Ana sayfa 141. Sayı Müzisyen fizikçiler – 1: William Herschell

Müzisyen fizikçiler – 1: William Herschell

237
PAYLAŞ
William Herschell (1738-1822).

Müzik tarihinde William Herschell kadar çok yönlü bir besteci var olmadı. 21 senfoni, 14 konçerto, 6 sonatın yanı sıra: Uranüs gezegeni ve 4 uydusunun, 2400’e yakın derin uzay cisminin, Mars’ın eksen eğikliğinin ve kutuplarının, kızılötesi radyasyonun keşfi… Mercan resiflerinin bitki değil, hayvan olduğunun kanıtlanması… Modern gözlemevlerinin kurucularından biri olma…

Lisedeyken Einstein, Feynman gibi büyük fizikçilerin hayatlarını okumaktan büyük zevk alırdım. Hatta bazen bu yaşam öyküleri ile kendi yaşam öyküm arasında benzerlikler bulmaya çalışırdım. Fiziğe olan ilgim arttıkça daha fazla fizikçi biyografisi okumaya başladım ve bu belirli bir miktara ulaşınca şunu gördüm: Başarılı fizikçilerin büyük çoğunluğu en az bir müzik aleti çalmakta. Einstein’ın hiç yanından eksik etmediği, bazen göl kıyısında çalmak için okulu ektiği viyolası; Feynman’ın bongosu, Kepler’in Kilise orgu gibi örneklerde fizikçilerin müzik aletini bir hobi olarak kullandıkları görülüyor. Ancak bu yazı dizimizde, yaşamının bir kısmında profesyonel olarak müzikle uğraşmış, aynı zamanda da fizik alanında çalışma yürütmüş biliminsanlarını inceleyeceğiz. Yazı dizimize en başarılı örnekten başlayalım istedik, fiziğe katkılarıyla ismini altın harflerle yazdıran bir isimle: William Herschell.

Klasik müziğe ve astronomiye âşık bir kişi: William Herschell

William Herschell 1738 yılında Almanya’nın Hannover kentinde dünyaya gelir. Hannover Prensliği ordu bandosunda bir obuacı olan babası, Herschell’in müzikle ilgilenmesinin temel itici gücü olur. Bu sayede Herschell, çocukluğundan itibaren dönemin klasik müziği ile haşır neşir olmaya başlamıştır. Babası, William’ı, abisini ve kız kardeşini savaştan uzak tutmak için elinden geleni yapmış olsa da elinde olmayan koşullar çevresini sarmıştır. Güçlenen bir Fransa tehlikesine karşı Büyük Britanya ile birleşen Hannover Prensliği, ne yazık ki bu hamlesi ile Merkez Avrupa’daki saldırılardan kendini korumayı başaramaz. Yaşanan kıtlık ve 7 Yıl Savaşları ortamı içerisinde oğlunun büyümesini istemeyen baba Isaac Herschell, iki oğlunu bir mülteci olarak Britanya’ya gönderir. İngiltere’de koleje başlayan William üç ay içerisinde anadili gibi İngilizce öğrenmesiyle dikkatleri üzerine çeker. Öğretmenleri onun çok zeki bir çocuk olduğunu söylemektedir.

Herschell’in 15 numaralı senfonisi.

19 yaşında bir anda ailesi ile tüm bağı kesilmiştir. Yabancısı olduğu ve kendi ifadesiyle “Güneşin ve gökyüzünün bir kere olsun yüzünü göstermediği yağmurlu topraklar”da William, aldığı eğitim ile viyola, klavsen ve org çalmayı öğrenir. Bir müzik aletinde uzmanlaşmak yerine bestecilik üzerine yoğunlaşmak ister. Ancak bu, ufak ve önemsiz bir ülkeden gelen bir mülteci için kolay değildir. Bu nedenle mezun olduktan sonra, gelecek planlarını bir süre rafa kaldırır, 1761 yılında para biriktirebilmek için Newcastle Kent Orkestrası’nda viyolist olarak işe başlar. Ancak bu iş senfonilerine odaklanmasını engellemez ve Newcastle’a taşındığı 1760 yılından itibaren bestelediği ve sahnede performansını gerçekleştirdiği üç senfonisi ile dikkatleri üzerine çeker. Bu arada babasının izinden giderek askeri bandolara obua eğitimleri de vermektedir.

Müzikten matematiğe, astronomiye…

Bir süre sonra bu işi bırakıp yeni deneyimler yaşamak için Leeds’e taşınan Herschell, buradaki Baptist kilisesinin orgcusu olarak çalışmaya başlar. Burada orgların çalışma prensibini incelerken ilk defa matematik ve optik ile tanışır. Matematiğin vaat ettiği gizemli dünyadan oldukça etkilenen Herschell, müzik kariyerine bir süre ara verip bilim kitapları okumaya başlar. Bu öz-eğitimi sırasında matematikten çok daha fazla ilgisini çeken bir alan keşfeder: Astronomi!

En kısa sürede kendine güçlü bir teleskop edinen Herschell, Satürn’ün halkaları ve Avcı Gök Adası (Orion Nebula, M42) üzerine yoğunlaşır. 1773-74 yılları arasında aldığı notlar günümüze kadar ulaşmıştır. Astronomi “belası” Herschell’e bulaşmıştır artık bir kere. Gündüzleri beste yapmaya devam eden Herschell, geceleri o çok sevdiği gökyüzünü sabahlara kadar gözler. Birbirine çok yakın gördüğü yıldızları izlemeye alan Herschell, bu tip yıldızların aslında birbirleri etrafında döndüğünü ortaya atar. Onun bu iddiasının ardından onlarca astronom “Çift Yıldız” denilen bu yapılara ilgi duymaya başlar.

Georgium Sidus: George’un Yıldızı

Bir akşam yine teleskopu ile yıldızların arasında kendini kaybeden Hershell, yanlışlıkla tripodu kaydırır ve görüş alanına soluk, mavi bir cisim girer. 1781 yılında bir makalesinde, yaptığı gözlemler sonucunda cismin bir kuyrukluyıldız olduğunu düşündüğünü, ancak emin olmak için daha fazla gözlem gerektiğini yazar. Cismin ismini ise Britanya Kralı ve Hannover Prensi olan “George III”ün anısına “George’un Yıldızı” koyar. Bu gelişmenin ardından konu ile ilgilenen Rus astrofizikçi Andres Lexel, elde edilen tüm gözlemsel verileri incelediğinde cismin bir gezegen olduğunu matematiksel olarak ortaya koyar. Yapılan tüm hesaplamalar, cismin bir kuyrukluyıldız kadar tutarsız ve eliptik yörüngesi olmadığını göstermektedir. 1780’lerde Royal Astronomical Society tarafından cisme oybirliği ile Antik Yunan Gökyüzü Titan Tanrısı “Oranos”un ismi verilir. O zamana kadar ise gezegene halk tarafından “Herschell” denmektedir. Herschell’i müzik yönü haricinde halk nezdinde popüler hale getiren bu keşfi olmuştur. Bu popülerliğini kazanca çevirmek isteyen Herschell, kendi teleskop şirketini kurar ve Britanya’da kendi adını taşıyan markayla teleskop satmaya başlar. Tüm bu sıralarda 20’ye yakın senfonisi bulunmaktadır. Uranüs’e yıllar boyunca bakmaya devam eden Herschell, matematiksel hesaplamaları takip ederek, Uranüs’ün uyduları Oberon, Titania, Enceladus ve Mimas’ı da keşfeder. Ancak bu uydulara isimlerini, babasının izinden ilerleyip bilim ile haşır neşir olan oğlu, babasının ölümünden sonra vermiştir.

Herschell, 1782’de, optik alanındaki gelişmeler sayesinde güçlendirilmiş teleskoplarla derin uzay cisimlerini gözlemeye başlar. Sahip olduğu 12 inç (yaklaşık 30 cm) teleskopu ile 1782-1802 yılları arasında, bulutsu, gökada gibi 2400 derin uzay cismini keşfetmiştir. Bu veriler 1800’lerin sonunda önce MIT’li kadın akademisyenler, ardından da 1924 yılında Edwin Hubble tarafından kullanılacak, bu sayede evrenin genişlediği ortaya çıkacaktır.

Dünya dışı yaşamın peşinde…

Tüm bu çalışmaların yanı sıra Herschell, dünya dışı yaşam kavram konusuna da ilgi duymaktadır. Dönemin bilim felsefesi tartışmalarına katılarak Ay’da ya da Mars’ta yaşam olabileceğini, ulaşıldığı takdirde oradaki kimyasal yapıları içeren hayvan ve bitkileri görebileceğimizi iddia etmiştir. Bu tür düşüncelerine kanıtlar ararken, Mars’ın kutupları olduğunu, kuzeyindeki buz kütlelerini gözlemleyerek keşfeder. Ayrıca Mars’ın eksen eğikliğini de gözlemsel verilere dayanarak hesaplamayı başarır. Bu eksen eğikliği parametresi ile Mars yüzeyindeki mevsimlerin tarihlerini tutarlı bir şekilde hesaplamıştır. Ayrıca farklı ortamlarda yaşamı inceleyen Herschell, su altındaki farklı canlı türlerini, Ay’da ve/ya Mars’ta yaşam konusunda bir analoji olarak kullanmaktadır. Bu çalışmaları sırasında Mercan resiflerinin bitkilerden değil, hayvanlardan oluştuğunu, mikroskop ölçümleri ile gösterir.

Kızılötesi ışınlar

Herschell, Güneş lekelerine de çok meraklıdır. Döneminde insan gözüne zarar vermeyen filtreler bulunmadığından, görüşünü kaybetmek pahasına teleskopunun önüne oldukça sert bir kırmızı filtre takarak gözlemler yapar. Bunu yaparken etrafın anormal derecede ısındığını fark eder. Başka renk filtreler bu etkiyi yapmamaktadır. Renklerin sıcaklık ile bir ilişkisi olabileceğini düşünür. Deneyler yapmaya başlar. 11 Şubat 1800 yılında, her renk filtreyi ışık kaynaklarının önüne koyar ve her renk bölgesine birer termometre yerleştirir. Bir tane de kırmızı rengin hemen yanına, oda sıcaklığını ölçmek ve deneyi kontrol etmek için bir termometre bırakır. Deneyin sonucu beklediği gibi olmaz, renklerin hiçbirinde dişe dokunur sıcaklık farklılıkları görülmez. Ancak kırmızının hemen yanındaki, sözüm ona kontrol aygıtı olacak olan termometrede oldukça yüksek bir sıcaklık artışı vardır. Herschell, bu deney üzerine o dönemde pek çok kişinin – fizikçilerin bile- hayal edemediği, herkesi şok eden bir iddiada bulunur: insan gözünün göremediği başka renkler ve ışık türleri vardır ve bunlar sıcaklık farklarıyla ayırt edilebilir. Kırmızının hemen yanındaki bu bölgeye “kızılötesi” ismini takar.

William Herschell’i Uranus’u keşfederken gösteren bir çizim.

‘Göklerin sınırlarını kırdı’

1816 yılında yaptığı çalışmalardan ötürü “Sir” unvanı verilen Herschell, 1820 yılında, Dünya’daki en eski astronomi topluluklarından biri olan Royal Astronomical Society’nin kurucu ekibi içinde yer alır. Bu oluşum günümüzde hâlâ gök cisimlerinin isimlendirilmesi, gezegen keşifleri gibi konularda karar mekanizmalarından biridir. Ayrıca Alfred Nobel’in ölümünden sonra vasiyeti üzerine İsveç Bilim Akademisi’ne üye olur ve orada da bir astronomi alt dalının oluşmasını sağlar. Herschell 25 Ağustos 1822 sabahı, o âşık olduğu gökyüzünü izledikten sonra gözlemevindeki yatak odasında hayata gözlerini yumar. Vasiyeti üzerine mezar taşına “Göklerin sınırlarını kırmak için çaba harcadı, kırdı.” yazılmıştır.

William Herschell, anne ve babasının desteğini genç yaşta yitirip, kendi başına emek vererek sahip olduklarını elde etmiş biriydi. Onu farklı kılan, sahip olduğu merak duygusunu, müziksel estetik ile birleştirebilme yeteneğiydi. Müzik tarihinde Herschell kadar çok yönlü bir besteci var olmadı. Önemli olan nokta ise, bilimsel açıdan çok önemli keşifler yaparken hâlâ kompozisyonlar üretip, orkestra yönetebilecek kadar kendinden emin olabilmesiydi. Bu bakımdan Herschell, pek çok bilimsever kişiye örnek teşkil etmektedir.

Herschell 84 yıllık yaşamına neleri sığdırdı?

Astronomi: Uranüs gezegeni ve 4 uydusunun keşfi, 2400’e yakın derin uzay cisminin keşfi, Mars’ın eksen eğikliğinin ve kutuplarının keşfi. Mars mevsimlerinin tutarlı hesabı… Teleskop yapımı alanında sayısız katkılar, modern gözlemevlerini inşa eden ilk kişilerden olma.

Fizik: Kızılötesi radyasyonun keşfi.

Biyoloji: Dünya dışı yaşam konusunda, yaşam oluşumu için başka maddelerin kullanılabileceği fikrini savunan ilk kişilerden biri olma. Mercan resiflerinin bitki değil, hayvan olduğunu kanıtlama.

Müzik: 21 senfoni, 14 konçerto, 6 sonat.