HBT’deki ‘Matematiğin doğuşunun eğlenceli öyküsü’ konulu yazımızı aşağıdaki paragraflarla bitirmiştik:

Matematik disiplini, uzun süredir şu felsefi ve ontolojik soru ile karşı karşıyadır: Matematik, bizim aklımızın oluşturduğu, dünyayı ve evreni anlamamızı kolaylaştıran bir araç, bir çeşit model oluşturma dili midir? Yoksa, matematik, evrenin yapısının ayrılmaz bir parçası, bizim onu bulmamızı, yaratmamızı değil de keşfetmemizi bekleyen bir özelliği midir? Değilse, matematiğin bilimin tüm dallarına uygulanabilmesini ve fiziksel dünyamızı böylesine doğru betimlemesini nasıl açıklayacağız?

Ya da, Einstein’ın deyişi ile: Nasıl oluyor ki, insan aklının bir ürünü ve onun deneyimlerinden bağımsız olan matematik, böylesine hayranlık verici bir biçimde gerçek dünyanın cisimlerine uygulanabiliyor?

Bu ‘derin’ konuyu da bu yazımızda ele alıyoruz.

Yukarıdaki soruların cevabı, doğayı ve evreni anlamamızı sağlayan mantık ve gerçeklik gibi temel kavramları bile sorgulatabilecek sonuçlara yol açabilir. Bu nedenle gerek matematikçiler gerek filozoflar yüz yıllardır konuyu tartışageldiler ve matematiği doğanın bir parçası ya da insan aklının bir ürünü olarak görenler diye ikiye ayrıldılar. Günümüzdeki tüm bilimsel ve teknik gelişmelere rağmen bu konuda kesin bir sonuca varılmış değildir. Bu nedenle yazımız her iki görüşün de varsayım ve çözümlemelerine odaklanacak.

1. Matematik evrenin dilidir

“Felsefe, Evren adlı o büyük ve bizlerin gözlemimize açık kitapta yazılıdır. Ama o kitabı anlayabilmek için önce onun dilini ve alfabesini öğrenmek gereklidir. O dil de matematiktir. Matematiğin harfleri olan üçgenler, daireler ve diğer geometrik şekilleri bilmeden de onun bir kelimesini anlamak bile olanaksızdır.”

Bu cümleler Galieo Galilei’nin 1623 yılında yazdığı ‘Il Saggiatore’ (Deneyci) adlı kitabının girişinden alınmıştır. Bu görüşe göre, evrenin tüm özellikleri onun bir parçası olan matematiğin denklemleri ile ifade edilmiştir, matematiğin insan aklından bağımsız bir varlığı mevcuttur ve insanlara kalan bu kavramları ve denklemleri keşfetmektir. Öte yandan, bu önerge kanıtlanamadığından bir bilimsel gerçek değil bir inanç konusu olmaktadır. Bu görüşün birçok savunucusu da, bunu, evrenin önceden tasarlanmış bir yapısı olduğunun yani Tanrı’nın varlığının kanıtı olarak ileri sürmektedir.

Bu görüş sahipleri, iki kere iki hep dört eder, elma yere hep 9.81 m/s2 ivme ile düşer, insanlara da bunları keşfetmek kalır demektedirler. Matematiğin, evreni çok doğru ve duyarlı biçimde modellemesi ve açıklaması, en önde gelen bilim insanlarını bile onun evrenin ayrılmaz bir parçası olduğu görüşüne yöneltmiştir.

Matematiğin doğanın bir parçası olduğu savının en popüler biçimi Platonizmdir. Plato’nun bu metafizik duruşu, matematiğin öğelerinin soyut oldukları, uzay ve zamanla ilgili ya da neden-sonuç özellikleri olmadığı, ebedi ve değişmez oldukları biçimindedir. Plato dünyanın (evrenin) üç düzlemi olduğunu, bunların da fiziksel, düşünce ve his, sayılar ve mantık düzlemleri olduğunu öne sürmüştür. Binlerce yıl öncesinden gelen bu düşünceler ve kavramlar günümüzün bile filozofları etkilemeyi sürdürmektedir.

Cumhuriyet (Republic) adlı eserinde, Plato, matematiğin gizemli doğasını ‘Mağara benzetmesi’ (Allegory of the cave) ile resmetmektedir. Bir grup mahkum yaşamlarını bir mağaranın duvarlarına zincirlenmiş ve yüzleri hep o duvarlara dönük olarak geçirmektedir. Mağaranın ortasında bir ateş yanmakta ve mahkumlar olup bitenleri ancak duvardaki gölgeler ile izleyebilmektedirler. Mahkumlar için gerçek o gölgelerdir, dünyayı yalnız onlar aracılığı ile algılayabilmektedirler. İnsanlar da, evrenin değişmez gerçeklerinin ancak bir kesitini, benzer biçimde, algılayabilirler.

2. Matematik insan zekasının bir ürünüdür

Bu görüşe göre matematik, biz insanların, gözlemlediğimiz gerçeklerin modellerini yaratmamızın aracıdır. Bu modeller sayesinde öngörülerde bulunabilir ve gerçeği daha üst bir derecede algılayabiliriz. Birçok bilim ve düşünce insanı bu görüşü savunmuş ve savunmaktadır. İmmanuel Kant, geometrinin uzayın soyutlaması, sayıların da zamanın soyutlaması olduğunu savunmuştur. Fizikçi ve filozof Ernst Mach ise matematiğin yalnızca bir hesaplama yöntemi olduğunu ve kimsenin doğanın matematiksel modellerinin güvenilirliği konusunda bir öneride bulunamayacağı görüşündedir. Hareket noktası da, matematiğin evrenin içeriğinin tam ve doğru bir çevirisi olmadığıdır.

Bizler, doğayı gözlemleyerek veri toplar ve onlardan hareketle, kendi yarattığımız bir dil olan matematik yardımı ile, teoriler ve denklemler oluştururuz. Matematiğin kuralları da doğa yasalarından kaynaklanmaz. Onları, doğanın davranışını en iyi yorumlayacak biçimde bizler belirleriz. Bütün bunları matematikten daha iyi yapacak bir araç bulunursa da onu kullanırız!

Matematiğin insan zekasının bir ürünü olduğu görüşünün en yaygın türü ‘biçimcilik’tir (formalizm – formalism). Formalizm’e göre, tüm matematik, doğru oldukları kabul edilen temel önermelerden (axioms) hareketle türetilebilir. Doğrulukları kanıtlanamayan ama öyle kabul edilen bu temel önermeler keşfedilmezler, yalnızca varsayılırlar. Teoremler de bu temel önermelerden yol çıkarak yaratılırlar.

Nobel’li Eugene Wigner ‘Doğa bilimlerinde matematiğin akıl almaz etkinliği’ (The unreasonable effectiveness of mathematics in natural sciences) başlıklı makalesinde ‘Matematiğin dilinin fizik yasalarının ifade edilmesine böylesine mucizevi biçimde uygun olması, bizlerin ne anlayabildiğimiz ne de hak ettiğimiz harika bir hediyedir!’ demektedir.

Wigner, tamamen soyut biçimde geliştirilen matematik kuram ve denklemlerinin sonradan doğaya uygulanabilmeleri, fizikteki gelişmeler için yaşamsal önemde olmaları ve evrenin nasıl çalışmakta olduğunu açıklamalarına özellikle ilgi duydu. Bunun en etkileyici örneklerinden biri, tavşan popülasyonlarının gelişimini incelemek için geliştirilen Fibonacci dizisidir. Bu dizinin, daha sonra, doğadaki biyolojik oluşumlara, deniz kabuklarından, çiçeklere ve ciğerlerin bronşlarına kadar pek çok yapıya uygulanabildiği anlaşılmıştır. Aynı biçimde, düğümleri yani kendi üzerine kapanan üç boyutlu eğrileri inceleyen ‘Düğüm Kuramı’ (Knot Theory), bulunuşundan 300 yıl sonra, DNA’nın katlanıp açılmasının topolojik yapısının belirlenmesinde başarı ile kullanılmaktadır.

Örneklere devam edersek:

– Kuantum mekaniği matematiğinin denklemleri son derece karmaşık ve anlaşılmaları imkansız derecede güçtür, yine de bu denklemler atom ölçeğindeki evrenin en doğru ve tutarlı tasvirini (betimlemesini) yaparlar. Tranzistorlar, lazerler ve bilgisayarlar bu denklemler sayesinde bulunmuştur.

– Birçok matematiksel yapılar bilimde kullanılmalarından çok önce geliştirilmiştir. Örneğin antimadde (antimatter) yalnızca matematik yoluyla bulunmuş ve başlangıçta doğada varlığının olanaksız olduğu düşünülmüştür. Daha sonra yürütülen deneyler ise, örneğin elektronun antimaddesi olan pozitronun ve diğer antimadde türlerinin varlığını kanıtlamıştır. Günümüzde, pozitron, tıpta PET (Pozitron Emisyonlu Tomografi) cihazlarında kullanılmaktadır.

– 1850’lerde matematikçi Berhard Riemann, Euclid’in düzlem geometrisi yerine küre ya da at eyeri gibi eğrilerden oluşan bir uzayın geometrisini geliştirdi. 1915 yılında ise Albert Einstein genel görelilik kuramını geliştirirken tam da bu geometriye gerek duydu!

Sonuç ve düşünceler

Eğer matematik doğanın bir parçası ise onun soyut kavramları ve kuralları doğada nasıl bir biçimde bulunmakta ve zekamız onları nasıl keşfetmekte, onlara ne yollarla ulaşabilmektedir? Eğer matematik tamamen soyut insan zekasının bir ürünü, bir buluşu ise nasıl oluyor da doğayı, sonsuz küçükten sonsuz büyüğe kadar, böylesine doğru ve hassas betimleyebilmekte ve açıklayabilmekte?

Buluş ve keşif sözcüklerinin anlamları arasındaki bu karşıtlık aslında onların kökeninden kaynaklanmakta. İşin içinde insan varsa buluş, yoksa keşif diyoruz. Ama bizler de doğanın bir parçası olduğumuza göre evren matematiği bizler aracılığı ile ‘keşfetmiş’ olmuyor mu? …

Görüldüğü gibi bu temel sorular günümüzde de yanıtsız kalmakta. Günün birinde zeki uzaylılar ile karşılaştığımızda onların matematiği de bizimki ile aynı ise ne düşüneceğiz acaba?…

Kaynaklar:

https://www.kpbs.org/nova/article/great-math-mystery/

https://math.dartmouth.edu/~matc/MathDrama/reading/Wigner.html

Matematiğin doğası üzerine düşünceler yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Çok eski çağlarda, milattan önce dört bin yıl öncesinin sonlarında, Mezopotamya’dayız. Tarım ve hayvancılıkla uğraşan yerleşikler, küçük köyler yerine, giderek büyüyen ve bazılarının nüfusu on bini geçen şehirlerde yaşamaya başlıyorlar. Çeşitli ‘teknolojiler’ görülmedik bir hızda ilerliyor. Çömlekçiler, dokuyucular, marangozlar, mücevherciler, heykeltraşlar, mimarlar her gün yenilenen bir yaratıcıkla karşılaştıkları sorunlara çözümler buluyorlar.

Bütün bölge, yavaş yavaş, yoğun bir yol şebekesi ile kaplanıyor. Ticari ve kültürel alışverişler çoğalıyor. Giderek karmaşıklaşan bir sosyal hiyerarşi oluşmaya başlıyor ve Homo Sapiens organize olmanın ve yönetmenin ‘keyfini’ keşfetmeye başlıyor. İnsanlığın artık yazıyı ve sayıları icat etmeye acilen ihtiyacı var! Ama bunu nasıl başaracak?

Aşağı Mezopotamya’daki Sümerler, henüz genç ama hızla gelişecek olan Kish, Nippur ve Shuruppak şehirlerini kurmuşlar bile. Ufukta ise yakın doğuyu prestiji ve gücü ile aydınlatan Uruk şehri görünmekte. Şehrin pişmiş topraktan yapılan tuğlaları ile örülen evleri kavuniçi renklerinin nüanslarını 10.000 hektardan daha büyük bir alana yayıyorlar. İnsanlarla ve tezgahlarla dolu sokaklarda kaybolan bir yabancı yolunu bulabilmek için saatlerce dolaşmak zorunda kalıyor.

Yaz gelmekte. Yakında koyun sürüleri otlamaya kuzeydeki meralara çıkacaklar ve sıcak mevsim bittiğinde dönecekler. Sürülerin sahiplerinin ise bir sorunu var. Hayvanlarını teslim edecekleri çobanların aldıkları kadar koyunu geri getirdiklerini nasıl bilecekler? Bunun ise birkaç yüzyıldır kullanılan bir çözümü var: Kilden (pişirilmiş çamurdan) yapılan minik jötonlardan (taşlardan) koyun sayısı kadarını toprak bir kaba koymak ve sürü döndüğünde jöton ve koyun sayısını karşılaştırmak.

Bu denenmiş ve çalışan sistem yanlız koyun sürüleri için değil diğer hayvanlar hatta cisimler için de kullanılmakta. Karışıklıkları önlemek için ise jötonların üzerine farklı simgeler çiziliyor. Koyunun simgesi bir çarpı işareti örneğin. Çok sonraları bu minik jetonlar latince ‘küçük çakıl’ anlamına gelen ‘calculi’ adını alıyor, bu da batı dillerinde ‘hesap’ anlamına gelen ‘calcul’ sözcüğüne dönüşüyor!

Bu pratik yöntemin önemli bir sorunu da var. İçinde taşların olduğu kapları kim saklayacak? Sorun önemli, zira sürü sahiplerinin çobanlara güvenmediği kadar çobanlar da sürü sahiplerine güvenmiyorlar. Kaplar onlarda kalırsa içindeki taşlara bir miktar daha taş ekleyebilir ve sürü döndüğünde, çobana, ‘Hayvanlarım eksik, zararımı karşıla!’ diyebilirler. Buna bulunan çözüm ise taşların bulunduğu kabın üstünü kil ile güzelce kapatmak ve üstünü de her iki tarafa ‘imzalatmak’.

Evet, koyun sayıcı taşlarla hile yapmak artık pek olası değil ama zengin bir sürü sahibi, birçok sürüsünde toplam kaç baş hayvanı olduğunu bilmek isterse, bunu örneğin ticaret yaparken kullanacaksa, ne yapacak? Her kaptaki jöton sayısını akılda mı tutacak? Üstelik Sümer dilinde henüz büyük sayıları ifade edecek kelimeler de yok..

Sonunda çözüm bulunuyor, ucu sivriltilmiş bir kamışla, kabın üzerine içindeki taşların resimlerini (yukarıdaki fotoğrafta görüldüğü gibi) çizmek! Böylece kabı kırıp içindekileri saymaya gerek kalmadan taş sayısı bilinebiliyor. Bu yöntem çok revaçta ve herkesin işine geliyor. Tahıllar, kumaş, metaller, kıymetli taşlar, yağ, çömlek, hepsinin jötonları var. Vergiler bile aynı yöntemle alınıp izleniyor.

Milattan önce dördüncü bin yıl sonu, Uruk’ta bu sistem böyle sürüp giderken bir gün çok parlak bir fikir ortaya çıkıyor. Hani şu, ‘Aa ben bunu nasıl düşünemedim ki?’ dedirten çok basit ve dahiyane fikirlerden biri. ‘Yahu, biz koyunların sayısını kabın üzerine çizdiğimize göre kabın içine neden taş koymaya devam ediyoruz ki!’ fikri… Ee, o zaman, kaplarla uğraşmaya da gerek yok ki, koyun sayısını gösteren çizimimizi kilden yapılmış düz tabletler üzerine yapalım, hem daha kolay, hem de daha kullanışlı olur… İşte bu dahice fikre ve geliştirilerek uygulanmasına biz bugün YAZI adını veriyoruz. Gerisi çorap söküğü gibi geliyor, değişik cisimlere değişik semboller veriliyor, çivi yazısı ortaya çıkıyor.

Zaman akışını sürdürüyor ve biz milattan önce üç bin yılının başlarındayız. Şimdi sayıların serüveninde bir kilometre taşına daha geldik: Sayı artık saydığı cisimden bağımsız hale geldi. Şimdiye kadar, taş dolu kaplarda, ya da üzeri çizili tabletlerde kullanılan simgeler saydıkları varlık ya da cisme göre biçimleniyordu. Koyun sayısı simgesi inek sayısı simgesinden farklıydı.

Ama artık değil! Çünkü sayıların kendi simgeleri var. Sekiz koyun yazmak için sekizin simgesi ile koyunun simgesini yan yana getirmek yeterli. İnsan aklının ve düşüncesinin tarihinde bu gelişme çok çok önemlidir ve matematiğin doğuş anı diye nitelenebilir. Sayı artık gerçek dünyadan ayrılarak soyut bir varlık, bir kavram olarak aklımızda var olmaya başlamıştır. Gerçeğe daha yukarıdan, daha bütüncül bakmamızı sağlayan bir soyut varlık. Matematiğin incelediği cisimlerin maddi varlıkları yoktur, atomlardan yapılmamışlardır, yanlızca fikirlerden oluşurlar. Ama, dünyamızı anlamak için de o soyut varlıkların üstüne yoktur. İşte bu şekilde doğan matematik soyut düşüncenin de temeli olmuştur.

Öte yandan, yüzyıllar, daha doğrusu bin yıllar boyunca gelişerek, günümüzde insan aklının dev bir yapıtı olarak karşımıza çıkan günümüzün çok kapsamlı ve karmaşık matematik disiplini uzun süredir şu felsefi ve ontolojik soru ile karşı karşıyadır: Matematik, bizim aklımızın oluşturduğu, dünyayı ve evreni anlamamızı kolaylaştıran bir araç, bir çeşit model oluşturma dili midir? Yoksa, matematik, evrenin yapısının ayrılmaz bir parçası, bizim onu bulmamızı, yaratmamızı değil de keşfetmemizi bekleyen bir özelliği midir? Değilse, matematiğin bilimin tüm dallarına uygulanabilmesini ve fiziksel dünyamızı böylesine doğru betimlemesini nasıl açıklayacağız?

Ya da, büyük Einstein’ın deyişi ile: Nasıl oluyor ki, insan aklının bir ürünü ve onun deneyimlerinden bağımsız olan matematik, böylesine hayranlık verici bir biçimde gerçek dünyanın cisimlerine uygulanabiliyor? Bu ‘derin’ konuyu da bir diğer yazıda inceleyeceğiz.

Erdal Musoğlu / emusoglu@gmail.com

Kaynak: Le grand roman des maths, Mickael Launay, J’ai lu, Flammarion 2016

Matematiğin doğuşunun eğlenceli öyküsü yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Genel Görelilik Teorisi’ni ortaya attığında büyük tepki toplayan Einstein, yalnız değildi. İngiliz astrofizikçi Arthur Stanley Eddington, bu teoriyi kanıtlamak için büyük bir uğraş vererek ona arka çıkmıştı. Bugün Eddington’ın Einstein’ın teorisine yönelik ilk kanıtı ortaya atmasının üzerinden 100 yıl geçti.

Evrenin temel fiziksel işleyişini anlayabilmek adına çığır açıcı bir teori olan ve bugün bilimsel bir yasa olarak kabul edilen Genel Görelilik Teorisi’ni ortaya atan Albert Einstein’ı yediden yetmişe tanımayan -neredeyse- yoktur. Ancak Arthur Stanley Eddington’ın (1882-1944) ismini -muhtemelen- büyük bir çoğunluğunuz bu yazıyla birlikte duymuş olacaksınız. Kendisi, Einstein’ın teorisini kanıtlayan ilk bilim insanı olmasının yanı sıra yıldızlar ile kara delikleri anlamak adına fizikte önemli bir yeri olan “Eddington sınırı” prensibinin de isim babası. Biz bu yazıda, onun Einstein’ın teorisi ile olan münasebetine değineceğiz.

Bugün Genel Görelilik Teorisi dediğiniz zaman buna karşı çıkan bir fizikçiye pek rastlayamazsınız. Hele ki geçtiğimiz hafta basına servis edilen kara delik fotoğrafının ardından. Ancak 100 yıl öncesinde durum pek de böyle değildi. Albert Einstein, Genel Görelilik Teorisi’ni 1916’da yayımlamıştı. Einstein bu teoriyi öyle bir anda ortaya atmamıştı. En az sekiz yıla yayılan bir çalışma ve daha öncesinden gelen derin matematik ve fiziksel bilgi birikimi, tahlil ve gözlem söz konusuydu. Bu teori, 1905’te Özel Görelilik (İzafiyet) Teorisi’ni yayımladıktan sonra geliştirdiği iç görülerinden doğmuştu.

Nasıl hareket ediyor olursa olsunlar, bütün gözlemciler için bilim yasalarının aynı olması gerektiği düşüncesine dayanan Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı, kütleçekimi kuvvetini dört boyutlu uzay-zamanın eğrilmesiyle açıkladı. Başka bir deyişle, yıldız gibi büyük bir cisme yaklaşan ışık (ışınları), yerçekimi tarafından bükülüyordu. Bu etki niteliksel olarak Newton’un yerçekimi teorisi kullanılarak tahmin edilmişti. Newton’un kendisi de 1704’te yayımlanan Opticks kitabında tereddütlü bir şekilde şu önemli soruyu sormuştu: “Cisimler ışığa uzaktan etki etmiyor ve hareketleriyle ışınlarını büküyorlar mı?” Ama bu etkinin büyüklüğünü hesapladığına dair hiçbir kanıt söz konusu değildi (İlk tam hesaplama Alman matematikçi Johann Georg von Soldner tarafından 1804’te yayımlandı). Newton’un yerçekimi teorisi, elbette kavisli alanı (sapmayı) yerçekiminin bir sonucu olarak formüle etmemişti. Einstein’ın teorisinin kattığı yenilik buydu. Ve etkisini hesapladığında ışığın (Newton teorisinde olduğu gibi) kavisli uzayda saptığını doğruladı. Sapmayı ikiye katlayan bu eğrilikti.

Bunun genel geçer bir teori olmadığının anlaşılması ise bir hayli zaman alacaktı. Çünkü Einstein, Newton’un yerçekimi yasalarının formülasyonunu değiştirerek yer ve zaman kavramlarını ortadan kaldırdığı teorisiyle fizik camiasına farklı bir paradigma öneriyordu. Bu teori o dönemde büyük yankıya ve karşı seslerin yükselmesine neden olmuştu. Einstein’ın amacı bilim insanlarının bakış açısını değiştirmekti. Ancak işi kolay değildi. Zira teoriyi ortaya attıktan hemen sonraki yıllarda, bu teorinin doğru olup olmadığın dair kesin bir gözlemsel kanıt yoktu. Yoksa Einstein yalnız mıydı?

Haziran 1930’da Cambridge’deki Gözlemevi’nin bahçesinde çekilen bu fotoğrafta Einstein ile Eddington sohbet ediyor.

Genel Görelilik Teorisi’ni kanıtlayan ilk isim: Arthur Stanley Eddington

Arthur Stanley Eddington olmasaydı Einstein’ın bu teoriyi doğrulama yolunda bir hayli yalnız kalacağı ortadaydı. Şimdi Eddington’dan bahsetmenin tam sırası. Fizik üzerine yaptığı çarpıcı bilimsel çalışmalar sayesinde 1913 yılında Cambridge Üniversitesi’nde Astronomi ve Deneysel Felsefe Plumian Profesörü pozisyonuna getirilen Eddington, ertesi yıl tüm Cambridge Gözlemevi’nin de başına geçecekti. Bunun yanı sıra Kraliyet Topluluğu Üyesi olarak seçilmişti.

Birinci Dünya Savaşı sırasında Kraliyet Astronomi Derneği Sekreteri olarak Eddington, Hollandalı fizikçi Willem de Sitter’den Albert Einstein’ın yeni Genel Görelilik Teorisi hakkında bir dizi mektup ve yazı alan ilk kişilerdendi. Eddington, bu teoriyi doğru bir şekilde anlayabilecek matematik becerisine sahip birkaç İngiliz astronomundan biriydi. Genel Görelilik’le tanışmasının ardından hızlı bir şekilde İngiltere’de göreliliği savunanların başında geldi.

Einstein, Eddington’ın Cambridge’de verdiği derslerden ve desteğinden haberdardı. Eddington bu derslerini, 1923’te Matematiksel Görelilik Teorisi adıyla yayımlanan kitabının temeli olarak kullanacaktı. Einstein, bu çalışma için şunları söylemişti: “Herhangi bir dilde konunun en iyi sunumu.” Kısacası Eddington, astrofizik ve kozmoloji konusundaki derin bilgi birikimine dayanarak Einstein’ın teorisi ile ilgilenen bir astronomdu ve bunu ispatlama görevini üstlenmişti.

Eddington, bu teoriyi kanıtlamak için tam güneş tutulmasını dayanak olarak gösterecekti. Güneşten gelen ışığın yerçekimi tarafından sapmasının veya bükülmesinin ölçülebileceğini savunuyordu. Bu kritik bir testti, çünkü Einstein’ın teorisi, Isaac Newton’un evrensel çekim kuvveti yasası kullanılarak elde edilen değerin tam olarak iki katı bir sapma öngörüyordu. İhtiyaç duyulan tutulma, 1919 yılında yani bundan tam 100 yıl önce gerçekleşti. Eddington, Kuzey Brezilya’daki Sobral ve Kuzey Afrika kıyılarındaki Príncipe adasından bunu kanıtlamaya girişti. Ancak işi hiç de kolay değildi; tüm dehşetiyle devam eden Birinci Dünya Savaşı, hem İngiliz ve Alman bilim insanları arasındaki mesafeyi açıyor hem de bilimsel gözlem için seyahatler yapmalarına engel oluyordu.

Albert Einstein’ın teorisinin ilk kanıtı, 1919’da Eddington öncülüğünde tam güneş tutulmasının gözlemlenmesiyle mümkün oldu. The Nautical Almanac’ta yer alan bu harita, Kuzey Brezilya’daki Sobral’den Kuzey Afrika kıyılarındaki Príncipe adasına tam tutulmanın gözlemlenebileceği çizgiyi gösteriyor.

Bilim sınırları ortadan kaldırıyor

Einstein bir Alman ve kendisi de bir İngilizdi; yani birbirine düşman iki taraf, bilim için kolkolaydı. Eddington’ın vicdani retçi olması da bu iş birliğinde pay sahibiydi tabii ki. Savaş yıllarından önce kurdukları dostluklar ve bilimin birleştiriciliği bu teorinin kanıtlanmasına yardımcı olacaktı. Eddington, daha sonra Cambridge Gözlemevi ve Kraliyet Astronomi Derneği’nin müdürü olacak Frank Watson Dyson’ın da desteğini alarak 1919’da tam güneş tutulmasıyla bu teoriyi kanıtlayacaktı.

İşleyiş şu şekilde olacaktı; Tutulma sırasında Güneş, Taurus Takımyıldızı’ndaki parlak yıldızlar kümesi olan Hyades’in önünde konumlanacaktı. Böylece, tutulma diskinin yakınındaki birçok yıldız görünür olacaktı. (Bu, Einstein tarafından tahmin edilen ışık bükülmesinin, Güneş’e yakın gözlemlenen yıldızlarda en büyük etkiyi yaratacağı için önemliydi.) Yıldızların Güneş’e göre konumları, fotografik plakalar üzerine kaydedilebilir, ölçülebilir ve sonra yıldızları gösteren referans plakalarla karşılaştırılabilirdi. Güneş, görüş alanını kapatmıyordu. Güneş’in çekim alanının neden olduğu herhangi bir belirgin kayma daha sonra hesaplanabilirdi. Ne kadar fazla yıldız ölçülürse, gözlemcinin sistematik hataları düzeltme ve rastgele hataları azaltma şansı o kadar iyi olurdu.

Fikir buydu. Ancak hem gözlem yapma tekniklerinde hem de -daha önce belirttiğimiz gibi- keşif lojistiğinde pratikte aşılması gereken birçok engel vardı. Tutulma yolunu izlemek (Kuzey Brezilya’dan Atlantik’e, oradan da Batı Afrika’ya geçmek) ülkeler arası düşmanlıklar sebebiyle çok zordu. Kasım 1918’deki ateşkes, planı yürürlüğe koymak için büyük fırsat oldu. Dyson, genelde İngiltere’de kalırken Eddington, Príncipe’ye gitti; Londra’daki Royal Greenwich Gözlemevi’nde çalışan Andrew Crommelin ise Sobral’a gitti.

Eddington’ın 1919’da Afrika’daki Príncipe adasında kaydettiği güneş tutulması gözlemleri ve fotoğrafları, Einstein’ın da öngördüğü gibi Güneş’in çekim alanının neden olduğu ışıktaki hafif bir sapma, tahminlerini etkili bir şekilde doğrulayacaktı. Güneş’e yakın geçen ışığın bükülmesinin doğrulanması, o zamanlarda genel göreliliğin ilk kesin kanıtıydı. Sınırları aşan müthiş bir bilimsel çabanın eseri…

Sonuç olarak İngiliz astrofizikçi Sir Arthur Eddington’ın -Frank Watson Dyson’ın da desteğiyle- 20.yüzyılın başlarında yerçekimi nedeniyle ışığın bükülmesini gözlemsel olarak teyit etmesi, bugün Einstein’ın teorisinin fiziğin en temel yasalarından birisi olarak anılmasında büyük bir rol oynamıştı. Bununla birlikte, yıldızlarının iç yapısına ve parlaklıklarına (Eddington sınırına) yönelik çalışmaların gidişatını belirlemesi açısından da Eddington’ın ismi fizik tarihine altın harflerle yazılacaktı.

Bilimin, bayrakların ve sınırların ötesinde birleştirici gücüne bir örnek daha. Bilimin birleştirici gücü olmasaydı bugün Genel Görelilik Teorisi unutulup gidebilir, günümüzün bilimcileri bize geçtiğimiz haftaki gibi kara delik fotoğrafı sunamayabilirdi. O fotoğrafın ortaya çıkarılması da dünyanın dört bir yanından birçok ülke vatandaşı bilimcinin bir araya gelmesiyle mümkün olmuştu. Bu birliktelik, Einstein ve Eddington’a saygı duruşu niteliğindeydi. Bilim, her zaman olduğu gibi savaşa ve ayrımcılığa üstün gelmişti.

(Not: Konuya ilgi duyuyorsanız 2008 yapımı Einstein ve Eddington filmini de izleyebilirsiniz.)

Yazı: Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com

Kaynakça:

Stephen Hawking & Leonard Mlodinov. Zamanın Kısa Tarihi, Çev: Selma Öğünç, Doğan Kitap, 2012

https://www.nature.com/articles/d41586-019-01172-z

http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Eddington.html

https://www.physicsoftheuniverse.com/scientists_eddington.html

Görelilik Teorisi’nin kanıtlanmasının öyküsü yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Evren’de bütün cisimler, oluşumlar, galaksiler, bulutsular, güneşler aylar hemen hepsi kara deliklerin farkında, onu görmek zorunda değiller. Bütün cisimlerin arasında büyük bir denge, ilişki var. Bazen dengeler bozuluyor, patlamalar, çarpışmalar, birleşmeler, sönmeler, ölümler ve yeni dengeler kuruluyor.

Ama bize hissetmek yetmiyor, görmeliyiz, ancak böylece fotoğrafın bütününü algılayabiliyoruz…

Bilim Yerküre’de bütünsel sistemini kurmuş, büyük bir işbirliği ile 2 yıllık çalışma ile gerçekten bir zafere imza atıyor.

İnsanoğlu, bir kez bilgi üretmenin, bilmenin araştırmanın kapılarını, bilimi kurumsallaştırarak açtıktan sonra, sonu gelmez bir maceraya da atıldı. Gelinen noktaya bakın: 55 milyon ışık yılı uzaklıktaki varlığı hissedilen bir cismi de net tanımlama aşamasına ulaşıldı ve şimdi ötesine geçiliyor. Kara delik deyip geçmeyin, bizim Güneş Sistemi içinde minnacık bir bölge kadar yer tutuyor.

Arkadaşımız Batuhan bu büyük olayın hikayesini, geçmişiyle birlikte iyice derleyip toparladı ve size de okumak düşüyor. Bizim basında okuyamayacağınız bir bakış ve hacimde.

Kara deliğin keşfi, en az 100 yıllık bir öngörünün de doğrulanması demek. Einstein’ın ve diğer bilimcilerin kulaklarını çınlatalım. Einstein, yanlışlanamayan bir adam olarak binlerce kez tarihte yerini alıyor.

Ya bilim yanlışsa? 

Genel kabul gören teorilerin, varsayımların, senaryoların yarattığı büyük bilimsel bilgi yığını, çok önemli bir yönü açısından ya yanlış çıkarsa? Şüphesiz iskambil kağıdından şato gibi bir sürü şey yıkılır. Yıkılır mı? İşte bu olasılığı, biriktirdiklerimize bu açıdan bakan çok temel bir yazıyı Meltem Bilikmen derleyip toparladı. Bu bağlamda yine çok iddialı bir tezi daha size sunuyoruz: İnsanoğlunun varoluş yazgısı ile dinozorların yok oluş yazgısı birbiriyle ilişkili mi? Dinozorlar yok olmasaydı, belki de yeryüzünün kapısı insanoğluna açılmayabilirdi… Öyle mi?

Doğan Kuban Hoca geçen sayıda toplumun parçalanmasına ilişkin yazmıştı. Bu sayıda gökdelen yapma kapasitesine sahip olan toplumun çözülme alametleri gösterdiğini ileri sürüyor ve yaşama şansı en kesin olan, bütünleşmiş bir toplum olduğunu söylüyor.

Prof. Dr. Nebi Sümer, geçen kapak konumuza önemli bir katkı sunuyor: Zekâ, başarı ve doğru kararın garantisi mi? Özetle doğru karar alabilmek için zeki değil, “akıllı” olmak gerektiğine dikkat çekiyor. Ve daha önemli saptamalar. 

Ali Akurgal, cep telefonlarımızın evrimine, ama gelecek açısından bakıyor.

“Anlatılan senin hikâyendir” başlıklı yazıyı kaleme alan Çağlar Kuzlukluoğlu, davranışsal iktisadın günümüzdeki işlevselliğine dikkat çekiyor. 2017 Nobel Ödülü’ne layık görülen Richard Thaler’ı ekonomiyi davranış bilimi ile buluşturarak ekonomiye yeni bir boyut kattığını söylüyor.

Bu hafta beslenme konusunda rezenenin yararlarına göz atıyoruz. Kolik bebeklerde gaz sancısını gidermek için sıklıkla kullanılan rezene aslında bağışıklık sistemini güçlendiren çok sıkı bir antioksidan deposu. Bir diğer önemli yararı da lifli yapısına bağlı olarak bağırsakların çalışmasını düzenliyor olması…

Gülşen Çalış, Endüstri 4.0’ün ancak tüm sosyal boyutları ile beraber düşünüldüğünde başarıya götüreceğini söylüyor. Üniversite içindeki kişiler ile dışarıdaki paydaşlarının Ar-Ge projelerini yürütmesi, projeler geliştirmesi konularında kapsamlı bir işbirliğine girmesi gerektiğine parmak basıyor.

Son günlerin en ilgi çeken olayı antropolojide yaşanıyor. Filipinler’in Luzon Adası’ndaki bir mağarada yeni bir insan türüne ait olduğu sanılan kemik fosillerinin bulunması, insanın evrim tarihine ilişkin yerleşik görüşlerde ciddi hatalar yapıldığını ortaya koyuyor. Yeni insan türü 67.000 yaşında ve hobbit’lerden daha küçük.

Hayvanlar ve bizler

İnsanların hayvanlara uyguladıkları işkenceler bitmiyor. Fillerin dişleri, gergedanların boynuzları vahşice sökülüyor. En büyük hayvan hakları ihlali yasadışı avcılıkta görülüyor. Uluslararası hayvan koruma örgütleri, bu yasadışı avlanmaya son vermek için yeni yollar denemek zorunda. Dünya nüfusunun %36’sının Çin ve Hindistan’da yaşadığını biliyor muydunuz? Grafik-Bilgi’de hangi anakaranın, hangi ülkelerin daha kalabalık olduğunu göreceksiniz.

Erhan Karaesmen bu haftaki yazısında mühendislik ve tatbiki bilim dünyasından sanat-kültür dünyasına geçiş yapmış ünlüleri yazmış. Ülkemiz bu açıdan hiç de yoksul sayılmaz. Örneğin Tahir Aydoğdu, Erkan Oğur, Mehmet Suavi Saygan….

Tanol Türkoğlu, Dijital Kültür’de Assange’ın dramına değiniyor. Assange’ın gözaltına alınması yeni tartışmalara kapı araladı: ABD gerçekten tüm acısını Assange’dan çıkartacak mı? Wikileaks’in bir medya kuruluşu, yaptıklarının da yeni medya gazeteciliği olmadığı görüşü kabul görecek mi? Soruların yanıtları gösteriyor ki “Güneş’in altında yeni bir şey yok”.

HBT geleceği yazıyor. Bilim gerçek güç. Ürettiği bilginin büyüklüğü dünyayı değiştiriyor.

HBT’yi okuyalım, yayalım…

Evren’in görmek için göze ihtiyacı yok, kara deliği biliyor yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

500 milyon trilyon km uzaklıktaki bu kara delik, Dünya’nın 3 milyon katı ve bilim insanları tarafından “canavar” olarak nitelendiriliyor. Bu canavar kara delik, dünya genelinde sekiz teleskop ağı tarafından fotoğraflandı. Yayımlanan fotoğrafta, kara deliğin yerçekimi tarafından çekilen parlak bir gaz halesiyle (ateş çemberiyle) çevrili olduğu görülüyor. Bunun nedeni de deliğe düşen aşırı ısınmış gazlar.

Event Horizon Telescope (EHT) ile çekilmiş kara delik fotoğrafının detayları bugün Astrophysical Journal Letters yayınlandı. Çalışmanın başındaki isimlerden Hollanda’daki Radboud Üniversitesi’nden Prof. Dr. Heino Falcke, BBC News’e kara deliğin M87 galaksisinde bulunduğunu açıkladı: “Gördüklerimiz tüm Güneş Sistemimizin boyutundan daha büyük.”

Falcke ayrıca, bu kara deliğin Güneş’in 6,5 milyar katı bir kütleye sahip olduğunu da sözlerine ekledi: “Var olduğunu düşündüğümüz en ağır kara deliklerden biri. Evren’deki kara deliklerin ağırlık şampiyonu, mutlak bir canavar.”

Çalışmaya dahil olmayan Stanford Üniversitesi’nden teorik astrofizikçi Roger Blandford ise “Böyle bir görüntü, Einstein’ın genel göreliliğinin, çok güçlü olduğunda yerçekimini tanımlamak için doğru teori olduğunu doğrulayabilir ve bize kara delik çevresinde gerçekte neler olduğunu anlatabilir” ifadelerini kullandı.

Detaylar dergimizin bir sonraki sayısında olacak.

Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com

Kaynakça:

https://www.bbc.com/news/science-environment-47873592

https://www.popsci.com/event-horizon-telescope-black-hole-watch

Tarihteki ilk kara delik fotoğrafına bakıyorsunuz yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Yaygın bir inanışa göre beynimizin sadece %10’unu kullandığımız söylenir. “Einstein bile beyninin %5’ini kullanıyormuş. Kimi insanlar ömürleri boyunca çalışıp %4’e ancak çıkarabiliyorlarmış. Demek ki %100’ünü kullansak kim bilir neler yapacağız!” gibi cümleler popülerliğini günümüzde de korumaktadır.

Durum gerçekten böyle mi? Vücudumuzdaki en önemli organlardan birisi olan beynimizin en fazla %10’unu kullanabiliyorsak geri kalan %90’ını neden kafatasımızın içinde taşıyoruz? Meşhur bir sokak röportajında vatandaş “beyin bedava” demişti, ne yazık ki beyin bedava değil. Onu bilimin ışığında, doğru kullanmayı bilmezsek ödeyeceğimiz bedeller çok yüksek oluyor.

125 yıl önce

Beynimizin %10’unu kullandığımız efsanesinin ortaya çıkışı 125 yıl önceye dayanmaktadır. William James 1890 yılında Harvard Üniversitesi’nde yaptığı araştırma sonuçlarına dayanarak, insanların fiziksel ve zihinsel potansiyellerinin sınırlı bir kısmını kullandığını belirttiğinde, bu çıkarımın kulaktan kulağa bir efsaneye dönüşeceğini tahmin etmemiştir. Daha da ilginci, James’in yazılarında ve konuşmalarında yüzde on rakamına rastlayan tek bir kişi bile olmamıştır. Bilinmeyen birileri James’in sonuçlarına yüzdelikleri ekleyip efsaneyi popülerleştirmiş ve akılda kalmasını sağlamıştır.

Daha sonra, 1940’lı yıllarda Dale Carnegie bu fikri kitap satışlarını artırmak ve okuyucuları etkilemek için kullanmış ve bu düşünceyi James’e atfederek efsanenin hızla daha geniş kitlelere yayılmasına neden olmuştur.

William Morgan Freeman ve Scarlet Johansson’un oynadığı 2014 yapımı Lucy isimli filmde, beyninin %100’ünü kullanan kişinin tanrısal güçlere sahip olacağı iddia ediliyordu. Film sayesinde bu efsanenin popülerliği daha da artmış ve insanları bu yanlış algıya doğru daha fazla sürüklemiştir.

5 argüman

Bu inanışın sadece bir efsane olduğuna nörobilim uzmanı Beyerstein (1999) beş önemli argüman geliştirerek açıklık geliştirmiştir: Beyin hasarı, evrim, beyin taramaları, işlevsel bölgeler ve dejenerasyon. Bu argümanları kısaca aşağıdaki gibi özetleyebiliriz:

1- Beyin hasarı: Klinik nörolojiden örnekler beyin dokusunun çok azının kaybının bile ciddi olumsuz sonuçlar doğuracağını ortaya koymuştur.  Yapılan araştırmalar göstermektedir ki, beynimizde meydana gelen hasarlar vücudumuzda ilgili noktaların işlevini kaybetmesi ile sonuçlanabilmektedir. Dolayısı ile, beynin sadece küçük bir kısmını kullanıyor olsaydık pek çok beyin hasarını sorunsuz atlatabilirdik.

2- Evrim: Beynimizin kullandığı enerji yüzdesi oldukça yüksektir. Sadece nefes alma ve iç organlar için çalışan beyin kısımları bile beynin %10’luk kısmından fazlasına tekabül etmektedir. Yaklaşık 1300-1400 gram ağırlığı ile toplam vücut ağırlığımızın sadece %2’sini oluşturan beyin, kandaki oksijen miktarının ise %20’ni harcamaktadır. Bu durumda, çok küçük beyine sahip canlıların evrimsel olarak oldukça avantajlı olmaları gerekirdi. Ayrıca, evrimsel olarak kullanılmayan organların köreldiğini bilmekteyiz. Eğer beynimizin %10’u kullanılıyor olsaydı geri kalan %90’lık parçayı vücudumuzun taşımasına gerek kalmazdı.

Kullanılmayan bir alan yok

3- Beyin taramaları: Günümüzde Pozitron Emisyonlu Tomografi (PET) ve Fonksiyonel Manyetik Rezonans İmgeleme (fMRI) gibi teknolojik gelişmeler sayesinde beynin fonksiyonlarını detaylı bir şekilde görebilme olanağına sahibiz. Beyin cerrahisi uygulamalarında beynin bölgelerine verilen elektriksel uyarılar ışığında beyinde kullanılmayan ve algı, duygu veya hareketin bulunmadığı bir alan gözlemlenmemiştir. Taramalar en sakin olması tahmin edilen uyku durumlarında bile beynin aktif olduğunu gözler önüne sermektedir.

4- İşlevsel bölgeler: Beynin %10’unun kullanıldığına yönelik efsane, beynin bir bütün olarak çalıştığı yanılgısından kaynaklanmaktadır. Beyin, hepsi birlikte çalışan farklı işlevlere sahip farklı bölgelerden oluşmaktadır. Yapılan araştırmalara göre, belirli bir işleve ayrılmış bir beyin bölgesi yoktur. Beyin kurgulanmış bir program gibi işlem yapan, sonuç üreten bir yapı olmamakla birlikte, bütüncül bir şekilde varsayılandan daha karmaşık özelliklere sahiptir.

5- Dejenerasyon: İnsan vücudunda kullanılmayan hücreler bir süre sonra dejenere olmaktadır. Bu dejenerasyon durumu beynimizin sadece belirli bir bölgesi kullanıldığında geriye kalan kısımlarda bulunan hücreler için de geçerli olmalıdır. Efsanedeki gibi, beynin %90’lık kısmı kullanılmıyor olsaydı beynin büyük bir kısmı henüz ölmeden yok olmuş olmalıydı.

Sonuç

Beynimizin sadece %10’luk bir kısmını kullandığımız efsanesi sadece efsane olmakla kalmayıp okullardaki öğretim süreçlerine de etki etmiştir (Dekker, Lee, Howard-Jones, & Jolles, 2012).

Türkiye’de yapılan bir çalışmaya katılan öğretmenlerin %50’sinin bu efsaneye inandıkları ortaya çıkmıştır. Bu durum ise, öğretmenlerin öğrencilerden beklentilerini değiştirme potansiyeline sahiptir. Bilimsel bir dayanağı olmayan bu efsane, öğretmenlerin sınıflarda kullandıkları yaklaşım ve stratejilerini, aynı doğrultuda öğrencilerin öğrenme potansiyellerini olumsuz etkileyebilmektir. Beyin fonksiyonları ile ilgili yanlış anlaşılmalar, öğretmenlerin düşüncelerini etkileyip; öğrenme bozuklukları ve güçlükleri gibi önemli konularda yanlış kararlar almalarına neden olabilmektedir.

Beyin insanı insan yapan en önemli organdır. Çalışabilmek için enerjimizin büyük kısmını harcamakta ve her an aktif durumda bulunmaktadır. Önemli olan bu büyük performansı hurafelerle heba etmeden, Atatürk’ün söylediği gibi bilimin ışığında tüm potansiyeli ile kullanabilmektir.

Arş. Gör. Selda Aras, İlköğretim Bölümü Okul Öncesi Eğitimi Anabilim Dalı, TED Üniversitesi / selda.aras@tedu.edu.tr

Yrd. Doç. Dr. Zülfü Genç, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümü Eğitim Fakültesi, Fırat Üniversitesi / zgenc@firat.edu.tr

Prof. Dr. Kürşat Çağıltay, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümü Eğitim Fakültesi, ODTÜ / kursat@odtu.edu.tr

ODTÜ Eğitsel Nörobilim/Nöroteknoloji Araştırma Grubu / http://ed-neuro.ceit.odtu.edu.tr

Kaynaklar:

Beyerstein, B. L. (1999). Whence cometh the myth that we only use ten percent of our brains? In S. Della Sala (Ed.), Mind Myths: Exploring Popular Assumptions About the Mind and Brain, (pp.1–24). Chichester, UK: John Wiley and Sons Ltd.

Dekker, S., Lee, N. C., Howard-Jones, P., & Jolles, J. (2012). Neuromyths in education: Prevalence and predictors of misconceptions among teachers. Frontiers in Psychology, 3, 1-8.

OECD. (2007). Understanding the Brain: The Birth of a Learning Science. Paris, FR: The Organization of Economic Cooperation and Development.

Beynimizin sadece %10’nu kullanabiliyoruz: Siz buna inanıyor musunuz? yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Albert Einstein tarafından 1905 yılında öne sürülen görelilik kuramı fizik kurallarının her yerde aynı olduğunu hatırlatır. Kuram genel olarak nesnelerin uzay ve zamandaki davranışlarını açıklar ve bu bilgi kara deliklerin varlığından, kütleçekimine bağlı olarak ışığın bükülmesine, Merkür gezegeninin davranışına kadar çeşitli olayları açıklamakta kullanılır.

Aslında kuramın mantığı aldatıcı biçimde çok basit görünüyor. Öncelikle referanslar çerçevesinde “mutlak” diye bir şey yoktur. Bir nesnenin ölçülen hızı, momentumu veya sarf ettiği süre başka şeylerle bağlantı içindedir. İkincisi, ışığın hızı ölçümü yapan kişiden bağımsız olarak sabittir. Üçüncüsü, hiçbir şey ışıktan hızlı değildir.

Einstein’ın en ünlü kuramının pratik uygulamaları ise çok çarpıcıdır. Eğer ışığın hızı her zaman sabitse, Dünya’ya göre çok hızlı hareket eden astronotlar saatlerin tıkırtısını Dünya’daki gözlemciye göre daha yavaş duyarlar. Yani zaman astronotlar için daha yavaş akar ki bu durum “zaman genişlemesi” olarak adlandırılmaktadır.

Yüksek kütleçekimi alanında bulunan bir cisim hızlanarak zaman genişlemesine uğrar. Aynı anda astronotumuzun uzay mekiğinin uzunluğu da kısalır. Yani eğer hareket halinde uzay mekiğinin fotoğrafı çekilirse mekik, hareket doğrultusunda “sıkışmış” olarak görülür. Astronot açısından bakacak olursak değişen bir şey yoktur, her şey normal görünür. Ek olarak Dünya’daki gözlemciye göre uzay mekiğinin kütlesi de artmıştır.

Ancak görelilik kuramının etkilerini görmek için uzay gemisine yaklaşmaya veya ışık hızına ihtiyacımız yok elbette. İsterseniz Einstein’ı haklı çıkaran, günlük hayatımızda gözlemleyebileceğimiz teknolojilerde görelilik kuramının etkilerini inceleyelim.

1. Küresel konumlandırma sistemi (GPS)
İlk sırada arabalarımızda kullandığımız navigasyon aletleri, GPS’ler var. Bu cihazların bağlı olduğu uydular konumunuzu belirlerken görelilik etkisini hesaba katarlar. Çünkü uydular bile ışık hızına yaklaşamayacakları için gecikmenin olması ölçümü yanlış kılar. Uydular ayrıca Dünya üzerindeki istasyonlara sinyal gönderirler. Bu istasyonlar ve arabanızdaki GPS yerçekimi yüzünden, yörüngedeki bir uyduya göre daha fazla hızlanırlar.

Nokta atışı doğruluk elde etmek için, uydunun saati saniyenin milyarda birini (nanosaniyeleri) kullanır. Her uydu Dünya’dan 20.3000 kilometre uzaklıktadır ve 10.000 km/saat hızla hareket eder. Bu da günde 4 mikrosaniyelik göreceli zaman genişlemesine yol açar. Yerçekimi ve nesnelerin hareketini katınca bu rakam 7 mikrosaniyeye çıkar yani 7000 nanosaniye!

Fark çok açık: eğer GPS görelilik etkisini hesaplamasaydı bugün 0.8 km uzaklıkta olan petrol istasyonu sadece 1 gün sonra 8 km uzaklıkta gösteriliyor olurdu.

2. Elektromıknatıslar
Manyetizma da görelilik etkisiyle çalışır, eğer elektrik kullanıyorsanız mutlaka jeneratörlerin arkasında yatan göreliliğe teşekkür etmelisiniz.

Eğer elinize telden bir halka alır ve manyetik alanın içinde hareket ettirirseniz elektrik akımı yaratırsınız. Telin içindeki yüklü parçacıklar değişen manyetik alandan etkilenir ve akım oluştururlar.

Şimdi de telin durduğunu ve mıknatısın hareket ettiğin düşünelim. Bu defa telin içindeki yüklü parçacıklar (elektronlar ve protonlar) hareket etmeyecek, manyetik alanın onları etkilememesi gerekiyor. Ancak etki ediyor ve hala akım oluşuyor. Bu bize ayrıcalıklı referansın olmadığını gösterir.

Fizik profesörü Thomas Moore değişen manyetik alanın elektrik yaratması olarak bilinen Faraday Kanunu’nu açıklamak için görelilik kuramını kullandı.

“Elektriği kullanan transformatörler ve elektrik jeneratörleri gibi cihazların çalışma prensibinde görelilik kuramı yatar” diyor Moore.

Elektromıknatıslar da izafiyete göre çalışırlar. Eğer bir tele doğru akım (DC) uygularsanız elektronlar maddenin üzerinden akıp giderler. Normalde tel nötrdür, pozitif ve negatif yükü yoktur. Bu durum eşit sayıda pozitif yük (proton) ve negatif yüke (elektron) sahip olmalarıyla oluşur. Ancak doğru akım uygulanmış bir telin yanına başka bir tel koyarsanız akımın yönüne göre tellerin birbirini çektiğini veya ittiğini görürsünüz.

Akımın aynı yönde olduğunu varsayarak, ilk teldeki elektronlar ikinci teldeki elektronları hareketsiz olarak görür. (Akımın sabit olduğu varsayılıyor) Dahası her iki telde de protonlar, elektronlara göre hareketli görünürler. Çünkü uzunluk daralmasına bağlı olarak protonlar daha sık yerleşmiş gibi görünürler, uzunluk başına pozitif yükler negatif yüklere oranla daha fazlaymış gibi olur. Yükler birbirini itince de teller birbirini iterler.

Akımların ters yönlerde olduğunu varsayarsak teller birbirini iterler. Çünkü ilk teldeki elektronlar ikinci teldeki elektronları daha sıkışık görürler ve bu da net negatif yük verir. İlk teldeki protonlar ise net pozitif yük sağlayarak tellerin farklı yüklenmesine neden olurlar.

3. Altının sarı rengi
Birçok metal atomlardaki elektronlar değişik enerji seviyelerinden veya orbitallerden atladığı için parlak görünürler. Metale çarpan çoğu proton emilir ve daha uzun dalga boylarında yayılır. Böylece en görünür olan ışık en fazla yansıtılan ışıktır.

Altın ağır bir atomdur, böylece iç tabakalardaki elektronlar görelilik kütle artışına maruz kalacak kadar hızlı hareket edebilir ve uzunluk daralması meydana gelebilir. Sonuç olarak çekirdeğin etrafındaki elektronlar daha kısa yörüngelerde daha yüksek momentumlarda dönerler. İç tabakadaki elektronlar dış tabakadaki elektronlara yakın enerji taşırlar ve absorbe edip yaydıkları ışığın dalga boyu uzar.

Böylece uyarılması için gerekli enerji artan altın atomları yüksek enerjili mavi-mor ışığı soğururken diğer dalga boylarını yansıtırlar ki altının sarı gözükmesinin sebebi budur. Sarı ışığın dalga boyu mavi ışığa göre daha uzundur ve enerjisi daha düşüktür.

4. Altın kolayca paslanmaz
Altın atomlarındaki bir diğer görelilik etkisi ise kolayca paslanmaması ve tepkimeye girmemeleridir. Altın en dış katmanında sadece 1 elektron taşır ancak bu durum onu kalsiyum veya lityum gibi kolay tepkimeye giren bir madde yapmaz. Dahası altın elementinde atomlar olması gerekenden ağırdır ve sıkı sıkıya çekirdeğe yaklaşmışlardır. Bu yüzden en dıştaki elektron da tepkimeye girmez ve diğer elektronlarla beraber çekirdeğe yakın durur.

5. Cıvanın sıvı olması
Altına benzer biçimde cıva atomları da ağırdırlar ve hızları, kütle artışlarıyla beraber çekirdeğe yakın dururlar. Cıvada atomlar arası bağlar zayıf olduğu için düşük sıcaklıklarda erirler ve cıva gündelik hayatta gördüğümüz sıvı formuna ulaşır.

6. Eski televizyonunuz
Birkaç yıl öncesine kadar televizyon ekranları tüplüydü ve içerilerinde katot ışın tüpleri vardı. Bu katot ışın tüpü büyükçe bir mıknatısla fosfor yüzeye elektronları fırlatıyordu. Her bir elektron ekrana çarparak bir piksellik görüntü oluşturuyordu. Elektronlar bu görev için ışık hızının % 30’uyla fırlatılıyordu. Görelilik etkisini hesaplayan üreticiler mıknatıslarını bu kurallara göre tasarladılar.

 7. Işık
Eğer Newton mutlak dinlenme çerçevesinin varlığı konusundaki varsayımında haklı olsaydı, biz bugün ışık için çok farklı açıklamalar getiriyor olacaktık.

Moore “Eğer görelilik olmasaydı sadece manyetizma değil ışık da olmayacaktı. Çünkü görelilik elektromanyetik alanın çabuk değil de sınırlı hızda hareket etmesini gerektirir. Eğer görelilik bu gerekliliği oluşturmasaydı, elektrik alanındaki değişimler elektromanyetik dalgalar yerine hızlıca meydana gelseydi, manyetizma ve ışık gereksiz olacaktı” diyor.

Süpernova kalıntısı Fotoğraf: Caltech/SSC/J. Rho and T. Jarrett and NASA/CXC/SSC/J. Keohane et al.

8. Nükleer Santraller ve Süpernovalar
Göreliliğin bir diğer etkisi nükleer santrallerin çalışmasını sağlayan prensip ve güneşimizin ışıldamasının altında yatan neden olan kütle ve enerjinin birbirine dönüşümüdür. Bir diğer etkisini dev yıldızların ölümü olan süpernova patlamalarında görürüz.

Moore “Süpernovalar görelilik etkisinin kuantum etkilerine baskın gelmesi sonucu, dev yıldızların küçük, sert nötron yıldızlarına gelmesine yol açan, yıldızın kendi ağırlığı altında çökmesine yol açan patlamalardır” diyor.

Bir süpernovada yıldızın dış katmanı çekirdeğe doğru çökmeye başlar ve dev patlamaya yol açar. Bu sırada demirden daha ağır elementler oluşur. Kısaca çevremizde tanıdık olduğumuz çoğu element süpernovalardan miras kalmıştır.

Moore son olarak “Bizler süpernovaların parçalanmış bedenlerinden yapılmış canlılarız. Eğer görelilik olmasaydı dev yıldızlar yaşamlarını beyaz cüceler olarak bitirecekler, asla patlamayacaklardı. Biz de bunu düşünüyor olmayacaktık zaten” diyor.

Derleyen: Furkan Avcı
Kaynak: http://www.livescience.com/48922-theory-of-relativity-in-real-life.html

Einstein’ın görelilik kuramının gerçek hayattaki yansıması yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Yeryüzünde ve uzaydaki gözlemevleri, dalgalardan iki saniye sonra, gökyüzünde gama ışınları şeklinde bir ışık patlaması tespit etti ve bu patlama aynı kaynaktan gelmiş gibi görünüyordu. O zamana kadar, MIT’de (Massachusetts Institute of Technology) ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde çalışan bilim insanlarının, iki kara delikten çıkan kütleçekimi dalgalarını ilk kez tespit etmelerinin üzerinden iki yıldan az süre geçmişti.

Uzayın ve zamanın bir bükülmesi

Kütleçekimi dalgaları, Einstein tarafından 1916’da öngörülmüştü. Einstein çığır açan genel görelilik teorisi ile, kütleçekimini maddenin varlığının tetiklediği, uzayın ve zamanın bir bükülmesi olarak tasvir ediyordu.

Bu dalgaları gözlemleyebilen Amerikalı bilim insanları Rainer Weiss, Barry Barish ve Kip Thorne, 2017 Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü.

“Bu devamı gelecek bir armağan”

16 Ekim Pazartesi günü, nötron yıldız birleşmesi ile ilgili yayınlanan bulgular, Einstein’ın teorisini doğrulamaya yardımcı oluyor.

MIT’de üst düzey araştırmacı olan David Shoemaker, “Bu keşif Nötron yıldızlarının iç işleyişlerinin ayrıntılı modelleri ve ürettikleri emisyonlardan; genel görelilik gibi daha temel fizik konularına kadar uzanıyor” dedi ve ekledi “Bu keşif çok zengin ve devamı gelecek bir armağan!”

Türk gökbilimci Selçuk Topal ise twitter hesabından nötron yıldız çifti birleşmesine dair infografiği Türkçeye çevirerek keşfi şöyle yorumladı:

“Bugüne kadar belirlenen uzay-zaman dalgalanmasına bir yenisi eklendi. Ancak bu kez iki nötron yıldızının birleşmesi ilk kez gözlendi. Bugüne kadar ki en güçlü uzay-zaman dalgalanması Avrupa’nın Virgo interferometrisinin LIGOya katılmasından sadece 17 gün sonra 17 Ağustos 2017’de belirlendi. Bu olay bugüne kadar gözlenen en uzun süren (1 dk üzerinde) uzay-zaman dalgalanması oldu.

Nötron yıldız çiftinin kütlelerinin 1.8 – 2.2 Güneş kütlesi aralığında olduğu düşünülüyor. Bugüne kadar belirlenen 4-5 uzay-zaman dalgalanmasının kaynağı birleşen kara deliklerdi. Bu kez nötron çifti söz konusu. İlk kez sadece uzay-zaman dalgalanması değil o şiddetli olayın sonunda ortaya çıkan elektromanyetik dalga da gözlendi. Bunun en büyük nedeni sanırım kaynağın nispeten yakın olması. Yaklaşık 130 milyon ışık yılı ötede.

“Evrenin büyüklüğünü hayal edin”

Avrupa’nın Virgo gözlem aracının bu keşifte katkısı büyük aslında. Birçok yer ve uzay tabanlı gözlemevi çarpışmadan arta kalan elektromanyetik dalgayı belirlemek için ortak çalıştı. Çok uluslu bir keşif.

Bu keşfin bence en harika yani çarpışmadan ortaya çıkan ışığı da gözleyebilmek ve analiz edebilmek.

Uzay-zaman dalgalanmasını belirlemek gerçekten çok zor. Buradan en yakın yıldıza bir cisim uzatsanız uzay-zaman dalgalanması onun boyunda ancak bir insan saçı kadar değişim meydana getirebilir.

Evreni her geçen gün daha iyi anlıyoruz. Durmaksızın ilerleyen teknoloji ve bilim sayesinde. Dünya’da dinozorlar dolanırken milyonlarca ışık yılı ötede olan olayı şimdi görüyoruz. Evrenin büyüklüğünü hayal et!”

Tarihi nötron yıldız çifti birleşmesi ve infografiği yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

1929’da ise ABD’li gökbilimci Edwin Hubble, evrendeki bir cisim bizden ne kadar uzaksa ışığının o kadar kırmızıya kaydığını (redshift), yani dalga boyunun arttığını (bizden hızla uzaklaşan bir aracın sesinin kalınlaşması gibi) ve bu artışın miktarını bularak evrenimizin büyük patlama sonucu genişlemekte olduğunun kanıtını sunmuştur.

Bu öylesine büyük bir paradigma değişikliği idi ki, felsefi açıdan statik (durağan) bir evrene inanan Einstein bile başlangıçta kabul etmek istememiş, ama Hubble’ın ölçümleri karşısında direnmeyi bırakmıştır.

10-15 metre doğrulukla belirleniyor

Genel görelilik, evrenin pek çok olayını ve cisimlerini, örneğin kara delikleri açıklamakta, en uç bilimsel araştırmalar için kullanılan aygıtlarda ve uygulamalarda özel görelilikle birlikte sürekli kullanılmaktadır.

Günümüzde her iki görelilik kuramının en etkileyici ve yoğun kullanımlarından biri ise, artık hepimizin günlük yaşamının bir parçası olan navigasyon ve yer belirleme uygulamalarında kullandığımız GPS lerdedir.

Bilindiği gibi, GPS, bulunduğumuz konumu, dünyamız etrafındaki uyduların, cebimizdeki alıcı ya da akıllı telefonlara gönderdileri elektromagnetik dalgaların geliş sürelerini çok hassas biçimde ölçüp mesafeye çevirerek belirlemektedir.

Konumumuzu yeterince doğru ve hassas biçimde (10-15 m doğrulukla) belirleyebilmek için ise, söz konusu zamanın saniyenin milyarda biri (nanosaniye) mertebelerinde yaklaşan bir doğrulukla ölçülmesi gerekmektedir!

Bu olağanüstü hassasiyete inildiğinde ise, görelilik kuramları gereği, uydunun bize göre daha hızlı dönmesi ve dünyamıza göre bizden daha yüksekte (uzakta) olması sonucu, uydudaki zaman bizdekinden farklı akmaktadır.

İşte, özel ve genel görelilik yasaları bu zaman farkını hesaplayarak gerekli düzeltmelerin yapılmasını sağlarlar. Eğer bu düzeltmeler yapılamasa idi, GPS yerimizi metrelerce değil kilometrelerce hatalı gösterecek ve hiçbir işe yaramayacaktı!

Kuantum teorisi ile uyum sorunu

Genel görelilik, evrenin devasa boyutlarına ve büyük olaylarına sorunsuz uygulanabilmekle birlikte, mikroskopik ölçekte (atom ve atom altı ölçekte) geçerliliğini yitirmektedir. Bu ölçekteki olayları çok doğru ve hassas biçimde açıklayan kuram ise kuantum kuramıdır (quantum theory, quantum mechanics).

Yazımızın başında sözünü ettiğimiz makalesinde Einstein, kuantum kuramının temellerini atmış olsa bile, daha sonra söz konusu kuramın tüm öngörülerinin olasılıklar biçiminde belirtilmesi, kesinliğin olmayışı, sebep-sonuç ilişkilerinin belirsizleşmesi karşısında çok tepki göstermiş ve bu tepkisini ‘Tanrı zar atmaz!’ biçiminde dile getirmiştir.

Günümüzde ise genel görelilik ve kuantum kuramlarının birleştirilerek, ‘Her şeyin Kuramı’ denilebilecek bir evrensel kurama ulaşma çabaları henüz bir sonuç vermemektedir. Bu yöndeki birçok teorik çalışmaya ek olarak genel göreliliğin öngördüğü kütleçekim dalgaları ve bunların mikroskopik ölçekteki yansıması olan ve graviton adı verilen parçacığı arama çabaları da artarak sürmektedir.

Kara madde ve kara enerji

1970’li yıllarda gökadalar (galaksiler) üzerinde yapılan ölçümler, bunların hareketlerini açıklayabilmek için, ağırlıklarının, gözlemlenenin 5 katı kadar olması gerektiğini ortaya çıkardı.

Bunun da iki sonucu vardı, ya evren ‘kara madde’ adı verilen ve kütlesinin %80’ini oluşturan görünmeyen bir madde ile dolu idi, ya da Genel Görelilik kuramı yanlıştı!

Günümüzde, bilim insanlarının çoğunun varlığına inandığı karanlık madde arayışı, yeni ve daha duyarlı yöntem ve algılayıcılar arayıcılığı ile sürmektedir, ama bir sonuç alınabilmiş değildir.

Bomba etkisi yapan keşif

1998 yılında ise bilim dünyasında bomba etkisi yapan bir keşif yapıldı. Evrenimizin büyük patlama sonrası başlayan genişlemesi, genel göreliliğin öngördüğü kütle çekiminin etkisi ile giderek yavaşlayacağına, tersine, artan biçimde hızlanmakta idi!

O günden bu yana bu gözlem değişik yöntem ve gruplar tarafından defalarca doğrulandı. Buna getirilen açıklama ise, evrende ‘kara enerji’ adı verilen bizlerin henüz göremediğimiz ve ölçemediğiniz bir itici güç olduğu idi.

Kara madde için olduğu gibi, kara enerjinin varlığı da henüz kanıtlanabilmiş değildir.

Evrenimizin her noktasında itici bir güç oluşturduğu düşünülen kara enerjinin açıklanması için günümüzde en olası görünen varsayım, evrendeki boşluğun, mikroskopik boyutta, enerji ile ve sanal (sürekli olarak, bir var olup, bir yok olan) madde ile dolu olduğudur.

Bu varsayım doğrulanırsa, olasıdır ki, bilim ‘yoktan, var olmayı..’ açıklayabilecek hatta gerçekleştirebilecek ve kara enerjinin itici gücünü kullanabildiğinde de, istenilen cisimleri ağırlıksız kılabilecek, yani ‘kendiliklerinden’ göklere yükselmelerini sağlayabilecektir… Bu olasılıkların teolojik ve felsefi çıkarımlarını siz okuyuculara bırakıyoruz!

Genel görelilik değişir veya düzeltilir mi?

Tüm bu bulgular, genel görelilik kuramının, belki de, uyarlanması ya da değişmesi gerektiğini gösteriyor gibi.

Bilimin serüveninde, kuramlar zaten yenileri oluşturulup onların yerini alıncaya kadar geçerlidir; tartışılmaz inançlara, kanıtlanmamış dogmalara yer yoktur.

Görelilik kuramlarının devrimsel sonuçları, kanıtları ve uygulamaları, buluşlarını tek başlarına yapan dev bilim adamlarının sonuncusu olan, büyük dahi Einstein’a olan saygı ve hayranlığımızı daha da arttırıyor.

Isaac Newton‘un dediği gibi, büyük keşifler, ancak, insanın kendinden önceki devlerin omuzları üzerinde yükselerek daha ilerisini görmesi ile yapılabilir.

İnsanlık ise, yüz yıldır, Einstein’ın omuzları üzerinde yükselecek birilerini beklemeyi sürdürüyor…

Erdal Musoğlu / emusoglu@gmail.com

Kaynaklar:

1. Science et Vie, decembre 2015, Einstein&Relativité, Special 100 ans
2. http://www.princeton.edu/main/news/archive/S44/68/40C57/index.xml?section=featured
3. http://www.theguardian.com/science/life-and-physics/2015/nov/25/video-100-years-of-einsteins-general-relativity

***

NOT: Yazının ilk bölümü için http://www.herkesebilimteknoloji.com/yazarhp/einsteinin-genel-gorelilik-kurami-100-yasinda

Einstein’in genel görelilik kuramı 100 yaşında – II yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Genel görelilik kuramınının hatalarını bulma, hatta onu geçersiz kılma çabaları bugüne kadar hiçbir sonuç vermedi, ama Einstein’in gösterdiği yolda önemli bir ilerleme de sağlanamadı. Sanki geçen yüz yıl, bu dahi bilim insanının düzeyine ulaşmamıza yetmedi gibi…

Bu (ve bir sonraki) yazımızda, Einstein’in görelilik kuramlarını ana hatları ile hatırlatacak, günümüzde yaşanan sorunları ve yakın gelecekte beklenen gelişmeleri aktaracağız.

Özel ve genel görelilik kuramları

1879 doğumlu Einstein, 1905 yılında, henüz 26 yaşında iken, 4 bilimsel makale yayınlar. Bu makalelerden biri, bir elektromagnetik dalga olan ışığın aynı zamanda parçacıklar (kuvanta’lar) dan oluştuğuna ilişkin çalışmalardan hareketle fotoelektrik etkiyi açıklar ve güneş ışığını elektrik akımına dönüştüren güneş hücreleri (fotovoltaik hücreler) vb aygıtların yolunu açar. Einstein 1921 yılındaki Nobel armağanını bu çalışması ile almıştır.

Bir diğer tarihi makale ise madde-enerji denkliğini kanıtlayan meşhur e=mc2 denklemini de içererek nükleer çağı açar. Özel görelilik kuramına yol açan makalesinde ise Einstein, ışığın hızının tüm evrende ve nereden ölçülürse ölçülsün sabit olmasından hareketle, zamanın ve mekanın değişken olduğunu, yani bize (ölçüyü yapana) göre daha hızlı giden cisimlerde, zamanın yavaşlayacağını ve uzunlukların kısalacağını gösterir.

Özel görelilik kuramının öngörüleri pek çok deney ile en hassas biçimde doğrulanmış ve evreni algılayışımızı kökünden değiştirmiştir. 1905 yılı, genç Einstein’ın olağanüstü bir yetkinlik, düşgücü ve üretkenlikle yazdığı bu makaleleri nedeni ile bilim dünyasında ‘mucize yıl’ diye adlandırılmaktadır.

On yıl sonra ise,1915 yılında, 36 yaşındaki Einstein genel görelilik kuramını yayınlar. Büyük dahi, bu kez ışıkla değil, kütle çekimi (gravitasyon) ile ilgilenmiştir. Bilindiği gibi, İsaac Newton’un kütle çekim yasalarına göre, cisimler birbirlerini kütleleri ile orantılı ve uzaklıklarının kareleri ile ters orantılı biçimde çekerler. Bu yasalar yerküremizdeki cisimlerin ağırlıklarını ve uzaydaki cisimlerin hareketlerini mükemmel biçimde açıklasalar da, Einstein bunun nasıl olduğunu açıklayan yepyeni bir kütle çekim teorisi geliştirmiştir.

Evrenin yapısı eğri

Einstein, kütle çekim ile ivmelenmenin (bir cismin sürekli olarak hızlanmasının) etkilerinin eşdeğer olduğundan hareketle, bir cismin kütlesinin ışığı (tüm elektromagnetik ışınımları) eğeceği ve zamanı da yavaşlatacağını bulmuştur. Bunu da, evrenimizin yalnız uzunluk, genişlik ve derinlikten oluşan üç boyutu olmadığı, zamanın da evrenin dördüncü boyutu olduğunu belirleyerek yapmıştır.

Bu durumda ise evrenin yapısı ‘düz’ değil ‘eğri’ dir. Evrendeki kütleler (yıldızlar, gökadalar, kara delikler..) dört boyutlu evrenimizin geometrisini kütleleri ile orantılı biçimde bükerler. Gerilmiş bir bezin üzerine değişik ağırlıklar konduğunda, bezin o ağırlıklar civarında az ya da çok çökmesi gibi.

Genel görelik kuramının matematiksel yapısı özel göreliliğe göre çok daha karışıktır ve Einstein’ı epey uğraştırmıştır. Newton yasaları ise genel görelilik içerisinde de geçerliliklerini korumakta ve günlük yaşamda kullanımlarını sürdürmektedirler. Günümüze kadar yapılan pek çok deney genel görelilik kuramını en hassas biçimde sınamış ve öngörülerinin hep doğru çıktığını göstermiştir.

Daha 1919 yılında, bir güneş tutulması sırasında, güneşimizin kütlesi ile ışığı kırarak, onun arkasında kalması gereken yıldızların dünyamızdan görünmesini sağladığı gözlenmiştir, üstelik tam da genel göreliliğin öngördüğü açı ile!

Erdal Musoğlu / emusoglu@gmail.com

Kaynak:
1.Science et Vie, decembre 2015, Einstein&Relativité, Special 100 ans
2.www.princeton.edu/main/news/archive/S44/68/40C57/index.xml?section=featured
3.www.theguardian.com/science/life-and-physics/2015/nov/25/video-100-years-of-einsteins-general-relativity

Einstein’ın genel görelilik kuramı 100 yaşında yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.