Genel Görelilik Teorisi

Genel Görelilik Teorisi

Özel görelilik, bir cismin belli bir gözlemciye göre sabit bir hızla ve
sabit bir yönde hareket ettiği durumlarda tümüyle yeterlidir. Ne var
ki, pratikte hareket asla sabit değildir. Hareketli cismin hızında ve
doğrultusunda değişimlere yol açan kuvvetler her zaman söz konusudur.
Atomaltı parçacıklar kısa mesafelerde muazzam hızlarla hareket
ettiğinden, daha fazla hızlanacak zamanları yoktur ve bu parçacıklara
özel görelilik uygulanabilir. Bununla birlikte, gezegenlerin ve
yıldızların hareketinde, özel göreliliğin yetersiz kaldığı görülmüştür.
Burada devasa kütleçekim alanlarının neden olduğu büyük ivmelerle
ilgileniriz. Bir kez daha söz konusu olan şey nicelik ve nitelik
sorunudur. Atomaltı düzeyde, kütleçekim, diğer kuvvetlerle
karşılaştırıldığında önemsiz büyüklüktedir ve ihmâl edilebilir.
Gündelik yaşamdaysa, tersine, kütleçekim hariç diğer tüm kuvvetler
ihmâl edilebilir.

Einstein, göreliliği yalnızca sabit hızlı harekete değil, genel olarak
harekete uygulamaya girişti. Böylelikle kütleçekimi ele alan genel
görelilik teorisi ortaya çıktı. Bu teori yalnızca Newton’un klasik
fiziğinden, onun mutlak mekanik evreninden değil, aynı zamanda
Eukleides’in mutlak klasik geometrisinden de bir kopuşa işaret
etmektedir. Einstein, Öklid geometrisinin yalnızca ideal olarak
düşünülmüş bir soyutlama olan “boş uzaya” uygun olduğunu gösterdi.
Gerçekte, uzay “boş” değildir. Uzay, maddeden ayırt edilemez. Einstein,
uzayın kendisinin maddi cisimlerin varlığıyla koşullandığını iddia
etti. Bu düşünce, genel görelilik teorisinde, görünüşte paradoksal bir
iddiayla dile getirilir; ağır cisimlerin yakınlarında “uzay eğrilir”.

Gerçek, yani maddi evren, hiç de, kusursuz çemberleriyle, dümdüz
doğrularıyla, vs. Öklid geometrisinin dünyası gibi değildir. Gerçek
dünya düzensizliklerle doludur. Düz değildir, tastamam “çarpık”tır.
Diğer taraftan, uzay, maddeden ayrı ve onun yanı sıra varolan bir şey
değildir. Uzayın eğriliği, uzayı “dolduran” maddenin eğriliğini dile
getirmenin yalnızca bir başka biçimidir. Örneğin, ışık ışınlarının
uzaydaki cisimlerin kütleçekim alanlarının etkisiyle büküldüğü
kanıtlanmıştır.

Genel görelilik teorisi özü itibariyle geometrik bir karakterdedir,
ancak klasik Öklid geometrisinden tamamen farklı bir geometridir bu.
Öklid geometrisinde, örneğin, paralel doğrular asla birbirine yaklaşmaz
ya da uzaklaşmazlar, ve örneğin bir üçgenin iç açılarının toplamı her
zaman 180ºdir. Einstein’ın uzay-zamanı (aslında ilk olarak bir
Rus-Alman matematikçisi ve Einstein’ın öğretmenlerinden biri olan
Hermann Minkowski tarafından 1907’de geliştirilmişti) üç boyutlu uzayın
(yükseklik, genişlik ve uzunluk) zaman ile bir sentezini temsil eder.
Bu dört boyutlu geometri, eğrilmiş yüzeylerle (“eğri uzay-zaman”)
ilgilenir. Burada bir üçgenin iç açılarının toplam 180º etmeyebilir ve
paralel doğrular kesişebilir ya da uzaklaşabilirler.

Engels’in de işaret ettiği gibi, Öklid geometrisinde gerçek dünyaya
dayanmayan bir dizi soyutlamayla karşı karşıya kalırız: boyutsuz bir
nokta, düz bir çizgi haline gelir, bu da kusursuz bir düz yüzeye
dönüşür, vs. Tüm bu soyutlamalar arasında hepsinin en boşu olan bir
soyutlamayla karşılaşırız; “boş uzay” soyutlaması. Uzay, Kant’ın
inandığının aksine, kendisini dolduracak bir şey olmaksızın varolamaz,
ve bu şey tam da maddedir (ve aynı şey demek olan enerji). Uzayın
geometrisi, içerdiği madde tarafından belirlenir. “Eğri uzayın” gerçek
anlamı budur. Bu kavram aslında sadece maddenin gerçek özelliklerini
bir dile getirme tarzıdır. Einstein’ı popülerleştirmek için kullanılan
alâkasız metaforlar konuyu karıştırmaktan başka bir şey yapmamıştır:
“Uzayı esnek bir çarşaf gibi düşünelim” ya da “uzayı bir bardak gibi
düşünelim” vb. Gerçekte, her zaman aklımızın bir köşesinde saklı
tutmamız gereken fikir; zaman, uzay, madde ve hareketin çözülmez
birliğidir. Bu birlik unutulduğu anda, derhal idealist mistifikasyona
kayarız.

Eğer uzayı bir Kendinde-Şey olarak, Öklid geometrisindeki gibi boş uzay
olarak düşünürsek, açıktır ki uzay eğrilemez. “Hiçlik”tir. Ne var ki,
Hegel’in ortaya koyduğu gibi, evrende, hem oluşu hem de olmayışı
içermeyen hiçbir şey yoktur. Uzay ve madde taban tabana zıt, karşılıklı
birbirini dışlayan iki olgu değildir. Uzay maddeyi içerir, madde de
uzayı. Bunlar birbirinden hiçbir şekilde ayrılamaz şeylerdir. Evren tam
da madde ile uzayın diyalektik birliğidir. Genel görelilik teorisi,
uzay ve maddenin birliği diyalektik düşüncesini çok derin bir tarzda
açığa vurur. Aynı şekilde matematikte de, sıfırın kendisi, “hiçlik”
olmayıp, gerçek bir niceliği ifade eder ve belirleyici bir rol oynar.

Einstein kütleçekimi, cisimleri etkileyen bir “kuvvet” olmaktan ziyade,
uzayın özelliklerinden biri olarak ifade eder. Bu görüşe göre, uzayın
kendisi, maddenin varlığının bir sonucu olarak eğrilir. Bu görüş, uzay
ve maddenin birliğini dile getirmenin hayli istisnai bir biçimidir ve
ciddi yanlış anlamalara da açıktır. Uzayın kendisi, eğer “boş uzay”
olarak anlaşılırsa, şüphesiz eğrilemez. Mesele şu ki, uzayı maddesiz
tasavvur etmek imkânsızdır. Bu ayrılmaz bir birliktir. Düşündüğümüz
şey, uzayın maddeyle belli bir ilişkisidir. Yunan atomcuları uzun zaman
önce “boşlukta” atomların varolduklarına işaret etmişlerdi. İkisi
birbirleri olmaksızın varolamazlar. Uzaysız madde, maddesiz uzayla aynı
şeydir. Bütünüyle boş bir boşluk yalnızca hiçliktir. Fakat sınırsız
madde de öyledir. Uzay ve madde, demek ki, her biri diğerini ön
varsayan, her biri diğerini tanımlayan, birbirlerini sınırlayan ve biri
olmaksızın diğerinin de olmayacağı karşıtlardır.

Genel görelilik teorisi, Newton’un klasik teorisi tarafından
açıklanamayan hiç değilse bir olguyu açıklamaya hizmet etti. Merkür
gezegeni, yörüngesinin güneşe en yakın noktasına yaklaştıkça dönüşleri
tuhaf bir düzensizlik sergiler, bu düzensizlikler daha önceleri diğer
gezegenlerin kütleçekiminin neden olduğu karışıklıklara bağlanmıştı. Ne
var ki, bu etkiler dikkate alındığında bile söz konusu olgu
açıklanamamıştı. Merkür’ün güneş etrafındaki yörüngesinin sapması
(“günberi”)* çok küçüktü, ama yine de astronomların hesaplamalarını
altüst etmeye yetiyordu. Einstein’ın genel görelilik teorisi, dönen her
cismin günberisinin Newton yasalarının tanımladığının dışında bir
harekete sahip olacağını öngördü. Bu öngörünün önce Merkür sonra da
Venüs için doğru olduğu görüldü.

Einstein aynı zamanda kütleçekim alanının ışık ışınlarını bükeceğini de
öngörmüştü. Bu nedenle, güneş yüzeyine yakın geçen bir ışık ışınının,
düz bir doğrudan 1,75 saniyelik bir açıyla büküleceğini iddia etti.
1919’da bir güneş tutulması gözlemi sırasında yapılan astronomik
hesaplar, bunun doğru olduğunu göstermişti. Einstein’ın parlak teorisi
pratikte kanıtlanmıştı. Bu teori, güneşe yakın yıldızların konumundaki
görünür kaymayı onlardan gelen ışığın bükülmesiyle açıklayabildiği
gibi, Newton’un teorileri tarafından açıklanamayan Merkür gezegeninin
düzensiz hareketlerini de izah edebiliyordu.

Newton, cisimlerin hareketini yöneten yasaları incelemişti, buna göre
kütleçekimin büyüklüğü kütleye bağlıdır. Newton aynı zamanda, bir cisme
uygulanan her kuvvetin, o cismin kütlesiyle ters orantılı bir ivme
yarattığını savunmuştu. İvmeye, yani hız değişimine karşı gösterilen
direnç, eylemsizlik olarak adlandırılır. Tüm kütleler ya kütleçekim
etkisiyle ya da eylemsizlik etkisiyle ölçülür. Doğrudan gözlemler
göstermiştir ki, eylemsizlik kütlesi ve kütleçekim kütlesi, gerçekte,
trilyonda birlik bir farkla özdeştirler. Einstein, kendi genel
görelilik teorisine, eylemsizlik kütlesinin ve kütleçekim kütlesinin
tam olarak eşit olduğu kabulüyle başlar, çünkü bunlar özde aynı
şeylerdir.

Görünüşte hareketsiz olan yıldızlar muazzam hızlarla hareket ederler.
Einstein’ın 1917’deki kozmik denklemleri, evrenin tüm zamanlarda sabit
olmadığını, genişliyor olabileceğini ima ediyordu. Galaksiler bizden
saniyede yaklaşık 700 millik bir hızla uzaklaşmaktadırlar. Yıldızlar ve
galaksiler sürekli olarak değişirler, oluş ve yok oluş
içerisindedirler. Tüm evren, yıldızların ve galaksilerin doğum ve ölüm
dramlarının ebediyete kadar oynandığı uçsuz bucaksız bir arenadır.
Bunlar sahiden de devrimci olaylardır! Patlayan galaksiler,
süpernovalar, yıldızlar arasında felâkete yol açan çarpışmalar, tüm
yıldız kümelerini iştahla yiyip yutan, bizim güneşimizden milyarlarca
kat daha yoğun kara delikler. Bunlar, şairlerin hayal güçlerini bile
gölgede bırakıyor.