Ana sayfa Sorularla Bilim Görelilik ile Güneşmerkezliliğin ilgisi nedir?

Görelilik ile Güneşmerkezliliğin ilgisi nedir?

575
PAYLAŞ

Bilimsel alanların büyük çoğunluğu, geçtiğimiz yüzyıllarda en azından bir kere de olsa devrimsel bir teori ile gündeme gelmiştir. Devrimci teoriler önceki entelektüel birikimleri aşıp problemleri yeni bir çerçevede çözebildiklerinde başarılı olmuşlardı. Bu anlamda yaratılan her tarihsel ve bilimsel birikimin aynı zamanda kendinden önceki değer ile bağı kaçınılmazdır.

Görelilik ve Güneşmerkezlilik arasındaki ilişki ise bu anlamda nasıl bir seviyede ve bu bağ neye takabül etmektedir sorusunu 50 Soruda Görelilik Kuramları isimli çalışmasında İbrahim Semiz şöyle değerlendirmişti.

– Aristoteles’de gök mekaniği farklıydı…

Galileo bu konuda da Aristoteles öğretisini sorguladı. Zaten bir müddet önce Kopernik, Güneşmerkezli bir sistem önermişti.

– Yermerkezlilikten Güneşmerkezliliğe geçiş bu kadar basit mi? “Günün birinde Kopernik adında bir adam Güneşmerkezli bir model önerdi…”

– Tabii ki bu kadar basit değil, güneşin altında gerçekten yeni çok az şey vardır. Dünya’nın değil de Güneş’in merkez olabileceği fikri MÖ 4. yüzyıla kadar gider, Kopernik’e gelene kadar her birkaç nesilde bir Güneşmerkezliliği savunan, en azından bahseden bir filozof bulunur; bunların en bilineni, MÖ üçüncü yüzyılda yaşayan Aristarkus’tur.

– O nasıl bu sonuca ulaşmış?

– Ay’daki gece/gündüz çizgisinin eğriliğini inceleyerek, Güneş’in çapının dünyadan (en az) yedi kat büyük olduğu sonucuna vardı…

– Gerçek rakam yüz küsur değil mi?

– 109. Ancak Aristarkus’un sonucu nicel olarak, yani Güneş’in dünyadan büyük olması bakımından doğru. Gerçekten bu kadar uzak bir sınır bulması ise, denediği ölçümün insan gözünün sınırlarının ötesinde olmasından kaynaklanıyor. Her neyse, şöyle düşündü herhalde: “Eğer Güneş bu kadar büyükse, merkez o olmalı.”

– Peki niye Aristarkus meşhur değil?

Pek kimseyi inandıramamış da ondan. Şöyle ki: Eğer Dünya’nın Güneş etrafında döndüğünü varsayarsan, gece-gündüzü açıklamak için kendi ekseni etrafında da döndüğünü varsaymak zorundasın. Dünyanın yarıçapı da aşağı yukarı bilindiği için, bu hızı hesaplamak da çok basit, Yunanistan ya da Türkiye’nin enleminde -ikinci sorunun başında da bahsettiğimiz gibi- yaklaşık saatte 1300 km’ye çıkıyor; yani saniyede 350 metre! Böyle korkunç bir hızın farkında olmamak, insanlara akıl almaz geliyordu. Dediler ki, “Şöyle bir zıplasam, havada bir saniye kalsam, ayağımın altında yer 350 metre kaymalı. Ama ben aynı yere düşüyorum!” ya da, “Dünya bu hızla dönüyorsa, havadaki kuşlar, hatta havanın kendisi neden geri kalmıyor?” ya da “Dünya, Güneş etrafında dolanırken Ay onu nasıl takip edebilir?” Aristarkus ve diğerleri, bu soruları doyurucu şekilde cevaplayamadılar.

– Kopernik nasıl cevapladı?

Bu soruları Kopernik de cevaplayamadı aslında. Birazdan bahsedeceğimiz gibi, Galileo cevapladı. Kopernik bu tercihi, Batlamyus’un dairesel hareketin düzgünlüğünden vazgeçmesini (daha doğrusu düzgünlük merkezini dairenin merkezinden almasını) onaylamadığı için yapmıştır. Ancak, Güneşmerkezli bir model o zamanlar Hıristiyanlığa karşı kabul edildiğinden, Kopernik kitabını ancak ölüm döşeğindeyken yayımlamaya cesaret etmiştir.

Kopernik’in modeli aslında Batlamyus’unkinden daha doğru sonuçlar veriyor değildi; daha basit de değildi.

– Peki Aristarkus’un görüşleri ve benzerleri kabul görmediği halde, Kopernik’inkiler neden kabul gördü?

Bir kere, çok iddialı sunulmadı. Kopernik’in kendisinin ne düşündüğü çok net değil ama, en azından bir süre için, kullananların tutumu “Canım, hesap için matematiksel bir yöntem işte; ama arkasındaki modeli o kadar da ciddiye almaya gerek yok” şeklindeydi; o yüzden önceleri fazla tepki görmeden yaygınlaştı. İkincisi, bu sistemin destekçilerinin hazırladığı astronomik/astrolojik tablolar, gerçeğe 200 yıl kadar önce hazırlanan eski sistem tablolarından daha yakındı, bu yavaş yavaş altındaki modele güven sağladı.

Kopernik’in modeli aslında Batlamyus’unkinden daha doğru sonuçlar veriyor değildi; daha basit de değildi.(1) Kopernik de gezegenlerin Güneş etrafındaki yörünge dairesine bir daire daha bindirmek, sonra da ilk dairelerin merkezlerini Güneş’ten başka yerlere almak zorunda kalmıştı. Tabloların daha doğru sonuçlar vermesi aslında daha güncel gözlemlerden başlanarak hesap yapıldığı içindi. Ancak farklı bir düzgün açısal hareket merkezi kullanmaması ve gezegenlerin yörünge periyotlarının Güneş’ten uzaklık ile düzgün bir şekilde artması, modele “estetik bakımdan” üstünlük sağlıyordu.

Yine de modelin en önemli şansı belki de, Galileo, Kepler ve Newton’la takip edilmesiydi. Arkadan onlar gelmeseydi, belki Kopernik modeli de “bilim tarihinin tozlu sayfalarına” terk edilecekti…

– Galileo’nun katkısı ne bu konuda?

Çok. Galileo, Güneşmerkezli modeli arkasındaki fikirlerle birlikte destekleyip, itirazları da inandırıcı olarak cevapladı. Bu da Galileo’nun eylemsizlik ilkesi sayesinde oldu. Yani, havaya zıplama itirazında, saatte 1300 km hızla dönen dünyanın hızına sen de sahipsin ve eylemsizlik ilkesi uyarınca yatayda bu hızı korursun, yani zıplama süresince dünya ile aynı yatay mesafeyi gidersin, dolayısıyla dünyanın zıpladığın noktasına inersin. Tabii ki bu, dünyanın hızının olmamasıyla aynı sonuçtur, yani ortak bir sabit hızın varlığı ile yokluğu ayırt edilemez…

– Yani bir bakıma, dünyanın dönmesi ve bizim yerel gözlemlerle bunun farkında olmamamız görelilik ile açıklanıyor.

– Genelde eylemsizlik ilkesi ile açıklanıyor denir, ama böyle bakmak da kesinlikle mümkün. Görelilik ile eylemsizlik arasındaki bağlantıyı zaten bir önceki soruda konuşmuştuk…

– Aynı şey kuşlar, hava ve Ay için de geçerli herhalde…

– Galileo’nun katkısı bu kadarla da kalmadı. Bir gün, Hollanda’da teleskop diye, uzaktaki nesnelerin görüntüsünü büyüten bir cihaz icat edildiğini duydu ve kendisi de bir tane yaptı. Galileo’nun teleskopu gökyüzüne çevirmesiyle, Aristoteles/Batlamyus öğretisinin evren modelinin temel direkleri birer birer devrildi.

Çıplak gözle görülemeyen yıldızlar gördü. Bu, ona tüm yıldızların aynı mesafede olmayabileceklerini, yani gökkürenin derinliği olabileceğini, sonuç olarak evrenin düşünülenden çok daha büyük olabileceğini söyledi. Tanrısal mükemmellikte küreler olarak düşünülen Ay ve Güneş’in böyle olmadığını; ayda çatlaklar, kraterler, dağlar, denizlere benzer yapılar, Güneş’te lekeler olduğunu gördü; hatta Güneş’e fazla bakmaktan, hayatının son dört yılını kör olarak geçirdi. Ve son olarak, Ay itirazını tamamen geçersiz hale getiren bir şey keşfetti: Jüpiter’in dört tane uydusu olduğunu.

Sonuçta Jüpiter’in durağan olduğunu iddia eden kimse yok; Batlamyus modelinde de Jüpiter hareket ediyor, Kopernik modelinde de. Hareketli Jüpiter’i bir değil, dört uydu takip edebiliyorsa, Güneş etrafında dolaşan dünyayı Ay neden takip edemesin? Bu gözlem, eylemsizlik ilkesinin açık bir gösterimini oluşturuyor; aynı zamanda göreliliğin de. Bir gezegenin hareketli olmasının bir önemi yok, durağanmış gibi etrafında bir, hatta dört uydu dolaşabiliyor…

– Peki, “Gene de dönüyor” olayı?

– Güneşmerkezlilik, Aristoteles/Batlamyus öğretisini entegre eden Hıristiyanlık ile çelişki halindeydi. Bu yüzden kilise, Galileo’nun Güneşmerkezliliği savunmasını yasakladı ve engizisyon tehdidiyle öğretilerini, özellikle dünyanın döndüğünü inkâr etmeye zorladı ve ev hapsine mahkûm etti. Diz çöktürülen Galileo’nun, ayağa kalkarken “Gene de dönüyor” dediği rivayet edilir. Vatikan, Galileo’nun itibarını ancak 1992’de tam olarak iade etmiştir.

– Özetlersek?

– Eylemsizlik ilkesi ve bunun getirdiği görelilik, Güneşmerkezliliği kabul edilebilir hale getirmiştir.

Dipnot

1) Bazı kaynaklarda (özellikle bazı astronomiye giriş kitaplarında), Kopernik modelinin Batlamyus modelinden daha basit olduğu, Batlamyus modelinde defalarca daire üzerine daire üzerine daire… bindirildiği, sonuçta Batlamyus modelinde 80 civarında, Kopernik modelinde 40 civarında daire olduğu yazar. Bu doğru değildir.

Batlamyus sisteminde hiçbir zaman bir gezegenin hareketi ikiden fazla daire ile betimlenmemiştir. Ancak Batlamyus, gezegenlere hareketi mekanik olarak aktaran bir model de yapmış, bu modelde dişli ya da kayış görevi gören küreler kullanmıştır, ki bunların toplam sayısı -nasıl saydığınıza bağlı olarak hafif değişmekle beraber- 40 civarındadır. Kopernik’in benzer modelinde biraz daha fazla küre vardır! Bu yanlış bilginin nasıl yayıldığı, şimdi bilim tarihinin görece az önemli, cevaplanmamış sorularından biridir.

Kaynak: İbrahim Semiz, 50 Soruda Görelilik Kuramları, Kasım 2016, s.46-50