Albert Einstein, 1900’lerin en önemli fizikçisi ve tüm zamanların en büyük ve ünlü bilim insanlarından biriydi. Einstein, teorik bir fizikçiydi; madde ve enerji teorileri yaratan ve geliştiren bir bilim insanıydı. Einstein’ın bu kadar önemli olması, teorilerinin temel sorunları çözmesi ve yeni fikirler sunmasından kaynaklanıyordu. Şöhretinin neredeyse tamamı, bu fikirlerinin birçoğunun garip ve anlaşılması zor olduğu gerçeğinden geldi. Ama hepsi doğru çıktı.
Einstein’ın en ünlü fikirlerinden bazıları, onun özel görelilik kuramının ve genel görelilik kuramının parçalarını oluşturuyor. Örneğin, özel teori uzay-zaman olarak bilinen bir varlığı tanımlıyor. Bu varlık; zaman boyutunun ve uzay-uzunluk, genişlik ve yüksekliğin üç boyutunun birleşimidir. Dolayısıyla uzay-zaman dört boyutludur. Genel teoride ise, madde ve enerji, uzay-zamanı çarpıtır (şeklini değiştirir); bozulma yerçekimi olarak deneyimlenir.
Einstein ayrıca politik ve sosyal şeylere verdiği destekle de tanındı. Bunlar arasında savaşa genel bir muhalefet olan pasifizm; savaşa ve şiddete karşı çıkma hareketi; ve sosyalizm, üretim araçlarının topluma ait olacağı ve üretimin toplumun ihtiyaçlarına göre planlanacağı bir siyasi sistem yer alıyor.
İçindekiler
Albert Einstein’ın Çocukluk Yılları
Einstein, 14 Mart 1879’da, Almanya’nın güneyindeki Ulm’da Hermann Einstein ve Pauline Koch Einstein’ın oğlu olarak dünyaya geldi. Ertesi yıl, Hermann aileyi Münih’e yaklaşık 110 km uzağa taşıdı. Albert Einstein’ın küçük kız kardeşi Maria sebebiyle Einstein’ın konuşmayı öğrenmekte çok daha yavaş olduğunu öğrendiler. Ancak küçük bir çocukken bile, başarılı olduğu birçok alan vardı. Einstein’ın konsantrasyon güçleri; bu tezi her fırsatta sergiledi.
Einstein, yaklaşık beş yaşındayken manyetik bir pusulanın görünüşte mucizevi davranışını gördüğünü hatırladı. Görünmez kuvvetlerin pusula iğnesine etki etmesi, onun üzerinde derin bir etki bıraktı. Öklid geometrisi üzerine bir kitapçık, Einstein üzerinde yaklaşık on iki yaşındayken benzer bir izlenim bıraktı.
Öklid geometrisi, geometrik şekiller hakkında az sayıda basit, daha açık ifadelere dayanır. Matematikçiler bu ifadeleri, çoğu karmaşık ve açık olmaktan uzak olan diğer ifadeleri çıkarmak (akıl yürütme yoluyla geliştirmek) için kullanırlar. Einstein, açık olmayan geometrik ifadelerin açık ve kesin bir şekilde kanıtlanabilmesinden etkilenmişti.
Eğitim Hayatı ve İlk Aşkı
Albert Einstein, altı yaşındayken keman dersleri almaya başladı. Oldukça başarılı bir kemancı oldu. Hayatı boyunca bu enstrümanı çaldı. Einstein dokuz yaşında Münih’te seçkin bir ortaokul olan Luitpold Gymnasium’a girdi. Bazı derslerinden çok hoşlanıyordu ve bunlarda iyi performans gösterdi. Ancak katı disiplinden hiç hoşlanmadı. Sonuç olarak, on beş yaşında ailesinin istediği üzerine -oraya taşındıkları için- Milano yakınlarındaki İtalya’nın Pavia şehrine gitmek için okulu bıraktı.
Einstein, liseyi 1896’da İsviçre’nin Aarau kentinde bitirdi. Daha sonra İsviçre’nin Zürih kentinde, Avrupa’nın en iyi bilim yüksek öğrenim kurumlarından biri olarak gösterilen bir okula başladı. Okul, Almanca olarak Federal Teknoloji Enstitüsü’nün (Almanca: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich) baş harflerinden İsviçre Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü veya ETH Zürih olarak biliniyor. Einstein, ETH’deyken Mileva Maric ile tanıştı ve ona aşık oldu. Mileva, şimdi Sırbistan’da (Sırbistan’ın kuzeyinde) olan Novi Sad’dan bir fizik öğrencisiydi.
Einstein, başkalarının notlarına güvenerek sık sık derslerden kaçardı. Boş zamanlarını kütüphanede en yeni kitapları ve fizik dergilerini okuyarak geçirdi. Einstein’ın davranışı, ders çalışmasını denetleyen profesör Heinrich F. Weber’i kızdırdı.
Profesörler geleneksel olarak öğrencilerinin üniversite pozisyonlarını almasına yardım etseler de Einstein mezuniyete yaklaştığında Weber onun bir üniversite pozisyonuna alınmasına yardım etmedi. Bunun yerine bir arkadaşı, Bern’deki İsviçre Federal Patent Ofisi’nde memur olarak iş bulmasına yardım etti. Einstein 1901’de İsviçre vatandaşı oldu.
Bu sırada Mileva hamile kalmıştı. Albert ve Mileva’nın kızı, -Lieserl adını verdikleri kızları- Ocak 1902’de Mileva’nın ebeveynlerinin evinde doğdu. Ocak 1903’te Albert ve Mileva evlendi. 1904’te Hans Albert ve 1910’da Eduard olmak üzere iki çocukları daha oldu. Ancak Lieserl, Bern’de onlara hiç katılmadı ve kaderi bir sır olarak kaldı.
Albert Einstein ve Ünlü Teorileri
Albert Einstein, İsviçre’de 1902’den 1909’a kadar patent ofisinde çalıştı. O yıllar Einstein’ın en üretken yıllarıydı. Patent başvurularını gözden geçirme işi ona fizik için çok zaman kazandırıyordu. 1905 yılında doktora derecesini aldı. Zürih Üniversitesi’ne bir tez sunarak fizikte derece yaptı. ETH’de gerekli tüm sınıf çalışmalarını zaten tamamlamıştı.
1905 yılı, Einstein’ın “mucizeler yılı”, Latince “annus mirabilis” olarak biliniyor. O yıl, Alman bilimsel dergisi Annalen der Physik (Annals of Physics) onun bilim tarihindeki en devrimci makalelerinden üçünü yayımladı.
1. Fotoelektrik Etki
1905 yılının Mart ayında yayımlanan ilk makale, fotoelektrik etkiyle ilgiliydi. Bu etki sayesinde -fotoelektrik-, bir ışık demeti metal atomlarının elektron adı verilen atom altı parçacıkları salmasına neden olabilir. Bir fotoelektrik cihazda, bu serbest kalan elektronlar elektrik akımı olarak akar, bu nedenle cihaz, üzerine ışık düştüğünde bir akım üretir.
Einstein, fotoelektrik etkinin, ışığın kuantum denilen enerji “parçaları” halinde gelmesi nedeniyle oluştuğunu açıkladı. Kuantanın tekilliği kuantumdur. Bir ışık kuantumu, artık bir fotondur. Bir atom bir fotonu emebilir. Eğer fotonun yeterli enerjisi varsa bir elektron atomunu terk eder.
Işığın kuanta olarak gelmesi ilkesi, kuantum mekaniği olarak bilinen bir fizik alanının bir parçasıdır.
Kuantum mekaniği, modern fiziğin “temel bloklarından” biridir. Einstein’ın görelilik teorileri diğer ikisidir. Einstein, fotoelektrik etki üzerine makalesi nedeniyle 1921’de Nobel Fizik Ödülü’ne hak kazandı.
2. Brown Hareketi
1905’te Mayıs ayında yayımlanan ikinci makalesinde Einstein, bir sıvı veya gaz içinde asılı duran mikroskobik parçacıkların düzensiz hareketi olan “Brown Hareketi”ni açıkladı. Böyle bir hareket adını, onu ilk kez 1827’de gözlemleyen İskoç botanikçi Robert Brown’dan almıştır. Einstein’ın analizi, atomların var olduğuna dair ilk deneysel kanıtı üreten Brownian hareketi üzerine araştırmaları da teşvik etti.
3. Özel Görelilik Kuramı
Aynı yılın Haziran ayında yayımlanan üçüncü makale, şunu sundu: Görelilik Kuramı. Einstein, “Hareket Eden Cisimlerin Elektrodinamiği Üzerine” başlıklı makalesinde ışık hakkında dikkate değer bir açıklama yaptı. Sabit hareketin ışığın hızını (belirli bir yöndeki hız) etkilemediğini söyledi.
Maddi nesnelerin hızlarıyla ilgili sıradan deneyimlerle tutarlı bir “sağduyu” sonucu olacaktır. Örneğin, bir tren vagonunun içinde ileri atılan bir topun hızı – yerdeki bir gözlemci tarafından ölçüldüğü gibi – arabanın hızına ve arabada ölçülen topun hızına eşit olacaktır. Ama garip bir şekilde, ışık huzmesi söz konusu olduğunda, arkadaşınızın cevabı sizinkiyle aynı çıkıyor: c.
Işığın hızının sabit olması gibi garip gerçeğin daha da garip sonuçları vardır. Mesela, bir saat bir gözlemciye belirli bir hızda çalışıyormuş gibi görünebilirken, başka bir gözlemciye farklı bir hızda çalışıyormuş gibi görünebilir. İki gözlemci aynı çubuğun uzunluğunu doğru ölçebilir ancak farklı sonuçlar elde edebilir. Einstein ayrıca c’nin evrensel bir “hız sınırı” olduğunu söyledi. Hiçbir fiziksel süreç uzayda c’den daha yüksek bir hızla yayılamaz. Hiçbir cisim c hızına ulaşamaz.
4. Kütle ve Enerjinin Değişebilirliği
Eylül 1905’te yayımlanan dördüncü makalede ise Albert Einstein, özel görelilik kuramının bir sonucunu -enerji ve kütlenin birbirinin yerine geçebileceğini- ele aldı. Kütle, bir nesnenin eylemsizliğinin, hareketindeki bir değişikliğe karşı direncinin bir ölçüsüdür. Duran bir nesne, atalet nedeniyle hareketsiz kalma eğilimindedir. Hareket eden bir nesne hızını koruma eğilimindedir. Ayrıca, bir nesnenin ağırlığı, kütlesiyle orantılıdır; yani daha büyük nesneler daha ağırdır.
Einstein ünlü denklemini de yine bu makalede tanıttı. Ayrıca nükleer santrallerde elektrik enerjisine dönüştürülen ısı enerjisini de üretir. Ek olarak, nükleer silahların muazzam yıkıcı gücünden kütleden enerjiye dönüşüm sorumludur.
Akademik Atamalarda Albert Einstein
Albert Einstein 1909’da fizik camiasında oldukça ünlüydü. O yıl, Zürih Üniversitesi’nde teorik fizik doçenti olarak ilk düzenli akademik atamasını kabul etti. 1911’de Avusturya-Macaristan’ın Prag kentindeki Alman Üniversitesi’nde profesör oldu. 1912’de ETH’ye profesör olarak geri döndü.
Einstein, 1914’te Prusya Bilimler Akademisi’ne üye, Berlin Üniversitesi’nde profesör ve o sırada planlama aşamasında bir araştırma merkezi olan Kaiser Wilhelm Fizik Enstitüsü’nün yöneticisi olmak için Berlin’e taşındı. 1933 yılına kadar enstitüye başkanlık yaptı. II. Dünya Savaşı’ndan sonra enstitünün adı Max Planck Fizik Enstitüsü (MPI) olarak değişti.
Einstein’ın İkinci Evliliği
Mileva, Albert ile Mart 1914’te Berlin’e gitti. Ancak Haziran’da Zürih’e geri döndü. Evlilikleri mutsuzdu; 1919’da Albert, Mileva’dan boşandı. Ardından kuzeni Elsa Einstein Lowenthal ile evlendi. Einstein’ın oğulları, eski eşi Mileva ile Zürih’te kaldı. Albert, Elsa’nın kızları Ilse ve Margot’u evlat edindi.
Genel Görelilik Kuramı
1916’da “Annalen der Physik” dergisi, Einstein’ın genel görelilik teorisi hakkındaki makalesini yayımladı. Bu makale kısa sürede Einstein’ı dünyaca ünlü yaptı. Gökbilimcilerin, güneşin yerçekimini büken ışık ışınlarını gözlemleyerek teoriyi doğrulayabileceklerini öne sürdü.
1919’daki bir güneş tutulması sırasında İngiliz gökbilimci Arthur S. Eddington, güneşin yerçekimi alanı tarafından yıldız ışığının büküldüğünü tespit etti. Onun gözlemi Einstein’ın teorisini desteklemiş oldu.
Einstein, teorisinde, yerçekiminin zamanı etkilediğini de gösterdi – güçlü bir yerçekimi alanının varlığı, saatlerin normalden daha yavaş çalışmasına neden olur. Ayrıca genel teorideki denklemler kara deliklerin tanımlarının temelini oluşturmaktadır. Bir kara delik, yerçekimi kuvveti, hiçbir şeyin ondan kaçamayacağı şekilde olan bir uzay bölgesidir. Bir kara delik görünmezdir çünkü ışığı bile hapseder.
Einstein’a PTA Buons Saldırıları
Einstein’ın dünya çapındaki şöhretinin bir bedeli vardı. Einstein Yahudi kökenliydi ve o yıllarda anti-Semitizm (Yahudilere karşı önyargı) Almanya’da tırmanışa geçmişti. Fizikçi olması ve teorileri, Yahudi aleyhtarı sözlü saldırıların hedefi haline geldi. Yahudi olan Alman Dışişleri Bakanı Walther Rathenau’nun 1922’de öldürülmesinin ardından Einstein, geçici olarak Almanya’dan göç etmek zorunda kaldı. Einstein, bu sürede Filistin’i ve bir dizi başka Asya ülkesini, İspanya’yı ve Güney Amerika’yı ziyaret etti.
Ölüm tehditleri, Einstein’ın ününü, çok sevdiği davaları desteklemek için kullanmasını engellemedi. 1921’de Amerika Birleşik Devletleri’ne ilk seyahatini yaptı. Gezinin asıl amacı fizik üzerine ders vermek değil, Kudüs İbrani Üniversitesi için para toplamaktı. Temmuz 1923’te, 1921’de kendisine verilen Nobel Fizik Ödülü’nü kabul etmek için İsveç’e gitti.
Daha Fazla Bilimsel Çalışma
Genel Görelilik Kuramı olan Einstein, tüm elektriği içerecek bir birleşik alan kuramı üzerinde çalıştı. Manyetik ve yerçekimi olayları hakkında bir çalışma oldu. Böyle bir şey, yerçekimi ve diğer fenomenler için ayrı açıklamalar yerine, fiziksel evren teorisinin tek bir tanımını sağlayacaktı.
Einstein, hayatının geri kalanında teori üzerinde çalıştı ama asla bitirmedi; bugüne kadar hiç kimse tamamen başarılı bir birleşik alan teorisi geliştirmedi. 1920’lerin ortalarında Einstein, mekaniğin gelişimine önemli bir katkı sağladı. Ancak 1920’lerin sonunda teoriden şüphe duymaya başlamıştı.
Einstein’ın şüphesinin bir nedeni, kuantum mekaniğinin kuantum bölümlerinin determinist görünmemesiydi. (Determinizm, nedenler ve sonuçlar içeren katı yasaların tüm olayları yönettiğini belirtir.) Kuantum mekaniğinde belirgin olmayan bir determinizm örneği olarak, bir fotonu soğuran ve böylece daha enerjik hale gelen bir atomu düşünün. Daha sonraki bir anda, atom bir foton yayarak enerji seviyesini düşürür. Ancak bir fizikçi, salınma anını tahmin etmek için kuantum mekaniğini kullanamaz.
1926’da Einstein, Alman fizikçi Max Born’a kuantum mekaniği hakkındaki şüphelerini dile getiren ünlü bir mektup yazdı. Einstein mektupta şöyle diyordu: “Teori çok şey üretir, ancak bizi O’nun -Tanrı’yı kastediyor- sırrına pek yaklaştırmaz. Her halükarda O’nun zar atmadığına ikna oldum.”
1936’da Einstein ve Alman fizikçiler Boris Podolsky ve Nathan Rosen, kuantum mekaniğinin tam bir teori olmadığını savunan “EPR gazetesi” olarak bilinen bir makale yayımladılar. EPR makalesi ve Danimarkalı fizikçi Neils Bohr’un yanıtı, bugüne kadar devam eden bilimsel bir tartışmanın temeli oldu.
Albert Einstein Amerika Birleşik Devletleri’nde
1930 yılının Aralık ayında Einstein Amerika Birleşik Devletleri’ne gitti. Onun gezisi, California Teknoloji Enstitüsü’nde ders vermek için yıllık ziyaretler olması gerekenlerin ilkiydi. Ancak Ocak 1933’te Einstein’ın üçüncü gezisi sırasında Nazi Partisi Almanya’da iktidarı ele geçirdi.
Nazilerin resmi bir anti-Semitizm politikası vardı ve bu nedenle Einstein bir daha Almanya’ya ayak basmadı. 1933’te Mart ayında Avrupa’ya döndü ve o ülkenin kraliyet ailesinin koruması altında Belçika’da kaldı. Daha sonra İngiltere’ye gitti.
Eylül 1933’te Einstein, ileri araştırma ve çalışma yapan bağımsız bir bilim insanları ve bilim topluluğu olan İleri Araştırma Enstitüsü’nde çalışmak üzere Amerika Birleşik Devletleri’ne gitti. Enstitü yakın zamanda Princeton, New Jersey’de kuruldu. Şimdi ise Tarihsel Çalışmalar, Matematik, Doğa Bilimleri ve Sosyal Bilimler okullarından oluşuyor.
Başkan Roosevelt’e Mektup
Einstein en önemli eylemlerinden birini 1939 yılının yazında, II. Dünya Savaşı’nın patlak vermesinden kısa bir süre önce gerçekleştirdi. Macar mülteci fizikçi Leo Szilard’ın ısrarı ve yardımıyla Einstein, Başkan Franklin D. Roosevelt’e bir mektup yazdı. Mektupta, Alman bilim insanlarının bir atom bombası üzerinde çalışıyor olabileceğini yazdı. Bu mektup Amerika’yı harekete geçirdi ve 1945’te ilk atom bombasını üreten Manhattan Projesi’nin kurulmasına yol açtı.
II. Dünya Savaşı’ndan sonra Einstein, atom enerjisi üzerindeki uluslararası kontroller için yorulmadan ısrarla çalıştı. Geniş bir arkadaş çevresi vardı ve hala bir dünya figürüydü. 1952’de kendisine İsrail’in başkanlığı teklif edildi ama o bunu reddetti.
Son Günler ve Einstein’ın Vedası
1950’lerin başlarında, Einstein’ın yakın ailesi küçülmüştü. Oğlu Eduard, yıllardır şizofreni hastası olarak Zürih’te bir akıl hastanesine yaşıyorru. Einstein’ın birinci ve ikinci eşleri, üvey kızı Ilse ve özellikle yakın olduğu kız kardeşi Maja ölmüştü. Einstein’ın oğlu Hans Albert, Berkeley’deki California Üniversitesi’nde inşaat mühendisliği profesörü olmuştu.
Einstein son mektubunu ölümünden bir hafta önce imzaladı. İngiliz filozof ve matematikçi Bertrand Russell’a yazdığı mektupta, tüm ulusları pes etmeye çağıran bir belgeye kendi adını dahil etmeyi kabul etti. Einstein, 18 Nisan 1955’te geçirdiği iç kanama nedeniyle Princeton Hastanesi’nde hayatını kaybetti.
Kaynakça
Pirotta, Saviour. Albert Einstein. Raintree Steck Vaughn, 2002.
Severance, John B. Einstein: Visionary Scientist. Houghton, 1999.
Strathern, Paul. Einstein and Relativity. 1997. Reprint. Doubleday, 1999.
Advantage, Soutwestern. Topic Source. Nashville, Tennessee, 2008.
