Ders notlarım, üzerinde çalıştığım konular, akademik araştırmalarım, ilgimi çeken makaleler ve alanımla ilgili paylaşmak istediğim yazılar.
Roger Penrose, 8 Ağustos 1931'de doğdu. Genel göreliliği benim için yalnızca bir fizik teorisi olmaktan çıkarıp geometri, topoloji ve simetriler üzerinden düşünmeye başlamamı sağlayan isimlerden biri.
Penrose'un matematik kökeni bunda oldukça belirgin. UCL'de matematik okudu, Cambridge'te cebirsel geometri üzerine doktora yaptı [1]. 1965'te yayımladığı Gravitational Collapse and Space-Time Singularities makalesinde ise belirli bir kara delik çözümüne bağlı kalmadan, nedensellik ve global geometri üzerinden kütleçekimsel çökmenin belirli koşullarda jeodezik eksikliğe yol açacağını gösterdi [2]. Bu çalışma 2020 Nobel Fizik Ödülü'nün yarısını Penrose'a kazandırdı [3].
İlk Penrose diyagramını gördüğümde aklıma genel görelilikten önce kompleks analiz ve Riemann küresi gelmişti. Riemann küresinde sonsuzu tek bir nokta ekleyerek geometrinin içine alıyoruz; Penrose'un konformal kompaktifikasyonunda ise benzer biçimde uzay-zamanın sonsuzunu sonlu bir diyagram üzerinde inceleyebiliyoruz:
\[\tilde{g}_{ab}=\Omega^2g_{ab}\]
Fakat uzay-zamanda nedensel yapı olduğu için sonsuzluk tek bir nokta değil; \(\mathscr{I}^\pm\), \(i^\pm\) ve \(i^0\) gibi farklı parçalara ayrılıyor [4], [5]. Bu fikir, “sonsuzluk” kavramını benim için soyut olmaktan çıkarıp üzerinde geometrik olarak çalışılabilecek bir nesneye dönüştürdü.
Penrose'un tekillik teoreminde benim en hoşuma giden nokta, özel bir simetriye ihtiyaç duymaması. Yeterince güçlü bir kütleçekimsel çöküşte bir yüzeyden çıkan iki null ışın ailesinin de genişlemesi negatif olabilir:
\[\theta_k < 0,\qquad\theta_l < 0.\]
Bu trapped surface fikri ve Raychaudhuri denklemi, uygun koşullarda null jeodezik eksikliğine götürüyor [2], [6]. Tekilliği yalnızca “eğriliğin sonsuza gitmesi” olarak değil, uzay-zamanın global geometrisinin bir sonucu olarak düşünmeye başlamam da burada oldu.
Global geometri ve tutarlılık üzerine bu merak daha sonra beni Prof. Dr. Bayram Tekin'in çalışmalarına götürdü. Deser ve Tekin'in kütleçekim teorilerindeki enerji ve korunum yükleri üzerine çalışmalarını okurken [7], [8] linearization instability kavramıyla karşılaştım.
Buradaki fikir: bir arka plan çözümü etrafında lineerize ettiğimiz
\[g=g_0+h\]
pertürbasyonlarının her biri mutlaka tam non-lineer teoride gerçek bir çözüm ailesine karşılık gelmeyebilir. Prof. Dr. Bayram Tekin ve Emel Altaş'ın çalışmalarında Taub yüklerinin bu noktada bir integrabilite koşulu olarak ortaya çıkması özellikle ilgimi çekti [9], [10].
Penrose diyagramlarından lineerleşme kararsızlığına uzanan bu çizgide beni çeken şey aslında aynı: yerel olarak doğru görünen denklemler her zaman yeterli değil; global geometri ve daha yüksek mertebedeki tutarlılık bize ek koşullar dayatabiliyor.
Genel göreliliği bu kadar sevmemin nedenlerinden biri de tam olarak bu.
95 yıllık hayatına tekillik teoremlerinden konformal geometriye, twistor teorisinden kara delik fiziğine kadar modern matematiksel fiziğin yönünü değiştiren fikirler sığdırdı. Benim içinse çok daha kişisel bir yerde duruyor: hayatım boyunca çalışmak için can attığım alanla beni tanıştırdı ve bana farklı bir bakış açısı kazandırdı.
Sir Roger Penrose, iyi ki doğdun.
Son günlerde özellikle sosyal medyada ve matematik mecralarında karşımıza çıkan, sayfalarımıza düşen o büyük haberi biraz yakından incelemek istedim. Cebirsel geometride 1939'dan beri kimsenin bükemediği ve çözmek için verilen sayısız hatalı kanıtla meşhur olan Jacobian Sanısı (Jacobian Conjecture), 20 Temmuz 2026'da tarihi bir kırılma yaşadı [1, 2]. Matematikçi ve Anthropic araştırmacısı Levent Alpöge, dünya kupası finalinin oynandığı akşam, 3 boyutlu uzay ($n=3$) için sanıyı yanlışlayan somut bir karşıt örneği bizimle paylaştı ve bunu resmi bir makale yerine, kısa bir X (Twitter) gönderisiyle duyurdu [3].
Beni bu olayda en heyecanlandıran şeylerden biri Alpöge'nin bunu yaparken Anthropic'in yeni nesil büyük dil modeli Claude Fable 5 kullanması oldu. [3]. Yapay zekanın son dönemlerde çözülemeyen matematik problemleri üzerinde çalıştığını ve bazılarından güzel sonuçlar elde ettiğimizi biliyorduk. Ve Jacobian Sanısı gibi bir soruya, derece ve terim sayısı açısından bir insanın elle hesaplamasının imkansız olduğu 3 boyutlu bir polinom sisteminde, Jacobian determinantı sabit çıkan ama tersi asla polinom olmayan o "yıkıcı" yapıyı bulmayı başardılar [3].
Alpöge'nin $n=3$ boyutunda getirdiği bu karşıt örnek işi tabii ki de bitirmedi, aksine işleri daha da kızıştırdı:
Bu noktada bence işin en tartışmalı ve düşündürücü kısmına geliyoruz. Alpöge'nin sonucundan sadece birkaç hafta önce, 2 Haziran 2026'da, 15 üniversiteden 16 araştırmacı "Leiden Bildirisi: Yapay Zeka ve Matematik" (Leiden Declaration on Artificial Intelligence and Mathematics) adlı bir metin yayımladı ve bu bildiri Uluslararası Matematik Birliği (IMU) tarafından da resmen desteklendi [6]. Bildiri, kökenini Eylül 2025'te Leiden Üniversitesi'ndeki Lorentz Center'da düzenlenen bir çalıştaydan alıyor ve matematikte doğrulanabilirlik, atıf/şeffaflık, araştırma özerkliği, finansman ve eşitsiz erişim gibi konularda somut çağrılarda bulunuyor [6].
Peki Alpöge'nin bu sonucu bildirinin savunduğu değerlerle nasıl bir ilişki içinde? Bence burada işin iki yüzü var, ve burada sizin görüşlerinizi de açıkçası merak ediyorum:
Bence bu, hem heyecan verici bir matematiksel başarı hem de geleneksel yöntemleri bıraktığımızın bir göstergesi.
Konuyla ilgili Levent Alpöge'nin kişisel sayfasını, Leiden Bildirgesi'nin orijinal metnini ve Türk Matematik Derneği'nin Türkçe çevirisini aşağıda bulabilirsiniz:
[Kaynaklar & Referanslar]: