17 Eylül 2011 Cumartesi

Einstein: Işığa Doğru...

E eşittir m c kare denklemini düşündüğümüzde einstein aklımıza hep kırışık yüzlü bir ihtiyar olarak gelir. Ama e eşit m c kare nin einstein in yaşlılığı ile bir ilgisi yoktur. Genç enerji dolu ve dinamik bir Einstein’ın ürünüdür. Enerji,ışık ve enerji arasındaki bağı anlatan, dünya nın en ünlü denklemi, e eşittir m c kare nin hikayesi Einstein’den çok daha önce enerjinin e sinin keşfedilmesiyle başlar. 19 yy ın başlarında bilim insanları çalışmalarında enerji kavramını kullanmıyorlardı. Tek başına güçleri veya kuvvetleri temel alıyorlardı. Bunlar birbirinden ayrı bağımsız şeylerdi: rüzgarın gücü, kapanan kapının kuvveti... Bütün bu kuvvetlerin altında yatan hepsini birleştiren bir enerji olduğu fikri Michael faraday buldu. Cisimleri harekete geçiren enerji ve onları oluşturan fiziksel madde yani kütle, bütün 19 yy bilim bu 2 muazzam temel üzerinde duruyordu. Fakat biri için geçerli olan kanunlar diğeri için kesinlikle geçerli değillerdi.
Mektuplarından anlaşılan o ki daha 16 yaşındda kafasının ışığın doğasına takmıştı. Konuşabildiği herkese dostlarına meslektaşlarına hatta evleneceği kız arkadaşı Mileva ya bile aynı şeyi soruyordu. Işık nedir? Bir ışık demetinin üstüne binsem ne görürdüm? Sizce ne görürdük? Birlikte ışık demetini yakalayacak kadar hızlansak hızlansak ve hızlansak, ne görürdük?
İşte bu sorular ile einstein ın durmaksızın ışığın üstüne gitmesi bilim dünyasında devrime yol açacaktı. Işıkla evreni yeniden keşfedecek, enerji ve kütleyi birleştirecek gizli bir yol bulacaktı. E eşittir m c kare, ışık saniyede 300 bin km gibi inanılmaz bir hıza sahiptir. O yüzden c ile ifade edilir. Latince hız anlamına gelen celeritas kelimesinin baş harfiyle gösterilir.
19 yy da ışığın hızı hesaplanmadan çok önce kimse ışığın aslında ne olduğunu bilmiyorken daha önce bahsettiğim Faraday, bilgiye dayalı bir tahminde bulunmak istedi. Keşfettiği elektromanyetizmanın yani bir bakıma enerjinin keşfinden daha ileri bir görüş öne sürdü. Işıktan görünmez çizgiler yayılıyor olabileceğini açıkladığında 15 yıl boyunca kimseyi ikna edemedi. Çünkü teorisini destekleyebilecek ileri matematik bilgisinden yoksundu. Sonunda biri imdadına yetişti. Maxbell in faradya yolladığı mektupta  onun görüşüne inandığını ve bunu kanıtlayabilecek ileri matematik bilgisine de sahipti. Maxbell yaptığı çalışmayı faraday a açıklarken bulduğu bir noktayı söylemeden duramadı. Hesaplarda çok ilgi çekici bir durum vardı. Elektrik manyetizmayı, manyetizma elektiriği üretiyordu. Ve bu herkes tarafından kabul edilen bir doğruydu. Ancak bu sadece belli bir hızda gerçekleşiyordu: saniyede 300 bin km yani ışık hızı… Baştan beri faraday haklıydı, ışık bir elektromanyetik dalgaydı.

Tekrar einstein ın kendine sorduğu soruya geliyorduk: bir ışık demetinin üstüne binsem ne görürdüm? Şimdi düşünelim: hareketsiz durduğumuzda ve yüzümüze ayna tuttuğumuzda ışık yüzümden aynaya gidiyor ve yüzümüzü görüyoruz. Ama ya aynayla birlite ışık hızında gitsek ne olur? Yani yüzümüzden yansıyan ışığın aynı hızında... Işık aynaya ulaşamaz ve görünmez olurduk! İşte o andan itibaren ışığın diğer dalga türlerinden çok çok farklı olduğunu anlamaya başlamıştı. Einstein ışığı ünv de ve başka yerlerde araştırıyordu. İsviçre patent enstitüsünde ki işi kabul etti. "ben tanrı'nın dünya yı nasıl yarattığını öğrenmek istiyorum gerisi benim için ayrıntı"... diyordu.
Einstein ve Betsso ışığın değişik mesafelerdeki saatlerden kendilerine ne kadar zamanda ulaşabilecekleri konusunda uğraşırken einstein ın aklına muhteşem bir şey geldi. Einstein ın yaptığı problemi tersine çevirmekti. Düşündüğü şey ışık hızının sabit olduğunu kabul edip zamanın yavaşlaması idi. Yani ışık hızı yavaşladığında zamanda yavaşlayacaktı. İşte bu dünya ya bakış açımızı tamamen değiştirdi. 1905 yılı einstein ve fizik için mucizevi bir yıldı. Atomun gerçek boyutunu bulma üzerine yazdığı ilk makalesiyle başladı. 2 ay sonra ışığın doğası ile ilgili makalesi yayımlandı (bu makale ona nobel’i getirecekti). Sadece 1 ay sonra ise yayımladığı 3. makale ise ısıtılan moleküllerin hareketi ile ilgiliydi ve böylece gerçekten atomun olup olmadığı trtışmasnı bitirdi. 4. makalesi yılın ilk yarısının sonunda yayımlandı. Bu makalede ışık zaman ve mekanla ilgili teorisini anlatıyordu (bu Özel Görelilik kuramıydı). Dünya ya bakışımız değişmişti artık…
Ne zaman ne de mekan einstein ın dünyasında değişmeyen tek sabit artık ışıktı. Ve sonunda 3 sayfada basit bir şekilde ışık enerji ve kütle arasındaki bağlantıyı açıklamayı başarmıştı. e eşittir m c kare… Işığa doğru 10 yıllık bir yolculuğun doruğuna varmıştı artık. 4 yıllık bekleyişten sonra zürich üniversites,ne fizik profesörü olaark atandı. Ondan sonra hızla yükseldi. Berlinde fizik proferörü oldu. Dünya çapında ünlendi. Ve herkesin tanıdığı bir bilim insanı haline geldi.

Kaynakça: Einstein'ın Büyük Fikri, NTV Belgesel

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder