Termodinamik etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
Termodinamik etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster

18 Nisan 2012 Çarşamba

Işık ve Diyalektik (Mustafa Özcan, 18 Nisan 2012)


Işık ve Diyalektik

Bu denemede oldukça soyut olmakla birlikte sağın” (pozitif, müspet, eksakt) bilimlerin temelindeki diyalektik felsefi boyutun anlaşılmasına zemin hazırlayacak olan bir konuyu ele alarak irdelemeye çalışacağım: Işık hızının sınırlılığı ve sabitliği ile bunun diyalektik açıdan anlamlandırılması.

Burada amaç, ışığın uzayzaman bağlamında fiziksel bir nokta olarak görülerek ona iki temel kozmik varoluş kipi olan özdek (madde) ve erke (enerji) şeklindeki dikotomik (bütünü tamamlayıcı karşıt çift olma) özelliğin kazandırılmasının nasılını fiziksel-matematiğin mantıksal perspektifinde betimleyerek açıklamaya çalışmaktır. Ama bunu yaparken de konuyu diyalektik düşünce kurgusu ile irdelemeyi öngörüyorum.

Kısaca, fenomenal (görüngüsel) açıdan belirtmek gerekirse; burada ışığı nicem (kuantum) mahiyeti ile dalga (erke, enerji) ve parçacık (özdek, madde) düalitesi temelinde dikotomik özelliği olan bir olgu olarak diyalektik yaklaşımla ele alıyorum. Yani diyalektiğin karşıtlıkların birlikte varoluş ilkesinin mikrokozmosda da geçerli olduğundan hareket ediyor ve bunu belirttiğim görüngede (perspektifte) irdeleme yolu ile gerekçelendirmeyi deniyorum.

Ayrıca -yuvarlak bir ifade ile- ileride bu çerçevede saf (arı) matematiksel perspektifteki (görüngedeki) temsiller için ortam oluşturan süreyin (kontinumun) üç boyutlu uzamına (vüsatına, ekstansiyonuna) dördüncü boyut zamanın katılmasıyla, yani üç boyutlu statik uzaydaki bir noktanın zaman boyutu kazanması ile kinetik hale geçmesini konu ediyorum. Ve bunun beliren işlevselliklerin gösterilmesi için konumlandırma çerçevesi mahiyeti ile bir koordinat sistemi olarak tanımlanmasına yönelik algı kurgusunun zihinlerde oluşmasını sağlamak istiyorum.

Ancak bu soyutlamanın özündeki ileri ereksel amaç kurgulanacak eşgüdemsel dizgenin (koordinatlar sisteminin) her tür büyüklük, kavram veya genel olarak kipsel görünüş için geçerli olabilecek holistik nitelikte evrensel bir konumlandırma çerçevesi olarak ortaya konulabilmesidir.

Böyle bir kurgu, fiziksel-nesnel büyüklüklerin yanı sıra biçimsel büyüklükleri de temsil edici bir ıra (karakter) kazanacağından doğa bilimlerin tümü ile biçimsel (formel) bilimler arasında genel bir diyalektik karşılıklılık (korrespondans) ilkesinin tanımlanmasına doğru önemli bir adım da olacaktır diye düşünüyorum.

Şimdi uzay zamanı mutlak izotrop (her yönü ve yeri aynı olan; özdeşyönlü) boşluk mahiyeti (neliği) ile tanımlayıp bu süreyde (kontinumda) başkaca hiçbir şeye gereksinim duymadan sonsuza dek devinme yeteneğine sahip olan bir nokta yerine parçacık ve dalga özellikli bir ışık nicemi olan fotonu (ışıncığı) ele alarak irdeleyelim. Olaya matematiksel görüngeden (perspektiften) baktığımızdan analiz (çözümleme) için koordinata (eşgüdeme) gereksinim duyduğumuzu biliyoruz.

Öte yandan mikrokozmik konulara rölativistik (göreselci) mekanik temelinde yaklaşılması gerektiğini ve dikotomik özellik diye belirttiğim özdek ve erkenin en küçük otantik temsili olan bir fotonda manyetik ve elektriksel etkileşim alanlarının kutupsallığının sırasıyla tek veya çift tözsel özlü olma şeklindeki iki farklı ıradaki durumsallığa iye olduğunu anımsatmalıyım. Bunun, eytişimin karşıtların birliği ve çelişen iki kutupluluk ilkelerinin bir sonucu olduğunu düşünüyorum.

Gene diyalektiğin her şeyin sınırlı olma zorunluluğu ilkesinin bu kapsamda göz önünde tutulması gereken önemli bir kural olduğunu biliyoruz. Bu ilke çerçevesinde, her olgunun kendi sınırları içinde var olabileceği noktasından hareket ile rölativistik (göreselci) mekaniğin temel büyüklüğü olan ışık hızı için de böyle bir sınırın varlığı kendiliğinden vaaz edilmiş olmaktadır. Nitekim bunun görgül (ampirik, deneysel) olarak kanıtının ortaya konulduğu tarih olan 1919’da Afrika’daki güneş tutulmasından beri ışık hızının kütle çekim nedeni ile sınırlılığının olağan bir gerçeklik olduğu bilinmektedir.

Yani ışık hızı da sonsuza dek artmayıp bir noktadan sonra değişmeyen doğal bir sabite şeklinde duruklaşıyor (statikleşiyor).

Biraz teknik bir bakışla toparlarsak; maddesel ortamların optik yoğunluklarının, yani ışığın ortamsal hızlarının oranı olan kırılma endeksi faz geçişindeki geliş ve kırılma ışınlarının dikeyle olan açılarının sinüslerinin oranına eşittir. Bu durumda düz mantıkla sıfır yoğunluklu mutlak boşlukta ışık hızının “sonsuza” ulaşması beklenebilecek iken ölçümlerde 300 000 km/s’de sabitlenmesi diyalektik sürecin sınırlılık ilkesinin burada da işler olduğunu kanıtlayan dikkat çekici bir olgudur. Ayrıca “diyalektik yöntem”, “holistik durum”, “dikotomik kipsellik” üçlü gerçekliği bize her şey için bir varoluş ve sınırlanış ortamını zorunlu kıldığından bunun için bir “uzaysal eter”in gerekliliğinden bile söz açmak olanaklıdır.

Böylece diyalektiğin sınırlılık için öngördüğü ilkenin genel olarak geçerliliğinin bir sonucu olarak görecelik kuramında ışık hızının sınırlılığı şeklinde de ortaya çıkmakta olduğunu söyleyebiliriz. Bu noktadan bakıldığında, bu tür olguların diyalektik düşüncenin temel ilkelerinden biri olan sınırlılığın kanıtı olduğu veya diyalektiğin sınırlılık ilkesinin kuramsal olarak görecelik kuramından da önce doğada temel bir kural olduğu gerçeği ile yüz yüze gelmekteyiz.

Işık hızının sınırlılığı şeklindeki olgunun, görecelik kuramından önce eytişimsel kuramın gereği olan bir ilkenin olağan varoluş biçimi, örüntüsü olduğunu söylemek doğru bir anlatım olacaktır diye düşünüyorum.

Mustafa Özcan (18 Nisan 2012)



3 Nisan 2012 Salı

Termodinamik ve Diyalektik (Mustafa Özcan, 3 Nisan 2012)

Termodinamik ve Diyalektik
Konu, ısıl nitelikli erkesel (enerjetik) görüngülerin bilimi olan termodinamiği şimdiye dek yapılmamış bir bakış açısından ele almak düşüncesi olunca bunun en iyi diyalektik (eytişimsel) düşünce uzayında sorgulama yoluyla yapılabileceğini düşündüm. Böylesi bir çözümleme çabası için en uygun yaklaşımın ise termodinamiği bir sistem olarak görüp bu bağlam ile diyalektik görüngede irdelemek olduğunu düşünerek bu denemeyi yazmaya karar verdim.
İlk bakışta termodinamik kavramının içlem yönünden diyalektik ile ilgisi yokmuş gibi görünmektedir.
Ama öte yandan diyalektik sürecin gelişkin bir noktaya erişmiş her kavramı dikotomik mahiyet ile birbirine bağlayan omurgasal bir örüntü ortaya koymakta olduğunu da biliyoruz. Bu bakımdan termodinamik kavramı diyalektik görüngede ele alındığında ilk semantik (anlambilimsel) algıda hissedilmeyen ancak derindeki özde bulunan bağlantısallığı (bilimsel deyişle bağıntısallığı) görmek olanaklı olacaktır diye düşünüyorum. Bu düşüncemi termodinamik sistemler kapsamında bir ısı aktarım olayı olan ışınım görüngüsü (radyasyon fenomeni) örneğinde irdeleyip gerekçelendirmeyi deneyeceğim.
Konuyu bir düşünce deneyi çerçevesinde ele alalım. Bu kapsamda ısının meta kategorisi mahiyeti ile bir erke (enerji) taşıyıcısını temsil eden ışıkcığı (fotonu) ilkin “duyulur bir dünya” olgusu olarak irdelemek istiyorum.
İçinde bulunulan kapkaranlık bir odada, hem dalga hem de parçacık ırasındaki nicem (kuantum) nesnesi olarak bir ışıncık salınıp da retinada veri (data) olarak algıladığında artık o zihinde anlambilimsel bir dönüşüm ile bilgi olmaktadır. Işıncıkların aynı noktadan belirli bir süre ile aralıklı olarak salınması oranın bir ışık kaynağı, salmada süreler arası periyodiklikte kesinlik varsa bu kez de kaynağın yapay olduğunu anlarız. Yani, odada bir ateş böceği değil de bir mikro sinyal oluşturucu aygıtın var olduğu yönünde karara varırız.
Ama dikkat edelim: Bu kesin periyodiklik- yapaylık, aperiyodiklik-doğallık ilişkisi yeryüzündeki ışık kaynaklarına özgüdür. Göğe radyoteleskopla bakıldığında eğer tesadüfen çok yüksek hızla dönmekte olan nötron yıldızlarının pulsar tarzı ışınımına rast gelinmiş ise ve de salınım frekansındaki o olağanüstü hassasiyet bilinmiyorsa kaynağın yapay olduğu sanılabileceğinden gözlem yanılgıyla sonuçlanabilir!
İşte yukarıda belirlenen olgusal periyodiklikten yapaylığı çıkarsamak bilişsel bir süreç, sonuç ise ileri aşama bir bilgidir. 
Öte yandan odada üç ayrı renkte kaynak olduğunu varsayarak bunları uygun bir şekilde beyaz ışık verecek şekilde organize edebiliriz. Bildiğimiz gibi, ışığın mavi, yeşil ve kırmızı olan üç rengi Newton Çarkı deneyinde olduğu gibi birleştirildiğinde kendiliğinden beyaz renk oluşur; böylece gökkuşağında gördüğümüz ayrışmanın tersinimi olan bileşmeyi deneysel yolla elde etmiş oluruz. Buradan beyaz dediğimiz renksiz ışığın temelde üç rengin tümleşmesi sonucunda ortaya çıktığını anlarız. Ayni şekilde üçlü bölümüşlük yerine dikotomik çift, yani birbirini tamamlayıcı olarak görünür izgeyi (tayfı) ikiye bölen renklerle de beyaz (renksiz) rengin elde edilebildiğini biliyoruz. Bu tamamlayıcı (komplementer)  ilkililer ile ilgili olarak çeşitli renk kuramlarına göre farklı temel renkler tanımlanmış olmasına karşın en çok bilinenleri kırmızı-yeşil, mavi-portakal ve sarı-mor çiftler olduğunu belirtelim.
Böylece yukarıda ışık ve renk örneklerinde olduğu gibi uzun zamana dayanan gözlemler sonucunda ulaşılan ve deneysel yollarla doğruluğu kanıtlanan olguların zihindeki bireşimleri (sentezleri) olan pozitif nesnel bilgiler kazanılmış olur.
Şimdi olgunun diyalektik ile ilişkisini sorabiliriz.
Bu son örnekte diyalektik süreç kendini renkli iki ışıncıktan beyaz (renksiz) ışıncığa olan nitel dönüşüm şeklinde gösterir. Birinci örnekte ise elekromanyetik ıradaki nicel ışıncığın beyinde kimyasal süreçle nitel olarak bir sinaps oluşturması diyalektik nicel-nitel dönüşümü temsil eder.    
Öte yandan, zihinde içsel yargılar olan düşünümleri (refleksiyonları) mantıksal çerçevede uslamlama yoluyla daha da soyut düzeylere de vardırmak olanaklıdır. Örneğin ışığın yapısıyla ilgili biçimsel olan yeni bazı varsayımlar ileri sürer, tezler geliştirebiliriz.
İlk ortaya atılışında sadece tez olan, bu bakımdan varsayım (faraziye,  konjektür) diye yaftaladığımız bu zihni kavramlar çerçevesinin olgusallığı doğruladığında onu artık kuram (nazariye, teori) diye adlandırırız.
Şimdi biraz daha farklı bir hususa değinmek istiyorum. Bir konu hakkındaki bu tür zihinsel etkinliklerin başlangıç aşamalarında birbiri ile özdeş, eş ve benzer olan bilgilerin toplanmakta olduğu bir evreden belli bir birikme değerine ulaşılması ile birlikte bilgilerin karşıtlarının da çağrışıldığı, algılandığı bir evreye geçilir. Böyle bir nitel dönüşüm, zihinde sadece benzer bilgilerin çağrıştırıldığı düz mantıksal evreden bilginin karşıtlarıyla birlikte çağrıştırıldığı diyalektik mantıksal evreye gelindiği anlamına gelmektedir. Bu durum yeni bir hiyerarşik düşünsel düzeyin ortaya çıkışını haber vermektedir.
İşte bu aşama, yani teorinin de ilerisine, diğer bir deyişle pek çok zıt gibi görünen kuramsal yapının bütünleşip onun ötesinde bir genelleşme ile hiyerarşide yeni bir düzeye geçme durumunun oluştuğunu göstermektedir. Hatta belki de bu soyutlama hiyerarşisinde son katmana ulaşılmış bir zihin hali olarak nitelendirilebilecek yalnızca ilke ve ölçütlerden oluşan bir düşün şekli olan bir sorgulama düzlemine erişilmiş olunduğunu göstermektedir.
Böyle bir duruma 21. Yüzyıl için “çağdaş bilgelik” diyebiliriz. Bu sorgulama düzleminde artık niceleyici olanlardan daha fazla niteleyici sorular iş görür; çünkü artık “duyulur dünya”nın algı temelli pozitif nesnel bilgisinden daha çok “düşünülür dünya”nın soyutlamaları zihni tasarım üretimine egemendir. Ayrıca bu aşamada karşıtlıkların egemen olduğu diyalektik bir süreç ile uslamlama yapılabilmektedir. Böylece de özünde yüksek düzeyde hiyerarşik dikotomik (bütünü tamamlayıcı karşıt çiftsel ıralı olma anlamında) örüntülü tümleşmelere sahip bu tür hiper soyut düşünsel yapıların incelenmesinin artık olanaklı olabileceğini düşünüyorum.
Şimdi düşünsel deneye geri dönelim.
Kapkaranlık odada eğer bir ışık taneciği olarak ışıncık salınmaz ve gözün retina tabakasında bir veri niteliğinde uyarım oluşmaz ise, sonuçta zihinde de bilgi oluşmayacaktır demektir.
Genel olarak dışsal sistematik verinin, yani enformasyonun birikiminin yeterli düzeylere dek artmadığı bu ortamlarda ötesi (meta) nesnel bilgi neliğindeki (mahiyetindeki) varsayım ve teori formülasyonu gibi daha ileri bilgi aşamalarının ortaya çıkamayacağı, nihayetinde de diyalektik düşünme evresine gelinemeyeceğini vurgulamak gerekir. Diyalektik düşünme evresine geçilemez ise bilgi uzayının öz yasa, ilke, meta kuram gibi ileri meta bilgi kategorisi ürünlerinin oluşturulması da olanaklı hale gelemeyecektir.
Ama bunu engellemenin her zaman bir yolu vardır; o da bu makalede örneğini vermeye çalıştığımız gibi diyalektiğin teori-pratik birlikteliği ilkesiyle uyumlu olarak uygulamayla tümleşmiş  ileri kuram çerçeveleri üretmeye yönelik olan derin soyutluluğun ince uzun yolunda ilerlemek için sürekli uğraş vermek...
Mustafa Özcan (3 Nisan 2012)

28 Mart 2012 Çarşamba

Kozmos ve Termodinamik (Mustafa Özcan, 26 Mart 2012)


Kozmos ve Termodinamik

Makalenin ilk bölümünde ayrık şeylermiş gibi gözüken kozmos ve termodinamik kavramlarının ısı fiziği görüngesindeki ortak olan yanları hakkında bazı bilgileri okurla paylaşmak istiyorum.
Kozmos ısıl bir sistem olarak düşünüldüğünde sıcaklığın teorik alt sınırı için -273,15° C(elsius)’luk (0 Kelvin’lik) mutlak bir değer verilir. Bu sıcaklık değerine termodinamiğin üçüncü yasası uyarınca erişmek imkânsızdır.
Ancak konuyu ‘düşünülür’ değil de ‘görünür’ dünya olarak ele alırsak; yani sıcaklığı doğal ölçülebilir olgulara göre değerlendirirsek kozmik fon ışıması olarak ölçülen 2,7 K(elvin)’lik değeri evrenin sıcaklığı için pratik alt sınır olarak kabul etmek gerekir.
Kozmosun ölçülebilen sıcaklık üst sınırı için ise iç sıcaklığının on milyonlarca derece olduğu hesap edilen mavi ışık salan yıldızların yüzeyindeki sıcaklığı temel almak doğru olacaktır.
Ama unutulmamalıdır ki beklentilere ters olarak bunların yüzey sıcaklığı sadece yaklaşık 33 000 K(elvin)’dir. Karşılaştırma olması açısından hem büyüklük hem de parlaklık bakımından yıldızlar arasında orta yerlerde bulunan Güneşimizin yüzey sıcaklığının 6.200°C civarında olduğunu anımsayalım. 
Ancak sıcaklık teorik üst sınır değeri için Planck sıcaklığı olarak hesaplanan 1,41679 x 1032 K(elvin) verilmektedir. Yani “Büyük Patlama” sıcaklığı…
***
Şimdide termodinamiği bir disiplin çerçevesinde ele alarak oluşumundaki okul ve temsilcileri anımsamaya çalışalım.
Bu kapsamda termodinamik disiplinini kuran okulların bazılarını belirterek temsilcilerinin önem bakımından konumlarına değinmek istiyorum.
Çoğu bulundukları kentin adıyla anılan ikisi Alman, ikisi Britanyalı diğerleri Fransız, Avusturyalı, Amerikan ve Hollandalı olan sekiz termodinamik okulundan disiplinin temellerinin atılmasına yapmış oldukları katkı bakımından Berlin ve Glasgow’un özellikle belirtilmesi gerekir diye düşünüyorum.
Klasik fiziğin başta gelen alanı olan ısıl süreçler dinamiğinin gelişmesine önemli katkısı olan bu okulların temsilcisi bilim adamları içinde matematiksel termodinamik disiplininin önde gelen kurucusu Alman Rudolf Classius ile istatistiksel termodinamiğin önde gelen yaratıcısı Avusturyalı Ludwig Boltzmann’ı bu kapsamda anımsanması gereken ilk iki bilimci olarak görüyorum.
Öte yandan, sonsuz küçükler hesabına dayalı diferansiyel denklemleri ile fiziğin tüm teorik alanlarına olduğu gibi termodinamiğin de matematiksel yönde gelişmesine ön ayak olmuş İskoç James Maxwell’in Edinburgh Okulu’nu temsil ettiğini belirtmeliyim. Ama teorik mikro termodinamik olarak da addedebileceğimiz istatistiksel mekaniğin Bolzmann ve Maxwell ile birlikte üçüncü yaratıcısı olan Amerikan Okulu’nun temsilcisi Josiah Willard Gibbs’in bu alanda ikinci büyük katkının sahibi olduğunu da kesin bir dille söyleyebiliriz.

Mustafa Özcan (26 Mart 2012)


http://www.kadikoydusunceplatformu.blogspot.com/