YAŞAMI
ElNSTElN (Albert).
Alman asıllı Amerikalı fizikçi (Ulm 1879 Princeton 1955) Münih
lisesinde pek parlak olmayan bir ortaöğrenimden sonra 1896'da Zürich
politeknik enstitüsüne girdi. Burada da devamsız tur öğrenci oldu,
akademik bir başarı kazanamadı; ne var ki, 18 yaşında, en büyük
bilginlerin (Heimholtz Maxwell...) yazılarını ve Ernst Mach in
yapıtlarını okudu. İsviçre vatandaşlığına geçti ve 1902de Bern federal
patent dairesinde bir iş buldu. Bu basit görevin sağladığı boş
zamanlarda düzenli olarak bilimsel gazeteleri okudu ve çağdaş fizikte
baş gösteren büyük sorunlar üzerine düşündü. 1905 te Alman bilim
dergisi Annalen der Physik'te 5 inceleme yayımladı.
Über die von der
molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in
ruhenden Flüssigkeiten Suspendierten Teilchen
(Molekül boyutlarının
yeni bir belirlemesi);
Über einen die
Erzeugung und Verwandlung deş Lichtes betreffenden heuristischen
Gesichtspunkt
(Işığın dönüşüm ve
üretimin içeren bulgulayıcı bir bakış açısı üzerine);
Zur Theorie
der Brownschen Benvegung
(Brown devinimi
üzerine).
Zur Elekfrodynamik bewegter Körper
(Devinen cisimlerin elektrodinamiği üzerine);
İst dıe Trägheıt
eınes Körpers von seintem Energieinhalt abhängig?
(Bir cismin
eylemsizliği, içerdiği enerjiye bağlı mıdır?)
Bunlardan birincisini
1905'te Zürich Üniversitesi ne tez olarak sundu. Einstein'ın bile
"çok devrimci" olarak nitelendirdiği ikinci yazıda ışılelektrik
etkinin incelenmesinden ve Max Planck'ın enerji kuvantumları üzerine
çalışmalarından yola çıkarak, daha sonra "foton" adı verilen maddenin
varlığı açıklanıyordu Bu yazı kuvantum kuramının da kökenini
oluşturur. Üçüncü inceleme olasılık hesabını Brown devinimine
uygulayıp bunun kuramını açıkladı. Bu incelemelerin en ünlüsü olan
dördüncü yazıdaysa Einstein şaşkınlık verici özlü bir anlatımla,
yüzyıl başı fiziğinin en önemli buluşlarından birini açıkladı:
sınırlı görelilik. Einstein burada Maxwell elektrodinamiğiyle
Galilei'nin açıkladığı görelilik ilkesi arasındaki görünür
bağdaşmazlığına, bu kuramlardan birini ya da diğerini değiştirerek
değil, tersine bunları "sıkıca ve sistemli olarak koruyup" fiziksel
uzay ve zaman kavramlarını yeniden gözden geçirerek bir çözüm
bulunabileceğini ortaya koydu. Beşinci inceleme bir öncekinin doğal
sonucudur. Burada da. Einstein kütte ve enerji arasındaki eşdeğerlik
konusunda yeni bir görüş geliştirdi ve ünlü E = mc2
formülüne yer verdi
Bu bildiriler
basıldıkları yıl dikkati çekmedilerse de, büyük bir hızla dönemin en
önemli fizikçilerinin, özellikle de Planck, Lorentz ve Mınkowskı'mn
ilgisini uyandırdı. Einstein yine büyük bir hızla bilimsel çevrenin ve
ister genel görelilik kuramı, ister kuvantum kuramı olsun, klasik
sonrası fizikle ilgili düşüncelerin tartışıldığı değişik kongrelerin
(örneğin Sorvay kongresi) göze çarpan kişilerinden biri durumuna
geldi. Ama sınırlı görelilik kuramını bilim çevresine kabul ettirmekte
çok zorluk çekti. Uzun süre, uzay ve zaman kavramlarını sözkonusu
etmeyen Lorentz kuramı tercih edildi. Genel görelilik kuramıysa (1916
da yayımlandı), sınırlı sayıda uzmanlarca hemen benimsendiyse de, uzun
süre bulanık, hatta gizemli bir kuram olarak karşılandı.
De Broglie ve
Heinsenberg'in çalışmalarının temelinde. Einstein’ın 1917 de
yayımlanan bir yazısının yatmasına ve kendisi de kuvantum kuramını
"zamanımızın en başarılı kuramı olarak kabul etmesine rağmen, kuvantum
kuramının tarihi onun bu konudaki çizgi dışı tutumuyla belirlenir.
Gerçekten de, Einstein Kopenhag okulunun. belirlenimciliği bırakmakla
suçladığı olasılıkçı yorumunu hiçbir zaman tümüyle benimsemedi .Born
ile, fizikte "gerçeklik" kavramı üzerine tartışması ünlüdür. Buna
karşın, uzun süre kuvantum kavramı üzerinde düşünmeye devam etti. Genç
bir Hintli fizikçi olan S.N. Bose’nin bir yazısı, onun sayesinde
yayımlanıp tartışıldı. Einstein’ın ısrarı olmasa unutulup gidecek bu
yazıdan Bose-Einstein adlı istatistik kuramı doğdu Einstein
ışılelektrik etkinin incelenmesine katkılarından ötürü (halen
tartışılan görelilik kuramı nedeniyle değil) 1921 Nobel fizik ödülü nü
aldı.
Einstein "yalnız bir
gezgin" gibi yaşadı. 1909'da biraz zorlukla Zürich Universitesi'ne
atandıysa da, bu görevi ikj yıl sürdürdü. Prag Üniversitesi’nde bir
süre kalıp (1911-1912) aniden Zürich'e döndü ve iyice düşünüp
taşındıktan sonra Berlin Kaiser-Wılhelm enstitüsünde profesörlük
görevini kabul etti. Hitler’in iktidara gelmesine kadar burada kaldı;
bu arada yabancı üniversitelere birçok kez gidip geldiğinden buraya da
tamamen bağlanmadı. 1933'te Almanya'yı terk etmek zorunda kaldı, önce
Paris’e, sonra Belçika'ya yerleşti, daha sonra. Princeton'daki
Institute for Advanced Study de ilk profesörlük kürsüsünü kabul etti
ve burada elektromıknatıslıkla çekimin bireşimi olan birlik kuramım
hazırlamaya çalıştı ama hiçbir zaman başaramadı.
Einstein hiçbir zaman
bilimsel araştırmacıların oluşturduğu toplumsal grubun gerçek bir
üyesi olmadı ve hiçbir zaman da bir fildişi kuleye çekilmedi. İsrail
devletinin varlığı. Sovyetler Birliği, nazizme karşı savaş ya da
nükleer silah yapımı gibi, çağının büyük sorunlarına ilişkin olarak
kamuoyu karşısında tutum almayı ödev bildi. 1939 da Roosevett'e
yollanan ve zincirleme tepkimeler üzerine bir araştırma programı
hazırlanmasını isteyen mektubu imzalamasına rağmen. Los Alamos ta
bombanın hazırlanmasına katılmadı 1945'te nükleer silahın
gerçekleştirilebileceği belli olduğunda, bunu kullanmaması için
Roosevelt’e yenden bir mektup bile yazdı. Mayıs 1946'da "atom
bilginleri uyanıklık komitesi" başkanı oldu. 1955'te ölünceye dek.
nükleer silahların yapılmasına etkin biçimde karşı çıktı.
VE SONRA IŞIK OLDU...
Einstein'ın evreni çok incelikli, ama artık normal sağduyunun erimi
dışında değil.
Einstein'ın evren anlayışımızı değiştirdiğini bilmeyen yok gibi.
Ölümünün ellinci yılına yaklaşırken bile, yüzünü çevreleyen beyaz,
karmakarışık saçları popüler bir simge, ismiyse "deha"
sözcüğüyle neredeyse eşanlamlı. Çağdaş kültür konusunda Time dergisi
gibi bir hakem, onu "Yüzyılın Adamı" ilan etmiş.
Einstein bir şey yaptı ve bu her şeyi değiştirdi; bu kadarı herkesin
kabul ettiği bir şey. Bu denli ünlü olmasına karşın, başardıklarının
birçok ayrıntısı bilinmez. Yaptığı tam olarak neydi? Haklı olduğunu
nereden biliyoruz? Bunu neden önemsemeliyiz?
Einstein'ın bazı bulguları, bilimsel olarak doğrulanma aşamasını
çoktan geçmiş durumda. 1905'te (Alman fizikçi Max Planck'ın ondan beş
yıl önce önerdiği gibi), görülebilen ışığı enerji paketçikleriyle
açıklama cesaretini gösterdi. Sonuç, "foton"du; ışığın dalgayla
açıklandığı ve evrensel kabul gören kuramlara karşı gelen cesur
parçacık! O zamandan bu yana Einstein'ın fotonunun, birçok pratik
uygulamada kullanılabileceği anlaşıldı. Elektromanyetik bilgi
nehirlerinin küçük damlacıklardan oluştuğu temeline dayanan televizyon
ve bilgisayarlarda olduğu gibi.
Aynı yıl, Einstein kütle ve enerji arasında E = mc2 ile
ifade ettiği derin ve beklenmedik bir ilişki keşfetti. Nükleer çağın
başlamasına yol açan da, bu formül.
Yine 1905'te Einstein görelilik konusu üzerinde çalışmaya başladı. En
azından popüler hayal gücü için kavranması olanaksız olduğu düşünülen
de, işte bu çalışması. Göreliliğin bu "kavranmazlık" namı, bir ölçüde
kaçınılmaz. Einstein önceliği her zaman matematiksel doğruluğa verip,
gözlemlenebilen sonuçlar konusunu daha sonraya bıraktı. Bu, o dönemin
deneysellik yönündeki eğiliminin tam tersi. Einstein'ın başarısı
filozof ve bilimcilerin, insanların evren kavramını etkileyen
kısıtlamaları görmesine, göreliliği sezgilere aykırı hale getiren
sınırlamaları anlamasına yardımcı oldu. Onun dünya betimlemesi hem
gördüklerimize, hem de gördüklerimizi nasıl yorumladığımızı
düşündüğümüze, yani sezgilerimize ters düşüyor.
|
 |
|
Ne var ki, Kopernik'in fikirleri de
sağduyuya, sezgisel olarak edinilen inançlara (örneğin, Güneş'in
Dünya çevresinde döndüğü) tersti. Bilimdeki devrimler çoğu kez
düşüncede de devrime yol açar; bunun sonunda önceki kavramlar
yersiz gibi görünürken yeni kavramlar, sezgisel olarak da açık
hale gelir. Dünyaya ilişkin düşünme biçimini değiştirmeyi
öğrendikçe, göreliliğin getirdiği |
farklılıklar da, Dünya'nın Güneş çevresinde dönmesi kadar anlaşılır
duruma gelir.
Özel göreliliği anlamaya başlamak için, Kopernikçi görüşün
kurucularından Galileo'nun düşünsel deneylerinden birini yapmak
yararlı olabilir: Bir nehir kıyısında durup, nehir boyunca sabit bir
hızla ilerleyen bir gemiyi gözlediğinizi düşünelim. Eğer biri, gemi
direğinin en tepesinden bir taş bırakırsa, taş nereye düşer? Direğin
dibine mi? Yoksa biraz ötesine mi?
Eski Aristoteles yanlıları ve çoğu kişi için sezgisel yanıt şudur:
biraz öteye. Galileo'nun yanıtıysa (doğru olarak) şudur: Direğin
dibine. Bu nasıl olabilir? Nedeni, geminin hareketi ve taşın
hareketinin beraberce tek bir hareket oluşturması. Direğin tepesindeki
bir gözlemciye göre, taşın hareketi gerçekten dikey bir düşüş
(Aristoteles fiziğinde "doğal durumuna dönmek isteyen bir taşın
yapacağı" hareket gibi) olarak görünebilir. Ancak kıyıda duran size
göre taş, dikey hareketi ne olursa olsun, gemiyle aynı hızda ve
doğrultuda yatay olarak hareket ediyor gibi görünecektir. Size göre,
gemi ve taş tek bir sistem gibi davranacaktır. Taşın dikey
hareketinden bağımsız olan bu ortak hareketin yatay bileşeni, zamanın
aynı anında direğin alt ucu ve taşı bir araya getirir.
Daha sonra Einstein yeni bir varsayım öne sürdü: Ya gemi direğinin
tepesinden düşen nesne, bir taş değil de bir ışık demetiyse? Ya ışık
demetinin hızı, düşen bir taştan farklı olarak, sabitse? Ya hızı her
koşulda (ona doğru yaklaşsanız da, ondan uzaklaşsanız da, o size
yaklaşsa da, sizden uzaklaşsa da) hep aynı kalırsa?
İskoçyalı fizikçi James Clerk Maxwell'in kırk yıl önce geliştirdiği
elektromanyetik kuramdan o yana geçerli olan, ışığın hızının sabit
olduğu düşüncesini benimseyen Einstein'ın büyük hedefinin bir bölümü
de, elektromanyetizmayı Galileo'nun öne sürdüğü görelilik kuramıyla
bağdaştırmaktı. 1905 Mayısında, yaşam boyu dostu olan Michele Besso
ile problemi tartıştığı bir gece, Einstein bunu nasıl
gerçekleştireceğini keşfetti.
|
 |
|
Ertesi sabah, Einstein Besso'yu "Teşekkürler. Problemi tümüyle
çözdüm" diyerek selamladı. Açıkladığına göre çözüm, zaman
kavramını yeniden belirlemede yatıyordu. Hız, her zaman uzaklığın
zamana bölümüdür. Işık konusundaysa, Einstein'ın önermesine göre
hız yalnızca saniyede 300.000 km olmakla kalmaz, her zaman
saniyede 300.000 km'dir: yani sabittir. Eşitliğin bir tarafında
hiç değişmeden karşımıza çıkar. Öteki tarafındaysa, değişken
durumuna düşmüş uzaklık ve zaman vardır; değerleri
düşünebileceğiniz her şekilde değişebilir. Yeter ki birbirlerine
bölümleri saniyede 300.000 km sonucunu versin. |
Uzaklığı değiştirirseniz, zamanı da değiştirmeniz gerekir.
Tekrar kıyıya gidip Galileo'nun gemisine bir göz atalım. Suda
hareketsiz durduğunu ve bir ışık demetinin, direğin tepesinden
tabanına gittiğini varsayın. Hem siz (kıyıda) hem de gemideki bir
gözlemci, ışık demetinin yolculuğunu tamamlaması için geçen zamanı
ölçüyorsunuz. Yolculuğun bir saniye aldığı konusunda da hemfikirsiniz.
Öyleyse, direğin boyunun 300.000 km olduğunda da hemfikirsiniz (çok
yüksek bir gemi olsa gerek!).
Öte yandan, eğer gemi, kıyıda duran size göre hareket ederse, gemideki
gözlemci, yine, ışığın dikey bir şekilde hareket ettiğini görür. Ancak
kıyıda duran sizin için koşullar tıpkı taşın düşme örneğindeki
gibidir: ışık demeti hareket ederken direğin tabanı da, direğin
tepesinin, ışığın harekete geçtiği andaki konumuna göre hareket
etmiştir. Bu nedenle ışığın kat ettiği uzaklık, geminin durağan olduğu
zamanki uzaklıktan daha büyüktür. Bu, 300.000 km olamaz; daha büyük
olmalıdır. Eşitliğin sol tarafındaki ışık hızı sabit olduğuna göre,
uzaklıktaki değişim, geçen zamanda da bir değişim olmasını gerektirir;
yani o da daha büyük olmalıdır.
Zaman ölçümleri için uygulanan matematiksel akıl yürütme biçimi,
uzunluk ölçümleri için de geçerli. Hareket halinde olan bir gemideki
bir çubuğun boyu, gemideki gözlemci tarafından bir metre olarak
ölçülmüşse, kıyıda duran sizin için daha kısa görünecek (çubuğun,
geminin hareket doğrultusunda olduğu ve geminin ışık hızına yakın bir
hızla hareket ettiği varsayılıyor). Bunun tersi de doğru. Galileo'nun
öğretisinde de olduğu gibi, ne geminin kıyı boyunca gittiğini, ne de
kıyının gemi yönünde hareket ettiğini söylemeyi gerektiren fiziksel
bir neden var. Bu nedenle, Einstein'ın gemisindeki gözlemci için
kıyıdaki saatler yavaş gibidir; ve kıyıda duran aynı boyutlardaki
çubuksa bir metreden daha kısadır.
Göreliliğin herhangi bir açıklamasında, bu noktada kaçınılmaz bir soru
ortaya çıkar: Kim haklı? Yanıtsa, "her ikisi", ya da daha doğrusu,
ölçümleri kimin yaptığına bağlı olarak, "ikisinden biri" şeklinde.
Tabii bu sefer başka sorular da akla geliyor: Gerçekte ne kadar zaman
geçti? Çubuğun uzunluğu gerçekte neydi? Yanıt: "Gerçekte" diye bir şey
yok! Einstein, mutlak zamanı "Yalnızca hayaletler tarafından
algılanan, ama her yerde algılanan, her zaman tek-biçim bir tik-tak
yoktur" diyerek açıklamıştı. Mutlak bir uzay da yok. Yalnızca
matematik ve onun bize mümkün kıldığı ölçümler var.
Ne var ki, bu matematik Einstein için tümüyle yeterli değildi. Bir
fiziksel sistemin (ör. Galileo'nun gemisinin) bir başka sisteme
(kıyıda duran size) göre matematiksel bir betimlemesini verebiliyordu;
ama, sistemlerden birinin (ya da her ikisinin) sabit hızla gitmesi
koşuluyla. Hızı artan bir sistemde -örneğin kütle çekimi etkisindeki
bir sistemde- ne oluyordu?
1907 Kasımına kadar, Einstein'ın bu soruyu yanıtlamaya nasıl
başlayacağı konusunda en ufak bir fikri yoktu. Bir gün, çalışma
sırasında, aklından çatıdan düşen bir adamın hayali geçti.
Çatıdan düşen bir adamın, en azından, yerçekimi etkisinde olduğu
kesindi. Başka ne olabilirdi? Galileo'nun gemisindeki gözlemcinin,
geminin kıyıdan değil de kıyının gemiden uzaklaştığını düşündüğü gibi,
çatıdan düşen adam da kendisinin durağan, evrenin geriye kalanının da
hareket ettiğini düşünebilirdi. Einstein, bu durumda, çatı adamdan
uzaklaşırken ve zemin kendisine doğru yaklaşırken, adamın,
yerçekiminin hiçbir etkisini hissetmeyeceğini düşündü.
Öyleyse adam yerçekimi etkisini ne zaman hisseder? Yanıtın, serbestçe
düşerken değil, çatıda dururken olduğu kesin. Vücudunun ağırlığı,
ayaklarının altındaki çatının yerçekimi alanı etkisine karşı
direncidir: yerçekimi onu yere doğru bastıran bir su akımı gibi etki
yapmaktadır.
Durumu daha anlaşılır yapmak için Einstein, dev bir vincin ivmeli bir
hareketle yukarı doğru çektiği penceresiz bir asansör içindeki bir
adamın durumunu ele aldı. Vinç asansörü yukarı çekerken, içindeki adam
kendinin tabana doğru itildiğini hissedecektir. Eğer asansörün ivmesi,
Dünya yüzeyindeki yerçekimi ivmesine (saniyede yaklaşık 9.76 metre)
sayısal olarak eşit olursa, asansördeki adam yerçekimini mi, yoksa
vincin yol açtığı ivmeyi mi hissettiğini bilemezdi; bir başka deyişle
asansörün Dünya yüzeyinde hareketsiz mi durduğunu, yoksa uzayda
hızlanarak hareket mi ettiğini...
Galileo'nun döneminden beri fizikçiler, kütle çekiminin bir kütle
üzerindeki etkisinin, eylemsizliğin (inertia) etkisine eşit olduğunu
bildikleri halde, bunun bir rastlantı olduğunu düşünmüşlerdi.
Einstein'ın düşünsel deneyi bunun rastlantı olmadığını gösterdi.
Einstein, daha sonra, asansörden bir ışık demetinin geçtiğini varsaydı
(bir duvardan dik olarak girip karşı duvardan çıkan bir demet). Vinç
asansörü yukarıya doğru çekerken, Einstein ışığın girdiği yükseklikle
çıktığı yüksekliğin farklı olacağını düşündü. Öyleyse ışık doğrusal
olarak hareket ettiği halde, hızlanan bir asansörden geçerken bükülmüş
görülmeliydi.
Şimdi de asansörün hareket etmediğini ve yerde durduğunu varsayalım.
Bu koşul, yukarıda varsayılan koşullara denk olduğuna göre Einstein
şöyle düşündü: Asansörden geçen ışık aynı etkiye maruz kalmaz mı?
Yerçekimi kuvveti ışığı bükmez mi?
Gökbilimci Cari Sagan'ın ünlü bir gözlemi vardır: "Olağanüstü
iddialar, olağanüstü kanıtlar gerektirir." Einstein'ın kuramlarıysa,
şimdiye kadar yapılmış en olağanüstü iddialar arasında. Kuramları
kanıtlamadaki sorun, yalnızca kuramsal öngörülerin sezgilere ters
düşmesi değil, bunların bilinen gözlem araçlarıyla ölçülemeyecek kadar
erişilmez olmalarıydı. Bu öngörüler, var olan kuramların
öngörülerinden farkı, ancak çok uç koşullarda görülebiliyordu.
Einstein'ın yazdığına göre, klasik Galileo fiziğinin görelilik
denklemleri, "gök cisimlerinin gerçek hareketlerini, harika
denilebilecek incelikli ayrıntılarla verir" -yeter ki gözlenen cismin
hareket hızı, ışık hızına fazlaca yakın olmasın. Newton fiziğinin,
kütle çekimini ifade eden denklemleri de aynı şekilde, çok iyi
sonuçlar verir -yeter ki gözlenen nesne, büyük bir çekim alanının
etkisiyle başetmeye çalışıyor olmasın.
Göreliliği sınamanın güçlüğünü anlamak için, bütün dünyanın dikkatini
Einstein'ın kuramlarına odaklayan bazı deneyleri ele alalım. İngiliz
fizikçi Sir Arthur Eddington, 1919 Kasımında, o yıl 29 Mayıs'ta
gerçekleşen tam Güneş tutulmasını gözlemek için yapmış olduğu iki
araştırma gezisinin sonuçlarını açıkladı. Einstein'a göre, Güneş'in
güçlü çekim kuvveti, yakınından geçen yıldız ışıklarını saptırmalıdır.
Eğer bunun nedeni yalnızca kütle çekimi olsaydı, Newton da bunu kabul
edebilirdi. Ancak Einstein'ın, uzayın bükülmesi varsayımını da dikkate
alan hesaplamaları, Newton'ununkinin iki katı bir sapma
gerektiriyordu. Sir Arthur'un yaptığı açıklama, kazananın Einstein
olduğunun da ilanıydı, (işin ilginç bir yanı, Eddington'un, bu
araştırmayı Einstein'ın yanıldığını göstermek için yapmış olması ve
sonuçları alınca da bükülmenin, onun öngördüğü kadar olduğunu
Einstein'a telgrafla bildirmesidir -ç.n.) Ertesi gün çıkan London
Times bunu "Bilimde Devrim" olarak ilan ederken, New York Times ise
''Gökyüzündeki Bütün Işıklar Çarpıkmış: Güneş Tutulması Gözlemlerinin
Sonuçları Bilim Adamlarını Şaşırttı!" diyordu.
Sir Arthur'un ileri sürdüğü kesinliğe (ve bu türden manşetlerle onları
izleyen yayın seline) karşın, 1919 tutulmasında yıldız ışınlarının
bükülmesini ölçmenin zorlukları, hata payının yüzde 20'den az
olamayacağı demekti. Tabii bu da sonucu kesin olarak nitelemek için
yeterli değildi. Bu nedenle Einstein öngörülerinin etkilerini giderek
daha büyük hassasiyetle gözlemek için yapılan tam Güneş tutulması
gezileri, bilimin rutin bir parçası haline geldi: 1922 ile 1973
arasında araştırmacılar dokuz gezi örgütlediler. Teknoloji ilerledikçe
hata payları küçüldü ve Einstein'ın öngörüleri de genelde doğruluğunu
korudu. Sonra, 1960'ların sonu ve 1970'li yılların başında tutulma
gözlemleri, yerlerini Einstein'ın öngöremeyeceği çok daha kesin
sonuçlu bir teste bıraktı: kuasarlardan gelip Dünya'ya giderken
Güneş'in yakınından geçen radyo dalgaları üzerinde, Güneş'in etkisinin
ölçülmesi. (Radyo-gökbilim, Einstein'ın yaşamının ancak son on-yılında
gelişti. Evrenin derinliklerinden gelen radyo dalgalarının kaynağı
olan kuasarlarsa, onun ölümünden ancak on yıl sonra keşfedildi.) 1977
yılına gelindiğinde gökbilimciler, Einstein'ın yüzde 1,5'luk bir hata
payıyla doğru olduğu sonucuna varmışlardı.
Einstein'ın öngörüleri için yapılan başka testler de benzer bir yol
izledi: önce yaklaştırımlar, zamanla teknolojik ilerleme ve sonunda
yeni ve daha duyarlı testler. Evrende yeni pencereler açmak için, uzay
çağı ve bilgisayar teknolojisinin işbirliğinden yararlanıldı; genel
görelilik kuramını test etmek için ideal laboratuvarlar olarak işlev
gören birçok olağanüstü olay bulgulandı. Einstein'ın kuramı her
testten başarıyla geçmekle kalmadı, bunların sonucunda uç kozmik
koşulları araştırmada rutin bir araç haline geldi. Karadelikler,
kozmik mikrodalga fon ışınımı, nötron yıldızları, kütle çekim
mercekleri, kütle çekim dalgaları, genel görelilik olmadan bir anlam
taşımayacak olgulardan bazıları.
Ama bütün bunlar anlamlı. Kozmolojinin büyük patlama ve öteki gizemli
konularının hem deneysel testlere, hem de popüler tartışmalara açık
olması, bir ölçüde, genel göreliliğin sezgisel kavramlarının bir
sonucu. Bu kavramlar, hayal gücünü hâlâ şaşırtsa bile, artık ona karşı
gelmiyor.
Ancak özel görelilik, hayal gücüne karşı gelmeyi sürdürüyor. Einstein,
mutlak zaman kavramının "bilinç altına demirlenmiş" olduğunu yazmıştı.
1930'larda kararsız elementer parçacıkların ölçülen ömürlerinin,
parçacıkların ışık hızına yaklaşmasıyla arttığı ortaya çıkınca, "zaman
genişlemesi" de ilk kez doğrulanmış oldu. 1971'de iki fizikçi,
dört atom saatini Dünya çevresinde uçuşa göndererek, saatlerin tam da
özel göreliliğin öngördüğü kadar ileri gittiğini ya da geri kaldığını
saptadılar. Günümüzde, nano-saniye ölçeğindeki bu tür son derece küçük
etkiler, Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) uydularını yörüngelerinde
tutmada önemli rol oynarlar. (Yalnızca özel göreliliğin değil, genel
göreliliğin etkileri de GSP'ler için can alıcı önem taşır). Yine de
zaman genişlemesinin birçok kişi için anlamsız olduğunu söylemekte
sakınca yok.
Günümüzde özel göreliliğin anlamı hakkında genel bir anlayış var
olmuşsa, bu da ancak "her şey görelidir" şeklinde özetlenebilir. Bu
yazıda anlatılanlar, basitleştirilmiş olsalar da, bu sonucu haklı
kılıyorlar. Ancak, bilim tarihçisi Gerald Holton'un da dediği gibi,
"fizikçiler şunun farkında ki, tüm bu büyük değişimler bütünü, bir
yandan da 'bazı şeyler değişmezdir' gibi zıt bir unsuru da içinde
barındırıyor." Aslında herkesin Relativitatstheorie (Görelilik Kuramı)
dediği şey, Einstein'ın önceleri Invarianttentheorie (Değişmezlik
Kuramı) demeyi yeğlediği şeydi -en azından ona "Görelilik Kuramı"
demediği dönemde.
"Einstein Devrimi"nin can alıcı noktası gerçekte ne kadar zaman
geçtiği, bir çubuğun uzunluğunun gerçekte ne olduğu gibi soruları
yanıtlamakta değil, evrenin gerçekte nasıl işlediğini bilmekte yatar.
Zamanın genişlemesi durumunda olduğu gibi, onu anlamıyorsak bile,
kullanmayı öğrendik. Ve bu, Einstein’ın evrenindeki bir yüzyıla yakın
bir süre sonra, en azından bir başlangıç.
Panek, R. "And Then There Was Light" Natural History, Kasım
2002
Çeviri: Nermin Arık
Bilim ve Teknik Dergisi Mart 2003 Sayı: 424
Büyük Larousse