Yeni 'kayıp kanun', evreni ve evrimi anlayışımızı değiştirebilir

Temel eğitimde en basit hâliyle öğrendiğimiz bilimsel kanunlara hepimiz derinlemesine olmasa bile biraz olsun hâkimizdir: Düzgün hareket hâlindeki veya hareketsiz bir cisim, kendisine bir dış kuvvet uygulanana kadar ve uygulanmadığı sürece orijinal durumunu korur. Kuvvet, kısaca cismin kütlesi ve ivmesinin çarpımıyla doğru orantılıdır. Güçlü, daha doğrusu 'uygun' olan hayatta kalır.

Bu kanunlar, bilim dünyasının ve insanın büyük ölçüde bir gizem olan evren ile kendini anlama çabalarının da temelini oluşturur. Ancak, bilimin kabul ettiği bir gerçek daha vardır ki bilim, aslı 'kesin' değildir ve sürekli gelişip evrilebilebileceği gibi bir noktaya kadar doğru kabul edilen 'gerçeklerin' aslında yanlış olduğu da anlaşılabilir.

Şimdiyse bilim insanları, evrimin "kayıp bir yasasını" bulduklarını öne sürüyor. Charles Darwin'in "en uygun olanın hayatta kalması" teorisinin cansız fenomenlerin nasıl işlediğini anlamamıza da yardımcı olabileceği belirtilen yeni kanunun, evrendeki karmaşıklık ve çeşitliliği tanımlayarak her şeye ilişkin anlayışımızı değiştirme potansiyeline sahip olabileceği değerlendiriliyor.

İzole sistemlerin entropisinin asla azalmayacağını belirten termodinamiğin ikinci yasası tarafından yönetilen, geri döndürülmesi imkansız süreçler vardır: Yumurta çatlar, buz erir, yaşam sona erer. Bununla birlikte, çiçekler açar ve bebekler doğar. Karmaşık sistemler ortaya çıkar ve bu karmaşık sistemler, zaman içinde daha da karmaşık bir hâl alır. Termodinamiğin ikinci yasasına tüm sistemler uymalıdır; ancak günlük yaşamlarımızda ve evrende gördüğümüz tüm zenginliği etkili bir şekilde tanımlamak için hâlâ ifade edilmesi gereken eksik bir şey var mevcut. 

Evren ile birlikte evreni anlayış şeklimiz de genişliyor

PNAS'ta yayınlanan ve önerilen yasayı açıklayan bir makalenin ortak yazarlarından olan Carnegie Bilim Enstitüsü'nden Robert Hazen, derin anlamda hayatta deneyimlediğimiz iki zaman oku olduğunu ifade ediyor: Biri yaşlanma ve ölüm fikri, diğeri ise yenilenme ve organizasyon fikri. Bilim dünyası uzun yıllardır bu iki fikri nasıl uzlaştıracaklarını çözmeye çalışıyordu; söz konusu yeni kanun da tam olarak bu noktada devreye giriyor.

Darwin'in teorisine göre, bitkiler, hayvanlar ve diğer canlı organizmaları kapsayan biyolojik sistemler, hayatta kalma ve üreme şanslarını artıran özellikler geliştirerek evrimleşir. Bu seçilimin ana fikri ise "bir şeyin yararlı bir işlevi yerine getirdiği için bir süre daha var olma kapasitesi" olarak tanımlayabileceğimiz uygunluktur; yani güçlü olan hayatta kalır. İşte "Artan İşlevsel Bilgi Yasası" olarak isimlendirilen yeni yasa da seçilimin sadece canlı sistemler için geçerli olmadığını öneriyor ve o ifade edilmesi gereken 'eksik' şeyin, yani karmaşıklığın nasıl ortaya çıktığını açıklıyor.

Atomlar ve moleküller etkileşime girerek mineraller, yabancı gezegenlerdeki atmosferler ve yıldızlardan oluşan galaksiler de dahil olmak üzere canlı olmayan sistemlerin birçok konfigürasyonunu oluşturur. Önerilen yasa da bu sistemlerin ve diğerlerinin "birçok farklı konfigürasyonunun bir veya daha fazla işlev için seçilime uğraması hâlinde" evrimleşeceğini belirtiyor. 

• Başka bir deyişle, Darwin'in evrim teorisindeki uygunluk durumunun atomlar, yıldızlar, kasırgalar ve mineraller gibi cansız karmaşık sistemler için de geçerli olduğu; bu sistemlerin de kendilerini şartlara adapte ederek bir bitkinin canlılar dünyasında yaptığı gibi özellikleri 'seçerek' evrimleştiği savunuluyor.

Neden önemli?

Çalışmanın ortak yazarlarından Carnegie Enstitüsü'nde astrobiyolog ve gezegen bilimci Dr. Wong'a göre, bu karmaşık sistemleri bu yasa ile anlamak, çevresel değişimi ve bunun Dünya üzerindeki etkisini incelemeye yardımcı olabilir. Atomlar, moleküller ve hücreler gibi çok sayıda bileşenden oluşan, tekrar tekrar düzenlenebilen ve çok sayıda farklı konfigürasyon benimseyebilen sistemler için geçerli olan bu yasa, yıldızların galaksiler hâlinde düzenlenmesinden gezegenlerdeki atmosferlerin karmaşık kimyalarına, sayısız yaşam biçimine ve daha fazlasına kadar çevremizdeki karmaşık sistemlerin ortaya çıkışını açıklamamızı mümkün kılabilir:

"Sonuçta, Dünya'nın biyosferi şu ana kadar bildiğimiz en karmaşık evrimleşen sistemdir. Kendimize şunu sormalıyız: Kendi evrimleşen biyosferimizde hangi işlevleri destekliyoruz (ya da zarar veriyoruz)? Günümüz toplumunun hangi özellikleri sadece uzun vadeli devamlılığa değil, aynı zamanda uzun vadeli gelişmeye de elverişlidir ve hangi yönlerin değiştirilmesi gerekir?"

Bilim dünyası ne tepki verdi? 

Yeni araştırmada yer almayan Pennsylvania Üniversitesi'nde biyokimya ve biyofizik profesörü Stuart Kauffman, "Fizikte nesnelerin uygunluğu diye bir kavram yoktur," diyor ve ekliyor: "Ama biyolojinin her yerinde var." Kauffman, çalışmanın "mükemmel, cesur, geniş ve dönüşümsel" olduğunu ifade ediyor.

Belgrad Astronomik Gözlemevi'nde araştırma profesörü olan Milan Cirkovic ise çalışmayı "astrobiyoloji, sistem bilimi ve evrim teorisinin kesiştiği zorlu arazide esen temiz hava esintisi" olarak nitelendiriyor.

Öte yandan, çalışmaya daha temkinli yaklaşanlar da mevcut. The Guardian'ın haberine göre, Cambridge Üniversitesi'nde kozmoloji ve astrofizik profesörü olan gökbilimci Martin Rees de dahil olmak üzere herkes bu yasadan pek hoşlanmıyor. Buna göre, Rees, "Muazzam miktarda uzay ve zaman ile fizik ve kimya yasaları göz önüne alındığında, cansız dünyada genişleyen bir malzeme, ortam ve yapı çeşitliliği ortaya çıkacaktır" diyerek bunun, biyolojik dünyada kalıtım yoluyla Darwinci seçilimin rolüne benzer yeni bir temel ilkenin tezahürü olması gerektiğini düşünmediğini aktarıyor.

Şimdi ne olacak?

Ekip, yeni çalışmanın, gelişen sistemleri yöneten yeni kapsayıcı yasaların olasılığı hakkında alanlar arasında konuşmaya yol açacağını umuyor. Araştırmacılar çoğunlukla yıldız, mineral ve biyolojik sistemlere odaklanırken, benzer evrim biçimlerinin evrenimizde çok çeşitli beklenmedik bağlamlarda var olabileceğini öne sürüyor.

Ancak, her şeyden önce yasanın test edilmesi gerekiyor.

NASA'nın yaklaşmakta olan Dragonfly görevi kapsamında, Satürn'ün uydularından biri olan Titan'ın yüzeyinden numune alınması hedefleniyor. Wong, Titan'ın atmosferinin kimyasını analiz ederek "işlevsel bilgi yasasının bu uzak dünyanın ve dış güneş sisteminin nasıl evrimleştiğini açıklamak için gerçekten geçerli olup olmadığını" öğrenebileceklerini söylüyor. 

• 2026 yılında uzaya fırlatılması hedeflenen Dragonlfy uzay aracının 2034 yılında hedefine ulaşacağı tahmin ediliyor.

Hazen ise Dünya'nın tarihi boyunca minerallerin karmaşıklığını incelemek ve minerallerin işlevsel bilgisinin arttığı hipotezini test etmek istiyor. Öte yandan, Hazen, yeni yasanın yapay zekanın nasıl evrimleşebileceğine dair sorulara bile ışık tutabileceğini söylüyor:

"Bu bir bilgi sistemi. Yapay zekanın ne yaptığını ve nereye gittiğini anlamak için bilgi yasalarına sahip olmamız ve bilgi ile evrimin nasıl iç içe geçtiğini bilmemiz gerekiyor."