Hareket Sorunu

Kopernik'in görüşleri, tipik Rönesans adamı, ozan-düşünür Bruno'nun(1548-1600) engizisyon alevlerinde diri diri yakılmasına, bir başkaİtalyan Tommaso Campenalla'nın (1568-1639) zindanlarda çürütülmesine,Galileo Galilei'nin (1564-1642) ise yargılamalarla ölüp ölüpdirilmesine yolaçmıştı.

Galileo, serbest düşen cisimlerin (eğik atışlar dahil) ve eğik düzlemüzerindeki bir cismin hareketini inceleyen, bağıl hareket kavramınıortaya atan ve salınan bir sarkacın, zaman aralıklarını ölçmek içinkullanılabildiğini kaydeden İtalyan fizikçisi ve astronomicisidir.

Teleskobu keşfedişinden sonra "ben şimdi zaten aklımdan geçen bildiğimşeyin görünen ispatına sahibim" demiştir. Galilei, astronomide birçokönemli keşif yaptı; Jüpiter'in dört uydusunu ve birçok yeni yıldızıkeşfetti, Ay'ın yüzeyini inceledi, Güneş lekelerini ve Venüs�ünevrelerini buldu; Samanyolu'nun, çok sayıda yıldızdan ibaret olduğunukanıtladı.

Bütün cisimlerin, serbest bırakıldıkları zaman yere hemen hemen sabitivme ile düşeceği iyi bilinir. Galileo'nun, eğik Piza Kulesi'nden aynıanda serbest bırakılan farklı iki ağırlığın, yere yaklaşık olarak aynızamanda çarptığını gözleyerek, bu gerçeği ilk kez keşfettiği rivayetedilir.

Bir demir para ile buruşturulmuş bir kağıt parçasını aynı anda biryükseklikten bırakalım. Hava direnci yokken, her ikisi de aynı hareketiyapacaklar ve yere aynı zamanda çarpacaklardır. Hava direncinin ihmaledilliği, idealleştirilmiş haldeki böyle bir hareket, serbest düşmeolarak tanımlanmaktadır.

2 Ağustos 1971'de böyle bir deney, astronot Davit Scott tarafından Ayüzerinde yapıldı. Astronot, bir çekiç ve bir şahin tüyünü aynı andaserbest bıraktı ve Ay'ın yüzeyine aynı anda düştüklerini gözledi. Bugösteri deneyi Galileo'yu kesinlikle onaylamıştır. Galileo'nun mekanikbilimindeki başarıları, Newton'un Hareket Yasalarının gelişmesindeönemli paya sahiptir.

Fırlatılan bir okun hareketi nasıl oluşur? Aristo'nun bulduğu açıklamaşöyleydi: Bir ok ya da benzeri cisim havaya atıldığı zaman, önündebulunan havanın yerini alır; hava, sürekli olarak okun arkasına geçerve onu iterek yol almasını sağlar. Doğal olarak bir süre sonra, okunönünden arkasına geçen hava gücünü yitirir ve giderek ok yere düşer.

Aristoteles, bu açıklamayı aslında vakumun olanaksız olduğunu savunmakiçin yapmıştı. Öyle ya, hareket ancak havanın varlığındagerçekleşebilirdi. Ona göre eğer vakum diye bir şey olsaydı, herhangibir cismin hareketini değişmez bir hızda ve doğrusal olarak sürdürmesigerekirdi. Böyle birşey de olanaksız olduğundan vakum da olamazdı.

Bu açıklama, oku ileri doğru meleklerin ittiği düşüncesinden çok ileriolmasına karşın yanlıştı. Ama 2.000 yıl kadar insanlara doğal geldi.İlk bakışta Yeryüzü'ndeki hareketi ile gökyüzündeki cisimlerin hareketibir diğeriyle ilişkisiz olarak görünür. Gökcisimleri Evren'in merkezisayılan Dünya etrafında dolanır durur.

Yeryüzü'ndeki cisimler ise doğal olarak hareketsizdir, bir dış kuvvetetkisinde harekete başlatıldıklarında bir doğru üzerinde bir süre yolaldıkktan sonra durdukları gözlenirdi. Bu iki hareket türükarşılaştırıldığında, gökteki cisimlerin sürekli hareketi için bir dışetken, yani bir hareket ettirici aranır ve bu da felsefi tartışmalarakonu edilirdi.

Galileo, şu soruyu soruyordu: Bir cisim, kendine etkiyen hiçbir kuvvetyoksa nasıl hareket eder? Bu soru, alışılmışın dışında bir soruydu. 16.yüzyıldan önce yaşamış bilim adamları, maddenin durgun halini onundoğal hali olarak düşündüler. İlk kez Galileo, maddenin doğal hal vehareketine farklı bir yorumla yaklaşmıştır.

Galileo, sürtünmesiz yüzeylerde hareket eden cisimlerle ilgili birdüşünce deneyi geliştirerek, hareket halindeki cismin durmasının onundoğal hali olmadığını, hiç durmadan yoluna devem etmesi gerektiğinisöylemiştir. Ayrıca cisimler hareket halinde iken, durmaya vehızlanmaya direnme (eylemsizlik) tabiatına sahip olduğu sonucuna davarmıştır.

Her gün çevremizde gördüğümüz hareketi, başka bir ortamda sınamasorusu, günlük deneyin sınırlandırmalarına meydan okuyan bir soru.Çünkü Yeryüzü'nde, ağırlığın etkilemediği, hava ya da suyun direnciylekarşılaşmayan hiçbir hareket yoktur.

Galileo, sınırları zorluyordu. Tarihte ilk kez sistemli deneylerledoğayı sorguluyordu; görüngüleri soyutlayıp ayırarak basitleştirmeleryapmayı başardı. Buradan "Eylemsizlik İlkesi" ni tanımladı. Bu ilkeşöyle der: "Kendisini hiçbir hareket nedeninin (sonra buna kuvvetdenecektir) etkilemediği bir cisim, düzgün doğrusal bir hareket yapar."

Bilimin, belki de en önemli sorunu, çağlar boyu hareket sorunu oldu.Aristoteles bize düzgün hareketin, ancak onu sürdürecek bir kuvvetolduğu zaman olanaklı olduğunu söylemişti. Bu "gerçek" temeldegözlemlerle uyum içindeydi. Sonra, düşen nesnelerle ilgiligözlemlerinde daha kesin sonuçlar alan Galileo, tam tersini söyledi.Ancak Aristo�nun bilimsel "gerçeği" yüzyıllar boyu geçerli olmuştur.

Modern bilimin öyküsü, bir İtalyan dahisiyle yani Galileo ile başladı.Hareket bilmecesine ilk el atan O'dur. Düşme yasalarını, sarkacı veteleskopu bulan Galileo, aynı zamanda Kopernik Sistemi'ni savunuyordu.

Galile, Jüpiter'in uydularının, Gezegen çevresinde dolaştıklarınıgörünce, bunun Güneş merkezli sistemin bir minyatürü olduğu düşüncesineulaşmakta gecikmedi. Kopernik zamanında, hatta yüzyıllar sonra bileKopernik Kuramı'nı doğrulayan kanıtlar pek ortada yoktu.

Galile, Jüpiter'le ilgili gözleminin ışığında, benzeyişe dayanarak,Kopernik Kuramı'nın doğruluğunu ileri sürebilirdi. Bu yüzden suçlanmışve 1616'da Engizisyon Mahkemesi'ne verilmişti. Engizisyon, Evren'inmerkezinin Güneş olduğu fikrini budalaca ve saçma bulmuştu.

Papa 5. Paul'un tavsiyesi ile Galileo, bu görüşünden vazgeçmeyeçağrılmıştı. O da Kopernik Sistemi'ni bundan sonra savunmayacağına sözvermiş, ant içmişti. Ama bir süre sonra "Dünya'daki İki Büyük SistemHakkında Konuşmalar" yayımlanınca (1632), yeniden EngizisyonMahkemesine sevkedildi.

Pişmanlık duyduğunu söylemesine karşın suçlu sayıldı; Papalığın üç yılgözetiminde bulunmasına ve her hafta bir kere pişmanlık ilahileriniyüksek sesle okumasına karar verildi. Mahkeme'nin kararından sonra"Bununla birlikte, dönüyor" dedi. Bu büyük adam 1637'de kör oldu;1642'de köşesine çekildi ve o yıl öldü.

Kilise mensupları onun Hıristiyan Mezarlığı'na gömülmesine bile izinvermemişlerdi. Fakat 19. yüzyılda yalnız İtalya'da değil, birçok ülkedeadına anıtlar dikilmiştir."

Galileo, teleskoptan yararlanarak, gökteki Samanyolu'nun aslında çıplakgözle birbirinden ayırtedemediğimiz çok sayıda yıldızdan oluşan birküme olduğunu ortaya koydu. Güneş'teki lekeleri gözledi. Böyleceeskiden beri inanılan, göksel cisimlerin pürüzsüz, kusursuz (yetkin)nesneler olduğu görüşünün yanlış olduğu ortaya çıkıyordu.

Ay yüzeyindeki dağları saptadı; gölgelerini ölçerek, kabaca bu dağlarınyüksekliklerini hesapladı. Bunlar yalnızca bir başlangıçtı, yüzyılınkalan bölümünde teleskop, astronomide gerçek bir devrim etkisiyapacaktı.