İzafiyet Teorisini Anlamak 1. Bölüm
#bilim #haber #fizik #uzay #bilgi
Ne cüret” diye aklınızdan geçirmeyin lütfen. Eğer sabırla ve dikkatle okursanız size göreliliği (izafiyet ya da relativite) oldukça basit bir şekilde anlatacağım ve belki biraz iddialı olacak ama siz de -belki de ilk kez- göreliliği kabaca anlayacaksınız? Takriben üç ya da dört yazıdan oluşmasını öngördüğümüz yazı dizisinin sonunda Newton’un başlatıp Einstein’ın noktaladığı Görelilik Teorisini genel hatları ile anlamış olacaksınız. Başlayalım o zaman!
Bilimde bazı eşikler vardır, o eşiklere ulaşılmadan bazı sorunları anlamak ve çözmek imkansızdır ancak bir kez o eşik aşılıp sorunun ne olduğu anlaşıldıktan sonra problem ne kadar zor olursa olsun hiç önemli değildir. Çünkü artık çözüme ulaşılmış ve sorun anlaşılmıştır. Ateş yakmak, elbise dikmek, tekerleği bulmak… Aman canım bunlarda ne var diyebilirsiniz. Ama lütfen bir anlığına gözlerinizi kapatın ve şunu düşünün: “Ateş yok!” Ateş denen şeyle hiç karşılaşmadınız, ne olduğu ile hiç bir fikriniz bile yok, sonra bir gün ormanda gezerken bir yıldırım düştü, bir ağaç alev aldı ve karşınızda “Ateş”. Peki bu ateşi bir daha nasıl yakarsınız. “Çakmakla” diyen arkadaşım, lütfen sınıfı terk et. Ne korkunç değil mi, bu bilgiye sahip değilsiniz ve bu yüzden ateşi yakamıyorsunuz ama bir gün “saphiens”in biri geliyor, iki taşa vuruyor ve ateşi yakıyor. Evet artık ateşin nasıl yakıldığı bilgisine sahibiz. Ne kadar da kolaymış(!)
Bu analojiyi neden yaptık? Bugün ateş yakmak dünyanın en kolay işidir, ateşin nasıl yakılabileceğine dair onlarca fikir bile sayabilirsiniz. Çünkü artık o eşik aşıldı. Bir eşiği aştıktan sonra arkanıza dönüp baktığınızda aslında çok da zor olmadığını düşünürsünüz, sadece zamanınızı almıştır. İşte insanlık, Newton’a kadar Dünya‘nın ve hatta evrenin işleyiş mekanizmasını her anlamıyla çözdüğünü zannediyordu. Geri kalanlar sadece teferruattan ibaretti, ne de olsa Tanrı “Dünya’yı evrenin merkezine koymuştu ve her şey Dünya’nın etrafında dönüyordu, evren statikti, Galileo da çatlağın tekiydi.”
Sir Isaac Newton
Sonra Newton isimli dahi bir münzevi elindeki elma ile ortaya çıktı, yer çekimi denilen tuhaf gerçekliği açıkladı, Güneş sistemindeki gezegenlerin hareketinin düzenini açıklayan matematiksel bir formül ortaya koydu, ardından “Philosophia Naturalis Principia Mathematica” adlı çılgın eseriyle sahneleri ateşe verdi. Newton “Yer Çekimi”ni bulmadı, yer çekiminin ne olduğunu ilk kez mantıklı ve sistematik bir şekilde açıklayan kişi oldu. Tabi bu açıklama dönemin Cennet-Cehennem bakanlığı olan kiliseyi gerçekten rahatsız etti, zira bu genç adam evrenin merkezinde Dünya’nın olmadığını ve hatta Dünya’nın sıradan bir gök cismi olduğunu matematiksel olarak ortaya koydu. Matematiğe kim karşı koyabilir ki!
Gök İtimi Değil, Yer Çekimi
Peki Newton’a göre yer çekimi neydi? Newton, kafasına düşen elma ile şunu idrak etti, düşme dediğimiz eylem aslında bir cismin, kendinden çok daha büyük bir cisme çekilme etkisi idi. Bu durumda şunu sorabilirsiniz, neden 70 kiloluk Alican, bizim apartmana doğru değil de Dünya’ya doğru çekiliyor? Aslında cevap belli, çünkü Dünya öylesine büyük ki apartmanın çekim gücü Dünya’nın çekim gücünün yanında etkisiz kalıyor. Nasıl yani, apartman bizi çekiyor mu? Evet, ama o konuya biraz daha var, anlatacağım ve anlayacaksınız. Evet, Newton bir şekilde bu tuhaf mekanizmayı, yani büyük bir kütlenin küçük bir kütleyi çektiğini ve bu sebeple Güneş sistemindeki gezegen ve cisimlerin sürekli Güneş’in etrafında döndüğünü, çünkü Güneş sisteminde kütlesi en büyük cismin Güneş olduğunu anlamıştı. Bu anlayış ve farkındalık artık insanlığın en önemli sorunlarından birini çözmüştü. Yani artık sorun yoktu. Eğer televizyonunuz ya da bilgisayarınız düzenli bir şekilde çalışıyorsa sizin için bir sorun yoktur. Doğal olarak bir problem aramanın da anlamı yoktur çünkü cihazlarınız doğru bir şekilde çalışıyordur. Ya da siz öyle zannediyorsunuzdur…
İki Büyük Sorun
Newton’un iki sorunu vardı. Bu iki mesele de onu gerçekten çok rahatsız ediyordu ve hayatının sonuna kadar da bu iki probleme bir çözüm bulamayacaktı, zavallı Newton! İlk sorunu şuydu: Büyük kütleli cisimlerin daha küçük kütleli cisimleri kendine çektiğini biliyordu ama bunun nasıl olduğunu bir türlü anlayamıyordu. Kütle çekimi eylemine giren iki cisim arasındaki etkileşimin bağı neydi, bu nasıl oluyordu? Sanki iki cisim arasında görünmez bir halat var ve bu yüzden Dünya ya da Jüpiter Güneş’in etrafında dönüyordu. Lakin ortada bir halat ya da bağ yoktu ve bu bağın mutlaka bir açıklaması olmalıydı. Gerçi bir çok kişi bu sorunun cevabını önemsemiyordu, nasıl olsa dönüyordu işte. Ama Newton gibi bir dahi için böyle bir sorunun cevapsız kalması onun için gerçek bir ızdırap idi. Ama daha büyük bir sorun vardı. ikinci sorun ilkine göre daha büyük bir dert idi çünkü Newton’un “Yer Çekimi”ni açıklamak için kullandığı formülü tehdit eden türden bir sorunu bu. Newton, formülünü bilim camiasıyla paylaştığında gezegenlerin Güneş çevresindeki eksenleri, hareket ve devinim süreleri çok iyi ve anlaşılır bir şekilde anlamlı hale gelmişti. Bu formül sayesinde herhangi bir gök cismi ne sürede Güneş’in etrafında dolanır, ne zaman Güneş’e en yakın konuma gelir, ne zaman Güneş’ten en uzak konumda bulunur bunların tamamı hesaplanabiliyordu. Ancak küçük ve sinir bozucu bir gezegen bir türlü formülün kurallarına uymuyordu.
Merkür ve Güneş Sistemindeki Kayıp Gezegen
Evet, o sorunlu gezegenimiz Merkür. Merkür sürekli gecikiyordu, devamlı derse geç kalan haylaz bir öğrenci gibi Güneş’in etrafında tamamlaması gereken hareketi, sürekli olarak, olması gerekenden daha geç tamamlıyordu ve küçük bir sapma yaşanıyordu. Formül tamam, her şey tamam, her gezegen bu kurala uyuyor ama Merkür bir türlü uymuyordu işte, neden ya da nasıl olduğunu bir türlü anlayamıyordu Newton, zaten kimse anlayamıyordu. Anlayamacaktı da… İşte tam o sırada akıllara şöyle bir çözüm yolu geldi ve bilim camiası birden çok heyecanlandı. Belki de Güneş sisteminde bugüne kadar tespit edilemeyen ve Merkür’e yakın bir bölgede başka bir gezegen daha vardı ve kayıp gezegenin kütlesi Merkür’ü etkilediği için Merkür’ün Güneş etrafındaki hareketinde gecikme ve sapma yaşanıyordu. Ama faydasız… Böyle bir gezegen çok aransa da bulunamadı çünkü yoktu. Bunun bir anlamı olabilirdi: “Formülde eksik bir şeyler var.” Merkür’ün gecikme payı çok fazla değildi aslında ama yine de bu durum Merkür’ün geciktiği ve formüle tam olarak uymadığı gerçeğini değiştirmiyordu. Ancak Newton formülleri geri kalan alanlarda ve sahalarda oldukça güzel ve başarılı bir şekilde çalışıyordu. Hatta kusursuzdu. Bu kadar başarılı bir formülden şüphe etmenin ve kurcalamanın bir anlamı yoktu. Bu sebeple insanlık bu cehalet ile yaşamayı kabul etti ve “Aman canıııım, Merkür de azcık gecikiversin nooolmuş yani” dedi.
Mekanın Sahibi Geldi
Sir Isaac Newton 31 Mart 1727 yılında Londra, Kensington’da gözlerini dünyaya yumdu, insanlık Merkür’ün gecikmesini ve iki cisim arasındaki görünmez bağın ne olduğu sorularını umursamadı ve hiçbir şey olmamış gibi yaşamaya öylece devam etti. “Ölenle ölünmüyor” ne de olsa. Cevapsız sorular anlamsızlaştı ve bir kenarda kalakaldı. Sonra bir gün elinde çakmakla ateş yakmayı bilen, İsviçre’de Bern Patent ofisinde çalışan genç bir dahi ortaya çıktı. İnsanlık tarihinin en garip, en bilinmedik sorusunun cevabını ortaya koydu. Birileri nihayet Merkür’e haddini bildirecek ve Newton’un hayır duasını alacaktı. Bu birisi elbette Albert Einstein idi. Devam edecek…
Yazar: Sinan YAVUZ
