Herkes bir galakside gökyüzüne bakabilir. Güçlü bir teleskop yardımcı olabilir. Ama bu şekilde gerçekte bunun ne kadarını görebilir, çok daha azını anlayabilirsiniz?
University College London'da kozmoloji profesörü Andrew Pontzen'e göre bilgisayar simülasyonları tam da bu noktada devreye giriyor.
Pontzen, Cuma günü, Bilim Bilim Kitabı Konuşmaları dizisi kapsamında, genel bir izleyici kitlesi için yazdığı son kitabı “Kutudaki Evren: Simülasyonlar ve Kozmosu Kodlama Arayışı” hakkında konuştu. Kitap, simülasyonların bilim adamlarının evrenin gizemlerini araştırmasına nasıl yardımcı olduğuna odaklanıyor.
Bilgisayar simülasyonları kozmologlar ve astrofizikçiler için kritik araçlar haline geldi. Simülasyonlar, laboratuarda veya şu anda elimizde bulunan herhangi bir yöntemle gözlemlenmesi imkansız olan karmaşık astrofiziksel olayları modelleyerek galaksilerin, yıldızların, kara deliklerin oluşumuna ve kozmosun işleyişine kısa bir bakış sağlar.
Pontzen, devasa hesaplamalar yapabilen modern süper bilgisayarların yardımıyla simülasyonların, bilim adamlarının kalem ve kağıtla yapamadıklarını yapmalarına olanak sağladığını söyledi.
“Kozmologlar olarak iki yönlü bir sorumuz var: Birincisi, evren nasıl bu şekilde yapılandırıldı?” dedi Pontzen. “Peki bunun kendi güneş sistemimiz, güneş ve dünyanın hikayesiyle nasıl bir ilişkisi var? Bilgisayar simülasyonlarının bu tür soruları çözmenin harika bir yolu olduğu ortaya çıktı.”
Pontzen, simülasyonların evrenin yapısına dair içgörüler sağladığı kadar, aynı zamanda “buzdağının sadece görünen kısmını” ortaya çıkardığını söyledi.
Evrendeki yıldızlar, gezegenler, Samanyolu ve Andromeda galaksileri gibi görünür malzemeler teleskoplar aracılığıyla doğrudan görülebilir, ancak bunlar evrenin toplam kütlesinin ve enerjisinin yalnızca yüzde 5'ini oluşturur. Geriye kalan yüzde 95'lik kısım ise şu anda bilim adamlarının herhangi bir laboratuvarda inceleyemediği karanlık madde ve karanlık enerji gibi malzemeleri içeriyor.
Simülasyonların, evrende görülemeyen ancak yerçekimi yoluyla varlığını hissettirebilen fazladan bir malzeme olan karanlık maddenin davranışını tahmin etmede etkili olduğu kanıtlandı.
Pontzen, simülasyonların nasıl ortaya çıktığına dair hikayenin 19. yüzyıla kadar uzandığını söyledi. Kitabında bilgisayar öncüleri Charles Babbage ve Ada Lovelace'e saygı duruşunda bulunuyor. İngiliz matematikçi Babbage, 1821'de bir bilgisayar makinesi yaptığı için “bilgisayarın babası” olarak kabul ediliyor. Yine İngiliz matematikçi olan Lovelace, yıllar sonra Babbage'in makinesi için bir dizi çalıştırma talimatı veya algoritma yazdı.
Pontzen, simülasyonların bilgisayarlar olmadan var olamayacağını söyledi.
“Ada Lovelace simülasyonun esasında ne olduğuna dair gerçekten güzel bir tanım yazdı” dedi. “O şöyle dedi: 'Matematik bilimini yalnızca geniş bir soyut ve değişmez gerçekler bütünü olarak görmeyenler, onun ilkelerinin açık pratik biçimlere dönüştürülmesini kolaylaştırabilecek her şeye özel bir ilgi göstereceklerdir.'”
Pontzen, simülasyonların öncü kullanımına bir örnek olarak, 1900'lerin başlarında hava tahminlerine matematik ve fizik uygulayan meteorolog Lewis Fry Richardson'ın rolünü vurguladı. Pontzen, “Bilgisayarlar henüz mevcut olmadan hava durumu tahminleri yapmak için meteoroloji simülasyonları yapmaya çalıştı” dedi. “Bunu elle yapmaya çalışıyordu, doldurduğu dev bir elektronik tabloya benzeyen bir şey kullanıyordu, teorik fiziği gerçekten pratik bir şeye dönüştürmek için elle bir sürü hesaplama yapıyordu.”
Bir laboratuvarda veya uzayda incelenmesi imkansız olan sistemleri veya olayları görsel olarak kopyalama yeteneği sayesinde bilgisayar simülasyonları, diğer disiplinlerin yanı sıra tıp, iklim bilimi, ekonomi ve epidemiyolojide de benimsenmiştir.
Simülasyonlar aynı zamanda insanların hayal gücünü ve popüler kültürü de ele geçirdi. 1999 yılında vizyona giren bilim kurgu filmi “The Matrix”te insanlar, akıllı makinelerin yarattığı simüle edilmiş bir gerçekliğin içinde sıkışıp kalıyor. 2003 yılında İsveçli filozof Nick Bostrom “Bir Simülasyonda mı Yaşıyoruz?” başlıklı bir makale yayınladı.
Pontzen kitabında bu soruyu ele alıyor. Söyleşide etkinliğin moderatörü Dr. Atınç Çağan Şengül de konuşma yaptı. '23, bir simülasyonda yaşıyor olmamızın mümkün olup olmadığını sorma fırsatını kaçırmadı. Kozmolog, üzerinde oynaması eğlenceli bir fikir olsa bile, bilimsel kanıtların “bazı dış gerçekliklerin” varlığını desteklemediğini söyleyerek bunu hemen reddetti.
“Sanırım bu tür bir şeye inanmaya başladığımızda başımız büyük belada demektir çünkü o zaman, dolaylı olarak, kozmolojide yaptığımız her şey biraz zaman kaybıdır, çünkü oradaki tüm bu şeyler gerçek değil” dedi Pontzen. “Bu her şeyden önce kozmologlar için bir sorun, ama aynı zamanda insanlık olarak hepimiz için de bir sorun, çünkü gerçekliğin doğası hakkında bir tür şüphe yaratıyor… Bana göre bu fikirler dizisi bilimsel ilerlemeye oldukça aykırı. Bu neredeyse bizi gerçekte neler olup bittiğini bilmekten vazgeçmeye teşvik etmek gibi bir şey.”
University College London'da kozmoloji profesörü Andrew Pontzen'e göre bilgisayar simülasyonları tam da bu noktada devreye giriyor.
Pontzen, Cuma günü, Bilim Bilim Kitabı Konuşmaları dizisi kapsamında, genel bir izleyici kitlesi için yazdığı son kitabı “Kutudaki Evren: Simülasyonlar ve Kozmosu Kodlama Arayışı” hakkında konuştu. Kitap, simülasyonların bilim adamlarının evrenin gizemlerini araştırmasına nasıl yardımcı olduğuna odaklanıyor.
Bilgisayar simülasyonları kozmologlar ve astrofizikçiler için kritik araçlar haline geldi. Simülasyonlar, laboratuarda veya şu anda elimizde bulunan herhangi bir yöntemle gözlemlenmesi imkansız olan karmaşık astrofiziksel olayları modelleyerek galaksilerin, yıldızların, kara deliklerin oluşumuna ve kozmosun işleyişine kısa bir bakış sağlar.
Pontzen, devasa hesaplamalar yapabilen modern süper bilgisayarların yardımıyla simülasyonların, bilim adamlarının kalem ve kağıtla yapamadıklarını yapmalarına olanak sağladığını söyledi.
“Kozmologlar olarak iki yönlü bir sorumuz var: Birincisi, evren nasıl bu şekilde yapılandırıldı?” dedi Pontzen. “Peki bunun kendi güneş sistemimiz, güneş ve dünyanın hikayesiyle nasıl bir ilişkisi var? Bilgisayar simülasyonlarının bu tür soruları çözmenin harika bir yolu olduğu ortaya çıktı.”
Evrenin incelenmesi olan kozmoloji, son birkaç on yılda daha hızlı, daha güçlü süper bilgisayarların geliştirilmesiyle devrim yarattı. Geçmişte araştırmacıların önündeki engellerden biri evrenin uçsuzluğuydu. Her biri yüz milyarlarca yıldıza sahip trilyonlarca galaksi olabilir. Çıplak gözle galaksiler rastgele dağılmış gibi görünüyor, ancak simülasyonlar onların kozmik ağ adı verilen bir düzende organize olduklarını gösteriyor.
Pontzen, simülasyonların evrenin yapısına dair içgörüler sağladığı kadar, aynı zamanda “buzdağının sadece görünen kısmını” ortaya çıkardığını söyledi.
Evrendeki yıldızlar, gezegenler, Samanyolu ve Andromeda galaksileri gibi görünür malzemeler teleskoplar aracılığıyla doğrudan görülebilir, ancak bunlar evrenin toplam kütlesinin ve enerjisinin yalnızca yüzde 5'ini oluşturur. Geriye kalan yüzde 95'lik kısım ise şu anda bilim adamlarının herhangi bir laboratuvarda inceleyemediği karanlık madde ve karanlık enerji gibi malzemeleri içeriyor.
Simülasyonların, evrende görülemeyen ancak yerçekimi yoluyla varlığını hissettirebilen fazladan bir malzeme olan karanlık maddenin davranışını tahmin etmede etkili olduğu kanıtlandı.
Pontzen, simülasyonların nasıl ortaya çıktığına dair hikayenin 19. yüzyıla kadar uzandığını söyledi. Kitabında bilgisayar öncüleri Charles Babbage ve Ada Lovelace'e saygı duruşunda bulunuyor. İngiliz matematikçi Babbage, 1821'de bir bilgisayar makinesi yaptığı için “bilgisayarın babası” olarak kabul ediliyor. Yine İngiliz matematikçi olan Lovelace, yıllar sonra Babbage'in makinesi için bir dizi çalıştırma talimatı veya algoritma yazdı.
Pontzen, simülasyonların bilgisayarlar olmadan var olamayacağını söyledi.
“Ada Lovelace simülasyonun esasında ne olduğuna dair gerçekten güzel bir tanım yazdı” dedi. “O şöyle dedi: 'Matematik bilimini yalnızca geniş bir soyut ve değişmez gerçekler bütünü olarak görmeyenler, onun ilkelerinin açık pratik biçimlere dönüştürülmesini kolaylaştırabilecek her şeye özel bir ilgi göstereceklerdir.'”
Pontzen, simülasyonların öncü kullanımına bir örnek olarak, 1900'lerin başlarında hava tahminlerine matematik ve fizik uygulayan meteorolog Lewis Fry Richardson'ın rolünü vurguladı. Pontzen, “Bilgisayarlar henüz mevcut olmadan hava durumu tahminleri yapmak için meteoroloji simülasyonları yapmaya çalıştı” dedi. “Bunu elle yapmaya çalışıyordu, doldurduğu dev bir elektronik tabloya benzeyen bir şey kullanıyordu, teorik fiziği gerçekten pratik bir şeye dönüştürmek için elle bir sürü hesaplama yapıyordu.”
Bir laboratuvarda veya uzayda incelenmesi imkansız olan sistemleri veya olayları görsel olarak kopyalama yeteneği sayesinde bilgisayar simülasyonları, diğer disiplinlerin yanı sıra tıp, iklim bilimi, ekonomi ve epidemiyolojide de benimsenmiştir.
Simülasyonlar aynı zamanda insanların hayal gücünü ve popüler kültürü de ele geçirdi. 1999 yılında vizyona giren bilim kurgu filmi “The Matrix”te insanlar, akıllı makinelerin yarattığı simüle edilmiş bir gerçekliğin içinde sıkışıp kalıyor. 2003 yılında İsveçli filozof Nick Bostrom “Bir Simülasyonda mı Yaşıyoruz?” başlıklı bir makale yayınladı.
Pontzen kitabında bu soruyu ele alıyor. Söyleşide etkinliğin moderatörü Dr. Atınç Çağan Şengül de konuşma yaptı. '23, bir simülasyonda yaşıyor olmamızın mümkün olup olmadığını sorma fırsatını kaçırmadı. Kozmolog, üzerinde oynaması eğlenceli bir fikir olsa bile, bilimsel kanıtların “bazı dış gerçekliklerin” varlığını desteklemediğini söyleyerek bunu hemen reddetti.
“Sanırım bu tür bir şeye inanmaya başladığımızda başımız büyük belada demektir çünkü o zaman, dolaylı olarak, kozmolojide yaptığımız her şey biraz zaman kaybıdır, çünkü oradaki tüm bu şeyler gerçek değil” dedi Pontzen. “Bu her şeyden önce kozmologlar için bir sorun, ama aynı zamanda insanlık olarak hepimiz için de bir sorun, çünkü gerçekliğin doğası hakkında bir tür şüphe yaratıyor… Bana göre bu fikirler dizisi bilimsel ilerlemeye oldukça aykırı. Bu neredeyse bizi gerçekte neler olup bittiğini bilmekten vazgeçmeye teşvik etmek gibi bir şey.”