Birazoku

Çağdaş fizikçi Carlo Rovelli, 20. yüzyıl fizik biliminin temel meselelerine cezbedici bir yolculuk vaat ediyor. Basit anlatımıyla dünyayı büyüleyen, 40’tan fazla dile çevrilen ve yayımlandıktan kısa süre sonra çoksatar listelerinde birinci sıraya yerleşen Fizik Üzerine Yedi Kısa Ders, bu alanla haşır neşir olmayan okur için de anlaşılır ve okuması keyifli bir çalışma. Rovelli, fizik alanında gerçekleşen büyük devrimin “en büyüleyici” yönlerini ve ortaya attığı soruları mercek altına alıyor: “Kuramların en güzeli”, yani Albert Einstein’ın izafiyet kuramı, modern fiziğin en sarsıcı yönlerine ev sahipliği yapan kuantum mekaniği, içinde yaşadığımız evrenin mimarisi, temel parçacıklar, kuantum çekimi, olasılık ve kara deliklerin ısısı…

“Kuramsal fizik, yaşamımızı yönlendiren tutkular ve duygulardan beslenir,” diyen Rovelli, çoğunlukla bize uzak kalmış bir bilimin aslında bizi kuşatan evren kadar yakınımızda olduğunu gösteriyor.

***

KIRKMERAK – FİZİK ÜZERİNE YEDİ KISA DERS

İçindekiler

Sunuş ……………………. 11
Birinci Ders: Kuramların En Güzeli ………… 13
İkinci Ders: Kuanta ………………… 21
Üçüncü Ders: Evrenin Mimarisi ………. 27
Dördüncü Ders: Parçacıklar …………. 35
Beşinci Ders: Uzay Tanecikleri ………….. 41
Altıncı Ders: Olasılık, Zaman ve Kara Deliklerin Isısı …….. 49
Bitirirken: Biz ……………….. 59
Dizin ……………… 69

Sunuş

Bu dersler modern bilimi tanımayan veya az tanıyanlar için yazıldı. 20. yüzyılda fizikte gerçekleşen büyük devrimin bazı en belirgin ve en büyüleyici yönlerine, özellikle de bu devrimin ortaya attığı sorulara ve gizemlere hızlıca bir göz atmamızı sağlayacaklar. Çünkü bilim, dünyayı nasıl daha iyi anlayacağımızı gösterir ama aynı zamanda bilmediklerimizin ne kadar uçsuz bucaksız olduğunu da ortaya çıkarır.

İlk ders, “kuramların en güzeli”, Albert Einstein’ın genel görelilik kuramına ayrılmıştır. İkincisi modern fiziğin en sarsıcı yönlerine ev sahipliği yapan kuantum mekaniğine… Üçüncüsü evrene ayrıldı: içinde yaşadığımız evrenin mimarisine. Dördüncüsü temel parçacıklara… Beşincisi kuantum çekimine: halen yürütülmekte olan, 20. yüzyılın büyük keşiflerinin bir sentezinin oluşturulması girişimine… Altıncısı olasılığa ve kara delik.lerin ısısına… Kitabın son bölümü, bizlere geri dönüyor ve bu fiziğin tarif ettiği garip dünyada kendimiz hakkında düşünmeyi nasıl başaracağımızı sorguluyor.

Dersler, yazarın Sole 24 Ore gazetesinin pazar ekinde ya.yımladığı bir dizi makalenin genişletilmiş halinden oluşuyor. Yazar, pazar gazetesinin kültür sayfalarını bilime açma ve onun kültürün ayrılmaz ve yaşamsal bir parçası olma rolü olduğunu ortaya koyma erdemini gösteren Armando Massarenti’ye özellikle teşekkür eder.

BİRİNCİ DERS

KURAMLARIN EN GÜZELİ

Albert Einstein gençliğinde bir yılını aylaklık ederek geçirdi. Boşa zaman geçirmeden bir yere varılmaz ama gençlerin anne babaları ne yazık ki bunu genellikle unu.tur. Pavia’daydı. Almanya’daki lisesinin zorluğuna dayanamayıp eğitimini bırakmış, ailesinin yanına gelmişti. Yüzyılın başıydı ve İtalya’da endüstri devrimi yeni başlı.yordu. Mühendis olan babası Po Ovası’ndaki ilk elektrik santrallerini kuruyordu. Albert, Kant okuyor, boş zamanlarında Pavia Üniversitesi’nde derslere giriyordu; ne kayıt olmuştu ne de sınavlara giriyordu, bunu zevk için yapıyordu. Gerçek biliminsanı ancak böyle olunur.

Sonra Zürih Üniversitesi’ne kaydoldu ve fiziğe daldı. Birkaç yıl sonra, 1905’te, zamanın en önemli bilim der.gisi Annalen der Physik’e üç makale göndermişti. Bunların her biri bir Nobel Ödülü hak eder. İlki atomların ger.çekten var olduğunu kanıtlıyordu. İkincisi, bir sonraki derste söz edeceğim kuantum mekaniğinin kapısını aralıyordu. Üçüncüsü onun ilk görelilik kuramını ortaya ko.yuyordu (bugün ona özel görelilik kuramı deniyor); za.manın herkes için eşit akmadığını açıklayan bu kurama göre biri diğerinden daha hızlı hareket eden ikizler fark.lı yaşlarda olacaktı.

Einstein çok kısa sürede ünlü bir biliminsanı oldu ve pek çok üniversiteden teklifler almaya başladı. Ama bir şey onu rahatsız ediyordu: Görelilik kuramı, her ne kadar hemen övgüyle karşılanmış olsa da, kütle çekim kuvvetiyle, yani cisimlerin nasıl düştüğüyle ilgili bildiklerimizle uyuşmuyordu. Einstein bunun farkına, kuramı hakkında bir özet yazarken vardı ve büyük Newton ba.banın çok eskiden kalma ve görkemli “evrensel çekim kuvveti”nin yeni görelilik düşüncesiyle uyumlu olabilme.si için gözden geçirilmesinin gerekli olup olmadığını merak etmeye başladı. Probleme daldı. Çözmesi on yılını alacaktı. Çılgınca araştırmalar, denemeler, yanlışlar, kafa karışıklıkları, hatalı makaleler, göz kamaştırıcı fikirler, yanlış fikirlerle dolu on yıl… Sonunda, Kasım 1915’te eksiksiz çözümünü yayımladı: “Genel görelilik kuramı” adını verdiği yeni bir kütle çekim kuramı onun başyapıtı oldu. Büyük Rus fizikçi Lev Landau ona “bilimsel kuramların en güzeli” adını verdi.

Mozart’ın Requiem’i, Odysseia, Sistina Şapeli, Kral Lear gibi bizi yoğun biçimde duygulandıran mutlak başyapıtlar vardır. Görkemlerinin değerini takdir edebilmek için bir eğitim süresi gerekebilir. Ama bunun ödülü saf güzelliktir. Yalnızca bu da değil: Dünyaya yepyeni bir bakış açısıyla, farklı gözlerle bakmamızı sağlarlar. Albert Einstein’ın başyapıtı, genel görelilik kuramı da bunlardan biridir.

Kuramla ilgili bir şeyler anlamaya başladığımda yaşadığım duyguyu hatırlıyorum. Yazdı. Üniversitenin son sınıfında Akdeniz’in Yunan güneşi altında Calabria’da bir plajda, Condofuri’deydim. Okul dikkat dağıtmadığı için, tatil dönemleri ders çalışmak için en iyi zamanlardır. Kenarlarını farelerin kemirdiği bir kitap üzerinde çalışıyordum; onu Bologna’daki üniversite derslerimin can sıkıcılığından kurtulmak için sığınmaya gittiğim Umbria tepelerindeki yıkık dökük ve biraz da hippi tarzı evde geceleri bu zavallı hayvancıkların deliklerini kapatmak üzere kullanmıştım. Ara sıra gözlerimi kitaptan kaldırıp denizin pırıltılarına bakıyordum: Einstein’ın hayalinde canlandırdığı uzay ve zamanın bükülmesini görür gibi oluyordum.

Bir büyü gibiydi: Sanki bir arkadaşım gizli bir olağanüstü gerçeği kulağıma fısıldamış, daha basit ve daha derin bir düzeni ortaya çıkarmak için gerçeğin üzerindeki örtüyü birdenbire çekivermişti. Dünyanın yuvarlak olduğunu ve bir topaç gibi delicesine döndüğünü öğrendiğimizden beri gerçekliğin hiç de bize göründüğü gibi olmadığını anladık: Gözümüze her yeni parçası iliştiğin.de yeni duygular yaşarız. Bir örtü daha kalkar.

Ama kavrayışımızın tarih boyunca birbiri ardına gelen sayısız sıçramaları arasında Einstein’ınki belki de eş.sizdir. Neden mi? Çünkü öncelikle nasıl işlediği anlaşıldığında kuram soluk kesecek denli basittir. Özetleyeyim:

Newton nesnelerin neden düştüğünü ve gezegenle.rin neden döndüğünü açıklamaya çalışmıştı. Tüm nesneleri birbirlerine çeken bir “kuvvet” hayal etmişti: Buna “çekim kuvveti” adını vermişti. Bu kuvvetin, aralarında hiçbir şey olmayan, birbirinden uzaktaki nesneleri nasıl çektiği bilinmiyordu, bilimin ulu babası da herhangi bir hipotez öne sürmek konusunda çekingendi. Newton nesnelerin uzayda hareket ettiğini, uzayın da boş bir kap, evren için büyük bir kutu olduğunu hayal etmişti. Newton tarafından icat edilen bu “uzay”ın, dünyanın kutusunun neden yapıldığı da belli değildi.

Ama Albert’in doğumundan birkaç yıl önce iki büyük İngiliz fizikçi Faraday ve Maxwell, Newton’ın soğuk dünyasına yeni bir unsur kattı: elektromanyetik alan. Her yere yayılmış, radyo dalgalarını taşıyan, uzayı dolduran, bir gölün yüzeyi gibi titreşip dalgalanabilen ve elektrik kuvvetini “taşıyan” bu alan, gerçek bir olguydu.