Bir Güneş Tutulması Bilimi Nasıl Değiştirdi?
1919 yılının Mayıs ayıydı. Sir Arthur Stanley Eddington rehberliğindeki bir grup araştırmacı güneş tutulmasını gözlemlemek için Afrika’nın güneyinde doğru yol alırken, Charles Rundle Davidson rehberliğindeki bir başka grup ise, Brezilya’ya doğru İngiltere’den yola çıkmışlardı.
Doktorasını aldıktan sonra iş bulamadığı için bir süre patent ofisinde memur olarak çalışmak zorunda kalan ve burada kalan boş zamanlarında uzay hakkında teoriler üreten genç bir adam, mevcut bütün bilinenleri yerleri bir eden bir teori ortaya atmıştı.
“Aynı elmanın yer çekiminden etkilendiği gibi ışık da yerçekiminden etkilenir. Buna göre ışık, güneş gibi çok büyük kütlelerin yanından geçerken, kütleye doğru bükülür, bize bükülerek erişir.”
Bunun anlamı şuydu. Yıldızlar aslında gördüğümüz yerde değildi.
Bu adamın bu çılgın fikirleri kimileri tarafından zırvalık olarak nitelendirilse de onu ciddiye alanlar oldu ve iddianın doğruluğunu test edebilmek adına güneş tutulması zamanını beklemeye karar verdiler. Neyse ki fazla beklemelerine gerek kalmadı. 29 Mayıs 1919’da 20. yüzyılda gerçekleşecek en uzun süreli tutulma olacaktı. Bu tarihte, Güneşin arka planında Hyades takım Yıldızı yer almaktaydı.
Tam Güneş tutulması esnasında çekilecek olan ve arka plandaki yıldızları gösterecek kaliteli bir fotoğraf, aynı bölge için daha önce çekilen veya daha sonra çekilecek fotoğrafla kıyaslandığında, Güneşe yakın bölgedeki yıldızların konumlarında belirlenebilecek sapmalar, bu önermenin ispatı olabilirdi.
Teoriyi atan kişinin hesaplarına göre iki görüntü arasında 1,7 arksaniyelik fark olmalıydı. 1 arksaniye 1 derecenin 3600’de biri kadardır bu arada. İşin ilginç yanı, bu teoriyi ortaya atan kişi tüm bu ölçümlerini uzayı gözlemleyerek değil, masa başında denklemler aracılığı ile yapmıştı.
Bu iş için olası olumsuz hava koşulları nedeniyle iki farklı bölgede çekim yapacak, iki ekip hazırlandı. Bir ekip Brezilya’nın yolunu tutarken, diğeri de Afrika’ya doğru yol aldı. Ölçümler yapıldı ve bilim dünyası nefesleri tutup gelecek haberi beklemeye başladı.
O günkü koşullar altında aylar süren bu bekleyiş, sonucunda Eddington, Brezilya ve Afrika’dan alınan yıldız görüntülerini analiz ederek, fotoğraflarda belirlenen yıldız pozisyonlarının arasındaki farkları 1,61 ve 1,98 arksaniye olarak açıklamasıyla sonlandı.
Bir kişi oturduğu yerden, uzayda olup bitenleri inanılmaz netlik ile tahmin etmişti. Bu kişi herkesin bildiği gibi, Einstein’dı. Cisimlerin uzay-zamanı büktüğü iddiası gerçekti. Newton’un “uzay statiktir” düşüncesi geçerliliğini yitirmişti.
Einstein uzun zamandır rölativite teorisi üzerine çalışıyordu. Işığın büküldüğünü düşünüyor ancak mevcut Öklid geometrisi kapsamında bunu ispatlayamıyordu. İspatı için üç boyutlu geometri bilgisi gerekliydi ancak ne yazık ki kendisi bu bilgiye sahip değildi. Ancak neye ihtiyacı olduğunu biliyordu. Dünyada bu teoriyi bilenler vardı ve Einstein onlara ulaşmalıydı.
İşe Alman matematikçi Gauss’un kitaplarını okuyarak başladı. Devamında da Öklid dışı geometrinin temellerini atan Riemann’ın fikirlerini öğrendi. Başka bir matematikçi olan Marcel Grossmann’la yaptıkları çalışmalar sonucunda nihayet büyük teorisini ortaya koyabilecek donanıma sahip olmuştu. Işığın bükülmesi, uzay zamana bağlı 4. boyut fikri de bu matematiksel altyapının bir sonucu olarak bilime armağan oldu.
Matematiğin fiziğe yaptığı bu katkı o yıllarda birçok bilim dalını da etkiledi. Herkes devamında matematik kullanarak dünyayı keşfetmenin büyüsüne kapıldı. Bu durum sadece fizikçileri değil, ekonomistleri bile etkiledi zamanla. Sonuçta üretim, tüketim, harcama hepsi sayılarla ifade edilen değerlerdi. 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren matematiksel modeller birçok bilimde kullanılmaya başlandı.
Einstein’ın genel görelilik kuramı, karadeliklerin davranışından gezegen yörüngelerinin hesaplanmasına, kütleçekimsel mercek etkisinden Büyük Patlama olayına, karanlık madde ölçümlerinden genişleyen evren modellerine kadar pek çok farklı alanda son derece başarılı sonuçlar verdi ve modern fiziğin temelini değiştirdi.
Ancak Einstein belki de farkında olmadan bir devrim yapmıştı aslında, bu bilişsel devrim ve tetikledikleri ile devamında gelen hiçbir şey artık eskisi gibi olmayacaktı…
Eğer Einstein olmasaydı, bilim nerede takılı kalırdı, bunu kestirmek çok güç.
Referans Kitap: Orhan Erdem – Boşa Gitmesin
Matematiksel
