Koşu bandında egzersiz yapan astronot

Eğer uzun süre yer çekimi olmayan bir ortamda yaşamak zorunda kalacaksanız yapay yer çekimi oluşturmanın bir yolunu ararsınız. Pek çok filmde bu durumun çözümü için nasıl çalıştığı belli olmayan yapay yer çekimi cihazları jokeri kullanılır. Gerçekte ise yapay yer çekimi oluşturmak zahmetli bir iştir, ancak gene de birkaç yolu vardır.

Uçuk Fikirler

Bunlardan biri doğrusal ivmelenme ile yapay yer çekimidir. Araç sürekli hız kazanarak içindeki objeler üzerinde gidiş yününün tersine bir güç uygular. Aniden hızlanan bir arabanın içinde hissettiğiniz olaydır. Sadece bu olayın sürekli olduğunu düşünün. Ancak bir aracın hızlanabileceği maksimum bir limit olduğundan ve yörüngesel mekanik gereği böyle bir aracın kullanım alanı uzun yıldızlar arası seyahatin belli aralıkları ile kısıtlanmaktadır.

Bir diğer önerilen yöntem Maddenin diyamanyetik ya da paramanyetik özelliğinden yararlanarak yapay yer çekimi oluşturmaktır. Diyamanyetik maddeler çok güçlü manyetik alanlar tarafından itilir, paramanyetik maddeler ise çekilirler. Normal manyetizma ile farkarı (ferromanyetizma) oluşan kinetik etkinin küçüklüğüdür. Yani bir demir parçası ile mıknatıs arasındaki ilişki yanında yok denecek kadar azdır. Bu sebeple bu şekilde çakışacak bir uzay aracının çok güçlü mıknatıslar bulundurması gerekir.

Pek olası görünmeyen bir diğer yöntem ise kütleçekimsel elektromanyetizma ile işleyen yapay yer çekimidir. Einstein'ın kütleçekim formülleri ile Maxwell'in alan eşitliği formülleri arasındaki benzerliklerden faydalanarak bir kinetik etki yaratma fikrine dayanır. Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) bu alandaki araştırmaları sürmektedir.

Başka en azından yakın zamanda olası görünmeyen hipotez ise Higgs alanını maniple ederek yapay yer çekimi oluşturmaktır. Ancak bunu gerçekleştirebilmek için daha çok araştırma yapılması gerekmektedir.

Dönen Habitüasyon Modüleri

Bu fikrin şu ana kadar gerçekleşmemiş olmasının en büyük sebebi mali yetersizliklerdir. NASA'nın bu alanda bazı çalışmaları olmuştur, ancak uluslararası uzay istasyonundaki çalışmaların hepsinin sıfır yerçekimi araştırması olması yüzünden hepsi rafa kaldırılmıştır. 

Bu durum gene de bilim kurguda benzer tasarımların kullanılmasına engel olmamıştır. Bunların en güzel örneklerinden biri 2001: A Space Odyssey adlı Hal isimli yapay zekası ile ünlü filmde görülmüştür. 

"2001: A Space Oddessey" adlı filmdeki uzay istasyonu "Space station V" 

Yine yapay yer çekimi ile işleyen bir aracın olduğu diğer bir film ise Interstellar filminde adı geçen Endurance adlı uzay aracıdır. Farkı bir uzy istasyonu olmamasıdır, Satürn'ün yörüngesindeki bir solucan deliğinden geçerek başka bir galaksiye gider.

"Interstellar" filmindeki "Endurance" uzay aracı

Şimdi bu araçların nasıl olup ta çalıştığına bir göz atalım.

Merkezkaç Kuvveti

Bir cismin bir merkez etrafında ona bağlı bir şekilde  dönmesi ile cisim üzerinde oluşan etkiye verilen addır. Cismin eylemsizliğinden dolayı kaynaklanır. Bir cisim üzerindeki merkezkaç kuvveti F_mk=m.V²/r formülü ile hesaplanır. Burada m kütle, V cismin hızı ve r de cisim ile etrafında döndüğü merkez arasındaki uzaklıktır.  Küçükken ipe bağladıktan sonra elinize alıp hızlıca kendi etrafınızda çevirdiğiniz nesnelerde görülen olaydır. Eğlence parklarında gördüğünüz bazı oyuncaklar da aynı prensiple çalışır.

Peki ama nasıl çalışacak?

Uzayda bir cismin kendi etrafında kontrollü bir şekilde dönmesini sağlamak zor olabilir. Eğer ağırlıkta ufak bir dengesizlik bile olsa araç yalpalamaya başlayacaktır. İçine tuğla atılan çamaşır makinesini düşünün. Bu durumu düzeltmek için çok hassas dengeleyici ayarlanabilir ağırlıklar gerekecektir. Bu sağlanmadığı durumda tehlikeli durumlar oluşur. 

Endurance dönüş mekanizması

Kendi etrafında dönüşü nasıl sağladığınız da önemli bir konudur. İlk akla gelen şey bunu küçük iticilere sağlamak olabilir. İlk ateşlemeden sonra dönüş devam eder, ancak aracın bağlı olduğu bir merkezi varsa sürtünmeden dolayı yavaşlama olabilir. Bu da dönüşü sağlamak için daha fazla yakıt gerektirir. Yine dönüşü sağlamak için elektrik motorları da kullanılabilir. Bu durumda ise bağlantı noktalarındaki aşınma yüzünden düzenli bakım gerekecektir.

Bahsedilmesi gereken başka bir durum da içinde yaşayacakların hissedeceği etkilerdir. Dönme etkisinin kişi üzerinde etki yaratmaması için merkezden olan uzaklığın çok fazla olması gerekmektedir. Bu yüzden aracın çapının 60 metreden büyük olması gerekmektedir. Bu durumda bile "Space Station V" gibi dairesel değil de "Endurance" gibi düzgün onikigen bir şekil sorun oluşturabilir. Uzandığınızda merkeze göre başınızın ve ayaklarınızın ayrı etkiye maruz kalması yüzünden ufak bir iki uçtan çekiliyormuşçasına bir etki yaşamak ta mümkündür.

Resme tıklayarak büyütebilirsiniz

Resimde görülen birinci şekilde düz bir platform üzerinde duran bir insan görülmektedir. Platformun ortasında durduğu için herhangi ters kuvvet tarafından eklenmemektedir. 

İkinci figür ise düz bir platform üzerinde merkeze açı yapacak şekilde kenarda durmaktadır. Durduğu noktada yokuş aşağı yürüyormuş gibi bir etki hissedecektir. 

Üç numaralı figürde ise durmakta olduğu zemin oval olduğu için hareket ettiğinde bir gariplik hissetmeyecektir. 

Dört numaralı yatmakta olan figür ise ayakları ve kafasına uygulanan kuvvetlerin açısı sebebi ile aşağıdan ve yukarıdan çekiliyormuş gibi hissedecektir. Aracın dönüş eksenine dik bir şekilde (yanlamasına) yatıldığında etki eden kuvvetler azalacaktır.

Bu dibi etkiler aracın büyüklüğü artıkça azalır, yine aracın büyüklüğü azaldıkça artar. Bu gibi etkilere çok uzun süreler boyunca maruz kalındığında ne gibi yan etkiler görülebileceği bilinmemektedir.

Mars'a ve ötesine er geç gitmesi gereken türümüzün önünde keşfedilmesi gereken daha çok teknoloji bulunmaktadır. Tüm gereken biraz merak ve cesarettir. Yapay yer çekimi teknolojisi de yukarıda bahsedilen yöntemlerden biri olsun olmasın bu yolda gerekli ve önemli bir adımlardan biridir.

C. Caner Telimenli

Kaynakça:

BBC

http://www.bbc.com/future/story/20130121-worth-the-weight 

Intelstellar Wikia

http://interstellarfilm.wikia.com/wiki/Endurance

Wikipedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_Probe_B

http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetism

http://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity

http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifugal_force

SPACE.com

http://www.space.com/19290-private-inflatable-space-station-bigelow.html

Sabun Köpüğü Evreni

Meraklı biri olarak yaşadığımız gerçekliğin ayrıntıları hakkında düşünmeyi her zaman sevmişimdir. Merak edip araştırıp daha fazlasını öğrenmek bir bakıma bana amaç olmuştur. Ancak bir konu üzerine araştırma yapmaya başladığınızda hangi konu olursa olsun bir noktadan sonra daha ileriye gidemezsiniz, çünkü bir müddet sonra o temelleri atanların sizi getirebileceği en uzak mesafeye kadar gelmiş olursunuz. 

Bu merakımı meşgul eden alanlardan birisi de evrenin oluşumudur. Evrenin oluşumu üzerine sahip olduğumuz bilgiler bize evrenin büyük patlama olayı ile oluştuğunu gösteriyor. Biraz ayrıntısına girelim.

Evren nasıl oluştu?

Büyük patlama diye bilim çevreleri tarafından tanımlanan olayı kısaca özetleyecek olursak evrenin yaklaşık 14 milyar yıl önce büyük bir patlama sonucu oluştuğunu ve dağılan enerjiden önce parçacıkların, sonra maddenin ve en son da evrenin oluştuğunu ileri sürer. Bunun kanıtı olarak ta kozmik mikrodalga arkaplan ışıması ve evrenin genişlemesi gösterilir. 

Kozmik mikrodalga arkaplan ışıması evrenin her yanından yayıldığı görülen bir ışıma türüdür. Doppler etkisi sebebi ile uzaktan gelen ışık kırmızıya doğru kayar. İşte bu kırmızıya kayma oranı sebebiyle çok eski - belki evrenin kendisi kadar-  olduğu düşünülür. 

Evrenin genişlemesi olayı ise yine Doopler etkisi sayesinde gözlemlenmiştir. Bize uzak galaksilerin ışığına bakıldığında gene kırmızıya kayma olayı ile karşılaşıldı. Buradan yola çıkarak "Işığın dalga boyu inceldiğine göre galaksiler birbirinden uzaklaşıyor olmalı." sonucuna varıldı. 

Sırdan bir tanım yapmak gerekirse evrenin bir balon misali şiştiği ve galaksilerin bu yüzden birbirinden uzaklaştığı yorumu yapıldı.

Genişleyen evren ve balon betimlemesi

Ancak gene de yapılan tüm gözlemlere rağmen evrenin merkezi, büyük patlamanın olduğu yer gözlemlenemedi. Ayrıca uzay-zaman düzleminin bir balonun yüzeyi gibi eğri olmaması açıklama gerektirmesi sebebiyle birçok tezin ortaya atılmasına sebep oldu. 

Uzay-Zaman düzleminin şekli

Dairesel yörüngede bir uydu

Uzay-Zaman düzleminin eğriliği cisimlerin yörünge enerjileri gibidir. Daire şeklindeki bir yörüngenin negatif net toplam enerjisi vardır. Eğer evren de küresel bir yapıya sahip olsaydı negatif net toplam enerjisi olurdu. Yani uzay-zaman küresel değil.

Eğer evren Hiperbolik yörüngedeki bir cisim gibi olsaydı o zaman da pozitif net toplam enerjisi olması gerekirdi. Ama bu da söz konusu değil.

Hiperbolik rotada bir uydu

Ama eğer bu bir parabolik bir yörünge olsaydı toplam net enerjisi sıfır olurdu, evrenimiz gibi. Bir nesnenin izdüşümünün parabolik olması için ise nesnenin kendisinin düz olması gerekirdi.

Mesele hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyenler Neil deGrasse Tyson'ın konu hakkındaki videosunu izleyebilirler.

Peki ama nasıl?

Peki bu durumda evren nasıl işliyor? Buna benim cevabım "sabun köpüğü gibi" olur.

Evrenin olası şekli. Şeklin merkezi
büyük patlamanın merkezidir.

Evrenin merkezini bulamıyor olmamızın sebebi evrenin merkezinin bizimle aynı boyutta olmayışıdır. Büyük patlama olayı bizim evrenimizin dışında gerçekleşmiştir, Bizim evrenimiz bu patlamanın dışarı doğru ittiği bir zarın üzerinde -aynı köpüğe  üflediğinizde oluşan yukarıda kendi içinde kaplı baloncuklar gibi- varlığını sürdürmektedir.

 Bizim evrenimiz dört boyuttan oluşmaktadır. Bunların üçü uzayın elemanı olan en, boy, yükseklik biri ise zamandır. Bize komşu olan evrenler bunları paylaşabileceği gibi paylaşmıyor da olabilirler. Bu durumda yandaki şekildeki gibi geometriler ortaya çıkabilir. Yani misal olarak bizim evrenimiz bu nesne üzerindeki bir kareden ibaret olabilir.

Yer çekimi bizim boyutumuzun temel bir birleşimi olmadığından etkisi azdır. Ayrıca büyük patlama sonrası oluşan tekillik evrenimizi etkileyerek maddelerin ışık hızına ulaşmasını engeller. Bu durum bir kara delik ile ona yaklaşan bir nesnenin durumuna benzerdir.

Bir kara deliğe yaklaştığınızda, dışarıdan bakan bir gözlemci için kara deliğe yaklaşan bir cismin ışığı tekilliğin uzat-zamanda oluşturduğu eğim yüzünden daha uzun aralıklarla gözlemciye ulaşır. Aynı şekilde bir cisim ışık hızına yaklaştığında görelik gelen ışığın daha uzun aralıklara gözlemciye ulaşmasına sebep olur. Işığın bu durumu bizim evrenimizin dışındaki başka bir tekilliğin var olabileceği anlamına gelir. (Bknz: İlgili soru)

Bu durum aynı zamanda karanlık madde ve enerjinin neden bu kadar bulunması zor olduğunu da açıklayabilir. Eğer karanlık enerji evrenin oluşumunun bize o büyük patlamanın oluştuğu ilk boyuttan yansıyan bir yan etkisi ise durum netlik kazanır.


Evrenin oluşumu ve uzay-zaman düzleminin şekli üzerine belirtilenler gerçeklere dayanır. Ancak son başlık altında belirttiklerim evrenin oluşumu hakkındaki kendi tezimdir, şu an için matematiksel hiçbir ispatı yapılmadığı gibi somut kanıtı da yoktur. Bu yüzden değerlendirmelerin bu çerçevede yapılması gerekir.


C. Caner Telimenli




Kaynakça;

 Konu ile ilgili Wikipedia sayfaları, metin içerisinde verilmiştir. 

 Neil deGrasse Tyson'ın online dersleri Youtube'tan alıntıdır.

Elbisenin rengi; Mavi-Siyah mı, Altın-Beyaz mı?

Renkleri ile ünlü o elbise.

 Sosyal medyada #thedress hastagi ile dolaşan elbise resmi insanların farkında olmadıkları bir sorunun ortaya çıkmasını sağladı. Hepimiz aynı renkleri mi görüyoruz?

İnsan gözü görme işlemini gözün içindeki ışığa duyarlı hücreler (fotoreseptör) sayesinde gerçekleştirir. Bu ışığa duyarlı hücrelerin içindeki kimyasallar ışığın farklı dalga boylarına tepki verir.

Tip	İsim	Aralık	Tepe noktası[7][8]
S	β	400–500 nm	420–440 nm
M	γ	450–630 nm	534–555 nm
L	ρ	500–700 nm	564–580 nm
Dalga boyu çizelgesi

Bu hücre gurupları kırmızı(L) yeşil(M) ve mavi(S) renge duyarlıdır. Hücrelerin yaklaşık %64 ü kırmızıya, %32 si yeşile ve %2 si maviye duyarlıdır. Mavi ağırlıklı hücreler en duyarlıları olup sarı beneğin etrafında bulunur. Evrimsel açıdan kırmızı-yeşil görüş yeteneğinin mavi-sarı görüşten önce oluştuğu varsayılır.

Hücre tepkisi-Dalga boyu grafiği

Elbisenin rengine baktığınızda ise eğer mavi fotoreseptörler yeterince iyi işlev gösteremiyorsa diğer hücreler devreye girip kırmızı ve yeşilin arası olan sarı rengi görmemize sebep oluyor. Renk değişmezliği denilen ve renklerin farklı dalga boylarında bile beyin tarafından aynı algılanmasını sağlayan bir özellik sayesinde ise siyahın yerini beyaz alıyor. Elbisenin renkleri üzerindeki tartışma da bundan kaynaklanıyor. Renk değişmezliği algıda değişmezlik konusunun alt başlıklarından biridir.

Bu tür algısal farklılıkların sebepleri çok değişik olabilir. Arka plan rengi, cismin açısı, ışık parlaklığı ve hatta duygusal mod bile görülen rengi etkileyebilir.

Şahsen resmin iki türlü renk kalıbına da gözümün önünde geçtiğini gördükten sonra bu durumun reseptörler ile olan alakasının sorgulanır olduğunu düşünmeye başladım. Çünkü resimde sarıya dönüşen yerlerin mavi kısımlar değil de siyah kısımlar olduğunu gördüm. Buna göre resimdeki renk değişikliğinin ağırlıklı sebebinin renk değişmezliği olduğu daha sağlam bir açıklama olur. Eğer fotoreseptörlerin bir etkisi varsa bile sarının yerine siyah ve mavinin yerine beyaz görebilmek için bir şekilde renklerin beyinde çaprazlamaya uğramaları gerekmektedir.

Renk değişmezliği yapay olarak ışıklandırılmış bir ortamdan gün ışığına çıkarken oluşabilir. İki ortam arasındaki renklerde biz fark etmesek te dalga boyundan dolayı bir fark vardır. Ancak beynimiz bu farkı anında düzelterek renkleri alıştığımız şekilde görmemizi sağlar. Elbise üzerine vuran ışığın gün ışığı olduğunu düşünen beynimiz onun altın sarısı-beyaz olarak algılamamıza sebep olur. Ama eğer ışık kaynağının yapay olduğunu düşünüyorsak renkler mavi-siyah görünmektedir. Yani bu durumda ışığın hanjgi kaynaktan geldiğine inanıyorsak elbise o rengi almaktadır.

Bu olay açık bir şekilde renklerin oluşumunun tamamen beynimizde oluştuğunun kanıtıdır. Algı bu oluşumda temel bir rol oynamaktadır.

Ancak resimdeki elbisenin rengi üreten firmanın* açıkladığı üzere mavi-siyahtır.

Bu konu üzerine BBC yapımı olan "Gördüğümü görüyor musun?" belgeselinin izlenmesi tavsiye edilebilir. İngilizce orijinal yapım aşağıdadır. Belgesel Türkiye'de e2 kanalı tarafından yayınlanmaktadır.


Horizon Do You See What I See Part 1-4 paylaşan: plamenj


C. Caner Telimenli





İlgilisine konu üzerine linkler:

Mashable
http://mashable.com/2015/02/26/what-color-dress-blue-black-white-gold/

Wired
http://www.wired.com/2015/02/science-one-agrees-color-dress/

CNNTürk*
http://www.cnnturk.com/haber/yasam/elbise-hakkinda-o-firmadan-cevap-geldi

NTV
http://www.ntv.com.tr/yasam/sosyal-medyada-paylasilan-elbise-dunyayi-ikiye-boldu,s-OMjRwqu0ynnAVw3aUFaQ

Bilime İhham Veren Diziler: "Star Trek" Serisi

"To boldly go where no man has gone before"

“Cesurca daha önce kimsenin gitmediği yerlere gitmek”

Bilim-kurgu klasiği sayılabilecek ve kültürel etkisi büyük olmuş bir seridir. Seri yayınlandığı süre boyunca pek çok bilim insanını ve mühendisi etkileyerek ilgi alanlarını bulmalarını sağlamış bu gün kullandığımız pek çok teknolojilere ön ayak olmuştur. Resimdeki ve aynı zamanda yayınlanma sırası ile Star Trek: The Original Series (IMDb 8,4), Star Trek: The Next Generation (IMDb 8,7), Star Trek: Deep Space Nine (IMDb 7,9), Star Trek: Voyager (IMDb 7,7) ve Star Trek: Enterprise (IMDb 7,5) olmak üzere 5 ayrı diziden oluşur.

Star Trek: Gemiler ve Kaptanlar

Star Trek: The Original Series

Bu dizi serinin fikir babası olan Gene Roddenberry tarafından yapılmış, 8 Eylül 1966'dan 3 Haziran 1969'a kadar yayınlanmıştır. 80 bölüm hazırlanmış bunlardan 79'u gösterilmiştir. Dizi ve genel anlamıyla tüm seri çok kültürlü, kültürel ve etik açıdan ise ileri ütopik bir toplum yapısı üzerine kuruludur. Kültürel etkisi sayesinde NASA ilk uzay mekiğine Dizideki geminin adı olan “Enterprise” ismini vermiştir.

Bu dizide “United Federation of Planets” (Birleşik Gezegenler Federasyonu) yapısının askeri kolu sayılabilecek “Starfleet” (Yıldız Filosu) organizasyonuna bağlı bir gemi olan “Enterprise” yani “Atılgan” adlı geminin 5 yıllık derin uzay görevinde başından geçenler anlatılır. Dizinin baş rol oyuncusu olan Kaptan James Tiberius Kirk, sıradan Texaslı bir Amerikalıdır. Karizmatik bir liderdir ve biraz kadın düşkündür. Diğer bir karakter diziyi seyretmeyenler tarafından bile bilinen 40 Eridani (http://en.wikipedia.org/wiki/40_Eridani)  yıldız sisteminin Vulcan gezegeninden bilim subayı Spock tur. Dizinin mantık kısmına hitap eder. Bunun dışında dizinin yayınlandığı zamanlar için cesurca sayılabilecek bir durum olan farklı kültürlerden karakterler bulunmaktadır. (Bkz: Star Trek ve Irkçılık)

Dizide orijinal pek çok fikir olsa da kalitesi açısından günümüzde geride kalmıştır. O yüzden seriye başlamak için pek te uygun değildir.

Star Trek: The Next Generation

Seriyi bir sonraki aşamaya taşımış olan bu dizinin ilk bölümü Eylül 1987 tarihinde yayınlanmıştır. Yedi sezon ve 178 bölümden oluşmaktadır. Bir önceki dizinin “ateş et ve sonra soru sor” tavrının aksine bu dizi daha politik ve etik açıdan daha sorgulayıcıdır.

Dizinin Kültürel etkisi çok büyüktür. Öyle ki dizideki ışıktan hızlı seyahat konseptinin Meksikalı bir fizikçi olan Miguel Alcubierre etkileyerek Mayıs 1994’de “Classical and Quantum Gravity” adlı bilimsel yayında çıkan “The Warp Drive: Hyper Fast travel within general relativity” (Warp sürücüleri: Rölativite ile hiper hızlarda yolculuk) yazısında tarif ettiği “Alcubierre sürücüsü”nü ortaya atmasını sağlamıştır. Teorik olarak, ışık hızından hızlı yolculukların mümkün olduğunu, fizik yasalarını çiğnemediğini kanıtlamıştır.

Dizideki Galaksi sınıfı Enterprise, NCC 1701-D

Dizinin başkarakteri aslında geminin kendisidir. Ancak başoyuncu pek çok kişinin X-men den Doktor Xavier olarak bildiği Patrick Stewart.’tır. Oynadığı karakter olan Kaptan Jean-Luc Picard Birleşik Dünya eyaletinin Fransa bölgesindendir. Karizmatik bir lider olan kaptanımız bir savaşçıdan çok diplomat ve stratejisttir. Bu dizide gemi yaşantısı ve çok kültürlü yaşam daha öne çıkar. Öyle ki Amerika’da yayınlanmasına ve Amerikalılara yönelik olmasına karşın Metrik sistem kullanılmaktadır.  (Amerika Galon, Mil gibi İngiliz ölçü birimlerini kullanmaktadır.)

Dizi 3. Sezonundan itibaren hareketlenmeye başlar. Seyretmek isteyen ama fazla zamanı olmayanlar için buradan başlanması tavsiye edilebilir.

 Star Trek: Deep Space Nine

Bu dizi serinin üçüncüsü olup 1993-1999 yılları arasında 7 sezon ve 176 bölümden oluşacak bir şeklide yayınlanmıştır. Gene Rodenberry öldükten sonra çıkan ilk seridir ve bu bazı farklılıklar getirmiştir. Bu dizi diğerlerine göre daha faza spritüal öğe içerir. Tanrı kavramı ve varoluşsal sorular ilk kez ele alınır. Federasyonun sarsılmaz etik anlayışının ciddi sınavdan geçtiği bir dönemde geçer.

Federasyon Logosu

Bu dizi ayrıca diğerlerinin aksine bir gemide değil Bajor isimli bir gezegene yakın” Deep Space Nine” yani “Derin Uzay Dokuz” isimli uzay istasyonunda geçer. Bu gezegen Askeri bir diktatörlük Cardassia Birliği ve Federasyon arasındaki sınırda tarafsız bir gezegendir. Başkarakterimiz daha önceki dizi ile bağlantısı olan Komutan Benjamin Sisko’dur. Kendisi hayattaki yerini sorgulayan bir karakterdir.

Bazen göze batan sorunları olsa da genel anlamda bu günün izleyicisi için de seyredilebilir bir yapımdır.

Star Trek: Voyager

İlk bölümü Ocak 1995’te yayınlanmıştır. Toplamda 7 sezon 172 bölümden oluşmaktadır. Bu dizi daha öncekilerde başarılı olmuş öğelerin kullanılmasının yanı sıra eklenen izole durum ile dikkat çeker.

Diğerlerinden farklı olarak artık yeni bir gemi söz konusudur. Bunun yanı sıra talihsiz bir olay sonucu gemi ve mürettebat galaksinin öbür ucuna, yaklaşık 80.000 Işık yılı öteye sürüklenirler. Dönmeleri ise bir asır sürmesi muhtemel olmasından ötürü nerdeyse imkânızdır. Ama Kaptanımız Kathryn Janeway mürettebatını yarı yolda bırakmayacaktır.

Görsel açıdan fazla sorunu olmayan bu bölüm genel kitleye keyif verebilir. Diğer dizilere çok fazla gönderme olmadığından tek başına da seyredilebilir.

Star Trek: Enterprise

Serinin son dizisidir, 2001 yılından 2005’e kadar 4 sezondan ve 98 bölümden oluşur. Federasyonun kurulduğu zamanlara bizi geri götürür. Seride genelde üvey evlat muamelesi görür.

Dizi bizi gerilere, Federasyonun kuruluş zamandan öncesine götürürken Kaptan Jonhathan Archer eşliğinde insanlığın evreni ilk kez keşfetmesine tanıklık ediyoruz. Tabi bizimle ilk kez iletişim kuran ırk olan Vulcanlıların gözetimi altında. Bu görevi yerine getirmesi için de güzel olduğu kadar da zeki olan T’pol karakterini görevlendiriyorlar.

Dizi diğerler bölümleri seyrettikten sonra daha fazlasını istiyorsanız seyredilebilecek bir yapım. Ancak burada filmlere geçmek daha akıllıca olabilir.

Star Trek evreninden bazı gemiler

Genel olarak Star Trek dizileri pek çok yenilik getirmişse de modern bir izleyici için sonraki farklı dizilerde defalarca tekrarlanmış tanıdık bilim kurgu senaryolardan oluşacağı için çok ilginç gelmeye bilir. Ancak bilim kurgu dalında gerçekçilik yönünden bazen yanlışları olsa da en salam temelleri atmış olan dizilerdendir denebilir.  Seyretmenizi tavsiye ederim.

C. Caner Telimenli