2020 Nobel Fizik Ödülleri - "Devlerin Omuzlarında Yükselmek"

Eğitim

2020 Nobel Fizik Ödülleri – “Devlerin Omuzlarında Yükselmek”

6 Ekim 2020.

İsveç Kraliyet Akademisinde Goran Hansson bu yılın Nobel fizik ödülünü kazananlarını açıklıyor.

Buraya nereden geldik peki biliyor musunuz?

Dikkatli bakarsak, biraz yakınlaştırırsak bu ödülün arkasında bazı büyük dâhilerin silüetlerini görebiliriz.

Isaac Newton’ın 1676’da Robert Hooke’a yazdığı mektupta söylediği gibi:

“Eğer daha uzağı görebiliyorsam bu, benden önceki devlerin omuzlarında durduğum içindir.”

Biz de bu ödülün detayına girmeden önce zamanı biraz geriye saralım o halde.

Albert Einstein.

Yüzyılın dâhilerinden. Belki de en büyüğü.

Uzun zamandır kendisinden bahsetme fırsatımız olmamıştı ama o ölümünden 65 yıl sonra bile kendini hatırlatmanın bir yolunu buluyor.

Genel görelilik teorisi ile sadece uzay, zaman, kütleçekim ve madde arasındaki ilişkiyi anlatmakla kalmamış daha sonra “kara delik” adını alacak olan, sadece uzay-zamanı değil insanın aklını ve algı sınırlarını da sonsuza kadar büken bir olasılığın kapılarını da açmıştı.

Fakat bu olgu o kadar sıradışıydı ki 1939 yılında yayımladığı bir makalede Einstein’ın kendisi bile büyük şüphe içinde olduğunu ve bu “kara deliklerin” gerçek hayatta, evrende bulunmasının olası olmadığını düşündüğünü söylemişti.

Ancak bir başka isim Einstein’ın alan denklemlerinden yola çıkarak aslında kara deliğin kaşifi denebilecek biri. Karl Schwarzschild. Hem de 1. Dünya savaşında cephedeyken uzay-zamanın son derece idealize, kusursuz derecede küresel bir yıldızın etrafında nasıl büküldüğünü hesaplamanın yolunu buldu. Denklemlerini Einstein’a yolladı ve o da Ocak 1916’da bu denklemleri Berlin’deki bir konferansta sundu. Ertesi yıl Schwarzchild maalesef Rus cephesinde kaptığı bir hastalık nedeniyle hayatını kaybedecekti. Kara delikler ile ilgili en önemli bulgusu da Schwarzschild yarıçapı olarak bilinen bir değeri geliştirmiş olmasıdır. Buna göre güneş boyutunda bir yıldızın kara delik olabilmesi için yarıçapının 3 km civarında, aynı şekilde dünya için bu değerin 1 cm olacağını teorileştirmişti.

Yani 6 Ekim 2020’de yapılan ödül duyurusunda gölgesini gördüğümüz başka bir isim de Schwarzschild’di.

Ancak o dönemler için “tekillik” fikrinin ilk tohumları oldukça radikal görüşlerdi. Matematikte tekillik dediğimizde ilginç sayısal çözümlerden bahsederken astrofizik açısından tekilliğin o zamanlarda saçmalıktan öte bir şey olmadığı düşünülüyordu.

Bu delikleri üretebilecek bir mekanizmanın olması imkansızdı.

Daha sonra Hintli astrofizikçi Subrahmanyan Chandrasekhar konuya biraz daha açıklık getirmiş ve büyük bir yıldızın yakıtını tüketmesi durumunda birkaç aşamadan oluşan bir süreç sonunda tüm kütlenin bir noktaya, yıldızın kendi üzerine çökmesinin kaçınılmaz olduğunu söylemiş açıklamış ve Chandrasekhar limiti adı verilen bu teori ile tekillik adı verilen olgunun, genel anlamda kara delikleri açıklamıştı.

Yine de buna rağmen kara deliklerin yine de olsa bile çok çok nadir olduğu düşünülecekti. Tak 1960’lara kadar. Günün kahramanı Roger Penrose’un sahneye çıktığı dönem.

Yanında da Stephen Hawking gibi bir devle.

Bu ikili uzun atışmaların ve araştırmaların sonrasında tekilliğin aslında kozmik ekosistemin çok doğal bir parçası olduğunu ve büyük yıldızların doğal evriminin bir sonucu olduğunu kağıt üzerinde kanıtlamışlardı.

İşte dün Roger Penrose’a yıllar sonra, 89 yaşında Nobel Ödülü kazandıran da buydu. Matematik modellerle Albert Einstein’ın en ünlü teorisi olan genel görelilik teorisinin doğrudan bir sonucu olarak kara deliklerin olduğunu kanıtlaması.

Einstein bile inanmamıştı buna ancak tam da kendi teorisi aslında bunu açıklıyordu. Kütleçekim uzay-zamanın bükülmesinin bir sonucuydu. Ve kara delik gibi müthiş kütleli cisimler de bu uzay-zamanı o kadar büküyordu ki çevresinde bulunan tüm cisimler bu dev deliklere düşüyordu. Ve yine aynı teoriye göre bu kara deliklerin “olay ufku” dediğimiz bir sınırı vardı ve bu sınırı aşan hiçbir şeyin, ışığın bile geri dönüşü mümkün değildi.

Penrose Einstein öldükten 10 yıl sonra, 1965’te bir makalede kara deliklerin nasıl oluştuğunu tüm detayları ile açıklamıştı. Bu makale ise bugün bile Einstein’dan bu yana genel görelilik teorisi ile ilgili yapılmış en önemli çalışma olarak bilinir.

Ödülünü alması biraz gecikse de bu bulgunun hikayesi, bu ödülün arka planı buydu ancak bu kadarla da kalmadı elbette.

Yine 10 yıllardır tüm bilim insanlarının yanında evrenle ilgili ufak da olsa bir merak duyan herkesi en çok heyecanlandıran bu kara deliklerle ilgili başka bir bulgu da bu yılın Nobel fizik ödülünü paylaşacaktı.

Bulgunun arkasında da Nobel Fizik Ödülünü kazanan 4. Kadın olarak tarihe geçen Andrea Ghez ve Reinhard Genzel bulunuyor.

Bulguları ise bizim mahallemiz, Samanyolu Galaksisinin merkezindeki karanlık gizemi ortaya çıkarmaktı.

1990’ların başından beri galaksimizin merkezinde Sagittarius A* olarak bilinen bölgeyi yakından inceleyen Ghez ve Genzel birbirlerinden bağımsız olarak bu toz bulutunun, o inanılmaz kaosun içinde yıldız kümelerini savuran, inanılmaz, akıl almaz bir hızda yörüngesinde döndüren bir cisim olduğunu buldular. Ve bu cismin kütlesinin güneşimizin 4 milyon katı daha fazla olduğunu ve bu kütlenin sadece bizim güneş sistemimiz kadar dar bir alana sıkıştığını göreceklerdi.

Bu süper-kütleli bir kara delikti.

Sadece bununla kalmamış, bu kaosun içinde yollarını bulmalarını sağlayacak teleskoplar, yepyeni, teknolojiler ve dünyanın atmosferinden kaynaklanan bozulmaları da telafi edecek yeni teknikler geliştirmişlerdi.

Ve sonunda daha önceden tahmin edilmiş olmasına rağmen galaksimizin merkezinde süperkütleli bir kara deliğin bulunduğuna dair bu zamana kadar elde edilmiş en güçlü kanıtı bulmuşlardı.

Bu bulgu ile de 2020 nobel fizik ödülünün diğer yarısını paylaştılar.

Yani bu yılın ödülleri karadelik çalışmaları ile ilgili yeni bir çağ açan isimlere, çalışmalara gitti. Tüm bunlara, öğrendiklerimize rağmen elbette bu sıradışı cisimler bünyesinde yığınla soru barındırıyor. Sadece iç yapısı, kara deliklerin içinde ne olduğu değil örneğin kara deliklerin olay ufkunda, ekstrem koşullarda kütleçekimin nasıl davrandığına dair yığınla soru duruyor karşımızda.

Fakat yine de bu bulgular, bu çalışmalar, bu ödüller bize bizimle ilgili çok önemli bir şeyi de hatırlatıyor sürekli. Biz birbirimize bağlıyız ve Newton’ın da söylediği gibi hep birlikte daha ileriye gitmek istiyorsak önümüzdeki devleri tutup aşağıya, kendi seviyemize çekmektense onların omuzlarında yükselerek çok daha uzağı, çok daha ileriyi görmemiz gerekiyor. Kavgalar, savaşlar, gereksiz tartışmalar ile bir yere varamayacağız. Burası çok net. En büyük kötülüğü yine biz kendimize yapıyoruz.

Umarım tüm bu gelişmeler her şeyden önce bu özü hatırlatır.

Son olarak bu ödülü kazanan tarihteki 4. Kadın olan Andrea Ghez’in ödül sonrası yaptığı açıklamayla bitirelim:

“Dünyamızın geleceği için en önemli becerinin her şeyden önce sorgulama ve düşünme becerisi olduğunu gençlere anlatmamız gerekiyor.”

Ve her zaman olduğu gibi. Tekrar görüşene dek.

İyi ki varsınız.

Sevgiler…