Self-organizasyon materyalizmin yeni dayanağı olabilir mi?

Çağlar Karaca caglarkaraca@hotmail.com

Son yıllarda doğa bilimlerinin ortaya koyduğu gerçek, düzen ve düzensizliğin son derece iç içe olduğu ve bu iki olgu arasında diyalektik bir ilişki bulunduğu şeklindedir. İlk bakışta muntazam bir şekilde yineleniyormuş gibi gözüken mekanik sistemlerde bile, etkisi ilk etapta küçük olan sapmalar gerçekleşir. “Kelebek etkisi” adıyla popülerleşen, başlangıç koşullarına hassas bağımlılık ilkesi, bir sistemin başlangıcından itibaren çeşitli düzensizlik eğilimlerini kaçınılmaz olarak içermesi gerektiğini, bunların doğrusal olmayan (nonlineer) dinamikleri olduğunu, başlangıçta önemsiz gözüken etmenlerin sonunda öngörülemeyen büyük değişikliklere yol açacağını ortaya koyar. Doğrusal olmayan sistemlerde sisteme özgü dinamikler kendi yasalarını yaratır. Bir sistemin içindeki parçalar, o sistemde girdikleri etkileşimlerin bağlamına göre etkide bulunurlar ve küçük değişimler, çok daha büyük değişimlerin yaratamadığı geri döndürülemez bir süreci tetikleyebilirler. Bu olguların kanıtlanmasında başlıca rolü olan doğrusal olmayan matematiksel denklemlerin geliştirilmesinde Sovyet matematikçilerin büyük katkısı olmuştur.

Yazının sonunda, Sovyetler Birliği’nin bilimsel başarılarının self-organizasyonun gelişimine etkisi hikâyemize dahil olacak.

Doğada organizasyonun en belirgin bir şekilde ortaya çıktığı alan canlılar dünyasıdır. Birçok bitki ışık, nem, karbondioksit yoğunluğu gibi çevresel koşullara göre gözeneklerini açıp kapatarak su kaybını minimuma indirir. Kanımızdaki glikoz seviyesi arttığında veya azaldığında, vücutta salgılanan insülin hormonu aracılığıyla tekrar normale döndürülür. Bir organizmanın çevresine verdiği tepkiler, organizmanın varoluş koşullarını sürdürmek ve içsel dengesini korumak üzerine kuruludur. Bu duruma homeostaz denir. Canlıların metabolizma koşullarındaki değişmezlik, düzensizlik artışını dengeleyen kimyasal reaksiyonlara bağlıdır.

Entropiye gelelim. Makro ölçekte belirli hacim, ısı, basınç gibi özelliklere sahip bir sistemin, mikro düzeyde alabileceği farklı konfigürasyonların sayısı entropi kavramıyla tanımlanır. Evrenin evrimi, entropinin aynı kalacağı ya da artacağı şekilde gerçekleşir. Örneğin belli bir miktar gaz uzaya dağıldıkça moleküllerinin alabileceği konfigürasyonların sayısı da artar. İşe çevrilebilir enerji seviyesi, yani düzeni sürdürmek için kullanılabilecek enerji zamanla azalır, çünkü evrenin farklı bölgelerinin ortalama enerji seviyeleri gitgide birbiriyle benzer dağılımlara doğru yaklaşmaktadır. Dünya'nın enerji kaynağı Güneşi düşünelim. Güneşin enerjisi uzaya yayıldıkça, toplam ısısı azalmaktadır ve Güneş nihayetinde bir yıldız olarak ömrünü tamamlayacaktır.1

Bir canlıyı var eden şey, enerji akışının rasgele süreçlere bırakılmamış olması, dışarıdan edinilen enerjinin kendini regüle eden metabolizma faaliyetlerini beslemesidir. Organizmalar, yaşamlarını sürdürmek ve üremek için farklı bölgeler arasındaki kinetik enerji farkını kullanırlar. Güneş'ten yayılan ısı evrensel ölçekte düzensizlik artışı da olsa, Dünya'daki canlılık, lokal olarak düzenliliğin artmasını sağlar. Bitkiler, güneş enerjisini özümler ve bu enerji tüm canlılık faaliyetini besler. Global ölçekte, dışsal bir enerji kaynağı, sistemin içsel düzenliliğine aktarılmış olur.

Canlılığı doğada özel bir yere mi koymalıyız? Tam aksine, canlılığın istisnai bir sonuç olmadığı, karmaşıklığın kimyasal evriminin doğal bir sonucu olduğu artık daha iyi anlaşılmaktadır. Denge halindeki bir kimyasal reaksiyonda, ileri ve geri yöndeki tepkimeler birbirini eşitlerken, denge-dışı kimyasal reaksiyonlarda, tepkime denge halinde olmayan bir noktada sabitlenir. Otokatalitik reaksiyonlar ise, kimyada self-organizasyon örneğidir: Tepkimenin ürünü olan maddeler, zincirleme bir döngüyle tepkiyen maddenin tekrar sentezlenmesini sağlarlar. Otokataliz, doğrusal olmayan bir süreçtir. Tepkiyen maddelerin farklı oranlarda bir araya gelmesiyle oluşan kombinasyonlar sonucu, tepkimenin sabitlenebileceği birden fazla nokta söz konusudur. Bugün, otokatalitik tepkimelerin yaşamın ilk ortaya çıkışında belirleyici rol oynadığı düşünülmektedir. DNA’dan önce, otokatalitik özelliğe sahip RNA evrimleşmiştir. RNA molekülleri, kendi kendilerini kopyalamada enzim işlevi görerek kendi tepkimelerini katalize edebilirler. Bu durum, ilk organik bileşiklerin sentezlenerek yeryüzünde yayılmasında çığır açıcı niteliğe sahiptir.

Self-organizasyon evrimin her adımında tekrar tekrar ortaya çıkan bir örüntüdür. Bu örüntü, düzensizliğin içinde doğan ve kendi normlarını belirleyen düzendir ve mantıksal bir ilke olarak her alanda geçerlidir. Örneğin, kapitalist düzenin piyasa ilişkilerinde gerçekleşen kaotik ticari işlemler, zamanla üretimde tekelleşmeye yol açar. Kapitalist tekel, kuralsız bir piyasa ortamında rekabet eden öznelere göre üstündür, çünkü üretimin her koluna yayılıp lojistik ihtiyaçları rasyonalize ederek maliyeti minimuma indirir. Self-organizasyon sadece toplum ve biyolojiyle de sınırlı değil. Yıldırımlar, girdaplar, bir sıvıyı ısıttığınızda yüzeyde oluşan altıgenimsi şekiller, bunların hepsi mikro düzeydeki rasgeleliğin kısıtlayıcı bir koşul altında makro düzeydeki düzenin etkisi altına girmesinin örnekleridir.

Self-organizasyon, fizikte Newtoncu paradigmanın yerini alabilecek bir bilimsel devrimin habercisi olabilir. Karmaşık bir sistemdeki etkileşenlerin kolektif etkisinin tersine çevrilemez durum geçişlerine yol açması, simetri kırılmaları, çatallanma,2 kütleçekim kuvvetinin evrende düşük entropiye yol açan bir self-organizasyon etkileşimine yol açtığı ve evrenin gelişiminde bir tür doğal seçilimin etkili olduğu yönündeki teoriler3 modern fizikte öne sürülen görüşlerden bazılarıdır. Bugün varsayım düzeyinde olsa da, zamanın oluşumunun temelinde self-organizasyon ilkelerinin yatıyor olabileceği öne sürülmektedir. Self-organizasyon, ‘dışarıdan bir etmenle yaratılmamış, fakat kendini yaratan bir evren’ düşüncesi olarak tanımlanabilecek felsefi bir temel sunuyor. Bu anlamda, Antik Yunan’daki ilk materyalist filozofların savunduğu, kaostan kozmosa kendiliğinden dönüşüm görüşünün yeniden canlanmasıdır.

Yazının başında söz ettiğimiz, doğrusal olmayan denklemler matematiğinin gelişiminde Sovyet bilim insanlarının katkısına dönelim. 1960 yılında, dinamik sistemlerde girdiler ve çıktılar arasındaki istikrarlılığı temel alan kontrol mühendisliğinin uluslar arası kongresi Moskova’da düzenlenir ve bu kongrede, ABD’li araştırmacılar Rus matematikçi Lyapunov’un doğrusal olmayan yöntemler üzerine çalışmalarıyla tanışırlar. Bunun üzerine Batı'da Rus matematikçileri harıl harıl çevirmeye başlarlar. Self-organizasyon üzerine yapılan çalışmalar, doğrusal olmayan dinamiklerin matematiğiyle başlamıştır.4 Kimya alanında ise, Sovyet araştırmacı Beluzov, kendi adının verildiği kaotik ve self-organize bir şekilde salınımlar gerçekleştiren kimyasal reaksiyonların varlığını ilk kez gözlemlemiştir. Çalışmalarını bilimsel bir dergide yayınlamak istese de, vardığı sonuçların fizik yasalarına aykırı olduğunu düşünen editörler Beluzov’u hayal kırıklığına uğratmıştır.5

Başlıktaki soruya dönecek olursak, yanıt evettir. Self-organizasyon materyalizmin ufuklarını genişletebilecek bir teorik çerçeve sunuyor ve doğa yasalarının tarihsellikten kopuk, aşkın bir niteliğinin olmadığını, tarihselliğe içrek olduğunu gösteriyor. Tarihsel materyalizm düşüncesindeki tarihselliğin gerçek anlamını bulmakta olduğunu söyleyebiliriz. Self-organizasyon, toplum bilimlerinde de devrimci gelişmelere açık bir konu. Olasılık kuramı, self-organizasyon ve doğrusal olmayan dinamiklerin anlaşılması açısından, sosyalist ülkelerdeki bilimsel ilerlemenin materyalist felsefeye katkısının bugün yeterince anlaşıldığı söylenemez. Self-organizasyonu ortaya koyan veriler çok fazla olmasına rağmen, bu konuda henüz sistematik bir kuram geliştirilmedi. Oysa yeni bulgular ışığında materyalist dünya görüşünün geliştirilmesi, toplumsal mücadele ve bilimsel sosyalizm açısından da hayati öneme sahip.

Dipnotlar:
1 Entropi artışı ve doğadaki düzenli sistemlerin zamanla ölecek olması, şiirsel olarak Nazım’ın şu dizelerinden daha iyi anlatılamazdı herhalde: Su başında durmuşuz. / Önce kedi gidecek, / kaybolacak suda sureti. / Sonra ben gideceğim, / kaybolacak suda suretim. / Sonra çınar gidecek, / kaybolacak suda sureti. / Sonra su gidecek / güneş kalacak; / sonra o da gidecek...
2 İlya Prigogine, Kesinliklerin Sonu, İzdüşüm Yayınları, 2004.
3 Lee Smolin, Evrenin Yaşamı, Alfa Yayıncılık, 2015.
4 Evelyn Fox Keller, “Organisms, Machines, and Thunderstorms: A History of Self-Organization, Part Two. Complexity, Emergence, and Stable Attractors” Historical Studies in the Natural Sciences, 39 (1), 2009, s. 1-31.
5 İlgilenenlere, Beluzov’un hikayesinin de yer aldığı BBC’nin, Kaosun Saklı Dünyası belgeselini izlemelerini öneririm. Ayrıca, Eski Sovyet ülkelerinde self-organizasyon üzerine yapılan çalışmaları sürdürme amaçlı kurulan www.self-organization.org sitesinden, self-organizasyonla ilgili Arshinov ve Fuchs’un editörlüğünde hazırlanan bir kitabı (İngilizce) indirmek mümkün.