|
boxcigar
|
 |
« : Temmuz 28, 2007, 10:57:35 ÖS » |
|
(1879 -1955)
- "Okula gitmem neden gerekiyor, babacığım?" Sert görünüşlü baba, sekiz yaşındaki oğlunu tepeden süzdü.
- "Albert, kara cahil biri olarak mı büyümek istiyorsun, yoksa?"
- "Kara cahil de ne demek?"
İyi döşenmiş geniş salonun öbür ucundan bir kahkaha yükseldi. Baba ile oğul, birlikte, büyük piyano başındaki anneye döndüler.
- "Ah Hermancığım, bilmiyor musun, o oyunda Albert'le başaçıkamayacağını?" "Doğrusunu istersen, ne demek istediğinianlayamıyorum." diye kekeledi kocası.
Eski bir Macar halk şarkısını çalmayı sürdüren bayan Einstein,
- "Haydi, haydi, bilmezlikten gelme. Bilmiyor muyum sanki, Albert'isoru sormaktan vazgeçirmek için sorusuna soruyla yanıt vermektaktiğini!" Ama görüyorsun ya, yürümüyor!" dedi.
Albert seğirterek annesinin yanına gitti; tuşlar üzerinde kayan ustaparmaklar ona bir anda ne sorduğunu unutturmuştu. Piyano şarkısöylüyordu, adeta! İki tuşa sert bir vuruşla çalmasını noktalayan anne,taburesinde döndü, oğlunu kolları arasına aldı. Albert'in koyu gür,dalgalı saçlarının üstünden kocasına gülümsedi: - "Görüyorsun ya,Albert'i soru sormaktan alıkoymanın bir yolu vardır: benim müziğim!"
Baba da gülümsedi; bir şey demeğe kalmadan, oğlan annesinin kucağında dönerek,
- "Soru sormak kötü bir şey mi?" diye sordu. Bu kez gülme sırası babasındaydı:
- "İşte sana! Boşuna övünme, senin müziğinin de onu durduracağı yok."
Anne kocasını duymazlıktan gelerek, oğluna döndü:
- "Soru sormanın hiçbir kötü yanı yok, tatlım. Yeter ki, soruların karşındakini küçük düşürmeye ya da kırmaya yönelik olmasın!"
- "Ama ben öyle bir şey yapmıyorum, anneciğim. Bilmediğim o kadar çokşey var ki, sorarak öğrenmek istiyorum; her şeyi öğrenmek istiyorum."
Anne gururla gülümsedi; baba ise biraz duraksamalı,
- "Peki, dediğin gibi gerçekten her şeyi öğrenmek istiyorsan yavrum,okula neden gitmen gerektiğini nasıl sorabilirsin? Okul sorularınyanıtlandığı yer değil midir?" diye araya girdi.
- "Değildir, babacığım!" dedi çocuk. "Yanıtlamak şöyle dursun, sorubile sordurmuyorlar, insana. Okuldan hoşlanmıyorum. Hapishanedeymişimgibi sanki. Öğretmenler gardiyanlardan farksız; sıralar arasında gidipgelen gardiyanlar!"
Karı koca birbirlerine tedirgin gözlerle bakıştılar. Albert'in bu suçlamalarına ne diyebilirlerdi ki...
İşte her şeyi sorgulayan bu çocuk, ilerde büyük bilimsel atılımlarınyanı sıra özentisiz, erdemli bilge kişiliğiyle de tüm dünyanın ilgiodağı olacaktı.
Albert Einstein, Güney Almanya'nın Ulm kentinde dünyaya geldi. Küçükbir elektrokimya fabrikasının sahibi olan babası başarılı bir iş adamıdeğildi. Annesinin dünyası müzikti; özellikle Beethoven'in piyanoparçalarını çalmak en büyük tutkusuydu. Aile Musevî kökenliydi, amadinsel bağnazlıktan uzak, açık görüşlü, kültürel etkinliklerle zenginbir yaşam içindeydi. Ne var ki, çocuğun ilk yıllardaki gelişmesi kaygıvericiydi. Özellikle konuşmadaki gecikmesi aileyi telaşa düşürmüştü.
Albert, içine kapanıktı; çocukların arasına katılmaktan, oyunoynamaktan hoşlanmıyordu. Okulu sıkıcı buluyor, ezbere dayanan eğitimdisiplinine katlanamıyordu. "Gimnazyum"da geçen orta öğrenimi mutsuz vebaşarısızdı. Mühendis amcasının özel ilgisi olmasaydı, belki deöğrenimden tümüyle kopacaktı. Amca, yeğene cebir ve geometriyisevdirdi. Geometri özellikle Albert'i bir tür büyülemişti.
Einstein, yıllar sonra amcasına borcunu şöyle dile getirir:"Çocukluğumda yaşadığım iki önemli olayı unutamam. Biri, beş yaşımdaiken amcamın armağanı pusulada bulduğum gizem; diğeri on iki yaşımdaiken tanıştığım Öklit geometrisi. Gençliğinde bu geometrinin büyüsünegirmeyen bir kimsenin ilerdi kuramsal bilimde parlak bir atılımyapabileceği hiç beklenmemelidir!"
Einstein, yüksek öğrenimini güç koşullara göğüs gererek Zürih TeknikÜniversitesi'nde yapar. Mezun olduğunda iş bulmak sorunuyla karşılaşır.Üniversitede asistanlık bir yana orta okul öğretmenliği bile bulamaz.Sonunda bir okul arkadaşının yardımıyla Bern Patent Ofisi'nde sıradanbir işe yerleşir; ama asıl dünyası olan bilimden kopmaz; çok geçmedenbüyüsü bugün de süren devrimsel atılımlarıyla yaratıcı dehasınıkanıtlar. 1905'te Annalen der Physik dergisinde yayımlanan üççalışmasının her biri, fizik tarihinde bir dönüm noktası sayılabileceknitelikteydi.
Bunlardan biri, şimdi "fotoelektrik etki" dediğimiz bir olayailişkindi. Newton, ışığı tanecikler akımı, kimi bilim adamları isedalga devinimi diye nitelemişti. Aslında ışığın davranışını açıklamadaiki kuramın birbirine bir üstünlüğü yoktu; ancak, Newton'un adıparçacık kuramına bir tür ağırlık sağlamaktaydı.
Ne var ki, 19. yüzyılın başlarında Young'la başlayan, Fresnel ve dahasonra Faraday ve Maxwell'in çalışmalarıyla pekişen deneyler dalgakuramına belirgin bir üstünlük sağlamıştı. Einstein'ın fotoelektrikçalışması bu gelişmeyi bir bakıma tersine çevirmekle kalmaz, Planck'ın1900'de ortaya sürdüğü kuantum teorisini de çarpıcı bir biçimdedoğrular.
Daha az bilinen ikinci çalışma "Brown devinimi" denen bir olayıaçıklıyordu. 1850'lerde İngiliz botanikçisi Robert Brown, mikroskoplapolenleri incelerken, taneciklerin su içinde gelişigüzel sıçramalarladevinim içinde olduğunu gözlemlemişti. Ancak bu gözlem 1905'e dekaçıklamasız kalır.
Einstein'ın bugün de geçerliliğini koruyan açıklaması oldukça basittir:Son derece hafif olan polenlerin ani kımıltıları, su moleküllerininçarpmalarıyla oluşuyordu. Gerçi molekül kavramı yeni değildi; ancak engüçlü mikroskop altında bile görülemeyecek kadar küçük olanmoleküllerin varlığı ilk kez bu açıklamayla kanıtlanmış oluyordu.
Yüzyılımızın başında Ernst Mach gibi kimi seçkin fizikçilerin bilegözlemsel kanıt yokluğu gerekçesiyle atom teorisine uzak durduklarıbilinmektedir. Öyle ki, bu olumsuz tutum, gazların kinetik teorisininkurucusu Boltzman'ı intihara sürükleyecek kadar ileri gitmişti.Einstein'ın açıklaması, bu tutuma son vermekle fiziğin içine düştüğübir tıkanıklığı giderir.
1905'in bilim dünyasına yeni bir ufuk açan üçüncü ve en önemliçalışması, Özel Görecelik (Special Relativity) kuramıdır. Bu kuram,Einstein'ın genç yaşında kendini gösteren bir merakına dayanır. Daha ondört yaşında iken Einstein, "Bir ışık ışınına binmiş olsaydım, dünyabana nasıl görünürdü, acaba?" diye sormuştu.
19. yüzyılın sonlarında ışığın hızına ilişkin Michelson-Morley deneyi,bu merakı derinleştiren bir sorun ortaya koymuştu: Ses ve başka dalgaolaylarının, tersine ışık hızının referans sistemine görecel olmayışı!Saatte 100 km hızla ilerleyen bir lokomotifin, iki istasyon arasındadüdük çaldığını düşünelim. Sesin ön ve arka istasyonlara değişikhızlarla ulaşacağını biliyoruz: Öndeki istasyona normal ses hızındansaatte 100 km daha fazla, arkada kalan istasyona ise saatte 100 km dahayavaş bir hızla ulaşır. Oysa trendeki insanlar için sesin hızında birdeğişiklik yoktur; ön ve arka uçlara normal hızıyla aynı anda ulaşır.Sesin hızı gözlemcinin hızına göreceldir.
Işığa gelince Michelson Morley deneyleri, ışığın öyle davranmadığınıgöstermekteydi. Işık kaynağı ile gözlemcinin birbirine görecelhareketlerine ne olursa olsun ışık hızında bir değişiklikgözlemlenmemekteydi. Bu beklenmeyen bir sonuçtu; çünkü, sesin havaaracılığıyla yayıldığı gibi, ışığın da "esir" denen gizemli bir ortamaracılığıyla yayıldığı ve gözlemcinin hareketine bağlı olduğusanılıyordu. Esir gözlemlenebilir bir nesne değildi; ama öyle birkavram olmaksızın optik olgular nasıl açıklanabilirdi? Kaldı ki,Maxwell'in elektromanyetik teorisi de esir türünden bir ortamvarsayımına dayanıyordu.
Einstein'ın getirdiği çözüm, deney sonuçlarını yansıtan şu iki temel ilkeyi içermektedir.
1) Doğa yasaları ivmesiz hareket eden tüm sistemler için aynıdır;
2) Işığın hızı, kaynağına göre hareket halinde olsun veya olmasın, her gözlemci için aynıdır.
Özel Görecelik Kuramı'nın öncüllerini oluşturan bu iki temel ilke,yeterince anlaşılmadıkça, Einstein devrimini kavramaya olanak yoktur.Kuramın içerdiği tüm önermeler, bu öncüllerin mantıksal sonuçlarıdır.Aslında deneysel nitelikte olan bu iki ilkenin yol açtığı kuramsaldevrim, ilk bakışta şaşırtıcı görünebilir. Ama sonuçlarına bakıldığındaşaşkınlık, yerini büyük bir hayranlığa bırakmaktadır.
Sonuçlardan biri, bir gözlemciye bağıl olarak nesnelerin hareketleriyönünde uzunluklarının kısaldığı, kütlelerinin arttığı öndeyişidir.Örneğin, bir topu ışık hızına yakın (yakın, çünkü kurama göre ışıkhızını yakalamaya ve aşmaya olanak yoktur) bir hızla uzayafırlattığımızı varsayalım: Hareket dışındaki bir gözlemci için top birtepsi gibi yassılaşırken, kütlesi büyük ölçüde artar. Hızı kesildiğindetop, önceki biçim ve kütlesine döner.
Kurama göre hızı ışık hızına erişen bir nesnenin oylumu sıfır, kütlesisonsuz olur. Ancak öyle birşey düşünülemeyeceğinden, hiçbir nesneninışık hızıyla hareketi beklenemez. Başka bir deyişle, kütle eylemedirenç demek olduğundan, kütlenin sonsuzlaşması hareketin yok olmasıdemektir.
Daha az şaşırtıcı olmayan bir sonuç da, zamanın görecelliği. Örneğin,birbirine tam ayarlı iki saatten birini çok hızlı bir roketle uzayayolladığımızı düşünelim. Bu saatin yerdeki saate göre daha yavaşçalıştığı görülecektir. Roket saniyede yaklaşık 260,000 km hızla yolalıyorsa, yerdeki saatin yelkovanı iki tam dönüş yaptığında rokettekisaatin yelkovanı ancak bir tam dönüş yapacaktır. Oysa rokette bulunangözlemci için öyle bir yavaşlama söz konusu değildir; saat normalhızıyla çalışmaktadır. Ne var ki, bu kişi dünyaya döndüğünde kendisinikarşılayan ikiz kardeşini daha yaşlanmış bulacaktır.
Kuramdan matematiksel olarak çıkan bu sonuçlar daha sonra deneysel olarak doğrulanmıştır.
Kuramın belki de en önemli (atom bombası nedeniyle en çok bilinen) birsonucu da madde ve enerji eşdeğerliliğine ilişkin denklemdir: [Bu LinkiGörüntüleyebilmeniz İçin Üye Olmanız Gerekiyor] (Denklemde E enerji, mkütle, c ışık hızı olarak kullanılmıştır).
Başlangıçta bu ilişkinin önemi yeterince kavranmamıştı. Einstein'ındenklemi içeren yazısını yayımlamakta güçlükle karşılaştığınıbiliyoruz. Oysa küçük bir kütlenin büyük bir enerji demek olduğunuortaya koyan bu denklem yıldızların (bu arada Güneş'in) ışığı nasılürettiğini de açıklamaktaydı.
Kuramın evren anlayışımız yönünden de kimi sonuçları olmuştur. Bunlararasında en önemlisi, hiç kuşkusuz uzay ve zaman kavramlarınıbirleştiren dört boyutlu uzay zaman kavramıdır.
Özel Görecelik kuramı düzgün doğrusal (ivmesiz) hareket edensistemlerle sınırlıydı. Einstein'ın 1915'te ortaya koyduğu GenelGörecelik kuramı ise birbirine göre hızlanan veya yavaşlayan (yaniivmeli hareket eden) sistemleri de kapsıyordu. Öyle ki, birinci kuramı,kapsamı daha geniş ikinci kuramın özel bir hali sayabiliriz.
Özel Görecelik, Newton'un mekanik yasalarını değiştirmişti. GenelGörecelik daha ileri giderek "gravitasyon" kavramına yeni ve değişikbir içerik getirmekteydi. Klasik mekanikte gravitasyon, kütleselnesneler arasında çekim gücü olarak algılanmıştı. Buna göre, örneğinbir gezegeni yörüngesinde tutan şey, kütlesi daha büyük Güneş'in çekimgücüydü.
Oysa, Genel Görecelik kuramına göre, gezegenleri yörüngelerinde tutanşey Güneş'in çekim gücü değil, yörüngelerin yer aldığı uzay kesimininGüneş'in kütlesel etkisinde oluşan kavisli yapısıdır. Öyle bir uzayyapısında, nesnelerin başka türlü hareketine fiziksel olanak yoktur.Genel kuram, ayrıca gravitasyon ile eylemsizlik ilkesini "gravitasyonalanı" adı altında tek kavramda birleştiriyordu.
Bu noktada Einstein'ın, Maxwell'in "elektromanyetik alan" kavramındanesinlendiği söylenebilir. Nitekim tanınmış bilim tarihçisi I.B.Cohen'in bir anısı bunu doğrulamaktadır: "Ölümünden iki hafta önceEinstein'ı ziyarete gitmiştim. Sekreter beni çalışma odasına aldı. İkiduvar döşemeden tavana kitaplıktı. Bir duvar geniş penceresiyle bahçeyebakıyordu; diğerinde iki tablo asılıydı: Elektromanyetik teorininkurucuları Faraday ile Maxwell'in portreleri!
Genel Görecelik kuramının tüm mantıksal yetkinliğine karşın, hemenbenimsenmesi bir yana anlaşılması bile kolay olmamıştır. Eddington'a,"kuramı yalnızca üç kişinin anlayabildiği söyleniyor, doğru mu?" diyesorulduğunda, ünlü astrofizikçi bir an duraklar, sonra "üçüncü kişininkim olduğunu düşünüyordum." der.
Bir kez, Özel kuramın tersine Genel kuram, fizikte çözümü istenenherhangi bir soruna yönelik bir arayışın ürünü değildi. Sonra, kuramıdoğrulayan gözlemsel bir kanıt henüz ortada yoktu; üstelik, 1915'inteknolojik olanakları kuramın deneysel yoklanması için yeterli değildi.Kuramın öndeyilerinden yalnızca biri yoklanmaya elveriyordu; ancakiçinde bulunulan savaş koşulları bunu da güçleştirmekteydi.
Einstein, kuramından öylesine emindi ki, deneysel yoklamada ortayaçıkacak olumsuz herhangi bir sonucu kuramın yanlışlığı için yeterlisayacağını bildirmekten kaçınmıyordu.
Olgusal yoklanmaya elveren öndeyi şuydu: kuram doğruysa, Güneş'ingravitasyon alanından geçen bir ışık ışınının, eğrilmesi gerekirdi. Buetkiyi gündüz aydınlığında belirlemeğe olanak olmadığı için, Güneş'intutulmasını beklemekten başka çare yoktu.
Astronomlar Güneş'in 1919 Mayıs'ında tutulacağını, gözlem bakımından enuygun yerin Afrika'nın batısında Prens Adası olabileceğinibildirmişlerdi. Eddington'un önderliğinde bir grup bilim adamınıngerçekleştirdiği gözlem ve ölçmeler öndeyiyi doğrulamaktaydı. Sonuçİngiliz Kraliyet Bilim Akademisi tarafından açıklanır açıklanmaz bilimdünyası bir tür büyülenir; Einstein, Newton düzeyinde bir yüceliksimgesine dönüşür.
Kuram daha sonra başka gözlemlerle de doğrulanmıştır. Bunlardan biriaçıklanmasında klasik mekaniğin yetersiz kaldığı bir olaya (Merkürgezegeninin perihelisinin kaymasına), bir diğeri, Güneş (ve diğeryıldız) atomlarının saçtığı ışığın frekans düşüklüğü nedeniyle spektralçizgilerin spektrumun kırmızı ucuna doğru kayması olayına ilişkindir.
Özel Görecelik kuramı gibi Genel Görecelik kuramının da ilk bakıştaçelişik görünen ilginç sonuçları vardır. Örneğin, kurama göre, evrenbüyüklük bakımından sonlu ama sınırsızdır. Gene kuram evrenin giderekya büyümekte ya da küçülmekte olduğunu içermektedir (Nitekim yıldızkümeleri üzerindeki gözlemler evrenin büyümekte olduğunu göstermiştir).
Einstein, bu kuramıyla da yetinmez; yaşamının son otuz yılını daha dakapsamlı bir kuram oluşturma çabasıyla geçirdi. Evrende olup bitenleribir tek ilke altında açıklamak, insanoğlunun, kökü klasik çağa inendeğişmez bir arayışıdır. Thales tüm varlığı suya, Pythogoras sayıyaindirgeyerek açıklamaya çalışmıştı.
Modern çağda Oersted, Faraday ve Maxwell'in elektrik ve manyetikgüçleri özdeşleştirme yoluna gittiklerini görüyoruz. Einstein'ın daömür boyu süren düşü buna yönelikti: Doğanın tüm güçlerini(gravitasyon, elektrik, manyetizma, vb.) "birleşik alanlar" dediğitemel bir ilkeye bağlamak. Bu düşün gerçekleştiği söylenemez belki; amaEinstein, çağdaş fiziğin egemen akımı dışında kalma pahasına, umudundanhiçbir zaman vazgeçmez. Evrenin nedensel düzenliliği onda bir türdinsel inançtı. "Seçeneğim kalmasa, doğa yasalarına bağlı olmayan birevren düşünebilirim belki; ama doğa yasalarının istatistiksel olduğugörüşüne asla katılamam. Tanrı, zar atarak iş görmez!" diyordu.
Kuantum mekaniğini yetersiz ve geçici sayan çağımızın (belki de tümçağların) en büyük bilim dehası, kendi yolunda "yalnız" bir yolcuydu;çocukluğa özgü saf ve yalın merakı, evren karşısında derin hayret vetükenmez coşkusuyla ilerleyen bir yolcu!
|