E = mc2 ya da...
ERHAN EMİRHAN
İÜ FİZİK KULUBÜ BAŞKANI
2005 yılı UNESCO tarafından fizik; ve 19 Ocak 2005 de Almanya'da resmen Einstein yılı ilan edildi. Doğa bilimlerinin giderek önemini 'yitirdiği' dünyamızda bu türlü gelişmelerin derinliğinin ve amacının olup olmadığı sorusuna verilecek cevap asıl can alıcı noktayı belirliyor. Akla gelen ilk fizikçinin Einstein olması, ortaya attığı görüşlerinin herkesi ilgilendirmesi olmuştur. 1905 yılında Özel Görelilik Kuramını ortaya attığında bu, o günlerin en önemli gündem maddesi olmuştu.Neredeyse tüm öğrenciler ve hatta en önemlisi halk kendi aralarında klasik fiziğin yetersizliğini sade ve dahiyane matematiksel formüllerle gözler önüne koyan teoriyi konuşuyordu. Albert Einstein isminin akıllarda kalmasını sağlayan en önemli iki buluş Özel Görelilik Teorisi(1905) ve Genel Görelilik teorisi(1915) olmuştur. Ama bu buluşlar sadece bir bilim çevresinde kapatılmadığı sürece nüfuzunu hissettirecektir
Gençliği
Babası tipik bir Avrupa Yahudisi tüccar olan Albert Einstein 1879 yılında Almanya'nın Ulm kentinde doğdu. Küçük yaşlardan itibaren annesinin isteğiyle keman dersleri almaya başladı. Böylece ileride keman konusunda kendinden söz ettirir bir yere gelecekti. Einstein'in çocukluğunda edindiği en önemli iki bilimsel izlenim pusulanın kararlı yönelimi ve Öklid geometrisindeki Pisagor teoreminin keşfidir. Ortaöğrenimi için Münih'te Luitpold Gymnasium'una yazıldı ancak buradaki okuldan duyduğu rahatsızlık onun öğretmenlerini birer 'çavuş' gibi görmesine ve okuldan ayrılmasına neden oldu. Bu arada özellikle pisagor teoremi üzerine yaptığı çalışmalarda birçok şey öğreniyordu ve sonunda okul müdüründen, mezun olmadan üniversiteye girebilme yeterliğini gösterir bir belge almıştı. Bir yazısında, 12 yaşında pisagor teoreminin kendisini nasıl etkilediğini ve daha sonraları temellerini bu teoremle attığı, matematiksel gerçeklerle olguların incelenmesi sonucu ortaya çıkan fiziksel gerçekler arasındaki bağlantıyı sezme yetisini nasıl kazandığı anlatır. Einstein Gymnasium'dan ayrıldıktan sonra İtalya'ya ailesinin yanına gitti ve ilk işi Alman vatandaşlığından ayrılmak oldu ve ancak yirmi bir yaşında İsviçre vatandaşlığını seçti. 1895 yılında Zürich'teki İsviçre Federal Politeknik Okuluna yazıldı. 1905 yılına kadar geçen süreyi ise 'zamanının' fizik yasalarındaki eksiklikleri fark ederek, bilimsel bir devrim yapmaya hazırlanan bir patent memuru olarak geçirdi.
İlk makale
Einstein'in 1905 yılındaki makalesi(Annalen der Physik-Hareket eden maddelerin elektrodinamiği üzerine-) ünlü enerji-madde denklemi ile anılır ancak bu makalede E=mc2 ifadesi yer almaz! Makalenin aslı elektrik ve magnetizmanın birleştirilmesi temeline dayanır. Maxwell'in daha önceden haber verdiği bu birliktelik ve özellikle Alman fizikçi Walter Kaufmann'ın katkılarıyla bu ilk makaleden, hareket halindeki bir maddenin kütlesi, durgun kütlesine göre daha fazladır sonucu çıkar. Yazı öncelikle zamanın göreliliğinin analizi ile başlar. Kısaca söylemek gerekirse, birbirine göre sabit hızlarda hareket eden veya durağan olan referans sistemleri için zaman belirlenen bir aralıkta farklıdır. Einstein'in ortaya koyduğu bu yorum sonrasında çok büyük tartışmalara yol açtı. Bu konuda Ernst Mach'ın (düşüncelerinin temelini öznel idealizmden - basit bir örnek olarak zamanın, aklın bir ürünü olduğunu savunan düşünce tarzı - alan pozitivizmin en önde gelen savunucusu) görüşlerini benimseyenlerin ve olayları bencilleştirmeye, tekbencileştirmeye çalışanların çabaları göz ardı edilemez. Görelilik yazılarında Einstein'ın bu pozitivist akımdan etkilendiği görülebilir ancak, bu gerçeği sonraları felsefi bir yanlış olarak nitelendirmesi ve de düşüncelerinin bilimsel bir devrim niteliğindeki özünün gücü, saptırmaları başarıyla karşılar. Özel görelilik ışığın boşluktaki hızının gözlemciye göre değişmediğini kabul ederek tamamen determinist ve kütle-enerji bağdaştırmasıyla da diyalektik materyalizmin destekçisi görülür. Ancak bu cümlelerin altındaki derin felsefe ve tartışmalar bu satırlarda bırakılamayacak kadar önemlidir.
Genel Görelilik
Atomaltı parçacıkları için alınabilecek mesafeler çok küçük olduğundan bir ivmelenme söz konusu edilmeyecektir ve özel görelilik yeterli olacaktır. Ancak özellikle yıldızların hareketleri ve astronomik olaylar için sabit bir hareket söz konusu değildir. Einstein Genel Görelilikte büyük kütle çekimini ele aldı ve ışığın da bu kütle çekiminden etkileneceğini dolayısıyla doğrultusundan sapma olacağını öngördü!! Bu yalnız Newton fiziğine değil Öklid geometrisine karşı da bir meydan okumaydı. Öklid geometrisinde olduğu gibi uzay boş olamazdı ve uzayın geometrisi kendisini oluşturan madde ile belirlenirdi; gerçek evren dümdüz düzlemlerden, kürelerden oluşmuş değil içinde düzensizlikleri barındıran maddesel bir ortamdı.
Einstein'in yaşadığı sürece yaptıkları bu iki makaleyle tabii ki sınırlı değildi. Kuantum mekaniğinin doğuşu, radyoaktivitenin gelişmesi, atom ve molekül fiziğinin netleşmesi, astronominin öneminin artması, teknolojik alanda gelişmelerin hızlanması vs., çağdaşlarının büyük katkısı ile birlikte Einstein'in çaktığı kıvılcımla başlamıştır. Max Planck ile kuantum mekaniğinin doğuşundaki rolü büyük olan Einstein daha sonraları 'belirsizlik ilkesini' içine sindirememiştir ve yaşamının sonuna dek(1955) karşı çıkmıştır.
Einstein'in bahsini edebildiğimiz 1915 yılına dek (bilim felsefesi alanındaki katkılarını ihmal ederek) klasik fiziği ve öklid geometrisini aşan düşünceleri tam bir devrim niteliğindedir. Yaşamının sonuna kadar yaptıkları ise ilham verici bir araştırma alanı olarak henüz tanışmayanları bekliyor.
(
geocities.com/ibfidaner/evrgen/arsiv) (
geocities.com/ibfidaner/evrgen) (
geocities.com/ibfidaner)