Einstein'ın dehası

|

Einstein A Einstein

Cemsİnan Deliduman*

Doğum ve okul yaŞamı
Albert Einstein 14 Mart 1879 tarihinde Almanya'nın Ulm şehrinde dünyaya geldi. Babası elektrik mühendisi Hermann Einstein ve annesi Pauline Einstein'dır. Einstein, ilköğretim eğitimini babasının işi gereği 1880 yılında taşındıkları Münih'te aldı. Oldukça meraklı bir çocuktu. Birgün babası ona bir pusula gösterdi. Hiçbir şeye temas etmeyen pusula iğnesinin gizemli bir etki tarafından hareket ettirilmesi küçük Albert'ı büyülemişti. Einstein'ın matematiğe olan yeteneği de daha o yaşlarda kendini belli etmeye başlamıştı. 10 yaşındayken, Polonyalı yoksul bir tıp öğrencisi olan Max Talmud, Einstein ailesini ziyaret etmeye başladı. Talmud ailenin küçük çocuğuna 5 yıl boyunca bilim, matematik ve felsefe konulu kitaplar getirdi. Einstein özellikle Öklid'in 'Öğeler' kitabını çok sevmişti. Einstein'ın bu çocukluk biyografisi pek bir olağanüstülük içermemekte. Mühendis bir babanın oğlu olarak bilim ve matematikle küçük yaşlarda tanışması oldukça doğal.
Yaşıtlarına göre bir farklılık göstermesi 15 yaşına doğrudur. Babasının işi dolayısıyla Einstein ailesi 1894 yılında İtalya'nın Pavia şehrine taşındılar. Einstein, okulunu bitirmesi için Münih'te bırakılmıştı. Babası onun da mühendis olmasını istiyordu, ancak Einstein ‘Alman disipliniyle’ eğitim verilen okulunda ‘yaratıcı düşünceyi’ yok ettikleri gerekçesiyle öğretmenleriyle tartıştı ve okulu yarım bırakarak ailesinin yanına Pavia'ya geldi. Burada, henüz 15 yaşındayken ilk makalesini yazdı: “Manyetik alan içinde Eter'in durumu üzerine bir araştırma”. Bu kısa makaleyi yazdığı sırada, 11 yıl kadar kısa bir zaman sonra bütün eter kuramını fizik biliminden sileceğini tabi ki bilemezdi. 1895 yazında Einstein Zürih'teki İsviçre Federal Politeknik (ETH) okulunun giriş sınavlarına girdi. Birçok konuda başarısız oldu, fizik ve matematik hariç. Politeknik okulu müdürünün tavsiyesi üzerine İsviçre'nin Aarau şehrindeki okula kayıt oldu ve orada lise eğitimini 17 yaşındayken matematik ve fizik derslerinden en yüksek notları alarak tamamladı. 1896 Eylül'ünde ETH'nın ‘matematik ve fizik öğretmenliği’ programına kayıt oldu.


Evlilik ve yoksulluk yılları

Okuduğu programda 6 öğrenci vardı ve bunlardan sadece birisi kızdı: Mileva Maric. İlerleyen yıllarda Einstein ve Maric'in arkadaşlığı aşka dönüştü. Einstein 1900 yılında üniversite diplomasını aldığı halde Maric sınavlarda başarısız oldu ve mezun olamadı. Mezun olduktan sonra Einstein iki yıl boyunca iş aradı, ancak bir türlü bulamadı. 1902 yılında üniversitedeki sınıf arkadaşlarından Marcel Grossman'ın babasının yardımıyla Bern'deki patent ofisinde iş buldu. 1902 yılının başında Maric'in Einstein'dan bir kızı dünyaya geldi. Henüz evli olmadıkları için ve geçim sıkıntısı dolayısıyla genç çift bu çocuğa bakamadı ve çocuğu evlatlık olarak vermek zorunda kaldılar. Bu kızlarını daha sonra ekonomik durumları düzelince bulmayı denediler, ancak hiçbir zaman bulamadılar. Belki de Einstein'la Maric'in 1912 yılında ayrılmasının sebebi bu kayıp çocuk dolayısıyla hissettikleri mutsuzluk olabilir. Einstein Maric'le 1903 yılında evlendi ve bu evliliklerinde iki oğulları oldu.

Patent ofisi ve Einstein'In muhteşem yılı

Einstein'ın patent ofisindeki görevi ‘elektromanyetik cihazlar’ için yapılan patent başvurularını değerlendirmekti. O yıllarda bu konudaki patent başvurularının çoğu ‘elektrik sinyallerin iletilmesi ve değişik yerlerdeki zaman ölçümlerinin elektriksel-mekaniksel aygıtlarla senkronize edilmesi’ üzerineydi. Birbirlerinden uzak saatlerin senkronize edilmesi Alman ordusu için önemliydi. Çünkü askerler cepheye veya cepheler arasında trenlerle aktarılıyor ve başlangıç noktasındaki saatlerle varış noktasındaki saatlerin senkronizasyonu askeri planlama açısından çok önem arzediyordu. Yaklaşık aynı tarihlerde 19. ve 20. yüzyılın en büyük matematikçilerinden sayılan Henri Poincare, Paris'teki Meridyenler Bürosu’nda aynı problemi çözmeye çalışıyordu: Farklı meridyenlerdeki zaman ölçümleri nasıl senkronize edilir? Bu problemin çözümü deniz ticareti için çok önemliydi. İki büyük bilim insanı da yaklaşık aynı sonuçlara ulaştılar, ancak yeni fizik kuramının ilkelerini doğru formüle eden Einstein oldu ve sonradan ‘muhteşem yılı’ olarak adlandırılacak 1905 yılında iki makalede ‘özel görelilik kuramını’ formüle etti. Bunlardan ilkinde ışık hızına yakın hızlarda Maxwell'in elektromanyetik kuramıyla Galilei ve Newton'ın mekanik yasalarının aralarındakı uyuşmazlığı, mekanik yasalarını ışık hızına yakın hızlarda değiştirerek giderdi. İkinci özel görelilik makalesi ise kütle-enerji eşitliği üzerinedir ve tarihteki en ünlü formülü içerir: E = mc2. Aynı yıl ‘molekül fiziğinde’ doktora derecesini aldı ve moleküllerin istatistiksel fiziği üzerine yazdığı ‘Brownian hareketi’ makalesi istatistiksel fiziğin klasiklerinden birisi oldu.


Kuantum Mekaniği

Muhteşem 1905 yılının diğer bir önemli makalesi ise ‘fotoelektrik etkisi’ üzerinedir. Fotoelektrik etkisinde üzerine ışık düşürülen bir metalden kopan elektronlar bir akıma yol açarlar. Bugün otomatik kapıları çalıştıran fotoelektrik hücreler bu ilkeyle çalışırlar. Işığın dalgalardan oluştuğu teziyle bu etki açıklanamaz. Einstein, ışığın foton adı verilen ‘enerji bohçalarından’ oluştuğu varsayımını kullanarak bu etkinin nasıl açıklanabileceğini gösterdi. Kuantum, veya tanecik, veya enerji bohçası fikrinin babası Max Planck'dır. Ancak Planck, enerji yayan cisimlerin enerjiyi bohçalar halinde yayacağını ileri sürmüş olduğu halde ışığın enerji bohçalarından yani fotonlardan oluşabileceğini varsaymamıştı. Bu nedenle kuantum fikrinin kök tutmasında tarihsel olarak ikinci önemli katkı Einstein'ındır. 1921 yılında Einstein'a Nobel ödülünün 'fotoelektrik etkisine getirdiği açıklamadan' dolayı verilmesi yaptığı bu katkının önemine vurgudur.


Einstein'ın kuantum mekaniğine katkısı ışığın kuantumlandığı teziyle sınırlı değildir. Kuantum mekaniğinin en önemli denklemlerinden Schrödinger denklemi, Einstein'ın de Broglie teorisi için yazdığı denklemin geliştirilmiş halidir. Ancak Einstein sonradan kuantum mekaniğine Bohr ve Heisenberg tarafından getirilen formülasyonu kabul etmedi. Kuantum mekaniğinin olasılık yorumunun belirlenimcilik ilkesiyle çelişmesi karşısındaki memnuniyetsizliğini fazlasıyla popüler olan “Tanrı zar atmaz.” sözüyle eleştirdi.


Genel Görelilik

Özel görelilik kuramı sabit hızlı gözlemcilerin sabit hızlı cisimlerle ilgili gözlemlerini açıklar. Einstein, eğer hız sabit değilse ne olacağı sorusu üzerinde çalışmaya 1907 yılında başladı. 1908 yılında yayınladığı makalesinde bir kütlenin çekim alanında hareket eden bir cisimle, ivmeli hareket (sabit hızlı olmayan hareket) yapan bir cismin hareketlerinin eşdeğerliği ilkesini ortaya attı. 1911 yılında bu çalışmasını geliştirerek ışığın dahi kütleli bir cismin yakınından geçerken yolunun kütle tarafından eğrileceğini öngördü. Bu öngörüsü 29 Mayıs 1919'da tam güneş tutulması sırasında Eddington tarafından yapılan gözlemle desteklenmiştir. Dünya çapında üne kavuşması bu gözlem sonrasındadır. Times gazetesi olayı “Bilimde devrim - Evrenin yeni kuramı - Newton'un fikirleri aşıldı” manşetiyle duyurdu. Bu oldukça doğru bir tespitti: Einstein'ın genel görelilik kuramıyla yaptığı Kopernik devrimine eşdeğer bir gelişmedir. Genel görelilik insan aklının kurgulayabileceği en güzel yapılardan birisi olsa da ve birçok deney ve gözlemle defalarca desteklenmiş olsa da içerdiği -sonradan ‘kara delik’ olarak adlandırılacak- çözümler ve madde içermeyen eğri uzay-zaman çözümleri Einstein'ı mutsuz etti. Kuantum mekaniğinin yaygın kabul edilen olasılık yorumuyla ilgili duyduğu mutsuzluk ve genel görelilik kuramının onu mutsuz eden yönlerini çözmek için yaşamının son döneminde bu iki kuramı birleştiren bir ‘birleşik alanlar kuramı’ geliştirmeye çabaladı. Ancak kuantum fiziğindeki gelişmelere sırtını dönmesi ve özellikle nükleer fizikteki gelişmelerle ilgilenmemesi bu çabaların eksik kalmasına ve olumsuz sonuçlanmasına neden oldu.
Einstein'ın kısa bir yazıda anlatılamayacak kadar çok sayıda başka bilimsel çalışmaları da vardır. Bunlar daha az popüler olmalarına rağmen dahil oldukları fizik alanının gelişiminde önemli kilometre taşlarından olmuşlardır.

Siyasi, dinsel ve felsefik görüşleri

Einstein sosyalistti. Ancak kendisi hayatını tamamen kuramsal fiziğe adadığı için hiçbir zaman aktif politika yapmadı. Sosyalizmi savunduğu ve sosyalist olduğunu belirttiği yazıları oldukça geç dönem yazılardır. Einstein Yahudi’ydi, ancak hiçbir zaman dindar bir insan olmadı. ‘Tanrı’ kelimesini kullandığı sözleri genelde imanından çok fikirlerini popüler kültürün bakış açısından ifade etme yoludur. Yahudi toplumuyla ilişkisinin giderek artması 2. Dünya savaşı öncesinde ve savaş sırasında Yahudi ırkına karşı yapılan büyük yok etme kampanyası nedeniyle ortaya çıkan dayanışma sonucundadır. Einstein'ın en çok eleştirilen politik aktivitesi 1939 yılında bir grup aşırı sağcı bilim adamının ikna etmesiyle ABD Başkanı Roosevelt'e “ABD'nin, Nazi Almanyası'ndan daha önce atom bombası yapması için nükleer araştırmalara önem vermesi” konusunda mektup yazmasıdır. Bu bomba Nazi Almanya'sı tarafından hiçbir zaman yapılamadı ve ABD'nin yaptığı bombalar Einstein'ın “Tanıdığım bütün insanlar arasına en çok Japonları sevdim.” dediği Japonların üzerine atıldı. Ölmeden bir yıl önce, 1954 yılında, arkadaşı Pauling'e, yazdığı bu mektuptan “Hayatımın en büyük hatası.” diye bahsedecektir. Ama yine de bunu yapmasının önemli bir nedeni vardı: Nazilerin atom bombası yapma olasılığı yadsınamayacak kadar yüksekti.
Felsefik olarak ‘mutlak materyalisttir’, yani ‘görelicidir (relativist)’. Bu felsefik görüş herşeyin kaynağını madde olarak görür, uzay-zamanın bile. Alman idealist filozofların öcü gibi kaçtıkları göreliciliği Einstein ‘Mach ilkesi’ (Ernest Mach'ın bu konuda yazdıkları çok muğlak olduğu halde) olarak adlandırarak kendi genel görelilik kuramının ana ilkelerinden biri yapmaya çalışmıştır. Bu açıdan kuramına verdiği isim anlamlıdır. Ayrıca bu nedenledir ki genel görelilik kuramının, içinde madde olmayan (yani madde tarafından oluşturulmayan) eğri uzay-zamanlara izin veriyor olması bir ölçüde kurama karşı olan memnuniyetsizliğinin sebebidir.
Einstein, dahi sıfatını en çok hakeden kişilerden biri şüphesiz. Dehasına yaklaşamasak bile onun bilime olan tutkusu ve inancı bize ilham vermeli. Çağımızda onun yaptıklarını aşmak için çok uğraşıldı, ancak bunu yapmak ancak onun gibi çalışarak mümkün olabilir ve bu çok azımızın gerçekleştirebileceği birşey.

*: Prof. Dr. MSGSÜ Fizik Bölümü