instein'ın Evreni

Einstein'n Evreni

Einstein'n Evreni

Albert Einstein'n Hayal Gc, Uzay ve Zaman Kavraymz

Nasl Dntrd

Michio Kaku

OOTU YAY/NOLIK

EINSTEIN'S COSMOS How Albert Einstein's Vision Transfonned

Our Understanding of Space and Time

2004 by Michio Kaku

EINSTEIN'IN EVRENi Albert Einstein'm Hayal Gc, Uzay ve

Zaman Kavraynz Nasl Dntrd

Michio KAKU

ISBN: 978-605-4362-83-7

(J ODT Gelitirme Vakf

Yaynclk ve letiim A.. Yaynlan ODT Yaynclk

Tm yayn haklan ODT Gelitirme Vakf Yaynclk ve letiim A..'nindir. Yayncnn izni olmakszn, hibir biimde ve hibir yolla, bu kitabn ierij;inin

bir blm ya da tm yeniden retilemez ve daj;tlamaz.

Genel Yayn Ynetmeni Levent GNL

Editr eviren Engin TARHAN Eren Veyse/ ERSOY

Sayfa Dzeni ve Kapak Tasarm Emrul/al Z

1. Basm Ekim 2012 Semih Ofset Matbaaclk Ltd. ti.

Byk Sanayi 1. Cadde akrlar han skitler-ANKARA Tlf.: (312) 341 40 75 Faks: (312) 341 98 98

Sertifika no: 12613

ODT Gelitirme Vakf Yaynclk ve letiim A.. veler 1042. Cad. No: 57/1 ankaya-ANKARA

Tlf.: (312) 480 1s 97 - 480 s 98 Faks: (312) 480 15 99 Sertifika no: 15723

E-posta: [email protected] nternet: www.odtuyayincilik.com.tr

Bu kitap Miclelle ve Alyson'a ithaf edilmitir.

indekiler

NSZooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo .ix

TEEKKRLER oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooxiii

BLM I

LK RESM: BR IIK DEMETiYLE YARIMAKoooooooooooooooooooooooooo1 1 Einstein' dan nce Fizik ooooooooooooooooooooooooooooooooOOOooooooOooo00000000000000003 2 Balang Yllar o o o o o o o 000 00 o o o 00 00 o 00 00 o o o o o 00 00 o o o o 00 00 00 o 00 000 00 00 000 00 o o 00 0000000 o o 0013 3 zel Grelilik ve "Mucize Yl" 000000000000000000000000000000000000000000000035

BLM II

KNC RESM: ARPIK UZAY- ZAMAN oooooooooooooooooooooooooooooooo61 4 Genel Grelilik ve "Yaammn En M utlu

Dncesi" 00 o o OoOOO 0000000 000 o o o 00 o o o o 00 o o o o 00 00 o o 00 00 0000 00 o o 000 00 00 00 000 00 000 00 00 00 o o o o o 063 5 Yeni Kopemik o o 00 o o o o o 00 o 000 o o 000 o o o o o o o 00 00 o o o o 00 000000 o o 00 00000 00 00000 00 000 00 00 00 o o o o o 081 6 Byk Patlama ve Kara Delikler 0000000000000000000000000000000000000000000097

vii i indekiler

BLM III

BTMEM TABLO: BRLEK ALAN KURAMI ..................... 111 7 Birletirme ve Kuantum Mcadelesi . . . ................................. 113 8 Sava, Bar ve E = mc2 ................................................ . . . . . . . .... 141 9 Einstein'n Kehane t Dolu Miras.. ........... ..................... ......... 163

BBLYOGRAFYA ................................... . . . . . . . . . ....................... ..... 193

DZN ............................................... . ................................ .............. 197

nsz

Albert Einstein'n Mirasna Yeni bir Bak

D ahi. Dalgn profesr. Greliliin babas. Albert Einstein'n efsanevi grn -rzgarda parlayan salar, orapsz ayaklar, iki beden byk bir eofman st, tten bir pipo, evreden habersiz bir yz ifadesi- zihinlerimize iyice kaznmtr. Biyografi yazar Denis Brian, "Elvis Presley ve Marilyn Morroe ile ayn lekte bir pop simgesi, kartpostallardan, dergi kapaklarndan, tirtlerden ve dev posterlerden gizemli baklarla bakyor. Bir Beverly Hills menajeri, televizyon reklamlar iin grntsn satmakta. Hepsinden nefret ederdi," diye yazmt.

Katklar dolaysyla Isaac Newton' un yannda yer alan yce bir ekil, Einstein, gelmi gemi en byk bilim insanlar arasndadr. Time dergisinin onu Yzyln Kiisi semesi hi de artc deil. Pek ok tarihi, onu son bin yln en etkili yz kiisi arasnda saymakta.

X nsz

Tarihte igal ettii yer gz nne alnnca, yaarnn tekrar incelerneye almak iin birka neden bulunmaktadr. lk olarak, onun kurarnlar ylesine derinlik ve bilgelik sahibi ki, on yllar nce yapt ngrler hala manetiere egemen olmay srdryor, bu nedenle bu kurarnlarn kkeninde yatan anlamaya almamz byk bir nem tayor. 1920'lerde hayal edilmesi dahi mmkn olmayan yeni nesil birtakm cihazlar (rn. uydular, lazerler, sper bilgisayarlar, nanoteknoloji, ekim dalgas alglayclar) evrenin d kenarlarn ve atornun iini kefettike, Einstein'n ngrleri baka bilim insanlar iin Nobel dlleri kazanyor. Einstein'n masasndaki krntlar dahi bilime yeni bak alar kazandrrnakta. rnein 1993 Nobel dl, gkyzndeki ikili ntron yldzlarnn hareketini zrnleyerek Einstein'n 1916 ylnda ngrrn olduu ekim dalgalarnn varln dorulayan iki fizikiye verildi. Ayrca 2001 Nobel dl, Einstein'n 1924 ylnda ngrrn olduu, maddenin mutlak sfr dolaylarnda var olan yeni bir durumunun, Bose-Einstein younlarnalarnn varln dorulayan fizikiye verildi.

Dier ngrler de halihazrda dorulama aamasnda. Bir zamanlar Einstein'n kurarnnn garip bir yn olarak kabul edilen kara delikler, artk Hubble Uzay Teleskopu ve ok Byk Dizge Radyo Teleskopu (Very Large Array Radio Telescope) tarafndan tanmlanmaktadr. Einstein halkalar ve Einstein mercekleri yalnzca dorulanrnakla kalmam, gkbilirncilerin d uzaydaki grnmeyen nesneleri lrnek iin kulland nemli aralar haline de gelmitir.

Einstein'n "hatalar" dahi evrene ilikin bilgilerirnize nernli katklar olarak kabul edilmektedir. 2001 ylnda gkbilirnciler, Einstein'n en byk hatas olarak kabul edilen "evrensel sabit" in aslnda evrendeki en byk enerji younlarnasn ierdiine ve evrenin nihai kaderini belirleyeceine ilikin inandrc kantlar bulmutur. Bylece, Einstein'n ngrlerini dorulayan kantlar st ste yldka, deneysel adan onun miras zerinde bir "rnesans" meydana gelmektedir.

nsz xi

kinci olarak, fizikiler onun mirasn ve zellikle dnce srecini yeniden degerlendirmektedirler. Son zamanlarda hazrlanan biyografiler, kuramlarnn kkenine ilikin ipular bulmak midiyle Einstein'n zel yaamn zenli ekilde ineelemilerse de, fizikiler Einstein'n kuramlarnn (yaam bir yana!) gizemli matematik ilemlerine degil, basit ve k fiziksel resimlere dayal oldugunun giderek artan bir ekilde farkna varmaktadrlar. Einstein, eger yeni bir kurarn bir ocuun anlayabilecegi kadar basit bir fiziksel resim zerine kurulu deilse muhtemelen bir ie yaramayacan sk sk sylerdi.

Dolaysyla bu resimler, Einstein'n bilimsel hayal gcnn bu rnleri, bu kitapta onun dnce srecinin ve en byk baarlarnn tarif edilmesi iin eksen olarak alnan resmen dzenleyici ilkeler olacaktr.

Blm I, Einstein'n ilk kez on alt yandayken aklna gelen bir resimden yararlanr: Eer yan banda koabilseydi, bir k demeti neye benzerdi. Bu resimde muhtemelen okuduu bir ocuk romanndan esinlenmiti. Einstein, bir k demetinin yan sra kotugunu hayal ederek o dnemin iki byk kuram, Newton'un kuvvetler kuram ve Maxwell'in alanlar kuram ile k arasndaki elikileri ortaya koydu. Bu ikilemin zlmesi sreci boyunca bu iki byk kurarndan birisinin -sonunda bunun Newton'un kuram olduu anlald- alaa edilmek zorunda kalacan bilmekteydi. Bir bakma, zel greliliin tm (ki, sonunda yldzlarn ve nkleer enerjinin gizemini zecekti), bu resmin iinde yer alyordu.

Blm II' de karmza yeni bir resim geliyor: Einstein, hayalinde gezegenleri ktle ekiminin uzay ve zamandaki bklmeden kaynaklandg grn grselletiren, merkezinde gnein bulunduu egri bir yzeyin etrafnda dnen bilyeler olarak canlandrmt. Einstein, Newton'un dzgn bir yzey iin tanmlad kuvvetleri eik bir yzey iin yeniden tanmiayarak ekimin tamamen yeni, devrimsel bir resmini yaratmt. Bu yeni erevede Newton'un "kuvvetleri", uzayn kendisinde meydana gelen bir bklmenin yarattg yanlsamalard. Bu basit resmin sonular, giderek bize kara delikleri, byk patlamalar ve btn evrenin nihai kaderini verecekti.

xii nsz

Blm III' de bir resim yoktur - bu blm, daha ok onun "birleik alan kurarnna" klavuzluk edecek, Einstein' a madde ve enerji yasalar zerindeki iki bin yllk aratrmalarn en stn baarsn formle etme yolunu gsterecek bir grnt yaratrnaktaki baarszlktan bahsetrnektedir. Einstein'in sezgileri hzn kaybetrneye balamt, nk onun zamannda ekirdei ve atom alt paracklar yneten kuvvetler hakknda neredeyse hibir ey bilinrniyordu.

Bi tirilmemi bu birleik alan kurarn ve otuz yldr "her eyin kurarn"n bulabilmek iin yapt aratrmalar, kesinlikle bir baarszlk deildi - fakat bu, ancak yakn bir zaman nce anlalabilrnitir. Onun akranlar, bunun aptalca bir kavalamaca olduunu dnyorlard. Fiziki ve Einstein biyograficisi Abraharn Pais hayflanrnaktadr, "Yaamnn kalan 30 ylnda aktif ekilde aratrmalara devarn etti, fakat onun yerine balk tutmaya gitmi olsayd, sahip olduu n asla azalrnazd." Baka bir deyile, fizii 1955 ylnda deil de 1925 ylnda braksayd, miras daha da byk olabilirdi.

Bununla beraber, son on yldr, "sper sicirn kuram" veya "M kuram" olarak adlandrlan yeni bir kurarnn ortaya kna bal olarak birleik alan kurarnnn fizik dnyasnda sahnenin ortasna yerlemesi nedeniyle fizikiler Einstein'n son almalarn ve mirasn yeniden deerlendirmeye balamlardr. Her eyin kurarnn elde etme yar, btn gen ve hrsl bilim insan nesiinin en byk hedefi haline gelmitir. Bir zamanlar yal fizikilerin meslek yaarnlarnn kabristan olarak kabul edilen birletirme, artk kurarnsal fizikte egemen konu haline gelmitir.

Bu kitapta Einstein'n nclk eden almalarna yepyeni taptaze bir bak sunrnay, hatta belki de onun ayakta dimdik duran mirasn basit fiziksel resimler araclyla daha doru bir ekilde betirnlerneyi urnrnaktayrn. Onun sezgileri, d uzayda ve gelimi fizik laboratuarlarnda yaplmakta olan ve onun en sevdii hayalin, her eyin kurarnn gerekletirrneyi amalayan bir dizi devrimci deneyi atelernitir. Bu, kanmca onun yaamna ve almalarna onun en beenecei yaklam eklidir.

Teekkrler

B u kitap iin yaptm aratrmalarn bir blm iin Princeton niversitesi Ktphanesi alanlarna konukseverlikleri dolaysyla teekkr ederim. Ktphane, Einstein'n el yazmalarnn ve zgn malzemelerinin hepsinin kopyalarna sahiptir. Ayrca, kitabnn msveddelerini okuyarak yardmc ve eletirel yorumlar nedeniyle New York ehir Koleji'nden Profesrler V. P. Nair ve Daniel Greenberger' a teekkr etmek isterim. Buna ek olarak, ciltler dolusu Einstein dosyasn temin eden Fred Jerome ile yaptm grmeler ok yararl oldu. Ayrca Edwin Barber'a destei ve teviki, Jesse Cohen'e taslaklar son derece glendiren ve ona bir odaklanma salayan paha biilmez yorumlar iin kran borlu yum. Son olarak, bunca yl boyunca bilim zerine yazdm kitaplarn ounu temsil eden Stuart Krichevsky' e de minnettarm.

Blm I

lk Resim: Bir Ik Demetiyle

Yarmak

Einstein'dan nce Fizik

B R GAZETECi, Isaac Newton'dan bu yana en byk bilim dahisi olan Albert Einstein' dan baarsnn formln aklamasn istedi. Byk dnr, bir saniye dnd ve sonra yantlad, "Eer A baarysa, formln A = X + Y + Z olduunu syleyebilirim, burada X alma, Y oyundur."

"Ya Z nedir?", diye sordu gazeteci. "eneni kapal tutmak." ster dnya bar zerine konusun, isterse evrenin gizemi

zerine aratrma yapyor olsun, fizikilerin, krallarla kralielerin ve halkn sevimli bulduu ey, onun insancll, cmertlii ve nktedanlyd.

ocuklar dahi, fiziin byk yal adamnn Princeton sokaklarnda yryn grmek iin toplandar ve o da kulaklarn aynatarak bu sevgiye karlk verirdi. Einstein, zellikle Gelimi Aratrmalar Enstits'ne yapt yrylerde kendisine elik eden be yandaki bir ocukla sohbet etmekten holanrd. Bir gn birlikte gezerlerken Einstein birdenbire kahkaha-

4 lk Resim: Bir Ik Demetiyle Yarmak

lara bouldu. ocuun annesi hangi konuda konutuklarn sorunca, ocuk yantlad, "Einstein'a bugn tuvalete girip girmediini sordum." Anne dehete kaplmt, fakat o zaman Einstein yantlad, "Birisi bana yantiayabileceim bir soru sorcluu iin memnunum."

Fiziki Jeremy Bernstein'n bir zamanlar syledii gibi, "Einstein ile gerekten temas kuran herkes, adamn sayiuluunu vurgulayan gl bir duyguya kaplmaktayd. Akla tekrar tekrar gelen ifade, onun 'insanl' oluyordu, . . . karakterinin sade, cana yakn nitelii."

Dilencilere, ocuklara ve krallara kar ayn lde gler yzl olan Einstein, bilim ilahlar galerisinde kendisinden nce gelenlere kar da cmertti. Her ne kadar bilim insanlar da btn yaratc bireyler gibi rakiplerine kar kskanlklaryla tannm olabiliyor ve ufak tefek ekimelere kaplabiliyorlarsa da, Einstein, ncs olduu fikirterin kklerini aralarnda Isaac Newton ve James Clerk Maxwell'in de (her ikisinin resmi de masasnda ve duvarnda ayrcalkl yerlere sahipti) bulunduu fiziin devlerine kadar geriye giderek takip etmek iin ok aba harcamaktayd. Aslna baklacak olursa, Newton'un mekanik ve yerekimi (evrensel ekim), Maxwell'in de k zerine yaptklar almalar, yirminci yzyl balarnda bilimin iki stununu oluturmaktayd. O sralarda fizik konusunda mevcut bilgilerin neredeyse tmnn bu iki fizikinin almalaryla elde edildiine dikkat etmek gerekir.

New ton' dan nce Dnya zerindeki ve gkyzndeki nesnelerin hareketleri neredeyse tmyle anlalmam durumdayd, ou insan kaderlerimizin ruhlar ve iblisler tarafndan yaplan kt amal planlar tarafndan belirlendiine inanyordu. Byclk, sihirbazlk ve hurafeler, Avrupa'nn en gelimi eitim merkezlerinde dahi hararetli bir ekilde tartlmaktayd. Bildiimiz ekliyle bilim, mevcut deildi.

zellikle Yunanl dnrler ve Hristiyan ilahiyatlar, nesnelerin insana benzer arzular ve duygular nedeniyle hareket ettiini yazmaktaydlar. Aristo taraftariarna baklrsa, hareket halindeki nesneler eninde sonunda yavalamaktaydlar, nk

Einstein' dan nce Fizik 5

"yoruluyorlard." Nesneler yere der, nk dnya ile birlemeyi "arzu ederler," diye yazmaktaydlar.

Ruhlarn bu karmakark dnyasna dzen getirecek olan kii, bir bakma yaratl ve kiilik asndan Einstein' n tam tersiydi. Einstein basn mensupianna zamann daima cmerte sunar ve onlarn houna gidecek cmleler sylerken, Newton paranoya egilimi tayan bir mnzevi olarak nlenmiti. Bakalarna kar son derece kukucu olan Newton ile diger bilim insanlar arasnda ncelik konusunda uzun yllar sren kan davalar yaanmt. Az konumas, bir efsane olmutu: ngiltere Parlamentosunda 1689-1690 dnemindeki yeligi srasnda kaytlara gre onun saygdeger meclis heyeti nndeki tek konumas, bir esinti hissederek grevlilerden birine pencereyi kapatmas iin yaplmt. Biyografi yazar Richard S. Westfall'a gre, Newton "ikence altnda olan bir adam, en azndan orta ya dnemi boyunca sinir krizinin eiginde bocalayan son derece nevrotik bir kiilikti."

Fakat bilim sz konusu olduu zaman hem Newton, hem de Einstein, pek ok nemli zelligi paylaan gerek birer ustaydlar. Her ikisi de fiziksel bitkinlik ve ke gidecek kadar yogun bir odaklanma ierisinde tutkuyla haftalar ve aylar geirebilirlerdi. Ve her ikisi de evrenin gizemlerini hayallerinde basit bir resim halinde canlandrma yetenegine sahipti.

1666 ylnda, Newton yirmi yandayken, kuvvetiere dayal yeni bir mekanik dzenini ortaya atarak Aristocu dnyay istila eden ruhlar kovalad. Newton, nesnelerin tam olarak llebilen ve basit denklemlerle ifade edilebilen kuvvetler tarafndan itildikleri veya ekildikleri iin hareket ederken uyduklar hareket yasas ileri srmt. Nesnelerin hareket ederken sahip olduklar arzular zerinde tahmin yrtmek yerine, onlara etki eden kuvvetleri birbirleriyle toplamak suretiyle den yapraklardan ykseklerde uan roketlere, top merrnilerinden bulutlara kadar her eyin gezingesini hesaplayabiliyordu. Bu yalnzca akademik nitelik tayan bir i deildi, nk koskoca lokomotifleri ve gemileri sren buhar makinelerinin gc ile yeni imparatorluklarn yaratld Sanayi Devrimi'nin temelini atmaya


yardmc olmutu. Artk kprler, barajlar ve bulutlara erien gkdelenler gvenle ina cdilebilirdi, nk her tula ve her kiriin zerine den gerilimler hesaplanabilmekteydi. Newton'un kuvvetler kuramnn zaferi ylesine bykt ki, hak ettii n yaam sresi ierisinde kazand ve Alexander Pope, onun iin u msralar yazd:

Doa ve onun yasalar karanlkta gizlenmi, yatyordu, Tanr dedi ki Newton olsun! Ve ler ey apaydnlk oldu.

Newton, kendisine ait kuvvetler kuramn yeni bir ekim kuram ortaya atarak evrene uygulad. Cambridge niversitesi'nin veba salgn yznden kapanmak zorunda kalmasnn ardndan Lincolnshire' da Woolsthorpe kasabasndaki aile malikanesine dnnn hikayesini anlatmaktan holanrd. Gnn birinde, malikanedeki bir aatan bir elmann dn grnce, kendisine kaderini belirleyen o soruyu sormutu: Bir elma debiliyorsa, Ay da debilir mi? Dnya zerindeki bir elmaya etki eden yerekimi kuvveti, gkyzndeki cisimlerin hareketlerini ynlendiren kuvvetle ayn olabilir mi? Bu, dinsel inanlara aykryd, nk gezegenlerin insanln ktlk dolu davranlarn yneten gnah ve kefaret yasalarna deil, mkemmel kutsal yasalara itaat eden sabit kreler zerinde yer ald kabul edilmekteydi.

Newton, dnyevi ve semavi fizii tek bir resimde birletirebileceini birdenbire kavrayverdi. Bir elmay topraa doru eken kuvvet, Ay' a kadar ulaan ve ona yrngesinde klavuzluk eden kuvvetle ayn olmalyd. Yerekimine ilikin yeni bir bak asn tesadfen yakalamt. Kendisini bir dan tepesine oturmu, ta atarken hayal etti. Ta daha hzl ve daha da hzl atarak, uzaa ve daha uzaa atabileceini fark etti. Fakat sonra, kaderini belirleyen o adm att: Ta geri dnmeyecek kadar hzl atarsan ne olurdu? Yerekiminin etkisi altnda srekli olarak den bir tan dnyaya arpmayacan, onun etrafnda dolaacan, sonunda sahibine geri dneceini ve onu bann arkasndan vuracan fark etti. Bu yeni bak asnda ta

Einstein'dan nce Fizik 7

srekli olarak den fakat asla yere arpmayan, nk tpk ta gibi Dnya'nn etrafnda dairesel bir yrngede dnmekte olan Ay ile deitirdi. Ay, kilisenin zannettii gibi semavi bir krenin zerinde durmuyordu, bir ta veya bir elma gibi yerekimi kuvvetinin klavuzluu altnda srekli serbest d halindeydi. Bu, Gne sisteminin hareketine dair yaplan ilk aklamayd.

Yirmi yl sonra, 1682 ylnda, btn Londra gece vakti gkyzn aydnlatan parlak bir kuyruklu yldzn dehetini ve aknln yaamaktayd. Newton, kuyruklu yldzn hareketini bir aynal teleskop (onun icatlarndan birisi) kullanarak dikkatle izledi ve serbest dte olduu ve yerekiminin etkisi altnda bulunduu varsayld takdirde hareketinin kendi denklemlerine kusursuz ekilde uyduunu grd. Amatr gkbilimci Edmund Halley ile birlikte kuyruklu yldzn (daha sonra Halley kuyruklu yldz olarak nlendi) ne zaman geri dneceini hassas bir ekilde ngrd. Bu, kuyruklu yldzlarn hareketi zerine yaplan ilk ngryd. Halley kuyruklu yldznn hareketini hesaplamak iin Newton'un kulland ekim yasalar, gnmzde uzay aralarn Urans ve Neptn' den daha ilerde ynlendirmek iin NASA tarafndan kullanlanlarn aynsdr.

Newton'a gre bu kuvvetler derhal etki etmektedir. rnein eer Gne bir anda ortadan yok olacak olsayd, Newton Dnya'nn yrngesinden o anda sapacan ve uzayn derinliklerinde donacan tahmin etmekteydi. Evrendeki herkes, Gne'in ortadan kalktn tam o anda renecekti. Bu ekilde, btn saatleri evrenin her yerinde tekdze bir ekilde almak zere ayn zamana ayarlamak mmknd. Dnya' daki bir sanye, Mars veya Jpiter' deki bir saniye ile ayn deere sahip olacakt. Zaman gibi, uzay da mutlak olacak, Dnya' daki metreler, Mars ve Jpiter' deki metrelerle ayn boya sahip olacakt. Metrelerin boyu evrenin herhangi bir yerinde deimeyecekti. Newton'a gre saniyeler ve metreler, uzayn neresine gidersek gidelim, ayndr.

Bylece Newton, grlerini saduyunun dikte ettii mutlak uzay ve zaman kavram zerine ina etti. Uzay ve zaman, Newton iin btn nesnelerin hareketlerini deerlendirmemizi salayan

8 lk Resim: Bir Ik Demetiyle Yanmak

bir mutlak referans saglamaktayd. megin bir trende seyahat etrnekteysek, trenin hareket ettiine ve dnyann sabit durduguna inanrz. Bununla beraber, penceremizden geen agalar seyrettikten sonra aslnda belki de trenin durmakta olduunu ve aalarn penceremizin nnden geirildigini dnebiliriz. Trenin iindeki her ey hareketsiz grndg iin, tren mi hareket ediyor, yoksa aalar m sorusunu sora biliriz. Newton' a gre bu mutlak referans erevesi, yanhn belirlennesini salayabilirdi.

Newton'un yasalar, yaklak iki yzyl boyunca fizigin temeli olarak kald. Sonra, on dokuzuncu yzyl sonlarna dogru, telgraf ve elektrik ampul gibi yeni icatlar Avrupa'nn byk ehirlerinde devrimler yarahrken, elektrik zerine yaplan aratrmalar bilime tamamyla yeni bir kavram getirdi. Elektriin ve manyetizmann gizemli kuvvetlerini aklamak iin, 1860' l yllarda Cambridge niversitesi'nde alan skoyal bir fiziki, James Clerk Maxwell, Newton'un kuvvetlerine deil de alanlar ismi verilen yeni bir kavrama dayal bir k kuram gelitirdi. Einstein'n yazdna gre alan kavram, "fiziin Newton'dan bu yana yaadg en derin ve en bereketli kavramd."

Bu alanlar, bir para kadn zerine demir tozu serpitirerek grselletirilebilir. Kat parasnn altna bir mknats yerletirin, demir tozlar sihirli bir ekilde dizilerek rmcek ana benzeyen, izgileri Kuzey Kutbu'ndan Gney Kutbu'na uzanan bir ekil oluturur. Dolaysyla, her mknatsn etrafn saran bir manyetik alan, uzayn tamamn delip geen grnmez bir kuvvet izgileri dizgesi vardr.

Elektrik de alanlar yaratr. Bilim fuarlarnda ocuklar, bir statik elektrik kaynagna dokunduklar zaman salar dimdik olunca glrler. Salar, kaynaktan karak yaylan grnmez elektrik alan izgilerini izlemektedir.

Bununla beraber, bu alanlar Newton tarafndan ne srlen kuvvetlerden ok farklyd. "Kuvvetler," diyordu Newton, "btn uzaya bir anda etki eder, yle ki evrenin bir parasnda meydana gelen bir deiiklik, btn evrende o anda hissedilir."


Maxwell'in grkemli gzlemine gre ise, manyetik ve elektriksel etkilerin Newton'un kuvvetlerinde olduu gibi bir anda yol almad, zaman ald ve belli bir hzla hareket ettii yolundayd. Martin Goldman yle yazyordu; "Manyetik etkinin zaman fikri. . . Maxwell'i bir anda yldrm gibi arpm olmalyd." rnein Maxwell, birisi mknats sallad takdirde yakndaki demir tozlarnn harekete gemesinin zaman aldn gstermiti.

Gznzn nne rzgarda titreen bir rmcek a getirin. An bir paras zerinde rzgarn yaratt etki, btn a boyunca yaylan bir dalgalanmaya yol aar. Kuvvetlerin aksine, alanlar ve rmcek alar belli bir hzda yol alan titreimiere olanak salarlar. O zaman Maxwell, bu manyetik ve elektriksel etkilerin hzn hesaplamaya giriti. On dokuzuncu yzyln en byk bulularndan birinde n gizemini zmek iin bu fikirden yararland.

Maxwell, Michael Faraday'n ve bakalarnn daha nce yapm olduklar almalar nedeniyle hareket eden bir manyetik alann bir elektrik alan yaratabileceini, bunun aksinin de doru olduunu bilmekteydi. Dnyamz elektriklendiren jeneratrler ve motorlar, bu eytiimin dorudan sonulardr (Bu ilke, evlerimizi aydnlatmak iin kullanlmaktadr. rnein bir barajda dklen su bir ark, ark da bir mknats dndrr. Bu sayede deien manyetik alan, bir elektrik alan dourur ve telin iindeki elektronlar iter. Elektronlar da bir yksek voltaj kablosunun zerinden giderek oturma odamzn duvarndaki prize gelir. Ayn ekilde, duvarmzdaki prizden gelen elektrik bir elektrikli sprgede bir manyetik alan yaratr, o da motorun kanatlarn dnmeye zorlar).

Maxwell'in dahice baars, bu iki etkiyi bir araya getirmesinden kaynakland. Eer deiken bir manyetik alan bir elektrik alan yaratabiliyorsa ve bunun aksi de doruysa, o zaman belki ikisi birlikte, elektriksel alanlar ve manyetik alanlar srekli olarak birbirini besleyerek ve birbirine dnerek dngsel bir hareket yaratabilirdi. Maxwell, bu dngsel deiimin, hepsi birlikte titreen, her biri bitip tkenmek bilmeyen bir dalga halinde bir dierine dnen hareketli bir elektriksel ve manye-


tik alanlar dizgesi yaratacan fark etti. Sonra, bu dalgann hzn hesaplad.

aknlkla grd ki, bu hz k hzdr. stelik, on dokuzuncu yzyln belki de en devrimci beyann yaparak, bunun k olduunu ne srd. Maxwell, daha sonra meslektalarna bir kehanette bulundu, "In elektriksel ve manyetik olaylarn nedeni olan enine titreimlerden meydana geldii sonucundan kanmamz pek mmkn grnmemektedir." In zelliklerini anlamak iin binlerce yl sren merakl arayn ardndan bilim insanlar, onun en derin gizemlerini en sonunda anlamay baarmlard . Newton'un bir anda ortaya kan kuvvetlerinin aksine, bu alanlar belirli bir hzda hareket etmekteydi: Ik hznda.

Maxwell'in almalar, son bir buuk asrdr her elektrik mhendisinin ve fizikinin ezbere bilmek zorunda olduu sekiz adet zor ksmi diferansiyel denklem ("Maxwell denklemleri" olarak bilinirler) halinde yazld. Gnmzde zerinde bu sekiz denklemin tmnn btn an ve erefiyle yazl olduu bir tirt satn almak mmkndr. Tirtn stnde denklemlerden nce "Balangta Tanr dedi ki . . . ", denklemlerden sonra ise " . . . ve k meydana geldi" diye yazar.

On dokuzuncu yzyln sonunda Newton ve Maxwell'in deneysel baars o denli bykt ki, baz fizikiler bilimin bu iki byk devinin evrene dair tm temel sorular yantlam olduunu kendilerine gvenerek ngrmlerdi. Max Planck (kuantum kuramnn babas) danmanma fiziki olmak istediini syledii zaman, kendisine alan deitirmesi sylenmiti, nk fizik esas itibariyle bitmi bulunuyordu. Kefedilecek yeni hibir ey olmad aniatlmt ona. Bu grler, ufukta grnebilecek aklanamam belki birka kk "bulut" haricinde fiziin temel olarak tamamlanm bulunduunu syleyen on dokuzuncu yzyln nl fizikisi Lord Kelvin tarafndan da tekrarlanmt.

Ancak, Newton'un dnyasnn kusurlar, her geen yl daha belirgin bir ekilde ortaya kmaktayd. Marie Curie'nin radyumu ve radyoaktiviteyi bulmas gibi keifler, bilim dnyasnn sarslmasna neden olmakta ve halkn hayal gcnn almas-


na yol amaktayd. Bu ender bulunan k yayan madde, karanlk bir oday bir ekilde aydnlatabiliyordu. Madam Curie ayrca enerjinin yaratlamayacan ve yok edilemeyeceini savunan enerjinin saknm yasasna bakaldrr ekilde atomun derinliklerinden snrszm gibi grnen miktarlarda enerji gelebileceini de gstermiti. Bununla beraber, bu kk "bulutlar", ok gemeden yirminci yzyln ifte devrirrini, grelilik ve kuantum kurarnlarn douracakt.

Fakat en mahcup edici grnen ey, Newton'un mekaniini Maxwell'in kuramyla birletirebiirnek iin yaplan btn giriimlerin baarsz olmasyd. Maxwell'in kuram n bir dalga olduu gereini doruluyor, fakat dalgalanma nedir sorusunu ak brakyordu. Bilim insanlar n bir bolukta yol alabileceini (aslnda uzak yldzlardan kp d uzayn boluunu geerek milyonlarca k yl yol kat ettiini) biliyorlard, fakat tanm itibaryla boluk, bir "hibir ey" olduu iin, yalnzca hibir eyin dalgalanmas bir ikilem olarak ortaya kmaktayd!

Newton'cu fizikiler, n evreni dolduran, grnmeyen, sabit bir gaz olan "eter"* (aether, ether) ierisinde titreen dalgalardan meydana geldii yolunda bir sav gelitirerek bu soruyu yantlamaya altlar. Eterin, btn hzlarn llmesini salayabilecek bir mutlak referans erevesi olduu varsaylyordu. Kukucular, Dnya Gne'in evresinde, Gne de galaksinin evresinde dnd iin, aslnda hangisinin dnmekte olduunu ayrt etmenin olanaksz olduunu syleyebilirdi. Newton'cu fizikiler, Gne sisteminin hareketsiz olan etere gre hareket halinde olduunu, bu nedenle aslnda neyin hareket etmekte olduunun belirlenebileceini syleyerek bunu yantladlar.

Bununla beraber, eter giderek daha sihirli ve garip zellikler kazanmaya balad. rnein, fizikiler dalgalarn daha youn ortamlarda daha hzl yol aldn biliyorlard. Ses titreimleri, bu nedenle su iinde havaya kyasla daha hzl yol alabilir. Buna karn, k inanlmaz bir hzda (saniyede 300.000 kilometre) hareket ettii iin, bu durum iletebilmek iin eterin son

Bu szcn Trkedeki karl "esir" dir.


derece youn olmasn gerektirmekteydi. Ancak, eterin havadan daha hafif olduu da varsayldna gre, bu nasl mmkn olabilirdi? Zaman ierisinde eter, hemen hemen gizemli bir maddeye dnt: Mutlak ekilde hareketsizdi, arl yoktu, hareket etmiyordu, akkanla kar sfr diren sahibiydi, btn bunlara karn elikten saland ve herhangi bir cihaz tarafndan alglanamazd.

1900 ylna gelindiinde, Newton'cu mekaniin yetersiz taraflarn aklamak giderek zorlamaktayd. Dnya artk bir devrime hazrd, fakat ncln kim yapacakt? Baka fizikiler eter kuramndaki delikierin gayet iyi farknda olmalarna karn, bunlarn hepsini New ton' cu bir ereve ierisinde zmlerneye gayret ettiler. Kaybedecek hibir eyi olmayan Einstein, sorunun tam kalbine inmeyi baarabilmiti: Newton 'un kuvvetleri ile Maxwell'in alanlar uyumlu deildi. Bilimin iki stunundan birinin devrilmesi gerekliydi. Bu stunlardan birisi en sonunda devrilince, iki yz yl akn bir zamandr hkm sren fizii alt st edecek, evrene ve gerekliin kendisine bak amzda bir devrim yaratacakt. Newton' cu fizik, Einstein tarafndan bir ocuun dahi anlayabilecei bir resim yardmyla alaa edilecekti.

2

Balang Yllar

E VREN ANLA YI T ARZIMIZI sonsuza kadar degitirecek olan adam, 14 Mart 1879 tarihinde Almanya'nn Ulm isminde kk bir ehrinde dnyaya geldi. Hermann ve Pauline Koch Einstein, ogullarnn kafasnn eklindeki bozukluk nedeniyle ok dertliydiler ve ocukta zihinsel bir hasar olmamas iin dua ediyorlard.

Einstein'n ebeveynleri, bymekte olan ailelerini geindirme mcadelesi iinde olan orta snf laik Yahudilerdi. Pauline, grece zengin bir adamn kzyd: Babas Julius Derzbacher (soyadn Koch olarak degitirmiti), servetini frnclktan ayrlp tahl ticaretine girierek elde etmiti. Pauline, Einstein ailesinde kltrl olan taraft, ocuklarnn mzikle ilgilenmesinde srar etmi ve kk Albert'in kemana kar bir mr boyu srecek aknn balamasn saglamt. almaya ku ty yatak satarak balam olan Hermann Einstein, kaynpederinin aksine cansz bir i yaamna sahipti. Kardei Jakob, onu yeni kurulmaya balanan elektrokimya sanayii alanna gemeye ikna etti.


Faraday, Maxwell ve Thomas Edison'un hepsi de elektriin gcn dizginlernekte kullanlan keifleri artk dnyann her yanndaki ehirleri aydnlatrnaktayd ve Herrnann, dinarnolar ve elektrikli aydnlatma aralar retiminde bir gelecek grmt. Bununla beraber, piyasann riskli oluu dnemsel mali krizIere ve iflasiara yol aarak Einstein'n doumundan bir yl sonra gittikleri Mnih dahil olmak zere ocukluu srasnda aileyi birka kere yer deitirmek zorunda brakmh.

Kk Einstein konumay ok ge skt, o kadar ge ki, ailesi onun geri zekal olabileceinden korkmaya balamt. Fakat en sonunda konumaya balad zaman, tam cmleler kurmaya balad. Yine de, dokuz yandaki bir ocuk iin dahi pek iyi konuamyordu. Tek kardei, Albert' ten iki ya kk olan kz kardei Maja idi (Albert, balangta evin yeni misafirini anlarnakta zorlanrnt. Azndan kan ilk ifadelerden birisi "yi ama nerede bunun tekerlekleri?" olmutu) . Albert'in kk kardei olmak hi de keyifli bir ey deildi, nk onun eline geen her eyi kzn kafasna frlatmak gibi bir huyu vard. Kz kardei daha sonra "Bir dnrn kardei olmak iin salam bir kafatas gerekir" diye dert yanrnt.

Efsanenin aksine, Einstein okulda iyi bir renciydi, fakat yalnzca matematik ve fen gibi ilgisini eken alanlarda baarlyd. Alman eitim sistemi, rencileri ezbere dayal ksa yantlar vermeye zendiriyordu - aksi takdirde pannaklara vuruluna ac verici darbelerle cezalandrlabilirlerdi. Bununla beraber, gen Albert yavaa, duraklayarak, kelimelerini dikkatle seerek konurnaktayd. Mkemmel renci olmann ok uzanda, yaratcl ve hayal gcn ezip yok eden, onlarn yerine beyni uyuturan tekrarlar getiren boucu, otoriter bir sisternin altnda kvranrnaktayd. Babas baretrnene Albert'in hangi rneslee ynelmesi gerektiini sorduu zaman, u cevab almt: "Hi fark etmez; hibir eyde baarl olmas mmkn deil."

Einstein'n hal ve tavrlar erken yalarda kendini gstermiti. Genellikle dneeye veya okumaya dalrn, hayalperest bir tarz vard. Snftaki arkadalar, ona inek renci anlamna gelen Biedcmeier diye seslenerek alaya alrlard. Bir arkada

Balang Yllar 15

yle hatrlyor: "Snf arkadalar Albert'i bir ucube olarak gryordu, nk spora kar hibir ilgi beslemiyordu. retmenler, ezberleyerek renmede baarsz olmas ve garip davranlar nedeniyle onun pek zeki olmadn dnmekteydiler. Albert'in on yandayken girdii Luitpold Gymnasium adl okuldaki en byk derdi, klasik Yunanca dersleriydi. Can skntsn gizlemek iin yznde bo bir glmseme ile sandalyesinde otururdu. Gnn birinde, yedinci snf Yunanca retmeni Herr Joseph Degenhart, orada bulunmamasnn daha iyi olacan Albert'in suratma syleyiverdi. Einstein hibir ey yapmadn syleyerek itiraz edince, retmen ak bir ekilde yle yantlad: "Evet, bu doru. Fakat sen en arka srada oturup glmsyorsun ve bu, bir retmenin snfndan bekledii sayg duygusunu yerle bir ediyor."

Aradan onlarca yl getikten sorra dahi, Einstein o zamanlar geerli olan otoriter yntemlerin brakt yara izlerini ac bir ifadeyle anlatyor: "Aslnda uras bir gerek ki, modern eitim yntemlerinin aratrmaya yol aan kutsal merak tmyle bomam olmas bir mucizeden baka bir ey deildir, nk bu minicik hassas iein uyarlma dndaki en nemli gereksinimi, zgrlktr."

Einstein'n fen bilimlerine duyduu merak erken yalarda, manyetizma ile onun "ilk mucize" olarak adlandrd ilk karlamasyla balad. Babas ona bir pusula vermiti, o da grnmez kuvvetlerin nesneleri dndrebilmesi karsnda bitip tkenmek bilmeyen bir hayranlk duymaktayd. Sevgiyle anmsyor, "Byle bir harikayla 4 veya 5 yandayken, babam bana bir pusula inesini gsterdii zaman karlamtm . . . . hala hatrIayabiliyorum . . . bu deneyimin zerimdeki derin ve kalc etkisini. Olaylarn arkasnda ok derinlere gizlenmi bir eyler var olmalyd."

Bununla beraber, on bir yana geldiinde yaamnda hi beklenmeyen bir deiiklik meydana geldi: Koyu bir dindar oldu. Uzaktan bir akrabalar Albert'i Yahudi inanc konusunda eitmeye geliyordu ve Albert, buna artc bir cokuyla, neredeyse yobazca bir ekilde balanmt. Domuz eti yemeyi redde-

16 lk Resim: Bir Ik Demetiyle Yanmak

diyordu, hatta okula giderken kendi besteledii kr ifade eden birka ark sylerdi. Bununla beraber, youn dinsel tutku dolu bu dnem uzun srmedi. Dinsel bilgilerin ve doktrinlerin iine daldka, bilim ve din dnyalarnn birbiriyle zt dtn, dinsel metinlerde bulunan mucizelerden ounun bilim yasalaryla elitiini daha ok fark ediyordu. Sonunda kararn verdi, "Popler kitaplar okuyarak ksa zamanda karar verdim ki ncil' de anlatlan hikayeterin ou gerek olamazd."

Dine ne kadar hzl bir ekilde sarldysa, o kadar hzl bir ekilde kenara itmiti. Bununla beraber, yaad dindar dnem daha sonraki grleri zerinde belirgin bir etki yapmt. Geri dn, dnmeyen otoriteyi ilk reddediini, kiiliinin yaam boyu sren zelliklerinden birisini simgelemekteydi. Einstein, otoriteyi bir daha asla sorgusuz sualsiz kabullenmeyecekti. ncil' de bulunan dinsel bilgilerin bilimle badatrlmasnn mmkn olmadna karar vermi olmakla beraber, evrende bilirnin eriebileceji uzaklklarn hemen tesinde kocaman alanlar mevcut olduuna ve insanolunun bilirnin ve insan dncesinin kstlamalarn ok iyi anlamas gerektiine de karar vermiti.

Btn bunlara karn, eer gen Albert kendisine fikirlerini keskinletirecek efkatli bir yol gsterici bulmu olmasayd pusulalara, fen bilimlerine ve dine kar kk yata duyduu ilgi snp kaybolabilirdi. Einstein' okuldaki derslerin kuru, skc ezberinin ok tesiyle, bilirnin harikalaryla tantran kiinin ad Talrnud idi. Talrnud, yllar sonra sevgi dolu u satrlar yazmt: "Btn bu yllar boyunca hibir hafif kitap okuduunu grmedim. Okul arkadalaryla veya kendi yandaki dier olantarla birlikte de grmedim. Tek elencesi rnzikti, annesinin eliinde Mozart ve Beethoven'in sonatarn alard." Talrnud'un verdii bir geometri kitabn Einstein gece gndz okuyup bir rpda yutuverrniti. Einstein, buna "ikinci mucize" adn verdi. yle yazmt: "On iki yandayken tamamen farkl nitelikte ikinci bir harikayla karlatrn: klid'in dzlern geometrisini anlatan kk bir kitap." Einstein, buna "kutsal geo-

Balang Yllar 17

metri kitab" adn vermiti ve sanki ikinci ncil'iymi gibi gryordu.

Einstein, en sonunda saf dnce alemi ile burada temas kurdu. Pahal laboratuarlar veya cihazlar olmakszn, yalnzca insan zihninin gc ile snrianan evrensel gerekleri kefedebiliyordu. Kz kardei Maja'nn gzlemlediine gre matematik, zellikle ilgi uyandrc bulmacalar ve muammalar ierdii takdirde, Albert iin sonsuz bir zevk kayna haline gelmiti. Kz kardeine, Pisagor' un dik genler teoremi iin bambaka bir kant yntemi bulduunu gururlanarak anlatmb.

Einstein'n matematik konusunda okuduklar, orada bitmedi; sonunda kendi kendine cebir renerek yol gstericisini artt. Talmud, yle ifade ediyordu, "Matematik dehasnn uuu ok gemeden ylesine ykseklere kmt ki, artk izleyemiyordum . . . . Artk konumalarmz sk sk felsefe etrafnda odaklanmaya balamt. Ona Kant' okumasn nerdim." Talmud'un gen Albert'i Kant'n dnyasyla ve onun Saf Akln Eletirisi ile tantrmas, Einstein'n felsefeye kar bir mr boyu sren ilgisini gelitirdi. Btn dnrlerin kar karya olduu sorular, rnein ahiakn kkeni, Tanr'nn varl ve savalarn doas zerine kafa yormaya balad. zellikle Kant, Tanr'nn varl zerine phenin glgesini drmeye kadar varan allmn dnda grlere sahipti. Klasik felsefenin "genellikle ok rzgarl olan" (veya iero' nun bir vesileyle, "Komik hibir ey yoktur ki bir filozof sylemi olmasn." diyerek anlatt) kendini beenmi dnyas ile alay ederdi. Kant ayrca savalar sona erdirmenin tek yolunun bir dnya devleti kurmak olduunu yazmt; Einstein da bu gr mrnn sonuna kadar paylat. Bir yerde Einstein Kant'n dncelerinden ylesine etkilenmiti ki, bir dnr olmay dahi aklndan geirmiti. Olu iin daha pratik bir meslek arzu eden babas, "felsefi samalk" diyerek buna engel oldu.

yi (bir) tesadf eseri olarak, babasnn elektrokimya ii dolaysyla fabrikann her yerinde onun merakn destekleyecek ve bilime duyduu ilgiyi kamlayacak ok sayda elektrik dinarnosu, motoru ve aleti bulunmaktayd. (Hermann Einstein, kardei


Jacob ile birlikte byk bir projenin, Mnih ehir merkezine elektrik getirilmesine ilikin szlemenin peindeydi. Hermann, bu tarihi giriimin en nnde yer alnay dlemekteydi. Eer bu projeyi kabul ettirebilirse, bu hem parasal adan salamlk, hem de elektrik fabrikasn byk lde geniletme anlamna gelecekti.)

Koskoca garip elektronanyetik makinelerle evrilmi olmak, hi phesiz Albert'te elektrik ve nanyetizma konularnda sezgisel bir anlay danasna yol amt. Byk olaslkla da, doa yasalarn olaanst bir dorulukla tanmlayan grafik, fiziksel resimler gelitirme konusundaki dikkat ekici yeteneini zellikle gelitirmiti. Dier bilim insanlar genellikle kafalarn anlalmaz matematiin iine gmerken, Einstein fizik yasalarn basit ekiller olarak aka grmekteydi. Belki de bu byk yetenek, babasnn fabrikasn dolduran aletiere bakp elektrik ve manyetizma yasalar zerinde dnd o mutlu dneme kadar uzanyordur. Her eyi basit resimler halinde grme eklinde ortaya kan bu yetenek, Einstein'n bir fiziki olarak nemli zelliklerinden biri olacakt.

On be yana geldii zaman Einstein'n eitimi ailenin dnemsel mali sorunlar yznden kesintiye urad. Fazlasyla cmert olan Hermann, parasal skntya denlere daima yardmc olurdu; baarl pek ok i adamnn aksine, kat dnceli deildi. (Albert, daha sonra ayn ruh cmertliini miras olarak alacakt.) irketi, Mnih'i aydnlatma szlemesini yapmay baaramaynca iflas etti. Pauline'in artk talya' da, Cenova' da yaamakta olan zengin ailesi, yeni bir irket kurmas iin Hermann' a destek olma nerisinde bulundu. Ancak, bir artlar vard. Ailesini talya'ya tamas (ksmen onun dncesizce, ar cmert drtlerini skca dizginlemek iin) konusunda srarcydlar. Aile, Pavia' daki yeni bir fabrikann yaknna, Milana'ya tand. Olunun eitimini daha fazla kesintiye uratmak istemeyen Hermann, Albert'i Mnih'teki baz uzak akrabalarnn yannda brakt.

Yalnz kalan Albert, nefret ettii bir yatl okulda tuzaa dmt, korkun Prusya ordusunda askerlik hizmeti ile kar

Balang Yllar 19

karyayd ve ok mutsuzdu. retmenleri onu sevmiyordu ve bu duygu karlklyd. Okuldan atlmas bir an meselesiydi. yle bir an geldi ki, Einstein ailesinin yanna gitmeye karar verdi. Aile doktorundan ailesinin yanna gitmedii takdirde bir sinir krizi geirebileceini beyan eden, okuldan uzaklamasn salayacak bir tbbi rapor ald. Sonra tek bana talya'ya gitti, sonunda hi beklenmedik bir ekilde ebeveynlerinin kapsna ulat.

Hermann ve Pauline, askerden kaan, liseyi terk eden, hibir becerisi, hibir meslei, hibir gelecei olmayan oullar ile ne yapacaklarn armlard. Bir dnr olmak zerinde konumay tercih eden Albert, elektrik mhendislii gibi uygulamal bir meslein ardndan komas gerektiini dnen babas ile uzun tartmalara giriyordu. Sonunda bir anlamaya vardlar, Albert giri snavna katlan rencilerin oundan iki ya kk olmasna karn svire' deki mehur Zrich Politeknik Enstits'ne girmeyi kabul etti. Bu okulun avantajlarndan birisi, Politeknik'in bir lise diplomas aramyor olmas, yalnzca zorlu giri snavnda alnacak bir geer notu kabul etmesiydi.

Ne yazk ki Einstein, giri snavnda baarsz oldu. Franszca, kimya ve biyoloji blmlerinde baarsz olmutu, fakat matematik ve fizik blmlerinde o kadar olaanst bir baar elde etmiti ki, ok etkilenen okul mdr Albin Herzog, Albert'i gelecek yl snaviara katlmasna gerek olmakszn okula alma sz verdi. Fizik blmnn banda bulunan Heinrich Weber, Zrich'te bulunduu zamanlar Einstein'n fizik derslerine dinleyici olarak katlmasn dahi nerdi. Herzog, Einstein'n aradaki bir yl boyunca Zrich'in yalnzca otuz dakika kuzeyinde bulunan Aarau' daki bir liseye devam etmesini nerdi. Albert, orada lise yneticisi Jost Winteler'in evinde pansiyoner olarak kald, Einstein ailesi ile Winteler ailesi arasnda mr boyu sren bir dostluk kurulmasna vesile oldu. (Aslnda Maja daha sonra Winteler'in olu Paul ile, Einstein'n arkada Michele Besso ise en byk kz Anna ile evlendi.)

Einstein, okulun rahat, hogrl atmosferinden holanmt. Burada Alman sisteminin baskc, otoriter kurallarndan gre-


ce uzaktayd. Hogrye ve ruhsal bamszla deer veren svireiiierin cmertliini seviyordu. Einstein, sevgiyle hatrlyor, "svirelileri severim, nk genel olarak imdiye kadar aralarnda yaadm dier insanlardan daha insancldrlar." Alman okullarndaki yllarna ait btn kt anlar hatrda tutarak gen bir insan iin artc bir giriimde bulundu, Alman vatandalndan kmaya da karar verdi. Be yl boyunca (svire vatanda oluncaya kadar) vatansz olarak yaad.

Daha serbest olan bu ortamda gelien Albert, ekingen, asabi, ie dnk, yalnzl seven grntsn deitirerek da dnk, sokulgan, hosohbet ve sadk arkadalar edinen bir insan olmaya balad. zellikle Maja, olgun ve bamsz bir dnre dnmekte olan aabeyindeki deiiklikleri fark ediyordu. Einstein'n kiilii, yaam boyunca birbirinden kesin olarak ayrt edilebilen birka aamadan geti. Bunlardan ilki, onun okumaya dkn, ekingen, iine kapank olduu aamayd. talya' da ve zellikle svire' de ikinci aamasna gitmekteydi: olduka cretkar, ukala, kendinden emin bir bohem, daima arptracak zekice laflarla dolu. Yapt kelime oyunlaryla insanlarn glrnekten krlmasn salayabiliyordu. Hibir ey onu arkadalarn kahkahadan yerlere yatran komik fkralar anlatmaktan daha mutlu edemezdi.

Birisi, ona "frlama Svabyal*" adn takmt. renci arkadalarndan birisi, Hans Byland, Einstein'n ykselen kiiliini anlamt: "Ona yaklaan herkes, onun stn kiiliinin esiri oluyordu. Darya kk alt dudayla tombul aznn etrafnda uuan alayc tavr, onunla dalga gemek isteyebilecek olanlara hi cesaret vermiyordu. Geleneksel kstlamalada bal olmad iin, dnyann karsna glen bir filozof olarak kyordu ve zarif inelerneleri ile btn kendini beenmilii ve yapayl acmasz bir ekilde yerden yere vurmaktayd."

Sylentilere gre, bu "glen filozofun" kzlar arasnda grd rabet de artmaktayd. Esprili bir arkadat, fakat kzlar

* Svabya: Almanya'nn gney batsndaki Baden-Wrttemberg eyaJetinin byk bir ksmna verilen isim- Schwabenland (.N.).

Balang Yllan 21

onun ayrca hassas, srlarn kolaylkla anlatlabildii ve halden anlayan bir insan olduunu da gryordu. Bir arkada ondan erkek arkadayla ilgili olarak tavsiye istiyordu. Bir bakas onun hatra defterini imzalamasn istiyor, o da komik bir iir yazyordu. Keman almas da onu pek ok kiiye sevdiriyor ve akam toplantlannn gzdesi yapyordu. O dnemden kalan mektuplar, piyanoya elik edecek kemanlar arayan kadn gruplan arasnda epeyce gzde olduunu gstermektedir. Biyografi yazan Albrecht Folsing'in yazdna gre, "Gen veya yal pek ok kadn, yalnzca keman almas yznden deil, duygusuz bir bilim rencisinden ok tutkulu bir Latin virtze benzernesini salayan grnts nedeniyle ona baylmaktayd."

Kzlardan biri onun dikkatini zellikle ekmekteydi. Henz on alt yanda olan Einstein, Jost Winteler'in kzlanndan birine, kendisinden iki ya byk olan Marie'ye tutkulu bir ekilde ak olmutu (Aslna baklacak olursa yaamndaki btn nemli kadnlar ondan daha yalyd. Bu eilim, oullarnn ikisi tarafndan da paylalmaktayd). Nazik, hassas ve yetenekli Marie, babas gibi retmen olmak istiyordu. Albert ve Marie, sk sk uzun yrylere kyorlar, Winteler ailesinin sevdii uralardan biri olan ku gzlemcilii ile vakit geiriyorlard. Ayrca Albert, Marie piyano alarken ona keman ile elik de ediyordu.

Albert, gerek akn ona aklad: "Sevgilim, canmn ii . . . zlernin ve hasretin gerek anlamn imdi anlamak zorunda kaldm. Fakat ak, zlernin verdii acdan ok daha byk bir mutluluk veriyor. Sevgili kk gn rnn mutluluum iin ne kadar vazgeilmez olduunu yeni anlyorum." Marie, Albert'in sevgisine karlk verdi ve hatta Albert'in annesine dahi yazd, o da onaylayarak cevap verdi. Dorusu, Winteler'lar ve Einstein'lar bu iki muhabbet kuundan bir evlilik duyurusu beklerneye balamlard. Bununla beraber Marie, sevdii adamla bilim zerine konuurken kendisini biraz yetersiz hissetti ve bylesine youn, bylesine odaklanm bir erkek arkadala arasndaki ilikide bunun bir sorun yaratabileceini dnd. Einstein'n ilk gerek ak olan fizik ile rekabet etmek zorunda kalacan fark etti.


Einstein'n ilgisini eken tek ey Marie'ye kar giderek artan sevgisi deildi, ayn zamanda k ve elektriin gizemlerine de hayranlk duymaktayd. 1895 yaznda k ve eter konusunda "Bir Manyetik Alan erisinde Eter'in Durumunun Aratrlmas" balkl bamsz bir makale yazd ve bu makaleyi Belika' da bulunan en sevdii days Caesar Koch'a gnderdi. Yalnzca be sayfa uzunluundaki bu ilk bilimsel makalesinde kendisini ocukken ok cezbeden manyetizma adl u gizemli kuvvetin eter' deki bir tr ekil bozukluu olarak kabul edilebileceini ne srmekteydi. Talmud, yllar nce Einstein' Aaron Bernstein'n Doa Bilimleri Konusunda Popler Kitaplar ile tantrmt. Einstein, daha sonra bunun "dikkatten nefesi kesilmi halde okuduu bir alma" olduunu yazacakt. Bu kitap, onun zerinde ok nemli bir etki yapacakt, nk yazar, elektriin gizemleri konusunda bir de tartma eklemiti. Bernstein, okurdan bir telgraf telinin ierisinde hayal rn bir geziye kmasm, bir elektrik sinyalinin yam sra inanlmaz hzlarda komasn istemekteydi.

Einstein, on alt yandayken ona sonradan insanlk tarihinin akn deitirecek ilham veren bir gndz d grmt. Belki de Bernstein'n kitabndaki hayali yolculuu hatrlayan Einstein, kendisini bir k demetinin yan sra koarken hayal etmi ve kendi kendine ok nemli bir soru sormu tu: Ik demeti neye benzerdi? Newton'un hayalinde bir ta dnyamn etrafnda yrngeye girineeye kadar frlattn canlandrmas gibi, Einstein'n da byle bir k demetini hayal etmeye almas, derin ve artc sonulara yol aacakt.

Newton'cu dnyada yeterince hzl hareket edebilirseniz her eye yetiebilirsiniz. rnein hzla giden bir otomobil, bir trenle yarabilir. Eer trenin iine bakacak olursanz, yolcularn sanki kendi oturma odalarnda oturuyormu gibi gazete okuduklanm veya kahve yudumladklarm grebilirsiniz. Byk bir hzla gidiyor olmalarna karn, biz onlarn yan banda otomobilin iinde aym hzla giderken onlar tamamen hareketsiz grnrler.

Aym ekilde, ar hzl giden bir arabaya yetimekte olan bir polis otomobilini gznzde canlandrn. Polis otomobili hzla-

Balang Yllar 23

np arabann yanna yanat zaman polis memuru arabann iine bakarak elini saHayabilir ve onun saa ekmesini isteyebilir. Hem araba, hem de polis otomobili saatte 150 kilometre hzla gidiyor olabilir, ancak polis iin arabann srcs hareketsiz grnmektedir.

Fizikiler n dalgalardan meydana geldiini biliyordu, bu yzden Einstein, mantk yrterek bir k demetinin yan banda koabildiiniz takdirde, k demetinin tamamen hareketsiz grnmesi gerektiine karar verdi. Bu, koucu tarafndan grlen k demetinin donup kalm bir dalga gibi, dalgann bir fotoraf gibi olaca anlamna geliyordu. Zamana gre bir salnm yapmayacakt. Fakat bu, gen Einstein'a hi de doru gelmemiti. Hi kimse hibir yerde hibir zaman donup kalm bir dalga grmemiti; bilimsel eserlerde byle bir tarif yoktu. Einstein iin k zeldi. Bir k demetini yakalayamazdnz. Donmu k diye bir ey yoktu.

O srada farknda deildi, fakat grelilik ilkesine kadar uzanan, yzyln en byk bilimsel gzlemlerinden birisini kaza eseri yapm bulunmaktayd. Daha sonralar, "Byle bir ilke, benim 16 yandayken zaten karlam olduum bir ikilemden kaynaklanmaktayd: Eer c hznda (n boluktaki hz) hareket eden bir k demetini takip edersem, bu k demetini . . . hareketsiz olarak grmem gerekirdi. Bununla beraber, gerek deneyimler ve gerekse Maxwell'in denklemleri uyarnca byle bir ey yokmu gibi grnmektedir" diye yazmtr.

Einstein' bilimsel bir devrim balatmann eiine getiren ey, onun herhangi bir olayn ardnda yatan nemli ilkeleri bulup kartmak ve asl resmin zerine odaklanmak konusundaki yeteneiydi. Matematiin iinde kaybolan ikinci derecedeki bilim insanlarnn aksine, Einstein basit fiziksel resimler halinde dnmekteydi - hzla giden trenler, den asansrler, raketler ve hareket eden saatler. Bu resimler, ona yirminci yzyln en byk fikirlerinin iinde hatasz bir ekilde klavuzluk etmiti. yle yazd: "Matematiksel ifadeleri ne olursa olsun btn fizik kurarn lar, bir ocuun dahi anlayabilecei kadar basit bir ekilde ifade edilebilmelidir."


1895 ylnn sonbaharnda Einstein nihayet Politeknik'e girdi ve yaamnn tamamen farkl bir aamasna balad. Fizik alannda btn ktada tartlmakta olan en son gelimelerle yaamnda ilk kez karlaacan dnyordu. Fizik dnyasnda devrimci rzgarlar esmekte olduunun farkndayd. Isaac Newton'un yasalarna ve klasik fizie bakaldr gibi grnen pek ok sayda yeni deney yaplmaktayd.

Einstein, Politeknik' te daha sonralar "renciliim srasnda karlatm en byleyici konu" diye yazd k konusunda, zellikle Maxwell'in denklemlerine ilikin yeni kurarnlar renmek istiyordu. Einstein, Maxwell'in denklemlerini nihayet rendiinde, srekli olarak akln igal eden soruyu yantlama olana buldu. Tahmin ettii gibi, Maxwell'in denklemlerinin zmlerinden hibiri, n zamanda donup kalm olmas durumunu kapsamamaktayd. Fakat sonra daha fazlasn kefetti. Maxwell kuramnda siz ne _kadar hzla hareket ediyor olursanz olun, k demetinin meerse daima ayn hzda yol aldn buldu. Bulmacann nihai yant ite buradayd: bir k demetine asla yetiemezdiniz, nk o sizden daima ayn lzla uzaklard. Bu da, mantnn kendisine dnya hakknda anlatt her eyi ihlal etmekteydi. In daima ayn hzda yol aldn syleyen bu nemli gzlemin getirdii ikilemleri zmlemek, onun birka yln daha ald.

Bu devrimci zamanlarda devrimci yeni kurarnlar ve yeni, cesur lideriere ihtiya vard. Ne yazk ki Einstein, bu liderleri Politeknik'te bulamad. retmenleri klasik fizik ile oyalannay tercih ederek Einstein'n derslere daha az ilgi gstererek zamannn byk ksmn laboratuarda geirmesine veya yeni kuramlar kendi abasyla renmesine neden oldular. Profesrleri, snfta sk sk tekrarlanan yokluunu sreen tembellik olarak gryorlard; Einstein'n retmenleri, onu bir kez daha hafife almlard.

Politeknik'teki retmenler arasnda Einstein' dan etkilenerek giri snavnda baarsz olmasnn ardndan onu derslerine dinleyici olarak gelmeye davet eden profesr Heinrich W eber de bulunmaktayd. Hatta Einstein'a mezun olduktan sonra asistan

Balang Yllar 25

olarak i dahi nermiti. Bununla beraber, aradan zaman getike Weber, Einstein'n sabrszlndan ve otoriteyi hie saymasndan rahatszlk duymaya balad. Sonunda profesr, "Zeki bir ocuksun, Einstein, ok zeki bir ocuk. Fakat byk bir kusurun var: Sana bir ey sylenmesine izin vermiyorsun" diyerek ona desteini ekti. Fizik eitmeni Jean Pernet de Einstein' dan holanmyordu. Bir gn Einstein, Pernet'in snflarndan birine ait bir laboratuar kitabn hi okumadan pe atnca, Pernet fena halde alnmt. Fakat Pernet'in asistan, her ne kadar allmn dnda olsalar da, Einstein'n zmlerinin daima doru olduunu syleyerek Einstein' savunmutu. Pernet, yine de Einstein ile yzlemiti: "Heveslisin, fakat fizik konusunda tamamen mitsizsin. Kendi iyiliin iin baka bir eye gei yapmalsn, belki tp, edebiyat veya hukuk." Bir seferinde Einstein laboratuar talimatlarn yrtp att iin, yanllkla bir patlamaya yol am, fena halde yaralanan sa elindeki yaray kapatmak iin diki atlmas gerekmiti. Pernet ile aralarndaki iliki ylesine kt bir duruma gelmiti ki, Pernet kendi dersinden Einstein' a mmkn olan en dk not olan "1" vermiti. Matematik profesr Hermann Minkowski, Einstein' dan bahsederken "tembel kpek" yaktrmasn dahi yapyordu.

Profesrlerinin kmsemelerine karn, Einstein'n Zrich' de edindii dostlar yaam boyunca sadk bir ekilde onun arkasnda durdular. O yl fizik snfnda yalnzca be renci vard ve o, hepsiyle arkadalk kurmutu. Bunlardan biri, dikkatli ve dzenli bir ekilde btn derslerin notlarn tutan Mareel Grossman adnda bir matematik rencisiydi. Tuttuu notlar o kadar iyiydi ki, Einstein sk sk derse girmektense o notlar dn alr, snavlarda ounlukla Grossman' dan daha yksek bir baar elde ederdi. (Grossman'n notlar bugn dahi niversitede saklanmaktadr.) Grossman, Einstein'n annesi ile yapt bir konuma srasnda ona Einstein' n bir gn "ok byk iler baaracan" sylemiti.

Fakat Einstein'n dikkatini eken tek kii snftaki baka bir renci, Srbistan' dan gelen bir kadn olan Mileva Maric idi. Balkanlardan gelen bir fizik rencisi ile, stelik bir kadnla kar-


lamak, ok ender bir durumdu. Mileva, niversiteye kadnlarn kabul edildii Almanca konuulan tek lke olan svire'ye gelmeye kendi bana karar vermi olan zorlu bir kadnd. Politeknik'te fizik renimi grmek zere kabul edilen beinci kadnd. Einstein, boy lebilecei biriyle, ilk aknn dilini konuabilen bir kadnla karlamt. Onu pek dayanlmaz buldu ve Marie Winteler ile ilikisini hzla bitirdi. Kendisinin ve Mileva'nn fizik profesr olacaklarn ve beraberce byk keifler yapacaklarn hayal ediyordu. ok gemeden aralarnda byk bir ak balad. Seyahatler dolaysyla ayr kaldklarnda birbirlerine "Johnny" ve "Dollie" gibi gzde rumuzlarla hitap ederek uzun, ihtiras dolu ak mektuplar yazyorlard. Einstein, ona iirler yazyor, akn anlatyordu: "Canmn istedii her yere gidebilecek durumdaym - fakat hibir yere ait deilim ve senin iki kk kolunu, efkatle ve pcklerle dolu prldayan azn zlyorum." Einstein ve Mileva birbirlerine, ocuklar tarafndan saklanan 430' dan fazla mektup gnderdiler. (u ie bakn ki, fakirliin kysnda, bor tahsilatlarnn yalnzca bir adm ilerisinde yaarnalarna karn, bu mektuplardan bazlar bir sre nce bir ak arttrmada 400.000 dolar bedel karlnda satld.)

Einstein'n arkadalar, onun Mileva'da ne bulduunu bir trl anlayamyorlard. Einstein kvrak bir mizah anlayna sahip, da dnk biri olmasna karn, drt ya byk olan Mileva ok daha ie kapankt. Kaprisliydi, ar derecede kiiseldi ve bakalarna gvenmezdi. Ayrca doutan gelen bir sorun nedeniyle (bir haca dierinden ksayd) fark edilebilir bir topallama ile yrmekteydi, bu da onu dierlerinden biraz daha uzaklatryordu. Arkadalar, garip davranlar olan ve daha sonra izofreni tehisiyle bir klinie yatrlan kz kardei Zorka'nn tuhaf tavrlar nedeniyle arkasndan fsldarlard. Fakat en nemlisi, tartlabilir durumdaki sosyal konumuydu. svireliler bazen Yahudileri kk grrken, Yahudiler de gney A vrupallar, zellikle Balkanllar kk grmekteydi.

Mileva ise Einstein' a ilikin yanl varsaymiara sahip deildi. Onun otoriteye kar saygsz yaklam olduu kadar, zeka-

Balang Yllar 27

s da efsane haline gelmiti. Alman vatandalndan ayrldn ve sava ile bar zerine pek rabet grmeyen fikirler tadn biliyordu. Bir seferinde, "Sevgilimin ok tehlikeli bir dili var, stelik Yahudi de," diye yazmt.

Bununla beraber, Einstein'n Mileva'ya kar giderek artan yaknl, ailesi ile arasnda bir uurum domasna yol amaktayd. Marie ile olan ilikisini onaylam olan annesi, Mileva'dan hi holanmyor, onu Albert'in altnda, ona ve onun nne ykm getirecek birisi olarak gryordu. ok yalyd, ok hastayd, hi kadns deildi, ok i karartcyd ve ok fazla Srp't. "Bu Bayan Maric, bana yaamnn en ac saatlerini yaatyor," diye yaknnt bir arkadana. "Eer elimden gelseydi, onu bizim ufkumuzdan uzaklatrmak iin mmkn olan her abay harcardm. Ondan gerekten hi holanmyorum. Albert zerindeki btn etkimi kaybettim." Onu uyaryordu, "Sen 30 yana geldiin zaman o yal bir cad olacak."

Fakat Einstein, birbirine ok bal olan aile fertleri ile arasnda derin bir uurum domasna yol asa dahi Mileva ile grmeye kararlyd. Einstein'n annesi, olunu bir ziyaretinde "O ne olacak?" diye sordu. Einstein "Karm," diye yantlaynca, annesi kendini birdenbire yatan stne atarak kontrol edilmez bir biimde alamaya balad. Annesi, "iyi bir aileye girmesi mmkn olamayacak" bir kadn uruna geleceini mahvettii iin olunu suluyordu. Ebeveynlerinin iddetli itirazlar ile kar karya kalan Einstein, sonunda okulu bitirip kendisine iyi para kazandracak bir i buluncaya kadar Mileva ile evlenme dncelerini rafa kaldrmak zorunda kalacakt.

1900 ylnda, Einstein Politeknik'ten fizik ve matematik dallarnda birer derece ile mezun olduktan sonra, ans ters dnd. Kendisine bir asistanlk grevi verilmesi bekleniyordu. zellikle btn snavlarn getii ve okulda baarl olduu iin, allagelmi olan buydu. Fakat Profesr W eber i nerisini geri ekmi olduu iin, Einstein kendi snfnda asistanlk alamayan tek kiiydi - suratma atlan bariz bir tokatt bu. Bir zamanlar kendinden ok emin iken, zellikle Cenova' daki varlkl bir teyzeden gelen maddi destein mezuniyetle birlikte kurumas nedeniyle kendisini birdenbire belirsizlik ierisinde buluvermiti.


W eber'in derin nefretinden habersiz olan Einstein, geleceini daha da fazla baltaladnn farknda olmadan onun ismini referans olarak vermek hatasna dt. Bu hatann meslek yaamn muhtemelen daha balamadan lme mahkum etmi olduunu yava yava anlamaya balamt. "Eer Weber benimle drst olmayan bir oyun oynamam olsayd uzun zaman nce [bir i] bulmu olurdum. Ne olursa olsun, alnmadk kap braknyorum ve mizah anlaymdan vazgemiyorum . . . . Tanr eei yaratt ve ona kaln bir deri verdi," diye ac bir ekilde hayflanmt.

Einstein bu arada svire vatandal iin de bavuruda bulunmutu, fakat bir i sahibi olduunu kantlayncaya kadar buna olanak yoktu. Dnyas hzla kmekteydi. Sokaklarda bir dilenci gibi keman almak zorunda kalabileceini dahi dnyordu.

Olunun aresizlik ierisinde kar karya bulunduu durumun ciddiyetini anlayan babas, Leipzig' de bulunan Profesr Wilhelm Ostwald'a bir mektup yazarak oluna bir asistanlk vermesi iin ricada bulundu (Ostwald, bu mektuba yant dahi vermedi. Komiktir ki Ostwald, on yl sonra fizik alannda Nobel dl iin Einstein' aday gsteren ilk kii olacakt). Einstein, dnyann birdenbire nasl adaletsiz bir hal aldn yle anlatyordu: "Herkes, yalnzca bir mideye sahip olduu iin, bu kovalaroacaya katlmakla cezalandrlrntr." zgn bir ifadeyle devarn etmiti," Akrabatarm iin bir ykten baka bir ey deilim . . . . Hi yaarnam olsaydm mutlaka daha iyi olurdu."

leri daha da zorlatrmak iin olsa gerek, babas tam da o srada bir kez daha iflas etti. Aslnda babas, karsnn mirasn tamamen harcamt ve onun ailesine fena halde borlu durumdayd. Einstein iin mevcut en vasfsz retmenlik iini bulmaktan baka are kalmamt. aresiz bir ekilde gazeteleri tarayarak herhangi bir i iin ipucu aramaya balad. yle bir an geldi ki, fiziki olmaktan neredeyse midini kesip bir sigorta irketi iin almay ciddi ekilde dnmeye balad.

1901 ylnda Winthertur Teknik Okulu'nda bir matematik retmenlii ii buldu. Yorucu retmenlik almalar arasnda

Bala11g Yllar 29

bir ekilde yeterli zaman ayrarak, "Klcallk Olayndan Elde Edilen Tmdengelimler" adl, devrim yaratc nitelikte olmadn kendisinin dahi kabul ettii ilk makalesini yaynlad. Ertesi yl Schaffhausen' deki bir yatl okulda geici bir okutnanlk pozisyonu buldu. Kendisinden beklendii gibi, okulun otoriter yneticisi Jacob Nuesch ile geinemedi ve ksa zamanda kovuldu (Ynetici ylesine fkeliydi ki, Einstein' devrim kkrtcl yapmakla dahi sulamt) .

Einstein, yaamnn geri kalan ksmn umursamaz rencilere ders vererek ve gazetelerdeki i ilanlarn okuyarak tamamlayacan dnmeye balyordu. Arkada Friedrich Adler, o sralarda Albert'in alktan lmeye yaklatn hatrlyor. Tam bir baarszlk rneiydi. Yine de, akrabalarndan para yardm isterneyi reddediyordu. Sonra, iki terslikle daha karlat. lk olarak Mileva, Politeknik'teki final snavlarnda ikinci kez baarsz oldu. Bu, bir fiziki olarak meslek yaamnn temelde sona erdii anlamna gelmekteydi. Bu snk sicille hi kimse onu lisansst eitime kabul etmezdi. ine ileyen mitsizlikle fizie duyduu ilgiyi kaybetti. Evreni birlikte kefetmek iin kurduklar romantik hayaller sona ermiti. Ve sonra, 1901 Kasm aynda, Mileva lkesine dndkten sonra Albert, onun hamile olduunu bildiren bir mektup ald!

Gelecekten mitli olmamasna karn Einstein baba olma olasl karsnda yine de heyecanlanmt. Mileva'dan ayr olmak bir ikenceydi, fakat neredeyse her gn birbirlerine mektup yazyorlard. Nihayet, 4 ubat 1902 gn, Mileva'nn ailesinin Novi Sad' daki evlerinde doan ve Lieserl ad verilen bir kz ocuunun babas olduunu rendi. ok heyecanlanm olan Einstein, bebek hakknda her eyi bilmek istiyordu. Onun bir fotorafn veya elle izilmi resmini gndermesi iin Mileva'ya yalvard bile. in gizemli yan, bebee ne olduunu hi kimsenin bilmemesidir. Ondan son olarak, kzl hastalna yakalandnn bildirildii, 1903 Eyll ayna ait bir mektupta sz edilmektedir. Tarihiler, bebein byk olaslkla hastalktan ldne veya en sonunda evlatlk olarak verildiine inanmaktadrlar.


ans tam da daha fazla batmasnn mmkn olmadn gstermeye balad srada Einstein, hi ummad bir yerden haber ald. Sevgili arkada Mareel Grossman, ona Bem Patent Ofisinde kk bir memuriyet ayarlamay baarmt. Einstein, bu nemsiz konumdan dnyay deitirecekti. (Gnn birinde profesr olabilmesi konusunda giderek snmekte olan mitlerini canl vaziyette tutmak iin, Zrich niversitesi'nden Profesr Alfred Kleiner'i bu dnemde kendisinin Ph.D. danman olmaya ikna etmiti.)

23 Haziran 1902 tarihinde Einstein, patent ofisinde nc snf bir teknik uzman olarak kk bir maala almaya balad. imdi geriye bakldnda grlr ki, bu ofiste almann en az gizli avantaj bulunuyordu. lk olarak, ii onu her icadn altnda yatan temel fizik ilkelerini bulmak zorunda brakyordu. Gn boyunca gereksiz ayrntlar ayklayp her patentin temel bileenini ortaya kartarak ve sonra da bir rapor yazarak zaten gelimi olan fiziksel igdlerini cilalamaktayd. Raporlarnda ayrntlar ve incelemeler ylesine uzun yazlyordu ki, arkadalarna yazd mektuplarda geimini "mrekkep ieyerek" kazandn anlatyordu. kinci olarak, patent bavurularnn ou elektromekanik cihazlar hakkndayd, bu nedenle dinarnolarn ve elektrik motorlarnn isel almalarn grselletirmek zerine babasnn fabrikasnda edindii geni tecrbenin byk yararn grmekteydi. Son olarak da bu i, dikkatinin dalmasna engel oluyor ve ona k ve hareket konusundaki derin sorular zerinde kafa yoracak zaman salyordu. ounlukla iinin ayrntlarn abucak bitirebiliyor, bu da ona kendisini genliinden beri takip eden hayallerin peinden komak iin uzun saatler kazandryordu. saatlerinde ve zellikle geceleri, fizie dnyordu. Patent ofisinin sessiz ortam, ona ok uygun geliyordu. iyerine "dnyevi manastr" adn takmt.

Einstein, patent ofisindeki yeni iine ancak almaya balamt ki, babasnn bir kalp rahatszl nedeniyle lmek zere olduunu rendi. Ekim aynda alelacele Milano'ya gitmek zorunda kald. Hermann, lm yatanda Albert'e nihayet Mileva ile evlenmesi iin onay verdi. Onun lm, Albert'i aile-

Balang Yllar 31

sini ve babasn hayal krklna uratt yolunda bunaltc ve daima onunla birlikte kalan bir duygu altnda brakmt. Sekreteri H elen Dukas' n yazdna gre, "Aradan pek ok yl getikten sonra, bu kaybn getirdii ezici duyguyu hatrlamaktayd. Bir seferinde, babasnn lmnn hayatnda karlat en derin ok olduunu yazmt." zellikle Maja'nn zntyle belirttii gibi, " [babasnn] kt talihi, iki yl sonra olunun gelecekteki byklnn ve nnn temelini atacan tahmin dahi etmesine izin vermemiti."

1903 ylnn Ocak aynda Einstein nihayet kendisini Mileva ile evlenecek kadar gvende hissetti. Bir yl sonra oullar Hans dodu. Einstein, bir koca ve bir baba olarak kk bir memur yaam srmeye balad. Arkada David Reichinstein, bu dnemde Einstein' a yapt bir ziyareti canl bir ekilde ha tr lyor: "Dairenin kaps, yeni silinmi olan yerin ve oturma odasna aslm amarlarn kurumasn salamak iin ak duruyordu. Einstein'n odasna girdim. inde bir ocuun bulunduu bir beii bir eliyle sabrl bir ekilde sallyordu. Einstein'n aznda kt, gerekten kt bir puro, dier elinde ise ak duran bir kitap vard. Soba, korkun bir biimde ttyordu."

Biraz ek gelir salamak iin, yerel gazetelere "zel matematik ve fizik dersleri" vermek zere bir ilan verdi. Kaytlara gre herhangi bir gazetede Einstein'n adnn gemesi, bu ekilde olmutur. Romanyal Yahudi bir felsefe rencisi olan Maurice Solovine, ilan yantlayan ilk renci oldu. Einstein, uzay, zaman ve k konusundaki pek ok dncesi iin Solovine'in mkemmel bir denek olduunu grmekten byk keyif ald. Fizikteki ana akmlardan tehlikeli bir ekilde uzak kalmay nlemek amacyla, nemli gncel konular zerinde tartmalar yapmak zere, alay edercesine "Olympia Akademisi" adn verdii, resmi olmayan bir aratrma grubu kurmaya karar verdi.

imdi geriye bakldnda, akademi grubuyla geirdii gnlerin Einstein'n yaamndaki belki de en zevkli gnler olduu grlmektedir. Aradan on yllar getikten sonra, gnn nemli bilimsel almalarn a gzl bir ekilde silip sprdkten sonra ortaya attklar renkli, cesur iddialar hatriaynca gzleri


yaarrd. Ateli ekimeleri ve grltl tartmalar Zrich'in kahvehanelerini ve birahanelerini daldururdu ve her ey olas grnrd. Nee iinde kfrederlerdi, "Epikr'n u szleri bize ok uygun: 'Neeli fakirlik ne kadar gzel bir ey!"'

zellikle duyularmzn tesindeki eylerden bahseden her fizikiye meydan okuyan bir tr atsinei olan Viyanal fiziki ve dnr Ernst Mach'n tartmal almalar zerinde konuuyorlard. Mach, kurarnlarn I11e Science of Mechanics - Mekanik Bilimi adl etkili bir kitapta aklamt. llebilir alemin ok tesinde olduunu dnd atarnlara ilikin grlere kar kyordu. Bununla beraber, Einstein'n dikkatini en fazla eken ey, Mach'n eter ve mutlak hareket konularndaki sert eletirileri olmutu. Mach'a gre, mutlak uzay ve mutlak zaman kavramlar asla llemeyecek eyler olduu iin, Newton' cu mekaniin grkemli binas kumdan yaplmt. Greli hareketlerin llebileceine, fakat mutlak hareketlerin llemeyeceine inanyordu. imdiye kadar hi kimse gezegenlerin ve yldzlarn hareketini belirleyebilecek gizemli mutlak referans erevesini bulamad gibi, hi kimse eter iin en kk bir deneysel kant dahi bulamamt.

Bu grnmeyen eter'in zelliklerinin mmkn olan en iyi lmn yapmak iin harekete geen Albert Michelson ve Edward Morley tarafndan, 1887 ylnda bu Newton' cu manzara ierisinde lmcl bir zayfla iaret eden bir dizi deney yaplmt. Bu ikili, dnyann eter denizinde yzd, bir "eter rzgar" yaratt, dolaysyla dnyann gittii yne bal olarak n hznn deimesi gerektii eklinde bir mantk yrtyordu.

rnein, rzgarl bir havada kotuunuzu dnn. Eer rzgarla ayn ynde koarsanz, rzgarn sizi ittiini hissedersiniz. Rzgar arkanzdan geldii zaman daha yksek bir hzla yol alrsnz ve gerekten de hznz, rzgarn hz tarafndan arttrlr. Eer rzgara kar koarsanz, yavalarsnz; imdi hznz, rzgarn hz nedeniyle azalacaktr. Ayn ekilde, eer rzgar 90 derece yannzdan alarak koarsanz, imdi de bambaka bir hzla yana doru seirtirsiniz. Mesele u ki, hznz rzgara gre hangi ynde kotuunuza bal olarak deiecektir.

Balang Yllar 33

Michelson ve Morley, akllca bir deney tasarladlar. Tek bir k demeti iki ayr demete blnecek, bunlarn her biri birbirine dik a yapacak ekilde baka bir yne gnderilecekti. Aynalar, bu k demetlerini geldikleri yere yanstacak, sonra bu iki demet birletirilecek ve birbirlerini etkilernelerine olanak salanacakt. Aletin tamam, serbeste dnebilmesi iin cvadan yaplm bir yatak zerine dikkatle yerletirilecek tL Dzenek o kadar hassash ki, geen at arabalarnn hareketlerini dahi kolaylkla atmaktayd. Eter kuramma gre, iki demetin farkl hzlarda yol almas gerekiyordu. rnein demetlerden birisi eter ierisinde dnyann gittii ynde gidecek, dieri ise eter rzgaryla 90 derece a yapan bir yol zerinde hareket edecekti. Bylece, kaynaa geri dndkleri zaman birbirlerine gre farkl fazda olmalar gerekmekteydi.

Michelson ve Morley, dzenek nereye ynlendirilirse ynlendirilsin, btn k demetlerinin hznn da ayn olduunu aknlkla grdler. Bu, ok rahatsz ediciydi, nk ortada eter rzgar diye bir ey var olmad ve dzeneklerini btn ynlere evirmelerine karn n hznn asla deinedii anlamna geliyordu.

Bu durum, fizikileri, ikisi de ayn lde tatsz iki seenekle kar karya brakmt. Bunlardan birisi, dnyann etere gre tam anlamyla hareketsiz olduuydu. Bu seenek, dnyann evrendeki yerinin herhangi bir zellik tamadn bulan Kopernik'in orijinal almalarndan bu yana gk bilimi hakknda bilinen her eyle eliiyormu gibi grnyordu. kinci seenek ise, eter kuramndan ve onunla beraber Newton mekaniinden vazgemekti.

Eter kuramn kurtarmak iin kahramanca abalar harcand. Bu bulmacann zmne en fazla yaklaan adm, Hallandal fiziki Hendrik Lorentz ve iriandal fiziki George Fitzgerald tarafndan atlmt. Bu ikili, eter ierisindeki hareketi srasnda dnyann aslnda eter rzgar tarafndan fiziksel olarak sktrldn, bu nedenle Michelson-Morley deneyi srasnda kullanlan btn metrelerin kldn ne srdler. Grnmezlik, sktrlamazlk, ar younluk gibi neredeyse


mistik zelliklere sahip olan eter, imdi yeni bir zellik kazanmt: Atomlarn iinden geerek onlar mekanik olarak sktrabiliyordu. Bu, elde edilen olumsuz sonucu gayet uygun bir ekilde aklamaktayd. Bu resimde gn hz aslnda deimekteydi, fakat bu degiimi asla lme olanan bulamazdnz, nk bir metre kullanarak yaptgnz her denemede gn hz degimekle beraber metrenin kendisi de eter rzgarnn ynnde tastamam dogru miktarda ksalyor olurdu.

Lorentz ve Fitzgerald ksalmann miktarn bamsz olarak hesapladlar ve gnmzde "Lorentz-Fitzgerald ksalmas" ad verilen eyi buldular. Ne Lorentz, ne de Fitzgerald, bu sonutan yeterince holanmamt; ok ipak bir zmd, Newton mekanigine yaplan bir yamayd, fakat yapabildiklerinin en iyisi buydu. Lorentz-Fitzgerald ksalmasn fizikilerin ou da beenmedi, nk eter kuramnn bel veren degerine destek olmak iin ortaya atlvermi zel amal bir ilke tad vermekteydi. Yar mucizevi zellikleriyle eter kuram, Einstein'a yapay ve uyduruk gelmekteydi. Daha nce Kopernik, Batlamyus'un gezegenlerin "epicycle" ad verilen son derece karmak dairesel hareketlerle hareket ediyor olmasn gerektiren Dnya merkezli Gne sistemini ortadan kaldrmt. Kopernik, ce am' n Usturas'n kullanarak Batlamyusu sistemi dzeltmek ve Gne'i Gne sisteminin merkezine koymak iin gerek duyulan epicycle frtnasn dilim dilim kesmiti.

Tpk Kopernik gibi Einstein da eter kuramnn ok saydaki iddiasn kesip atmak iin cearn'n Usturas'n kullanacakt. Ve bunu yapmak iin bir ocuk resmini kullanacakt.

3

zel Grelilik ve "Mucize Yl"

MACH'IN NEWTON'UN KURAMINA ilikin eletirilerinden meraklanan Einstein, on alt yandan beri aklndan kmayan, bir k demetinin yan sra komakta olduu resme geri dnd. Politeknik'te iken yapm olduu, Maxwell'in kuram uyarnca nasl lerseniz ln k hznn ayn kalaca yolundaki garip fakat nemli kefi tekrar gzden geirdi. Yllar boyu, bunun nasl olabilecei zerinde kafa yormutu, nk Newton'cu, saduyulu bir dnyada hzla giden bir nesneye daima yetiebilirdiniz.

Hzla giden bir otomobili takip eden polisi tekrar gznzn nne getirin. Polis, yeterince hzl gittii takdirde otomobile yetieceini bilmektedir. Ar hz yznden ceza alan herkes, bunu bilir. Fakat imdi eer otomobili bir k demeti ile deitirirsek, btn bu olaya ahit olan bir gzlemci, polisin k demetinin hemen ardndan neredeyse k hzna eit bir hzla gittii sonucuna varacaktr. Polisin, k demeti ile baa ba gittiinin farknda olduundan hi phemiz yoktur. Fakat daha sonra,


kendisiyle bir grme yaptmz zaman, garip bir hikaye dinleriz. iddia etmektedir ki, az nce ahit olduumuz gibi k demetinin yan banda gitmemitir, k hzla ondan uzaklam, ona toz yutturmutur. Sylediine gre, motorunu ne kadar zorlarsa zorlasn, k demeti ondan tam olarak ayn hzla uzaklamtr. Aslna baklacak olursa, k demetini yakalamann yanna bile yaklanay baaramaclna yemin etmektedir. Ne kadar hzl giderse gitsin, sanki hzla giden bir polis arabasnn iinde deil de yolun kenarnda sabit ekilde duruyormu gibi, k demeti ondan k hznda uzaklamtr.

Fakat siz polis memurunun k demeti ile baa ba gittiini, onunla k demeti arasnda bir sa kl kadar mesafe kaldn grdnz syleyerek srar edecek olursanz, o zaman size deli olduunuzu syleyecektir; yanna bile yaklaamamtr. Einstein iin bu nde gelen, rahatsz eden gizemdi: ki kiinin ayn olay bylesine farkl ekillerde grmesi nasl mmkn olabilirdi? Eer n hz gerekten doann bir sabiti ise, nasl olur da bir gzlemci polisin k demeti ile baa ba gittiini iddia edebilir, buna karlk polis memuru yanna dahi yaklaamadna yemin edebilirdi?

Einstein, Newton' cu resim (hzlar toplanp kartla bilir) ile Maxwell' ci resmin (n hz sabittir) birbiriyle tamamen eliki ierisinde olduunu ok nceleri anlamt. New ton' cu kuram, az sayda varsayma dayanan, kendi kendini tamamlayan bir sistemdi. Eer bu varsaymlardan yalnzca bir tanesi dahi deiecek olursa, btn kurarn tpk kopuk bir ilmein bir kaza skebildii gibi darmadan olurdu. Bu ilmek, Einstein'n bir k demeti ile yarma hayali olacakt.

1905 ylnn Mays ay civarnda bir gn Einstein, kendisi de patent ofisinde almakta olan iyi arkada Michele Besso'yu ziyarete gitti ve on yldr akln kurcalamakta olan bir problemin boyutlarn ortaya serdi. Einstein, en sevdii deneme tahtas olarak kulland Besso'ya konuyu aklad: Fiziin iki devi, Newton'cu mekanik ve Maxwell'in denklemleri, birbirleriyle uyumlu deildi. Ya biri, ya da dieri, yanlt. Hangi kuramn doru olduu kantlanrsa kantlansn, nihai zm fizikte

zel Grelilik ve "Mucize Yl" 37

usuz bucaksz bir yeniden dzenleme yaplmasn gerektirecekti. Bir k demetiyle yarma ikileminin zerinden tekrar tekrar geti. Einstein'n sonradan hatrladna gre, "zel grelilik kuramnn mikrobu, bu ikilemin iinde zaten vard." Saatlerce konutular, Maxwell'in n hznn sabit olduu ynndeki iddias ile eliir gibi grnmekte olan Newton'un mutlak uzay ve zaman kavram dahil olmak zere, problemi her ynyle tarttlar. En sonunda Einstein, tamamen tkenmi bir vaziyette yenildiini ve bu aratrmadan vazgeeceini bildirdi; baarsz olmutu.

O akam evine dndnde, morali bozuk olmasna karn Einstein'n dnceleri hala kafasnda yar yapmaktayd. Bem' de bir tramvaya bindiini ve ehrin tmne egemen olan mehur saat kulesine dnp baktn zellikle hatrlyor. Sonra, bu tramvay saat kulesinden k hznda uzaklat takdirde ne olacan gznn nne getirdi. abucak farkna vard ki, saat durmu grnecekti, nk k tramvaya yetiemeyecekti, fakat tramvayn iinde bulunan kendi saati normal ekilde alacakt.

Derken, btn problemin anahtar, beyninde bir imek gibi akt. Einstein, "Beynimde bir frtna koptu," diye hatrlyor. Yant, basit ve k idi: Zaman, sizin ne kadar hzl hareket ettiinize bal olarak evrenin her tarafnda farkl hzlarda akabilir. Uzayn farkl noktalarna datlm, her biri farkl zamanlar gsteren, her biri farkl bir hzda alan saatleri gznzn nne getirin. Dnya zerindeki bir saniye, Ay zerindeki bir saniye veya Jpiter zerindeki bir saniye ile ayn uzunlukta deildi. Aslna baklacak olursa, siz ne kadar yksek bir hzla hareket ediyorsanz, zaman o kadar yavalyordu (Bir seferinde Einstein, grelilik kuramnda evrenin her noktasna her biri farkl hzda alan saatler yerletirdiini, fakat gerek hayatta tek bir saat alacak kadar dahi parasnn olmadn syleyerek espri yapmt). Bu, bir ereve ierisinde ayn anda meydana gelen olaylarn baka bir ereve ierisinde Newton'un zannettii gibi ayn anda meydana gelmek zorunda olmad anlamna gelmekteydi. Nihayet "Tanr'nn dncelerinin" iine girebilmiti. Sonradan heye-


canl bir ekilde anlatmh, "Uzay ve zaman hakkndaki grlerimiz ve kurallarmzn yalnzca deneyimlerimizle ak bir iliki ierisinde olduklar lde geerlilik iddiasnda bulunabileceklerini dnnce, zm bir anda aklma geliverdi . . . . e zamanllk kavramn elden geirerek daha ilenebilir bir ekil kazandrdktan sonra, grelilik kuramma ulatm."

rnein, ar hz yapan otomobil ikileminde polis memurunun k demeti ile baa ba gittiini, fakat polis memurunun gaza ne kadar hasarsa bassn k demetinin kendisinden tam k hznda uzaklamay srdrdn iddia ettiini hatrlayn. Bu iki resim arasndaki fark kaldrmak iin tek yol, polisin beyniri yavalatmaktr. Polis iin zaman, yavalar. Eer yolun kenarnda durduumuz yerden polisin kol saatini grecek olsaydk, saatin neredeyse durmu olduunu ve polisin yz ifadelerinin de zaman ierisinde donduunu grrdk. Bylece, biz baktmz noktadan onun k demeti ile baa ba gittiini, fakat onun saatlerinin (ve beyninin) neredeyse durmu olduunu grrz. Daha sonra polis memuru ile konutuumuz zaman k demetiri beyni ve saatleri ok daha yava alt iin kendisinden hzla uzaklayormu gibi grndn anlarz.

Einstein, kuramn tamamlamak amacyla Lorentz-Fitzgerald ksalmasn da iin iine katt. Ancak bu sefer ksalan ey, Lorentz ve Fitzgerald'n dnd gibi atomlar deil, uzayn kendisiydi. (Uzay ksalmas ile zaman genilemesinin toplam etkisi, gnmzde "Lorentz transformasyonu" olarak adlandrlr.) Bylece, eter kuramndan tamamen kurtulabilirdi. Grelilik iin getii yolu zetleyerek, "Herkesten ok Maxwell' e borluyum," diye yazmt. Michelson-Morley deneyinden yle byle haberi olmasna karn, grne gre greliliin esini eter rzgarndan deil, doruca Maxwell'in denklemlerinden gelmiti.

Bu kefi izleyen gn Einstein tekrar Besso'nun evine gitti ve selam dahi vermeden bir nefeste syleyiverdi, "Teekkr ederim, problemi tamamen zdm." Gururla devam etti, "zmm, zaman kavramnn bir zmlemesinden geldi. Zaman mutlak ekilde tanmlanamaz ve zaman ile sinyal hz arasnda birbirinden ayrlmas olanaksz bir iliki vardr." Daha sonraki


alt ay boyunca bu gz kamatrc sezgisinin btn matematiksel ayrntlarn hesaplad, belki de gelmi gemi en nemli bilimsel makalelerden birisini hazrlad. Olunun aktardna gre, herhangi bir matematiksel hata olup olmadm kontrol etmesi iin makaleyi Mileva'ya verdikten sonra doruca yatana gitti ve iki hafta uyudu. Sonuta ortaya kan makale, "Hareket Eden Cisimlerin Elektrodinamii zerine," el yazsyla otuz bir sayfa uzunluundayd, fakat dnyann tarihini deitirdi.

Makalede baka hibir fizikiye atfta bulunmamakta, yalnzca Michele Besso'ya teekkrlerini bildirmektedir (Einstein, Lorentz' in konu zerindeki balang almalanndan haberdardr, fakat Lorentz ksalmasndan haberi yoktur, onu kendisi de bamsz olarak bulmutur). Makale, nihayet 1905 Eyllnde Annalen der Physik dergisinin 17. cildinde yaymland. Aslnda o mehur 17. ciltte Einstein'n r aan yazs birden yaymlanmh. Meslekta Max Bom, 17. cilt iin "btn bilimsel kaynaklar arasnda en dikkat ekici olanlardan birisidir. inde Einstein'n her biri farkl bir konu zerine yazlm ve gnmzde her biri bir bayapt olarak kabul edilen yazs bulunmaktadr" diye yazmtr. (O mehur cildin kopyalan 1994 ylndaki bir ak arttrmada 15,000 dolara satlmtr.)

Einstein, nefes kesen bir hzla makalesine balam ve kuramlannn yalnzca k iin geerli olmann tesinde, evrenin kendisi iin de doru olduunu beyan etmiti. Dikkate deer olan ey, almalarn hepsini sabit referans ereveleri (yani birbirine gre sabit hzla hareket eden nesneler) iin geerli iki basit postulattan (nerme) tretmi olmasdr:

1. Fizik kurallar btn sabit referans erevelerinde ayndr. 2. In hz btn sabit referans erevelerinde ayndr.

Grnte ok basit olan bu iki ilke, Newton'un almalarndan bu yana evrenin zelliklerine ilikin en derin sezgileri iermektedir. Onlardan balayarak uzay ve zamann tamamen yeni bir resmini tretmek mmkndr.


Ustaca bir fra darbesiyle Einstein ilk olarak eer doada k hz gerekten sabit ise o takdirde en genel zmn Lorentz transformasyonu olduunu kantlad. Sonra, Maxwell denklemlerinin gerekten bu ilkeye uyduunu gsterdi. Son olarak, hzlarn birbirleriyle garip bir ekilde toplandn gsterdi. Yelkenli gemilerin hareketini gzlemleyen Newton'un hzlarn snrsz bir ekilde eklenebilecei sonucuna varm olmasna karn, Einstein k hznn evrende eriilebilecek en yksek hz olduu sonucuna varmt. Bir an iin, Dnya' dan k hznn %90' kadar bir hzla uzaklamakta olan bir roketin iinde bulunduunuzu dnn. imdi, roketin iinde mermisi yine k hznn %90' kadar bir hzla giden bir tabancayla ate edin. Newton'cu fizie gre merminin k hznn %180'i kadar bir hzla hareket etmesi, bylece k hzn amas gerekirdi. Fakat Einstein, metrelerin ksalmas ve zamann yavalamas nedeniyle bu iki hzn toplamnn aslnda k hznn %99'una yakn olduunu gsterdi. Aslnda Einstein, ne kadar urarsanz uran, hzruz asla k hznn stne kartamayacanz gsterebilirdi. Ik hz, evrenin nihai hz sruryd.

Bu tuhaf arpklklar mrmz boyunca asla grmeyiz, nk biz asla k hzna yakn hzlarda yolculuk yapmayz. Newton'un yasalar, her gn karlalan hzlar iin tam anlamyla yeterlidir. Newton yasalarna yaplacak ilk dzeltmeyi kefetmek iin iki yz yldan fazla zaman gemesinin temelinde yatan neden budur. Fakat imdi de k hznn yalnzca saatte 30 kilometre olduunu hayal edin. Eer bir otomobil yoldan aa doru gidecek olsayd, ykseklii ayn kalmasna karn uzunluu, hareket ynnde ezilmi gibi, mesela bir akordeon gibi kapanarak, belki de 2 santimetre olmu gibi grnrd. Otomobilin iindeki yolcular 2 santimetrelik bir bolua skacaklar iin, kemikleri krlrken barp lk atmalarn beklerdik. Aslnda yolcular hibir gariplik sezmezlerdi, nk otomobilin iindeki her ey, kendi vcutlarndaki atomlar da dahil, ayn lde ksalm olurdu.

Otomobil yavalayarak dururken uzunluu yava yava artarak 2 santimetreden yaklak 4 metreye ular, yolcular da


sanki hibir ey olmam gibi yryp giderlerdi. Gerekte ezilen hangisidir? Siz mi, yoksa otomobil mi? Grelilik kural uyarnca bunu sylemeniz olanakszdr, nk uzunluk kavramnn mutlak bir anlam yoktur.

Geri dnp baktmz zaman, bakalarnn da grelilii kefetmeye hayret edilecek kadar yaklatn grebiliriz. Lorentz ve Fitzgerald ayn skmay elde etmiler, fakat bunun uzay ve zamanda meydana gelen kk bir transformasyon deil de atomlardaki elektromekanik bir ekil bozukluu olduunu dnerek sonular tamamen yanl bir ekilde yorumlamlard. Dneminin en byk Fransz matematikisi olarak kabul edilen Henri Poincare, ok yaklamt. In hznn her referans erevesinde sabit bir deere sahip olmas gerektiini anlyordu ve hatta bir Lorentz transformasyonu altnda iken dahi Maxwell denklemlerinin ayn ekli koruduunu gstermiti. Bununla beraber, o da Newton' cu eter erevesini terk etmeye kar km ve bu ekil bozukluklarnn yalnzca elektrik ve manyetizmaya ait bir olay olduunu dnmt.

Daha sonra Einstein biraz daha yklendi ve bir sonraki can alc sray yapt. 1905 ylnn sonlarna doru dnyay deitirecek minicik, neredeyse bir dip not saylabilecek bir makale yazmt. Eer hznz arttka elinizdeki metreler ve saatler deiiyorsa, o zaman o metrelerle ve saatlerle ltnz madde ve enerji dahil her eyin de deimesi artt. Einstein, rnein bir nesnenin hz artarsa, ktlesinin de arttn gsterebilirdi (Aslna baklacak olursa, k hzna ulanca nesnenin ktlesi de sonsuza ulard - bu da olanaksz olduu iin k hzna ulamann olanakszln kantlamaktayd). Bu, hareket enerjisinin her naslsa dnme (transformasyona) urayarak nesnenin ktlesini arttrd anlamna gelmekteydi. Yani, madde ve enerji, birbirinin yerine geebilirdi. Eer ne kadar enerjinin ktleye dntrlmekte olduunu hassas bir ekilde hesaplayacak olursanz, basit birka satr yazarak gelmi gemi en nl denklem olan E=mc2 eitliine ulaabilirdiniz. Ik hz inanlmayacak kadar byk, karesi ise daha da byk bir say olduu iin bu, ok kk miktarda bir maddenin dahi olaanst mik-

42 lik Resim: Bir Ik Demetiyle Yanmak

tarda bir enerjiyi serbest brakabiiecei anlamna gelmekteydi. rnein birka ay ka dolusu madde, birka hidrojen bombasnn enerjisine sahiptir. Dorusunu isterseniz, ev byklnde bir madde paras, dnyay ortadan ikiye ayrmak iin yeterli olabilir.

Einstein'n forml basit bir akademik egzersiz deildi, nk o, bu formln Marie Curie tarafndan kefedilen merak uyandrc bir gerei, yalnzca 25 gram radyumun hi bitmeyen bir ekilde saatte 4.000 kalarilik s yayarak termodinamiin birinci yasasn (toplam enerji miktar daima sabittir) ihlal ediini aklayabileceine inanyordu. Einstein, radyum darya enerji yaydka ktlesinde kk (1905 ylnda kullanlan cihazlarla llemeyecek kadar kk) bir azalma olmas gerektii sonucuna varmt. "Bu fikir, elenceli ve batan karcdr; fakat Tanr buna glyor ve beni kandryor olabilir mi, ite orasn bilemem" diye yazmt. Grnn dorudan kantlanmasnn "u anda muhtemelen gerekleebilecek eyler aleminin tesinde bulunduuna" karar vermiti.

El dememi bu enerji daha nce neden kimsenin dikkatini ekmemiti? Bu durumu hi para harcamamak suretiyle servetini gizli tutan inanlmaz derecede zengin bir adama benzetiyordu.

Eski rencilerinden biri olan Banesh Hoffman, yle yazmt, "Byle bir admn ne kadar cesaret gerektirdiini gznzn nne getirin . . . . Dnyadaki her toprak paras, her ty, her toz tanesi, el dememi mthi bir enerji kayna haline geliyor. O sralarda bunu herhangi bir ekilde dorulamak mmkn deildi. Ancak Einstein, 1907 ylnda denkleminin sunumunu yaparken bunun grelilik kuramnn getirdii en nemli sonu olduunu syledi. Einstein'n denkleminin aradan yirmi be yl geineeye kadar dorulanmam olmas, onun ok ilerileri grme konusundaki olaanst yeteneini gstermektedir.

Grelilik ilkesi, fizikte bir kez daha esasl bir revizyon yaplmasn zorunlu kld. Eskiden fizikiler enerjinin korunmasna, yani toplam enerji miktarnn asla yaratlamayacan ve yok edilemeyeceini syleyen termodinamiin birinci yasasna ina-


nrlard. imdi ise fizikiler, madde ve enerjinin toplam bileik deerinin koruma altnda olduuna inanmaktadrlar.

Einstein'n durup dinlenmek bilmeyen zihni, ayn yl bir baka problem, fotoelektrik etki zerinde almaya balad. 1887 ylnda Heinrich Hertz, bir metal zerine arpan bir k demetinin belirli koullar altnda kk bir elektrik akm yaratabildiini fark etmiti. Bu, modern elektroniin altnda yatan ilkenin kendisidir. Gne hcreleri (bazen gne piiieri olarak da adlandrlr) bildiimiz gne n hesap makinelerimizi altrmak iin kullanlabilecek elektrik kuvvetine dntrr. TV kameralar, grntleyecekleri nesneden gelen k demetlerini alarak onlar sonunda TV ekranmzda grntlenen elektrik akmiarna evirirler.

Btn bunlar, yzyln balangcnda hala tmyle bir muammayd. Ik demeti, bir ekilde metaldeki elektronlar itiyordu, fakat nasl? Newton, n "parack" adn verdii minik taneciklerden meydana geldiini dnmekteydi, fakat fizikiler n bir dalga olduuna emindiler ve klasik dalga kuram uyarnca enerjisi frekansndan bamszd. rnein, krmz ve yeil n farkl frekanslarda olmalarna karn ayn enerjiye sahip olmalydlar ve dolaysyla bir metal parasnn zerine dtkleri zaman yerinden edilen elektronlarn enerjisinin de ayn olmas gerekirdi. Ayn ekilde, klasik dalga kuramnn sylediine gre eer daha fazla lamba kullanlarak k demetinin gc arttrlrsa, bu durumda kan elektronlarn enerjisinin artmas artt. Bununla beraber, Philipp Lenard'n almalar, yerinden oynatlan elektronlarn enerjisinin k demetinin iddetine deil, kesinlikle frekansna veya rengine bal olduunu gstermiti, bu da dalga kuramnn ngrsne aykryd.

Einstein, fotoelektrik etkiyi 1900 ylnda Berlin' de Max Planck tarafndan kefedilen yeni "kuantum kuramn" kullanarak aklamaya alt. Planck, enerjinin bir sv gibi dzgn bir nicelik olmadn, "kuanta" ad verilen belirgin, kesikli paketler halinde meydana ktn varsayarak klasik fizikten yaplm en kkl sapmalardan birini yapmt. Her kuantum un enerjisi, fre-


kans ile doru orantlyd. Oransallk sabiti doann yeni bir sabitiydi ve artk "Planck sabiti" adn tayordu. Atom ve kuantum dnyasnn bu kadar garip grnmesinin nedenlerinden birisi, Planck sabitinin ok kk bir say olmasdr. Einstein mantk yrterek, enerji kesintili paketlerden meydana geldiine gre n kendisinin nicelendirilrnesi gerektiine hkrnetti. (Einstein'n " k kuantas" paketi daha sonra, 1926 ylnda kirnyac Gilbert Lewis tarafndan bir k parac anlamna gelen "foton" adyla vaftiz edildi.) Einstein, eer fotonun enerjisi frekans ile doru orantlysa, o takdirde klasik fiziin sylediinin aksine, kan elektronun enerjisinin de frekansyla doru orantl olmas gerektiine karar vermiti. (Mehur TV dizisi Uzay Yolu'nda Atlgan'n tayfasnn dmaniara "foton torpidolar" attn hatrlamak elendirici olabilir. Gerekte en basit foton torpidosu frlatcs, bir el feneridir.)

Einstein' n yeni resmi, n kuantum kuram, deneysel olarak kontrol edilebilecek dorudan bir ngrde bulunuyordu. Gelen k dernetinin frekans arttnlmak suretiyle, metalde retilen voltajda kesintisiz bir art llmesi mmkn olmalyd. Bu tarihi makale (ona zaman iinde fizik dalnda Nobel dl kazandrd) 9 Haziran 1905 tarihinde " In retilmesi ve Transformasyonu Konusunda Bulusal Bir Bak As" adyla yayrnland. Bu makaleyle birlikte fotonun ve n kuantum kurarnnn doumu tescil edilmi oldu.

"Mucize yl" 1905 bitmeden, yazlan bir baka makalede Einstein, atom problemini ele ald. Atom kurarnnn gazlarn ve kimyasal tepkirnelerin zelliklerini belirlernede dikkat ekici bir baar elde etmesine karn, Mach ve dier muhaliflerin zevkle vurgulad gibi, atornun varlna ilikin dorudan bir kant mevcut deildi. Einstein, atomlarn bir sv ierisindeki kk paracklara yapt etkiyi gzlernek suretiyle varlklarn kantlama olana

instein'ın Evreni

Documents

Transcript of instein'ın Evreni