Kitap Önerisi #4: Kuantum Sınırında Yaşam
Kitap önerisi serisine, okurken de tanıtırken de epey keyif aldığım bir kitapla devam ediyorum. Kapağındaki “Yaklaşam Kuantum Biyolojisi Çağı” başlığıyla, saniyesinde beni kendine bağlayan bu kitabun, nelerden bahsettiğine yakından göz atalım.
Kuantum Sınırında Yaşam; kuramsal fizikçi Jim Al-Khalili ve moleküler genetikçi Johnjoe McFadden’ın birlikte kaleme aldıkları, Şiirsel Taş’ın dilimize kazandırdığı, Domingo Yayınları’ndan çıkan bir popüler bilim kitabı. Kitabın en çarpıcı yanı, üstteki paragrafta da belirttiğim gibi, kuantum mekaniği ve biyoloji disiplinlerini buluşturan kuantum biyolojisi alanı hakkında yazılmış olması. Başlı başına geniş bu iki alan; üstelik kuantum mekaniğinin anlatılması ve anlaşılmasının imkansızlığıyla ilgili söylemler şehir efsanesi gibi dolaşırken, nasıl ve neden bir araya gelir sorusu sorulabilir. Spoiler vermek gibi olmasın, aslında bu birlikteliğin son derece basit ve önemli bir nedeni var.
Kuantum ve Biyoloji
Öncelikle belirtmekte fayda var: Kuantum mekaniği, zannedildiği kadar anlaşılması imkansız değil. En azından matematiksel olarak değil. O halde; “kuantumu anlayan aslında anlamamıştır”, “kuantum anlatılmaz yaşanır” gibi popüler kültürden aşina olduğumuz düşüncelerin kaynağı nedir? Elbette kuantumun tarif ettiği olayların, doğrudan gözlemleyebildiğimiz sezgisel olaylar gibi olmaması ve bu olayları kuantum mekaniği dışında, diğer fizik yasalarıyla anlamlandırmaya çalışmanın pek mümkün olmaması. Sezgisellik, kuantum dünyası ile algılayabildiğimiz dünya arasındaki temel ayrım olarak öne çıkıyor. Çünkü kuantum dünyası, adeta sezgilerimizin gururunu incitmek için ortaya çıkmış(!), garip bir dünya. Dolayısıyla, kuantum uçuşunuz boyunca sezgilerinizi uçak moduna almanız, önemle rica olunur.
Kitabın, bu noktada kuantumu anlatma çabasına hayran kaldım diyebilirim. Akılda canlandırması kolay, günlük hayattan örneklerle kuantum dünyası eğlenceli bir üslupla okuyucuya sunulmuş. Dolanıklık, süperpozisyon ve tünelleme gibi kuantum dünyasının temel bir takım kavramları, daha önce bu konularda okuma yapmamış okuyucuları bile içine çekebilecek anolojiler vasıtasıyla, detaylıca ele alınmış. Daha da güzeli, kavramları arşınlamaya çalışırken, hayatımızda kuantuma nerede rastladığımız bizatihi gözler önüne serilmiş. Zaten kitabın ve tabii kuantum biyolojisinin özü, biraz da burada yatıyor. Kuantumu anlamaya çalışırken, aslında onun açtığı yoldan yaşamla ilgili sorularımıza da cevaplar arıyoruz. Sonuçta kuantum büyüteci ile maddenin ve madde etkileşimlerinin detaylarını ortaya çıkarabiliyorsak, aslında bunlardan ibaret olan yaşamı anlayabilmek için neden aynı büyüteci kullanmayalım ki?
Kitaptaki konuların derlenmesi, okuyucu da bilim dünyasının soru işaretleriyle dolu dünyasına alışık etmek için tasarlanmış olacak ki, konu başlığı altında bütün detaylar tek seferde serilmemiş. Örneğin kuantumla ilgili temel kavramların soyutlanarak açıklanması, aynı bölümde tek lahzada okutulmak yerine, farklı bölümlere o bölümün ana fikrine katkı sağlayacak şekilde yerleştirilmiş. Böylece kitabın kuantum ve biyoloji dengesi sağlamlaştırılmış, kuantumun sınırındaki yaşam — yada yaşamın sınırındaki kuantum — arayışı kitabın merkezinden sapmamış.
“Yaratamıyorsam, anlamamışımdır”
Kitapta geçen konular, “Yaşam Nedir?” sorusunu sormasının yanı sıra, yaşamı çeşitlendiren ve hayli ilgi çekici özelliklere sahip canlılara ve doğal mekanizmalara da yakından bir pencere açıyor. Özellikle bazı canlıların yol bulma ve uzaktan algılama gibi muazzam hassasiyette gerçekleştirebildikleri eylemlerin arkasındaki gizem dikkat çekici. Yazarlar, günümüze kadar süregelen bilimsel çalışmalarla ilgili anektotları da paylaşarak, canlıların bu olağanüstü yeteneklerinin, hayatta kalma döngülerindeki öneminden bahsediyor. Fakat gözümüzü kamaştıran detaylar, bu biyolojik sistemlerin kuantum mekaniğiyle yakın ilişkisine sıra geldiğinde ortaya çıkıyor. Çünkü henüz tamamlanamamış biyolojik bulmacalardaki eksik parçanın kuantum mekaniği olabileceği, kuantum biyolojisi çalışmalarının sonuçlarından da bahsedilerek, öngörülüyor.
Tabii bu çalışmaların da katedeceği uzun mesafeler olduğunu unutmamak gerekir. Zaten kitabın eleştirel kısmına da burada rastlıyoruz. Kuantum biyolojisinin oldukça iddialı ve güçlü delilleri olabilir, fakat buna karşın, soruların çok daha basit açıklamaları da olabileceği belirtilmiş. Hatta tam da bu noktada, çalışmaların bir açıdan da çıkmazlar doğurması gibi bir durum söz konusu. Nobel ödüllü ünlü fizikçi Richard Feynman’ın “Yaratamıyorsam, anlamamışımdır” sözü, bu çıkmaza atıf yapmak için kitapta bir kaç kez geçmekte. Buna göre; bir sistemi sıfırdan inşa edemiyorsak, onu yeteri kadar araştırmadığımız ve hakkında gerçek verilere ulaşamadığımız, yani anlamadığımız anlamına gelir. Eğer bu sözü bir ilke olarak kabul edersek, incelenen biyolojik sistemlerin yeniden oluşturulması, kuantum biyolojisi öngörülerimiz nispetinde mümkün olabilmeli. Fakat kitapta geçen bazı örneklerdeki biyolojik kuantum davranışların; kuantum uyum denilen bir durumda, yani kuantum sistemin bulunduğu ortamla etkileşiminin ideal bir durumunda gerçekleşebildiğini görüyoruz. Böyle bir uyumu, doğal sistemlerde gözlemleyebiliyorken, insan eliyle sağlamaya çalışmanın külfeti dikkat çekiyor. Sonuç olarak teorik ilerleyişimiz, pratiğe dökmemizin güçlüğü ortadayken sonuçsuz kaldığı için Feynman’ın kabul ettiğimiz ilkesi patlıyor ve bizi bu çıkmaz kucaklıyor. Kitapta bu çıkmaza farklı bir açıdan yaklaşan, alternatif bir cevaplama da mevcut. Onu da size bırakayım.
Kitapta canlıların yanı sıra canlılığı oluşturan materyallere dair bölümlere de rastlıyoruz. Özellikle DNA’mız, enzimler ve bunların birbirleriyle dansı kitapta önemli bir yer tutuyor. Bu birliktelik, kitabın sorduğu yaşam nedir sorusunun temel dinamiklerinden biri. Tabii konu genler ve bilhassa biyokimyasal olaylar olunca, buradan yola çıkarak; evrim, fotosentez, koku ve koklama duyusu gibi duraklara da uğruyoruz. Ardından, yaşamın belki de en gizemli yanlarından biri olan, zihnin ne olduğuna yakından bakmaya çalışıyor ve beynimizin aslında bir kuantum bilgisayarı olup olmadığını tartışıyoruz.
Son olarak
Kuantum Sınırında Yaşam, henüz gelişmekte olan kuantum biyolojisi alanı hakkında, titizlikle derlenip bir araya getirilmiş çalışmaların ve fikirlerin yer aldığı detaylı ve keyifli bir kitap olmuş. Yalnızca teknik konuları değil, tarihsel kökenleri ve günümüz literatürüne önemli katkılar sağlamış bilim insanlarının serüvenlerini da okuyor olmamız, anlattığı konular ekseninde kitaba genişlik kazandırmış. Yer yer teknik anlatımlar sıklaşsa da, konuyu bileşenlerine ayırarak çözümlemeye odaklanan, detaylı ve bolca benzetimli bir dil kullanımı, kuantum mekaniğinin nasıl sade ve öz anlatılabileceğinin güzel bir göstergesi olmuş. Her şeyden öte, yaşamın kökenine uzanmaya çalışıp, “Nedir?” gibi son derece basit ama bir o kadar cevapsız ve önemli bir soruyu sorarak, Erwin Schrödinger’in aynı soruyla açtığı yoldan gitmesi bile kitabın fazlaca okunmaya değer sebeplerinden biri.
İyi okumalar. :)
Kitabın yazarlarından Jim Al-Khalili’ye ait TEDx konuşmasını da dipnot olarak bırakıyorum.
