MANTIK VE FİZİKTE İKİ AÇIKLAMANIN KARŞILAŞTIRILMASI

BULANIK MANTIK ve KUANTUM FİZİĞİ

1.     FİZİK VE KUANTUM

Önce doğa filozofları vardı. Aristoteles gibi filozoflar fizik kurallarını açıklamaya çalıştılar. Sonra fizik kendi başına ihtisas alanı oldu. Newton ile klasik mekanik denen ve gündelik hayattaki olayları açıklamakta tutarlı bir sistem kuruldu. Ne var ki mikro ve makro ölçüde bazı anlaşmazlıklar oluştu. Klasik mekanik nesnelerin belli konum ve momentumlarıyla belli bir kuvvet uygulandığında nasıl hareket edeceği üzerine odaklanmaktadır. Newton’dan beri günlük hayata sorunsuzca uygulanan bu teori 19.yy. sonlarında siyah cisim ışıması, tayf çizgileri, fotoelelektrik gibi deneyimleri açıklamakta yetersiz kalmıştır. Bugün tüm fizik beş kolda incelenmektedir. 1- Klasik mekanik 2- Rölativite Teorisi 3- Termodinamik 4- Elektromanyetizma 5- Kuantum Mekaniği.[1]

Biz kuantum mekaniğini bulanık mantık açıklamasına benzerliği açısından ele alacağız. Kuantum mekaniğinin temel kavramlarından olan belirsizlik ilkesi, atom altı parçacıklar olan elektron, proton ve nötronların momentum ve konumlarının aynı anda ölçülemeyeceğini açıklar. Kuantum teorisi, parçacıkların nerede bulunduğu yerine, ‘dalga fonksiyonu’ kavramıyla parçacıkların nerede bulunabileceğini açıklamaya çalışır. Ses dalgaları gibi hareket eden dalga fonksiyonu, atom altı parçacıkların belli bir yerde bulunma olasılığına odaklanır.

2. MANTIK VE BULANIKLIK

Mantık, kelime anlamının da onayladığı şekliyle, öteden beri konuşma ve düşünme bilgisi olarak anlaşılmıştır.  “Akla uygun düşünme”nin yöntemlerini, geçerli çıkarım yapmayı sağlayan bilgi sistemidir.[2]  Felsefe, matematik, semantik mantığa en çok başvuran alanların başında gelir. Olgular arası bağlantıları kurmak ve yargı üretme eylemleri mantığı da klasik ve klasik olmayan diye iki algıya sürüklemiştir. Klasik mantık Aristoteles’ten bu yana standartlaşmış kurallara sahipti. Üç büyük kanunla sınırları belirlenmeye çalışılmıştı. Bunlar, özdeşlik, çelişmezlik ve üçüncü halin imkansızlığıdır. 19. yüzyıl ortalarından itibaren formel mantık, matematiğin kaynaklarında görüldü. Russel ve Whitehead, Principia Mathematica adlı eserlerinde mantığı matematiğin yapıtaşı olarak serilmemişlerdir. Bu dönemden itibaren sembolik- modern mantık olarak bilinen ve matematik mantık ile bilgisayar bilimlerinin temelini atan devrim niteliğinde gelişmeler olmuştur. Analitik felsefe ve matematik mantık anlayışı ile birlikte mantıkta arayışlar ve açıklamalar çoğalmıştır. Çeşitli sorunları aşmak için çok değerli veya olasılıklı mantık gibi ihtisas alanları oluşturulmuştur. Bulanık/puslu mantık da bu alanlarla ilişki içerisinde 20. yy. da ortaya çıkmıştır. Kesin ve katı klasik mantık yargılarındansa yaklaşık olanla ilgilenmiştir. Doğru veya yanlış(1 veya 0) kesinliğindeki ifadelere karşı 1 ile 0 arasında sonsuz “doğruluk değeri” atama açıklamasına sahiptir. “Bulanık kümeler” de klasik küme anlayışındaki eleman ya da değil ifadesine karşı “üyelik derecesi” açıklamasını getirmiştir.  Kesinliği de dışlamamıştır. Mükemmel doğruluk ve yanlışlık olarak barındırmıştır. Manevi hayatın gidişatına uygun olarak kesinlik arayışından ziyade belirsizliği betimleme yoludur. Klasik mantıktan üstün yanı kesinliğe değil, muhtemel doğruya ve betimlemeye öncelik vermesidir. Bak: dmy.info/puslu-bulanik-fuzzy-mantik-ve-bulut-bilisim/

3. AÇIKLAMALAR

Kuantum mekaniğin altında yatan mantık, klasik katı mantığa karşıtlık içinde bulanık/fuzzy olduğundan, bulanık/fuzzy/puslu mekanik olarak tanınabileceği gösterilmiştir.[3] Kuantum fizik ve bulanık mantık açıklamalarının çıkış yeri ve açıklama yöntemlerince benzerlik gösterir. Fizik Newton mekaniğinin günlük hayattan atom altına veya uzaya gittikçe kararsızlığının arttığını görmüştü. Mantık da uygulamada doğru ya da yanlış kesinliğinin kararsızlık yarattığını gördü. Çıkış noktalarında gözlemci vurgusunu görürüz. Kuantum mekanikte maddenin gözlemciye göre ölçümü fark edildi. Bulanık mantık da yargılara doğruluk değeri getirerek göreliliği mantığa sokmuştur denebilir. Fizikte Heisenberg Belirsizlik İlkesi’nin yaptığını Bulanık kümeler yapmıştır. Aynı anda farklı doğruluklar olabileceğinin farkına varılmıştır.

Parçacıkların kuantum durumunda nasıl davranacağını açıklayan Scrödinger Denklemi Bulanıklılığın varsayımlarından çıkarılabilir. [4] Parçacıkların aynı anda birçok yerde bulunması klasik mantıkça açıklanamaz. Ancak bulanık mantıkta her duruma bir üyelik derecesi vardır.  Her şeyin bir bakış açısına tabi olduğu ve fiziksel dünyadaki ikili yargılarımızın geçerliliği bulanık mantıkça sorgulanır. [5] Fizikteki görelilik kavramı da bulanık mantıkla uyum içerisindedir. Fizik ve mantık bu açıklamalarla kesinlik aramaktansa tasvir edebilmeyi ön plana çıkarmıştır.

Fuzzy, bulanık ya da puslu mantık, L. Zadeh’ nin gördüğü açıklama eksikliğine binaen gelişmiştir. Uzman sistemlerde bugün artan bir ilgiyle karşılanan bu çözüm yoluyla makinenin hayata daha entegre olması sağlanmaktadır. Bu yolda “dil” denen zihindeki dünyayı kuran iletişim biçimine makineyi yakınlaştıran bir özelliği de vardır.[6] Çünkü dil de, hayat da bulanıktır. Zadeh’nin yola çıkış noktası olan “hayatın pusluluğu,” hayatın klasik mantığa benzemeyen kararsız gidişi puslu/bulanık mantığın mahiyetini betimler.

Mantıktaki belirlemeleri fizik de haklı çıkarır. Teorik fizikte birçok çalışmanın kaynağı olasılıklar ve istatistiklerdir. [7] Atom altına inildikçe deneysel veya uygulamalı fizik yerini tamamen teorik ve istatistik belirlenimlere bırakır. Puslu mantığın da uygulama alanı olan uzman sistemler de bir ileri çalışma ürünü olarak atom altı fiziğine benzetilebilir. Makinelerin yetenekleri arttı ve karar vermeleri gerekti. Klasik mantık gündelik hayatın gidişatında karar vermeye uygun olmayan katılıklara sahipti. Pusluluk bu aşamada dile geldi. Dile ve insana daha yakın bir mantık yapısı kurdu. Fizik de varlıklarla ilgili bilgide makro ve mikro sınırlara ulaştı ve orada da klasik fiziğin cevapları maddenin hareketlerine güvenilir yorumlar getiremedi. Bunun üzerine klasik fiziğin gündelik hayata uygun olan görüşlerinin yanına yeni fizik anlayışları kondu.

Bugün kuantum mantık[8], puslu fizik[9] puslu bilişim ve matematik gibi disiplinler arası çalışmalar bilimin benzer açıklama tarzlarını göz önüne serer. Bilimleri doğuran felsefe ve mantık bilimsel açıklamaların önceden tezahür ettiği alanlardır. Bilimsel keşif ve hareketlerin öncesinde felsefeden bahis açmamak mümkün değildir. Felsefe düşünmeyi düşünerek ve sorgulayarak,bugün puslu/bulanık mantık ve kuantum fizik gibi alanların irdelediği bilgiyi yöntem olarak belirlemiştir. Bilimin bu iki ana kolunun ulaştığı bu belirsizlikte hemen fizik felsefesi ve felsefi mantık akla gelir. bak: dmy.info/felsefe-nedir

Hem fizikteki çağdaş yaklaşımlar, hem de pusluluk bilimin paradigma değişimi anlayışıyla da uyum içerisindedir. Bulanık mantık veya kuantum fizik kendi alanlarında genel geçer kabullere karşı gelişmiştir. Antik devirlere göre mantıkta olasılıklı ve çok değerli çalışmaların olduğunu ve ardından pusluluğun geliştiğini biliyoruz. Fizikte de Aristoteles’ten beri birçok kanun yerini başkasına bırakmış “değişken sabitler” ortaya çıkmıştır. Bulanık mantıktan daha mümkün bir mantık ve kuantum fiziğinden daha kararlı bir fizik de paradigma değişimine uygun olacaktır.[10]

Bugün tüm bilimlerin alakadar olduğu bir alan örnek verilebilir. Makineleşmenin uç noktası olan “yapay zeka” çalışmalarında pusluluk ve nano teknoloji en önemli kalemlerdir. En basit makinelerden en karmaşık olanına kadar her düzeneğin bir mantık temeli olduğunu biliyoruz. Her türlü anahtarlı devre mantıkla çalışır [11] Makineleşmenin bu nihai hedefinde klasik mantığın hayata uymayan katılığından, karar verilebilir esnek pusluluğa geçiş söz konusudur. Burada yine benzer açıklama tarzına sahip kuantum mekanik, görelilik gibi fizik dalları da hem öz temellerinde yatan mantık anlayışını değiştirmek bakımından hem de malzeme mühendisliği ve ontoloji açısından mantığın en büyük yardımcısı olacaktır. Doğuhan Murat Yücel