Yunancadaki thermos (ısı) ve dunamis (güç) kelimelerinin birleşmesi ile meydana getirilmiş termodinamik kelimesi, tabiatın yaradılışı ve devamı ile ilgili en temel kanunlara ait bilgilerin incelendiği fiziğin bir alt dalını ifade eder. Bu kanunlar mecmuası; birinci, ikinci, üçüncü ve sıfırıncı olmak üzere genellikle dört kanun ile gündeme gelmiştir. Sıfırıncı kanun sonradan eklenmiş, önemine binaen bu isim verilmiştir. Adından da anlaşılacağı üzere bu yasaların hepsi ısı enerjisi ile alâkalıdır. Isı bir enerji çeşidi olup canlıların hayatının devamı için gerekli reaksiyonlar hep ısı enerjisi ile ilgilidir. Akılsız ve şuursuz olmalarına rağmen hayatın temeline konulmuş atom ve moleküllerin bir çeşit titreşimi ve dalgalanması şeklinde ortaya çıkan enerjinin çeşitli türleri (ısı, ışık, elektrik vs.) ve durumları (kinetik, potansiyel) vardır. Mesela dik bir dağ yamacında duran bir kaya, potansiyel enerji sahibidir. Kaya yuvarlandığında, potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür ve dağın eteklerine inince bu enerjisi biter. Bu yuvarlanma kontrolsüz olduğu için faydalı bir iş yapılmamış, sadece kayanın çarptığı nesnelerin ısısı yükselmiş olur. Enerji, bir sistemin iş yapabilme kabiliyeti olarak açıklanır. Burada işten kastedilen günlük hayattaki işler olmayıp enerjinin kullanılmasıyla ortaya çıkan fizikî neticedir. Bu yüzden, iş ile enerji ölçü birimleri de aynı olup “kalori” ve “jul” olarak ölçülür.
Enerji Ebedî midir?
Enerjinin en önemli özelliği, kaybolmaması, ancak başka bir türe dönüşebilmesidir. Termodinamiğin birinci kanunu, “enerjinin kaybolmayacağı ve yok edilemeyeceği” şeklindedir. Fakat bu kanun, enerjiye ezelîlik veya ebedîlik vermek şeklinde anlaşılmamalıdır. Allah, yarattığı enerjiyi dilerse yok eder, dilerse Büyük Patlama’da olduğu gibi, yoktan yaratır. Sınırlı kâinatımız içinde enerji yok olmaz, ama başka enerji çeşitlerine dönüşür. Bu prensipten yola çıkarak, 1850’li yıllarda, Fransız fizikçi Sadi Carnot (1796–1832) ısı enerjisinin sıcak ortamdan daima soğuk ortama doğru akış gerçekleştirdiğini, aksine akışın mümkün olmadığını buldu. Tersine ısı akışı ancak bir makine (pompa) yardımı ile gerçekleşebilirdi. Carnot, ısı akımından faydalanarak akan suya bir su değirmeni yapılması mantığından hareketle, ısı enerjisi ile oluşan yüksek basınçlı buharı, tribünlere aktardığında dönme hareketi enerjisi elde edeceğini düşündü. Artık bu enerji yardımıyla elektrik üretebilir, gemi pervanelerini döndürebilir, tren lokomotiflerini hareket ettirebilirdi. Bu keşif o zamanların gemi ve lokomotiflerinin tribünlerinde kullanıldı. Bu buluşlar, “içten yanmalı motorlar” olarak adlandırılan benzinli ve dizel motorların keşfi için önemli bir ilham kaynağı olmuş, keşifler bu surette birbirini takip etmiştir.[1] Allah’ın koyduğu bir kanun iyi anlaşıldığında ve uygun hareket edildiğinde, medeniyet için ne büyük çığırlar açıldığı gözler önündedir.
Termodinamiğin İkinci Kanunu
Birinci yasada, enerjinin korunduğu ortaya koyulurken ikincisinde enerjinin işe dönüşebilen kısmı, yani kalitesi ele alınmaktadır. Bu kanun, durum değişimlerinin herhangi bir yönde değil, belirli bir yönde gerçekleşeceğini söyler. Enerjinin bir özelliği de yüksek potansiyellere ulaştığında, kendini daha düşük yoğunluğa sahip başka bir enerji formuna dönüştürme eğiliminde olmasıdır. “Entropi yasası” da denilen bu ikinci kanun, “kayıp ve düzensizlik” anlamına gelmektedir. Diğer bir deyişle, entropi; bir sistemde mekanik olarak işe çevrilemeyecek kayıp termal enerjiyi temsil eden termodinamik terimdir. Bu kanun, gerçekleşen olayların entropiyi artıracak yönde (enerji miktarının azalması yönünde) gerçekleştiğini ifade etmektedir. Tabiattaki bütün hadiseler, bu ikinci kanuna uygun gerçekleşir. Bir sistemin enerjisi ne kadar fazla ise o kadar fazla iş yapılabilir. Bu kanunda şu temel hüküm ortaya konulur: “Enerjinin tamamı faydalı işe çevrilemez, bir kısmı sistemin mevcut iç bütünlüğünü korumak için kullanılır.” Bu durumda iş yapabilmede kullanılan enerji, genellikle “serbest enerji” olarak adlandırılır. Bu durumda, ikinci yasaya göre, kâinattaki hem enerji hem de madde, zaman ilerledikçe daha az faydalı iş yapabilir hâle gelmektedir.
İklimlendirme cihazlarında kullanılan soğutma ve ısıtma sistemlerinde, buhar tribünü ile çalışan sistemlerde, benzinli ve dizel motorlarda, jet motorlarında, tabiattaki iklim hadiselerinde, kısacası enerji olan her yerde, yeryüzünde ve uzayda, Allah’ın küllî ve muhit ilmi ile koyduğu Termodinamik Kanunları geçerlidir. İçten yanmalı bir benzinli motor, bir litre benzinin ancak üçte birini mekanik hareket enerjisine dönüştürebilmektedir. Kaybolan üçte ikilik enerji ise işe çevrilemeyecek şekilde, ısı olarak egzoz ve radyatörden tabiata yayılır. “Entropi” olarak nitelendirdiğimiz bu kaybın bir kısmını, mesela radyatörün sıcaklığını, kışın arabanın kaloriferine ileterek değerlendirebiliriz.
Entropi, Çözülme ve Ölüm
Kapalı bir kapta, belli bir basınç içinde sıkıştırılmış gazın sabit bir yoğunluğu vardır. Kabın musluğu açıldığında, dağılan gaz geri gelip kabı doldurmaz. Bu olay imkansıza yakın bir ihtimal ile ifade edilir. Maddî yapılardaki bu düzensizlikleri hayatımızda, eskime, yaşlanma, dağılma, çürüme, soğuma, kum tepelerinin düzleşmesi ve organik maddelerin yanması şeklinde yaşarız. “Entropiye gidiş” olarak ifade edilen bu durumda kanun, maddeyi en az enerji seviyesine indirme yönünde işletilir. Atom ve moleküller, her zaman dağılma ve düşük enerjiye akma temayülündedir. Ancak bir sistemdeki entropi artarak dağılma ve çözülme olurken açığa çıkan enerjiyi başka sistemler kullanır ve önceki sistem ölürken başka bir sistem hayatını devam ettirir.
Örnek Bir Enerji Akış Süreci
Güneşte bulunan hidrojenin harcanmasıyla ortaya çıkan ışık enerjisi, yeryüzündeki bitkilerin yapraklarındaki klorofil tarafından yapılan sentez faaliyetinde kullanılarak karbon bağlarında kimyevî bağ enerjisi olarak depolanır. Yağ, şeker ve protein gibi organik moleküllerin çatısını teşkil eden karbon bağları; yaprak, tohum ve meyveler şeklinde, bitkinin enerji deposudur. Bu bitkileri yiyen hayvanlar ise karbon bağlarındaki enerjiyi, yeni bir faaliyetle biyokimyasal bağ enerjisine dönüştürür. Bitkilerdeki ve hayvanlardaki organik moleküller, oksijenle yakıldığında mevcut enerji yeni bir formda hem ısı ve ışık enerjisi olarak etrafa dağılır hem de yeni reaksiyonlarda kullanılır, yani entropiye doğru bozulma gerçekleşir. Bu şekilde yıkım ve düzensizlik, tek yönlü bir akış hâlinde devam eder. Ölen bir canlıda bütün enerji faaliyetleri durur ve hücreler ve moleküller birbirlerinden ayrılıp toprağa karışır.
Büyük Çöküş veya Dürülme
Termodinamiğin entropi prensibinin makro âlem dediğimiz uzayda da geçerliliğini koruduğu tespit edilmiştir. Son yılların önemli astrofizikçisi Stephen Hawking (1942–2018), ölümünden hemen sonra yayınlanan bir makalesinde, karadeliklerin termodinamiğin ikinci kanunu olan entropi yasasına göre süper entropiye sahip olduğunu, matematik formülleriyle tespit etmiştir. Hawking karadelikteki enerjiyi, yutulan kütlelerin toplam enerjisinden daima daha düşük olarak hesaplamıştır. Bu durum, karadeliklerin müthiş bir entropiye sahip olduğunu göstermektedir. Hawking’in bu tespiti, Büyük Patlama’dan sonraki “Büyük Çoküş” sırasında entropinin azalacağı tezini ortadan kaldırmıştır.[2] California Üniversitesinde fizik profesörü olarak görev yapan Richard Tolman (1881–1948), Büyük Patlama’dan sonra kâinat genişlediği için entropinin sürekli artacağını, bir “çökme” gerçekleştiğinde ise entropinin azalacağını öne sürmüştür. Bu tezin aksine, kâinatın çökme sürecinin bir provası suretinde olan karadeliklerde entropinin artacağı Hawking tarafından açıklanmıştır. Teorik fiziğin ve astrofiziğin önemli araştırmalarına göre, kâinatın çöküşü (veya kıyamet), entropinin en yüksek noktasına çıktığında olacaktır ve aynı zamanda kâinatın çöküşünün, açılıştan (Büyük Patlama ile yaratılışından) daha hızlı gerçekleşeceği öngörülmektedir.[3]
Entropi ve İnanç
Entropinin en temel kâinat kanunu olarak yaratıldığını gösteren bu tespitler, bu olgunun sadece fizikî bir kavram olarak görülmemesini, felsefî, mimarî, dinî, içtimaî ve psikolojik açılardan da incelenmesini gerekli kılmaktadır. Entropi, kâinatın bir sonunun olduğunu, dolayısıyla başlangıcının da olacağını ortaya koyarak determinist görüşü kökten sarsmıştır.[4] Newton fiziğinin hüküm sürdüğü 17. yüzyıl ve sonrasında, determinist anlayış ile kâinatın hep var olduğu, ezelden geldiği ve ebedî var olmaya devam edeceği görüşü pek çok din ve ilim insanı tarafından kabul ediliyordu. Bu görüş, Amerikalı matematikçi Claude Shannon’un (1916–2001) entropiyi formüllerle göstermesi ve Werner Heisenberg’in (1901–1976) entropinin bir sonucu olarak belirsizlik ilkesini açıklaması ve Albert Einstein’ın izafiyet teorisi ve kuantum yasalarıyla değişikliğe uğradı. Uzayın (mekânın), maddenin ve zamanın büküldüğü gerçeği ışığında, klasik kâinat anlayışı değişti ve determinizmin sınırları daraldı.[5]
Kâinat Başıboş Olabilir mi?
Her akıl sahibi takdir eder ki kâinat sınırsız ilim, kudret ve irade sahibi bir Zât tarafından yaratılıp idare edilebilir. Sonsuz ihtimaller içinde, canlıların rızıklarına ulaşması mümkün değilken, birden gizli bir şefkat ve merhamet elinin bu canlıları beslediği görülmektedir. Basit tohumlardan devasa ağaçlar ve meyveler yaratılmaktadır. Döllenmiş yumurtadan, insan gibi şuurlu bir canlı meydana getirilmektedir. Kâinat sahipsiz değildir. Her şey maddeye bağlı olsa idi, kâinat bir an bile ayakta duramayacak, varlık düzensizlik ve kaos çukurunda kaybolacaktı. Cenab-ı Hak (celle celâluhu) sonsuz kudretiyle kâinatı yaratıp devam ettirmekte ve yaratılışta câri kanunlarını da kudretine perde yapmaktadır.
Dipnotlar
[1] “Entropi”, tr.wikipedia.org/wiki/Entropi
[2] “Stephen Hawking’s final scientific paper released”, www.theguardian.com/science/2018/oct/10/stephen-hawkings-final-scientific-paper-released#img-1
[3] “Prehistoric timelines”, astrofella.wordpress.com/
[4] Caner Taslaman, “Din Felsefesi Açısından Entropi Yasası”, www.canertaslaman.com/2019/09/12/din-felsefesi-acisindan-entropi-yasasi/
[5] Haşim Cem Çelik, “Heisenberg, Nedensellik ve Determinizm”, Felsefe ve Sosyal Bilimler Dergisi, sayı: 4, 2007, s. 123–135.
