Einstein'ın bir öğretmene cevap olarak yazdığı ufkunuzu açacak mektup

7 Eylül 1953’te ABD’nin New Jersey eyaletinde bulunan İleri Araştırmalar Enstitüsü'nün 115 numaralı odasındabir fen bilimleri öğretmeni olan Arthur L. Converse Einstein'a bir mektup gönderdi. Mektupta, Einstein'ın görelilik teorisini deneylerle nasıl eşleştireceğine dair sorular bulunuyor. Einstein da bu mektuba fiziğin değindiği ne kadar konu varsa hemen hemen hepsini yanıtlayacak bir cevap mektubu gönderiyor.

Mektupta Converse'in atıfta bulunduğu deneylerin ne olduğu tam olarak bilinmiyor. Fakat mektupta Einstein'ın düşüncelerini öğrenebileceğimiz bazı el yazmaları ve şemalar var.

Öğretmen Converse, Einstein'a gönderdiği mektupta ona cevaplaması için 10 soru soruyor. Ünlü fizikçi ise, Dünya'nın yüzeyine olan mesafeye bağlı olarak bir gerilimin nasıl ölçüleceğine dair bir açılış sayfası yazarak başlıyor cevaplara... Einstein, Dünya yüzeyinin ve üst atmosferdeki elektrik yükünün ölçümlerde önemsenmesi gerektiğini belirtiyor. Çünkü elektroskobun bu durumda yüklü bir alanda sıkışmış gibi çalışacağını belirtiyor.

Sorunun kötü ifade edildiğini ve tanımlandığını düşünen ünlü fizikçiden cevaplar derinlemesine açıklamalarla devam ediyor. Einstein, "standart elektrostatik teori" ile deneysel bir sonucun açıklanmasında bir sorun olmadığını söylüyor. Mektup, Converse'in hangi deneyi sorduğuna dair bir açıklama içermese de Einstein’ın verdiği cevaplar, sanki soruyu yeriyormuş gibi görünüyor.

EINSTEIN BAŞKA HANGİ KONULARA DEĞİNİYOR?

Özel Görelilik: Einstein'ın özel görelilik teorisi, elektrik ve manyetizmayı birleştirip onları bir bütün olarak görüyor. Bu durum elektroskopların çalışma prensipleriyle doğrudan ilgili bir durum. Boş bir telin üzerinde net bir yük yoktur diyor fizikçi. Onu ancak bir pile bağlayıp başka bir telin yanına koyduğunuzda diğer bir boş kablo ile manyetik bir ilişki kurduğunu belirtiyor.

Aynı şekilde teori, bir akünün bağlı olduğu bir telin akımının aynı yönde ileten bir kablo tarafından mıknatısın zıt kutupları gibi çekileceğini ve tersi olması durumunda da itileceğini belirtiyor. Bu durum Einstein’ın da dediği gibi elektrostatik ve manyetik kuvvetlerin birliği nedeniyle oluşuyor. Bir tel boyunca hareket eden elektron olsaydık ve bakış açımız akım ile aynı yönde olsaydı, diğer teldeki negatif elektronlar hiç hareket etmezdi. Aksine, pozitif yükler, ki bu telin atomlarındaki protonlardır, birbirlerine yakınlaşırlardı.

DÜŞÜNCE DENEYİ İLE FİZİK YASALARINI ANLAMAK

Converse'in sorularından bir tanesi, elektroskop kullanarak voltajın ölçülmesini içeren bir çeşit düşünce deneyi yapılıyormuş gibi görünüyor. Böyle potansiyelleri (voltajları) ölçerken, bir elektroskop ve Dünya arasındaki boşluğa nüfuz eden yükü hesaba katmanın ne kadar gerekli olduğunu soruyor.

Ancak öğretmenin sorduğu sorulara yönelik en net tahmin şu şekilde: Toprak yüzeyin önemli bir yoğunlukta negatif yük oluşturması durumu atmosferi olmayan gezegenler için de geçerli mi? Einstein bu soruya evet yanıtını veriyor: Yüzeyin üzerindeki bir nokta ile bir gözlemci üzerindeki potansiyel (voltaj) farkının bulunması için Dünya'nın dışında kalan boşlukta yük olmasına gerek yok diyor.

Converse 7. soruda, Dünya'nın atmosferi, ki toprak ve atmosfer arasında sürekli bir elektrik döngüsü vardır. Olmasaydı, deneyden aynı sonucu alıp alamayacağını soruyor ve 8. soruda Dünya yüzey yükündeki yoğunluğun atmosferin herhangi bir bölümünü dengelemek için nasıl hareket etmesi gerektiğini soruyor. Einstein bu sorulara bir soru işareti ile yanıt veriyor ve yük yoğunluğu açısından bir kürenin toplam potansiyeli için denklemin neye benzediğini gördüğünü söylüyor.

Yarım asırı geçen bir süreye rağmen modernliğini koruyan sorular ve cevaplar, bugün hala fizik dünyasında tartışılmaya devam ediyor. Bu mektup Einstein’ın zamanının nasıl ötesinde bir bilim insanı olduğunu gösteriyor.

Kaynak: Seeker.com, Webtekno