Büyük Tasarım

49
Kırınım 
Newton'ın ışık modeli, ışığın bir ortamdan diğerine geçerken neden kırıldığını açıklar, 
ama Newton halkaları adını verdiğimiz bir diğer fenomeni açıklayamaz.
nu  gösteriyordu.  Hubble’dan  onlarca  yıl  sonra  pek  çok  fizikçi  ka- 
rarlı-durum  kuramını  savunmayı  sürdürdü.  Ancak  en  doğal  mo­
del  Hubble’ın  genişleyen  evren  modeliydi  ve  sonunda  kabul  edi­
len de bu model oldu.
Evreni  yöneten  yasaları  bulmak  için  yaptığımız  araştırma­
larda  birkaç  kuram  veya  model  formüle  ettik;  örneğin  dört  ele­
ment  modeli,  Ptolemaios  sistemi,  phlogiston  kuramı,*  büyük 
patlama  kuramı  vb.  Her  bir  kuram  veya  model  ile  evrenin  temel 
bileşenleri  ve  gerçeklik  hakkındaki  kavramlarımız  değişti.  Örne­
ğin,  ışık  kuramını  ele  alalım.  Newton  ışığın  küçük  parçacıklar­
dan  veya  cisimciklerden  oluştuğunu  düşünüyordu.  Bu  ışığın  ne­
den  düz  çizgiler  halinde  yol  aldığını  açıklıyordu;  Newton  ayrı­
ca  ışığın  bir  ortamdan  diğerine,  örneğin  havadan  cama  veya  ha­
vadan  suya  geçerken  neden  büküldüğünü  ya  da  kırıldığını  da  bu 
şekilde açıklıyordu.
Yine  de  cisimcik  kuramı  Newton’in  kendisinin  gözlemledi­
ği,  Newton  halkaları  denilen  fenomeni  açıklamak  için  yeterli  ol­
madı.  Düz  ve  yansıtma  özelliği  olan  bir  levhanın  üzerine  bir  mer­
cek yerleştirin ve tek renkli bir ışıkla, örneğin sodyum lambasıy-
* Bu kuram ilk kez 17. yüzyılda maddenin yanması veya kireçleşmesi durumunda olanları anlatmak için 
kullanıldı. G.E. Stahl (1660-1734) 
Kimyanın Temel ilkeleri
 kitabında bu kuramı geliştirdi, (ç.n.)

---

50
Girişim İnsanlar gibi dalgalar da karşılaştığında birbirlerini büyütme veya 
küçültme eğiliminde olurlar.

---

51
la  aydınlatın.  Yukarıdan  bakıldığında  merkezleri  merceğin  levha­
ya  değdiği  nokta  olan  açık  ve  koyu  renkli  halkalar  görülür.  Bunu 
ışığın  parçacıklardan  oluştuğunu  söyleyen  kuramla  anlatmak  zor 
olurdu, ama dalga kuramı ile açıklanabilir.
Işığın  dalga  kuramına  göre,  açık  ve  koyu  renkli  halkalara  ne­
den  olan  girişim  dediğimiz  bir  fenomendir.  Bir  dalga,  örneğin  bir 
su  dalgası  bir  dizi  tepe  ve  çukurdan  oluşur.  Dalgalar  çarpıştığın­
da  bu  tepeler  ve  çukurluklar  denk  gelirlerse  birbirlerini  destek­
leyerek  daha  büyük  bir  dalganın  oluşmasını  sağlar.  Bu  yapıcı  gi­
rişimdir.  Bu  durumda  dalgaların  “eş  fazlı”  olduğu  söylenir.  Bu­
nun  karşıtı  durumda  ise,  dalgalar  karşılaştığında  bir  dalganın  te­
pesi,  diğer  dalganın  çukuruna  denk  gelir.  Bu  durumda  dalgalar 
birbirlerini  sönümlerler  ve  onlara  “zıt  fazlı”  dalgalar  denir.  Bu  da 
yıkıcı girişimdir.
Newton halkalarının parlak olanları merkezden, mercekten yan­
sıyan  dalga  ile  levhadan  yansıyan  dalganın  tam  sayılı  (1,  2,  3,  ...) 
dalga  boylarıyla  ayrılarak  yapıcı  girişim  oluşturdukları  uzaklıkta 
oluşur.  (Dalga boyu, bir  dalgaya ait  tepe  veya çukurlardan birinin 
kendisinden sonrakine uzaklığıdır.) Öte yandan koyu renk halkala-
Su birikintisinde girişim 
Günlük hayatımızda göletten okyanusa kadar her 
su birikintisinde girişim kavramını görebiliriz.

---

52
rın merkezden uzaklığını belirleyen iki dalga arasındaki ayrım, ya­
rı tam sayıdaki (1/2, 1
1/2
, 2
1/2
,...) dalga boyu kadar olduğu için yı­
kıcı girişim oluşturur - mercekten yansıyan dalga levhadan yansı­
yan dalgayı sönümler.
19. yüzyılda bu, ışığın dalga kuramının doğrulanması ve parça­
cık  kuramının  yanlış  olduğunun  gösterilmesi  olarak  kabul  edildi. 
Ancak  20.  yüzyılın  başlarında  Einstein,  fotoelektrik  etkinin  (gü­
nümüzde  televizyonlarda  ve  dijital  kameralarda  kullanılmakta) 
bir  ışık  parçacığının  veya  kuantumun  bir  atoma  çarpması  ve  bir 
elektronu  ortadan  kaldırmasıyla  açıklanabileceğini  gösterdi.  Ya­
ni ışık hem parçacık, hem de dalga olarak işliyordu.
İnsanlar,  okyanusları  veya  çakıltaşı  atılan  göletleri  izledikle­
ri  için  dalga  fikri  akıllarına  gelmiş  olmalı.  Aslında  bir  gölete  iki 
çakıl  taşı  attığınızda,  yukarıdaki  fotoğrafta  olduğu  gibi,  girişimin 
nasıl işlediğini görürsünüz. Diğer sıvıların da aynı şekilde davran­
dığı  gözlenir;  belki  fazlaya  kaçırılan  şarabın  dışında.  Parçacık  fik­
ri taşlar, çakıllar ve kum sayesinde tanıdıktı. Ancak bu dalga/par­
çacık  ikiliği  -bir  nesnenin  hem  parçacık  hem  de  dalga  olarak  ta­
nımlanabileceği  fikri-  bir  külçe  kumtaşını  içmek  fikri  kadar  gün­
lük yaşantımıza yabancıydı.
Bunun  gibi  ikilikler  -aynı  fenomeni  doğru  olarak  tanımlayan 
iki  çok  farklı  kuramın  geçerli  olduğu  durumlar-  modele  dayalı 
gerçeklikle  uyumludur.  Her  bir  kuram  belirli  özellikleri  tanımlar 
ve  açıklar  ve  birinin  diğerine  göre  daha  iyi  veya  daha  doğru  oldu­
ğu  söylenemez.  Evreni  yöneten  yasalarla  ilgili  olarak  söyleyebi­
leceğimiz  şudur:  Evrenin  her  durumunu  tanımlayabilecek  tek  bir 
matematiksel  model  veya  kuram  yok  gibi  görünüyor.  Tersine,  ilk 
bölümde  belirttiğimiz  gibi,  M-kuramı  adını  verdiğimiz  bir  kuram­
lar ağı var gibi duruyor. M-kuramı içinde yer alan her kuram, bel­
li  alanlardaki  fenomenleri  gayet  iyi  açıklıyor.  Bu  alanların  örtüş­
tüğü  noktalarda,  ağdaki  farklı  kuramlar  birbiriyle  uyuşuyor,  do­
layısıyla  bunların  tümünün  aynı  kuramın  parçaları  olduğu  söyle­
nebilir.  Ancak  ağın  içindeki  hiçbir  kuram  evrenin  her  halini  -do- 
ğanın  bütün  güçlerini,  bu  güçlerin  etkisini  hisseden  parçacıkları 
ve  içinde bütün bunların sürüp gittiği uzay ve zamanın çerçevesi­
ni-  tanımlayamaz.  Bu  durum  tek  ve  birleşik  bir  kuramın  hayalini 
kuran  geleneksel  fizikçileri  pek  tatmin  etmese  de,  modele  dayalı 
gerçekçilik çerçevesi içinde kabul edilebilir.
İkiliği  ve  M-kuramını  beşinci  bölümde  daha  ayrıntılı  tartışaca­
ğız,  ancak  bundan  önce  doğaya  çağdaş  bakış  açımızın  dayanağı 
olan temel bir ilkeyi ele alacağız: Kuantum kuramı ve özellikle al-

---