02 Temmuz 2023

Evren düşünüyor olabilir mi?

Kozmik ağ yapısında yer alan galaksiler, insan beynindeki nöronların işlevini de yerine getiriyor olabilir mi?

Gariptir ki evren hakkında, beynimize oranla çok daha fazla bilgiye sahibiz.

Evreninmiz yaklaşık 13,78 milyar yaşında ve 200 milyar galaksi barındırıyor. Bu galaksiler kütlesel çekim etkisi ile gruplar halinde bulunuyorlar. Onlara "galaktik kümeler" deniyor. Galaktik kümeler de bir araya gelerek üst kümeleri oluşturuyor. 

Üst kümeler birkaç yüz milyon ışık yılı uzunluğundaki "galaktik iplikçikler" adı verilen karanlık madde şeritleriyle birbirine bağlılar ve galaksiler de bu şeritler boyunca sıralanmış görünüyorlar. 

Galaktik kümeler ve galaktik iplikçiklerin oluşturduğu evrenin bu yapısına "kozmik ağ" diyoruz.

Kozmik ağ ve konektom

Bilim insanları evrenin yapısını oluşturan kozmik ağ ile insan beynindeki sinir bağlantı ağı olan "konektom"un benzerlik gösterdiğini belirtiyorlar.

Biliyoruz ki, bir insan beyninde yaklaşık 70 milyar üzerinde nöron bulunuyor ve bu nöronlar galaktik şeritlere benzer bir şekilde uzun sinir lifleri olan aksonlarla birbirine bağlılar. Ayrıca kozmik ağda olduğu gibi, nöronlar da beyin dokusunda kümeler oluşturuyorlar.

Benzerlikler bunlarla sınırlı değil; kütle veya enerji dağılımına bakıldığında da her iki sistemde benzerlikler var.

Evrenin yüzde 30'u kozmik ağı meydana getiren galaksilerden oluşurken beyni oluşturan nöronların oranı da yüzde 30 dolayında. Dahası, beynin yüzde 70'i sudan ibaret iken gözlemlenebilir evrende karanlık enerji bileşeni de evrenin yüzde 70'ini oluşturuyor.

Sinaptik bağlantılarla bir nöron ağı (A) ve bir kozmik ağ (B)

İtalyan astrofizikçi Franco Vazza ve sinirbilimci Alberto Feletti, 2020 yılında yayımladıları bir çalışmada, insan beyni konektomunun ve kozmik ağın farklı ölçeklerde dikkat çekici bir benzerlik içinde olduklarını rapor ettiler.

Bu iki bilim insanı, beyin dokusunun yaklaşık 1 milimetreden az bir kesitindeki madde dağılımı ile evren dokusunun yaklaşık 300 milyon ışık yılı ölçeğindeki madde dağılımının yapısal olarak benzer olduğunu belirtiyorlar. Yani, beynin 1 milimetresine karşılık evrenin 300 milyon ışık yılı ölçeği benzer bir yapı göstermekte.

Yani evren için, beyindeki nöronlara karşılık galaksilerin yer aldığı dev bir insan beynine benziyor demek mümkün.

Soru şu: Kozmik ağ yapısında yer alan galaksiler, insan beynindeki nöronların işlevini de yerine getiriyor olabilir mi?

Yani evren, insan beyni gibi düşünce üretebilir mi?

Düşünmek kolay olmuyor

İnsan beyni ve evren, yapısal olarak çok farklı ölçeklerde benzerlik gösteriyorsa da beraberinde çok ciddi farklılıklara da sahipler.

İnsan beyninde üretilen sinyallerin yüzde 80'i kısa mesafelidir. Uzun mesafeli sinyaller ise beynin farklı bölgelerini birbirine bağlar ve süreleri birkaç saniyeden fazla değildir.

Oysa evren, gittikçe artan bir ivmeyle genişliyor. Bu genişlemeyi üstelik birkaç milyar yıldır sürdürüyor ve tanım yerindeyse galaksiler birbirinden uçarak uzaklaşıyorlar. Işık hızının sabit olması, sinyallerin evreni kat etmesinde ciddi bir engel.

Örneğin, yaklaşık 93 milyar ışık yılı bir çapa sahip olan "görünür evren"i bir sinyalin bir uçtan diğer uca kat etmesi, ışık hızı ile 93 milyar yıl alacaktır. Bizim içinde bulunduğumuz galaksi kümesinden bize en yakın galaksi kümesi olan Messier 81'e bir sinyalin ulaşabilmesi için de en az 12 milyon yıl zamana ihtiyacımız var.

Bu da, evrenin bizim bildiğimiz anlamda bir düşünce üretemeyeceği anlamına geliyor. 

Kuantum evren

Ancak, Büyük Patlama'yı izleyen süreçte, evrenin nöronları olarak hayal ettiğimiz galaksi kümelerinin birbirine yakın oldukları kısa bir dönem söz konusu ve bu zaman diliminde galaksi kümeleri arasında iletişim olası görünüyor.

Evrenin genişlemesiyle birlikte bağlantı kurma kapasitesi azalmış ve eğer varsa, galaksi kümeleri arasındaki iletişim de durmuş olmalıdır.

Bilim insanlarına göre bu durum evrenin bilgi işleme yetisine engel değil. Evrenin kendi kendini simüle eden dev bir "kuantum bilgisayar" olabileceğine dönük öngörüler var.

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde Fizikçi Seth Lloyd'un böyle düşündüğünü biliyoruz; bu öngörüsünde yalnız da değil.

Bilim insanları bu konuda yine beynimizi işaret ediyorlar ve diyorlar ki: "Rüyalar bir simülasyon ve onları yaratan beynimiz. Kuantum dünyasının tuhaf kuralları ile çalışan dev bir bilgisayarı andıran evren, neden bunu yapamasın?"

Evren düşünemiyor olabilir ama bu açıdan baktığımızda kendi kendini simüle etmesi mümkün, deniyor.

Bu hikâyede her şey çok şaşırtıcı; ama en şaşırtıcı olan insan beyni. Ve en çok şaşırtıcı olan ise, bizim onun hakkında evrene oranla çok daha az bilgiye sahip olmamız!


Kaynakça

https://fab.cba.mit.edu/classes/862.22/notes/computation/Lloyd-1996.pdf https://www.scientificamerican.com/article/information-in-the-holographic-univ/

https://interestingengineering.com/a-universe-machine-supercomputer-creates-millions-of-simulation-galaxies

Vazza F, Feletti A. Nöronal Ağ ve Kozmik Ağ Arasındaki Kantitatif Karşılaştırma. Ön Fiz . 2020;8. doi: 10.3389/fphy.2020.525731

https://www.universetoday.com/148966/one-of-these-pictures-is-the-brain-the-other-is-the-universe-can-you-tell-which-is-which/

Nafiye Güneç Kıyak kimdir?

Nafiye Güneç Kıyak, lisans eğitimini İstanbul Üniversitesi (İÜ) Fizik Bölümünde ve yüksek lisans eğitimini İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Nükleer Enerji Enstitüsünde tamamladı.

Çalışma hayatına Türkiye Atom Enerjisi Kurumu - Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi'nde araştırma reaktörü radyasyon güvenliği sorumlusu olarak başladı. 

Doktora sonrası Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu bursu ile Almanya-GSF (Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung-München)'de "nükleer santraller çevre analizleri, radyasyon dozimetrisi, nükleer teknikler" alanlarında çalışmalarda bulundu. 

Yurda dönüşünün hemen ardından doçent ve daha sonrasında da profesör oldu.

1996 yılında kurulan Işık Üniversitesi'nin kuruluş çalışmalarına katıldı ve çeşitli kademelerde görev alarak kurucu fizik bölüm başkanlığı, Fen Bilimleri Enstitüsü müdürlüğü görevlerinde bulundu. "Lüminesans Araştırma ve Arkeometri Laboratuvarı"nı kurdu modern fizik konularında lisans ve yüksek lisans dersleri verdi.

2010- 2015 yılları arasında Işık Üniversitesi Rektörü olarak görev yaptı. 

Rektörlük süresini tamamlamasının sonrasında Feyziye Mektepleri Vakfı okulları CEO'su görevinde bulundu. 

Prof. Kıyak'ın uluslararası bilimsel dergilerde yayımlanmış çok sayıda bilimsel makalesi, yurtiçi ve yurt dışında sunulmuş 200 dolayında bilimsel çalışması bulunmaktadır.

Ayrıca popüler bilim alanında üç kitabın yazarıdır: Aklın bilinmeyene yolculuğu: KOZMOSSırlar evrenine açılan kapı: KUANTUM ve Başlangıcın ötesi: ÇOKLU EVRENLER. 

2019'dan bu yana T24 Haftalık'ta popüler bilim konularında yazılar yazmaktadır. 

Prof. Kıyak evli ve iki çocuk sahibidir.

 

Yazarın Diğer Yazıları

Uydu galaksiler ve hayalet madde

Bilim insanları, yıkıcı karanlık güçlerin gizemini çözebilecek ipuçlarını evrende en yaygın galaksi türü olan cüce galaksilerde arıyorlar. Onların, karanlık madde ile galaksi oluşumu konusunda bize anlatacakları çok şey olmalı!

Beynimiz bize yalan mı söylüyor?

Süperpozisyon durumunda olan beynimiz kötü bir şey olduğunda, bizi haklı çıkarabilecek sebepler bulmaya çalışıyor ve olası nedenler içinde bazılarını öne çıkararak bazen bize yardımcı olduğu gibi çoğu kez de gerçekliğimizi çarpıtıyor. Ama ona kanıp kanmamak da çoğu kez bizim elimizdedir!

Soyağacı

DNA, sizi yalnızca diğer bireylerden ayıran bir ayraç değil, aynı zamanda bir zaman ölçeği. Yani doğa sizler için bir kayıt tutuyor ve bu kayıt DNA'nıza yüklenmiş. Ve sizin kayıt altına alınmış bu geçmişinizi silme ya da değiştirme şansınız yok ve hiç olmayacak!

"
"