ALBERT EİNSTEİN
Einstein, Galilei ve Nevvton ile birlikte üç büyük bilim dehasından biridir. Onların üçü için de efsane gerçeği gölgede bırakmıştır. Özellikle Einstein’in yaşamı efsanelerle doldurulmuş ve bunlar onun «yalnız bilgin» ve kamuya mal olmuş adam ünüyle beslenmiştir. Resimleri ünlü tablo La Gioconda’da olduğu gibi yerli yersiz kullanılmış haksız olarak «atom» bombasının babası sayılmış ve ünlü E = mc2 formülü her hususta gerekli gereksiz kullanılmıştır. Gerçekte Einstein, asıl alanı olan kuramsal fizikte yaptığı çalışmalarıyla XX. yy fiziğine ışık tutmuştur.
Albert Einstein 14 mart 1879’da Almanya’nın güneyindeki Ulm kentinde dünyaya geldi. Ailesi Musevîydi, ama pek dindar değildi. Çocukluğu, babasının elektrik tesisatı işleri yaptığı Münih’te geçti. Babası hiç bir zaman işinde başarılı olamamıştı, onun işiyle ve ailesinin geçimiyle ilgili yaşadığı sorunlar genç Einstein’ı çok etkilemiştir.
YETİŞME YILLARI
Einstein Münih’te Luitpold Lisesi’ne devam etti. Burada başarılı bir öğrenci sayılırdı ama aslında çok mutsuzdu; o dönem, her türlü askeri disipline ve dayanıksız otoriteye karşı olumsuz duygularının ortaya çıktığı yıllardı. On beş yaşında, lisedeki yönetime daha fazla dayanamayarak, kendi iradesiyle okulu terk etti ve lise öğreniminin sona ermesini beklemeyerek ailesinin bulunduğu Pavia’ya, İtalya’ya gitti. Babası burada yeniden bir servet edinmenin peşindeydi.
Einstein, aylarca tek başına çalıştıktan sonra, i teknik Enstitüsü’nün giriş sınavlarına katıldı. Bu olamadı ama öğretim yöntemlerinin son derece 1: İsviçre okulunda sınavlara hazırlanabilme olaı 1896’da Politeknik Yüksek Okulu’na kabul e< 1900’e kadar dönemin en iyi profesörlerinin yan bir öğrenim gördü. Bu dönemde Alman bilimini] pıtlarını keşfetti. Bu arada Politekniğe kabul edil rencilerden biri olan Sırp-Hırvat kökenli Mileva J Onun Musevî olmayan bir kızla evlenmesine kai nın ölümünden sonra 1903’te evlendiler.
Einstein, okulu bitirdikten sonra, sahip olduğu ya karşın, kendine uygun bir iş bulamadı. Çeşitli araştırma görevlisi kadrosu elde etmek için yaptı ru sonuçsuz kaldı. Sonunda babasının araştırma £ tunun araya girmesiyle Bern’deki patent dairesine manlık görevi bulmasaydı durumu hiç de iyi olr tein için fizik çalışmalarına olanak vermesi bakıı daha uygun iş olamazdı. 1955’te ölümünden bi kaleme aldığı «Özyaşamöyküsü Taslağında «Pat yazılması işi benim için gerçek bir kazançtı; bu i düşünmek için bol zaman bulmama olanak veri; zacaktı.
1905, OLAĞANÜSTÜ BİR Yll
Einstein’in 1905’te yayımladığı ve fizik tarihir ğişikliğe yol açan beş makalesi 1900 ile 1905 aras Isaac Nevvton’a başarısının sabebi sorulduğunda s ler kadar Einstein’a uygun olan bir başkası yoktı. mm uğraştığım sorunlar üzerinde düşünmekle ge
Einstein on yıldan beri sürekli olarak fizikteki üzerinde düşünmekteydi; bu ayrılık fiziği kuram; biriyle bağdaşamaz bir biçimde ikiye bölüyordu: 1 denizin yüzeyindeki dalgalar gibi tüm uzaya yay lik arzeden dalgalardan oluştuğunu ileri süren dc mes C. Maxwell’in ışığın elektromanyetik doğası] öte yanda, ışığı parçacıklardan oluşan, tümüyle j bir mekanik olgu olarak kabul eden Newtoncu olan ile süreksiz olanın fizik kuramında birlikte j dukça şaşıran ve fiziğin ancak tekli yapıda olabile sıkıya bağlanan Einstein, kararlı bir biçimde bu kaldırmanın yollarını aramaya girişti. Bu konu tüı önemli amacım ve bütün araştırmalarının arkasır ci gücü oluşturacaktı.
Einstein’in en önemli üstünlüğü, ışık kuramının rin çelişkiyi içeren alan olduğunu kavramasıydı. I bir yönü, geçerli olan ışık kuramının temel kavrı olan «esir»in, fizikteki tekliğin önündeki engellere nu anlamasıydı. Gerçekte ışık bir dalga gibi düş dalga kavramı, suyun yüzeyinde oluşan dalgalatır zer biçimde geliştirilen kuramsal bir kavramdı. Eğ sonuna kadar sürseydi, olay son derece açık olac£ ki dalgalanmayı olanaklı kılan maddî ortam, ışık i belirlenebilir değildi. Birçok fizikçi kuşağının önür buydu: ışık enerjisinin yayılmasını sağlayan ortar tam için düşünülen «esir»in birçok fizikî özelliği: olmasına karşın (yoğunluğunun ve esnekliğinin hı da ölçülmesi olanaksız gözüküyordu), onun harek varsaymak, kuramın içsel nedenlerinden ötürü zc yordu.
Bu tarihî hatırlatma Emstein’in 1905’te, henüz y dayken ortaya koyduğu entelektüel cesaretin öne dirmeye olanak verir. Gerçekten de Einstein’a gc özelliklerinin saptanmasının bu denli güç olmasını hiç bir fizikî gerçekliğe sahip olmamasından, om uydurma olmasındandı; bu kavram, kolaylıkla biı labilecek bir yakıştırmadan başka bir şey değildi. E görelilik kuramım anlattığı ünlü makalesi bu tem du: Esir yoktur.
Bu makalesinde Einstein, zaman ve uzayla ilgil lerin çok derin bir eleştirisi pahasına, esiri kalan tı liği olan hareketsizlikten de arındırmayı başardı. V< te tekliği gerçekleştirdi.
BİR YALNIZ ADAMIN KOŞUSU
ilkeler doğrultusunda izlenen yol arzulanan birleşmeye olanak vermese bile, Einstein en azından «inşa edilmiş» kuramı geliştirmeyi umuyordu, bu kuramla evreni oluşturan yapıtaşlarını ortaya koymak daha ulaşılır gözüküyordu. Işığın sürekli ortamda yayılma olanağını ortaya koyan 1905 makalesinin, aynı zamanda ışığın süreksizlik özelliğine sahip olduğunu içermesi, bu anlamdaki bir adımı oluşturuyordu. Aslında bu makale bugün fiziğin temel kuramı olan kuvantum kuramının kurucu belgesi olarak da kabul edilebilir. Bu kuram, 1905 makalesinde ifade edilenlerle uyumlu olarak, evrenin temel yapıtaşlarının ya parçacıklardan ya
da dalgalardan oluşabileceği düşüncesinin bir kenara bırakılmasını zorunlu kılar; ayrıca bir ölçümün sonuçlarının ancak istatistikî olabileceğini öne sürer. Kuvantum kuramı yalnızca olasılıkların hesaplanmasına olanak verir.
1905 ile 1927 arasında Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Paul Di-rac ve kuramın diğer « kurucu öncüleri»tarafından geliştirilen (bu kurucular arasında Einstein’m adı genelde anılmaz) kuvantum mekaniğinin ilkeleri özetle bunlardır. Ama Einstein’ın kuvantum kuramına katkısının 1905’te yayımlanan ışığın kuvantaları üzerine makalesiyle (veya 1907’de yayımlanan ve katilardaki fononlar kuramının kökeninde yer alan özgül ısı üzerine yazdığı makalesiyle) sona erdiğini düşünmek yanlış olur. Einstein, 1905’te «bulgusal» olarak öne sürdüğü ışık kuvantaları varsayımını (yani Einstein bu varsayımı kesin kanıtlanmış olduğundan değil, ama kuramı iç tutarlılık nedenleriyle doğrulandığı için öne sürmüştü), daha sonraki yıllarda tekrar ele alarak onu «bulgusal» olmaktan kurtarıp «ger-çek»liğini kanıtlamaya çalıştı. 1909’da, ışımadaki dalgalanma özelliğini inceledikten sonra ışığın doğasında bulunan bir «ikilikle», hem parçacık hem de dalga özellikleriyle nitelendirilebileceği fikrini geliştirdi. 1916’da kuvantaların yalnız enerjileriyle değil, aynı za-
manda (proton ve nötron gibi tüm «gerçek» parçacıklarda gibi) harekederindeki nicelikle de nitelendirilebileceğini j ve böylece kuvantaların gerçekliğinin kabulünde önemli t attığını düşündü. Ama ışığın bu parçacık niteliğinin kanıtl. na yönelik deneylerde uğranan düş kırıklıkları, Einstein’ı, sonuçları yeniden gözden geçirmek zorunda bırakacak makalesinin temeli olan madde-ışıma benzeşimine geri d 1924’te ışık kuvantalarımn klasik «gerçek» parçacıklarla a; tistiğe boyun eğmediklerini gösterdi; ışık kuvantaları çe: nakli durumlarda düzenli bir dağılım göstereceklerine gruplanmaya iten bir kuvvet varmış gibi, birbirleri üzerim me eğilimine sahiptiler, bu da onların genelde bir dalga vermesinin sebebiydi. Bu keşfin önemi göz ardı edilemez rin ve aşırı iletkenliğin bulunması, fotonlara özgü bu İst; kuvanta (Bose-Einstein istatistiği olarak bilinir) bilgisine c Bununla birlikte Einstein’ın bu alandaki çeşitli çalışmak men, Bohr, Heisenberg, Dirac ve diğerleri tarafından tems kuvantum kuramının geliştirilmesindeki ana akımın dışmc doğrudur. Aslında Einstein kuvantum kuramının istatistiği teliğıni kabul etmeyi her zaman yadsımıştır; bir ölçümün 1 rafından yetkin bir biçimde öngörülemeyeceğini ya da şak şık söylediği gibi «Tanrının zar atmasını» anlayamamıştı tum kuramının kurulma yılları olan 1913 ile 1927 arasında onun onayını almaya çalışan genç araştırmacıların umutsı rina rağmen kuvantum kuramına karşı eleştirel bir tavır tal ha sonraları kuramın mantıksal tutarsızlığını tartışmayı t bırakacak ve karşı çıkmalarının konusu biraz farklı bir al; çaktır: Einstein’a göre kuvantum kuramı henüz «eksiktir denle de «tamamlanması» için daha da derinleştirilmelic kesin deney koşullannda sistemin sonraki halini aynı kesi rememektedir. 1927’de dönemin tüm seçkin kuvantum fi; bir araya getiren Solvay Kongresi, Einstein ile Bohr arası ramsal tartışmayla fizik tarihindeki yerini alacaktır.
Einsetin’m Nazizmden kaçarak 1935’te Amerika Biri letleri’ne iltica etmesiyle, bu tartışma yeniden alevlendi, bu kez Kuvantum kuramında «yerel olmama» (yerel olr kileşim) denen bir sorun üzerindeydi.
KLASİK FİZİKÇİLERİN SONUNCUSU
Einstein bugün efsane haline gelmiş bir şahsiyettir; onun imgesi, ister reklam için olsun, isterse yaşama karşı bir tavın belirtmek için olsun, çok kullanılmıştır. Bu efsanelerin dışında, yaptığı katkının ölçüsünü kendi etkinlik alanında aramak önemlidir: fizik alanı.
Einstein ışık kuvantaları üzerine 1905’te yayımladığı makalesiyle, kuvantum kuramının kurucusudur. Kuşkusuz kısa süre içinde kuvantum kuramına belli bir mesafeyle yaklaşır olmuştur, ama böyle bir eleştirel tavrın bilim topluluğu bünyesinde büyük kazançlar sağladığını da göz ardı etmemek gerekir; eğer Einstein bu sorunlarla uğraşmamış olsaydı, örneğin yerel olmayan etkileşim gibi sorunlar daha uzun süre fark edilmeyebilirdi. Einstein’m, kuvantum kuramını bu haliyle kabul etmeyi yadsıması, aym zamanda fizik tarihinin onunla sona eren bir evresine de ait olduğu anlamına gelmektedir; bugün, fizik artık temelini oluşturan kuvantum kuramı olmadan düşünülemiyor.
Einstein’m bir diğer alanda da katkısı olmuştur ki, ondan sonra fizik, daha önce olduğundan farklıdır; bu alan, temel ilkelerin araştırılması alanıdır. Bugün fizik tümüyle belli sayıdaki ilkelerin kabulüne dayanmaktadır; bu ilkeler değişmezlik ya da simetri ilkeleridir. Bunlar fizik yasalarının dayandığı «üstün-yasa»lardır. Bugünkü kuramsal fizikçilerin temel etkinlik alanını oluşturan bu ilkeler Einstein’la ortaya çıkmıştır.
Gerçi Einstein’dan önceki fizik de bu ilkeleri uyguluyordu, ama deneyci yoldan yani şu ya da bu yasamn, şu değişmezlik ilkesine uyduğunun doğrulandığını öne sürerek uyguluyordu. Einstein’dan itibaren buna karşıt bir yoldan gidilmektedir; önce değişmezlik ilkelerinin ne olacağı, daha sonra da onlardan çıkacak yasalar belirlenir.