Sir Isaac Newton’un, 1687 yılında “Philosophia Naturalis Principia Mathematica” eserini yayınlamasının ardından, yüzlerce yıl kimse bu fiziğe yeni bir bakış açısı getiremedi. Her şey yerli yerine oturmuş gibi görünüyordu. Newton fiziği kütle-çekim kuvvetlerini mükemmel bir şekilde açıklamaktaydı ve gözlemlerimizle “sezgilerimize, sağduyumuza” da uygundu.
Fiziğin bir başka alanı olan elektriksel ve manyetik kuvvetler 1800’lü yıllarda İskoçyalı bilim insanı James Clark Maxwell tarafından ele alındı ve Maxwell’in geliştirdiği denklemler elektro-manyetik olguları en az Newton denklemleri kadar başarı ile açıklıyordu. Söz, Maxwell’den açılmışken, ona ilham kaynağı olan büyük bilimci Michael Faraday’ı anmamak haksızlık olur. Elektro-manyetik tetiklemeyi, elektroliz ile ayrıştırma yöntemini, elektrik akımı ve manyetizma arasındaki ilişkileri deneysel olarak araştıran Faraday, elektrik motorlarına, jeneratörlere, trafolara giden yolu açmıştı. Tek başına, bilimde ve endüstride çığır açan bu adam doğru dürüst bir üniversite tahsili bile almamıştı ! Çocukluğunda bir matbaada çalışırken eline ne geçerse okumuş, bilgisini genişletmiş ve gençlik yıllarında kimyacı Humprey Davy’nin asistanı olmuştu. Onunla birlikte yapmış olduğu seyahatlerde devrin büyük bilimcileri ile tanışmış ve kendini elektrik, kimya çalışmalarına adamıştı. Ne yazık ki Faraday, bulgularını sağlam teorik temeller üzerine oturtacak kadar matematik bilgisine sahip değildi. İşte, Maxwell’in yaptığı tam olarak buydu. Faraday tarafından deneysel ve nazari şekilde gösterilen elekto-manyetizma kanunlarını teorik-denklemsel temele oturtuyordu Maxwell.
Böylece fiziğin iki büyük alanı elektrik ve manyetizma ustalıkla birleştirilmişti. Peki geriye ne kalıyordu fizik adına ? Eh, bir kaç ufak tefek “pürüz” vardı halledilmesi gereken. Bunların bir tanesi ışığın hareketlerinin özelliği, diğeri ise cisimlerin ısıtılınca yaydığı ışınımın özellikleriydi ve çoğunlukla bunların da bir şekilde formüle edileceklerine dair bir inanç bulunmaktaydı.
1900’lü yıllara gelindiğinde bu can sıkıcı “pürüzler” daha bir ciddiyetle ele alındı ve bunların hiç de öyle önemsiz sorunlar olmadığı anlaşılmaya başlandı. Öyle ki elektrik, manyetizma ve ışık arasındaki ilişkiler ele alındığında, nerdeyse tüm doğa yasalarının yeniden yazılması gerekmekteydi ! Aslında Michael Faraday, ışığın dalga boyları üzerinde çalışırken, bilimcilere gereken ipuçlarını bırakmıştı ama herkesin onunla aynı kışkırtıcı zekaya sahip olması beklenemezdi elbette.
Böyle bir zeka 20. yüzyıl fiziğine damgasını vurmaya başladı. Albert Einstein bu konularda kafa patlatırken, ışığı bir referans hız olarak kullanıyordu. Giderek tuhaf bir şeyi farketmeye başladı. Uzayda, hareketten bağımsız mutlak bir zamandan bahsetmek imkansızdı. Ayrıca uzayda ışık cisimlerin çekim kuvveti ile bükülüyor, herhangi bir hadise farklı “gözlem ufuklarında” bulunan gözlemciler tarafından ayrı zamanlarda algılanabiliyordu. Hatta bunlar aynı referans ışık hızını kullansalar dahi, zamanları arasında sapmalar ortaya çıkabiliyordu. Bunun anlamı açıktı. Mutlak zaman diye bir şey yoktu ve zamanın yaşanması, algılanması sistemin hareket hızına göre değişebiliyordu. Einstein ayrıca, şeylerin içinde hareket ettiklerine inanılan “esir” kavramını da çöpe attı. Ama bununla yetinmedi, kütle-çekim kanunları üzerinde çalışırken nesneler arasında aslında bir gravitasyon olmadığını, yani hiçbir şeyin başka bir şeyi çekmediğini, bunun uzay-zamanın bükülmesi olarak anlaşılması gerektiğini ortaya çıkardı. Yaklaşık 10-15 yıl süren ve “özel görelilik kuramı” ile “genel görelilik kuramının” yayınlanmasıyla sonuçlanan bu çalışmaların ardından, Newton fiziğinin -kısmen- sonu gelmişti.
Uzay-zaman kavramını görsel olarak göstermenin en kolay yollarından biri, bildiğimiz yatak çarşaflarını kullanmaktır. Bir çarşafı iyice gerip, üstüne farklı ağırlıklar koyun. Çarşafın o bölümü kütleden dolayı bükülür. Bu bükümlü yüzeye bir misket bıraktığınızda, misketin çukur bölgeye yaklaştıkça hızla dönmeye başladığını (çekim-büküm alanına kapıldığını) ve bir süre döndükten sonra çukura yuvarlandığını görürsünüz. İlk bakışta “boşluk” gibi görünen uzayın bu şekilde bükülmesi kulaga tuhaf gelmektedir, ama göreli fiziğin bizlere anlattığı sey de budur. Gerçi, bu basit bir benzetmedir, çünkü bizim çarşaf yüzeyimiz neticede 2 boyutlu bir uzaydır.
Kütle-çekimi üzerinde çalışmalar yoğunlaştıkça kütle ve enerji arasındaki ilişki ortaya çıkmaya başladı. Çeşitli tepkimeler sonucu kütlenin bir kısmı kaybediliyor, bir başka ifade ile enerjiye dönüşüyordu. Böylece Einstein kütle ve enerji arasındaki ilişkiyi kapsayan meşhur denklemini açıkladı ve 1905 yılında bir makalesinde yayımladı: e=mc2
Tüm bunların evrendeki “gerçekliği” algılama konusunda devrimci etkileri olmuştu. Artık durağan, herkese göre aynı olan bir “gerçeklikten” söz edebilmek hiç de mümkün değildi. Böylece bizler, içinde bulunduğumuz sistemin hızına, kütlesine bağlı “göreceli bir gerçeklik” içinde yaşıyorduk ve bizim sistemimizdeki “şimdi” ile başka sistemlerdeki “şimdiler” asla birbirinin aynı zamanlarda algılanamayacaktı.
Gerçekten de, şehir ışıkları ile boğulmayan (mesela Kalahari çölü gibi) bir mekanda uzaya baktığımızda galaksimizin sarmallarından birini ve onun içindeki yıldızları tüm haşmeti ile görebiliriz. Aslında, bu şekilde baktığımızda evrenin tarihine bakıyoruz demektir. Yıldızların bir kısmı çoktan yerlerini değiştirmişler, hatta çok uzak sistemlerdeki bazıları yok olmuş bile olabilir. Ama ışıkları bizlere yeni geldiği için, biz onları kendi “gözlem-ufkumuzda” daha yeni farkederiz ve aslında zihnimizde sanal bir gerçeklik, sanal bir “şimdi” algısı oluştururuz.
Klasik fiziğin sabit, mutlak uzay ve zaman anlayışları yerine göreli bir fizik gelmişti ama yine de Newton fiziği bizim yakın uzayımızda tüm ağırlığı ile geçerliydi. Çünkü iki fizik algılayışı arasındaki fark ancak, kütle çekimi ve çok büyük hızlar gibi uç koşullarda ortaya çıkabiliyordu. Yani, öğrencilerin sevinç içinde klasik fizik kitaplarını yırtmaları için bir sebep yoktu ! (Maalesef …)
Newton fiziği, bizim minicik dünyamızda ve algı alanlarımızda hala geçerlidir. Birisi size bu fiziğin geçersiz olduğunu söylerse, ona, arabası ile saatte 120 km hızla bir köprüden aşağı uçmasını tavsiye edebilirsiniz. Böylece Newton fiziğinin geçerli olup olmadığını bizzat yaşayarak öğrenecektir ! Sanırım bunun çok pahalı bir ders olacağını söylememe gerek yok.
Kısaca, Newton fiziği hala yararlıdır bizler için. Ama “gerçeklik” söz konusu olduğunda, atomların dünyasından devasa galaksilere kadar kucaklayıcı bir bakış açısı geliştirmemiz gerekir.
Einstein göreli gerçekliği ortaya çıkarmıştı ama asıl canavar hala kapatıldığı mahzende, serbest bırakılacağı günü bekliyordu. Fiziğe belirsizliği sokan bu olasılık canavarı ile tanışmak için, gerçekliğin yeni bir yorumuna ihtiyaç olacaktı: Kuantum gerçekliği.
Düşen Melek 