Ilya Prigogine

Viscount Ilya Romanovich Prigogine fizikokimya alanında çalışmalar yapan, denge dışı termodinamikler ile ilgili çalışmaları ve tüketimli yapılar teorisiyle 1977 yılında Nobel Kimya  Ödülü’ne layık görülen Rus kimyagerdir.

Hayatı ve Çalışmaları

25 Ocak 1917’de Moskova’da doğdu. İhtilal sonucu değişen rejim sebebiyle 1921 yılında ailesiyle birlikte Rusya’yı terk etmek zorunda kaldı. Bir süre Almanya’da kaldıktan sonra Belçika’da yaşamaya başladılar ve 1949 yılında vatandaşlık aldılar. Babası Roman Prigogine Moscow State University of Mechanical Engineering’ten mezun olmuş bir kimya mühendisiydi. Kendisinden dört yaş büyük olan kardeşi Alexander Brüksel Serbest Üniversitesi Kimya Bölümü öğrencisiydi. Kendisi de aynı üniversitede Kimya eğitimi aldı. Annesi Yulia Vikhman piyanistti.

Doktora eğitimi sırasında fizikçi Theophile De Donder’den etkilendi. Donder mühendisler için teorik termodinamik dersleri veriyordu. Çalışmalarının ve ilgisinin temelini oluşturan diğer bir kişi ise Jean Timmermans’tı. Timmerman klasik termodinamiğin sıvı çözeltilere uygulanmasıyla ilgili deneyler yapıyordu. Bunun üzerine ortaya attığı bir teori yoğun fazdaki izotopik etkilerle ilgiliydi. Prigogine, V. Mathot, A. Bellemans ve N. Trappeniers ile birlikte bu konu üzerinde çalışarak çalışmalarının sonucunda helyum ile ilgili yeni bir izotopik etkinin olduğunu keşfettiler. Prigogine’nin bu çalışması The Molecular Theory of Solutions isimli kitabın bir bölümünde özetlenmiştir.

1950 yılında yine Brüksel Serbest Üniversitesi’nde doktora eğitimini tamamladı. 1959 yılında Belçika’daki International Solvay Institutes’e atandı. Aynı yıl University of Texas at Austin’e profesör olarak başladı. 1961-1966 yılları arasında Chicago Üniversitesi, Enrico Fermi Institute’de bulundu. 1967 yılında Belçika’da günümüzde Center for Complex Quantum Systems olarak bilinen Center for Thermodynamic and Statistical Mechanics’i kurdu ve Belçika’ya geri dönerek buranın başkanı oldu.

Ilya Prigogine ilk olarak Belçikalı bir şair olan Héléné Jofé ile evlendi ve bu evliliğinden 1945 yılında Yves adını verdikleri bir oğlu oldu. Boşandıktan sonra 1961’de Polonyalı kimyager Maria Prokopowicz ile evlendi. 1970 yılında Pascal adını verdikleri bir oğlu oldu. 2003 yılında Humanist Manifesto‘yu imzalayan Nobel Ödülü kazanan 22 kişiden biriydi.

28 Mayıs 2003’te Belçika’da öldü.

Araştırmaları

Prigogine daha çok dağıtıcı yapıların tanımıyla ve bu yapıların dengenin yanı sıra termodinamik sistemler üzerinde oynadığı rolle bilinir. Termodinamik konusu üzerindeki keşfi kendisine 1977 yılında Nobel Kimya Ödülü kazandırmıştır. Ilya Prigogine, enerjinin kimyasal sistemlere aktarılmasının ve dağıtılmasının, termodinamiğin ikinci yasası tarafından uygulanan entropi kuralının maksimize edilmesi olayını tersine çevirdiğini keşfetti. 

Yitirgen Yapılar Teorisi

Bu teori biyolojik varlıklar üzerindeki karmaşıklığın oluşumu ve doğa bilimlerindeki zamanın yaratıcı ve geri döndürülemez rolüne yönelik felsefi araştırmalara yol açtı. Bunu Joel Keizer ve Ronald Fox’un eleştirilerinde görebilirsiniz.

Profesör Robert Herman ile birlikte klasik istatiksel mekanikteki iki akışkan modele benzer bir akışkan modelin temelini geliştirdiler.

Prigogine’nin kendi kendini organize etme kavramı Termodinamik ve Sistem Teorisi arasında tamamlayıcı bir köprü görevi gördü. 

Fizik’te Çözülemeyen Problemler Üzerine Çalışması

Daha sonraki yıllarda çalışmaları indeterminizmin hem klasik düzeyde hem de kuantum düzeyinde doğrusal olmayan sistemler üzerindeki  rolüne odaklandı. Prigogine ve iş arkadaşları kuantum mekaniği için Liouville Teorisi’ni (Hamiltonian)’ı önerdi. Liouville uzayı Hilbert uzayında hareket eden ve doğrusal vektörlerden oluşan bir vektör uzayıdır. Prigogine’nin ve arkadaşlarının Liouville Teorisi kuantum mekaniğindeki ölçüm problemini çözümlemeyi amaçlamıştı.

Isabelle Stengers ile birlikte çok sayıda kitap yazmıştır. Bunlardan biri The end of Certainty and La Nouvelle Alliance‘dir (Order Out of Chaos). 

The End of Certainty

1996 yılında La Fin des certudes adıyla yazdığı fakat Isabelle Stengers’in  İngilizce dilinde düzenlediği The End of Certainty: Time, Chaos and the New Laws of Nature kitabında Prigogine, determinizmin bilimde artık geçerli bir inanç olmadığını savunur. Bu durum kitapta “Evrenimiz hakkında ne kadar çok şey bilirsek determinizme inanmak o kadar güçleşir.” şeklinde özetlenmiştir. Bu, Newton’un, Einstein’in ve Schrödinger’in teorilerini deterministik denklemler cinsinden ifade etmeleri konusunda büyük bir sapmadır.

Deterministik fizikte  tüm süreçler tersinir zamanlıdır yani geriye ve ileriye doğru ilerleyebilirler. Prigogine’ye göre “geçmiş” olarak bilinen ve “belirsiz” bir gelecekten önce gelen “şimdiki zaman” yoktur.

Prigogine difüzyon, radyoaktif bozunma,  güneş radyasyonu, hava durumu ve yaşamın ortaya çıkışı ve evrimi gibi çeşitli tersinmezlik örneklerine dikkat çeker. Hava sistemleri gibi organizmalar da termodinamik dengeden çok uzakta olan kararsız sistemlerdir ve kararsız sistemler sadece istatiksel olarak yani olasılıkla açıklanabilir.

Prigogine Newton fiziğinin üç kez genişletildiğini öne sürdü. İlk olarak uzay zamanının genel görelilikteki tanımıyla, daha sonra dalga fonksiyonunun kuantum mekaniğindeki kullanımıyla ve son olarak da indeterminizmin kararsız sistemlerin çalışmasındaki rolüyle (kaos teorisi) öne sürüldü. 

Ödüller ve Onurlar

Birçok bilimsel organizasyona katıldı ve çok sayıda ödülle birlikte 53 onur derecesi aldı.

• 1955 – Franqui Prize for Exact Sciences
• 1976 – Termodinamiğin birinci yasasıyla ilgili olan tersinmez termodinamik konusuyla ilgili çalışması sayesinde Rumford Madalyası aldı.
• 1977 – Yine termodinamikle ilgili çalışması sayesinde Nobel Kimya Ödülü aldı.
• 1985 – Heriott Watt University tarafından fahri doktor ünvanı verildi.
• 1989 – King of the Belgians tarafından “Viscount” unvanı verildi.
• 1998 – Meksiko’daki UNAM tarafından fahri doktor unvanı verildi.

Ölümüne kadar International Academy of Science, Munich’in başkanlığını yaptı. 1997 yılında dünyada yaygın bir akreditasyon ajansı olan International Commission on Distance Education’un (CODE) kurucularındandı.

Yayınları

• 1954 – Chemical Thermodynamics (R. Defay ile birlikte)
• 1957 – The Molecular Theory of Solutions
• 1961 – Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes
• 1971 – Thermodynamics Theory of Structure, Stability and Fluctuations (Paul Glandsdorff ile birlikte)
• 1971 – Kinetic Theory of Vehicular Traffc. (R. Herman ile birlikte)
• 1977 – Self – Organization in Non- Equiibrium Systems
• 1980 – From Being to Becoming
• 1984 – Order Out of Chaos: Man’s new dialogue with nature (Isabelle Stengers ile birlikte)
• The Behavior of Matter under Nonequilibrium Conditions: Fundamental Aspects and Applications in Energy – oriented Problems.
• 1989 – Exploring complexity: An Introduction (G. Nicolis ile birlikte)
• 1990 – Time, Dynamics and Chaos: Integrating Poincare’s ‘Non-Integrable Systems’
• 1993 – Chaotic Dynamics and Transport in Fluids and Plasmas: Research Trends in Physics Series.
• 1997 – The End of Certainty (Isabelle Stengers ile birlikte)
• 1998 – Modern Thermodynamics: From Heat Engines to Dissipative Structures
• 2002 – Advances in Chemical Physics
• 2003 – Is future given? (makaleler ve röportajlar)