Ne anlama geldiğini bilmese de dünyada herhalde bu formülü bilmeyen, görmemiş olan pek az insan vardır. İşte dünyanın bu en ünlü formülü 2005 yılında yüzüncü yaşını kutluyor.
Albert Einstein bu formülü, Görelilik (İzafiyet) Teorisi adlı makalesinde 1905 yılında dünyaya sundu. O yıl bu makalesinin yanısıra dört makale daha sunmuştu ve belki de tahmin edilenin aksine 1921 yılında Nobel ödülü kazanması bu formül (ya da ifade ettiği teori) nedeniyle değil, ışığın dalga değil de fotonlardan oluştuğu ile ilgili diğer bir makalesi nedeniyleydi. Hatta 1905’te makalelerini bir arkadaşına gönderirken üstüne düştüğü nottan kendisinin de aynı fikirde olduğu anlaşılabilir: “Sana bazı makaleler gönderiyorum. İçlerinden sadece bir tanesi devrimsel nitelikte. Fotoelektirikle ilgili olanı”.
Einstein teorisine, aslında “değişmez sabitler teorisi” gibi bir isim vermeyi düşününüyordu (theory of invariants). Değişmez sabitlerden kast edilen, hangi koşulda olursa olsun değişmez özellik gösteren şeylerdi. Örneğin bir daire dönme sırasında değişmezdir – yani bir daireyi ne kadar döndürürseniz döndürün hep daire olarak görünür. Bu kare için de geçerlidir. Yeter ki dönmesi 90 derece ya da katları şeklinde yapılsın.
Einstein, devrinin düşünürlerinden farklı olarak, zamanın değil de ışık hızının değişmez sabit nicelik olduğunu ispatladı. Böylece bir nesne ışık hızına ulaştığında artık ondan daha hızlı hareket edemeyecektir. Einstein bunu 1905’te yazdığı ilk makalesinde açıkladı.
Einstein aynı zamanda daha sonra kuantum mekaniği olarak adlandırılacak çalışmaların da öncüsü niteliğindedir. Her ne kadar bu iki teori ilk bakışta çelişkili görünseler de hacimsel açıdan bakıldığında duruma bir açıklama getirilebilmektedir. Görelilik Teorisi büyük boyutlardaki nicelikler için geçerliylen quantum mekaniği mikroskobik büyüklükteki nicelikler için geçerlidir.
Einstein 1932 yılında şöyle demişti: “Araştırmalarımın temel amacı teorik fiziği basitleştirmek ve tek bir hale indirgemektir”. İkincisini yapamadı ama ilkini yaptığının delili bu yazının başlığında duruyor. E=mc2 formülünü ilköğretim almış herkes biliyor.
Peki bu formülde temel olarak belirtilen olguyu idrak etmek için Einstein kadar olmasa bile onun doktora öğrencisi olacak kadar teorik fizik mi bilmek gerekir. Basitçe aritmetik biliyor olmak bazı şeyleri anlamak için yeterli olmaz mı?
Nedir bu basitçe anlaşılacak realite?
Eşitlik bir açıdan bakıldığında iki olgunun birbiriyle aynı olduğunun ipucunu da verir. İki elma iki armuda eşit mi? Nicelik açısından evet. İkisinden de iki tane var. Ama nitelik açısından değil. Elma başka, armut başka.
Peki bir ay otuz güne eşittir denildiğinde bu eşitlik neyi ifade etmektedir? İki farklı niteliğin (ay ve gün) birbirine dönüştürülebilir nitelikler olduğunu. Nitelik farklılığının üstünden nasıl gelinir? Niceliği farklı miktarlarda kullanarak. Bir ay bir güne eşittir dersek yanlış olur. Ama gün niteliğinden otuz adet kullanırsak, belli durumlar (ayın otuz çektiği durumlarda) eşitliği yakalamış oluruz.
Bütün bunların E=mc2 formülü ile ne ilgisi var? Bu formül iki farklı niceliğin birbirine dönüşebileceğini göstermesi açısından çok büyü önerm arzetmektedir. O da kütlenin enerjiye dönüşebileceği gerçeği.
Kütle denilen şey evrende var olan herşey demektir.
Yani evrende var olan her şey enerjinin dönüşmüş başka bir halidir. Özde hepsi de enerjidir.
Sadece farklı niteliklerde yani görüntüler, formlardadır. Ağaçtır – kalemdir – insandır.
Bu konuda tereddütünüz mü var? İşte size daha berrak bir bakış açısı. Bir ceviz ağacındaki cevizi düşünün. Görüntüsü nasıldır? Yeşil sert yuvarlak bir şey. Ama onu soyduğunuzda içinden daha ince kahverengi kabuklu bir şey çıkar. Onu da itina ile kırarasanız içinden daha da ince kahverengi bir zarla kaplı ceviz yemişi çıkar. Soymaya devam edin. O kahverengi zar da soyulacaktır. Karşınızda bembeyaz haliyle ceviz meyvesi. Peki bu yolun sonu mu? Bazısı için evet.
Ama biz devam edelim. Ceviz yemişini ezip, sıkarsanız ondan ceviz yağı elde edersiniz. O yağı incelerseniz, onun atomlardan, moleküllerden oluştuğunu tespit edersiniz. O yağ kuvveti, enerjiyi barındırır içerisinde. Ceviz gibi yemişleri yediğimizde bu süreç kimyasal bir reaksiyon olarak hücrelerimizde gerçekleşmemekte midir? Bize yaşama enerjisi vermemekte midir?
Albert Einstein bu formülü, Görelilik (İzafiyet) Teorisi adlı makalesinde 1905 yılında dünyaya sundu. O yıl bu makalesinin yanısıra dört makale daha sunmuştu ve belki de tahmin edilenin aksine 1921 yılında Nobel ödülü kazanması bu formül (ya da ifade ettiği teori) nedeniyle değil, ışığın dalga değil de fotonlardan oluştuğu ile ilgili diğer bir makalesi nedeniyleydi. Hatta 1905’te makalelerini bir arkadaşına gönderirken üstüne düştüğü nottan kendisinin de aynı fikirde olduğu anlaşılabilir: “Sana bazı makaleler gönderiyorum. İçlerinden sadece bir tanesi devrimsel nitelikte. Fotoelektirikle ilgili olanı”.
Einstein teorisine, aslında “değişmez sabitler teorisi” gibi bir isim vermeyi düşününüyordu (theory of invariants). Değişmez sabitlerden kast edilen, hangi koşulda olursa olsun değişmez özellik gösteren şeylerdi. Örneğin bir daire dönme sırasında değişmezdir – yani bir daireyi ne kadar döndürürseniz döndürün hep daire olarak görünür. Bu kare için de geçerlidir. Yeter ki dönmesi 90 derece ya da katları şeklinde yapılsın.
Einstein, devrinin düşünürlerinden farklı olarak, zamanın değil de ışık hızının değişmez sabit nicelik olduğunu ispatladı. Böylece bir nesne ışık hızına ulaştığında artık ondan daha hızlı hareket edemeyecektir. Einstein bunu 1905’te yazdığı ilk makalesinde açıkladı.
Einstein aynı zamanda daha sonra kuantum mekaniği olarak adlandırılacak çalışmaların da öncüsü niteliğindedir. Her ne kadar bu iki teori ilk bakışta çelişkili görünseler de hacimsel açıdan bakıldığında duruma bir açıklama getirilebilmektedir. Görelilik Teorisi büyük boyutlardaki nicelikler için geçerliylen quantum mekaniği mikroskobik büyüklükteki nicelikler için geçerlidir.
Einstein 1932 yılında şöyle demişti: “Araştırmalarımın temel amacı teorik fiziği basitleştirmek ve tek bir hale indirgemektir”. İkincisini yapamadı ama ilkini yaptığının delili bu yazının başlığında duruyor. E=mc2 formülünü ilköğretim almış herkes biliyor.
Peki bu formülde temel olarak belirtilen olguyu idrak etmek için Einstein kadar olmasa bile onun doktora öğrencisi olacak kadar teorik fizik mi bilmek gerekir. Basitçe aritmetik biliyor olmak bazı şeyleri anlamak için yeterli olmaz mı?
Nedir bu basitçe anlaşılacak realite?
Eşitlik bir açıdan bakıldığında iki olgunun birbiriyle aynı olduğunun ipucunu da verir. İki elma iki armuda eşit mi? Nicelik açısından evet. İkisinden de iki tane var. Ama nitelik açısından değil. Elma başka, armut başka.
Peki bir ay otuz güne eşittir denildiğinde bu eşitlik neyi ifade etmektedir? İki farklı niteliğin (ay ve gün) birbirine dönüştürülebilir nitelikler olduğunu. Nitelik farklılığının üstünden nasıl gelinir? Niceliği farklı miktarlarda kullanarak. Bir ay bir güne eşittir dersek yanlış olur. Ama gün niteliğinden otuz adet kullanırsak, belli durumlar (ayın otuz çektiği durumlarda) eşitliği yakalamış oluruz.
Bütün bunların E=mc2 formülü ile ne ilgisi var? Bu formül iki farklı niceliğin birbirine dönüşebileceğini göstermesi açısından çok büyü önerm arzetmektedir. O da kütlenin enerjiye dönüşebileceği gerçeği.
Kütle denilen şey evrende var olan herşey demektir.
Yani evrende var olan her şey enerjinin dönüşmüş başka bir halidir. Özde hepsi de enerjidir.
Sadece farklı niteliklerde yani görüntüler, formlardadır. Ağaçtır – kalemdir – insandır.
Bu konuda tereddütünüz mü var? İşte size daha berrak bir bakış açısı. Bir ceviz ağacındaki cevizi düşünün. Görüntüsü nasıldır? Yeşil sert yuvarlak bir şey. Ama onu soyduğunuzda içinden daha ince kahverengi kabuklu bir şey çıkar. Onu da itina ile kırarasanız içinden daha da ince kahverengi bir zarla kaplı ceviz yemişi çıkar. Soymaya devam edin. O kahverengi zar da soyulacaktır. Karşınızda bembeyaz haliyle ceviz meyvesi. Peki bu yolun sonu mu? Bazısı için evet.
Ama biz devam edelim. Ceviz yemişini ezip, sıkarsanız ondan ceviz yağı elde edersiniz. O yağı incelerseniz, onun atomlardan, moleküllerden oluştuğunu tespit edersiniz. O yağ kuvveti, enerjiyi barındırır içerisinde. Ceviz gibi yemişleri yediğimizde bu süreç kimyasal bir reaksiyon olarak hücrelerimizde gerçekleşmemekte midir? Bize yaşama enerjisi vermemekte midir?
Cumhuriyet Gazetesi Bilim Teknik Eki'nde yayınlanmıştır (31 12 2005)
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder