PC Nedir?

Sir Isaac Newton

(1642 -1727) Bilimin öncülerini tarih sürecinde bir dizi yıldız olarak düşünürsek, dizide konum ve parlaklığıyla hepsini bastıran iki yıldız vardır: Newton ve Einstein. Yaklaşık iki yüz yıl arayla ikisi de fiziğin en temel sorunlarını ele aldılar; ikisinin de getirdiği çözümlerin madde ve enerji dünyasına bakışımızı kökten değiştirdiği söylenebilir.

Newton Galileo ile Kepler’in; Einstein, Newton ile Maxwell’in omuzlarında yükselmiÅŸtir. Newton çok yanlı bir araÅŸtırmacıydı: matematik, mekanik, gravitasyon ve optik alanlarının her birindeki baÅŸarısı tek başına bir bilim adamını ölümsüz yapmaya yeterdi. Yüzyılımıza gelinceye dek her alanda bilime model oluÅŸturan fiziksel dünyanın mekanik açıklamasını büyük ölçüde ona borçluyuz.

Isaac Newton Ä°ngiltere’de sıradan bir çiftçi ailesinin çocuÄŸu olarak dünyaya geldi. Babası doÄŸumundan önce ölmüştü. Prematür doÄŸan, cılız ve saÄŸlıksız bebek yaÅŸama umudu vermiyordu, ama tüm olumsuzluklara karşın büyümekten geri kalmadı. Çocuk daha küçük yaÅŸlarında aÄŸaçtan mekanik modeller yapmaya koyulmuÅŸtu; eline geçirdiÄŸi testere, çekiç ve benzer araçlarla aÄŸaçtan yel deÄŸirmeni, su saati, güneÅŸ saati gibi oyuncaklar yapıyordu. El becerisi dikkat çeken bir incelik sergiliyordu.

Newton’un üstün öğrenme yeteneÄŸi amcasının gözünden kaçmaz. Bir din adamı olan amca aydın bir kiÅŸiydi; çocuÄŸun çiftçiliÄŸe deÄŸil, okumaya yatkın olduÄŸunu fark etmiÅŸti. Amcasının saÄŸladığı destekle Newton yörenin seçkin okulu Grantham’a verilir. Ne ki, çocuÄŸun bu okulda göz alıcı bir baÅŸarı ortaya koyduÄŸu söylenemez.

Bedensel olarak zayıf ve çelimsiz olan Newton, her fırsatta, zorbalık heveslisi kimi okul arkadaÅŸlarınca hırpalanarak horlanır. Newton’un ilerde belirginlik kazanan çekingen, geçimsiz ve kuÅŸkulu kiÅŸiliÄŸinin, geçirdiÄŸi bu acı deneyimin izlerini yansıttığı söylenebilir. Belki de bu yüzden Newton, bilimsel iliÅŸkilerinde bile yaÅŸam boyu kimi tatsız sürtüşmelere düşmekten kurtulamaz.

Okulu bitirdiÄŸinde, ülkenin en seçkin üniversitesine gitmeye hazırdır. Yine amcasının yardımıyla, 1661′de Cambridge Ãœniversitesi’nde öğrenime baÅŸlar. Matematik ve optik ilgilendiÄŸi baÅŸlıca iki konudur. Ãœniversiteyi bitirdiÄŸi yıl (1665), ülkeyi silip süpüren bir salgın hastalık nedeniyle bütün okullar kapanır; Newton baba çiftliÄŸine döner.

DoÄŸanın dinlendirici kucağında geçen iki yıl, yaÅŸamının en verimli iki yılı olur: gravitasyon (yerçekimi) kuramı, kalkülüs ve ışığın bireÅŸimine iliÅŸkin temel buluÅŸlarına burada ulaşır. Einstein, “Bilim adamı umduÄŸu baÅŸarıya otuz yaşından önce ulaÅŸamamışsa, daha sonra bir ÅŸey beklemesin!” demiÅŸti. Newton yirmibeÅŸ yaşına geldiÄŸinde en büyük kuramlarını oluÅŸturmuÅŸtu bile.

Newton Cambridge Ãœniversitesi’ne döndüğünde okutman olarak görevlendirilir; ama çok geçmeden üniversitenin en saygın matematik kürsüsüne, hocası Isaac Barrow’un tavsiyesiyle, profesör olarak atanır. Matematik çalışmalarının yanı sıra optik üzerindeki denemelerini de sürdüren Newton’un kısa sürede bilimsel prestiji yükselir, 1672′de Kraliyet Bilim Akademisine üye seçilir. Kendisine sorulduÄŸunda baÅŸarısını iki nedene baÄŸlıyordu:

(1) devlerin omuzlarından daha uzaklara bakabilmesi,
(2) çözüm arayışında yoğun ve sürekli düşünebilme gücü.

Gerçekten işe koyulduğunda çoğu kez günlerce ne yemek ne uyku aklına gelir, kendisini çalışmasında unuturdu.

Biraz önce belirttiğimiz gibi, Newton başlıca kuramlarının ana çizgilerini genç yaşında oluşturmuştu. Ne var ki, ulaştığı sonuçları açıklamada acele etmek şöyle dursun, onu bu yolda yirmi yıl geciktiren bir çekingenlik içindeydi.

Dostu Edmund Halley’in (Halley kuyruklu yıldızını bulan astronom) teÅŸvik ve ısrarı olmasaydı, bilim dünyasının en büyük yapıtı sayılan DoÄŸa Felsefesinin Matematiksel Ä°lkeleri (1687′de yayımlanan kitap genellikle “Newton’un Principia’sı” diye bilinir) belki de hiç bir zaman yazılmayacaktı. Bu gecikmede bir neden de Robert Hooke adında dönemin tanınmış bilim adamlarından biriyle aralarında süren kavgaydı.

Hooke, evrensel çekim yasasında kendisinin de öncelik payı olduÄŸu savındaydı (Newton’un bir baÅŸka kavgası Alman filozofu Leibniz ileydi. MatematiÄŸin çok önemli bir dalı olan kalkülüs’ü ilk bulan kimdi? Leibniz’i fikir hırsızlığıyla suçlayan Newton, filozofun resmen kınanmasını istiyordu).

Üç ana bölümden oluÅŸan Principia’nın ilk bölümü nesnelerin devinimine ayrılmıştı. Eylemsizlik ilkesi ve serbest düşme yasasıyla temelini Galileo’nun attığı bu konuyu Newton kapsamlı bir kuram çerçevesinde iÅŸlemekteydi. Öyle ki, kökü Aristoteles’e ulaÅŸan iki bin yıllık geleneksel düşünce yerini salt mekanik dünya görüşüne, belli sınırlar içinde geçerliÄŸini bugün de koruyan bir paradigmaya bırakmıştır artık.

Galileo’nun deneysel olarak kanıtladığı eylemsizlik ilkesi nitel bir kavramdı; Newton bu kavramı “kütle” dediÄŸimiz nicel bir kavrama dönüştürür, devinimin birinci yasası olarak belirler.

Pürüzsüz bir düzlemde A ve B gibi kütleleri deÄŸiÅŸik iki nesne, sıkışık bir yayın karşıt uçlarına bastırılıp bırakılsın. Yayın ters yönlerde eÅŸit itme gücüne uÄŸrayan nesnelerden kütlesi daha büyük olan A’nın kayma ivmesi, kütlesi daha küçük olan B’nin kayma ivmesinden daha azdır. Buna göre, m1 ve m2 diye belirlenen kütleler, m1 / m2 = a2 / a1 denkleminde gösterildiÄŸi üzere a1 ve a2 ivmeleriyle tanımlanabilir.

Mekanik kuramın bir başka temel kavramı kuvvettir. Yukardaki deneyde sıkışık yayın iki nesne üzerindeki itme kuvvetinin eşitliğinden söz ettik. m1 a1 = m2 a2 olduğundan kuvvetler de m1 a1 ve m2 a2 ile ölçülebilir. Buna göre, m kütlesi üzerinde F gibi bir kuvvet a ivmesine yol açıyorsa, ivmeyle kuvvet arasındaki ilişki şöyle belirlenebilir: F = ma (kuvvet = kütle x ivme). Bu denklem Newton mekaniğinin ikinci devinim yasasını dile getirmektedir.

Mekaniğin üçüncü yasası çoğumuzun günlük deneyimlerinden bildiği bir ilişkiyi içermektedir: her etkiye karşı eşit güçte bir tepki vardır. Örneğin, parmağımızı masaya bastırdığımızda, masanın da parmağımız üzerinde eşit baskısı olur.

Kütle, kuvvet gibi önemli kavramların nicel olarak oluşturulması fiziğin birtakım geleneksel saplantılardan arınmasını sağlayan büyük bir ilerleme olmuştur.

Aristoteles geleneÄŸinde göksel nesnelerin çembersel devinimleri açıklama gerektirmeyen “doÄŸal” bir olaydı.

Dünyanın diğer gezegenlerle birlikte güneş çevresinde döndüğünü ileri süren Copernicus bile çembersel devinim öğretisine karşı çıkmadığı gibi bu devinimi açıklama arayışı içine de girmemiştir. Galileo ile Newton mekaniğinde ise yalnızca aynı doğrultuda tekdüze devinim doğaldır; devinimin yön ya da hız değiştirmesi ancak bir dış kuvvetin etkisiyle olasıdır. Kepler gezegenlerin güneş çevresindeki devinimlerini güneşten kaynaklanan manyetik türden bir kuvvete bağlamış, yerçekimi kavramına ipucu hazırlamıştı.

Newton’un “gravitasyon” dediÄŸi kuvvet gezegenlerin eliptik yörüngeleriyle yerküredeki serbest düşmeyi açıklayan evrensel bir güçtür. Buna göre, evrende var olan herhangi iki nesne biribirini kütlelerinin çarpımıyla doÄŸru, aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olarak çeker.

Newton’un gençliÄŸinde ulaÅŸtığı ama yayımlamaktan kaçındığı bu sonuç bir hipotez olarak baÅŸkalarınca da tartışılmaktaydı. Nitekim, Kraliyet Bilim Akademisinin üç üyesi (Robert Hooke, Edmund Halley ve Cristopher Wren) eliptik yörüngelerin yerçekimiyle açıklanabileceÄŸi sayındaydılar, ancak bu savı kendi aralarında kanıtlayamamaktaydılar.

1684′de Halley sorunu Newton’a iletir. Yerçekimi hipotezini yıllarca önce oluÅŸturan Newton, bu arada, hipotezin matematiksel yoldan kanıtlanmasını da gerçekleÅŸtirmiÅŸti. Böylesine önemli bir çalışmanın yayımlanmadan kalmasını doÄŸru bulmayan Halley, tüm basım masraflarını yüklenerek Newton’u daha fazla zaman yitirmeden kitabını (Principia’yı) yazmaya ikna eder.

Bilim dünyası hayranlıkla karşıladığı bu ölmez yapıtta, ilk kez, mekaniÄŸin diÄŸer yasalarıyla birlikte yerçekimi kuramının, tüm kanıt ve içeriÄŸiyle, matematiksel olarak iÅŸlendiÄŸini bulur. Kitapta, ayrıca, sıvı deviniminden güneÅŸ ve gezegenlerin kütlelerinin hesaplanmasına, ay’ın devinimindeki düzensizliklerden denizlerdeki gelgit olaylarına deÄŸin pek çok sorunsal konuya açıklık getirilmiÅŸtir.

Bir kuramın gücü, kapsadığı olgu alanının genişliğine bağlıdır. Güçlü bir kuram başlangıçta açıkladığı olgularla sınırlı kalmayan, yeni ya da beklenmeyen gözlem verilerine açılabilen kuramdır. Bilim tarihinde bunun belki de en başarılı örneğini Newton mekaniğinin verdiği söylenebilir.

Ancak geniÅŸ kapsamına karşın bu kuramın bir eksikliÄŸi daha baÅŸtan belli olmuÅŸtu: yerçekimi gücünün uzay boÅŸluÄŸunda biribirinden milyonlarca mil uzaklıktaki iki nesne arasında bile varsanan etkisi nasıl bir düzeneÄŸe baÄŸlı olabilirdi? “Uzaktan etki” diye bilinen, Newton’un kendisini de rahatsız eden bu sorunun, Einstein’ın genel relativite kuramının saÄŸladığı açıklamaya karşın, bugün bile doyurucu bir açıklığa kavuÅŸtuÄŸu kolayca söylenemez.

Principia’nın yazılması yaklaşık iki yıl alır. Polemikten kaçınan Newton, düzeysiz tartışmaları önlemek için Latince kaleme aldığı kitabına yetkin örneÄŸini geometride bulduÄŸumuz aksiyomatik bir biçim verir. Şöyle ki, Newton “öncül” diye aldığı bir kaç temel ilkeden (devinim yasalarıyla yerçekimi kuramından) fizik ve astronominin gözlemsel veya deneysel olarak kanıtlanmış önermelerini (örneÄŸin, Kepler’in üç yasası ile Galileo’nun sarkaç, serbest düşme vb. yasalarını) bir tür “teorem” olarak ispatlama yoluna gider.

Newton eÅŸsiz yapıtıyla bilim dünyasını adeta büyüler; deyim yerindeyse, ona yarı-ilâh gözüyle bakılmaya baÅŸlanır. Öyle ki, dönemin tanınmış bir matematikçisi, “Acaba O’nun da bizler gibi yeme, içme ve uyuma türünden günlük gereksinmeleri var mıdır?” diye sormaktan kendim alamaz.

Newton, kuşkusuz ne bir ilâh, ne de günlük gereksinmeleri yönünden diğer insanlardan farklıydı. Onu bilim tarihinde yücelten üç özelliği vardı:

(1) üstün zekâ ve imge gücü;
(2) yoğun çalışma istenci;
(3) evreni anlama ve açıklama merakı.

Az ya da çok, tüm insanların paylaÅŸtığı bu özellikler, Newton’da kendine özgü yaratıcı bir sentez oluÅŸturmuÅŸtu.

Büyük bilim adamı ölümünden kısa bir süre önce kendinden şöyle söz etmişti:

Dünyaya nasıl göründüğümü bilmiyorum; ama ben kendimi, henüz keşfedilmemiş gerçeklerle dolu bir okyanusun kıyısında oynayan, düzgün bir çakıl taşı ya da güzel bir deniz kabuğu bulduğunda sevinen bir çocuk gibi görüyorum.

Alintidir, yazar ismi goremedigim için direkt teşekkür edemedim, emeği geçenlere teşekkürler..