Ana sayfa 13. Sayı Klasik fiziğin doruk noktası: Isaac Newton

Klasik fiziğin doruk noktası: Isaac Newton

191
PAYLAŞ

Bugün, gerek gök mekaniğinde (Merkür Gezegeni hariç) gerekse yeryüzündeki en hızlı araçları ilgilendiren problemlerde hâlâ Newton mekaniği uygulanmaktadır. Çünkü denklemleri çok daha “kullanışlı”dır. İleride Görelilik Kuramı’nı aşan ve kuvantum fiziğini de içeren yeni bir sentez oluşması çok olasıdır. Ancak, nasıl ki Görelilik Kuramı Newton fiziğinin kazanımlarını koruyup daha ileri bir aşamaya götürdüyse, yeni kuram da Görelilik Kuramı ile Kuantum Kuramı’nın kazanımlarını aynen koruyarak bilime yeni bir hamle yaptıracaktır.

Çağdaş fiziğin “kurucu babası” Galileo Galilei’nin 8 Ocak 1642’de hayata gözlerini kapamasının üzerinden yaklaşık 11 ay geçmişti. Bir Noel günü, Londra’nın kuzeyindeki Woolsthorpe adındaki küçük bir kasabada, orta halli bir çiftçi ailesinin oğlu olarak, Isaac Newton dünyaya geldi.

Kopernik’in başlatmış olduğu bilimsel devrimin üzerinden ise 100 yıl geçmişti. Ancak hâlâ, yeni kuram iki büyük engelle karşılaşıyordu: Birisi, “sağduyu” denilen ve aslında alışkanlıklarımızdan kaynaklanan önyargılar; diğeri ise, en tehlikeli olanı “dinsel bağnazlık”.

Yerküre merkezli Aristoteles Evreni, aslında bilimsel amaçlı olarak yaklaşık 2 bin yıl önce ortaya çıktı. Sonradan dinler tarafından “devşirme” yolu ile benimsenip dogmalaştırıldı. Tutucu çevreler tarafından “göze göz, dişe diş” savunulmaktaydı. Kopernik kuramının en ateşli savunucularından Galileo Galilei ileri yaşına rağmen Kopernik’in kitabının yayınından 90 yıl sonra, Engizisyon Mahkemesi tarafından tövbe ettirilmesi üzerine idam edilmekten kurtulup ömrünün sonuna kadar ev hapsinde kalmaya mahkûm edildi.

Newton doğduğu zaman, Galilei’nin mahkûmiyetinin üzerinden ancak 9 yıl geçmişti. Bu baskı ve sindirme ortamına rağmen Kopernik’in ölümünden beri geçmiş olan 100 yıl içerisinde yine de bir hayli yol alınmıştı. Rönesans döneminin getirmiş olduğu göreceli hoşgörü havası, Batı’da yeni bir insan tipi yetiştirdi: Kuşkucu, her konuyu sorgulayan, geleneksel inançlar ve din sultasından kendini arındırmaya çalışan, medeni cesaret sahibi aydınlar… Bu sürecin doğal sonucu olarak, bütün karşı çıkmalara rağmen, Kopernik kuramını benimseyen ve savunan bilim insanları yetişti.

Yeni kuramın güç kazanmasına büyük katkı sağlamış olan, bilim insanlarından bir tanesi de kuşkusuz Johannes Kepler’dir (1571-1630). Gezegenlerin hareketleri ile ilgili üç önemli yasayı, gözlem ve hesaplarına dayanarak ortaya koymuştu. Bu yasalar şöyledir:

1) Gezegen yörüngeleri, odaklarından bir tanesinde Güneş’in bulunduğu bir elipsdir (1609).

2) Bir gezegenin merkezini, Güneş’in merkezine birleştiren doğru parçası (radyus vektör), eşit zamanlarda eşit alanlar süpürür (1609).

3) Gezegenlerin Güneş çevresindeki dolanım sürelerinin kareleri, yörüngelerin büyük eksenlerinin küpleri ile orantılıdır (1619).

Kepler’in bu yasaları Newton’un kuramını kanıtlamasını sağlayacaktır.

Newton sahnede

Genç Newton’un yeteneği çok erken anlaşılmış ve daha henüz 19 yaşındayken, Cambridge Üniversitesi’ndeki Trinity College’de öğrenim görmeye başlamıştır. Şansı da yaver gider ve üniversitenin en iyi hocalarından Isaac Barrow’un öğrencisi olur. İleride hocasının emekli oluşundan sonra da 1669 yılında sadece 26 yaşında iken kürsünün başına geçecektir. 1665 yılında veba salgınından dolayı üniversitenin bir süre kapatılması üzerine, doğduğu yer olan Woolsthorpe Kasabası’na döner.

Rivayete göre, köyde bir elma ağacının altında oturmuş mehtabı seyrederken, önüne ağaçtan bir elma düşer. Herhangi başka birisi olsa belki elmayı alıp, mehtabı da seyrederek keyifle yerdi. Ancak Newton herhangi birisi değildi: O bir dehaydı. Bir süreden beri aklını kurcalayan bir konu vardı: yerçekimi. Düşen elma ile seyrettiği Ay arasında hemen bir bağlantı kurdu. Acaba elmanın yere düşmesine neden olan yerçekiminin etkisi Ay’a kadar uzanıyor mu? Ay’ın Yerküre çevresinde dolanması ile elmanın yere düşmesi arasında bir bağlantı var mı?

Bu hikâyeyi, büyük bir Newton hayranı olan ünlü Fransız filozof Voltaire İngiltere’yi ziyareti sırasında Newton’un yeğeninden dinlediğini söylemiştir. Voltaire’in bu anlatısı üzerine “Newton’un elması” efsanesi doğmuştur. Bazı biyograflar, bu hikâyenin yakıştırma olabileceğini söylemişlerse de Woolsthorpe’deki o ünlü elma ağacı 1820 yılında şiddetli bir kasırga sonucunda devrilinceye kadar Newton hayranlarının ziyaret yeri olmuş ve devrilmesinden sonra ağacın parçaları Londra’ya taşınarak “Royal Society”de koruma altına alınmıştır.

Newton, yerçekimi olayı üzerine düşünen ilk bilim insanı değildi. Kopernik, gökcisimlerinin küresel şeklinin yerçekimi kuvvetlerinin yarattığı büyük basınç sonucu oluştuğunu ileri sürmüştü. Kepler’in de buna benzer düşünceleri vardı ve okyanuslardaki gelgit olayını Ay’ın yeryüzündeki etkisinin kanıtı olarak gösteriyordu.

Bundan sonraki adım, gökcisimlerinin dolanım hareketlerinin yüzyıllardan beri sanıldığı gibi doğal bir hareket olmayıp, bir kuvvetin etkisi altında oluştukları düşüncesine varmaktı. Newton, elmanın yere düşmesine neden olan kuvvet ile Ay’ın Yerküre çevresindeki hareketinin aynı etkenden ileri geldiğine inanmaya başlamıştı. Ancak bunu kanıtlamak için yerçekiminin uzaklık ile nasıl değiştiğini bilmek gerekiyordu. İlk akla gelen, bir kaynaktan yayılan ışığın etkenliğinin, uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak azalması olgusu ile benzetme yaparak, çekim kuvvetinin de aynı şekilde değiştiğini varsaymaktı. Bir ipin ucuna bağlanmış taş (sapan) döndürüldüğü zaman, taşın dairesel hareketinden ileri gelen merkezkaç kuvvet ile ipin gerilimi nasıl birbirini dengeliyorsa, Ay’ın da Yer çevresindeki dolanımından kaynaklanan merkezkaç kuvvet ile yerçekiminin birbirlerini dengelediğine inanıyordu Newton. Huygens, 1673 yılında merkezkaç kuvvetin dönen cismin hızının karesi ile orantılı ve dairenin yarıçapı ile ters orantılı olduğunu göstermişti. Diğer taraftan Galilei ve daha sonra başka bilim insanları tarafından birçok kez tekrarlanan deneylere göre, yeryüzünde serbest düşen cisimlerin hızlarının nasıl arttığı (ivmeleri) ölçülmüştü. Eğer Ay’ın hareketi de Newton’un düşündüğü gibi yeryüzündeki cisimlerin düşüşüne neden olan çekim kuvvetinden ileri geliyor ve bu kuvvetin Ay uzaklığındaki etkisi uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak azalıyorsa (o zaman Ay’ın uzaklığının Yerküre’nin yarıçapının 60 katı olduğu biliniyordu) bu kuvvetin Ay uzaklığındaki şiddeti yeryüzündekinden (60)2 = 3600 kere daha az olacaktır.

Newton, bu basit hesabı yaptı, ancak iki değer arasında tam bir uyum yoktu. Düş kırıklığına uğrayan Newton bu konuyu bir kenara bıraktı, başka konulara yönelerek, optik ve matematikle uğraşmaya başladı. Her lise öğrencisinin, fizik deneylerinden bildiği gibi ışığın bir prizmadan geçtikten sonra renklere ayrılması olayını (spektrum = tayf) ilk kez Newton ortaya koymuştur. Matematik çalışmalarına gelince, o dönemde “flüksiyonlar” hesabı denilen, bugün ise diferansiyel ve integral hesap dediğimiz matematik yönteminin temellerini attı. Ünlü Alman filozof ve matematikçi Leibniz de aynı matematik konuları üzerinde çalışıyordu. İleride Newton ile Leibniz arasında konunun öncelikle kimin tarafından ele alındığı hakkında karşılıklı yazışmalar yoluyla süren uzun bir tartışma çıkacaktır. 1679 yılında “Royal Society”nin bir toplantısına katılan Newton, oradaki bazı meslektaşlarından Fransız rahip ve gökbilimci Jean Picard’ın yeni ölçümler yaparak 1 derecelik boylam yayının uzunluğu için 57,065 “toises” (o zaman Fransa’da kullanılan uzunluk ölçüsü) bulmuş olduğunu öğrendi.

Bu ölçümün karşılığı 69 İngiliz mili idi. Oysa Newton, daha evvelce yapmış olduğu hesaplarda 1 derecelik boylam yayının uzunluğu için (İngiliz denizcilerinin o zaman kullandıkları miktar olan) 60 mil kabul etmişti. Bundan dolayı, Yer’in çevresi ve Yerküre’nin yarıçapı için bulmuş olduğu değerlerin yanlış olduğunu anladı. Hesaplarını Picard’ın değerlerini kullanarak yeniden yaptı ve merkezkaç kuvvetten ileri gelen ivme ile çekim kuvvetinden ileri gelenin denk geldiğini gördü. Çekim kuvvetinin uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak azaldığı varsayımı doğruydu. Bundan sonra yapılacak şey, çekim kuvvetinin (uzaklıkların kareleri ile ters orantılı ve kütleler ile orantılı olduğu varsayımının) genel olarak diğer gökcisimlerinin hareketlerine de uygulanabileceğini matematiksel olarak kanıtlamaktı. İlk önce çözmesi gereken bir problem vardı: İki küresel cismin çekimlerinde bütün kütlenin kürelerin merkezinden toplanmış gibi varsayılabileceğini göstermek. O çağın matematik bilgisi ile gerçekleştirilmesi çok zor bir problemdi. Newton’un biyografları Ay üzerinde yapmış olduğu ilk deneme hesaplarından sonra konuyu uzun süre bekletmiş ve ancak 20 yıl sonra yayınlamış olmasının nedeni olarak, bu süre içerisinde bu çetin problemi çözmek için yeni matematiksel yöntemler (diferansiyel ve integral hesap) geliştirmekle meşgul olmasını göstermektedirler. Geliştirdiği bu yeni yöntemler, sonunda problemi çözmesini sağladı.

Newton, kuramını gezegenlerin hareketlerine uygulayabilmek için Kepler’in daha önce sözünü ettiğimiz üç yasasından faydalandı ve gösterdi ki bu üç yasanın gereği olarak öngörmüş olduğu çekim yasası çıkıyor. Buna karşılık çekim yasası kabul edilirse, bunun sonucu olarak da Kepler’in üç yasası elde ediliyor.

Edmund Halley.

Principia ve doğan tartışmalar

Hesaplarını başarıyla tamamlamış olan Newton, sonuçları bir kitap halinde birleştirerek basılmak üzere 1686 yılında “Royal Society”ye sundu. Ancak yeterli para derneğin kasasında olmadığı için kitap hemen basılamadı. Yakın arkadaşı ve aynı zamanda derneğin sekreter yardımcısı olan Edmund Halley’in gayreti ve bir miktar da maddi katkısı ile kitap bir yıl gecikme ile 1687 yılında Principia Mathematica Philosophiae Naturalis adı ile yayınlandı. Kısaca Principia olarak da adlandırılan Newton’un başyapıtı yayınlanır yayınlanmaz karşı çıkanların da sesi bütün şiddetiyle koro halinde yükselmeye başladı. Karşı çıkanların başını iki ünlü isim çekmekteydi: Huygens ve Leibniz. Huygens, Newton’un yapmış olduğu hesapların doğru olduğunu kabul ediyor ancak birbirinden bu kadar uzak olan gökcisimlerinin arasında hiçbir temas olmadan, uzay boşluğunda bir kuvvetin etkisinin olabileceğine inanmıyordu. Leibniz de Principia’yı okuduktan sonra Ekim 1690’da Huygens’e göndermiş olduğu bir mektupta, aynı kaygıları dile getirmişti. Her ikisi de Newton’un çekim kuvveti diye ileri sürdüğü şeyin nedeninin açıklanması gereken gizemli bir şey olduğunda birleşiyorlardı. Yapılan eleştiriler sadece çekim yasası ile de sınırlı kalmıyordu. Newton, kurmuş olduğu mekaniğin temel denklemlerinin “mutlak uzay”da geçerli olduğunu varsayıyor ve şöyle bir tanımlamasını yapıyordu: “Mutlak uzay, doğası gereği dıştaki hiçbir şeyle bağlantılı olmayarak daima kendine benzer şekilde ve hareketsiz durur”. Biraz metafizik kokan bu tanımlama, herkesin oybirliği ile tartışmasız onaylayacağı kadar açık değildi. “Mutlak uzay hareketsiz durur” tanımlamasındaki çelişkiyi görmemek olanaksızdır. Hareket, “mutlak uzay”a göre saptandığına göre uzayın hareketsiz durduğu neye göre saptanacaktı?

Huygens ve Leibniz’in başlatmış oldukları tartışmalar, bilim insanları arasında yıllarca sürecek, ancak kuramın başarı ile uygulanmaya başlamasından sonra güncelliğini kaybederek, küllenmeye yüz tutacaktır.

Peki nasıl oldu da bu kadar karşı çıkılmasından sonra Newton kuramı yandaşlar bulmaya başladı? Karşı çıkanlar zaman içerisinde ikna mı oldular? Burada ünlü Alman fizikçi Max Planck’ın bir sözünü hatırlatmamız sorunun yanıtını verecektir. Planck diyor ki, “Yeni bir bilimsel kuram ona karşı çıkanları ikna etmek yoluyla yerleşmez. Karşı çıkanlar zamanla yok olurlar. Onların yerine yeni bir genç kuşak gelir. Önyargıları olmayan bu genç kuşak yeni kuramı benimser ve uygulamaya başlar”. Ve bu uygulamalar başarılı olursa kuram yerleşir.

Kuyrukluyıldızla gelen kanıt

Newton’un çekim yasasını uygulamak istediği bir alan da kuyrukluyıldızların hareketiydi. Güneş’in çekim etkisi ile gökcisminin çizeceği yörüngenin çekim yasası gereği bir koni kesiti (daire, elips, parabol, hiperbol) olması gerekiyordu. Kuyruklu yıldızların (komet) da gezegenler ile aynı çekim yasasına uyduklarına ancak yörüngelerinin çok basık elipsler (büyük eksantirisiteli) veyahut da parabol veya hiperbol gibi açık yörüngeler olduğunu düşünüyordu Newton. Principia’nın basılmasında büyük katkısı olan yakın dostu Edmund Halley, Newton’un bu varsayımını ilk uygulamaya koyan kişi oldu. Kasım 1682 yılında Greenwich’de parlak bir komet gözlemişti. Bu kometin yörüngesinin hesabı için Newton tarafından önerilen yöntemi uyguladı. Halley daha evvel de aynı yöntemle Kepler’in 1607 yılında gözlemiş ve gökyüzündeki durumunu izleyerek kaydetmiş olduğu kometin yörüngesini hesaplamıştı ve gördü ki 1682’de gözlediği kometin yörüngesi ile 1607’de Kepler’in gözlemiş olduğu kometin yörüngeleri aynı. Eğer 75 yıl ara ile gözlenen bu iki komet aslında aynı kometin art arda iki gelişi ise o zaman daha evvelce de gelmiş olması gerekirdi. Araştırması sonucu arşivlerde 1532 yılında da bir kometin gözlenmiş olduğunu buldu. Artık Halley kesin olarak varsayımının doğruluğuna inandı ve 1758 yılında aynı kometin tekrar geleceğini ilan etti. Ancak 75 yıl sonra kendisinin bu olayı gözlemesinin olanaksızlığını da bildiğinden, eğer öngörüsü doğru çıkarsa bunun bir İngiliz tarafından yapılmış olduğunun anımsanmasını istedi.

Halley’in öngörüsünün gerçekleşmesine az bir zaman kalmıştı. 18 yaşında Fransız Bilimler Akademisi’ne üye olacak kadar yetenekli bir matematikçi olan Alexis Clairaut (1713-1765) söz konusu kometin yörüngesini yeniden ve daha geliştirilmiş yöntemler uygulayarak hesapladı ve kometin Güneş’e en yakın durumu olan “perihel”den 1759 Nisan’ında geçeceğini (1 aylık bir belirsizlik ile) açıkladı. Komet, 12 Mart 1759’da perihelden geçti.

Bu geçiş Newton teorisinin büyük bir başarısı olarak kabul edildi ve Halley’in vasiyetine uyularak da adına Halley Kometi dendi. Daha sonraki geçişleri de gözlenen bu komet, geniş halk kitleleri arasında en tanınan kuyrukluyıldız oldu.

Newton’un saatçibaşı Tanrısı

Newton kuramının bu başarılı uygulamalarına rağmen, teorinin karşılaştığı hiçbir zorluk da yok değildi. Aslında bu zorluklar kuramın yapısından kaynaklanıyordu. Sadece iki gökcisminin hareketi incelendiği zaman çekim yasasının tam bir matematiksel çözümü elde edilebiliyordu. Ancak bir üçüncü cisim de olduğu zaman “üç cisim problemi” için tam bir analitik çözüm bulunamıyordu ancak bazı özel yöntemler ile yaklaşık çözümler elde edilebiliyordu.

Newton bunu görmüş ve kuramının uygulamasında karşılaşmış olduğu bu çetin matematiksel zorlukların tümünün üstesinden gelememiş olmanın verdiği kötümserlik havası içerisinde Güneş Sistemi’nin içindeki cisimlerin karşılıklı etkileşimi sonucunda zamanla dağılabileceğini, Tanrının ara sıra sistemi tekrar düzene sokması gerektiğini ileri sürmüştü. Böylece Tanrı, bir mutlakiyet idaresinin, her buyurduğu yasa olan hükümdarı durumundan indiriliyor, ancak bir “meşrutiyet” idaresinin başı olarak kalıyordu. Artık rolü, kurulu düzen rayından çıktığı zaman tekrar yörüngesine oturtarak yasaların korunması ile sınırlandırılmıştı. Newton’un bu “saatçibaşı-Tanrı” kavramına çağdaşları bile güldüler. Alman filozof ve matematikçi Leibniz şöyle diyor: “Her şeye gücü yeten Tanrının ara

sıra saatini kurması gerekiyor, aksi halde saat duracak… Çünkü durmadan işleyebilen mekanizma yapacak kadar beceri gösterememiş. Ara sıra da bir saatçibaşı gibi makinesini  temizlemesi ve onarması gerekiyor”.

Aydınlanma dönemine geçiş

Sonraki yüzyılda gelen genç matematikçiler, Newton’un karşılaşmış olduğu matematiksel güçlüklerin büyük bir kısmını yenmeyi başardılar. Özellikle Fransızlar’ın Newton’u diye tanımlanan matematikçi Pierre Simon de Laplace (1749-1827) Güneş Sistemi içerisindeki hareketlerin hiçbir doğadışı veya doğaüstü gücün karışmasına gerek olmaksızın Newton çekim yasasının matematiksel sonucu olarak açıklanabileceğini gösterdi.

Napolyon ile Laplace arasında geçmiş ve Newton kuramının parlak başarıları karşısında bilim insanlarında egemen olmaya başlayan “Aydınlanma Çağı”nın akılcı felsefesini yansıtan bir konuşma oldukça ilginçtir. Büyük bilim insanı ile karşılaştığı bir gün Napolyon ona şu soruyu sordu: “Çalışmalarınızı gördüm, çok beğendim. Ancak bir şey dikkatimi çekti, hiçbir yerde Tanrıdan söz etmiyorsunuz”. Laplace’ın ünlü yanıtı şu oldu: “O varsayıma, gerek duymadım”.

Kara bulutlar

1781 yılında Alman asıllı İngiliz gökbilimci William Herschel yeni bir gezegen bulmuştu: Uranus. Yeteri kadar gözlem yapılınca yeni gezegenin yörüngesi hesaplandı ve (diğer gezegenler için yapılmakta olduğu gibi) çeşitli tarihlerde gökyüzünde bulanacağı yerler cetveller (efemeridler) halinde yayınlandı. Ancak bir süre sonra görüldü ki yeni gezegenin gökyüzünde izlemekte olduğu yol hesap edilmiş yörüngesi ile elde edilmiş olan efemeridlerin verdiği değerlere uymuyor. Bu durum karşısında akla ilk gelen, hesaplarda bir yanlışlık olmasıydı. Bütün hesaplar yeniden yapıldı ve hiçbir yanlışlığın olmadığı görüldüğü. O halde ne olabilirdi ki? Acaba gök mekaniğinin temellerinde mi bir yanlışlık vardı? Şimdiye kadar gezegenlerin, kuyrukluyıldızların hareketlerini ileride oluşacak Güneş ve Ay tutulmalarını yıllarca öncesinden (büyük bir duyarlılıkla) haber veren gök mekaniği bu görkemli yapıt, yeni bulunan bir gezegenin kaprisleri yüzünden yıkılacak mıydı? Newton kuramı üzerinde karabulutlar dolaşmaya başlamıştı. Bu ciddi bunalımdan kuramı kim kurtaracaktı? O sırada birisi Fransa’da Paris Gözlemevi’nde, diğeri İngiltere’de Cambridge Gözlemevi’nde çalışan iki genç gökbilimci hesaplar ile gözlemler arasındaki uyumsuzluğun, teorinin yetersizliğinden olmayıp, Uranus Gezegeni’nden daha uzakta bulunan bilinmeyen bir başka gezegenin etkisinden kaynaklandığını ileri sürdüler. Fransız astronom Le Verrier, yaklaşık 1 yıl süren uzun hesaplardan sonra, bilinmeyen gezegenin nerede bulunması gerektiğini 31 Ağustos 1846’da (İngiliz meslektaşı John Couch Adams’dan evvel)  yayınlandı. Genç Fransız gökbilimci Urbain-Jean-Joseph Le Verrier’nin bildirmiş olduğu yere dürbünle bakınca gerçekten gezegenin orada bulunduğu saptandı. Böylece yaklaşık 100 yıl evvel Halley Kometi’nin gelişiyle ilgili öngörüden sonra, Newton kuramının yeni bir başarısı elde edilmiş oluyordu.

Newton mekaniğinin gerek gökyüzünde, gerekse yeryüzünde uygulamaları o kadar başarılı olmuştu ki vaktiyle yapılmış olan eleştiriler üzerinde artık pek fazla durulmuyordu ve kuram ileriki yıllarda başarıdan başarıya koşarak uygulandı.

Blake’in Newton adlı tablosu.

Newton’dan sonrası

Bilimin, devamlı olarak kendisini eleştiren ve yenileyen doğası gereği, hiçbir zaman büsbütün terk edilmemiş olan “mutlak uzay” tartışmaları, 19. yüzyılda yeniden canlandı. Fransız fizikçi ve bilim tarihçisi Pierre Duhem (1861-1916), matematikçi Henri Poincare (1854-1912) ve özellikle de Avusturyalı fizikçi Ernst Mach (1838-1916) bu konuyu enine boyuna irdelemeye devam ediyorlardı. 1881 yılında, fizikçi Albert Michelson astronomik gözlemler sonucu bilinen Yerküre’nin Güneş çevresindeki hareketini, fizik laboratuvarında gerçekleştirilen bir optik deneyle kanıtlamak istedi. Michelson ve Morley tarafından pek çok kez tekrarlanan deney hiç beklenmedik bir sonuç verdi: Yerküre’nin “ether” olarak somutlaştırılmış olan “mutlak uzay”daki hızı, sıfır olarak bulundu. Böylece mutlak uzay kavramı üzerinde Newton zamanında başlamış olan tartışmalar yeniden gündeme geldi.

18. yüzyıl ortalarında (1737) İngiliz astronom James Bradley tarafından bulunmuş ve astronomide “aberasyon” adı altında bilinen bir olay, Yerküre’nin “ether”e göre bir hızı olduğu varsayımına göre daha evvelce açıklanmıştı. Aberasyon olayının açıklanması ile Michelson-Morley Deneyi’nin negatif sonucu birbiriyle çelişki halindeydi ve Newton fiziğinin çerçevesi içerisinde bu zıtlık çözülemiyordu. Klasik fiziğin bu çıkmazdan kurtuluşu 20. yüzyılın Newton’u olarak adlandırılan genç bir fizikçi tarafından gerçekleştirildi: Albert Einstein.

Einstein klasik fiziğin mutlak uzay ve mutlak zaman kavramlarını terk edip, göreli (relatif) uzay ve göreli (relatif) zaman kavramlarını getirdi. Böylece iki yüz küsur yıl sonra Leibniz rövanşını almış oldu.

Burada konumuz dışına taşmamak için Görelilik Kuramı hakkında ayrıntıya girecek değiliz. Ancak şunun hemen altını çizerek belirtelim ki Newton fiziğinin kazanımları aynen korunmakta olup, açıklayamadığı olaylara çözüm getirilmiştir. Görelilik Kuramı’nın denklemleri “relativistik hız” denilen ışık hızına çok yakın hızlar için önem kazanmakta ve Einstein kuramının denklemleri ile Newton denklemleri arasında fark oluşmaktadır (Örneğin, katod ışınlarında “relativistik hız” ile hareket eden elektronlar). Işık hızından çok küçük hızlar için Einstein denklemleri, klasik (Newton) mekaniğinin denklemlerine eşdeğer olmaktadır. Yeryüzündeki en hızlı araçlar, uçaklar, uzaya gönderilen füzeler için bile iki kuramın verdiği sonuçlar arasındaki fark, gözlem ve deney verilerinin duyarlılık sınırının çok altındadır. Bugün, gerek gök mekaniğinde (Merkür Gezegeni hariç) gerekse yeryüzündeki en hızlı araçları ilgilendiren problemlerde hâlâ Newton mekaniği geçerliliğini korumakta ve uygulanmaktadır. Çünkü denklemleri çok daha “kullanışlı”dır.

İleride Görelilik Kuramı’nı aşan ve kuvantum fiziğini de içeren yeni bir sentez oluşması çok olasıdır. Ancak, nasıl ki Görelilik Kuramı Newton fiziğinin kazanımlarını koruyup daha ileri bir aşamaya götürdüyse, yeni kuram da Görelilik Kuramı ile Kuvantum Kuramı’nın kazanımlarını aynen koruyarak bilime yeni bir hamle yaptıracaktır.