|
|
Zaman ve Felsefe
Antik Yunanlılar, zaman, uzay ve hareketin anlamını modern çağdaki insanlardan çok daha derin bir şekilde kavramışlardı. Yalnızca Antik çağın en büyük diyalektikçisi olan Herakleitos değil, aynı zamanda Elea okuluna bağlı filozoflar da (Parmenides, Zenon) bu olgunun oldukça bilimsel bir kavranılışına ulaşmışlardı. Yunan atomcular, herhangi bir Yaratana, bir başlangıca ya da sona ihtiyaç duymayan bir evren tablosunu daha o zamandan ortaya koymuşlardı. Uzay ve madde, “dolu” ve “boş” düşüncesince ifade edildiği biçimiyle genellikle karşıt şeyler olarak görülür. Ne var ki, pratikte, biri, diğeri olmaksızın varolamaz. Birbirlerini ön varsayar, belirler, sınırlar ve tanımlarlar. Uzay ve maddenin birliği, karşıtların en temel birliğidir. Bu gerçek, Yunan atomcuları tarafından daha o zamanlar kavranmıştı, onlar evreni yalnızca iki şeyden oluşmuş bir şey olarak canlandırıyorlardı; “atomlar” ve “boşluk”. Esasında, bu evren görüşü doğrudur.
Görelilikçilik, felsefe tarihinde defalarca gözlenmiştir. Sofistler, “insan her şeyin ölçüsüdür” diyorlardı. Onlar mükemmel görelilikçiydiler. Mutlak gerçeğin olabilirliğini reddederek, uç bir öznelciliğe meylettiler. Günümüzde sofistlerin kötü bir ünü var, ama gerçekte onlar felsefe tarihinde ileri atılmış bir adımı temsil ediyorlardı. Kendi saflarında birçok şarlatanın yanı sıra Protagoras gibi bir dizi hünerli diyalektikçiyi de barındırıyorlardı. Sofizmin diyalektiği, gerçeğin çok yönlü olduğu doğru fikrine dayanıyordu. Şeylerin, birçok özelliğinin olduğu gösterilebilir. Verili bir olguya birçok yönden yaklaşma becerisine sahip olmak gereklidir. Diyalektikçi olmayan bir düşünür için dünya, birbirinden ayrı duran şeylerden oluşmuş çok basit bir mekandır. Her “şey”in uzay ve zamanda cisimsel bir varlığı vardır. “Burada” ve “şimdi” önümde durmaktadırlar. Ne var ki, daha yakından bakıldığında, bu basit ve tanıdık sözlerin gerçekte tek yanlı soyutlamalar oldukları ortaya çıkar.
Aristoteles, diğer birçok alanla olduğu gibi, uzay, zaman ve hareketle de büyük bir ihtimam ve derinlikle ilgilenmişti. Yalnızca iki şeyin yok edilemez olduğunu yazmıştı: Zaman ve değişim, ki her ikisini de haklı olarak özdeş görüyordu:
Ne var ki, hareketin yaratılabilmesi ya da yok edilebilmesi imkânsızdır; her zaman varolmuş olması gerekir. Zaman da, zamanın olmadığı bir yerde “önce” ya da “sonra” olamayacağına göre, ne var edilebilir ne de sona erdirebilir. O halde, hareket de, zaman gibi süreklidir, çünkü zaman hem hareketle aynı şeydir hem de onun bir niteliğidir; böylece hareket de zaman gibi sürekli olmalıdır, ve eğer durum buysa yerel ve döngüsel olmalıdır.
Başka bir yerde de diyor ki, “Hareket ne var edilebilir ne de sona erdirebilir: Aynı şekilde zaman da ne var edilebilir ne de sona erdirebilir.”[2] Antik Dünyanın büyük düşünürleri, bugün büyük bir ciddiyetle “zamanın başlangıcı” hakkında ileri geri yazanlardan ne kadar daha bilgeymişler!
Alman idealist filozofu Immanuel Kant, vardığı çözümler nihayetinde yetersiz de olsa, Aristoteles’ten sonra uzay ve zamanın tabiatı sorununu en kapsamlı araştıran insandı. Her maddi şey birçok özelliğin bir araya gelişidir. Tüm bu somut özellikleri bir tarafa bırakırsak, elimizde yalnızca iki soyutlama kalır: Uzay ve zaman. Gerçekten varolan metafizik varlıklar olarak uzay ve zaman düşüncesine felsefi bir temel kazandıran Kant, uzay ve zamanın “olgusal olarak gerçek” olduğunu, ancak “kendinde” bilinemeyeceğini iddia etmişti.
Uzay ve zaman, maddenin özellikleridir ve maddeden ayrı düşünülemezler. Saf Aklın Eleştirisi adlı kitabında Kant, uzay ve zamanın, gerçek dünyanın gözlenmesinden çıkarılan nesnel kavramlar olmayıp, bir şekilde doğuştan gelen kavramlar olduğunu iddia etmişti. Aslında, geometrinin tüm kavramları maddi nesnelerin gözleminden türetilir. Einstein’ın genel görelilik teorisinin başarılarından biri, tam da geometriyi ampirik bir bilim olarak geliştirmiş olmasıydı. Onun geometrik aksiyomları gerçek gözlemlerden çıkarılmıştı ve klasik Öklid geometrisinin aksiyomlarından farklılaşıyordu. Öklid geometrisinin aksiyomlarının yalnızca mantıktan türetilmiş, saf aklın ürünleri olduğu (yanlış bir biçimde) varsayılıyordu.
Kant, Saf Aklın Eleştirisi adlı kitabının Çatışkılar olarak bilinen ünlü bölümünde kendi iddialarını doğrulamaya girişti. Bu bölümde, doğal dünyanın zaman ve uzay da dahil çelişik olguları ele alınır. Kant’ın ilk dört (kozmolojik) çatışkısı bu sorunla ilgilidir. Kant bu tip çelişkilerin varlığını ortaya koyma erdemine sahipti, ancak getirdiği açıklamalar en iyi durumda yetersizdi. Çelişkiyi çözme işi, Mantık Bilimi adlı kitabıyla büyük diyalektikçi Hegel’e kaldı.
18. yüzyıl boyunca, bilime klasik mekanik teorileri hakimdi ve tek bir adam tüm döneme kendi damgasını vurmuştu. Şair Alexander Pope, çağdaşlarının Newton’a duyduğu aşırı hayranlığı dizelerinde şöyle özetliyor:
“Doğa ve Doğanın yasaları yatıyordu karanlıkta:
Tanrı “Newton olsun!” dedi ve hepsi kavuştu aydınlığa.”
Newton, zamanı her yerde düz bir doğru boyunca akıyor olarak tasavvur etmişti. Madde olmasaydı bile, belli bir sabit uzay dizgesi olacak ve zaman onun “içinden” akıp gitmeye devam edecekti. Newton’un mutlak uzay dizgesinin, ışık dalgalarının hareket etmesini sağlayan farazi bir “eter” ile dolu olduğu varsayılıyordu. Newton, zamanın, içinde her şeyin varolduğu ve değiştiği muazzam bir “kaba” benzediğini düşünmüştü. Bu düşüncede, zaman, doğal evrenden ayrı ve onun dışında bir varlığa sahip bir şey olarak değerlendirilir. Evren varolmasaydı bile zaman varolacaktı. Uzay, zaman, madde ve hareketin mutlak biçimde ayrı şeyler olarak değerlendirildiği mekanik (ve idealist) yöntemin karakteristiği budur. Gerçekte ise, bunları birbirinden ayırmak imkânsızdır.
Newton fiziği, 18. yüzyılda bilimlerin en gelişmişi olan mekanik tarafından koşullandırılmıştı. Bu görüş aynı zamanda yeni egemen sınıfa da uygun düşüyordu, çünkü özü itibariyle statik (durgun), zamansız, değişmeyen bir evren görüşünü temsil ediyordu. Bu evrende tüm çelişkiler düzlenmişti; ani sıçramalar, devrimler yoktu, her şeyin eninde sonunda bir denge durumuna döndüğü (tıpkı İngiliz parlamentosunun Orange’lı William’ın liderliğindeki Monarşiyle makul bir dengeye ulaşması gibi) kusursuz bir uyum vardı. 20. yüzyıl bu evren görüşünü acımasızca yerle bir etti. Birbiri ardına, eski katı, statik mekanikçilik sökülüp atıldı. Yeni bilim, durmak bilmez bir değişimle, fantastik hızlarla, her düzeyde çelişkiler ve paradokslarla karakterize edilir olmuştu.
Newton mutlak zaman ile dünyevi saatlerle ölçülen “göreli, görünüşteki ve genel zamanı” birbirinden ayırmıştı. Mekanik yasalarını basitleştiren ideal bir zaman ölçeğini, mutlak zaman kavramını geliştirmişti. Bu uzay ve zaman soyutlamaları, evren anlayışımızı büyük ölçüde geliştiren güçlü düşünceler olduklarını kanıtladılar ve uzun bir süre boyunca bir mutlaklık olarak savunuldular. Ne var ki, daha derin incelemeler sonucunda, klasik Newton mekaniğinin “mutlak gerçekler”inin göreli oldukları kanıtlandı. Onun “gerçekleri” ancak belli sınırlar içerisinde doğru idiler.
Newton ve Hegel
Newton’dan sonra iki yüzyıl boyunca bilimde egemen olan mekanist teorilere ilk ciddi meydan okuma biyoloji alanında Charles Darwin’in devrimci keşifleriyle geldi. Darwin’in evrim teorisi, yaşamın, Tanrısal müdahaleye gerek olmaksızın doğa yasaları temelinde başlayabileceğini ve gelişebileceğini gösterdi. 19. yüzyılın sonunda, termodinamiğin ikinci yasasında Ludwig Boltzmann tarafından “zaman oku” fikri ileri sürülmüştü. Bu çarpıcı imge, zamanı artık sonu gelmez bir döngü olarak değil, tek bir doğrultuda ilerleyen bir ok olarak resmeder. Bu teoriler, zamanın gerçek olduğunu ve ihtiyar Herakleitos’un çok önceden gördüğü gibi, evrenin sürekli bir değişim sürecinde olduğunu kabul ederler.
Darwin’in çığır açıcı çalışmasından neredeyse yarım yüzyıl önce, Hegel, yalnızca Darwin’inkileri değil, modern bilimin birçok başka keşfini de önceden tahmin etmişti. Hüküm süren Newton mekaniğinin kabullerine cesaretle meydan okuyan Hegel, çelişki aracılığıyla gerçekleşen değişime ve süreçlere dayandırdığı dinamik bir dünya fikri geliştirmişti. Herakleitos’un parlak öngörüleri Hegel tarafından inceden inceye işlenmiş bir diyalektik düşünme sistemine dönüştürüldü. Hegel daha ciddi bir biçimde ele alınmış olsaydı, hiç şüphe yok ki bilim süreci bugüne kadar olduğundan çok daha hızlı ilerlerdi.
Einstein’ın büyüklüğü, bu soyutlamaların ötesine geçmesi ve onların göreli karakterini açığa çıkarmasındaydı. Ne var ki zamanın göreli bir tarzda ele alınışı yeni değildi. Hegel tarafından baştan aşağıya tahlil edilmişti. Tinin Görüngübilimi adlı erken bir çalışmasında, Hegel, “burada” ve “şimdi” gibi sözcüklerin göreli içeriğini izah eder. Çok basit ve apaçık görünen bu düşüncelerin, oldukça karmaşık ve çelişkili olduğu ortaya çıkar.
Şimdi nedir sorusunu örneğin şöyle yanıtlayalım: Şimdi gecedir. Bu duyusal kesinliğin gerçekliğini sınamak için, tek yapmamız gereken basit bir deneydir: Bu gerçekliği bir yere yazalım. Gerçeklik, bir yerlere yazılmakla bir şey yitirmez, tıpkı onu saklamamızla bir şey yitirmeyeceği gibi. Eğer şimdi, bu öğle vakti, yine o yazılı gerçekliğe bakarsak, onun bayatladığını ve eskidiğini söylememiz gerekecektir.[3]
Hegel’i (ya da Engels’i) bir kenara bırakmak zor değildir, çünkü bilim üzerine yazdıkları, kaçınılmaz olarak o günkü bilimin gerçek durumuyla sınırlıydı. Ancak dikkate değer olan şey, Hegel’in bilim üzerine görüşlerinin gerçekte nasıl geliştiğidir. Kaostan Düzene adlı kitaplarında Prigogine ve Stengers, Newton’un fikirlerinin evrensel bir dokunulmazlığa sahip olduğu bir dönemde Hegel’in klasik Newton fiziğinin mekanik yöntemlerini reddettiğine işaret ederler.
Hegelci doğa felsefesi, Newtoncu bilim tarafından reddedilen her şeyi sistematik olarak bir araya getirir. Bu felsefe, özellikle, mekanik tarafından tanımlanan basit davranışlar ile canlı varlıklar gibi çok daha karmaşık varlıkların davranışları arasındaki nitel farka dayanır. Farklılıkların yalnızca görünüşte olduğunu ve doğanın temelde homojen ve basit olduğunu savunan düşünceyi reddederek, bu düzeyleri birbirine indirgeme olanağını reddeder. Bir hiyerarşinin varlığını, her düzeyin bir öncekini ön varsaydığını iddia eder.[4]
Hegel, Newton mekaniğinin sözümona mutlak gerçekleri hakkında alaycı bir üslup kullanır. Onun zamanındaki bilimin sınırları kendisine etraflıca geliştirilmiş bir alternatif ortaya koyma fırsatı sunmamış olsa da, 18. yüzyılın mekanist yaklaşımını baştan aşağıya eleştirel bir değerlendirmeye tâbi tutan ilk insan odur. Hegel’e göre, her sonlu şey dolaylı bir ilişki içindedir, yani başka bir şeye göredir. Dahası bu ilişki yalnızca biçimsel bir yan yana oluş değil, canlı bir süreçtir: Her şey, kendisi dışındaki diğer her şey tarafından sınırlanmış, koşullanmış ve belirlenmiştir. Böylece, neden ve sonuç ancak yalıtık ilişkiler (klasik mekanikte de gördüğümüz gibi) açısından geçerlidir, fakat eğer bu şeyleri birer süreç olarak, içinde her şeyin evrensel karşılıklı ilişkinin ve etkileşimin sonucu olduğu süreçler olarak ele alırsak, neden ve sonuç geçerli değildir.
Zaman, maddenin varoluş biçimidir. Matematik de, biçimsel mantık da, zamanla gerçekte ilgilenemezler, onu ancak bir nicel ilişki olarak ele alırlar. Gerçekliği kavramak için nicel ilişkilerin öneminden şüphe duyulamaz, çünkü her sonlu şeye nicel bir bakış açısıyla yaklaşılabilir. Nicel ilişkilerin kavranışı olmaksızın bilim imkânsız olurdu. Ama özünde bu nicel ilişkiler, yaşamın ve hareketin karmaşıklığını, tedrici, düzgün gelişmelerin bir anda kaotik dönüşümlere yol açtığı sonu gelmez değişim süreçlerini yeterince dile getiremezler.
Salt nicel ilişkiler, Hegel’in terminolojisini kullanırsak, doğanın gerçek süreçlerini “yalnızca eli kolu bağlanmış, felce uğratılmış bir biçimde” temsil ederler.[5] Evren, kendini oluşturan ve kendi içinde yaşamı barındıran, kendinden hareketli sonsuz bir bütündür. Hareket, hem olumluyu hem de olumsuzu içeren çelişik bir olgudur. Bu, diyalektiğin temel önermelerinden biridir ve şeylerin gerçek doğasına klasik matematiğin aksiyomlarından çok daha yakındır.
Tamamen boş bir uzayı tasarlamak ancak klasik geometride mümkündür. Bu da kuşkusuz önemli bir rol oynayan bir başka matematiksel soyutlamadır, ama gerçekliği ancak yaklaşık olarak temsil edebilir. Geometri esasen farklı uzamsal büyüklükleri karşılaştırır. Kant’ın inandığının aksine, matematiğin soyutlamaları “a priori” ve doğuştan gelen şeyler değil, maddi dünyanın gözlemlenmesinden çıkarılan şeylerdir. Hegel, Yunanlıların doğanın salt nicel betimlenişinin taşıdığı sınırlılıkları kavradıklarını gösterir ve şu yorumu yapar:
Onlar, günümüzde düşüncenin belirlenimlerinin yerine sayıyı ve sayıların belirlenimlerini (sayıların kuvvetleri gibi), yanına da sonsuz büyüğü ve bir bölü sonsuz demek olan sonsuz küçüğü ve çoğunlukla soysuzlaşmış bir matematik biçimciliği olan diğer benzer belirlenimleri koyarak, bu çelimsiz çocukluğa geri dönüşü, övgüye değer bir şey, ve hatta dört başı mamur ve derin bir şey olarak kabul eden kimilerine göre düşüncede ne kadar da ileri gitmişlerdir.[6]
Bu satırlar, bugünkü duruma, yazıldıkları zamandan çok daha fazla denk düşmektedir. Bazı kozmologların ve matematikçilerin gözlenmiş olgular temelinde bunların doğruluğunu ispatlamaya dönük en küçük bir girişimde bulunmaksızın evrenin doğası hakkındaki en akıl almaz iddialarda bulunmaları ve ardından nihai otorite olarak kendi denklemlerinin basitliğine ve sözümona güzelliğine başvurmaları gerçekten de akıl alır gibi değil. Matematik kültü, “her şeyin Sayı olduğunu” düşünen Pythagoras’tan beri hiçbir zaman bugünkü kadar büyük olmamıştır. Ve tıpkı Pythagoras’ta olduğu gibi, bugün de benzer mistik imalar söz konusudur. Matematik, sayılar dışında her türlü nitel saptamayı bir tarafa bırakır. Gerçek içeriği gözardı eder ve kendi kurallarını şeylere dışsal bir biçimde uygular. Bu soyutlamaların hiçbiri gerçek bir varoluşa sahip değildir. Yalnızca maddi dünya vardır. Bu gerçek sıklıkla gözden kaçırılıyor ve bu da felâket getirici sonuçlara yol açıyor.
Görelilik
Albert Einstein hiç şüphesiz zamanımızın en büyük dahilerinden biriydi. Yirmi birinci ve otuz sekizinci doğum günleri arasında, bilimde birçok düzeyde büyük yankılar uyandıran bir devrimi tamamladı. İki büyük buluşu, Özel Görelilik Teorisi (1905) ve Genel Görelilik Teorisi (1915) idi. Özel görelilik yüksek hızlarla ilgilidir, genel görelilik ise kütleçekimle.
Einstein’ın teorileri, son derece soyut karakterde olmalarına karşın, nihayetinde deneylerden türetilmişti ve başarılı pratik uygulamalara yol açmıştı, ki bu uygulamalar onun görüşlerinin doğruluğunu defalarca onayladılar. Einstein, 19. yüzyıl fiziğinde içsel bir çelişkiyi açığa vuran ünlü Michelson-Morley deneyinden, “bilim tarihinin en büyük negatif deneyinden” (Bernal) yola çıkmıştı. Bu deneye, ışığın görülen hızının, hareketsiz olduğu varsayılan “eter” içerisinde hareket eden gözlemcinin hızına bağlı olduğunu göstererek elektromanyetik ışık teorisini genelleştirmek üzere girişilmişti. Sonunda, gözlemci hangi doğrultuda hareket ederse etsin, ışığın ölçülen hızlarında hiçbir farklılık bulunamadı.
J. J. Thomson daha sonraları, güçlü elektriksel alanlar içinde hareket eden elektronların hızlarının, klasik Newton fiziğinin öngördüğünden daha yavaş olduğunu gösterdi. 19. yüzyıl fiziğindeki bu çelişkiler özel görelilik teorisi tarafından çözüme bağlandı. Eski fizik, radyoaktivite olgusunu açıklamaktan acizdi. Einstein bunu, “eylemsiz” maddenin içine hapsolmuş muazzam miktardaki enerjinin küçük bir kısmının açığa çıkması olarak açıkladı.
Einstein 1905’te İsviçre patent bürosunda bir sekreter olarak çalışırken boş zamanlarında kendi özel görelilik teorisini geliştirdi. Yeni kuantum mekaniğinin keşiflerinden yola çıkarak, ışığın uzayda bir kuantum biçiminde (enerji paketleri olarak) hareket ettiğini gösterdi. Bu yaklaşım, daha önceleri kabul edilmiş ışığın dalga teorisiyle açıkça çelişikti. Aslında Einstein eski ışığın parçacık teorisini bütünüyle farklı bir tarzda yeniden canlandırmıştı. Burada ışık, çelişik bir karaktere sahip, aynı anda hem parçacık hem de bir dalga özelliği gösteren yeni tip bir parçacık olarak görülüyordu. Bu şaşırtıcı teori, spektroskoplar kadar Maxwell denklemlerini de kapsayacak şekilde 19. yüzyıl optiğinin tüm büyük keşiflerinin muhafaza edilmesini mümkün kıldı. Fakat ışığın uzayda hareket edebilmek için, kendine has bir vasıtaya, “eter”e ihtiyaç duyduğu şeklindeki kalıplaşmış eski düşünceyi de yok etti.
Özel görelilik, ışığın boşluktaki hızının, ışık kaynağının gözlemciye göre hızı ne olursa olsun, her zaman aynı sabit değerde ölçüleceği kabulünden hareket eder. Bundan, ışığın hızının evrendeki her şey için sınırlayıcı bir hızı temsil ettiği sonucu çıkarılır. Dahası, özel görelilik, enerji ve kütlenin aslında eşanlamlı olduklarını ifade eder. Bu, diyalektik materyalizmin temel felsefi postülasının –madde ve enerjinin birbirinden koparılamaz niteliğinin, hareketin (“enerji”) maddenin varoluş tarzı olduğu düşüncesinin– çarpıcı bir doğrulanışıdır.
Einstein’ın kütle ve enerjinin eşdeğerliliği yasasını keşfi, onun ünlü E = mc2 denkleminde ifade edilir, bu denklem atomda hapsolmuş muazzam enerjiyi dile getirir. Evrendeki yoğunlaşmış tüm enerjinin kaynağı budur. Bu denklemde, E enerjiyi (erg olarak), m kütleyi (gram olarak) ve c de ışığın hızını (santimetre/saniye olarak) temsil eder. c2 nin gerçek değeri 900 milyar kere milyardır. Yani bir gram maddede hapsolan enerjinin açığa çıkması, hayrete düşürücü bir büyüklük olan 900 milyar kere milyar erglik bir enerji üretecektir. Bunun ne anlama geldiğine dair somut bir örnek verelim; bir gram maddede içerilen enerji, 2000 ton petrolün yakılmasıyla üretilen enerjiye eşittir.
Kütle ve enerji, tıpkı Amerikan dolarının Alman markıyla değiştirilebilir oluşu gibi, yalnızca “birbiriyle değiştirilebilir” olmakla kalmaz, bir ve aynı özdürler; Einstein bunu “kütle-enerji” olarak karakterize etmiştir. Bu düşünce, çok daha derine iner ve örneğin sürtünmenin ısıya dönüştüğünü söyleyen eski mekanik kavrayıştan çok daha kesindir. Madde “donmuş” enerjinin özgün bir biçimidir, enerjinin diğer tüm biçimleriyse (ışık da dahil) kendileriyle ilişkili bir kütleye sahiptirler. Bu nedenle, madde enerjiye dönüştüğünde maddenin “yok olduğunu” söylemek tamamen yanlıştır.
Einstein’ın yasası, Lavoisier tarafından geliştirilen ve kütle olarak kavranan maddenin ne yaratılabileceğini ne de yok edilebileceğini söyleyen eski kütlenin korunumu yasasının yerine geçti. Aslında dışarıya enerji veren her kimyasal reaksiyon küçük bir kütle miktarını enerjiye çevirir. Kömürün yanması gibi, 19. yüzyılda bilinen kimyasal reaksiyon türlerinde bu kayıp ölçülemezdi. Ama nükleer reaksiyon ölçülebilir bir kütle kaybını açığa vurmaya yeterli bir enerji salar. Tüm maddeler, “durgun” haldeyken bile, hayrete düşürücü miktarda bir enerji içerirler. Ne var ki, gözlenemez olduğundan, bu gerçek Einstein onu izah açıklayana kadar anlaşılmamıştı.
Einstein’ın teorisi materyalizmi yıkmak şöyle dursun onu çok daha sağlam bir temelde inşa eder. Eski mekanik “kütlenin korunumu” yasasının yerine çok daha bilimsel ve çok daha genel bir kütle-enerjinin korunumu yasasına sahibiz, ki bu da termodinamiğin birinci yasasını evrensel ve çürütülemez bir biçimde dile getirir. Kütle hiçbir şekilde “yok olmaz”, sadece enerjiye dönüşür. Toplam kütle-enerji sabit kalır. Tek bir madde parçacığı bile yaratılamaz ya da yok edilemez. İkinci görüş, ışık hızının kendine özgü sınırlayıcı karakteridir: Hiçbir parçacık ışıktan daha hızlı hareket edemez, çünkü bu kritik hıza yaklaştıkça cismin kütlesi artarak sonsuz büyüklüğe yaklaşır ve böylece daha da hızlanması çok daha güçleşir. Bu düşünceler soyut ve kavranılması güç düşünceler gibi görünür. “Sağduyunun sesinin” kabullerine meydan okurlar. “Sağduyu” ile bilim arasındaki ilişki Sovyet bilimci Profesör L. D. Landau tarafından şu satırlarda özetleniyor:
Sağduyu denilen şey, gündelik hayatımızda şekillenen alışkanlıkların ve kavramların basit bir genellenişinden başka bir şey değildir. Belli bir deneysellik düzeyini yansıtan belli bir anlama düzeyidir.
Ve şunu ekler:
Bilim sağduyu denen şey ile çatışmaktan korkmaz. Korkutucu olan şey, mevcut düşünceler ile yeni deneysel gerçekler arasındaki uyuşmazlıktır, ve eğer böyle uyuşmazlıklar vuku bulursa, bilim acımasızca daha önceleri inşa ettiği düşünceleri yerle bir eder ve bilgimizi daha üst bir düzeye yükseltir.[7]
Hareket eden bir nesne kendi kütlesini nasıl arttırır? Böyle bir fikir gündelik deneyimimizle çelişir. Dönen bir topaç, bu durumdayken, görünüşte bir kütle kazanmamıştır. Oysa aslında kazanmıştır, ancak kütledeki artış miktarı o denli sonsuz küçüktür ki, her türlü pratik amaç bakımından hesaba katılmayabilir. Özel göreliliğin etkileri güdenlik olgular düzeyinde gözlenemez. Ne var ki, uç koşullarda, meselâ ışık hızına yakın çok yüksek hızlarda, görelilik etkileri rol oynamaya başlarlar.
Einstein, çok yüksek hızlarda hareket eden bir cismin kütlesinin artacağını öngörmüştü. Bu yasa, normal hızlarla ilgilenirken gözardı edilebilir. Yine de, atomaltı parçacıklar saniyede yaklaşık 10.000 mil ya da daha büyük hızlarla hareket ederler ki, böylesi hızlarda görelilik etkileri ortaya çıkar. Kuantum mekaniğinin keşifleri, özel görelilik teorisinin yalnızca nitel olarak değil nicel olarak da doğruluğunu göstermiştir. Bir elektron, ışık hızının 9/10’uyla hareket ettiğinde kütle kazanır, dahası kütle kazancı tam da Einstein’ın teorisinin öngördüğü gibi 31/6 kattır. O zamandan bu yana özel görelilik defalarca sınanmış ve hepsinde de doğru sonuçlar vermiştir. Güçlü bir parçacık hızlandırıcısından (akseleratör) çıkan elektronlar, hızlandırıcıya giren elektronlardan yaklaşık 40.000 kat ağırdır ve aradaki kütle farkı hareketin enerjisini ifade etmektedir.
Çok daha yüksek hızlarda, kütledeki artış, fark edilir bir hale gelir. Ve modern fizik tam da, atomaltı parçacıkların ışık hızına yaklaşan hızları gibi son derece yüksek hızlarla ilgilidir. Burada, gündelik olguları lâyıkıyla betimleyen klasik mekanik yasaları artık uygulanamazlar. Sağduyuya göre, bir cismin kütlesi asla değişmez. Bu nedenle dönen bir topaç, duran bir topaç ile aynı kütlededir. Hız ne olursa olsun kütlenin sabit olduğunu ifade eden bir yasa da bu noktadan hareketle dile getirilmişti.
Daha sonraları bu yasanın yanlış olduğu görüldü. Anlaşıldı ki, kütle hızla birlikte artar. Yine de bu artış ancak ışık hızına yakın hızlarda fark edilebilir olduğundan, kütleyi sabit alırız. Gerçek yasa şöyle olabilir: “Eğer bir cisim saniyede 100 milden daha düşük bir hızla hareket ediyorsa, kütlesi milyonda birlik bir çerçevede değişmezdir.” Gündelik amaçlarımız açısından, kütlenin, hızdan bağımsız olarak sabit olduğunu kabul edebiliriz. Ancak yüksek hızlarda bu yanlıştır ve hız arttıkça, bu iddia daha da yanlış olur. Biçimsel mantığa dayalı düşünme gibi, bu da pratik amaçlar bakımından geçerli kabul edilir. Feynman şuna işaret ediyor:
Felsefi olarak, yaklaşıklık yasasında tümüyle hatalıyız. Kütle bir kırıntı kadar dahi değişmiş olsa, tüm evren tablomuzu değiştirmek zorundayız. Bu durum, yasaların ardındaki düşüncelere ya da felsefeye ilişkin çok özel bir şeydir. Çok küçük bir etki bile bazen düşüncelerimizde esaslı değişiklileri gerekli kılar.[8]
Özel göreliliğin öngörülerinin, gözlenen olgulara denk düştüğü kanıtlanmıştır. Bilimciler, gama ışınlarının ışık enerjisini maddeye dönüştürerek atomik parçacıklar üretebildiğini deneylerle keşfettiler. Einstein’ın öngördüğü gibi, durgun-enerjisine bağlı olarak bir parçacığı oluşturmak için gereken asgari enerjiyi de buldular. İşin aslı, bir değil iki parçacık üretiliyordu: Bir parçacık ve onun karşıtı olan “anti-parçacık”. Gama ışını deneylerinde, bir elektron ve bir anti-elektron (pozitron) elde ederiz. Ters süreç de gerçekleşir: Bir pozitron bir elektronla karşılaştığında, gama ışını üreterek birbirlerini yok ederler. Böylece, enerji maddeye dönüşür, madde de enerjiye. Einstein’ın keşfi, evrenin işleyişini çok daha esaslı bir şekilde kavramamızın temelini döşemiştir. Yüzyıllar boyunca bir gizem olarak kalan Güneş enerjisinin kaynağının açıklanmasını sağlamıştır. Maddenin kendisinin muazzam bir enerji deposu olduğu anlaşılmıştır. Maddede hapsedilen enerjinin dehşet verici gücü, Ağustos 1945’te Hiroşima ve Nagazaki’de tüm dünyanın gözleri önüne serildi. Tüm bunlar aldatıcı basitlikteki E = mc2 formülünde saklıydı.
__________________
|