Bilimsel başarılara odaklanmayı, bize yeni fenomenleri açıklayan kişileri, yeni yasalar sunan deneyleri, evren algımızda yeni yollara götüren teorileri severiz. Fakat bunlar bir boşluk içerisinde oluşmazlar. Oluşurlar çünkü artık yeni bir şeyler düşünmeye gereksinim vardır. Bu gereksinim, etrafımızda anlamaya çalıştığımız doğal bir olgunun açıklanmasındaki yetersiz donanım koşullarımızdan doğar.

İşte tarihte bu donanım eksikliğimizi gidermek için yürütülmüş ancak başarısızlığa uğramış en önemli deneylerden birincisi olarak gösterilen Michelson-Morley deneyinin de bu bağlamda çok ilginç bir hikâyesi vardır.

                                    Albert Michelson

Edward Morley

Bilimin ilerleyişinin açıklanmasında bu deney kilit anlamda bir role sahip. Çünkü kendisi, başarısızlığıyla bile kuantum mekaniğine ve özel göreliliğe açılan bir pencere olmuştur.

Hikâyenin biraz başlarına döner isek…

Isaac Newton yerçekimi yasasıyla beraber ışığın hareketi üzerine de bir teori geliştirmiş ve ışığın parçacıklar halinde ilerlediğini savunmuştur. Diğer bir çağdaşı Christiaan Huygens ise Newton’a karşıt olarak ışığın dalga biçimindeki doğasını zevkle sunmuştur bilim dünyasına. Suya bir taş atmanızla başlayan dalgalar gibi…

Daha sonra Einstein’in da anlamamızı sağladığı gibi, ışık aslında hem parçacık hem dalga hareketi gösteren foton paketlerinden oluşuyordu.

Peki bu dalgalar halinde ilerleyen “ışık parçacıkları” nerede oluşturuyordu dalgalarını? Öyle ya, taş “su”da yaratıyordu dalgaları. Ses havada dalgalanmalar yaratıp ilerliyordu. Peki ışık hangi ortamdaydı?

Işığın “Esîr” ya da “Eter” adı verilen (İng. Aether) madde içerisinde ilerlemesi gerektiği fikri ortaya atıldı. Bu fikrin temelleri Antik Yunan’a kadar gitmektedir. Bu maddenin bütün evreni doldurduğu, ışığı sn’de 300.000 km hızla iletebilen yapısı sebebiyle çok yoğun ancak yine de havadan bile hafif olması gerektiği hesap edilmişti kafalarda.

İşte Michelson-Morley deneyi (1887) tam da burada devreye giriyordu.

Dünyanın içerisinde bulunduğu esîr okyanusunda dönme yönüne göre deney tasarlanıyor ve dünyanın dönüş yönüne ters akan esîrin ışık demetlerini yavaşlatacağı düşünülüyor. Bir ışık ışını esîr yönünde, diğeri de esîrin tersinde yol alıyor.

Ancak ikisi de varması gereken noktaya aynı anda varıyorlar, detektörlerin söylediğine göre…

İşte bu yüzden bu usta işi ve son derece yaratıcı Michelson-Morley deneyi tarihte, çok büyük umutlarla başlatılmış ancak tam aksi olarak başarısızlığı da çok büyük olmuş bir fizik deneyi nâmıyla anılmaktadır.

Deney, esasında esîrin varlığını değil yokluğunu kanıtlamıştır.

1881 yılında çizilmiş Michelson Girişimölçeri (İnterferometre)

Deneyi tasarlayan bilim insanlarından Albert Abraham Michelson 1907 yılının Fizik Nobel’ini alsa da, esîrin yokluğunu kabul edememiş, onun yerine kendi deneyini yetersiz bulmuştur.

20’nci yüzyıla geldiğimizde ise durum netleşti.

Denklemlerde esîr sabitine gerek duyulmaksızın Einstein ve Lorentz fizikte devrim yaptılar.

Michelson bir anlamda bilim tarihindeki en önemli sorulardan birisini –talihsizlik odur ki- beklenen doğrultuda sonuç alarak cevaplandıramadığı için Einstein gibi tanınan bir mertebeye yükselememiştir.

Ancak bu deneye girişmeseydi ve esîr teorisini çürütmüş olmasaydı belki de kuantum mekaniği gelişemeyecekti.

Kuantum teorisinin göz alıcı ilerleyişinin ve 21.yy’a sarkan evrenin özündeki ham maddeyi bulma çabasının bizleri nereye getirdiğine bakın.

“Tanrı Parçacığı” adı verilen Higgs Bozonu’nun keşfi gelinen en son noktalardan yalnızca birisi.

Bu başarıları bir anlamda Bilimin Raydan Çıkanları’na da borçluyuz.

Bahsetmezsek olmaz, Albert Michelson elbette olağanüstü başarılarıyla da bilinir. Örneğin standart birim metreyi, 1893 yılında, mucidi olduğu girişimölçeriyle Kadmiyum (Cd) elementinin ışıması sonucu yayılan ışığın dalgaboyunu ölçerek belirlemiştir.

Raydan Çıkanlar içinde ilk ele alarak birincilik payesini verdiğimiz Michelson’u ve müthiş çabalarını seviyor ve ona çok büyük teşekkür ediyoruz.

 

Yararlanılan Kaynaklar:

  1. The Most Famous Failed Science Experiment, Ask Ethan, 2014/3/22.
  2. Yüzyılın Yanlışlanan Fikri: Eter ve Michelson-Morley Deneyi, Açık Bilim, 2014/9/1.
  3. Işık; Luminiferous Ether; Standart Metre, Wikipedia.

 

İleri Okuma Önerileri:

  1. A refinement of the Michelson-Morley experiment, RJ Kennedy, 1926, PNAS.
  2. On the Relative Motion of the Earth and of the Luminiferous Ether, AA Michelson, EW Morley, 1887, Harvard.

Yorumlar

yorum