Düzensizliğin Düzeni “Kaos Teorisi”

Bu yazının okunması 5 dakika sürmektedir.

”Dünyanın herhangi bir noktasındaki küçük bir kelebeğin bir kanat çırpışı, dünyanın öbür ucunda bir yerde fırtınaya ya da herhangi büyük bir hava olayına sebep olabilir.”

-Kaos Teorisi 

Bu teori, bir meteoroloji uzmanı olan Edward Lorenz’in 1963 yılında hava durumu tahminleri üzerine çalışırken karşılaştığı ilginç durumlarla ortaya çıktı. Hesaplayacağı verileri yalnızca 0,001 gibi mikro bir sayıyla değiştirdiğinde bile sonuçta olağanüstü farklılıklar oluşmuştu. Lorenz’in bulduğu bu ilginç durum sonradan ”Kelebek Etkisi” olarak adlandırılacaktı. Bu kavram teknolojide bu denli gelişmemize rağmen neden meteorologların hala üç gün sonrasının hava tahminini tutturamayabildiğini açıklayabiliyordu çünkü hava durumunu etkileyen gözlerinden kaçabilecek sayısız kelebek etkisi vardı (Toprakçı, 2016).

Kaos Teorisi, aynı zamanda kendisine çok uzak bir yerde çalışan bir nükleer santralin nasıl buzulların erimesine neden olduğunu, herhangi bir yerdeki gaz sızıntısının nasıl başka bir yerde kuraklığa neden olduğunu da açıklayan sebeplerden biri haline geldi. Kendinize, geçmişinize bir bakın, her şey Kelebek Etkisi’nin bir sonucundan ibaret, siz bile! Rastgele okuduğunuz bir yazının, bir yerlerde görüp izlediğiniz bir filmin, hayatınıza giren ve size bir şeyler katan insanların aslında sizi nasıl tesadüfen bulduğunu düşünün… Uzun bir yol da araç kullanırken yakıt almak için istasyona yanaştığınızda, evden çıkarken unuttuğunuz bir nesneyi almaya geri döndüğünüzde, yolda yürürken bir büfeden içecek almak için durduğunuzda, bütün bu basit hareketlerde bile dünya üzerinde değiştirdiğiniz olasılıkların boyutu aslında o kadar fazladır ki.

Lorenz’in bu duruma Kelebek Etkisi adını vermesinin başka bir sebebi daha vardı.  Bu ilginç buluşunu matematiksel olarak modellediğinde, birbirini hiç kesmeyen, ama sürekli iç içe geçmiş iki spiralden oluşmuş bir şekil ortaya çıktı. (buna sonradan“çekici” veya “çeker” denecekti). Bu modelleme oynatıldığında aynı bir kelebeğin kanat çırpışına benziyordu (Altunoğlu, 2011).

Bulunan çekerlerin kelebeğin kanat çırpışına nasıl benzediği ile ilgili simülasyona buradan ulaşabilirsiniz: https://www.youtube.com/watch?v=97ryBYOTQ0o

Kaos Teorisi’nin tam olarak anlaşılması için ne demek ve nasıl olduğunu biraz da incelemek istiyorum. Kaos, kelime bakımından düzensizlik – kargaşa hali, düzensizlik yaymak isteyen güç” anlamlarına gelir. Kaos kelimesi, ”Düzenli Evren” anlamına gelen ”Kozmos” kelimesinin tam zıddıdır. Ama aslında kelime anlamının tersine çok küçük görünen bir nedenin kendisinden çok daha büyük sonuçlara yol açabileceği mantığından hareket eden kaos kuramı, düzensizlik ve karmaşadan çok, bu düzensizlik içerisinde belli bir düzeni, düzenli düzensizliği anlamaya yöneliktir (Değirmenci, 2008).

 Son yıllarda Newton’un ”nedensellik” , yani “gözlenebilen ve somut olan her şeyin bir nedeni olduğu“ ilkesi  yara almaya başlamıştı çünkü Kuantum teorisi bizlere; bir parçacığın aynı anda hem ‘orada’ hem de ‘burada’ bulunabilmesini, zamanın dördüncü bir boyut olduğunu ve bunun gibi birçok olağanüstü gözüken durum göstermişti. Artık “belirsizlik ilkesi” ilgi görüyordu. Çünkü somut olan yada algılanabilen tüm sonuçlar aslında ihmal edilen veya göz ardı edilmiş değerlerden (kelebek etkisi) dolayı kesin olamazdı. Bu bakımdan Kaos Teorisi göz ardı edilen ögelerin varlığını ve doğaya olan etkilerini anlamaya ve anlatmaya çalıştı (Toprakçı, 2016).

Kaos Teorisi’nin aslında kendi içinde bir düzeni olduğunun ise en güzel kanıtı:Fraktallar!

Doğada bolca bulunan fraktallar, düzensiz şekillerin oluşturduğu bir düzenden ibarettir aslında bu bakımdan Kaos Teorisi’nin somutlaştırılmış örneklerine sahiptir. Fraktallar, sürekli oransal olarak kırılan veya değişen, kendine benzeme özelliğiyle bilinen şekillerdir. Fraktalların doğal olarak oluşmuş kar taneleri, eğrelti otları, karnabahar bitkisi ve sığırcık kuşlarının dansı dediğimiz; göç ederken almış oldukları girdaba benzeyen şekiller gibi birçok örneği vardır. Ama bunun en eşsiz örnekleri, yine insandadır!

Homer Smith “Eğer fraktalları seviyorsanız, bu onlardan oluştuğunuz içindir. Eğer onlara dayanamıyorsanız, bu kendinize dayanamadığınız içindir” demiştir. Onun ifadesi doğru: vücudumuzdaki birçok sistem fraktal özellikler gösterir. Bu yüzdendir ki renk renk, çeşit çeşit oluşturulabilen fraktallar bize estetik gelir.

    DNA’mızdaki genetik kod tablosu fraktaldır; yani aynı örüntü kendisini her seviye de tekrar eder (Abudak, 2010).

 Kalp atışımız düzenli ve ritmik görünür ancak zamanlamasının yapısı detaylıca gözlemlendiğinde küçük bir fraktal ortaya çıkar. Akciğerlerimizdeki 

bronşlar fraktal bir biçimde oluşmuştur. Vücudumuzdaki bazı kan damarları fraktal yapıdadır. Beyindeki birçok kıvrım ve buruşuk fraktal geometriye benzer (Cınbarcı, 1978).

Beynimizdeki ve Davranışlarımızdaki Kaos 

Bu noktada beyindeki fraktallara biraz daha değinmek istiyorum. Beyinde gerçekleşen bazı tuhaf davranışlar, lineer matematikle (yani doğrusal hesaplamalarla) açıklanamıyor, ancak  lineer olmayan matematikle açıklanması mümkün. İşte bu noktada devreye kaos giriyor. Örneğin sinir hücreleri uzun zaman boyunca kullanılmazlarsa ölürler. Bu nedenle aktif olmayan sinir hücrelerinin rastgele olarak ateşlenmesi sinir hücrelerin ölmemesi için alınmış bir önlemdir diyebiliriz. Aynı kalpteki gibi beyindeki elektromanyetik ateşlemeler de kaotik bir şekilde herhangi bir seçme olmaksızın oluşuyor. Beyindeki bu tarz kaotik aktiviteler hızlı durum geçişlerini mümkün kılıyor. Bunlar olmasaydı biliş ve algı oldukça yavaş gerçekleşirdi (Ives, 2004).

Birazdan bahsedeceğim teoriye göre, kaos düşünce sistemimizin içinde de bulunuyor. Beyindeki düşünce sürecini büyük oranda değiştiren sayısız fraktal çekici var. Ayrıca bizi yapay zekadan ayıran en önemli şeylerden biri olan “yaratıcılığın” oluşmasında etkenleri olduğunu hatta davranışlarımızın bile arkasında bulunabileceği düşünülmekte. (Ives, 2004).

 Eğer matematiği bir kenara bırakıp “kaos” kavramını soyut bir açıdan ele alacak olursak düşüncelerimizin, yargılarımızın, hislerimizin ve davranışlarımızın arkasında hain bir gülümsemeyle gizlendiğini söyleyebilirim. Hayal kurabiliyor, aynı anda bir sürü şey düşünebiliyor, mili saniyelerle çevremizi algılayabiliyor, analiz edebiliyor ve birkaç saniyede bir şeyin (kendi yargılarımızla) doğru ya da yanlış olduğuna karar verebiliyoruz. Bunların hepsini bir arada yaptığımızı algılayamadığımız için aslında ne kadar karmaşık işler yaptığımızı fark edemiyoruz. Her yerden sürekli olarak aldığımız rastgele ve karmakarışık bilgileri düzenli hale getirip mantıklı bir düşünce üretebiliyoruz. Bazen bazı duygular içerisinde oluyoruz, sahip olduğumuz duygulardan hiçbirine benzemiyor, karışık ve iç içe geçmiş oluyor. Sanki olduğumuz gibi “kaosun yarattığı bir düzen” vücudumuza hakim. Sonunu göremediğimiz hareketlerimiz, hayatımız boyunca sürekli değişen (ve değişmesi bakımından tekrar eden) görüşlerimiz, ruh halimize göre şekil alan isteklerimiz… İçimizde hem somut hem de soyut olarak bulundurduğumuz bu kaos düzeni sanki varlığımızın uyumlu bir parçası.

Peki Kaos Teorisi Neden Bu Kadar Önemli?

Fraktal Geometri günümüzde iletişimden kanserin erken teşhisine, kardiyolojiden küresel ısınmayı engellemeye kadar pek çok alanda kullanılsa da hala ardında çözülmemiş ve araştırılması gereken derin sorular var. Beynimizin içindeki bu kaotik ortam eğer çözülürse birçok yeniliğin kapısını aralayabilir. Örneğin DNA’lardaki fraktallı yapıdan esinlenerek DNA’larımızdaki eksik ve sıkıntılı parçalar tespit edilebilir. Düşünmenin ve yaratıcılığın arkasındaki tekrar eden ve “kendine benzemeye doğru giden” bu yapılar yapay zekalara uygulanırsa, bilgisayarlar üst düzeyde veri sıkıştırma, hata düzeltme ve kendi kendine gelişebilme yeteneği kazanabilir; kendilerine yeni özellikler ekleyen ve zaman içinde bunu geliştiren bilgisayar programları var olabilir (Abudak, 2010). Belki de Kaos Teorisi, ortalama 1500 gramlık ama olağanüstü düzeyde işler yapabilen bu mucize beyinlerimizin arkasında saklanan sırlardan birini açığa çıkarabilir. Kim bilir?

Yazar: Yaren Köse

 Kaynakça

Abudak, M. (2010, 12 Aralık). DNA’NIN MATEMATİĞİ. Erişim Adresi: https://akillitasarim.wordpress.com/2010/12/22/dnanin-matematigi/

Altunoğlu, S. (2011, 1 Mart).Kaos Teorisi’ne Giriş: Tarihi ve Felsefesi. Erişim Adresi: https://serdara.com/kaos-teorisi-tarihi-ve-felsefesi/

Cınbarcı, A. (1978). Fraktal Geometri ve Evrim. Aziz Sancar Deneysel Tıp Araştırma Enstitüsü Dergisi, 11(6), 101-108.

Değirmenci, B. (2009). Fraktal Geometri ve Üretken Sistemlerle Mimar Tasarımı. Yayınlanmış yüksek lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

Ives, C. (2004). Human Beings as Chaotic Systems. Life Science Tehcnology.

James Glecik, Kaos, 1987. John Gribbin, Derin Basitlik, 2013. Aktaran, Toprakçı, K.

 (2016, 12 Nisan). Kaos ve Kaos Teorisi. Erişim Adresi:

Kaos Ve Kaos Teorisi