KAOS  (Doğanın doğal durumu)

M. Emin Atılgan
 

[Yayım Tarihi: 24 Ekim 2025] 

Evrenin gerçekleri doğa kitabında yazılıdır. İnsanlık kendi evrimine koşut olarak, bu kitabı her çağda gittikçe artan bir hızla okumayı başarmış, evrendeki gerçeklere egemen olan yasalara bilimsel yöntemle ulaşmayı sürdürmüştür.

Bilimsel yöntem kullanılmazsa gerçeğin bilgisine ulaşılamaz; birey ve toplum gelişemez, evrimleşemez. Bilimsel yöntem öncelikli olarak aklın özgürlüğünden beslenir.

Kaos sözcüğü günlük kullanım çerçevesinde ilk anda akla düzensizlik, kargaşa, anarşi gibi sözcükleri getiriyor. Düzen düşüncesi,”doğruluk”, “mutluluk” ve “sükunet” ile bütünleşmiştir. Kaos ise, doğuran ama karanlık, doğurdukları üzerinde etkileri süren ama karşı konulması gereken; ele geçiremediğimiz ve tanımlayamadığımız için mahkum ettiğimiz  karmaşa; çıkış noktası olan ama belirsiz olduğu için kaçınılması gereken bir yarığı çağrıştırmıştır. 

Düzensiz ve her an öngörülmez bir geleceğe dönüşüveren doğa olayları, başta fizikçiler olmak üzere diğer doğa bilimcileri için bir sırdır. Klasik bilimsel yaklaşım, bilimin amaçları arasında, olayları anlayıp açıkladıktan sonra en az bu amaç kadar önemli olan  olayları öngörme  ve kontrol etme amaçlarını da vurgular. Klasik bilimin geometrisi doğrusal geometridir. Bu özelliğinden dolayı, belirlenen tipte doğa olaylarına “bilinmezlik, karışıklık” anlamında “kaos” adı verilir. 


Bilimsel açıdan “kaos” sözcüğü bu anlamlardan çok farklı. Aslında kaos ve düzen aynı gerçekliğin farklı iki görünümü gibi. Ortaya çıkan her düzenli görünümün ardında kaos, her kaotik görünümün ardında  ise düzenin belirmek için fırsat kolladığı bir gerçek. Düzen ve kaos aynı anda ve bir arada varolur.

Meteorolog ve matematikçi olan Edward Lorenz, bilgisayarların yeni yeni gelişmeye başladığı dönemde, yaptığı hava tahminleri hesaplamalarında, başlangıç koşullarında çok ufak bir değişikliğin sonuçlarda  büyük değişikliklere yol açtığını tesadüfen keşfetti. Aslında bunu, 20. yüzyıl başında, ilk anlayıp dile getiren Jules Henri Poincare idi. Klasik Fizikçiler, çok küçük değişikliklerin çok küçük farklılıklara neden olacağını, nitel davranış değişiklikler yaratmayacağını varsayıyorlardı. Ancak o dönemde düzensizliği yaşamın yapıtaşı olarak analiz edebilecek araçlar yoktu. 

Başlangıç koşullarına hassas bağımlıklık “Kelebek Etkisi” olarak adlandırıldı. Bu yeni bilimin laboratuvar faresi “Sarkaç” dı.
 
Doğada bulunan şekillerin doğrusal geometriden çok farklı olduğunun farkına ancak binlerce yıl sonra varabildik.

Kaos bilimine adını veren James Yorke, doğanın özünde doğrusal olmadığını anlayanlardandı. Fizikçilere göre, kaos, her yerdedir, kararlıdır ve bir yapısı vardır. 

Kaos, başlangıç durumuna hassas bağımlılığı bulunan bir zamansal evrim, doğrusal olmayan bilimdir. Her kaotik davranış bir doğrusal olmayan hareket olarak ele alınacağı gibi, her doğrusal hareket  de kaos değildir.

Koch eğrisinin oluşturulması

-FRAKTAL

Ekonomi ile ilgilenen  Benoit Mandelbrot, ekonomideki büyük ve küçük gelir dağılımına ait grafikleri, konuşma yapmak üzere gittiği Harvard’da profesör Houthaker’ın tahtasında çizili olduğunu görünce afallamıştı. Tahtadaki grafikler sekiz yıllık pamuk fiatlarını temsil ediyordu, gelir dağılımıyla bir ilgisi yoktu. Bulduğu yasa nasıl oluyordu da birbirinden farklı iki konuda geçerli oluyordu? Mandelbrot, dünyanın tekrar tekrar düzensizlik gösterdiğini gördü. Nesnelerdeki pütürlülük, kırıklık ya da düzensizlik derecesini nitelendirmek için “kesirsel boyut” kavramını tanımladı ve buna “Fraktal” adını verdi.  

Fraktal,  öz benzeşim ölçekler arasında simetri olmasıdır. Fraktaller, sabit bir alanda sonsuz uzunluğa veya sonlu bir hacimde sonsuz alana sahip olabilirler.

Fraktaller, doğanın gerçekte düzenli ve düzensiz unsurların harika bir karışımı olduğunun altını çizdiler. Fraktal yapı, kaotik kavramların karekteristiğidir.


Kan damarları, aorttan kılcal damarlara kadar dallanıp bölünür. Sonunda kan hücreleri tek sıra halinde kayarak geçebileceği kadar incelirler. Bu dallanmalar fraktal niteliktedir. 
Böbreklerdeki toplayıcı sistem, karaciğerdeki safra sistemi, kalp atılımları sırasında kasılan kalp kaslarına elektrik uyarıları taşıyan özel liflerden oluşan ağlar fraktal özelliktedir.

 Fraktal sözcüğü, zamanla bir yöntemi ifade eden bir terime dönüştü.

Fraktellerin en önemli özelliği, doğayla ideal benzerlikte şekiller vermeleridir.

1986 yılında fizyoloji kitaplarında yer almayan ”fraktal sözcüğü, 1996 yılında bütün fizyoloji kitaplarında yer alıyordu.

 

-GARİP ÇEKİCİLER

Kuramsal fizik türbülans olgusuyla adeta bir açmaza düşmüştü. Ruelle ve Takens, türbülansın bütün karmaşıklığının birbirinden bağımsız üç hareketin yaratabileceğini öne sürdüler ve bir görüntüye garip çekici adını verdiler. Garip çekiciler düzenle düzensizliği bir araya getiren bilgi makineleriydi.

-EVRENSELLİK TEORİSİ

Feigenbaum, kaotik sistemlerin evrensel sabitler yoluyla tasvir edilebileceği yolundaki keşfine “Evrensellik Teorisi” adını vermiştir. Fraktalların, doğa geometrisi ile bağlılığı onlara hiçbir geometrinin ulaşamayacağı bir evrensellik kazandırır. Evrensellik, doğanın dikkatsiz ele alınan  davranışlarına ait evrensel formlarının nitel matematiksel anlamını temin etmiştir.
 
Kaotik sistemler çok farklı davranışlar arasında hızla gidip gelebildikleri için son derece esnektirler. 

Doğrusal olmayan matematiği kullanarak, farklı ritimleri ve bunların ortaya çıkış sırasını oldukça iyi anlayabiliriz. Kaotik sistemler gözlemciye rastgele bir davranış içindeymiş gibi görünür. Ancak, yapılan incelemeler, sistemlerin davranışlarının altında belirli bir düzen olduğunu ortaya çıkarmıştır. Kaos içinde düzen.

Görelilik kavramı Newton’cu mutlak uzay ve zaman kavramlarını yerle bir etti; kuantum kuramı kontrol altında tutulabilen ölçüm süreci hayalini gömdü; şimdi de kaos kuramı da Laplace’ın belirlenimci öngörülebilirlik  fantezisini yok ediyor dense de, kaosun görelilik ve kuantum mekaniğinden ayrılamayacağı biliniyor. 

Tek bir fizik var.

Kaos evreni en küçük parçaları da dahil her şeyiyle ele almamız gerektiğini söylemekte.

İlkeleri; belirlenimcilik, tahmin edilebilirlik ve rastlantısal olmayışıdır.

Yeni bilim dallarının soyağacı kökeni, başlangıç noktası; genç matematikçilerin ve fizikçilerin gözünde “Kelebek Etkisi” dir. Kelebek etkisi, yıkmaya değil, yaratmaya hizmet eder.

1980 lerde “kaos” ve “kuram” sözcükleri aynı cümlede ve aynı odada bulununamıyorlardı. Yirmi yılda, kaosla ilişkili fikirler yalnızca ana bilim tarafından değil, genel olarak kültür tarafından da benimsendi ve içselleştirildi.

Günümüzde kaos kuram olmanın ötesinde bir yöntem, bir bilim yapma yaklaşımıdır.

Bazı fizikçiler, kaosun; durum bilimi değil süreç bilimi olduğunu, varoluşu değil oluş sürecini incelediğini savunuyorlar. Kaos doğanın dili gibidir. Bu yüzden disiplinler arasıdır, her bilim dalında yadsınamaz bir öneme sahiptir. Kaosun ortaya koyduğu yaklaşımlarla bugün mühendislikten tıbba, biyolojiden bilişime, istatistikten astronomiye kadar pek çok bilim dalında, karşılaşılan güçlükler çözümlenmeye çalışılıyor.

Kaos’un en önemli özelliği; bilimin temel anlayışları üzerine etki eden birtakım özgün yaklaşımlarda bulunmasıdır. Kaos kavramı makroskobik sistemlerdeki tahmin edilebilirlik özelliğini yıkmıştır. Bu açıdan kuantum mekaniğiyle küçümsenemez bir benzerliğe sahiptir.
 

 

1984

Robert Shaw’a göre kaotik ve yarı kaotik sistemler makro düzlemle mikro düzlem arasındaki uçurumu kapatıyor.. Kaos bilgiyi yaratıyor.

Kaosun ardından gelen yeni düzen yaratım dır. Yeni bir yapı oluşturmak istiyorsanız kaotik bir öğrenme ortamı oluşturmalısınız. Beyin fırtınalarının yapılma amacı, kararlı fikirlerden çok yeni fikirler ortaya koymaktır. PİSA gibi sınavlarda başarılı olan ülkelerin başarısının ardında temel olarak özgür düşünebilme ve etkileşebilme yani kaotik öğrenme ortamları yatar. 
 

Fotoğraf: May Lorimer 

Andrew Packard (d. 1929), beyin ve davranış bilimci, beşeri bilimler ve fonksiyonel anatomi alanında klasik bir geçmişe sahip bir beyin ve davranış bilimcidir. Başlıca ilgi alanı, adaptasyonun tüm anlamlarını anlamaktır. 

Andrew Packard, 1971'den 1988'e kadar Edinburgh Üniversitesi'nde fizyoloji alanında öğretim görevlisi ve ardından doçent olarak görev yaptı. Öğrencilerin derslerine "büyülendiği" söyleniyor

Andrew Packard’a göre “Karmaşık sistemlerin doruk noktası biyolojik evrim süreçlerinin ya da düşünce süreçlerinin dinamiğiydi.

Milyarlarca yıl önce ortada yalnızca protoplazma parçacıkları, damlacıkları vardı; milyonlarca yıl sonra işte biz varız. Yani bilgi üretilmiş ve yapımızda depolanmış.

20. yüzyılın üçüncü bilimsel devrimi olarak kabul edilen kaos, deneysel açıdan daha çok yeni. Böyle olmasına rağmen yığınla sorunu çözmüş ve insanın doğayı tanımasında önemli bir kilometre taşı olmuştur.


Kaos farklı sistemlere ait araştırmaları birleştirmeye başladıkça, sarkaç dinamiği alanı genişledi ve  lazerlerden süper iletken bağlantılara kadar yüksek teknolojileri de kapsamaya başladı. Beklenmedik olasılıklar fizyolojik ve psikiyatrik tıptan, ekonomik tahminlere ve hatta toplumsal evrime kadar geniş bir alana yayıldı.

Kalp atışları, sarkaçlar, akışkanlar dinamiği, nüfus kontrolü, hava ve ekonomi tahminleri gibi değişik alanlardaki çalışmalar kaosu şöhrete kavuşturmuştur

Kaos yaklaşımı yapay zeka araştırmalarında, lazerlerin gücünün arttırılmasında, elektronik devrelerin çıkışlarının eş zamanlı edilmesinde, sağlıksız kalp atışlarının kararlı hale getirilmesinde, güvenli bir iletişim için elektronik mesajların şifrelenmesinde ve bir çok alanda kullanılıyor.

Ancak birçok sorun hala doğada saklı durumdadır. İnsanın düşünce ufku genişledikçe hem kaosun tamamlanmamış uygulamaları hem de karanlıkta saklı duran ve şimdi uzanamadığımız teoriler oluşacaktır. 

Kaos da, doğa kitabını daha iyi anlamamıza ve okumamızı hızlandırmamıza yardımcı olan bir aşamadır, ancak sonuncusu değildir.

İnsanlık kendi evrimine koşut olarak, sonsuz doğa kitabını her çağda gittikçe artan bir hızla okumakta, evrendeki gerçeklere egemen olan yasalara bilimsel yöntemle ulaşmayı sürdürmektedir.



Kaynakça:

-Anarşi - Aycan Türk- Kafe Kültür Yayınları
-Anarşi - Pyotr Kropotkin- Kaos Yayınları
-Sermaye Çağı- Eric Hobsbawm
-İmparatorluk Çağı- Eric Hobsbawm
-Macellanya- Jules Verne-Tubitak Popüler Bilim Kitapları 
-http://tr.wikipedia.org/wiki/Anarşizm
http://en.wikipedia.org/wiki/Anarchy


-Karmaşanın Bilimi Kaos-Doç. Dr. Erol Kurt/ Doç. Dr. Reşat Kasap-Nobel Yayınları
-Kaos Kaosun Kutsal Kitabı-James Gleick- Alfa Yayınları
-Rastlantı ve Kaos-David Ruelle-Say Yayınları
-Kaos ve Karmaşıklık: Düzenli Düzensizlik-COGİTO- Yapı Kredi Yayınları
-Sosyal Bilimler Karmaşıklık ve Kaos-Necmi Gürsakal
-Ders Kitaplarında Olması Gereken bir Kuram: KAOS-Makale- M.Şahin Bülbül
 Cumhuriyet gazetesi Bilim Teknoloji eki