Hepsini bırakıyorum, tüm kuramı!Einstein ilk makalelerinde, iki temel nesne olarak, ışığın doğasını ortaya koymuş ve atomların varlığını göstermişti. Böylelikle, fen bilimlerinin dünyaya bakış biçimini olduğu gibi değiştirmiş oldu. Bu kendine özgü içseziler onun çağının önde gelen bilim kişilerinden biri olmasına yeterli olabilirdi. Ama bir adım daha ileri gitti. Bu içsezilerini mikrokozmik alemlerle birleştirerek evreni dönüştüren makrokozmik bir kuram yarattı. Bu edim onun insanlık tarihindeki en yaratıcı zekâlar arasında yer almasını sağladı (Newton, Beethoven ve benzerleri arasında).
Einstein sadece 26 yaşında olup nereden baksanız Berndeki patent bürosunda züğürt bir görevliydi. Arada bir, boş zamanlarında bilimsel makaleler yazıyor olabilirdi ama yerel akademik topluluk bile onu tanımıyordu.
Bu mucizeler yılı boyunca Einstein neredeyse tam bir bilimsel yalıtım içinde çalıştı. İki yüzyıldan azıcık uzun bir süre önce Newton da, ana çalışmalarının çoğunu ürettiği benzeri bir mucizevi yaratıcılık yılı geçirmişti. Einsteinla aynı yaşlardaydı ve vebadan kaçarak sığındığı annesinin çiftliğinde aynı yalıtımdaydı. Ama Newton her gün işe gitmek ve küçük bir dairede karısı ve bebeğiyle yaşamak zorunda değildi. Einsteinın entelektüel kahramanlığının bilim dünyasında eşi yok gibidir. (Çv.: İlginç bir benzeri, Leonhard Euler idi. Gözleri görmediği halde, çevresinde beş çocuğu oynaşırken, karmaşık bir yakınsak serinin ilk 17 teriminin toplamında uyuşamayan iki öğrencisinin hesaplarını zihninden sağlayıp doğrusunu bulabiliyordu.) Abartılı gelebilecek bu övgünün yerinde olduğu ise dördüncü makalesiyle görülecekti.
Einstein artık bir süredir büyük önem taşıyan fizik kuramlarındaki kesinliğe nasıl erişilebileceği üzerinde kafa yormaktaydı. Tüm değişken niceliklerin ölçülmesinde mîyar olacak ötesi olmayan bir ölçek bulunmalıydı. Yoksa her şey bağıl yahut göreli, yani gözlendiği referans sistemine bağlı olacaktı.
Yaygın inancın tam tersine Einstein bu hususlar üzerinde istihaleye yatmadı (böyle bir süreçte her türlü dalgınca aşırılıklar yapıldığı sanılır). Einstein meslektaşlarının bu görüntüye inanmalarını tercih ederdi, ama gerçek durum bu rahatlığı vermiyordu. Tutkuyla düşünen birisiydi. Kendi sözleriyle, uzun süren derin kuramsal düşünme dönemleri onda her türlü asabi çelişkilerin getirdiği ruhsal gerginlik doğuruyordu. 1905in baharına gelindiğinde Einstein kendisini, yaşadığı en baş döndürücü zihinsel bunalım içinde buldu.
Patent bürosundan eve yürürken fikirlerini Besso üzerinde deniyordu, ama çok geçmeden düşüncelerinin Bessonun söyleyeceklerinin ona yararı olamayacağı bir çerçeveye kaydığı görünmeye başladı. Einstein Bernin ortaçağdan kalma sokakları ve kemerli yollarında, çoğu kez dalgın, nehrin ötesine geçip kırlara uzanarak dolaşıyordu. Bir keresinde kendine geldiğinde sağanak altında sırılsıklam bir kır yolunda yürümekteydi. Einsteinın istisnai yeteneğinin bir kısmı, en karmaşık problem ve formüllerin ötesine geçerek bunların altındaki daha temel ilkeleri düşünebilmesiydi. Bunlardan giderek, daha derin ve daha temel ilkeleri araştırmak için her türlü çıkarsamayı deniyordu. 1905 baharı boyunca gösterdiği sürekli zihinsel çaba onu sürmenajın eşiğine getirdi. Tükenmişti, manen ve maddeten. Doğru dürüst ne yiyebiliyor ne de uyuyabiliyordu. Daha da beteri zihnini ne denli odaklarsa odaklasın, düşünceleri hep bölük pörçük kalıyordu. Ne yaparsa yapsın parçalar bağdaşmamakta direniyor, herhangi bir tutarlı kurama doğru yakınsayıp kaynaşamıyordu. Oysa varlığından emindi, oralarda bir yerde. Bir açmaza varmıştı, ilerleyecek hiçbir yol görünmüyordu. En sonunda bir akşam Bessoyla eve yürürlerken itiraf etti: Hepsini bırakıyorum, tüm kuramı!
O gece umutsuzluk dolu ama tuhaf bir rahatlama duygusuyla yatağa girdi. Uyur uyanık bir havada uzanmıştı. Ertesi sabah aşırı bir zihin bulanıklılığıyla kalktı. Kafamda sanki fırtına kopmuştu diye betimliyordu. Bu fırtınanın ortasında da birden bire onca zamandır ona var olmayan fikri yakalayıverdi. Kendi deyişiyle sanki Tanrının düşüncelerine erişme izni almış gibiydi.
Bu ilahı ile kişisel bir görüşme değildi tabi. Einstein her zaman, bir kişisel Tanrıya inanmadığını söylerdi. Ama o dönemin pek çok önde gelen zekâsı (Picasso, Wittgenstein ve zaman zaman Freud) ile ortak olarak Tanrı kelimesini, insanın anlayabilirliğinin sınırlarını zorlayan büyük gerçeklerle ilişkili olarak kullanmayı sürdürüyordu. Bu bile içinde uyanan dehşet duygusunu göstermeye yeter. Görünüşe göre, Einstein da Picasso da derin hayranlıkla Eflatundan Kanta kadar büyük filozofların yanı sıra zikredilmeyi yaşadılar.
Newtonu sorgulama cesaretiEinstein anladıklarını şöyle betimliyor: Çözüm birdenbire aklıma geldi. Düşündüğüm şuydu: uzay ve zamana ilişkin yasa ve kavramlarımız, yalnızca deneyimlerimizle açık seçik bir bağlantı kurulabildiği kadar geçerlilik savı yürütebilir. Bu deneyimler ise bu kavram ve yasaların değişmelerine yol açabilir. Eşanlılık kavramını daha yumuşak ve işlenebilir biçim vermek üzere elden geçirerek özel görelilik kur***** eriştim. Bu basit özeti kavramak (düşünerek okursak) belki görece kolay olabilir, ama kanıtlarken işin içine giren fiziksel-matematiksel savlar ve formüller kolay değildir. Bunları Einstein 31 sayfalık Hareketli Cisimlerin Elektrodinamiği Üzerine (yahut tarihsel Almanca başlığı: Zur Elektrodynamik bewegter Körper) başlıklı makalesinde ortaya koydu. Einsteinın özel görelilik kuramını (koyduğu ad buydu) anlamak için yerine geçtiği Newtoncul sistemi akılda tutmak gerekir. Gerçekten de gündelik amaçlar için bu Newtoncul sistem hâlâ dünyayı görmeye devam ettiğimiz biçimin ta kendisidir. Newtona göre yörüngedeki gezegenlerden düşen elmaya kadar her şey aynı yasaya -kütleçekimi kuvveti- uymak durumundaydı. Evren mantıksal görülüyor, yasaları nerede ve hangi koşullar altında uygulanırlarsa uygulansınlar tutarlı kalıyorlardı. Bu sağduyu aleminin temelleri ise uzay ve zamandı. Newtonun, Principiada çok güvenli olarak saptadığı gibi: Mutlak, doğru ve matematiksel zaman, kendinden ve kendi doğasından eşit olarak ve hiçbir dış bağlantısı olmadan akar ve bir diğer adı süredir. Benzer olarak mutlak uzay kendi doğasından hiçbir dış bağlantısı olmadan hep benzer ve hareketsiz kalır. Başka deyişle uzay ve zaman mutlaktı; ya da öyle görünüyordu.
Ne zaman birileri Newtonu bu konuda sorgulama cesaretini toplayabilse, Newton onları Tanrıya havale ediyordu. İşler olmaları gerektiği gibi oluyordu; evren tam böyle yoluna sokulmuştu. Ama neden? Newton nereden biliyordu? (Çv.: Ama Newton hiçbir zaman açıklama bulamadığı noktada kendisi Tanrıyı işin içine karıştırmıyor, gereksiz varsayım kullanmıyorum diyordu.) Bu gibi soruları sormak bilimsel sorgulamanın görevidir. Ama Newtonun otoritesi o denli güçlüydü ki pek az kimse sormaya cesaret ediyordu. Asıl saldırı ise başka bir cepheden gelecekti. Deneysel veriler evrenin Newtoncul betimiyle uyumsuzluklar göstermeye başladıysa da klasik fiziğin tüm yapısını sorgulamayı düşünenlerin sayısı başlangıçta çok azdı.
Newtonun klasik fiziği, bağıl hareketle çok iyi baş edebiliyordu. Hamağında uzanan bir gemici kendisini gemisine göre durgunlukta olarak düşünebilir; ama kıyıda duran ve geminin gidişini gözleyen bir kimse için gemicinin bir bağıl hareketi vardır. Benzer şekilde kıyıda duran gözleyicinin kendisi de, uzaydan gözlendiğinde büyük bir bağıl hızla gittiği görülür çünkü uzayda ilerleyen dünyanın hızına o da sahiptir. Ama bu noktada görelilik (yani bağıl hareket) durur; çünkü uzay duruk ve hareket edemezdir (tıpkı onu doldurduğu sanılan ele avuca sığmaz esir gibi). Bu, mutlak referans standardı ve onunla birlikte mutlak zamandır.
İşlerin bu gidişine karşı, 1860larda Maxwellin elektromanyetik dalga kur***** dek bir kuşku uyanmadı (Bu kuram Einsteinın hareketli cisimler makalesi için temel bir rol oynamıştı). Maxwellin kuramı Newtonun klasik mekaniğiyle hareketli cisimlerin hızlarına gelindiğinde bir sorun çıkarttı. Işığın hızı gözlemcinin ya da kaynağının hızından etkilenmeyebilir miydi? Bu 1887deki ünlü Michelson-Morley deneyince doğrulanmış gibiydi (deney ışığın esir içindeki hızını ölçmeyi amaçlıyordu). Gördüğümüz gibi bu, duruk ve her yere girebilen bir esirin varlığına kuşku düşürdü. Deney bundan çok fazlasını yaptı. Özünde amaç ışığın hızını, dünyanın yörünge hareketiyle aynı ve zıt yönlerde ve bir de bunlara dik yönde ölçüp kıyaslamaktı (Çv.: Bu ünlü nehir-sandal problemlerine benzer. Akıntı yönünde gidip gelme süresi ile aynı yolu akıntıya dik gidip gelme süresi farklıdır, bu fark ölçülerek akıntının hızı ya da sandalın hızı belirlenebilir.) Ancak, ışığın gidip gelme süreleri şaşırtıcı bir şekilde eşit çıktı. Dünyanın hızı görünüşe göre ışığın hızı üzerinde hiçbir etki yapmıyordu. Ama bu nasıl doğru olurdu ki? Sağduyuya aykırı bir şey (Newton fiziğine aykırılığı da cabası!).
Aynı sıralarda Mach da Newtonun mutlak uzay ve mutlak zaman fikirlerini sorgulamaya başlamıştı. Machın deneysel tanıt ve gerçeklikler üzerinde ısrarla durması bu fikirleri deneyimlere yansıtılamayan saf zihinsel kavramlara indirgiyordu.
20. yüzyıla girilirken çağın en büyük matematikçisi, Fransız Jules Henri Poincarénin de mutlak zaman ve mutlak uzay kavramlarına ilişkin kuşkuları vardı. Zekice bir sav yürüttü: bir gece herkes uyurken evrenin boyutları birdenbire bin kat artsa, evren kesinkes benzer kalır. Ne olduğunu nasıl anlayabiliriz? Boyutlardaki bu değişmeyi nasıl ölçeceğiz? Anlayamayız, ölçemeyiz! Demek ki uzay kavramı ölçü yapılan referans sistemine göre oluşuyor. Klasik fizik bir bunalıma varıyordu ve Poincaré bunun farkına varmıştı. Şunu önerdi: Belki de mekaniği bütünüyle ışık hızının aşılamaz bir limit olacağı şekilde yeniden kurmalıyız. Tüm bilimsel bilgiyi kargaşaya sürükleyecek böylesine bir adımı atmaktan Poincaré çekindi. Ama Einstein çekinmedi.
Özel görelilik kuramıKlasik fizikte karşılaşılmaya başlanan pek çok normaldışılığa bir çözüm bulan Einstein oldu. Einstein ileri sürdüğü kuramda yalnızca bu normaldışılıkları açıklamakla kalmadı, bu arada evrenin bütünüyle yeni bir açıklamasını verdi. Özünde bunu ışık hızının uzayda sabit olduğunu ve bunun ne ışık kaynağının ne de gözlemcinin hareketine bağlı olduğunu söyleyerek yaptı. Aynı zamanda da mutlak hareket diye bir şey olmadığını ileri sürdü. Bunun anlamı mutlak durgunluk diye bir şeyin de olmamasıdır. Bu durumda da her hızın anlamı kendi belli referans sistemine göredir (oysa ışık hızı referans sistemi ne olursa olsun aynı kalır).
Buraya kadarı iyi: ilk öneri Michelson-Morley deneyini açıkladı, ikincisi ise Poincarénin gösterdiği ve benzeri normaldışılıklara açıklık getirdi. Açıkça görülebileceği gibi Einsteinın bu iki önerisi çelişkili görünüyor. Eğer ışığın hızı hep aynı olacaksa mutlak hareket nasıl olamaz?
Einstein dananın kuyruğunu koparttı. Her iki öneriyi de doğru yapacak bir yol vardı. Bu hem uzayın hem de zamanın bağıl/göreli olduğunu kabullenmekti. Ama bu nasıl olacaktı? Poincaré uzayın nasıl bağıl/göreli olduğunu göstermişti; verdiği bin kat genleşmiş evren örneğinde zamanın da bağıl/göreli oluşu gizliydi. Einstein bunu onayladı ve şaşırtıcı çıkarsamalara göğüs gerdi.
Einsteina göre Zamanın önemli rol oynadığı tüm yargılarımız hep zamandaş olaylara ilişkin yargılardır. Örneğin şu dediğime bakın: Tren saat yedide varacak. Aslında demek istediğim şöyle bir şey: saatimin akrebinin yediyi göstermesiyle trenin varışı zamandaş olaylardır. Einsteinın önerisi bu zorlukların yalnızca zaman kelimesi yerine saatimin akrebinin yeri sözünü koymakla ortadan kalktığıdır. Bu ise yalnızca saatin bulunduğu yerden söz ederken uygundur. Ama farklı yerlerdeki birkaç olayı zamanla bağlamak artık doğru değildir. diyen Einstein şöyle devam ediyor: Benzer olarak, uzaktaki olayları saatle ilişkilendirmek de doyurucu değildir.
Einstein hep kuramı deneye üstün tuttu (Çv.: Ancak her makalesinin sonunda, bulduklarının gözlenmiş ya da gözlenebilecek hangi olayı açıkladığını ya da açıklayacağını belirtirdi. Asıl görüşü ise genç bir fizikçiye dediği deneyin neyi ölçeceğini kuram söyler doğrultusundaydı.). Aynı zamanda usavurmayı da matematiğe üstün tuttu. Özel görelilik kur*** ilişkin makalesinin ilk çeyreğinde hiç matematiksel formül görülmez. Kalan kısmının da çoğu formülle dolu değildir. Einsteinın kuvvetli yanlarından biri karmaşık matematiksel yapıları en basit şekilde göz önüne getirebilme yeteneğidir. Örneğin göreliliğe ilişkin düşünceleri, tramvayda giderken Bernin ortaçağdan kalma ünlü saat kulesine dalgın dalgın bakarken dürtüklenmiş olabilirdi. Tramvay ışık hızıyla gitseydi ne görebilirdi? Geliştirmekte olduğu özel görelilik kur*** göre kuledeki saat durmuş gibi görünmeliydi. Ama cebindeki saat işlemesini sürdürecekti (Einsteinın kuramının bir vargısına göre hızlar ışık hızına yaklaştığında gözlenen olaylar yavaşlamış görünüp, ışık hızına varıldığında durur). Hızlar arttıkça her gözlemci için zaman aynı değildir.
Gene de apaçık itiraz geliyor: peki gerçek zamana ne oldu? Saat kulesiyle cepteki saat gerçek zamanda tabii ki uyuşmalıdır. Ama Einstein mutlak zamanın olmadığı savını ileri sürmemiş miydi? Mutlak zaman yoktur. Zaman yalnızca ölçüldüğü noktaya özgüdür. Zamanı ölçebilecek, başkaca bir yol yoktur.
Bu kimi merak verici durumlara yol açabilir. İkizler paradoksunu ele alalım. İkizlerden birisi ışık hızına çok yakın bir hızla uzun bir uzay yolculuğuna çıkar. Einsteina göre astronot ikiz, döndüğünde kardeşinden daha genç olacaktır. Onun zamanı gezisi süresince yavaşlarken, gitmeyen ikiz normal zamanında yaşamayı sürdürecektir (Çv.: Bunun gizemi hızlanma ve yavaşlamanın getirdiği farklılıktadır).
zamandayolculuk.com