Albert Einstein kimdir? Modern fiziğin dâhisinin hikâyesi

Bir dâhiyi anlatırken efsane ile gerçeği ayırmak

Einstein, adı en çok bilinen ama hakkında en çok yanlış bilgi dolaşan bilim insanlarından biri. Ona atfedilen sözlerin önemli bir kısmının kaynağı yok; hayatına dair bazı anlatılar ise belgelerle çelişiyor.

En yaygın efsane, Einstein'ın okulda matematikten sınıfta kaldığı iddiasıdır. Bu doğru değil: Einstein matematikte çocukluğundan itibaren başarılıydı; on beş yaşına gelmeden diferansiyel ve integral hesabı kendi kendine öğrenmişti. İddianın kökeninde, 1895'te henüz 16 yaşındayken Zürih Politeknik'in giriş sınavını geçememesi var. Einstein o sınavın matematik ve fizik bölümlerinde iyi sonuç almış, ancak dil ve genel kültür bölümlerinde yetersiz kalmıştı.

İkinci büyük yanlış, atom bombasını Einstein'ın yaptığı düşüncesidir. Einstein, ABD'nin atom bombası programı Manhattan Projesi'nde çalışmadı. 1939'da Başkan Roosevelt'e yazılan ve Almanya'nın böyle bir silah geliştirebileceği konusunda uyaran mektubu imzaladı; ancak bombayı mümkün kılan bilimsel adım, 1938 sonunda Otto Hahn ve Fritz Strassmann'ın deneyleri ile Lise Meitner ve Otto Frisch'in yorumuyla anlaşılan nükleer fisyondu. E=mc² denklemi bu süreçte açığa çıkan enerjinin büyüklüğünü açıklar, ama tek başına silahın temeli değildir.

1. Ulm'dan Münih'e bir çocukluk: 1879-1894

Albert Einstein, 14 Mart 1879'da Ulm'da, tüccar Hermann Einstein ile Pauline Koch'un ilk çocuğu olarak dünyaya geldi. Aile, o doğduktan kısa süre sonra Münih'e taşındı; babası ve amcası burada elektrik ekipmanları üreten küçük bir şirket kurdu. Kız kardeşi Maja 1881'de doğdu.

Einstein'ın kendi anlattığına göre, beş yaşındayken babasının gösterdiği bir pusula, ibrenin görünmeyen bir kuvvetle hep aynı yönü göstermesi onu derinden etkiledi. Gençlik yıllarında eline geçen bir geometri kitabını "kutsal geometri kitabı" diye anacaktı. Münih'teki Luitpold Gimnazyumu'nun katı ve ezberci düzeninden hoşlanmadı.

2. İsviçre ve Politeknik yılları: 1894-1900

Ailesinin şirketi 1894'te zora girince aile İtalya'ya taşındı; Einstein okulunu bitirmek için bir süre Münih'te kaldı, sonra o da İtalya'ya gitti. 1895'te Zürih Federal Politeknik Okulu'nun giriş sınavını geçemedi. Ardından İsviçre'nin Aarau kentindeki kanton okuluna yazıldı ve öğretmen Jost Winteler'in ailesinin yanında kaldı. Aarau'daki daha özgür eğitim ortamı onu rahatlattı; 1896'da okulu bitirdi ve aynı yıl Alman vatandaşlığından çıktı.

1896'da Zürih Politeknik'in matematik ve fizik öğretmenliği bölümüne girdi ve 1900'de diplomasını aldı. Okulda, ileride evleneceği Sırp fizik öğrencisi Mileva Marić ile tanıştı. Mezuniyetin ardından üniversitede asistanlık bulamadı; bir süre özel ders ve geçici öğretmenlikle geçindi. 1901'de İsviçre vatandaşlığına geçti.

3. Patent ofisindeki memur: 1902-1909

Bir arkadaşının babasının yardımıyla 23 Haziran 1902'de Bern'deki İsviçre Federal Fikrî Mülkiyet Ofisi'nde "üçüncü sınıf teknik uzman" olarak işe başladı. Görevi, patent başvurularını incelemekti. Bu iş, ona hem düzenli bir gelir hem de boş saatlerinde fizik üzerine düşünebileceği zaman sağladı. Einstein, Bern'de arkadaşlarıyla "Olimpiya Akademisi" adını verdikleri bir okuma ve tartışma grubu kurdu. 1903'te Mileva Marić ile evlendi; çiftin iki oğlu oldu: Hans Albert ve Eduard.

4. Mucize yıl: 1905

1905, bilim tarihinde Einstein'ın "mucize yılı" (annus mirabilis) olarak anılır. Patent ofisinde çalışırken Annalen der Physik dergisinde dört önemli makale yayımladı:

• Işık ve fotoelektrik etki: Işığın enerji paketleri (bugün foton dediğimiz kuantalar) hâlinde davrandığını öne sürdü. Bu çalışma kuantum fiziğinin temel taşlarından biri oldu ve ileride Nobel gerekçesi olacaktı.
• Brown hareketi: Sıvıdaki küçük parçacıkların düzensiz hareketini moleküllerin çarpmasıyla açıkladı; atomların gerçekliğine güçlü bir kanıt sundu.
• Özel görelilik: Işık hızının bütün gözlemciler için aynı olduğunu kabul ederek zamanın ve uzunluğun gözlemcinin hareketine göre değiştiğini gösterdi. Mutlak zaman fikri yıkıldı.
• Kütle-enerji eşdeğerliği: Aynı yıl yayımlanan kısa bir makalede kütle ile enerjinin birbirine dönüşebileceğini gösterdi; bu ilişki sonradan E=mc² biçiminde ünlendi.

Einstein aynı yıl moleküllerin boyutlarını belirlemeye yönelik doktora tezini 30 Nisan 1905'te tamamladı ve Zürih Üniversitesi'ne sundu. Doktora belgesi 15 Ocak 1906'da verildi.

5. Akademiye geçiş ve genel görelilik: 1909-1915

Einstein 1909'da patent ofisinden ayrılarak Zürih Üniversitesi'nde doçent oldu. Ardından Prag'daki Alman Üniversitesi'nde (1911) ve Zürih Politeknik'te (1912) çalıştı. 1914'te Berlin'e geçti; Prusya Bilimler Akademisi üyesi oldu ve Kaiser Wilhelm Fizik Enstitüsü'nün yönetimini üstlendi. Aynı yıl Mileva Marić'ten ayrıldı; çift 1919'da boşandı ve Einstein aynı yıl kuzeni Elsa Löwenthal ile evlendi.

Özel göreliliği kütleçekimini de kapsayacak şekilde genişletmek için yıllarca uğraştı. Kasım 1915'te Prusya Bilimler Akademisi'nde verdiği dört konuşmanın sonuncusunda, 25 Kasım'da, genel göreliliğin alan denklemlerini sundu. Yeni kurama göre kütleçekimi bir kuvvet değil, kütlenin uzay-zamanı eğmesinin sonucuydu. Kuram, Merkür'ün yörüngesindeki açıklanamayan sapmayı da doğru biçimde hesapladı.

6. Dünya çapında ün: 1919

Genel görelilik, Güneş'in yanından geçen yıldız ışığının belirli bir açıyla bükülmesi gerektiğini öngörüyordu. 29 Mayıs 1919'daki tam güneş tutulmasında İngiliz astronom Arthur Eddington'ın Afrika açıklarındaki Príncipe adasına, Andrew Crommelin'in Brezilya'nın Sobral kentine giden ekipleri yıldızların konumunu ölçtü. Sonuçlar 6 Kasım 1919'da Londra'da Kraliyet Cemiyeti ile Kraliyet Astronomi Cemiyeti'nin ortak toplantısında açıklandı ve Einstein'ın öngörüsünü destekledi. Ertesi gün dünya basını Einstein'ı manşetlere taşıdı; bilim insanı bir anda dünyanın en tanınan isimlerinden biri oldu.

7. Nobel Ödülü: 1921-1922

Einstein'a 1921 Nobel Fizik Ödülü verildi. Ancak İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi 1921'de ödül koşullarını karşılayan bir aday bulunmadığına karar vererek ödülü bir yıl bekletti; ödül 1922'de açıklandı. Gerekçe, "kuramsal fiziğe hizmetleri ve özellikle fotoelektrik etki yasasını keşfi" olarak belirlendi. Görelilik kuramı o dönemde hâlâ tartışıldığı için ödülün gerekçesinde yer almadı.

1924'te Hint fizikçi Satyendra Nath Bose'un çalışmasını geliştirerek bugün Bose-Einstein istatistiği olarak bilinen yaklaşımı ortaya koydu. Bu çalışma, çok düşük sıcaklıklarda atomların tek bir kuantum durumunda toplanabileceğini öngördü; öngörülen "Bose-Einstein yoğuşması" ancak 1995'te laboratuvarda elde edildi.

8. Almanya'dan ayrılış ve Princeton: 1933-1939

Einstein, Birinci Dünya Savaşı'ndan itibaren barışçı görüşleriyle tanındı. Almanya'da Yahudi düşmanlığının yükselmesiyle hedef hâline geldi. Naziler 1933'te iktidara geldiğinde Einstein yurt dışındaydı ve Almanya'ya dönmedi. Prusya Bilimler Akademisi'nden istifa etti, aynı yıl ABD'ye yerleşti ve Princeton'daki İleri Araştırmalar Enstitüsü'nde (Institute for Advanced Study) çalışmaya başladı. Ömrünün sonuna kadar bu enstitüde kaldı. Eşi Elsa 1936'da öldü. Einstein 1940'ta ABD vatandaşı oldu, İsviçre vatandaşlığını da korudu.

Princeton yıllarında, kütleçekimi ile elektromanyetizmayı tek bir kuramda birleştirmeye çalıştı; bu hedefe ulaşamadı. Kuantum mekaniğinin olasılığa dayalı yorumuna da kuşkuyla baktı ve Niels Bohr ile uzun tartışmalara girdi.

9. Roosevelt'e mektup ve nükleer silahlar: 1939-1945

Macar fizikçi Leó Szilárd'ın hazırladığı ve Einstein'ın 2 Ağustos 1939'da imzaladığı mektup, Nazi Almanyası'nın uranyumla güçlü bir bomba geliştirebileceği konusunda ABD Başkanı Franklin D. Roosevelt'i uyarıyordu. Mektup Roosevelt'e 11 Ekim 1939'da ekonomist Alexander Sachs aracılığıyla ulaştırıldı ve ABD'nin nükleer araştırmalara yönelmesinde rol oynadı.

Einstein, güvenlik gerekçesiyle Manhattan Projesi'ne dahil edilmedi ve bombanın yapımında çalışmadı. 1945'te Hiroşima ve Nagazaki'ye atılan bombaların ardından, mektubu imzalamanın hayatındaki en büyük hatalardan biri olduğunu söylediği aktarılır.

10. Barış çağrıları ve son yıllar: 1945-1955

Savaş sonrasında Einstein, nükleer silahların uluslararası denetimi ve bir dünya hükümeti fikri için yoğun çaba harcadı. 1952'de İsrail'in ilk cumhurbaşkanı Chaim Weizmann'ın ölümünün ardından kendisine İsrail cumhurbaşkanlığı teklif edildi; Einstein bu teklifi, insanlarla ilişkilerde ve resmî görevlerde yeterli deneyimi olmadığını belirterek kibarca geri çevirdi.

Ölümünden kısa süre önce, İngiliz filozof Bertrand Russell'ın hazırladığı ve nükleer savaşın tehlikelerine dikkat çeken bildiriyi imzaladı. Russell-Einstein Manifestosu olarak bilinen metin, Temmuz 1955'te kamuoyuna açıklandı.

Einstein, 18 Nisan 1955'te Princeton'da karın aort damarındaki bir anevrizmanın yırtılması sonucu 76 yaşında hayatını kaybetti. Kendi isteği doğrultusunda cenazesi yakıldı.

"Hayal gücü bilgiden daha önemlidir"

Tasarımda yer alan bu söz, Einstein'a yanlış atfedilen sözlerden biri değil; belgelenmiş bir sözdür. Gazeteci George Sylvester Viereck'in Einstein ile yaptığı ve Ekim 1929'da Saturday Evening Post dergisinde "What Life Means to Einstein" (Hayat Einstein için ne anlama geliyor) başlığıyla yayımlanan röportajda geçer. Einstein bu sözü, sezgilerine mi bilgiye mi daha çok güvendiği sorusuna yanıt verirken söylemiş ve 1919 güneş tutulmasının kendi sezgisini doğruladığını anlatmıştı. Sözün anlamı bilginin önemsiz olduğu değil, yeni bilginin hayal gücü ve sezgiyle başlayıp deneyle sınandığıdır.

Einstein'ın mirası bugün nerede yaşıyor?

Genel görelilik bugün evrenin genişlemesi, kara delikler ve kütleçekim dalgaları gibi modern astronomi ve kozmolojinin temel konularını anlamanın çerçevesidir. 2015'te LIGO dedektörlerinin kütleçekim dalgalarını ilk kez doğrudan ölçmesi, kuramın yüz yıllık bir öngörüsünü doğruladı. GPS uydularının saatleri de hem özel hem genel göreliliğin öngördüğü zaman farklarına göre düzeltilir; aksi hâlde konum hesapları her gün kilometrelerce sapardı.

Işığın kuanta hâlinde davrandığını gösteren çalışması lazerden güneş panellerine kadar pek çok teknolojinin dayandığı kuantum fiziğinin gelişimine katkı sağladı. Einstein'ı doğru anlatmanın yolu, ona ait olmayan buluşları ve uydurma sözleri yakıştırmak değil; kendi döneminde ortaya koyduğu fikirlerin gücünü ve bilim insanlarının onları nasıl sınadığını belgelemektir.

Kısa kronoloji

• 14 Mart 1879: Ulm'da doğdu.
• 1895-1896: Aarau kanton okulunda okudu.
• 1900: Zürih Politeknik'ten diploma aldı.
• 1902-1909: Bern'deki İsviçre patent ofisinde çalıştı.
• 1905: Mucize yıl: dört çığır açan makale; doktora tezi.
• 25 Kasım 1915: Genel göreliliğin alan denklemlerini sundu.
• 6 Kasım 1919: Güneş tutulması sonuçları açıklandı; dünya çapında ün.
• 1922: 1921 Nobel Fizik Ödülü verildi.
• 1924: Bose-Einstein istatistiği.
• 1933: Almanya'dan ayrılıp Princeton'a yerleşti.
• 2 Ağustos 1939: Roosevelt'e yazılan mektubu imzaladı.
• 1952: İsrail cumhurbaşkanlığı teklifini reddetti.
• 18 Nisan 1955: Princeton'da hayatını kaybetti.