Fizik Bilimcileri
Pages: 1
Albert Einstein By: haberci Date: 26 Nisan 2009, 23:01:54


Sýk sýk karþýlaþtýrýldýðý Newton gibi gençliðinde hiç bir olaðanüstülük yoktu. Tam aksine öðrenmesi ve konuþmasý çok yavaþ geliþtiðinden geri zekalý sanýlmýþtý.

Ýþleri bozulan babasý 1894 yýlýnda Ýtalya'nýn Milano kentine taþýndý. Einstein, liseyi bitirmesi için Münih'de býrakýldý. Lisede yabancý dilleri, tarihi ve coðrafyayý hiç sevemedi. Öðretmeninin; "Einstein, senin adam olacaðýn yok, ayrýlýrsan hem senin hem bizim için iyi olur" sözleri üzerine okulu býraktý. Aslýnda, O da öðretmenleri çavuþ ve onbaþýlar olarak görüyor, okulun katý disiplin havasýndan sýkýlýyordu.

Ýtalya'da kýsa bir tatilden sonra liseyi Ýsviçre'de bitirmeye giriþti matematik ve fizik derslerinden baþka hiçbir dersi yeterli bulunmadýðý için komþu bir kentte(Arau) dersler alýp sýnavlarý baþaracak düzeye gelmesi istendi. Bir arkadaþýnýn çok iyi tutulmuþ ders notlarýndan yararlanarak sýnavlarý baþaracak düzeye gelmeye çalýþtý. Sonunda liseyi bitirip Teknik Üniversiteye girdi.Derslerin çoðunu izlemiyor bütün zamanýný kuramsal fiziðe ayýrýyordu. Sýnavlarý, týpký lisede olduðu gibi ancak bir arkadaþýnýn çok iyi tutulmuþ ders notlarýndan yararlanarak baþarýyordu.

Üniversiteyi bitirdikten sonra bir süre özel dersler verdi.Ýsviçre vatandaþý olmadýðý için baþka bir iþ(özellikle öðretmenlik)bulamýyordu.Ders notlarýndan bol bol yararlandýðý arkadaþýnýn babasýnýn yardýmýyla 1901 yýlýnda Bern'deki Patentler Dairesinde memur oldu. Babasýnýn dükkanýnda kimyasal maddeleri ve zamanýn elektrik aletlerini tanýmýþ, duyduklarýný, gördüklerini durmadan okuduðu fizik konularýyla daha da geniþletmiþti. Hele Patentler Dairesine gelen çeþitli düþüncelerin hem kuram hem uygulamayý içermesi, bilgisini gittikçe geniþletiyor çeþitli problemler üzerinde uzun uzun düþünme olanaðý buluyordu. Ayný yýl Ýsviçre vatandaþlýðýna kabul edildi.

Bilim çevreleriyle hiçbir iliþkisi olmadan çalýþmalarýna burada baþladý. Deneyler yapacak fizik laboratuvarýna ihtiyacý yoktu, kalem, kaðýt ve kafasýyla yetiniyordu. 1905 Einstein'ýn uðurlu yýlý oldu. Alman fizik yýllýðýnda üç önemli geliþmeyi içeren beþ yazýsý yayýnlandý ve ayný yýl doktorasýný tamamladý ve matematiði seven Yugoslav asýllý bir kýz ile evlendi.

Yazýlarýndan birinin konusu Foto Elektrik Etki idi. Üzerine ýþýk düþen kimi madenler elektron salýyorlardý. Lenard, daha 1902 yýlýnda, yayýlan elektronlarýn enerjilerinin ýþýðýn yoðunluðu ile ilgili olmadýðýný göstermiþti. Parlak ve kýrmýzý ýþýklar pek az elektron salýyor fakat enerjileri artmýyordu. Sarý ve kýrmýzý ýþýklar pek az elektron salýyorlardý. Klasik fizik bu durumu Dalga Kuramý ile açýklayamýyordu.

Einstein, bu soruna beþ yýl önce açýklanan Planck Kuramý'ný (Enerji=Planck sabitesi*Frekans. Planck Sabitesi=6.626(10^-34)jul/saniye)uyguladý. Ona göre foton denilen belli enerjili bir kuanta, maddenin atomu tarafýndan soðurulmakta böylece belli enerjide bir elektron, atomdan salýnmaktadýr. Parlak ýþýklar(daha çok kuantlý) daha çok elektron salmakta fakat bunlarýn toplam enerjileri deðiþmemektedir.

Kýsa dalga boylu ýþýklarýn kuantlarý daha enerjilidirler dolayýsýyla daha çok elektron(enerji)salarlar. Dalga boylarý belli bir deðerden daha uzun ýþýnlarýn kuantalarý hiçbir elektron salýnýmý yaptýramayacak kadar zayýftýrlar. her element için deðiþen belli bir deðerden daha uzun dalga boylu ýþýnlarýn enerji içerikleri atomlarýn bir parçasý olan elektronlarý koparamamaktadýr.

Böylece Planck'ýn kuramý yayýnlandýðýndan beri ilk kez klasik fiziðin açýklayamadýðý fiziksel bir olguya baþarýyla uygulandý(elektromanyetik dalgalarýn enerjileri bölünmez paketlerdedir(kuanta). Bunlar bir bütün olarak salýnýr ve soðurulurlar. Miktarlarý frekanslarýyla orantýlýdýr. E=hv. Burada E=enerji birimi olarak kuantanýn deðeri,v=frekans ve h=Planck Sabitesi'dir. Bu açýklamalarla Planck kuramýnýn uygulamasý bitmiyor, sürüp giden geliþmeler ile yeni bir Kuanta Mekaniði doðuyor ve böylece Einstein, 1905 yýlýnda yayýnlanan çalýþmalarýnýn en önemlisi olmasýna karþýn ta 1921 yýlýnda Fizik Nobel Ödülü ile onurlandýrýlýyordu.

1905 yýlýnda birincisinden iki ay sonra yayýnlanan ikinci yazýsýnda Einstein, çeyrek yüzyýl önce Brown tarafýndan gözlenen "su içindeki çiçek tozlarýnýn(polen)durmadan titreþmeleri sonucu canlý olduklarýna hükmedilmesi" demek olan Brown Hareketi'nin matematiksel analizini veriyordu. Ona göre asýltýnýn içinde bulunduðu su, Maxwell ve Boltzman kinetik kuramý gereði hareket eden (olasýlýk daðýlýþý:N=No exp((E/k)T)olan ) moleküllerden oluþuyorsa asýltý parçacýklar gözlendiði gibi titreþirler. Svedberg üç yýl önce Brown hareketine moleküllerin neden olduðunu sezmiþ ama Einstein olayý matematik ayrýntýlarýyla açýklamýþtýr.

Su içindeki (veya herhangi bir sývý ya da gaz)bütün cisimler her yönden ve sürekli olarak moleküllerle itilirler.

Normal boyda bir cismi etkileyen moleküllerin sayýsý çeþitli yönlerde farklý da olsa büyüklüðü nedeniyle cismin hareketi veya titreþmesi fark edilemez. fakat cisim çok küçük ise çeþitli yönlerden çarpan moleküllerin sayýlarý arasýndaki farklýlýklar cismin hareketine neden olur. Çiçek tozlarý ve boya parçacýklarý bu moleküllerce saða sola itilecek kadar küçüktürler. Çarpan moleküllerin sayýsý her an deðiþeceðinden cisim titreþir görünmektedir. Moleküllerin büyüklüðü arttýkça hareket daha iyi fark edilebilir. Einstein, hareket ile molekül büyüklüðü arasýndaki matematik iliþkiyi saptamýþ ve böylece molekül ile atomlarýn büyüklüðünü hesaplamak mümkün olmuþtur. Bu açýklamadan üç yýl sonra Perrin Brown hareket üzerinde deneyler yaparak Einstein'in hesaplarýný doðruladý. Artýk atomlarýn boyutlarýný daha doðru hesaplamak olanaðý doðuyordu.

O gün yüz yaþýnda olan Dalton Atom Kuramý da (elementler son derece küçük, bölünmez ve parçalanamaz atomlardan oluþur. atomlarýn yeni bir bileþimi yeni bir elementtir. atomlarýn deðiþikliði kütlelerinin farklýlýðýndandýr)doðrulanýyor hatta moleküllerin hareketleri doðrudan gözlenebiliyordu.

Einstein'in o yýlki en büyük baþarýsý evrene yeni bir bakýþ açýsý getirmesiydi. Bir anlamda 225 yýldýr düþüncelere egemen olan Newton'cu görüþün yerini alýyordu. Michelson ve Morley'in yaptýklarý denemeler yönü ne olursa olsun "esir"içinde yayýlan ýþýk hýzýnýn (o zamanlar esirin varlýðýna inanýlýyordu)deðiþmediðini gösteriyordu. Einstein bu ölçmelerin doðruluðundan hareketle boþlukta yayýlan ýþýk hýzýnýn, ister ölçmeleri yapanlar ister ýþýk kaynaðý harekette olsun, deðiþmeyeceði varsayýmýndan iþe baþladý.Ayrýca ýþýðýn yayýlmasý için "esir"denilen ortamýn varlýðýna da gerek olmadýðýný varsaydý. Çünkü ýþýk paketler halinde (kuanta) ve dalga dalga yayýlýyordu. Daha sonraki yýllarda Compton bu ýþýn paketlerine "Foton"adýný verdi.

Böylece Einstein, Newton'un eski parçacýk kuramýna dönüþ yapýyor, ýþýðýn dalgalardan oluþtuðu görüþü ile eski kuram arasýnda yer alýyor daha ileri ve yararlý yeni bir yaklaþým getiriyordu.

Einstein'e göre, "esir" yok varsayýlýrsa, bütün hareketler cisimlerin birbirlerine göre durumlarýndan baþka bir þey deðildir yani evrende mutlak hareket veya hareketsizlik yoktur. Bir cismin hareketinden söz edebilmek için baþvuru sistemi gerekir. Ancak bu baþvuru sistemine göre Doða Yasalarý deðiþmezdi. Hareketin ancak bir baþvuru sistemine göre belirleneceði görüþü nedeniyle kuramýn adý da "Görecelik," "Baðýmlýlýk," veya "Ýzafiyet" oluyordu. 1905 yýlýnda yayýnlanan yazýsýnda Einstein birbirlerine göre deðiþmez hýzlarla hareket eden veya tamamen hareketsiz (sýfýr hýz) sistem ve cisimlerden söz ediyordu. Bu nedenle kuramýn adý "Özel Görecelik" idi.

Hareketlerin göreceliði ve ýþýk hýzýnýn deðiþmezliði kabul edildiðinde Hem Newton mekaniði ile açýklanamayan Michelson-Morley deneyi sonucu anlaþýlabiliyor hem Maxwell'in elektromanyetik denklemleri geçerliliðini koruyordu. Ayrýca hýz artmasýyla Gerald'ýn "boy kýsalmasý" ve Lorentz'in "kütle artmasý" olacaðý görüþlerine gülenleri haksýz çýkarýyordu.

Bunlarý, görünüþte garip gelen sonuçlar izledi. Zaman hareket hýzýna göre deðiþiyordu.ayrýca "ayný anda oluþum" anlamýný yitiriyor ve kimi koþullarda (x) olayýnýn (y) den önce mi, sonra mý yoksa ayný anda mý belirdiðini kestirmek olanaksýzlaþýyordu. "Uzay" ve "Zaman" ayrý kavramlar olmaktan çýkýyor ve "uzay-zaman" sisteminde birleþiyorlardý. Bütün bunlar "sað duyu" ile çatýþýyordu ama Einstein'a göre sað "duyu" normal hýzla (alýþageldiðimiz) hareket eden normal cisimler üzerindeki deneyimlere dayanýyordu. Bu gibi koþullarda "sað duyu" olan Newton kuramý ile Einstein kuramý sonuçlarý arasýndaki farklýlýk yok denecek kadar azdý.Uçsuz bucaksýz evren bir bütün olarak incelendiðinde ve deney yapýlýrken özelliklerini yitiren atoma inildiðinde artýk "sað duyu" yol gösterici olamýyordu.

Özel görecelik kuramýnda Einstein bir cismin enerjisini, kütlesiyle ýþýk hýzý karesinin çarpýmý olarak veriyordu.Iþýk hýzý saniyede 300.000 km olduðuna göre küçücük bir kütlede akýl almaz enerji vardý. Kütle ile enerji böylece iliþkilendirilince artýk Lavoisier'in Kütlenin Korunmasý kuramýndan (dünyada hiçbir þey yok olmaz ve yoktan da varolmaz) ve Helmholtz'un Enerjinin Korunmasý kuramýndan (enerji yoktan var edilemez ve yok edilemez ancak baþka bir enerjiye veya maddeye dönüþtürülebilir) ayrý ayrý söz etme olanaðý kalmýyor ve daha ileri bir genelleme ile Kütle-Enerji Korunmasý beliriyordu.

Einstein'in kütle ile enerji arasýnda kurduðu iliþki radyoaktif elementlerin verdiði enerjiyi açýklayabiliyor hatta ihmal edilebilecek kadar kütlelerinden kaybettikleri saptanabiliyordu. Kütle ve enerji arasýndaki iliþkiyi doðrulayan sayýsýz deneyler yapýlýyor ve bunlar atom çalýþmalarýnda gittikçe önem kazanýyordu. Fakat bir kez kimi atomlarýn Einstein'a göre hesaplanandan daha az enerjili beta ýþýnlarý saldýklarý gözleniyor böylece enerjinin, kütle ile ýþýk hýzýnýn karesi çarpýmýna eþitliði kuramý tehlikeye düþüyordu. Bundan kýsa bir süre sonra Pauli elektron salma sýrasýnda yüksüz bir parçacýðýn kaybolan enerjiyi aldýðýný buluyor ve bu yeni "nötrino" ile Einstein, geçirdiði sarsýntýyý atlatýyordu.

Einstein'in bu genellemesi yalnýz atom fizikçilerinin saklý çalýþmalarýndan yararlý olmuyor, bir kuþak sonra her þeyi inanýlmaz biçimde yok eden atom bombasýna dönüþüyor, korkunç bulunmasýna karþýn Einstein bu geliþmeye doðrudan katýlýyordu.

Yazýlarýyla kazandýðý bu üçlü zafere karþýn Einstein ancak dört yýl sonra Zürich Üniversitesinde profesörlük elde ediyordu. Fakat adý hýzla yayýldýðý için ve kendisini çok beðenen Planck'ýn yardýmýyla Berlin Fizik Enstitüsünde Einstein'a özel bir durum yaratýlýyor, maaþý kendisini tamamen bilime verebilecek düzeye cömertçe getiriliyordu. Bu sýrada beliren Birinci Dünya Savaþý, Ýsviçre uyruklu olmasý nedeniyle Einstein'ý pek etkilemiyordu. Fakat birçok Alman bilgini savaþ lehine bildiri yayýnlayýnca, otoriteye öfkesi ve insancýl yaratýlýþý onu barýþ çaðrýsý yapan bir karþý bildiri yayýnlamaya zorluyordu. Bu sýralarda Einstein görecelik kuramýný daha genel durumlara uygulamaya çalýþýyor ve Newton'un klasik çekim kuramýný özel bir durum olarak da açýklayabilen "Hýzlandýrýlmýþ Sistemlere" ulaþýyordu (birbirlerine göre deðiþik hýzlarda hareket edebilen cisimler sistemi). 1915 yýlýnda yine uzun bir yazý ile açýkladýðý bu kuramýna "genel görecelik kuramý" denmektedir. Bu kuramda verilen formüllerden evren hakkýnda çok önemli þeyler öðreniliyor hatta Sitter bu denklemleri Einstein'dan daha iyi kullanýyordu. Einstein kuramlarý ile önceden olacaðý kestirilebilen olaylar þunlardý:1)Bir gezegenin günberisinin (yörüngesinin güneþe en yakýn noktasý) deðiþen durumlarýnýn saptanmasý, 2)Yoðun çekim alanlarýnda cisimlerin tayflarýnýn kýrmýzý uca doðru kaymasý (Einstein kaymasý) ve 3)Iþýðýn çekim alanlarýnda doðru deðil, eðrileri izlediði. Bu olaylarý Newton kuramlarýnda tahmin etmek olanaðý yoktur.

Einstein kuramlarý hemen her fýrsatta deneyimler ve doðru yanýtlar alýnýyordu. Bütün bunlar adýný dünyaya hýzla yayýyor, günlük deneyimleriyle ve beþ duyuya dayanarak karar veren insanlarýn çoðu bunlarý anlamýyor yada belli belirsiz bir fikir ediniyor fakat bilim adamlýðýný onunla özdeþleþtiriyorlardý. Kendisinden resim ve arkasýný yazmasýný isteyen hanýma þu dörtlükle cevap veriyor:

Yaþar gibiyim rüyada

Derim, gerçekler baþka

Yine de sorarým; acaba

Onlar akýllý, deli ben miyim yoksa? adýnýn karýþýk olaylarý örneklemek için kullanýldýðýný biliyordu. Einstein da insanlarý karmaþýk bulur, yýkanmak için ayrý, çamaþýr için ayrý, týraþ için ayrý sabunlar kullanmalarýna þaþardý.

Newton zamanýndan beri daha hayattayken bu kadar saygý toplamýþ baþka bir bilim adamý yoktu. 1930 yýlýnda Amerika Birleþik Devletleri'ni ziyareti sýrasýnda Hitler yönetimi ele alýyor, artýk Einstein için geri dönüþ olanaðý kalmýyordu. Böylece Princeton Üniversitesi'nde profesörlüðe baþlýyor, New Jersey'e yerleþip Amerikan uyruðuna giriyordu.

Yaþamýnýn 25 yýlýný alan hem çekim hem elektromanyetizma olaylarýný birleþtiren yeni kuramýný sonuçlandýrmaya koyuluyor, "Birleþtirilmiþ Alan Kuramý," diye adlandýrýlan bu yaklaþýmýnda oda baþarýsýzlýða uðruyor ve çok üzülüyordu. Devrimler yaratan bir bilgin olmasýna karþýn o günlerde fizik dünyasýna egemen olan yeni geliþmeleri bile kabullenemiyordu. Heisenberg'in "Belirlenemezlik ilkesini" (hareket boyutu olan-zaman ve enerji-iki eþ miktar, hatalar çarpýmý Dirac sabitesinden - Dirac sabitesi = Planck sabitesi/6.28 - küçük olacak doðrulukta saptanamaz) geçerli bulmuyor, evrenin talih sonucu varolmadýðýný ileri sürerek; "her þeye kadir Tanrý talih oyunlarýna bulaþmaz," diyordu.

1930 yýlýnda "Belirlenemezlik Ýlkesinin" zaman ve enerjinin ayný anda ve doðru olarak saptanamayacaðý anlamýna geldiðini fakat bunun bir deney ile geçersizliðinin gösterilebileceðini açýklýyordu. Bunu dinleyen Bohr, uykusuz bir geceden sonra Einstein'ýn düþünüþündeki hatalarý bularak "Belirlenemezlik Ýlkesinin" yaygýn olarak kabulünü saðlýyordu.

Ýkinci Dünya savaþýnýn baþlamasýyla Einstein hiç arzulamadýðý þeylere alet oluyordu. 1939 yýlýnda uranyumun fisyonu (aðýr bir atomun veya dolaylý olarak daha hafif bir veya iki atoma ayrýlarak kütle kaybýna uðramasý dolayýsýyla nükleer enerji salmasý) Hahn ve Meitner tarafýndan keþfedilmiþ bulunuyordu. O sýralarda Chicago'da fizikçi Fermi ile çalýþan Szilard bunun anlamýný çok iyi kavrýyor, insanlarýn nükleer bomba felaketiyle karþýlaþmalarýný istemiyor ama Hitler'in böyle bir bombayý elde edebileceði olasýlýðýný da gözden uzak tutamýyordu.

Szilard, dünyanýn en etkili bilim adamý olan Einstein'ý da ikna ederek baþkan Franklin D. Rooseweldt'e yazdýðý mektubu imzalatýyordu. Einstein bu mektupta nükleer bombayý Hitler'den önce geliþtirmek için büyük bir araþtýrmaya giriþilmesini öneriyordu. Sonuçta Manhattan Mühendislik Bölümü kuruluyor ve altý yýl sonra da ilk denemesi Alamogorda'da yapýlan atom bombasý elde edilmiþ oluyordu. Bu arada Hitler savaþý kaybetmiþ olduðundan ikinci ve üçüncü bombalar Japonya üzerinde patlýyordu.

Atom bombalarý ve daha sonra hidrojen bombasý savaþtan sonrada insanlýðýn sürekli korkusu oldu ve beþ ülke -Amerika, Ýngiltere, Rusya, Fransa ve Çin- yýðýnaklarýný artýrdýlar.

Yaþamýnýn son yýllarýnda Einstein atom bombasý yarýþýna son verecek bir anlaþmaya varýlmasý için çok çalýþýyor fakat fizikte devrimler yaratmasýna karþýn insanlarý yumuþatmakta baþarýlý olamýyordu. Öldüðü sýralarda insanlýðýn karþý karþýya bulunduðu tehlike týrmanmasýný sürdürüyordu.

1952 yýlýnda Seaborg'un bulduðu 99 numaralý yeni elemente EÝNSTEÝNÝUM denilerek Einstein onurlandýrýlýyor, klasik müziði bile matematik olarak gören, güç anlaþýlýrlýðýný göstermek istercesine her zaman piposunun dumanlarý ardýnda bir hayal gibi kalan, cumhurbaþkanlýðý önerisini geri çeviren mütevazý Einstein, New York Riverside kilisesi ünlüler salonundaki kireç taþýnda, sayýsýz kitapta ve hemen her ülkenin pullarýnda ölümsüzleþtiriliyordu.

 


radyobeyan