Newton

Galile öldü; Newton doðdu. Bu iki dehanýn aralarýnda ortalama bir yaþam süresi var; ama onlar arasýnda bu raslantýnýn ötesinde baðlantýlar vardýr. her þeyden önce Newton'un kendi çalýþmalarýna Galileo'nun býraktýðý noktadan baþladýðýný, yani bu ikisinin arasýnda bir geçiþ aþamasý oluþturan üçüncü bir kiþinin bulunmadýðýný biliyoruz.
Newton, dünyaya yaklaþýk olarak iki ya da üçyüz yýlda bir geldiðini söyleyebileceðimiz ender görülen türde bir bilim adamýdýr. Üstelik bu özelliði yaþamýnýn çok erken bir aþamasýnda kendini belli etmiþtir. Son zamanlarda fizik çevrelerinde Newton'un baþarýsýnýn gereðinden fazla abartýlmýþ olduðunu düþünme yolunda bir eðilim ortaya çýkmýþtýr.
Çaðdaþ fizikçilerin büyük bir bölümü bugün Newton'un buluþlarýnýn gerçekte sanýldýðý kadar büyük bir önem taþýmadýðýný, fizik alanýnda Newton'a gelene dek eriþilmiþ olan düzey gözönüne alýndýðýnda Newton olmasa da çaðdaþlarýndan herhangi birinin bu buluþlarý gerçekleþtirmiþ olacaðýný ileri sürmektedirler.
Buna karþýlýk Newton'u, çaðdaþlarýndan ayýran bir özellik O'nun yanýtlara çok kýsa bir süre içinde eriþmiþ olmasýdýr (Her ne kadar bunu açýklamasý için aradan yirmi yýl geçmesi gerektiyse de yanýtlarýn hemen hemen tümünü daha 21 yaþýndayken biliyordu).
Copernicus, Kepler ve özellikle Gallileo'nun, bilimin henüz varlýðýný sürdürebilme yolunda savaþ vermek zorunda olduðu bir çaðda yaþamýþ olmalarýna karþýlýk, Newton bu savaþýn artýk kazýnýlmýþ bulunduðu bir dünyaya gelmiþti ve bu yüzden de kendisinden öncekilere kýyasla daha þanslýydý.
Diðer yandan bazý yönlerden olumsuz olarak tanýmlanabilecek bir kiþiliðe sahip olduðu da söylenebilir. Örneðin kuruluþundan bu yana Kraliyet Bilim Derneði'nden istifa eden çok az sayýdaki bilim adamýndan biri olan Newton'un bunu yapmasýnýn nedeni diðer üyelerin kimi zaman onun görüþlerine katýlmamasý ve hatta bunlarýn aksini ileri sürmeye kalkýþmalarýydý (Buna karþýlýk yaþamýnýn daha sonraki bir evresinde "yuvaya dönmeye" razý edilmiþ ve son yirmi beþ yýlýný derneðin baþkaný olarak geçirmiþtir.
Newton, çalýþmalarýný kimsenin yardýmýna baþvurmaksýzýn tek baþýna yürütmeyi seçen bilim adamlarýndan biriydi. Buluþlarýnýn en önemlilerini Londra'da veba salgýnýnýn baþgöstermesi üzerine 1665 yýlýnda buradan kaçarak sýðýndýðý doðum yeri olan Lincolnshire'daki Woolsthorpe Kasabasý'nda kaldýðý süre içinde gerçekleþtirmiþti.
Küçük bir çiftçi olan babasý kendi doðmunudan kýsa bir süre önce ölmüþ olduðu için Woollsthorpe'da ve daha sonra girdiði Cambridge Üniversitesi'ndeki tüm harcamalarýný amcasý karþýlamýþtý.
Cambridge'deki öðrenciliði boyunca önemli sayýlabilecek bir baþarý elde etmediyse de tanýnmýþ bir matematikçi olan Profesör Barrow ile yakýn bir dostluk kurmuþ ve bunun etkisiyle matematiðe yönelmiþti.
Newton'un gençlik yýllarýna rastlayan 17. yüzyýl baþlarý, matematik bilimin son biçimi almaya baþladýðý dönemdi. Bugün de kullanmakta olduðumuz matemaiksel simgeler, diferansiyel hesabýn ilk aþamalarý, matematiksel dizilere iliþkin hesaplar, Descartes'in bulduðu koordinatlar geometrisi ve diðer temel geometrik kavramlar bu dönemde ortaya çýkmýþtý.
Uygulama yönünden bunlardan daha da önemlisi sýradan çarpým iþleminin yanýsýra trigonometriye de büyük ölçüde hizmet eden logaritmalarýn bulunmuþ olmasýydý. Bu geliþmeyi, çaðýmýzda bilgisayarýn ortaya çýkmasýna benzetebiliriz, çünkü bu sayede astronomi hesaplarýnýn çok daha kolay biçimde ve kýsa sürede yapýlabilmesi olanaðý doðmuþtu.
Bugün Newton'un sorularýný inceleyecek olursak, bilmediklerinin de bildikleri kadar önemli olduðunu hemen görürüz. Newton'un zihninin nasýl çalýþtýðýný ve bunun kendisini nereye götürdüðünü anlamak için buraya Opticks'in sorularýndan bazýlarýna yer vermek gerekiyor:
" Iþýkla ilgili bir soruyla baþlýyor Newton:
" Yolu üzerinde bulunan cisimler, ýþýðý etkileyerek ýþýnlarýn eðrilmesine neden olmazlar mý?
" Birbirinden farklý biçimde kýrýlan ýþýnlarýn esnekliði de farklý deðil midir?
" Cisimlerin kenarlarýndan ve yanlarýndan geçen ýþýnlar, bir yýlanbalýðýnýn hareketlerini andýrýr biçimde öne ve arkaya doðru birkaç kez kývrýlmazlar mý?"
" Iþýk ve yolu üzerinde bulunan cisimler karþýlýklý olarak birbirlerini etklemezler mi?
" Cisimlerin ýþýðý kýrmasý ve yansýtmasý gibi ýþýk da onlarýn ýsýnmasýný ve bu yolla bir tür titreþim yapmalarýný saðlamaz mý? Ve bu titreþim ýsý dedeðimiz þey deðil midir?"
" Siyah renkli cisimler, diðerlerine kýyasla ýþýðýn ýsýsýný daha fazla soðurmaz mý? Ve bunun nedeni bu cisimlere çarpan ýþýnlarýn geri yansýtýlmayýp tam tersine içeri sýzmasý ve sonunda yok olana dek içerde yansýmayý ve daðýlmayý sürdürmeleri deðil midir?
" Iþýk ile kükürt içeren maddeler arasýndaki etkileþimin çok güçlü oluþundan dolayý bu maddeler, diðerlerine kýyasla daha çabuk ateþ almazlar ve daha þiddetli biçimde yanmazlar mý?"
Bunu izleyen sorularda ýþýk yayýmýnýn çeþitli biçimleri ele alýnmaktadýr. O zamanlar insanlar, doðal olarak hala ateþin özelilklerini araþtýrmaktaydýlar; ama ilerde bu konuya iliþkin sorularý yanýtlayacak olan kimya bilimi, fiziði oldukça geriden izliyordu.
Ateþ ve ýsý konularýyla ilgilenenler arasýnda kimi zaman beklenmedik isimlere raslayabilirsiniz. Örneðin ünlü Fransýz yazarý Voltaire, çeþitli cisimleri büyük bir dikkatle ýsýtýp tartarak bunlarýn ýsýlarýnýn soðuk ya da sýcak oluþlarýna göre deðiþmediðini ve dolaysýyla da ýsýnýn cisimlerin içinde oluþan bir tür madde olmadýðýný saptamýþ ve bu konuda uzun bir makale yazmýþtý.
Newton'un çalýþmalarýnýn ýþýk ve ýsý etkileþimiyle ilgili bir yaný da þu soruda ifade edilmektedir: Büyük, katý ve sabit cisimler sýcaklýklarýný en uzun süre koruyanlar deðil midir ve sýcaklýðý belli bir derecenin üzerine çýkarýldýðý zaman böyle bir cisim bu yüksek sýcaklýðýn kendi içinde yansýmasý ve daðýlmasý nedeniyle ýþýk yaymaya baþlayýp, böylece daha da çok ýsýnmaz ve sýcaklýðý güneyinki gibi olana kadar da ýsýnmayý sürdürmez mi?
Newton burada, maddelerin belli bir dereceye kadar ýsýtýlmasý durumunda ýþýk yaymaya baþlayacaklarýný ve bu noktadan sonra kendi kendilerini otomatik olarak ýsýtmayý sürdüreceklerini anlatmaktadýr. Bundan sonra ýþýðýn aðtabaka üzerindeki etkilerine deðinen ve böylelikle fizyolojik optik alanýna giren Newton'un sorularýný þöyle sürdürdüðünü görüyoruz:
"Seslerin uyumu ya da uyumsuzluðunun havadaki titreþimlerin özelliklerinden kaynaklanmasý gibi renklerin gösterdiði uyum ya da uyumsuzluklar da buna benzer biçimde optik sinirler tarafýndan beyine iletilen titreþimlerin niteliðine baðlý deðil midir?"
Aslýnda bu görüþ çoðu kimseye akla yakýn gelmiþ olacak ki bu yönde çeþitli araþtýrmalarýn yapýldýðýný biliyoruz; ama sonunda bunun doðru olmadýðý ortaya çýkacaktý. Bundan sonra Dalga Kuramý'ný ele alan Newton, ýþýðýn çeþitli ortamlardaki yolculuðuna iliþkin düþüncelerini þu soruda dile getirmektedir:
"Iþýðýn kýrýnýmý, eter ortamýnýn farklý yerindeki farklý yoðunluklarýn sonucu deðil midir ve ýþýk her zaman bu ortamýn daha yoðun bölümlerinden geri dönmez mi? Su, cam, kristal, deðerli taþlar ve buna benzer diðer maddelerin içindeki eter havanýn ve diðer maddelerin olmadýðý geniþ boþluklarda daha yoðun olarak bulunmaz mý?"
Burada Newton, ýþýðýn maddenin deðil, eterin yokluðundan etkilendiðini ve maddenin içinde bulunan eterin boþluðu dolduran eter kadar yoðun olmadýðýný, buna baðlý olarak da ýþýðýn katý ortamlarda daha hýzlý hareket ettiðini ileri sürmektedir. 19. yüzyýlda ýþýðýn su ve katý maddeler içinde eriþtiði hýzlarýn saptanmasý ile bu soru da yanýtlanmýþtýr.
Newton, Opticks'de kas hareketlerinin özellikleri üzerinde de durmaktadýr (Aslýna bakýlýrsa fizik ve biyofizik alanlarýna girip de þu ya da bu biçimde Newton'un eserlerinde ele alýnmayan bir konu bulmak neredeyse olanaksýzdýr). Örneðin maddelerin birbirini tutma ya da birbirine yapýþma eðilimine deðinen Newton, bu konuda þöyle der:
Herhangi bir maddenin çeþitli bölümlerinin yapýþma, sürtünme ya da aþýnmasýndan doðan direnç, maddenin daha küçük parçalara bölünmesiyle zayýflatýlabilir.. Diðer yandan bu direncinin "vis inertiae" den kaynaklanan bölümü, maddenin yoðunluðu ile oratýlý olduðundan bu yoðunluðun azaltýlmasý dýþýnda herhangi bir yolla zayýflatýlmasý söz konusu deðildir.
Bu garip ama gerçek olgunun nedeni, çok yüksek yönsel hýzlardaki hareketlerle baðlantýlý olarak ancak son zamanlarda anlaþýlabilmiþtir. Herhangi bir hareketin yönsel hýzý çok yüksek deðilse gösterdiði davranýþ ortamýn özellikleri (Young modulus'u ya da diðer bir özellik) tarafýndan belirlenir. Buna karþýlýk yüksek yönsel hýzlarda belirleyici etken yoýðunluktur.
Örneðin çok güçlü bir patlamanýn yol açtýðý yüksek hýzdaki bir þok dalgasýnýn içerdiði ince ve gevþek durumdaki tozun hareketi, önüne çýkan kaðýt mendil kadar ince bir engel tarafýndan 90 derecelik bir açýyla yolundan saptýrýlabilir.
Sorularý kimya ile baðlantýlý olarak sürdüren Newton, en sonunda atomun tanýmlanmasý sorununa gelmektedir: Cisimlerin en küçük parçalarýnýn sahip olduklarý ve onlarýn davranýþlarýný yöneten bir takým özellikler yok mudur?
Bütün bunlarý gözönüne aldýðým zaman bana öyle geliyor ki Tanrý baþlangýçta maddeyi bölünemez, katý ve hareketli parçacýklardan yaratmýþtýr ve yaratýlýþýn ilk aþamasýnda ortaya çýkan bu parçacýklar daha sonra onlardan oluþan tüm cisimlere kýyasla o denli daha çok katýdýr ki onlar gibi aþýnmalarý ya da parçalanmalarý sonsuza dek olanaksýzdýr.
Parçacýklar kendileri deðiþebilselerdi Dünya yüzündeki her þeyin doðasý ya da sahip olduklarý özelliklerin de ayný biçimde deðiþmesi gerekirdi. Bu durumda parçacýklardan oluþan her þey gibi su ve toprak da baþlangýçtaki özelliklerini koruyamazlardý.
Doðanýn deðiþmez ve sonsuz olmasý için de maddesel varlýklarda meydana gelebilecek deðiþmeler ancak bu parçacýklarýn farklý biçimlerde birbirlerinden ayrýlmalarý, hareket etmeleri ve tekrar biraraya gelmeleri ile sýnýrlanmýþtýr.
Parçacýklardan oluþan cisimler de böylelikle parçacýklarýn kendilerinin bölünmesiyle deðil, birbirleriyle temas halinde olduklarý noktalarda birbirlerinden koparak ayrýlmalarý ile böünürler.
Newton'un bu sözleri Gassendi'nin atom tanýmlamasý ile neredeyse aynýdýr ve bundan 2.000 yýl önce Democritos'un bu konuda söylediklerinden de önemli bir fark göstermemektedir.
"Öyle sanýyorum ki parçacýklarýn bu kuvvetten doðan pasif hareket ilkeleri ile baðlantýlý bir vis inertiae'si bulunmasýnýn yanýsýra hareketleri de yerçekimi, maddelerde çürüme ve fermantasyonu saðlayan etkenler ve cisimlerin birbirine yapýþmasý gibi aktif ilkelerden kaynaklanmaktadýr. Kanýmca bunlar doðadýþý bir takým özellikler olmayýp tam tersine doðanýn genel yasalarýnýn ortaya çýkarttýðý ilkelerdir ve bunlarýn nedenlerini bilmesek de kanýtlarýný doðal olgularla görmekteyiz.