2012'de bilimde neler olacak

New Scientist dergisinin tahminlerine göre şu olaylar 2012’de bilim dünyasına damgasını vuracak. Beyinle ilgili de gelişmeler olacak.

New Scientist dergisinin tahminlerine göre şu olaylar 2012’de bilim dünyasına damgasını vuracak. Beyinle ilgili de gelişmeler olacak.

Ne yazık ki çevre konusundaki tahminler bizleri daha iyi bir yılın beklemediğini gösteriyor. Her şeye karşın bu yıl Rio’da toplanacak olan Dünya Zirvesi’nde ülkelerin aralarındaki rekabeti bir kenara bırakıp, sürdürülebilir bir çevre için işbirliği yapacağına inanıyoruz.

NÖTRİNOLAR TAKYON OLMASIN?

Eylül 2011 tarihinde OPERA adı verilen deneyin sonuçları bilim dünyasında deprem yarattı. Ne var ki bu depremin artçıları 2012’de kendisini hissettirecek. Nötrino denilen atomaltı parçacıklarının ışıktan daha hızlı yol aldığına ilişkin bulgular, Einstein’in ünlü görelilik kuramını geçersiz kılabilecek potansiyele sahip. Bu yıl Illinois, Batavia’daki Fermilab’da sürdürülen MINOS isimli deney ve Japonya’daki T2K (resimdeki) nötrinoların fotonlardan daha hızlı olup olmadığını araştıracak. Eğer iddianın doğruluğu kanıtlanırsa, bu yaramaz parçacık konvansiyonel fizik ile nasıl uyuşacak? Alternatif yollardan biri, deneyin sonuçlarını takyonlar üzerinden açıklamak. Bunlar ışıktan daha hızlı olduğu iddia edilen kuramsal parçacıklardır. Takyonlar Einstein’in özel görelilik kuramının empoze ettiği hız limitini ortadan kaldırır. Bunlar doğduklarında ışıktan daha hızlıdır; tüm yaşamlarını hız şeridinde geçirmeleri durumunda özel görelilik için sorun oluşturmazlar. Peki nötrinolar takyon mudur? Eğer evren bu parçacıklarla etkileşim içine giren bir alan ile dolu ise yanıt “evet” olabilir. Bu alanın içinde fotonlar, nötrinolardan daha fazla sürtünmeye sahip ise, nötrinolar doğal olarak ışığın hızını geçebilir. Bu fikir tanıdık gelebilir: Örneğin ışık camın içinde vakumda olduğundan daha yavaş yol alır. Dolayısıyla evren bir çeşit cam ile kaplı olabilir. Nötrinoların takyon olduğu kesinleşse bile, kuramcıların işi bitmeyecek. Takyonlar doğduklarında ışıktan hızlı bile olsalar, özel göreliliğin bir başka özelliği ile çelişir. Çeliştiği nokta da şudur. Bir parçacığın davranışları, yol aldığı hızdan ve baktığı yönden bağımsız olarak aynı kalmak zorunda. Bu arada bu şaşırtıcı sonucu açıklamaya soyunan çok sayıda bilim insanı, sayısız kuram üretmiş durumda. Bu yıl işte bu kuramların test edildiği yıl olacak.

HIGGS BOZONU AVCILARI BU YIL DA TER DÖKECEK

Bir at sürüsü önünüzden hızla geçtikten sonra geride bıraktıkları izlerin içinde zebra izi aradığınızı hayal edin. İşte Higgs bozonu avcılarının 2012’de yaşayacakları böyle bir şey olacak. Higgs bozonu aramaları hemen hemen sona ermiş gibi görünse de 13 Aralık tarihinde CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndan (LHC) iki ekip, Higgs bozonunun ayak izlerine rastladıklarını bildirdi. LHC’nin bu yıl üretmesi beklenen devasa veri yığını, ya bu ipuçlarının doğruluğunu onaylayacak, ya da maddeye kütlesini kazandıran bu parçacığın var olmadığını söyleyecek. Ne var ki bugünden bir şey söylemek çok zor. Higgs bozonları doğrudan tespit edilemiyor; yalnızca Z bozonu denilen parçacıklar veya foton çiftleri gibi bozunduğu şeyler aracılığı ile tanımlanabiliyor. Daha az egzotik olan kuarks gibi parçacıklar da ayrıca bu bozunan ürünleri üretebiliyor. Böyle bir ortamda Higgs sinyallerini bulmak saman yığınının içinde toplu iğne aramaya benziyor. En son bulunan sinyalin yapısını inceleyen bilim insanları Higgs’in çok hafif olduğu sonucunu çıkarttılar.. Bu da arama işlemini iyice zorlaştırıyor. Ağır bir Higgs’ten farklı olarak hafif Higgs nadiren Z bozonuna bozunur ve daha yaygın olan bozunulma ürünleri böyle bir ortamda arada kaynar. Higgs keşfi iddiası ayrıca, istatistiksel güvenilirliği 5 sigma olan bir standardı yakalamayı da zorunlu kılıyor.

RIO’DA DANANIN KUYRUĞU KOPACAK

Haziran ayında Rio de Janerio’da toplanacak olan Dünya Zirvesi’nde (Earth Summit) doğal felaketler, gıda ve su kıtlığı, biyo-çeşitliliğin kaybı gibi konular masaya yatırılacak. Bu yılki toplantının ana teması “Çevre Yönetişimi” olacak. Başka bir deyişle, Dünya’nın bir uzay gemisi olduğunu varsayarsak, insanların artık kokpite geçerek yönetimi ele geçirmeleri acilen gerekiyor. Dünya, insanların hayatta kalabilmesi için 9 kritik yaşam-desteği sistemine sahip. Bu sistemler, insan faaliyetlerine karşı belirli bir esneklik içermesine karşın, insanların güvenilir sınırlarını geçmesi çok kolay. İşte bu dünyamızı çok kötü bir geleceğin beklediğinin habercisi. Halihâzırda bunlardan üçünün sınırını aşmış bulunuyoruz. Doğa, bazı türlerin soyunu insan müdahalesi olmadan da tüketebiliyor. Ancak insanların bazı türleri yok etme hızı doğadan 10 misli fazla. Gezegenin termostatını bir milyon yıl boyunca arttığından daha fazla arttırmış durumdayız. Hâttâ artık durdurulması imkansız bir süreci de başlatmış olduğumuz için küresel ısınmayı durdurma şansını da elimizden kaçırdık. Ayrıca gübre kullanımına bağlı olarak doğal nitrojen döngüsünü de hızlandırdığımız için ekosistemi ve denizleri sürekli olarak zehirliyoruz. Bu üç yaşamsal sistem “bittiğine” göre şimdi hangi sisteminin sınırlarını zorladığımıza bir bakalım. Bu yüzyılın ortalarına doğru tatlı su kaynaklarını ve son büyük ekosistemleri tehlikeye sokacak sınırları aşacağız. Benzer şekilde denizlerin asitleştirilmesi sonucunda denizlerin ekosistemlerini bozacağız. Geriye kalan üç sistemin ikisi için -kimyasal kirlilik ve atmosferi duman, toz ve diğer parçacıklarla doldurma- felaketin ne zaman başlayacağını tespit etmek zorundayız. Bunların içinde insanların yegâne başarı öyküsü ozon tabakasının onarımıdır. Kabul edersiniz veya etmezsiniz, kaçınılmaz olan gerçek şudur: Gezegenin yaşam destek sistemlerine hâlâ hükmedebildiğimize göre, Dünya üzerinde bıraktığımız izleri azaltmak artık bir seçenek değil zorunluluktur. Kısaca Dünya adlı uzay gemisi artık kendi kendine yolunu bulacak durumda değil; insanların rekabeti bir kenara bırakıp ortak bir kumanda stratejisi geliştirmesi gerekiyor.

MODERN ROBOTLAR İÇİN TURING TESTİ

2012, Alan Turing’in 100.doğum yılı. 2.Dünya Savaşı’nın bu ünlü şifre çözücü bilim insanı, 1950 yılında düşünen bir makine için kendi adıyla anılan bir test geliştirmişti. Test, akıllı makinelerin zeki davranışlar sergileme yeteneğini ölçer. Bu yıl Turing Testi adı altında bir dizi yarışma düzenleniyor. Turing Testi, akıllı makineye yerleştirilen programın insan konuşmasının nüanslarını yakalayıp yakalamadığını sınar. Testin bu kadar spesifik bir alanla sınırlı kalmaması için alternatif mini Turing testleri de geliştiriliyor. Böylece bu testler yardımıyla bir robotun spesifik bir alandaki zekası ölçülebilecek. Örneğin yeni geliştirilmiş görsel bir Turing Testi (bit.ly/pOuiaz), robot ile nesneler arasındaki uzamsal ilişkiyi anlama yeteneğini sorguluyor. Diğer testler, insanların kriter olarak kullanılmasına son verilmesini öngörüyor. Zekânın evrensel, matematiksel bir tanımından yararlanan testler, pek yakında insanları ve bilgisayarları, önyargısız ve yansız bir şekilde değerlendirebilecek. Bu tür evrensel bir test insanlardan daha zeki bir robotu bile ölçebilecek.

OLİMPİYAT MADALYASI İÇİN PSİKOLOJİK ANTRENMAN

2012 Olimpiyat Oyunları için bu yıl Londra’da 17.000 atlet yarışacak. Bu atletler genetik olarak, yarıştıkları spor dalına en uygun yapıya sahip olmakla birlikte, yıllardır eğitiliyorlar ve yedikleri içtikleri sürekli kontrol altında tutuluyor. Ancak madalyayı kazanıp kazanmamaları aslında psikolojik olarak formda olup olmamalarına bağlı. Son 10 yıldır sporcuların eğitiminde fiziksel olduğu kadar psikolojik egzersizlerin de önemli olduğu anlaşılmış bulunuyor. İngiliz Olimpiyat Ekibi’ni çalıştıran psikologlar son yıl ayda iki kez toplanarak sporcuları psikolojik yönden yarışlara hazırlıyor. İsrail’de ise iki psikolog atletleri için 4 yıllık bir eğitim programı düzenlemiş. Madalyayı kimler kazanacak? Büyük bir olasılıkla duygularını en iyi kontrol eden, dikkatini yoğunlaştırmayı beceren, kendine güveni tam, motivasyonu yüksek, iyimser atletler kazanacak. Psikolojik antrenman fikri, atletlere hedef belirleme, yarışma ortamını simüle etme, imge yaratma stratejileri üzerinden kazanma hırsını canlı tutmaktan geçiyor. Psikologlar ayrıca atletin çevresindeki ince ayrıntıları da hesaba katmak zorunda. Örneğin atletler Olimpiyat Köyü’nde kalırken kendilerine ne tür bilgiler veriliyor? İlan tahtalarındaki duyurular ne gibi bir ifade içeriyor? Bütün bunlar psikolojik olarak atletleri olumlu veya olumsuz etkileyebiliyor. Kuşkusuz, en iyi atletlerin doğru genlere sahip olması da gerekiyor. Uzun atlama veya kısa mesafe koşuları için ACTN3 adı verilen gene sahip atletlerin daha başarılı olma olasılığı yüksek. Dayanıklılık gerektiren spor dallarında ise NRF2 geni belirleyici oluyor. Sonuç olarak madalyayı kazanmak, genlerin doğru ifade edilmesine, yoğun fiziksel antrenmana ve kafaca yarışlara hazır olmaya bağlı. Kaldı ki herkes madalya almayacak. Bu durumda yarışı kaybeden atletlere de psikolojik destek vermek gerekebilecek.

TÜRÜMÜZÜN KÖKENİ HÂLÂ TAM BİLİNMİYOR

Eğer doğu Afrikalı bir maymun soyundan geldiğinizi düşünüyorsanız, yanılıyor olabilirsiniz. Türümüzün kökeni hâlâ sorgulanmakta. Bir kere Doğu Afrika’dan gelmemiş olma olasılığı yüksek. Güney Afrika’da bulunan 1.97 milyon yıllık, iyi durumda iki hominin fosili insanların Rift Vadisi dışında da evrilmiş olabileceğine işaret ediyor. Bu da insana benzer maymunların, Afrika’nın farklı bölgelerinde paralel zaman diliminde gelişmiş olabileceği anlamına geliyor. Bu hayvanlarla ilgili bilgi dağarcığımız genişledikçe, moderniteye uzanan yolda geçirdiğimiz değişimler hakkında daha fazla bilgiye sahip olacağız. İkincisi standart insan diye bir şeyin olmaması. Afrikalı olmayan tüm insanların DNA’sının %2.5’i Neanderthallere ait. Bu da Homo sapiens ve Neanderthallerin 60.000 yıl önce çitleşmiş olmalarının bir sonucu. Ve Melanezyalılar buna ilave %5’lik bir bölümlerini diğer bir hominin olan Denizovanlara borçlu. Bazılarımız artık yaşamayan insanlara ait genetik artıkları da taşıyor olabiliriz. Daha fazla fosil bulundukça ve bunların DNA’ları çözüldükçe, yok olan kuzenlerimizle ilgili doğrudan bilgiye ve bizleri bunlardan farklı kılan özelliklere ulaşacağız. Esas ilginç olan, bunlarla paylaştığımız ortak özelliklerimiz. Kısaca bizler karmakarışık türleriz; insan diye tek bir şeyin olmadığını bilmemizde fayda var.

TARİHTE BİR İLK: HER SEÇMENE ÖZEL SEÇİM KAMPANYASI

Bu yıl Kasım ayında yapılacak olan ABD Başkanlık Seçimleri, tarihin veri açısından en yoğun kampanyası olacak. İnsanlar bugüne dek birbirleriyle ilgili hiç paylaşmadıkları kadar fazla miktarda bilgiyi -meraklarını , sosyal bağlarını ve internet davranışlarını- paylaşacak. Akıllı adaylar bu verilerden yararlanarak kimin hangi adaya oy vereceklerini tahmin edecekler; buna göre potansiyel seçmenlere ulaşmaya çalışacaklar. 2008 yılında Obama’nın kampanyasında sosyal ağlardan yararlanarak seçmenlerin en fazla neye önem verdikleri araştırılmıştı. Gönüllüler bu bilgilere dayanarak bölgelere göre farklı stratejiler geliştirmişlerdi. Bu yıl kampanyalar artık her bir seçmene göre özel olarak yürütülebilecek. Kampanyaları yürüten stratejistler, seçmen kayıtları, tüketici veri tabanları ve nüfus kayıtlarını birleştirerek her bir seçmenin profilini çıkartabilecek bilgiye sahip olacaklar. Böylece seçmenin evinin büyüklüğü, okudukları dergiler, çocuklarının gittiği okullar gibi binlerce değişkene ilave olarak, blog bilgileri ve twitter mesajları da güncel durumlarını ortaya koyacak. Tek tek her seçmenin merakları ve siyasi görüşlerine ilişkin bu ayrıntılı bilgiler sayesinde spesifik mesajlar geliştirilebilecek. Peki bu tür ısmarlama kampanyalar seçmenleri olumlu yönde mi etkileyecek, yoksa özel yaşamlarının didiklendiği izlenimini mi uyandıracak? Bugün Amerikalıların %50’sinin Facebook’ta olması, seçmenlerin kendi bilgilerinin kendileri için kullanılmasına alışkın olmaları anlamına geliyor. Devasa boyuttaki bu veriler, çok gelişmiş seçim tahmin algoritmalarıyla birleştirildiğinde, 2012, olağanüstü güçlü siyasi bir mekanizmanın yaşama geçirilmesine tanık olacak.

ÖZEL YAŞAMA BİÇİLEN FİYAT

Eğer söylentiler doğruysa hepimizin kişisel bilgilerinin değeri yaklaşık 100 milyar dolar tutuyor. 2012’de halka açılmayı planlayan Facebook’a ilk biçilen fiyat bu. Ve bu Facebook’a üye olanların sayesinde hissedarların cebine girecek. Bu değerlendirme kapsamında 800 milyon Facebook kullanıcısının her birinin değeri 125 dolar civarında olacak. Peki siz kişisel bilgilerinizi kendiniz satsanız daha iyi olmaz mı? Olmaz, çünkü bilgileriniz ancak daha büyük bir grubun içerisindeyse para ediyor. Örneğin sizin hardal mı yoksa ketçap mı tercih ettiğiniz bir şirket için önemli olmayabilir, ama bu bilgi milyonlarca insandan toplandığı takdirde, McDonalds için çok değerli olabilir. Eğer yine de kişisel bilgilerinizi satmak isterseniz değerini bilmek zorundasınız. Bunu tespit etmenin bir yolu, bilginin değeri ile bunu açığa çıkarttığınızda uğrayacağınız zararın eşitlenmesine dayanan matematiksel bir hesaplamadır. Uğrayacağınız zarar, örneğin, sağlık sigortasının reddedilmesi veya arkadaşlarınızın siz bir daha görmek istememesi olabilir. Sonuç olarak Facebook kullanıcıları kişisel bilgilerini bedava vermeye devam ettikçe, şirket ortakları da kazanmayı sürdürecek.

BEYİN BAĞLANTILARININ HARİTASI

19. yüzyıldan bu yana insanlar, kimliğin özünün nöronlar arasındaki bağlantılarda saklı olduğunu düşünüyorlar. Artık biz, bu görüşün doğru olup olmadığını keşfedecek teknolojiye sahibiz. Bugüne dek beyin hakkında bildiklerimiz, belirli bir beyin bölgesinin hasar görmesinden sonra olanların gözlenmesine veya manyetik rezonans görüntüleme ile spesifik bir bölgenin faal duruma geçip geçmediğini saptamaya dayanıyordu. Ancak bütün bu yöntemler farklı beyin bölgelerinin birbirleri ile nasıl bir etkileşim içinde olduğunu göstermiyordu. Bu da kabloların nereye gittiğini bilmeden, bir telefon şebekesindeki arızayı anlamaya çalışmaya benziyor. Bugün bu konuda Human Connectome Project (HCP) adı verilen çok önemli bir proje yürütülüyor. Bu çerçevede 1200 insanın beynindeki bağlantıların geniş ölçekli bir haritasının çıkartılması amaçlanıyor. 100 milyar nöron yaklaşık 10.000 bağlantı oluşturuyor. Dolayısıyla bunların haritasını çıkartmak kolay olmayacak. Tek bir bağlantının haritasını tamamlamak 10 yıl sürebilir. HCP önce alt dallardaki olgun meyveleri toplayacak. Yani öncelik, farklı beyin bölgeleri arasındaki ana arterlerin incelenmesine tanınacak. Bu amaçla difüzyon MR’ı denilen görüntüleme yönteminden yararlanılacak. Bu yöntem beyindeki “telleri” yalıtan beyaz maddenin yapısını inceliyor. Bir diğer yöntem de dinlenme-durumu MR’ı. Bu yolla beyin bölgelerinin bağlantılar aracılığı ile uyumlu bir şekilde nasıl salındığını ölçülüyor. Bütün bunların sonucunda ortaya çıkacak olan beynin yapısal anatomisi, kişiliğin, belleğin hatta bilincin nasıl oluştuğuna ışık tutacak.

TOPLUMLARI SOSYAL AĞLAR ŞEKİLLENDİRECEK

Bugünkü trendin devam etmesi durumunda 2012’nin ortalarında Facebook’un aktif kullanıcı sayısı 1 milyarı aşacak. Bu insanları neyin bağladığı incelendiğinde, bu devasa ağın toplumları nasıl yönlendirdiği, şekillendirdiği anlaşılacak. Bu, tüm gelişmiş sistemlerde aynıdır: Küresel ekonomiden insan beynine, bağlantıları anlamak her şeyi çözer. Dünyayı anlamak için ağ kuramını bilmek zorundasınız. Ağ kuramı aslında matematiğin bir dalıdır. Ağ analizi, kompleks sistemlerde saklı bulunan veri kütlesi ve bilgisayarların gelişmiş hesaplama yeteneği sayesinde büyük bir ilerleme kaydetmekte. Son yıllarda bilim insanları sistemlerin işleyişindeki tıkanıklıkların nelere yol açabileceğini araştırıyor. Bunun için de biyolojik ağların işleyişi inceleniyor. Biyolojik ağlar karışıklığa ve düzensizliğe bir noktaya kadar direnebilir. Sistemi yeterli miktarda karıştırdığınız zaman her şey ters yüz olur. Aynı hastalandığınız zaman olduğu gibi.. İnsan faaliyetleri tarafından yaratılan ağlar, doğal seçilimle şekillendirilmediği için karışıklığa maruz kalınca çöker. İşte bu nedenle kuramcılar büyük şirketler arasındaki bağlantıları inceliyorlar. Ağ kuramına göre “Batmayacak kadar büyük” ifadesi kısmen doğruyken, “Batmayacak kadar bağlantılı” daha doğru bir ifadedir. Mark Zuckerberg’in ifade ettiği gibi, “Bağlantılı olmak her zaman iyidir.” CUMHURİYET BİLİM TEKNOLOJİ EKİ