“Dünya beni nasıl görüyor bilemem; ama ben kendimi, henüz keşfedilmemiş gerçeklerle dolu bir okyanusun kıyısında oynayan, düzgün bir çakıl taşı ya da güzel bir deniz kabuğu bulduğunda sevinen bir çocuk gibi görüyorum.”

Newton

Yerçekiminin teorisyeni Isaac Newton (1642-1727) 27 yaşında Matematik profesörü olması günümüz şartlarında şaşırtıcı olsa da, kendisini tanıyanlar için bu olması gereken, hatta olmaması durumunda şaşırtıcı olabilecek bir şeydi! Zira söz konusu kişi, daha küçük yaşlardan itibaren kafayı gezegenlerin hareketlerine takan, ilk aynalı teleskopu geliştiren, renk ve ışığın niteliklerine dair sarsıcı açıklamalar yapan ve her şeyden önemlisi de, yerçekimi olarak bildiğimiz evrensel kütle çekimi yasasını ortaya atan Isaac Newton ise, her şey mümkündü! Neden mi? Zira, o güne kadar şaşkın gözlerle kavranmaya çalışılan fizik, onun oyuna girmesi ve yaptıkları ile birlikte; büyük bir doğruluğa dayanan matematik kanunları ile açıklanabilir bir bilim olmuştu. Newton, doğduğunda bilimsel devrim çoktan başlamış da olsa, bulgularıyla modern fizik biliminin temel entelektüel enstrümanlarını oluşturmuştu. .

Her ne kadar popüler bilim tarihinde ‘kafasına elma düştüğü için yer çekimini bulan adam’ olarak anılsa da, kazın ayağı hiç de öyle değildi. Zira onun kafasına elmalar düşmeden önce de yer küre, kütleleri kendine çekiyordu. Kaldı ki kafasına elma düşmesi hadisesi de, masumane bir şekilde bilimin halk diline indirgenmesi çabasından başka bir şey değildi. Zaten, sıklıkla dile getirildiği gibi, yer çekimini bulmamış, zaten var olan bir şeyin temel prensibini ortaya koymuştu!

Yaşadığı dönem zor bir dönemdi ve Newton da bu zorluktan payına düşeni almıştı. Genç yaşta yetim kalması, hayata tutunmak için yapılmak zorunda kalınan farklı işler, ardından veba salgını gibi üst üste yaşanan sıkıntılara rağmen akacak bilim kanı damarda durmayacaktı ve durmadı da. Nefes kesen bilim yolculuğuna erken yaşta başladı. Zaten okulda tuttuğu not defterlerinden birine “Platon benim arkadaşım; Aristo benim arkadaşım; ama en iyi arkadaşım gerçek.” notunu düşen birinden de farklı bir şey beklenemezdi.

Optik üzerine çalışmaları

Henüz öğrenci iken İngiliz fizikçiler Robert Boyle ve Robert Hooke’un optik ve ışık üzerine yaptığı çalışmasını, Fransız matematikçi ve düşünür René Descartes’ın matematik ve fizik
notlarını okumuş ve onlardan aldığı ilham ile prizma sahnesinde ışıklara dans ettirmiş; o meşhur prizmalı ışık kırılması deneylerinden hatırladığımız üzere; yaptığı çalışmalarla, farklı renklerin farklı açılarda kırıldığını ortaya çıkarmıştı. Bu çalışmaları ile beyaz ışığın, diğer renklerin ışınlarından meydana geldiğini ortaya koymuş; ışığın, çok hızlı yol kat eden parçacıklardan oluştuğu sonucuna varmıştı. Aynı zamanda uzayın da bu parçacıklarla dolu olduğunu savunuyordu. 1704’te kaleme aldığı, ışık dünyasını masaya yatıran ‘Işık Bilimi’ (Optics) isimli eseri, bu alandaki en büyük referans kaynağı olacaktı. Lakin ışığa ve optiğe olan ilgisi bununla sınırlı kalmadı. Aynı dönemde mercekleri de elinden düşürmeyen Newton, aynalı bir teleskop da yaptı. Tüm ışığı aynı anda yansıtan parabol biçimli bir ayna ile görüntü bozukluklarının önüne geçen Newton, bu icadının getirdiği prestijin keyfini çıkartacaktı.

Türev ve integral

1661’de girdiği Trinity College’e 1667’de öğretim görevlisi olarak geri dönerek matematik üzerine yoğunlaşmıştı. Bir zamanlar matematik hocası olan Isaac Barrow, döneminin
önde gelen matematikçilerinden biriydi ve geometri derslerindeki alan hesaplamalarında kullandığı yöntemler, Newton’un içindeki matematik canavarını ortaya çıkardı. Türev ve İntegral hesaplarının temellerini böylelikle atan Newton, büyük fizikçilerden Berkeley’in, “Diferansiyel ve integral, her kapıyı açar. Bu sihirli anahtar sayesinde matematikçiler, geometrinin, dolayısıyla da doğanın sırlarını keşfetmiştir.” diyerek hakkını teslim ettiği şekilde, bilim tarihinin önde gelen üç matematikçisinden biri oluyordu. Lakin ilginçtir; bu katkısını açıklaması 38 yıl sürecekti.

Yaratıcı gücünün en son noktası

1696’ya kadar ders verdiği Cambridge’deki yıllarını ‘yaratıcı gücünün en yüksek noktası’ olarak tanımlayan Newton, haksız da sayılmazdı. Bu zaman diliminde üzerinde nerdeyse iki yıl kadar kafa patlattığı Doğal Felsefenin Matematiksel Prensipleri ya da yaygın olarak bilinen şekli ile Prensipler- Principia (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) ile fiziğe ilk unutulmaz katkısını yapıyordu. Ama kendi içinden! Zira bu eserini nedense, 1687’ye kadar raflarda tutacaktı. 1714’e gelindiğinde kıta Avrupa’sına görece bir barış havası hakimdi ve Newton, bu dönemin en saygın doğa felsefecisi olarak sahnedeydi.

Fiziğin Maradona’sı: F = G ((m1m2)/r²)

Newton’u, tabiri caiz ise, fiziğin Maradona’sı yapan katkısı, çekim kanunlarını adeta baştan yazmasıydı. Daha önce Aristo ve Galileo de bu meseleye kafa yorup, fiziğin bu alanının
temellerini atmışlardı, lakin, gök mekaniği ile ilgili çözümlenmemiş sorular da ortada duruyordu. Galileo ‘eylemsizlik ilkesi’nin fikir babası olarak büyük sükse yapmıştı ama gök cisimlerinin hareketleri arasındaki tezadı açıklayamamıştı. Bu ilkeye göre; kendi haline bırakılmış bir cisim, herhangi bir dış güce maruz kalmadığı sürece, o halini korur. Diğer bir deyişle; hareketsiz cisim harekete geçirilmedikçe sonsuza kadar hareketsiz kalacağı gibi,
hareket halindeki bir cisim de, dışardan bir müdahaleye maruz kalmadığı sürece hareketini devam ettirecek, düz bir hat üzerindeki sabit hareketini koruyacaktır. İyi ama o zaman
neden gezegenler sabit bir hat üzerinde ilerlemek yerine, diğer bir deyişle, güneşten uzaklaşmak yerine, dairesel hareketler çiziyorlardı? İşte bu sorunun cevabını, Galileo’nun
öldüğü gün doğan Newton veriyordu. Sihirli kelime; çekim idi! Bir taşın (ya da elmanın) yere düşmesine neden olan neyse, bu, aynı zamanda gezegenleri de güneş etrafında
tutuyordu. Gezegenlerin güneş etrafında döndüğünü ilk öne süren Kopernik de bu dairesel dönüşe açıklık getirememişti. Gerçi bunu ilk dillendiren Newton değildi; söz gelimi Fransız
astronom İsmail Boullian 1645’te, iki cisim arasında bir çekim olabileceğini, 1666’da da İtalyan Giovanni Borelli, bir uydunun merkezkaç kuvvetinin, uyduyu gezegene doğru çeken kuvvetle eşit olduğunu öne sürmüştü ama tüm bu bilgilere yasa elbisesi giydiren Newton olacaktı. Böylelikle F= G ((m1m2)/r2) olarak bilinen, evrendeki hareketleri disipline sokan, evrensel çekim yasasına imzasını atıyordu.

Bu yasa ile birlikte gezegenlerin, daha geniş manada, gökcisimlerinin manevraları anlaşılmış, hatta ünlü astronom Halley, bu yasa sayesinde 1531, 1607 ve 1682’de kendisini gösteren ve her defasında farklı bir yıldız olduğuna inanılan, kuyrukluyıldızın aynı yıldız olduğunu öne sürmüş, Aralık 1758’de tekrar ortaya çıkacağını iddia etmiş, son tahlilde de haklı çıkmıştı.

Sonuç olarak Newton, eylemsizlik ilkesini de işin içine katarak, meşhur hareket kanunlarını bilim dünyasına armağan etmişti. Buna göre;

• Herhangi bir cisim üzerine bir kuvvet etki etmiyorsa, ya da etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfırsa, cisim durumunu değiştirmez; yani duruyorsa durur, deviniyorsa yani hareket ediyorsa, devinimini bir doğru boyunca devam ettirir. Ki buna eylemsizlik kanunu da denebilir.
• Cisim üzerindeki itiş gücü, uygulanan kuvvetle doğru orantılıdır ve kuvvet yönündedir. Cismin momentumunun zamana göre değişiminin oranı, cisme uygulanan kuvvetle doğru orantılıdır.
• Doğadaki bütün cisimler birbiri ile etkileşim içindedir. Bir cisim diğer bir cisme bir kuvvet etki ettirdiğinde, diğer cisim de bu cisme bir kuvvet etkiler. Herhangi bir etkiye karşı her zaman bir tepki vardır; yada iki cismin karşılıklı etkisi daima eşit fakat zıt özelliklidir. Buna kısaca etki-tepki kanunu da denir.

Gücü düşüncesinde yatıyordu…

Newton, bu kanunları ile temeli Aristo’ya kadar uzanan yaklaşık iki bin yıllık fizik kuramlarına mekanik bir boyutkatmış, Galileo’nun mimarı olduğu eylemsizlik ilkesini, kütleyi de hesaba katarak, soyuttan somuta taşımıştı. Bu, aynı zamanda yer çekiminin de birinci yasası olacaktı. Büyük usta, kuvvet, kütle gibi kavramları hayata geçirerek, fiziğin o zamana kadar yakasından düşmeyen belirsizlikleri de ortadan kaldırmış oluyordu.

Her ne kadar bazı hesaplamaların içinden çıkamayınca kendi formüllerini haklı çıkartan ve ilerleyen yıllarda yanlışlığı tespit edilen bir takım varsayımlar geliştirmiş olsa da, başarılarının yanında bunların esamisi bile okunmayacaktı.

Bilim tarihi, matematik, mekanik, yerçekimi ve optik gibi alanlarda büyük sıçramalar yapan bilim adamları ile doluydu. Newton ise, bu alanların her biri ile ayrı ayrı uğraşıp, adeta destan yazmış; kendisinden iki yüz yıl sonra gelerek fizikte bir başka çığır açacak olan Albert Einstein’ın “Bilim adamı otuz yaşına kadar hayal ettiklerini gerçekleştirememişse, o saatten sonra bir şey beklemesin.” sözünü tasdik edercesine, otuzuna gelmeden birçok alanda ses getiren işlere imza atmıştı. Bunun sırrını soranlara ise “kendisinden önce gelen bilim adamlarının omuzlarından ileriye bakabilmek ve çözümü bulmak için sürekli düşünmek” cevabını veriyordu.

ISAAC NEWTON HAKKINDA NOTLAR

• Küçük yaşta, el becerisini kullanarak yaptığı su ve güneş saati ve yel değirmeni modelleri ile dikkat çekti.
• İlk aynalı teleskopu geliştirmiş, renk ve ışığın niteliğine açıklık getirdi.
• Evrensel Kütle Çekimi Yasası’nı ortaya atarak fizikte devrim gerçekleştirdi.
• Hasta, zayıf bünyeli, içine kapanık ve kavgacı bir kişilikti. Sıklıkla bunalıma girerdi, çağdaşı bilim adamları ile sürekli atıştı.
• 1705 yılında da Kraliçe Anne tarafından ödüllendirildi (İngiltere’de bilimsel çalışmalarından dolayı onurlandırılan ilk kişidir.)
• Genellikle buluşlarını paylaşmada gönülsüz davrandı. Diğer bilim adamlarının fikirlerini çalacağından endişe ederdi. Haksız da sayılmazdı.
• Çekim yasasını daha önce bulduğunu iddia eden Robert Hooke ve matematiğin önemli bir ayağı türev ve integrali kendisinden önce geliştirdiğini iddia eden Alman filozof Gottfried Wilhelm Leibniz ile yaşadığı kavgalar dillere destan olmuştu.
• Bilimin yanı sıra, simya, mistizm ve teoloji ile de ilgilendi. Yahudi’ydi ve İncil’deki teslis inancını eleştiren bir eser kaleme almıştı.
• Başına elma düştüğü için yerçekimini bulduğu yönündeki iddiayı ilk olarak Fransız yazar Voltaire dile getirdi. Voltaire, bu iddiası için Newton’un yeğenini kaynak göstermişti.
• Oldukça mütevazi bir yaşam sürdü. Hiç evlenmedi. Belki de bilim ile evli idi dense, yalan olmazdı. Ölümünden sonra, yaklaşık 300 yıl boyunca modern fiziğin kurucu babası olarak anılacaktı.

Kaynak: Tarihi Değiştiren Bilginler – Ali Çimen – Timas Yayinlari