Einstein, Albert

(d. 14 Mart 1879, Ulm, Württemberg, Almanya - ö. 18 Nisan 1955, Princeton, New Jersey, ABD),
insanlık tarihinin en yaratıcı zekâlarından olduğu daha sağlığında kabul edilen Alman asıllı ABD’li fizikçi.

20. yüzyılın başlarında geliştirdiği kuramlarıyla ilk kez kütle ile enerjinin eşdeğerliğini kanıtlamış, ayrıca uzay, zaman ve kütleçekimi üzerine tümüyle yeni düşünme yolları önermiştir. Özellikle görelilik ve kütleçekimi kuramları, Newton’dan sonra fizik alanında yeni bir çığır açmış, bilimsel ve felsefi araştırmaları baştan aşağı değiştirmiştir. 1921’de Nobel Fizik Ödülü’ nü almıştır.

Yaşamı.

Yahudi kökenli, ama pek de dindar olmayan bir aile olan Einstein’lar, Albert’in doğumundan bir yıl sonra Münih’e taşındı. Başarısız bir işadamı olan baba Hermann Einstein ile Albert’in amcalarından Jakob Einstein, burada bir elektrik atölyesi çalıştırmaya başladılar.

Einstein, içedönük, oyundan hoşlanmayan, geç konuşmuş bir çocuktu. Bu yalnızlık döneminin izlerini tüm yaşamında koruyacaktı. Annesi Pauline’in isteği üzerine altı yaşında almaya başladığı keman derslerinin sayesinde edindiği klasik müzik kültürü, Albert’e yaşamı boyunca koruyacağı dinlendirici bir uğraş kazandırdı. Albert henüz küçük bir çocukken, amcalarının etkisiyle bilime ve matematiğe karşı derin bir ilgi duymaya başladı. Çok sonraları kaleme alacağı anılarında, dört-beş yaşlarındayken eline geçen bir pusulanın iğnesinin hep aynı yönde dönmesi olayının ve 12 yaşma geldiğinde tanıştığı Eukleidesçi geometrideki Pythagoras teoreminin kendisinde, alışılmadık olayların açıklanmasına yönelik bir eğilim yarattığını ve görünürdeki karmaşıklığın altında mantıksal bir çözümün yattığına ilişkin bir düşünceye yol açtığını yazacaktı.

Münih’teki bir Katolik okulunun tek Yahudi öğrencisi olarak ilköğrenimini tamamlayan Einstein, o dönemde okullara egemen olan aşırı disiplinli ve skolastik eğitim sistemine pek uyum sağlayamadı. Okuduğu popüler bilim kitapları ile zorunlu din derslerinin öğretileri arasındaki çelişkiler, giderek dogmatik düşünceye ve herhangi bir otoritenin zorlamalarına karşı kuşkucu bir tutum benimsemesine yol açtı. Daha sonra Luitpol Gymnasium’una (lise) yazıldı. 1894’te babasının işi bozulunca ailesi İtalya’nın Milano kentine göç etti. Bu gelişme üzerine Einstein, esasen benimsemediği okulunu terk etmek ve öğrenimine ara vermek zorunda kaldı. Ertesi yıl yükseköğrenim için İsviçre’deki ünlü Zürich Teknik Üniversitesi’ne (ETH) başvurdu. Lise diploması olmadığından giriş sınavlarına katıldı, ama matematik dışındaki konularda geçerli not alamadı. Bunun üzerine, Aarau’ daki bir lisede bir yıl okuyarak diplomasını alıp 1896’da ETH’nin fizik ve matematik öğretmeni yetiştiren bölümüne girdi.
1900’de bu okuldan mezun olduktan sonra kısa bir süre öğretmenlik yaptı. 1902’de ise Bern’deki patent bürosuna “üçüncü sınıf teknik uzman” olarak girdi. Yirmi bir yaşını doldurduğunda İsviçre vatandaşlığına geçti ve iki yıl sonra da okul arkadaşlarından Mileva Maric ile evlendi.

1905’te Einstein, Almanların ünlü fizik dergisi Annalen der Physik’de Moleküler Boyutların Yeni Bir Belirlenişi başlıklı bir tez yayımladı. Aynı yıl, Annalen’de art arda yayımladığı dört ayrı çalışması olağanüstü yankılar uyandırdı ve insanlığın evrene bakışını kökten değiştirdi. 1908’de, molekül boyutlarının hesaplanmasına ilişkin ilk çalışmasıyla, Zürich Üniversitesi’nden doktor unvanı aldı.

Einstein’ın, Brown hareketi ve fotoelektrik etkiye ilişkin çalışmaları da son derece önemli olmakla birlikte, fizik dünyasını sarsan asıl çalışması özel görelilik kuramı oldu. Bu yeni kuramın geniş kitlelerce anlaşılıp kabul görmesi uzun bir zaman almışsa da, bilim dünyası kuramın değerini hemen kabul etmiş ve Einstein’ı seçkin bir fizikçi olarak kabullenmiştir.
Einstein bir yandan kuramını geliştirirken bir yandan da patent bürosundaki görevini bırakıp üniversitede öğretim üyeliğine başladı. 1909’da Zürich’te ve 1910’da Prag Alman Üniversitesi’nde profesörlük yaptı. 1912’de yeniden İsviçre’ye döndü ve Zürich’te dersler verdi. Bu dönemdeki çalışmalarıyla çağdaşları arasında önde gelen bir deha sayılmaya başlayan Einstein, 1913’te Berlin’e yerleşti. Aynı yıl Prusya Bilimler Akademisi’nin üyeliğine seçildi ve Berlin Üniversitesi’ne profesör olarak atandı; ayrıca Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nün (sonradan Max Planck Enstitüsü) fizik bölümünün yöneticiliğini üstlendi. Bu yıllarda Avrupa’ da uluslararası gerginlik son derece artmıştı. İsviçre’ye tatile giden eşi ve iki oğlu, birden patlayan savaş yüzünden Berlin’e dönemediler. Bu zorunlu ayrılık birkaç yıl sonra Einsteinlar’ın boşanmasıyla sonuçlandı.

Einstein’m savaşa karşı pasifist tutumu ve Alman militarizmine yönelttiği eleştiriler, genellikle bu konularda duyarsız davranan akademik çevrelerde olduğu kadar kamuoyunda da geniş yankılar uyandırdı. Einstein, bu hümanist ve barışçı tutumunu, yaşamının sonuna değin dirençle sürdürecekti.

Einstein’m 1916’da yayımlanan ve genel görelilik kuramı olarak bilinen çalışması, bilim dünyasını yeniden sarsan görüşler içeriyordu. Kuramın öngörülerinin deneysel kanıtları, ancak savaştan sonra, Mayıs 1919’da Gine Körfezindeki Principe Adasında ve Brezilya’daki Sobral’de gerçekleştirilen Güneş tutulması gözlemleri sonucunda elde edildi. Kuram, büyük kütlelerin yakınından geçen ışık ışınlarının kütleçekini alanının etkisiyle eğileceğini, bu nedenle de uzak bir yıldızın ışığının Güneş’in kenarından geçerken yapacağı sapmanın hesaplanabileceğini öngörüyordu. Gözlemler sonucunda elde edilen bulgular, hata payları içinde, kuramın temel savıyla uyuşuyordu. Kuram daha sonraları da çeşitli deney ve gözlemlerle sınanmış ve bir bütün olarak doğruluğu ve yapısal uyumu tartışılmaz olarak kabul edilmiştir.

1919 yazında akrabalarından biriyle evlenen Einstein, Almanya’da giderek güçlenen gerici siyasal eğilimlere karşın, ırkçılığa karşı saldırılarını ve barışçı ideallerini savunmayı sürdürdü. Dindar olmadığı halde Siyonist harekete sempati ve destek göstermesi Nazi eğilimli çevrelerin kızgınlığını öylesine yoğunlaştırmıştı ki, “fizikte Bolşeviklik” yaptığı öne sürülerek cezalandırılması bile istendi. Öte yandan, görelilik kuramını tanıtması ve açıklaması için Avrupa, Güney Amerika, Ortadoğu ve Uzakdoğu ülkelerinden sürekli olarak konferans davetleri alıyordu. Bu gezilerinden birisi sırasında, 1921’de “fotoelektrik etki ve kuramsal fizik alanındaki çalışmaları nedeniyle” Nobel Fizik Ödülü’nü kazandığını öğrendi. Ününü büyük oranda borçlu olduğu görelilik kuramı üzerine çalışmaları, ödül gerekçesinde yer almamıştı.

Einstein bundan sonraki çalışmalarını, elektromagnetizma ile kütleçekimi arasındaki ilişkilerin araştırılması üzerinde yoğunlaştırdı. Ne var ki, birleşik alan kuramına ilişkin bu çabaları başarısızlıkla sonuçlandı.

1931’de konuk profesör olarak bulunduğu Oxford Üniversitesi’nde, bilimsel çalışmalarının yanı sıra pasifist görüşlerinin yayılması için de etkinlik gösterdi. 1932’de oluşturduğu Einstein Savaş Karşıtları Uluslararası Fonu kuruluşuyla, Cenova’da toplanan Dünya Silahsızlanma Konferansı’na (1932) kitlesel bir baskı yapmaya girişti, ama konferansın boş ve gülünç bir toplantıya dönüşmesi üzerine büyük düş kırıklığına uğradı. Bu dönemde, AvusturyalI psikiyatrist Sigmund Freud ile insan doğasındaki yıkıcılık; Hintli gizemci ozan Rabindranath Tagore ile de gerçeğin doğası üzerine sık sık mektuplaştı. 1930’da ABD’deki California Teknoloji Enstitüsü’nde konuk profesör olarak bir yıl ders veren Einstein, 1932’de yeniden ABD’ye gitti. 1933’te Hitler’in iktidara gelmesi üzerine Almanya’ya dönmemeye karar verdi. Aynı yıl, New Jersey’ deki Princeton Üniversitesi’nde kurulan Yüksek Araştırma Enstitüsü’nde görev aldı ve yaşamının sonuna değin burada çalıştı.

1939’da Alman araştırmacıların uranyum atomunu parçalamayı başardıklarını öğrenen Einstein, denetimli zincirleme tepkimenin gelecekte dev bir bomba yapımına yol açabileceğini sezerek, ABD başkanı Roosevelt’e bir uyarı mektubu yazdı. Ama, bu mektubun etkisiyle bombayı geliştirmek için kurulan projenin ve yapılan çalışmaların hiçbir aşamasında görev almadı. Üstelik 1945’te Hiroşima’ya atom bombasının atılmasından sonra, bu yeni silahın kullanılmasını önlemek için tüm gücüyle mücadele etti. Son yıllarında, bir yandan birleşik alan kuramı üzerindeki çalışmalarını, bir yandan da uluslararası barışa yönelik girişimlerini sürdürdü.

Bilime katkıları

Einstein’m 1905’te Annalen der Physik’te yayımladığı “Über die von der molekularkinetichen Theorie der Wâr- me geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen” (Durağan Bir Sıvı İçindeki Asıltı Parçacıklarının Moleküler Kinetik Kuramı Çerçevesindeki Hareketleri Üzerine) başlıklı makalesi Brown hareketi üzerineydi. 1827’de İskoç- yalı Robert Brown, su içinde asılı haldeki çiçektozlarını mikroskop altında incelemiş ve sıvının durgun olmasına karşın çiçektozlarının sürekli ve rasgele biçimde devindiğini gözlemişti. 1879’da ise İngiliz kimyacı Sir William Ramsay, bu hareketlerin, sıvı moleküllerinin bombardımanından kaynaklandığını öne sürmüştü. Einstein, istatistiksel yöntemle gerçekleştirdiği çalışmalarının sonucunda, Brown hareketi yapan bir parçacığın katedeceği uzaklığın, bu aradaki zamanın kareköküyle ters orantılı olduğunu belirledi ve birim hacimdeki sıvı moleküllerinin sayısının hesaplanabileceğini gösterdi.

Einstein’m kuvantum fiziği alanındaki ilk önemli çalışması ise, fotoelektrik etkiyi incelediği ve 1905’te Annalen der Physik’te yayımladığı “Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt” (Işığın Oluşumu ve Dönüşümü Üzerine Bir Görüş) başlıklı makalesidir. Kara cisim aşınması üzerine çalışan Alman fizikçi Max Planck, enerjinin süreksiz olduğu varsayımını ortaya atmış ve atomlar arasındaki enerji alışverişinin, ışımanın frekansıyla doğru orantılı olarak ve kuvantum adını verdiği enerji paketleri biçiminde gerçekleştiğini öne sürmüştü. Einstein ise, ışığın dalga ve parçacık özelliğindeki ikili yapısını vurgulayarak, bu kesikli enerji alışverişinin, ışığın maddeyle etkileşime girdiği her durumda geçerli olduğunu savundu. Fotoelektrik olayında, üzerine ışık düşen bazı cisimlerin elektron salması olgusunu da, daha sonraları foton olarak adlandırılan bu ışık enerjisi kuvantumlarıyla açıkladı.

Einstein’m gene 1905’te yayımladığı özel görelilik kuramına ilişkin “Zur Elektrodynamik bewegter Körper” (Hareketli Cisimlerin Elektrodinamiği) adlı makalesi, elektromagnetik olguları açıklayan Maxwell yasalarına yeni bir bakış açısı getiriyordu. 19. yüzyılın sonlarında ışığın elektromagnetik bir dalga özelliği taşıdığı ve uzaydaki hızının da saniyede yaklaşık 300.000 km olduğu görüşü ağırlık kazanmıştı. Bu dalgaların boşlukta ilerleyebilmesini sağlayan ve madde dışındaki tüm boşluğu dolduran “esir” ya da “eter” adlı ağırlıksız, esnek bir ortamın var olduğu da kabul ediliyordu. Ama, esirin varlığını kanıtlamak için yapılan tüm deneyler ve yeni varsayımlara dayalı olarak gerçekleştirilen tüm çalışmalar olumsuz sonuç veriyordu. Einstein, fizikte devrim yapan makalesinde, iki nokta arasında yol alan ışığın hızının nasıl belirleneceği sorunundan yola çıktı. Bu amaca yönelik olarak, postula niteliğinde iki temel ilke geliştirdi. Bunlardan birincisine göre, mekanik denklemlerinin geçerli olduğu her başvuru sisteminde, elektrodinamik ve optik için de aynı yasalar geçerliydi; öteki ilke ise, ışığın, kendisini yayan cismin hareketinden bağımsız olarak, boşlukta her zaman aynı hızla yol aldığı biçimindeydi. Bu ilkelerden de, birbirine göre hareket halinde olan iki gözlemcinin, hızları sabitse, iki ayrı yerde gerçekleşen iki olay arasında geçen süreyi aynı biçimde değerlendiremeyecekle- ri sonucunu çıkardı. Gözlemcilerden biri, bu iki olayı aynı anda yani eşzamanlı olarak gördüğünde, ötekinin olayları belirli bir zaman aralığıyla gözlemesi gerekiyordu. Eşzamanların göreliliği denilen bu olgunun nedeni, olayların gerçekleştiğine ilişkin en hızlı belirti olan ışığın hızının, her iki gözlemci için de aynı ve sonlu olmasıydı.

Einstein’m gene 1905’te Annalen der Physic’te yayımlanan “İst die Trâgheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhân- gig?” (Bir Cismin Eylemsizliği Enerji İçeriğine Bağlı mıdır?) başlıklı makalesi, özel Einstein, Alfred 124 görelilik kuramına düştüğü matematiksel bir dipnot özelliği taşıyordu. Bu yazısında, bir cismin kütlesi ile enerjisinin eşdeğerli olduğunu ve bu enerjinin (£) cismin kütlesi (ra) ile ışık hızının (c) karesinin çarpımına (E = mc2) eşit olduğunu belirtiyordu. Buna göre bir cismin hızı arttıkça
kütlesinin artmasının nedeni, o cismin kazandığı kinetik enerjiydi. Her enerjinin bir kütlesi vardı ve kütle ya da madde bir enerji biçimiydi. Bu nedenle de kütle ve enerji, aynı şeyin iki değişik biçimde ortaya çıkışını simgeleyen eşdeğerli iki kavramdı.
Einstein’ın özel görelilik kuramı, deneyle ve gözlemle saptanmamış ve yalnızca amaca uygun olarak geliştirilen, mutlak uzay, mutlak zaman, esir ve eşzamanlılık gibi kavramların fizikten çıkartılmasına yol açmıştı. Özel görelilik kuramıyla varılan uzunluk kısalması, saat yavaşlaması ve kütle artması gibi sonuçlar, önce sağduyuya aykırı bulunduysa da, daha sonraki araştırmalar bu kuramın geçerliliğini kanıtladı.

Einstein 1907 ve 1911’de özgül ısılar üzerine gerçekleştirdiği çalışmalarla, bir katidaki tüm moleküllerin özdeş frekansla titreşim yaptığını ve bu titreşimlerin kuvantumlu olduğunu varsayarak, düşük sıcaklıklarda özgül ısının sıcaklıkla nasıl değiştiğini açıkladı. 1912’de ise, ışık indüklenen bir kimyasal tepkimede yer alan her molekülün, tepkimeye yol açan ışınımdan bir kuvantum' soğurduğunu belirledi.

Einstein, çalışmalarının asıl ağırlığını, görelilik kuramını daha genel bir çerçeveye yerleştirme çabası üzerinde yoğunlaştırmıştı. Bu amaca yönelik olarak, gözlemcilerin birbirlerine göre sabit değil, değişen hızlarda yani ivmeli olarak hareket ettikleri durumda ortaya çıkan olayları araştırmaya girişti ve elde ettiği kuramsal bulguları 1916’da, Annalen der Physik' te “Die Grundlagen der allgemeinen Relativitâts theorie” (Genel Görelilik Kuramının Temelleri) başlıklı makalesinde yayımladı. Bu kurama göre, uzaydaki herhangi bir noktada, kütleçekimi ile hızlanma hareketinin etkileri eşdeğerdir ve birbirinden ayırt edilmez. Bu postula, kütleçekiminin bir kuvvet değil, uzay-zaman süreyinde, bir kütlenin etkisiyle oluşan eğrilmiş bir alan olduğunu öngörür. Bu nedenle, büyük kütlelerin yakınından geçen kuvantumlu ışık ışınlarının doğrultusunda bir sapma ortaya çıkar. Genel görelilik kuramı yalnız Newton fiziğinden değil Eukleidesçi geometriden de kopuşu simgeliyordu ve dört boyutlu uzay- zaman yerine “eğri” bir uzay-zaman tanımını getiriyordu. Einstein’m yeni denklemleriyle, Merkür gezegeninin günberi noktasında ortaya çıkan şaşırtıcı düzensizlikleri ve daha güçlü kütleçekimi alanlarında bulunan yıldızların, tayfın kırmızı ucuna daha yakın ışık yaymalarının nedenini açıklamak olanaklı duruma geldi.

Einstein, genel görelilik kuramını evrenin bütününe uygulayarak sonlu ve sınırsız bir evren modeli kurdu ve bunun matematiksel yapısını geliştirdi. Ama 1929’da ABD’li astronom Edwin Powell Hubble, gerçekleştirdiği gözlemlerle, uzak gökadaların ışığının kırmızıya kaydığını, buradan kalkarak da bunların Yer’den uzaklaştığını ortaya koydu. Böylece, genişleyen evren modeli, Einstein’m durağan modelini geçersiz kıldı.

Einstein, yaşamının sonuna değin, elektro- magnetik alan ile kütleçekimi alanını bir tek denklemler kümesinde birleştirerek bir birleşik alan kuramı geliştirmeye çalıştıysa da, bunda başarılı olamadı.

Einstein, gençlik yıllarında AvusturyalI fizikçi ve filozof Ernst Mach’ın etkisinde kalmıştı. Fiziğin metafizikten arındırılması gerektiğine, doğanın anlaşılabilir olduğuna, rastlantısal olguların daha derin ve kapsayıcı kuramlar çerçevesinde belirlenimci (determinist) yorumlarla açıklanabileceğine inanıyordu. 1925’e değin kuvantum mekaniğinin en yaratıcı sonuçlarını ortaya çıkaran kendisi olduğu halde, özellikle Heisenberg’ in belirsizlik ilkesini öne sürmesinden sonra bu alandaki gelişmelere karşıt bir tutum içine girdi. Schrödinger’in dalga denkleminin neyi temsil ettiği üzerine Bohr, Heisenberg, Born gibi bilginlerle yaptığı tartışmalar bir uzlaşmayla sonuçlanmadı ve Einstein yeni akımın dışında yalnız kalarak kendi çalışmalarını yürüttü. Bu tartışmalarından birinde şöyle yazmıştı: “Bilimden beklediklerimiz açısından birbirimize karşıt kutuplarda toplandık. Siz (Bohr), zar atan bir tanrıya, bense gerçek nesneler olarak var olan şeyler dünyasındaki yetkin yasalara inanıyorum”...

Einstein’m 1905’te Annalen der Physik’te yayımladığı beş makalesinin dışındaki başlıca yapıtları, gene aynı dergide yayımlanan “Zur Theorie der Brovvnischen Bevvegung” (1906; Brown Hareketi Kuramı Üzerine),
“Zur Theorie der Lichterzeugung und Licht absorption” (1906; Işık Salımı ve Soğurumu Kuramı Üzerine),
“Plancksche Theorie der Strahlung und die Theorie der spezifischen Wârme” (1907; Işınımın Planck Kuramı ve Özgül Isı Kuramı),
“Grundlagen der allgemeinen Relativitâtstheorie” (1916; Genel Görelilik Kuramının Temelleri) ile Zeit-schriftfür Mathematik und Physik’te (Matematik ve Fizik Kuramı) yayımlanan “Ent- wurf einer verallegemeinerten Relativitats- theorie und einer Theorie der Gravitation” (1913 ; Bir Kütleçekimi Kuramı ve Genelleştirilmiş Görelilik Kuramına Bir Gönderme),
Physikalische Zeitschrifftc “Quantentheorie der Strahlung” (1917; Işınımın Kuvantum Kuramı),
Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaft- en’de (Prusya Bilimler Akademisi Oturum Tutanakları) “Quantentheorie des einato-migen idealen Gases”tir (1924; Tek Atomlu İdeal Gazların Kuvantum Kuramı).
Ayrıca Relativity, the Special and the General Theory: A Popular Exposition (1920; İzafiyet teorisi, 1976) ve L. Infield ile birlikte The Evolution of Physics (1938; Fiziğin Evrimi, 1972) adlı yapıtlarını yayımlamıştır.

BAKINIZ
İzafiyet Teorisi (E=mc2)
Einstein Kuramları
Kuantum Fiziği
Genel Görelilik Kuramı
Özel Görelilik Kuramı