Ana sayfa 73. Sayı Çok boyutlu bir kozmoloji tarihi: Big Bang, roman kahramanı olursa…

Çok boyutlu bir kozmoloji tarihi: Big Bang, roman kahramanı olursa…

Yayın Dünyası

152
PAYLAŞ

Nalân Mahsereci

Yazıya Einstein’ın kuramlarının savaşla ilişkisi diye başlarsam, pek çok okurun aklına, Einstein’in ünlü E=mc2 formülünün, yani atomun parçalanmasıyla çok büyük bir enerji ortaya çıkacağı bilgisinin, 2. Dünya Savaşı sonunda atom bombası teknolojisine dönüştürülmesi gelecektir.

Ama bilim tarihinin de gösterdiği gibi, önyargı gerçeği anlayabilmek açısından makbul bir şey değil, sevgili dostlar. Önyargınızdan vazgeçin, hangi ilişkiden söz ettiğimi anlamanız için, yazının devamını okumanız gerek. Antrparantez, Simon Singh’in, Big Bang’in Romanı kitabından öğrendiğim kimi anekdotların bilim – savaş ilişkisi bağlamında işlenmesidir aktaracaklarım.

Big Bang’in Romanı –Büyük Patlama ve Evrenin Başlangıcı-, Simon Singh, Çev. Kemal Küçükgedik, Özgür Yayınları, Ocak 2009, 456 s.

 

Genel görelilik kuramı üzerinde, savaşın gölgesi

Einstein 1907’de genel görelilik kuramını tamamlamıştır. Bildiğiniz gibi, Newton evrendeki her maddenin birbirine kütleleri oranında çekim kuvveti uyguladığını söylemiştir. Ancak genel görelilik Einstein’ı, Newton’un yerçekimi teorisinden farklı bir yerçekimi teorisine götürmüştür. Einstein, kabaca özetlersek, maddelerin evreni kütlesi oranında büktüğünü ve bu bükülmüş evrenin de maddelerin hareketini belirlediğini söylemektedir. Newton’un yerçekimi teorisi, dünyadaki olayları açıklamakta son derece başarılıdır. Ama Einstein, çekim gücünün aşırı olduğu durumlarda, bu teorinin işe yaramayacağını düşünmektedir. Bu iki yerçekimi teorisi arasındaki sınav, ışığın, çok büyük kütleli bir gökcisminin (örneğin dünyanın yaklaşık 300 bin katı büyüklüğündeki Güneş’in) yanından geçerken ne kadar kırılacağını önceden doğru olarak ölçebilmek üzerinden gerçekleşecektir.

Güneş’in arkasında ve görüş açımızın dışında yer alan bir yıldızı göremememiz gerekir. Ancak, Güneş’in devasa çekim gücü, uzaktaki bir yıldızdan gelen ışık huzmesinin Dünya’dan görülebilecek şekilde bükülmesine yol açar. Işığın bu bükülmesi nedeniyle, Güneş’in arkasında bulunan yıldız, Güneş’in kenarındaymış gibi görünür. Asıl konumundan görünürdeki konumuna olan mesafe, Newton’un mu, yoksa Einstein’ın mı haklı olduğunu gösterecektir; çünkü Newton’un sistemi, ışığın hattında Einstein’ın tahminine oranla çok daha az bir kırılma öngörmektedir. Ama bir problem vardır: Güneş çok parlak olduğundan, yakınındaki yıldızlar görülmez, Güneş tutulmasını beklemek gerekir.

Einstein, yerçekimi teorisini ispatlayacak gözlemsel deneyler için Erwin Freundlich ile işbirliği yapmıştır. İkili, 21 Ağustos 1914’de Kırım’dan gözlenecek bir sonraki Güneş tutulmasına hazırlanmaktadır. 1907’de tamamlanan kuramının doğrulanması için, bu, yedi yıl sonra oluşmuş önemli bir fırsattır. Einstein konuyu o kadar saplantı haline getirmiştir ki, her akşam yemeğinde Freundlich’i ziyarete gider, aceleyle birkaç lokma yedikten sonra sofra bezinin üzerinde hesaplamalar yapar. Her şeyin doğru olduğundan emin olmaları gerekmektedir, Freundlich ile birlikte hesapları tekrar tekrar kontrol ederler. Yıllar sonra Freundlich’in eşi, o sofra bezlerini yıkadığı için çok pişman olmuştur!

Freundlich, Güneş tutulmasından bir ay önce Kırım’a gitmek için ekibiyle birlikte Berlin’den yola çıkar. Ancak 1. Dünya Savaşı’na yol açacak olaylar zinciri, Avusturya Macaristan İmparatoru Ferdinand’ın Saraybosna’da öldürülmesiyle başlamıştır. Freundlich ve ekibi, tutulmadan günler önce Kırım’a ulaşır, hazırlıklara girişir. Ancak Almanya’nın Rusya’ya savaş ilan ettiğinden habersizdirler. Ellerinde fotoğraf makineleri ve teleskoplarla ortalıkta dolaşan ekip, çok geçmeden Alman casusluğu suçlamasıyla tutuklanır. Freundlich dört duvar arasında içi içini yiyerek dolanırken, tutulma gerçekleşmiş ve bitmiştir. İki yıldır hararetle yürütülen çalışmalar, beklentiler, tüm yolculuk boşa çıkmıştır. Yeni doğrulanma fırsatı için bir beş yıl daha beklenecektir.

Bir sonraki Güneş tutulması 29 Mayıs 1919’dadır. Tutulma Güney Amerika ve Orta Afrika’dan gözlenecektir. Bu kez, Cambridge Rasathanesi’nden dönemin parlak astronomlarından Arthur Eddington gözlemsel deney için hazırlanmaktadır. Ancak 1. Dünya Savaşı’nın gölgesi, hâlâ bilimin üzerindedir. İnançlarına ters düştüğü gerekçesiyle, savaşa katılmayı vicdani olarak reddeden Eddignton’u, Askeriye, toplama kampına gitmekle cezalandırmıştır. Neyse ki, Kraliyet Astronomu Frank Dyson başta olmak üzere, meslektaşlarının, Eddington’un bu deneyle, ülkesine daha fazla hizmet edeceğini ısrarla belirtmeleri işe yarar. Eddington ekibiyle, 8 Mart’ta yola çıkabilir. Savaş bağlamlı kısmını geride bıraktık ama, lafı bunca dolandırmama rağmen buraya kadar gelebilmiş okurun, görelilik kuramının 29 Mayıs 1919’daki sınavdan geçip geçmediğini merak ettiğini sanmaktayım.

Ekip deneyi sağlama almak için ikiye ayrılır; bir kısmı tutulmayı Güney Amerika’da Brezilya-Sobral’da izleyecek, diğer kısmı da, Orta Afrika’nın batısındaki Principe Adası’nda kalacaktır. Einstein, ışığın 0,0005o kırılacağını tahmin etmiştir. (Bu büyüklükteki bir açısal kırılma, 1 km ötedeki bir mumun 1 cm yana kaymasına eşdeğerdir!) Bu Newton’un yerçekimi teorisinin tahmin ettiğinin iki katıdır ve ekipmanlarca algılanabilecek bir orandır.

Tutulmanın gerçekleşeceği gün yaklaştıkça, hem Sobral’a, hem Princepe’e kara bulutlar çöker ve fırtına başlar. Bu kez deneyi riske atan hava şartlarıdır. Neyse ki, tutulma başlamadan birkaç saat önce fırtına durur, ama Güneş hâlâ bulutların arkasındadır. Tutulma sırasında ekiplerin sadece 5 dakikası vardır, havanın bulutlu olup olmadığına bakmadan fotoğraf çekmek zorundadırlar. Ne yazık ki, Principe ekibi tarafından çekilen 16 fotoğrafın çoğu, bulutlar yıldızları kapattığı için kullanılamaz durumda çıkar. Sadece bir fotoğraf açık havada çekilebilmiştir ve bilimsel bir öneme sahiptir. Ama bu tek fotoğraftan tespit edilebilen yıldızların konumları, Einstein’i bilimsel olarak haklı çıkarmaya yetecektir. Sobral’dan gelen kullanılabilir durumdaki fotoğraflar da sonucu doğrular. Ertesi günün Times gazetesi, “Bilim’de Devrim – Evrenin Yeni Teorisi – Newton’un Fikirleri Yıkıldı” manşetini atarken; Newyork Times “Gökteki Işıklar Kırık, Einstein’ın Teorisi Kazandı” manşetiyle çıkacaktır. 12 yıllık beklemeden sonra genel görelilik kuramı doğrulanmış ve Einstein’ı dünya çapında ünlü yapmıştır.

Savaş bilimi engeller mi geliştirir mi?

Hikâyede izlediğiniz gibi, genel görelilik kuramının doğrulanmasını, 1. Dünya Savaşı’nın başlaması geciktirmiştir ve hatta devam eden savaşın, ikinci doğrulanma fırsatını da engelleme olasılığı oluşmuş, ama neyse ki, savuşturulmuştur. Aslında, Einstein ve genel göreliliğin savaşı ucuz atlattığını söyleyebiliriz. Her iki dünya savaşı da, bilimsel üretimi toplumsal hayatla birlikte ketlemesinin yanı sıra, çok sayıda bilim insanının cephelerde ve toplama kamplarında kaybına da yol açmıştır.

Savaşın bilimle ilişkisi her zaman engelleme yönünde işlemez. Nasıl ki piyasa sistemi, kullandığı, teknolojiye dönüştürebildiği bilimsel gelişmenin önünü açar ama yarar sağlamayacağını düşündüğü bilimsel alanları ve gelişmeleri desteklemezse, sistemin olağanüstü durum işleyişi olan savaşların da, bilimle ilişkisi böyledir. Savaş, gerektirdiği ve kullandığı teknolojilerle bilimi geliştirebilir de. Bu alanda en bilinen örneklerden biri, bilgisayarın babası Alan Turing’in çalışmalarına, 2. Dünya Savaşı’nda İngiltere saflarında Almanya’nın kullandığı şifreleri kırma görevini üstlenmesinin kaynaklık etmesidir. Gene Singh’in Büyük Patlama’nın Romanı kitabından, az bilinen bir örnek: Evrenin farklı özelliklerini anlamamazı sağlayan radyo dalgalarını temel alan radyo astronomisi, 2. Dünya Savaşı sonrasında boşa çıkan radyo ekipmanı ve bu ekipmanı kullanmada deneyim kazanmış bilim insanlarına dayanarak gelişecektir.

 

Tarih, tarih içinde

Görelilik kuramının doğrulanması süreci, ülkemizde Fermat’ın Son Teoremi kitabıyla da iyi bilinen başarılı bilim yazarı Simon Singh’in Büyük Patlama Romanı’nda aktarılan yan öykülerden sadece biri. Kitabın başlığına göndermeyle söylersek, baş kahramanı “büyük patlama kuramı” olan, “roman”, bilim tarihinden pek çok “yan karakteri” de içeriyor. Böyle olması da kaçınılmaz. Evrenin nasıl oluştuğuna ve nasıl hareket ettiğine dair günümüzün en çok kabul gören teorisi Büyük Patlama kuramını, evrene dair bilgilerimizin gelişim tarihinden bağımsız anlatmak mümkün değil. Hele ki, yıllarca rekabet ettiği, evrenin sabit ve sonsuz olduğunu söyleyen kuramdan bağımsız anlatmak… Bu yüzden Singh’in kitabına, kozmoloji tarihi olarak bakabiliriz. Hatta kozmoloji tarihine katkı yapmış bilim insanlarının tarihi olarak da… Singh, kurgu akarken, ilgili yerde anlattığı bilimsel gelişmelere kaynaklık eden, yol açan, küçüklü büyüklü katkılar koyan, adını bildiğimiz bilmediğimiz onlarca insandan söz etmekte. Yazarın, “özel” hayatlara dair bilgileri, fizik ve astronomi kuramlarının, formüllerinin arasına ustalıkla yedirdiğini söyleyebiliriz.

Gene bu çalışmaya, insanın “evreninin büyümesi”nin tarihi olarak da bakabiliriz. İlkçağlardan başlayarak insanoğlu, evrenin boyutlarının gözlemleyebildiği kadar olduğu yanılgısını taşımış hep. Gözlem araçları geliştikçe, elektromanyetik dalgalar, radyo dalgaları gibi evreni anlamamızın yeni araçları ortaya çıktıkça, insanın algılayabildiği evrenin boyutları da giderek büyümüş. Pekâlâ, Büyük Patlama’nın Romanı’nı, insanın başta gözlem araçları olmak üzere, astronomi araçlarının gelişim tarihi olarak da okuyabiliriz.

Simon Singh’in başarısı, çok geniş bir bilgi çerçevesini, net bir hatta bağlayarak, bütünlüğe halel getirmeden, ama renkli ve keyifli anekdotlardan da vazgeçmeden aktarabilmesinde. Aynı zamanda, tedirginlikle karşılayabileceğimiz pek çok bilimsel kuramı, gerekirse grafik  ve şekillere de başvurarak, en anlaşılır halde anlatmasında. Singh’in çalışmasını aynı zamanda, Büyük Patlama’nın ardında Tanrıyı arayanlar ile buna karşı çıkanlar arasındaki tartışmanın tarihi olarak da kurduğunu söyleyebiliriz. Singh, her iki tarafın da tezlerine aynı mesafeden bakmayı yeğliyor. Bu da onun kusuru olsun…

Kısacası, Büyük Patlama’nın Romanı çok boyutlu bir kozmoloji tarihi kitabı. Bugün evren hakkında sahip olduğumuz en ufak bilgi kırıntısının bile, geceler ve yıllar boyunca geliştirilmiş, muazzam bir emek ve sabır ürünü olduğunu gözler önüne seriyor. Bu nedenle kitabı, insanın, içinde bir noktadan bile binlerce kez küçük kaldığı evren karşısında kazandığı zaferin tarihi olarak okumanızı salık vereceğim.

PAYLAŞ
Önceki makaleKaan Arslanoğlu ile devrimin evrimi üzerine…
Sonraki makaleElde edilen en yüksek sıcaklık Büyük Patlama’ya ışık tutabilir
Nalân Mahsereci
İÜ Eczacılık Fakültesi mezunu. Eczacı ve popüler bilim yayıncısı. Başta "Bilim ve Ütopya" ve "Bilim ve Gelecek" dergileri olmak üzere, çok sayıda yazısı, söyleşisi, çevirisi yayımlandı. "Savaş Emek Kitabı - Gel Ey Seher" adlı biyografik bir nehir söyleşi kitabı ve "Hayal Hızı Çetesi İnsanın Atasını Arıyor" adlı bir çocuk kitabı bulunuyor.