Kurgu eserlerde “Çılgın bilim adamı” tiplemesinin değişmez modeli olan Albert Einstein, günümüzde de pek çok popüler kültür ürünü için ilham kaynağı ve konu olmuş, bir dehadır. Yediden yetmiş yediye herkesin Einstein’ın yüz ifadesi ve saç modellemesine aşina olduğu bilinse de, seçkin yaşam öyküsü hakkında bilgi sahibi olmayanların sayısı da az değildir.
Yaptığı çok değerli çalışmalar ile Dünyanın en ünlü bilim adamları arasında yerini alan Albert Einstein’ın yaşam hikayesine kısaca bir göz atalım;
Doğum ve Kişisel Yaşam
14 Mart 1879’da Federal Almanya Ulm kentinde doğan Einstein, uzay ve zaman kavramlarında devrim yaratan Görelilik Teorisi ile tanınmaktadır. Geçen yüzyılın en tanınmış bilim adamlarından biridir. Almanya’nın Münih, Aarau gibi farklı yerlerinde okuduktan sonra, İsviçre Zürih’teki İsviçre Ulusal Politeknik Enstitüsü’nde matematik ve fizik okumaya başlamıştır. Sık sık dersleri kaçırdığı için arkadaşlarının notlarını inceleyerek tüm sınavları geçmiştir ve 1900 yılında yakın arkadaşı Marcel Grossman’ın notlarını inceleyerek mezun olmuştur. Mezun olduktan sonra, 1902 yılında Bern’deki İsviçre Patent Ofisinde üçüncü sınıf (katip) patent denetçisi olarak çalışmaya başlamıştır. Almanya’daki okul ve enstitülerdeki katı disiplini hiçbir zaman sevmemiş ve İsviçre’ye taşınmasının başlıca nedeni bu olmuştur.
Einstein’in doğanın işleyişi hakkında her zaman derin bir merakı olmuş, her zaman çeşitli fenomenlerin altında yatan nedenleri öğrenmekle ilgilenmiştir. Bir keresinde, 5 yaşındayken babası ona bir cep pusulası göstermiş, bundan çok etkilenmiş ve çalışması hakkında bilgi edinmek için yoğun ilgi göstermiştir. 1903 yılında, İsviçre Ulusal Politeknik Enstitüsü’nde Avusturya’lı bir Sırp kızı olan sınıf arkadaşı Mileva Mariç ile evlenmiştir. Bir patent denetçisi olmasından dolayı boş zamanı çok olmuş ve bilimsel araştırmalarla daha fazla uğraşma fırsatı olmuştur. Bu araştırmalarını ilk olarak 1905 yılında uzay, zaman, kütle, hareket ve yer çekimi üzerine yayınladığı üç kısa makaleye yer vermiştir.
Evlilik hayatı onun için çok tatmin edici olmamış, Mileva tarafından iki oğlu ve bir kızı olmasına rağmen sonunda boşanmıştır. İkinci evliliğini kuzeni Elsa yapmıştır. Sınırlı sayıda arkadaşıyla sessiz, kişisel bir hayat sürmesine rağmen, insan işlerine ve sosyal sorunlara hayati bir ilgisi olmuştur. Klasik müzik hayranı ve dinleyicisi olan Einstesin, her zaman fizik çalışmalarını keman çalarak yapmıştır. Einstein doğallığı, sadeliği, dürüstlüğü ve nezaket ile bütün dünyaya ilham vermiş ve zamanla gerçekten bir dünya vatandaşı olmuş bir şahsiyettir.
Bilimsel Katkılar
1905 yılındaki seminal çalışmalarından başlayarak, Fiziğe katkılarının büyüklüğü o kadar geniş ve merkezidir ki, modern fizik (1905 sonrası) Einstein Fizik olarak bilinmektedir.
1905 Makaleleri
1905 yılı bilim tarihinde gerçekten çığır açmıştır, çünkü bu yılda Einstein, Zürih Üniversitesi’nden doktora derecesini Zürih Üniversitesi’nden bir doktora tezini aldıktan hemen sonra üç kısa klasik ama teknik makale ile yayınlamıştır ve bu yeni Moleküler Boyutların Belirlenmesidir. Bu makaleler fizik dünyasında o kadar devrim yaratmıştır ki, her biri yeni bir fizik dalının temelini oluşturmuştur. İlk makale, Max Planck’ın ışığın daha sonra foton olarak adlandırılan küçük parçacıkların dolu olarak düşünülebileceğini öne süren fikrine dayanarak açıkladığı fotoelektrik etki üzerine olmuştur. Işığın doğasıyla ilgili bu devrimci kavram, elektromanyetik dalgaların ikiliklenmesine yol açmıştır. Fotoelektrik etkinin bu açıklaması, Millikan’ın Einstein tarafından türetilen denklemi deneysel olarak doğruladığı uzun bir aradan sonra kabul edilmiştir. Ayrıca Einstein, 1921 yılında Nobel Ödülü’nü almıştır.
İkinci tarihi makalesi ise, halk arasında Özel Görelilik Teorisi olarak bilinen durumu içeren, Hareketli Bedenlerin Elektrodinamiği başlıklıdır. Bu yazıda, uzay-zaman ölçümlerinin gözlemci ile gözlemlenen arasındaki göreceli hareketten nasıl etkilendiğini güzel bir şekilde açıklamaktadır. Bir bakıma, Galileo, Newton ve diğerleri tarafından doğa bilimini tanımlanmanın temeli olan en iyi fikirlerin devamı olarak görülmektedir. Bu teorinin kalbi, uzay ve zamanın tüm ölçümlerinin gerçekleştirilmesinin, iki farklı olayın eşzamanlı olarak gerçekleşip gerçekleşmediğine dair kararlara bağlı olmasıdır. Mutlak eşzamanlılık kavramlarını ve Galilean dönüşüm yasalarına dayanan mutlak uzay zamanı kavramlarını dışlamış ve Galil dönüşümlerinin yerini uzay-zaman için Lorentz dönüşüm denklemleri ile değiştirdiği Özel Görelilik Teorisi’ni (STR) önermiştir. STR atalet sistemleriyle, yani muntazam bir nispi hız ile hareket eden sistemler ile ilgilidir ve tüm teori aşağıdaki iki postüla’nın bakış açısına dayanmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
- Görelilik İlkesi: Doğanın fiziksel yasaları tüm atalet referans sistemlerinde aynıdır, yani formlarını tüm gözlemcilere göre formlarını eşit göreceli hareket halinde korumalıdırlar.
- Işık hızının sabitliği ilkesi: Vakumdaki ışığın hızı sayısal bir sabittir, yani ışığın hızı bir gözlemcinin hızından ve ışık kaynağının hızından bağımsızdır.
STR gibi uzunluk daralması, zaman genişlemesi ve ikiz paradoks tarafından öngörülen fenomen, dramatik özelliklerinden bazılarıdır. Aynı zamanda iki önemli sonuca yol açmaktadır: birincisi, bir miktar süratle hareket eden bir cismin kütlesindeki değişmeyi ve ikincisi kütle-enerji eşdeğerini yani madde enerjiye dönüşebilirliği ve tersine değişebilirliği üzerinedir. Ayrıca, Maxwell’in birleşik elektrik ve manyetizma teorisinin STR ile tutarlı olduğunu, ancak Newton mekaniği ile tutarsız olduğunu göstermiştir.
STR, kuantum mekaniği ile tutarlıdır ve Dirac, geçen yüzyılın en başarılı iki muhteşem teorisinin (QM ve Görelilik Teorisi) birleşik bir formatını (Relativistik Kuantum Teorisi) önermiş ve bu da Antimadde kavramına yol açmıştır. Elbette, Newton mekaniği, göreceli hızların ışık hızından ve kütlelerin oldukça büyük olduğu mikroskobik gözlem seviyelerinde bu genelleştirilmiş birleştirilmiş formatın bir yaklaştırmasıdır. Bu nedenle STR, Newton-Galilean göreliliğinin ötesine geçmektedir, sadece mekanik yasalarını değil:, elektrodinamik yasaları da dahil tüm Doğa yasalarını içermektedir
Görelilik teorisi modern fiziğin gelişiminde önemli bir rol oynamıştır. 1905’in üçüncü makalesi Brownian hareketine, yani üçüncü ortamda asılı küçük parçacıkların düzensiz, zikzak hareketin üzerinedir. Örneğin sudaki polen taneleri veya kapalı bir odada havadaki küçük toz parçacıklarına dayanmaktadır. Mikroskobik partiküllerin rastgele hareket eden sıvı molekülleri tarafından bombardımanının Brown hareketi ile sonuçlandığını göstermiştir. Bu tahminler daha sonra deneysel olarak doğrulanmış ve eş zamanlı olarak maddenin moleküler teorisini doğrulamışlardır. 1902’den 1909 yılına kadar İsviçre Patent Ofisinde çalıştığından dolayı, bilimsel bir enstitü veya üniversitede herhangi bir akademik pozisyona gelmeden önce, tarihi bilimsel çalışmalar yapmıştır.
Einstein’ın Genel Görelilik Teorisi
1912 yılı civarında, yerçekiminin etkilerini dört boyutlu uzayda ve zamandaki hesaplamaları büyük ölçüde kolaylaştıran, Tensor Calculus cinsinden ifade ederek yakın arkadaşı Marcel Grossman’ın yardımıyla yer çekimi üzerine çalışmaya başlamıştır. 1915 yılında görelilik yasaları (STR’e dayalı) ve yerçekimi arasındaki görünür çatışmayı açıklamak için yeni bir teori açıklamıştır. Çatışmayı çözmek için, düz uzay-zaman (STR) kavramının GTR’ye karşılık gelen kavisli uzay-zaman kavramına bir uzantısı olan Genel Görelilik Teorisini (GTR) yayınlamıştır. STR’in bu uzantısı, madde ve ışık üzerindeki yer çekiminden kaynaklanan tüm etkileri hesaba katmaktadır ve ışık ışınlarının bile güçlü bir yer çekimi alanında büküleceği sonucuna varmıştır. Ayrıca, kavisli uzay-zaman temelinde, yer çekimi tarafından üretilen kuvvetin ivme tarafından üretilen kuvvete eşdeğer olduğu ilkesine göre, yer çekimine tamamen yeni bir yaklaşım önermiştir. Bu nedenle teorik olarak zor ivme ve yerçekimi kuvveti nedeniyle kuvvet arasında ayrım yapmaktır. Daha genel bir şekilde, ataletsel ve yer çekimi kütlelerinin eşitliği, 1962 yılında Dicke tarafından çok yüksek bir doğrulukla doğrulanan denklik ilkesini ortaya koymaktadır.
Ayrıca, yer çekiminin uzay-zaman yapısı ile ilişkisi, doğa yasalarının tüm koordinat sistemlerinde orijinal formlarını koruduğu genel kovaryans ilkesine sebep olmuştur. GTR’den deneysel olarak başarıyla doğrulanan bir dizi tahmin gelmiştir. Tamamen yeni bir evren kavramı sağlamıştır; uzay-zamanın eğrilmesinden sorumlu çeşitli cisimlerin yer çekimi alanı, güçlü yerçekimi alanında ışık demetinin bükülmesi ve evrenin genişlemesi fikridir. Çok yakında, ünlü İngiliz fizikçi Arthur Eddington, Einstein’ın 29 Mayıs 1919 yılındaki toplam güneş tutulması vesilesiyle güneşin kenarındaki ışık demetinin sapmasına ilişkin tahminlerini doğrulamıştır.
Bu gözlemler, Einstein tarafından yıldızların görünen pozisyonunda tahmin edilenle aynı miktarda kayma olduğunu göstermiştir. GTR tahmininin bir başka önemli onayı, Merkür gezegeninin Newton mekaniği ile açıklanamayan perihelionunun önlenmesini içermektedir. Ayrıca, zaman gecikmesi etkisi ve diğer deneylerin sayısı bu tiroyu son yıllarda doğrulamaya hizmet etmiştir. Dahası, 1933 yılında Hubble ve Humanson tarafından gökadaların resesyonu doğasının keşfiyle birlikte “Evren teorilerinin, evrenle ilgili en anlaşılmaz olanın anlaşılabilir olmasıdır” sözlerini doğru bir şekilde şekillendirmiştir.
Einstein’ın Birleşik Teori Arama
Hayatının sonraki yıllarında, tek bir etkileşim açısından birleşik bir elektromanyetik ve yerçekimi etkileşimi biçimi denemiştir. Yaşamının son 25 yılını, etkileşen parçacıklar arasındaki uzay-zaman geometrisinin değiştirilmesi açısından bu etkileşimleri anlamak için harcamıştır. Bu etkileşimleri kısmen birleştirmeyi başarmış ve bazen “Yaşlı bir adam olarak toplumdan uzak kaldığımdan dolayı kendimi oldukça umutsuz bilimsel sorunlara kilitledim” sözünü söylemiştir. Daha sonra, elektromanyetik ve zayıf etkileşimi birleştirmedeki son başarı ve tüm temel güçlerin, büyük bir şekilde birleşmesine yönelik çabası ile, lider adımlarını attığı yolun temel doğruluğunu doğrulamaktadır.
Ayrıca, ilk olarak 1917 yılında günümüz lazerlerinin dayandığı uyarılmış emisyon fikri teorik olarak onun tarafından ortaya atılmıştır. SN Bose ile yaptığı işbirliğine, Bose-Einstein İstatistikleri olarak bilinen Bozonlar istatistiklerine katkısı, Einstein’ın Planck’ın kuantum hipotezine dayanan katıların özgül ısısı Teorisi, onun kuantum mekaniği ve kuantum istatistikleri alanında yaptığı diğer çeşitli araştırmaları da hatırlamaya değer çalışmalardır.
Kuantum Mekaniğine (QM) Bakış
QM, atomun mikroskobik dünyasının çeşitli çözülmemiş problemlerinin derhal ve dikkat çekici bir açıklamasını sunsa da, istatistiksel yorumuna her zaman şüpheyle bakmıştır. QM’nin gerçek şeylerin eksik bir temsili olduğuna inanmıştır. 1927 ve 1930 yılında Bohr ile beşinci ve altıncı Solway Kongresi zamanında yaptığı tartışma bile Kopenhag yorumunu kabul etmesini sağlayamamıştır. Ona göre, parçacıkların hareketleri gerçekte belirsiz oldukları için değil, bir parçacığın gerçek hareketini belirleyen yerel gizli değişkenler olarak adlandırdığı bazı eksik parametreler nedeniyle belirsiz olduğu içindir. 1935 yılında felsefi itirazını ve gizli değişkenler fikrini test edilebilir bir öneriye dönüştüren EPR paradoksu adlı çok ünlü düşünce deneyini önermiştir. QM’nin istatistiksel yorumunu asla desteklememiş ve ölümüne kadar her zaman klasik determinizm tarafında durmuştur. Bu konudaki görüşü en iyi, kuantum mekanik olasılıktan ziyade kararlı belirleyici görüşünü doğrulayan ünlü “Tanrı zar atmaz” sözüyle anlaşılabilmektedir.
Einstein’ın Öğretim Yılları, Ödüller ve Diğer Etkinlikler
1909 yılında Zürih Üniversitesinde teorik fizik doçenti olarak atanmış ve bu onun ilk akademik görevi olmuştur. Ayrıca 1911 ve 1912 yılında Prag’daki Alman Üniversitesinde profesör ve Zürih’te Federal Teknoloji Enstitüsü’nde çalışmıştır. 1913 yılında Belin’deki Prusya Bilimler Akademisi’ne seçilmiş ve daha sonra 1914 yılında Berlin Üniversitesi’ne katılmış ve bir kez daha Alman vatandaşlığına geçmiştir. 1909-1914 döneminde dünya çapında çeşitli üniversitelere katılmak için çok sayıda davet almıştır. Ayrıca 1914 yılında Kaiser Wilhelm Fiziksel Enstitüsü’ne müdür olarak başkanlık etmiştir.
1921 yılında fotoelektrik etkinin kuantum mekanik açıklaması için Nobel Fizik Ödülü’nü almıştır. 1921 yılında Londra Kraliyet Derneği Üyesi seçildikten sonra, 1925 yılında Copley Kraliyet Derneği Madalyası ve 1926 yılında Kraliyet Astronomi Derneği’nin altın madalyası almıştır. 1930 yılında ABD’ye yaptığı ziyarette kalıcı bir pozisyon teklif edilmiştir ve bu Princeton Akademik Araştırma Enstitüsündeki görevine başlamıştır. 1933 yılı boyunca Avrupa’daki üniversiteleri ve enstitüleri ziyaret etmiş ve ardından çeşitli akademik görevler vermiştir. 1933 yılında Adolph Hitler iktidara geldiğinde ve Einstein’ın bir Yahudi olduğu, Almanya’ya dönmediği ancak Princeton’daki teklifi kabul ettiği için bunlar Avrupa’da geçirdiği kötü yılları olmuştur. 1935 yılında ABD tarafından daimi ikamet izni almıştır. Hayatında meydana gelen en önemli olaylardan biri, 1952 yılında İsrail, ilk başkanlarının ölümünden sonra İsrail hükumeti tarafından Cumhurbaşkanı görevinin teklif edilmesi olmuştur fakat bunu reddetmiştir.
Einstein’ın Toplum ve İnsan İşlerine Bakışı
Toplumun çeşitli sorunlarına her zaman dikkat etmiş ve çok çeşitli konularda görüşleriyle kamuoyunun dikkatini çekmiştir.
Eınstein Din ve Bilim Hakkındaki Düşünceleri
Einstein derinden dindar olan bir çevrede yetişmesine rağmen herhangi bir Ortodoks örgütlü dine bağlı değildi. Her ne kadar katı anlamda dindar olmasa da, inanmayan biri de değildi. Tanrı hakkında kendi sözleriyle yaptığı görüş, Tanrı incedir, ama kötü niyetli değildir olmuştur. Onun inancına göre, bilimsel yöntemler herhangi bir sistemin gerçeklerinin birbiriyle nasıl ilişkili ve nasıl koşullandırıldığını göstermektedir. Bilimsel yöntemlerin bir sonucu olarak akılcı bakış açısıyla toplum hakkındaki ortak kaygısı, bilimin din ve ruhu hakkında yaptığı açıklamada, “Dinsiz bilim topal, bilimsiz din kördür” şeklindedir.
Einstein Sosyal Sorunların Çözümü Olarak Neden Sosyalizmi İşaret Etti?
Ona göre sosyalizm, sosyal yapı, süreçler ve toplumdaki değişikliklerin sistematik bir çalışmasını içeren bir sosyal bilimdir. Herhangi bir toplumun organizasyonunu etkileyen insani sorunları çözmenin en iyi yoludur. Toplumun bilinen, bilinmeyen kişilerin ve farklı sektörlerin kolektif emeği yoluyla bir insan gıdası, giyimi, dili, evi, iş araçları ve diğer çeşitli şeyleri sağlayan toplumdur; dolayısıyla bir bireyin topluma bağımlılığı her zaman vardır. Dolayısıyla bireycilik kavramı toplumsal problemleri çözmenin yolunu sunamaz ve sadece sosyalizm daha iyi bir sosyo-etik sonuca yöneliktir. Ona göre, kapitalizm ve bireysellik, modern toplumda sözde modernizasyonun sonuçları olarak ortaya çıkmaktadır, toplumdaki kötülüklerin gerçek kaynağıdır. Einstein; bireylerin haklarını bir toplumdaki bürokrasinin iktidarının merkezileşmesinden ve ezici gücünden korumak için, sosyalizm tarafından yönetilen bir sistemi güçlü bir şekilde savunmuştur.
Einstein’ın Eğitimin Yapısı Üzerine Görüşleri
Einstein eğitimi şu şekilde tanımlamıştır: “Eğitim, kişinin okullarda ve kolejlerde öğrendiği her şeyi unuttuğunda geride kalandır”. Her zaman öğrencilere otoriter disiplini ve anlamlı insani ilişkileri olmayan bir eğitimi empoze etmeye karşı olmuştur. Öğrencilerin öz güvenini artırabilecek okullarda öz disiplinden yana olmuştur. Ona göre, eğitimin en iyi şekilde uygulanması ancak şu şekilde olmaktadır. “Dünya barışını teşvik etmek için emperyalist güç ve askeri başarı ideallerinin tarihi değil, uygarlıktaki ilerlemeyi yorumlamanın bir yolu olarak bilim tarihini öğrencilere öğretmek şeklinde.
Atom Savaşı ve Dünya Barışı
Einstein yakın gelecekte atom silahlarıyla savaşılacak, olası bir savaş sebebiyle tehlikeye girecek medeniyetler konusunda çok endişelenmiştir. Dünyayı güçlü ülkelerin tekelinden kurtarmak ve geçmişte savaşa yol açan tüm çatışmaları çözmek için, aktif küçük uluslara sahip bir dünya hükümetini çok güçlü bir şekilde savunmuştur. Silahsızlanma konusunda çok aktif olmuş, 1945 yılındaki ikinci dünya savaşı sırasında atom bombasının kullanılmasıyla(6 Ağustos’ta ABD’nin Japonya’daki Nagasaki ve Hiroşima’da ikiz şehirlere atom bombaları attığı) çok şok olmuştur. Bertrand Russell’a son mektubunda, ölümünden sadece bir hafta önce, adını tüm dünya uluslarını uluslararası barış için her türlü yıkıcı nükleer ve kimyasal silahtan vazgeçmeye çağıran bir manifestoya koymayı kabul etmiştir. Geçen yüzyılın tamamlanmasından sonra yapılan dünya çapındaki bir araştırmada, Time dergisi tarafından ‘Yüzyılın Adamı’ ilan edilmiştir.
Son Yılları ve Vefatı
Einstein; 1936 yılında ikinci karısı Elsa’nın ölümünden sonra, yalnız kalmış kendini fizik yasalarını birleştirmeye adamıştır. Fakat yalnız olmasından kaynaklanan bakım eksikliği nedeniyle birçok kez hastalanmıştır. 1955 yılında tekrar hastalanmış ve 18 Nisan 1955 yılı sabah saat 1.25’te Princeton’daki bir hastanede vefat etmiştir. Cesedi, gizli bir yerde herhangi bir dini ayin ve prosedür yapılmadan yakılmış ve külleri, vasiyetine göre açıklanmayan bir yere dağıtılmıştır.
nobelprize.org
biography.com
