23/11/2009 - Antikorlara Özel "Düşman Tanıma Sistemi"

İnsan vücudu, dışarıdan gelecek zararlı mikroplara ve virüslere karşı son derece hassastır. Ancak her insanın vücudunda, kişiyi zararlı maddelerden korumak için hazır bulundurulan ve güçlü silahlarla donatılmış bir savunma ordusu vardır

Savunma sistemi hücrelerinden oluşan bu ordunun, en gelişmiş teknolojilere sahip silahlarından biri ise, bir çeşit protein olan antikorlardır.

Vücudun savunma ordusunda çok önemli bir rol oynayan antikorlar, küresel yapıya sahip proteinlerdir. Bu yüzden bu proteinler, küresel protein anlamına gelen "immün globulin" (bağışıklık globulini) olarak adlandırılır ve genelde kısaca "Ig" harfleri ile gösterilirler. Kemik iliğinde oluşan B hücreleri tarafından üretilen ve yabancı maddelere karşı kullanılan bu mucize proteinler, savunma sisteminin özel silahlarıdır. İnsan vücudu için hayati önem taşıyan bu özel silahların ilk kez karşılaştıkları düşmanlarına karşı nasıl olup da hatasızca organize oldukları ise, içinde bulunduğumuz 21. yüzyılda dahi bilim adamları tarafından hala açıklanamayan bir mucizedir.

Antikorlar Bedenimizi Yabancı Maddelerden Nasıl Korur?

1) Savunma hücreleri vücuda giren yabancı hücreleri hemen teşhis ederler. Aynı anda yabancıya karşı kullanılacak etkili silahları -uygun antikoru- da anında tespit edip üretmeye başlar.

2) Antikorlar antijenlerle birleşerek onları yok eder. Ancak burada dikkat çekici olan nokta vücut hücrelerinin düşmanlara birebir uyan silahlar üretmesidir.

3) Görüldüğü gibi antikorlar antijenlere tıpkı anahtarın kilide oturması gibi üç boyutlu bir yapıda kenetlenir ve antijeni etkisiz hale getirirler.

• Plazmada (kanda alyuvarlarla akyuvarların içinde bulunduğu sıvı) bulunan proteinlerin %20'sini vücut sıvılarındaki antikorlar oluşturur. Bu proteinlerin en önemli özelliği, vücuda giren yabancı maddeleri vücudun kendisine ait olan hücrelerden ayırt edebilmeleri ve onları kısa sürede etkisiz hale getirmeleridir.
  
  
• Antikorlar, vücuda giren yabancı maddeleri tanıyabilmelerinin yanı sıra, onlarla birleşebilme özelliğine de sahiptirler. Bu özellik sayesinde antikorlar, belirli moleküllerle ya da vücudun yabancı olarak tanıdığı molekül parçalarıyla yani antijenlerle kusursuz bir 3 boyutlu birleşme meydana getirirler.
  
  
• Antijenler, yabancı maddelerin üzerinde bulunan ve antikor üretimini başlatan uyarıcı moleküllerdir. Vücut içinde devriye gezen savunma hücrelerinin antijeni tespit etmeleri ile savunma sistemi alarma geçer ve derhal vücuda giren yabancıya uygun antikorlar üretilmeye başlanır. Antijenle, ona uygun olarak üretilen antikor bir araya geldiğinde antijen-antikor kompleksi oluşur ve antijen etkisiz hale gelir. Antikorlar; antijenle birleştiklerinde meydana gelen reaksiyonlar beş ayrı tepki oluşturur. Bunlar şöyle özetlenebilir:

Aglutinasyon: Antikorla antijenler birleşir ve bu şekilde antijenlerin aktiviteleri engellenmiş olur.

Presipitasyon (Çökelme): Antikor ve antijenler, bir kompleks meydana getirir ve bu bileşik, çözeltiden ayrılarak çökelir.

Nötrleşme: Antikor, yabancı maddenin zehirli kısmını kapatır ve zarar vermesini önler.

Eritme: Antikor antijene bağlandıktan sonra, hücre zarının erimesine sebep olur. Hücrenin yapısı bozulduğundan antijen etkisiz hale getirilmiş olur.

Bütünleşme Sistemi: Bu sistem plazmada bulunur, ancak normalde aktif halde değildir. Antijen-antikor birleşmesi bu sistemi harekete geçirir. Sonuçta uyarılan bu sistem, bir seri reaksiyona girer. Bu sistemin enzimleri ortamdaki hastalık yapıcıları yok eder.

Diğer tüm yaratılış mucizeleri gibi, savunma sistemi de evrimcilerin çok önemli çıkmazlarından biridir. 100 milyon farklı türde antikor üretebilen bu sistem, ilk kez gördüğü bir düşmanı bile tanıyabilmekte ve ona uygun antikor üretebilmektedir. Bunun nasıl gerçekleştiği, bilim adamları için hala bir sırdır. Ancak çok açık bir gerçek vardır ki, tüm bu mükemmel yapıyı alemlerin Rabbi olan Allah yaratmaktadır.

100 Milyon Farklı Türde Üretilebilen Antikor

Vücut karşılaştığı hemen hemen her düşmana uygun bir antikor üretebilir. Üstelik üretilen antikorlar, tek bir tip değildir. Her düşman için onun yapısına uygun, onunla başa çıkabilecek bir antikor hazırlanır. Çünkü bir hastalık için üretilen antikor, başka bir hastalık için etkisizdir.

Vücutta her düşmana uygun özel antikor imal ediliyor olması gerçekten üzerinde düşünülmesi gereken, olağanüstü bir durumdur. Çünkü böyle bir olayın gerçekleşebilmesi için, B hücrelerinin karşılaştıkları her düşmanı çok iyi tanımaları, yapısını çok iyi bilmeleri gerekir. Ancak doğada milyonlarca çeşit düşman (antijen) bulunmaktadır. Bu olay, milyonlarca kilidin her birine uygun anahtarı, ilk görüşte yapabilmeye benzer. Ancak burada önemli olan nokta, anahtarı üreten kişinin kilidi eline alıp incelemeden, herhangi bir kalıp kullanmadan, imalatı ezbere yapmasıdır.

Tek bir anahtarın şeklinin bile ezbere akılda tutulması, bir insan için oldukça güçtür. Peki, milyonlarca kilidin her birini açacak milyonlarca anahtarın, üç boyutlu şekillerinin akılda tutulması bir insan için mümkün müdür?

Elbette ki hayır. Ancak gözle göremediğimiz küçüklükteki bir B hücresi, hafızasında milyonlarca bilgi tutmakta, gerektiğinde bu bilgileri doğru kombinasyonlarda adeta bilinçli bir şekilde kullanmaktadır.

Açıkça görülüyor ki, küçücük hücrelerin sergiledikleri bu fevkalade başarının sırrı, insan aklının kavrama sınırlarının ötesindedir. Kısacası bugün insan beyninin ve ileri teknolojinin gücü, hücrelerin gösterdiği mucizenin karşısında çaresiz kalmıştır.

21. Yüzyıl Teknolojisi Hücreler Karşısında İlkel Kalıyor

Bugüne kadar antikorların üretiminin nasıl gerçekleştiği, tam olarak aydınlanamamış bir noktadır. 21. yüzyılın teknolojisi, bu mükemmel üretimin metodlarını anlama aşamasında bile ilkel ve yetersiz kalmıştır. İleriki yıllarda, insana hizmet için yaratılmış olan bu küçük hücrelerin hangi yöntemleri, nasıl kullandıkları aydınlandığında, bu hücredeki mükemmellik ve sanat Allah’ın izniyle daha da iyi anlaşılmış olacaktır.

Karşılıklı konuşmak, anlaşmak, plan yapmak ve bu planlar doğrultusunda mükemmel bir organizasyon ile hareket etmek gibi vasıfların hücrelerden veya organlardan beklenemeyeceği açıktır. Düşünün ki burada söz konusu olan, gözle görülemeyen antikorlardır. Hiç tartışmasız, kalabalık bir insan topluluğu bile, böylesine kusursuz bir biçimde organize olarak hareket edip yapacaklarını aksatmadan, unutmadan, şaşırmadan, karmaşa çıkarmadan yerine getiremez; hele hele savunma yapmak gibi zorlu bir görevi yerine getirmeleri son derece güçtür. Ayrıca, günümüzde vücuttaki savunma sistemine benzer bir sistemin kurulabilmesi ihtimali oldukça uzaktır. Bugün bilim adamları savunma sisteminin ardındaki sırları çözmeye başladıkça, karşılaştıkları manzara karşısında hayrete düşmektedirler. Çünkü bulunan yanıtlar, başka birçok soruyu da beraberinde getirmekte, hücredeki yaratılış mucizesi gittikçe daha fazla gözler önüne serilmektedir.

Bu durumda herkesin kabul etmesi gereken çok açık bir gerçek ortaya çıkmaktadır: Tüm hücreleri yaratan ve onlara insan bedenini savunmayı ilham eden Yüce Allah'tır. Allah sonsuz güç, bilgi ve akıl sahibidir. Bir ayette şöyle buyrulmaktadır:

"... O, herşeyi yaratmıştır. O, herşeyi bilendir." (Enam Suresi, 101)

Kaynak: İlmi Araştırma Dergisi 48. sayı(Haziran 2008) 30. sayfa

23/11/2009 - Kuran-ı Kerim'deki Matematiksel Mucizeler

Kuran, indirildiği günden bu yana tarih boyunca yaşayan her insanın anlayabileceği, kolay ve anlaşılır bir dile sahiptir. Allah, Kuran’ın bu üslubunu "Andolsun Biz Kuran’ı zikr (öğüt alıp düşünmek) için kolaylaştırdık..." (Kamer Suresi, 22) ayetiyle haber verir

Kuran’ın, aynı zamanda edebi dilinin mükemmelliği, benzersiz üslup özellikleri ve içerdiği üstün hikmet de, onun Allah’ın sözü olduğunun kesin delillerindendir. Bu delillerden biri de yapılan hesaplamalarla saptanan Kuran-ı Kerim’deki matematiksel mucizelerdir.

Yüce Allah, bundan 14 asır önce, insanlara yol gösterici bir kitap olan Kuran-ı Kerim’i indirmiş ve tüm insanlığı Kuran’a uyarak kurtuluşa ermeye çağırmıştır. Ayette de bildirildiği gibi Kuran "...alemlere bir zikr (öğüt, hatırlatma, hüküm ve üstün bir şeref)den başka bir şey değildir." (Kalem Suresi, 52) Kuran indirildiği günden kıyamet gününe kadar, insanlığın tek yol göstericisi olan son İlahi kitap olacaktır.

Kuran’da ancak 20. ve 21. yüzyıl teknolojisiyle eriştiğimiz bazı bilimsel gerçekler 1400 yıl önce bildirilmiştir. Bu mucizelerin yanı sıra, Kuran’ın Allah’ın sözü olduğunu ispatlayan pek çok mucizevi özelliği daha bulunmaktadır. Bu özelliklerden biri de, "matematiksel mucize"leridir.

Kuran’da Kelime Tekrarları

Kuran’ın matematiksel mucizelerine verilebilecek örneklerden biri, Kuran’daki bazı kelime tekrarlarının verdiği ortak sayılardır. Birbiriyle ilgili bazı kelimeler mucizevi bir biçimde aynı sayıda tekrarlanırlar. Aşağıda, bu tür kelimeler ve Kuran içindeki tekrarlanış sayıları yer almaktadır.

Kuran’da;

Kaynak: İlmi Araştırma Dergisi 62. sayı (Ağustos 2009) 28. sayfa

18/10/2009 - Atomlarla Bİr Kur’an Yazmak

18/10/2009 - İslamiyetin Düşünmeye Ve Araştırmaya Bakışı Nasıldır.?

31/7/2009 - Einstein'in Rölativite Kuramına Bakış

Einstein'in Rölativite Kuramına Bakış

Bu yüzyılın başlarında kuramsal fizikte altın çağ başladığı zaman adı henüz bilim dünyasında duyulmamış bir fizikçi vardı. Bu Annalen der Physık’in 1905 tarihli sayısında fotoelektrik olayı Brown hareketi ve özel görelilikle ilgili ünlü üç çalışmasını birden yayınlayarak üne kavuşan Albert Einstein’dır. Onun fizikteki hayat boyu çalışmaları bilimin felsefesi ve yöntemleri üzerinde büyük etki yaptı. Einstein’ın kendisi bilimci filozoftu.



O hayranlık uyandırıcı bir şekilde felsefeyi kullanarak bugün modern bilimin önemli bir kısmı olan buluşlarını yaptı ve bunlar insanlık aleminin evrene bakış açısını kökten değiştirdi. Hiç şüphe yok ki Einstein çok özel bir bilim adamıdır ve bir benzerini bilim tarihinde görmek bulmak olası değildir. O Planck’ın enerjinin kuantumlanması buluşunun önemini ilk kavrayanlardan biridir ve bunu fotoelektrik olayının mekanizmasını açıklamada başarıyla kullanarak 1921 Nobel fizik ödülünü almaya hak kazanmıştır. İstatistik mekaniğe de çok önemli katkılar yapmıştır. Kuantum fiziğinin öncülerindendir fiziksel olayların özünü kavramakta olağanüstü yeteneğe sahipti. Hiçbir kısa özet onun fiziğin temel problemlerine yaptığı çok sayıda derin katkıları anlatmaya yetmez. Onun genel görelilik kuramı bütün zamanların en yeterli ve en akıllı yapıtlarından bir olarak durmaktadır.

20. yy’ın ilk çeyreğinde Fizik alanında iki büyük devrim yaşanmıştır: Bunlardan biri Einstein’ın görelilik kuramları diğeri de kuantum kuramıdır. Bunlar bilimde gerçek devrimlerdir; çünkü doğaya yeni bir gözle bakmayı sağlayarak yeni kavramlar yeni ilkeler getirdiler. Fen bilimlerinden felsefeye sosyal bilimlere kadar tüm bilimler bunların etkisinde kaldı.

Bundan yüz yıl önce ortaya çıkan özel rölativite kuramından bu yana geçen sürede bilimsel sonuçları ile fizikçilerin yanı sıra matematikçilerin kimyacıların ve mühendislerin de yoğun ilgisini çekmiş bulunan bu teori epistemolojik yönüyle de filozofların yakından ilgilendiği ve üzerinde yorumlar yaptığı bir konu haline gelmiştir.

Bu makalede Klasik Fizik kuramlarının yetersizliklerinin bir sonucu olarak doğan rölativite kuramlarının dayandığı temel ilkeleri ele alacağız.

19. yy’ın son çeyreğinde fizikçiler bir yandan klasik fiziğin fiziksel olayları başarılı bir biçimde açıklamalarına tanık olurken öte yandan da bu kuramın açıklayamadığı bazı olaylarla karşılaşmaya başlamışlardı. Bu olaylar iki türdendi: Bir kısmı klasik fiziğin iç çelişkilerinden bir kısmı da atomlara uygulanmasından kaynaklanıyordu.

İşte klasik fiziğin ister iç çelişkilerinden ister atomlara uygulanmasından kaynaklanan bu güçlüklere fiziğin bunalımı adı verildi. Bu bunalımın karşısında fizikçiler iki kampa ayrıldılar ve bunlar birbiriyle çelişen iki farklı felsefi görüşün savunucuları oldular. Her iki kampın lideri Avusturyalı iki fizikçi idi: Ludwing Boltzmann (1844-1906) ve Ernst Mach (1838-1916).

Fiziksel gerçekçilik okulunda Boltzmann’ın yanında 19. yy fiziğine önemli katkılar yapmış olan Krichhoff Maxwell Hertz Helmholtz ve Lord Kelvin gibi fizikçiler yer aldı.

Fiziksel simgecilik okulunda ise Mach’ın arkasında Poyting Max Planck Peardon Duhem ve Poincare gibi sayılı birkaç fizikçi vardı.

Atomcu görüşün varisi olan gerçekçi okul görünen olayı maddenin iç nedenlerine bağlıyordu. Boltzmann’a göre doğaya hükmeden insanın düşüncesi değil düşünceyi oluşturan insanı sürekli olarak çevreleyen şeylerdir. Boltzmann modeller yardımıyla bilimin fiziksel gerçeğinin doğru ve uygun imgesini arıyordu. Fiziksel gerçeklik okulunun tarafları bilmeden materyalist felsefeyi savunuyordu.

Simgeci okul olay ve gözlemlerin sonuçlarıyla yetinmiyordu. Bu okul Auguste Comte’un Emmanuel Kant’ın ve Berkeley’in varisiydi. Bilerek Comte ve benzerlerinin pozitivizmini savunuyorlardı. Bilindiği gibi pozitivizm (olguculuk) araştırmalarını olgulara deneylere gerçeklere dayanan fizik ötesi açıklamaları kuramsal olarak olanaksız ve yararsız gören A. Comte’un açtığı felsefe çığırıdır. Olgucular yalnızca algılanabilir gerçeklerle ilgileniyorlardı.

Mach ve yandaşları olguculuğa uygun biçimde maddenin atom modeline karşı çıktılar. Mach önce Boltzmann’ın atomcu görüşünü sonra Planck’ın enerjinin kuantumlanma kuramını eleştirerek bilimin temel kurallarına uygun olmadığını öne sürmüştür. Bu akım fiziği anlaşılmaz kurgulardan kurtarıp eşyanın doğasına yöneltmeyi başardı. Ancak olguculuk akımı 19. yy’da birçok bakımdan fiziğin gelişimini de önledi. Özellikle moleküller ve atomlar konusunda gerçeklerin öğrenilmesini geciktirdi istatistiksel mekaniğin gelişimine engel oldu; çünkü bu mekanik o dönemde gözle görülmeyen gerçekleri yani sadece gaz moleküllerini göz önüne alıyordu.

Bu iki akımdan diğeri ise algılanabilir gerçekleri olduğu kadar gözle görünmeyen gerçekleri de göz önüne alıyordu. Fiziksel gerçek her an iki yanıyla görülür; olay ve öz. Bilgilenme süreci iki düzeyde gelişir: Denel (duyumsal) düzey ve kuramsal (ussal) düzey. Eski Yunan atomcularının olayı atomlarla açıklama çabası bu iki görünümü içeren bir kurgu idi. Boltzmann’ın termodinamiğin denel yasalarını maddenin varsaydığı atomsal yapısına dayanarak istatistiki yöntemle açıklaması bilginin bu iki düzeyli gelişmesine güzel ilk örneği oluşturuyordu. İlk kez fiziğin temel bir yasasını atomsal düzeyden hareket ederek anlamak mümkün oluyordu. Bu buluş 19. yy’ın son çeyreğinin pek çok fizikçisini şaşırttı; çünkü atomlar henüz gözlenmemişti ve kimyacıların aksine fizikçilerin çoğu maddenin atom modeline inanmıyordu. Bunların arasında özellikle Mach’ın etkisi altında kalan Max Planck ve çok değerli bir fiziko kimyacı Wilhem Oswald atomların varlığını 1908’e kadar inkâr etmişti; ta ki Albert Einstein’ın Brown hareketiyle ilgili atom kuramının doğruluğu Paris’te Jean Perin tarafından kanıtlanıncaya kadar. Mach’ın atom kuramı hakkındaki değişmez olumsuz fikirlerine 19. yy boyunca en büyük destek Fransız fizikçilerden gelmiştir.

İşte böyle bir ortamda atom kuramının en ateşli savunucularından biri olan Boltzmann simgecilerin saldırıları karşısında yaptığının boşa çıkacağı korkusuna kapılarak 1906’da atomların gözlenmesinden iki yıl önce intihar etti.

Klasik fiziğin iç çelişkisini Galilei’nin görelilik ilkesinin Maxwell’in elektromanyetik yasalarına uymaması oluşturuyordu. Bilindiği gibi Galilei’nin görelilik ilkesi zamanın uzaydan tamamen ayrı ve bütün gözlemciler için aynı yani mutlak olduğu ilkelerine dayanıyordu. Aynı zamanda mutlak zaman kavramı Newton mekaniğinde etkileşmelerin sonsuz hızla yayılmasını öngörüyordu. Bu nedenle birçok yönüyle son derece başarılı olan Galilei görelilik ilkesi ve Newton mekaniği 1865 yılında İngiliz fizikçi James Clark Maxwell tarafından ortaya konulan ışığın yayılma teorisiyle çelişki içindeydi. Maxwell teorisine göre ışık elektromanyetik bir dalgaydı ve çok büyük de olsa sonlu hızla yayılıyordu. Bu teoride dalga denklemlerinin en temel özelliği ışığın boşluktaki yayılma hızının mutlak sabit olmasıydı. Bilim adamları ışık dalgalarının ‘esir’ adını verdikleri kolayca saptanamayan görünmez her tarafa yayılmış bir tür madde içinde hareket ettiğini düşünüyorlardı. Bu esir kokusuz renksiz ve yoğunluksuz olacaktı ama diğer yandan da ışık dalgalarının bir yerden başka bir yere aktarılmasına olanak sağlayacaktı. 1887 yılında Amerikalı fizikçi Albert Michelson ve İngiliz fizikçi Edward Morley saptanması olanaksız görülen esiri saptayabilmek umuduyla olağanüstü bir dizi deney yaptılar. Deneylerde ışığın hızını dünyanın kendi yörüngesinde dönme yönünde ve ona dik yönde ölçerek her iki halde de sonucun tamamen aynı olduğunu gördüler. Böylelikle esir denen bir şeyin olmadığı anlaşıldı ve ışığın boşluktaki hızının hangi gözlemci tarafından ölçülürse ölçülsün her zaman sabit ve gözlemcinin hızına bağlı olmadığı da deneysel olarak kanıtlanmış oldu.

Einstein’a göre ışığın boşluktaki hızının sabit olması gerçeği Newton mekaniğindeki mutlak zaman kavramının sonu demekti ve Galilei görelilik ilkesinden özel rölativite ilkesine geçişi gerektiriyordu. Bu çelişkinin çözümü Newton mekaniğinin ve göreliliğinin Einstein’ın özel rölativite mekaniği ve göreliliğiyle düzeltilmesi sonucu 1905’te gerçekleştirildi. Böylece klasik fizik Newton artı Maxwell yasaları yerine Einstein artı Maxwell yasalarından oluştu.

Maxwell denklemlerince sağlanan özel görelilik ilkesi kavranması oldukça zor bir ilke olup ilk bakışta içinde yaşadığımız dünyanın gerçek nitelikleri olarak kabullenilmesi güç önseziden uzak pek çok nitelik taşımaktadır. Bu kuram tamamıyla Einstein’ın olağanüstü hayal gücünün ve yaratıcı zekasının bir ürünüdür.

Aslında özel göreliliğe Rus asıllı Alman geometrici Herman Minkowski‘nin (1864-1909) 1908’de bulduğu ek bir öğe olmaksızın tam bir anlam verilemez. Minskowski’nin temel nitelikteki yeni görüşü uzay ve zamanı birbirinden ayrılmaz bir bütün olarak alması ve dört boyutlu bir uzay-zaman olarak nitelemesiydi.

Özel rölativite teorisinde birbirine göre serbest hareket eden gözlemcilerin uzay-zaman koordinatları arasında matematiksel bağıntılar vardır. Hollandalı fizikçi Lorentz’in kendi adıyla anılan ve Lorentz dönüşümleri denilen bu bağıntıların fiziksel anlamı olayların serbest hareket eden gözlemciler tarafından nasıl algılandığını göstermekten ibarettir. Örneğin hareket halinde olan gözlemcinin saati durgun olan gözlemciye göre geri kalıyor ve bu olay gözlemcinin hızı ışık hızına yaklaştıkça daha çok fark ediliyor. Aynı zamanda Lorentz dönüşümlerinden uzunlukların da farklı serbest gözlemciler için farklı olduğu ortaya çıkıyor.

Özetle birbirine göre serbest hareket eden iki gözlemci hiçbir zaman ölçtükleri zaman veya uzay aralıklarının değeri konusunda anlaşamazlar. Bu anlaşmazlık ancak onların dört boyutlu uzay-zamana geçmeleriyle sona erecektir; çünkü onların her ikisine göre de aynı olan tek nitelik dört boyutlu uzay-zamanda vardır. Bu nitelik iki olay arasındaki dört boyutlu uzay-zaman aralığıdır. Yalnız bu aralık mutlak anlam taşıyor ve Lorentz dönüşümleri altında değişmez yani herkes için aynı kalıyor. Bunun altında yatan gerçek ise ışığın boşluktaki hızının mutlak sabit olmasıdır.

Einstein’ın özel görelik kuramı ışık hızına yakın hızlarda hareket eden parçacıkların davranışını başarıyla öngörmesi kütlenin yoğunlaşmış bir enerji olduğunu ve hızla birlikte değiştiğini göstermesi gibi başarılarına rağmen evrendeki en etkin kuvveti-gravitasyonu (evrensel kütle çekim kuvveti) açıklamakta yetersiz kalıyordu. Hatta özel rölativite mevcut olan Newton’un gravitasyon teorisiyle de çelişki içindeydi; çünkü Newton’a göre bir cismin diğerine göre gravitasyonel etkisi ani olarak yani sonsuz hızla gerçekleşiyordu.

200 yıldan fazla bir zaman içinde Güneş Sistemi’nde gezegenlerin hareket yasalarını başarıyla açıklayan birçok yeni gezegenin varlığını öngören Newton gravitasyon teorisinin başka ‘dertleri’ de vardı. Örneğin 19. yy sonlarına doğru Güneşe en yakın gezegen olan Merkür’ün yörüngelerinde gözlenen anormallik Newton gravitasyonuyla açıklanamıyordu. Yeni bir gravitasyon teorisine ihtiyaç duyulmaya başlanmıştı. 1915 yılının Kasım ayında Prusya Bilimler Akademisi’nin dört oturumdan oluşan toplantısında Albert Einstein’ın sunduğu “Rölativitenin Genel Teorisi” ile yeni bir gravitasyon yasası gerçekleşmiş oldu.

Genel görelilik kuramı Newton’un durağan ve sonsuza kadar uzanan değişmez bir evrende bulunan nesnelerin aralarındaki etkileşmeleri veren “evrensel gravitasyonel çekim yasası”nın yerine değişen ve genişleyen mutlak olmayan bir uzayda ivmeli hareket eden bir evrende geçerli olan çekim yasasıdır.

Bu kuramda Einstein’ın motivasyonu iki ilkeye dayanıyordu:

1. Kütlelerin eşdeğerlik ilkesi: Eşdeğerlik ilkesi eylemsizlik kütlesinin çekim kütlesine eşit olmasına dayanır. Bütün cisimlerin gravitasyon alanındaki serbest düşme hareketi aynı olup cisimlerin türüne bağlı değildir. Bu durumda serbest düşen cisimlerin uzay-zamandaki yolları seçkin eğriler olarak düşünülebilir. Dolayısıyla cisimlerin serbest düşmesi yani gravitasyon alanının özellikleri uzay-zaman yasasına bağlanmış olur. Özel görelilikte de serbest hareket eden cisimlerin yolları seçkin eğrilerdir ve geometrik anlamda onlar uzay-zaman metriğinin jeodezikleridir. Özel görelilikte metrik düz ve sabit olduğu için jeodezikler doğrusal çizgilerdir. Einstein’a göre gravitasyonel alanda serbest düşen cisimlerin seçkin yolları da uzay-zaman metriğinin jeodezikleridir ama bu metrik eğri bir metriktir. Eğri metriğin jeodezikleri bir anlamda “doğruya en yakın” olan eğriler olarak düşünülebilir.

1. Mach ilkesi (ama kısmen): Özel görelilikte ‘uzay-zaman’ yasası değişmez olarak düşünülür. Ernst Mach ve başka birçok filozof ve bilimciler bu düşünceyi yetersiz buluyordu. Mach evrendeki madde dağılımının fizikte yerel olarak tanımlanan kavramları etkileyebileceğini düşünüyordu. Einstein bu fikri kısmen kabul ediyordu. O uzay-zaman yasasının her zaman sabit kalmayıp evrendeki maddenin etkisiyle değişebileceğini içeren kuramın gravitasyonu da betimleyebileceğine inanıyordu.

Einstein’ın genel görelilik kuramı özetle aşağıdaki şekilde ifade edilebilir:

1. Genel görelilik uzay-zamanın iç özelliklerini dört boyutlu uzay-zaman metriğiyle verir.

1. Bu metrik her zaman düz olmak zorunda değildir eğri bir metriktir.

1. Uzay-zaman metriğinin “düzlükten” sapması uzay-zamanın eğriliği ile orantılıdır. Dolaysıyla düzlükten sapma eğriliğin bir ölçeğidir. Bu eğrilik ise gravitasyonun bir ölçeğidir yani gravitasyonel olayların nedenidir.

1. Uzay-zamanın eğriliği ve eğriliğindeki madde dağılımının özellikleri arasındaki bağıntı keyfi olmayıp somut matematiksel denklemlerle ifade edilebilir.

Özetle Einstein özel görelilik kuramında yalnız uzay-zaman metriğinin mutlak anlam taşıyabileceğini ama gravitasyonel alanda mutlak olamayacağını anlıyor ve böylece genel rölativite doğuyor.

Genel görelilik geometrik bir teoridir; çünkü o uzay-zaman metriğine dinamik rol verir. Bu geometrinin oluşturduğu eğrilik kendini evrende gravitasyonel alanlar olarak gösteriyor. Genel görelilik denklemleri uzay-zaman geometrisinin “ne kadar” ve “nasıl” eğrildiğini ifade eder. Bu denklemler çözülerek bütün cisimlerin etrafındaki uzay zaman geometrisi ve gravitasyon alanları bulunur. Bu kurama göre; kuvvet kavramının yerini uzay-zaman eğriliği alır. Maddenin bulunduğu ortam uzay-zaman eğriliğini değiştirir.

Genel rölativite ışığın gravitasyon alanında bükülmesini gravitasyonel kırmızıya kayma olayını Newton teorisinin açılayamadığı Merkür’ün yörünge hareketini gravitasyonel dalgaların var olabileceğini ve daha birçok gözlemsel olayı öngörür. Görünüşte bu olaylar deneysel olarak ölçülmüştür ve genel göreliliğin öngörülerinden herhangi bir sapma görünmemektedir. Yalnız gravitasyonel dalgalar henüz gözlenememiştir.

Genel rölativite kuramı bir başka devrimsel kavramı karadelikler kavramını ortaya koydu. Ayrıca evren bilim (kozmoloji) alanına da büyük katkılar yaptı.

Bununla birlikte Einstein’ın klasik fizikte yaptığı bu düzeltmeler klasik fiziğin atomlara uygulanmasından kaynaklanan güçlüklere bir çözüm getiremiyordu. Bu tür güçlüklerin çözümü için yeni bir fizik kuramının gerekliliği ancak olayların zorlamasıyla anlaşıldı. Bu kuramın adına “Kuantum Kuramı” denir. Kuantum kuramı kuantum mekaniğinin temellerini ifade eden kuramdır. Bu kurama dayanılarak geliştirilen fiziğe de kuantum fiziği denir.

Bilindiği gibi Einstein’ın başlattığı ve henüz çözümü bulunamayan fiziğin en önemli problemlerinden biri Genel Görelilik ve Kuantum Kuramının birleştirilmesidir. Kuantum Alanlar kuramı kütle çekim kuvveti dışındaki üç temel kuvvet olan kuvvetli ve zayıf çekirdek kuvvetleri ile elektromanyetik kuvveti içine almaktadır. Bu birleştirme yapılabilirse dört temel etkileşme uzay-zamanın dinamik geometrisinin ortak kavramlarıyla betimlenebilecektir. Einstein bu sorunu çözebilmek için bütün ömrünü verdi fakat başaramadan arkasında bir yığın çalışma bırakarak 1955’te öldü.

Kuantum mekaniğini yetersiz ve geçici sayan çağımızın (belki de tüm çağların) en büyük bilim dehası kendi yolunda “yalnız” bir yolcuydu; çocukluğa özgü saf ve yalın merakı evren karşısında derin hayret ve tükenmez coşkusuyla ilerleyen bir yolcu!...







Kaynaklar:

1. Yalçın Koç; “Kuantum Felsefesi” Tübitak Bilim ve Teknik dergisi Sayı: 326 sayfa (22-29) Ocak-1995.
1. Yalçın Koç; “Kuantum Mekaniği Felsefesine Kısa Bir Bakış (1)” Çağdaş Fizik Bilimsel ve Mesleki Dergi Sayı: 12 Kasım 1981.
1. Yalçın Koç; “Kuantum Mekaniği Felsefesine Bir Bakış (2)” Çağdaş Fizik Bilimsel ve Mesleki Dergi Sayı: 13 Mayıs 1982.
1. Erdal İnönü; “Matematik Felsefesi Üzerine Anı ve Düşünceler” Feza Gürsey Enstitüsü Tübitak ve Boğaziçi Üniversitesi
1. Zekeriya Aydın; “Kuantum Fiziği Tam 100 Yaşında” TFV Fizik Dergisi Sayı: 16 Ekim 2001.
1. Süleyman Bozdemir “Felsefe Bilim ve Fizik” TFV Fizik Dergisi Sayı: 16 Ekim 2001.
1. Süleyman Bozdemir “Fiziğin Gizemi Metodolojisi ve Felsefesi” TFV Fizik Dergisi Sayı: 17 Ağustos 2003 ve gelecek sayısı: 18.
1. Süleyman Bozdemir “Fiziğin Evrimine Kısa Bir Bakış” Tübitak Bilim ve Teknik Dergisi” Sayı: 327.
1. Necla Kara Süleyman Bozdemir “Kuantum Mekaniği Felsefesi” Fizik Bitirme Tezi Ç.Ü F.E.F Fizik Bölümü (Araştırma Projesi) Haziran 2004.
1. Hans Reichenbach; “Bilimsel Felsefenin Doğuşu" 2. basım Remzi kitabevi Çeviren: C. Yıldırım 1993.
1. Cihan Saçlıoğlu “Felsefenin Kuantum Mekaniksel Temelleri” Bilim Konuşmaları Tübitak Yayınları / Bilgi dizisi 4 2001.
1. Nicolaas Bloembergen “Günlük Yaşantımızda Fizik ve Fiziğin Entelektüel Serüveni” TFV Dergisi Sayı 11 Çeviri: Yeşim Ocak Temmuz 1998.
1. Prof.Dr. Tekin Dereli 1. Roger Penrose “Fiziğin Gizemi- Kralın Yeni Usu II” TÜBİTAK Yayınları 6. Baskı Çeviren: Tekin Dereli.
1. Özel Rölativite teorisinin Yüzüncü yılı Mithat İdemen
1. Özel Rölativite Teorisinin Yüzüncü yılı Mithat İdemen Cumhuriyet Bilim ve Teknik Dergisi 22 Ocak 2005 yıl: 18 sayı: 931.