(1571-1630) Newton, "Daha ileriyi görebildiysem, bunu
omuzlarından baktığım devlere borçluyum," demişti. Bu devlerden biri
Galileo ise diğeri Kepler'dir.
Kepler'e gelinceye dek Copernicus sistemine dayanaksız bir hipotez, ya da, işe
yarar matematiksel bir araç gözüyle bakılıyordu. Kepler, sistemin kimi
düzeltmelerle bilimsel doğruluğunu kanıtlamakla kalmadı, astronomiye mekanik
bir kimlik kazandırdı.
Gençlik coşkusuyla işe koyulduğunda amacı mistik inancı doğrultusunda,
"göksel alemin müzikal uyumunu" geometrik olarak belirlemekti;
çalışmasını noktaladığında, astronomi matematiksel düzenlemenin ötesinde
fiziksel bir gerçeklik kazanmıştı. Ders kitaplarında daha çok üç yasasıyla bilinen
Kepler, uzay fiziğinde sonraki kimi önemli buluşların ipuçlarını da ortaya
koymuştu. Bunların başında eylemsizlik ilkesiyle çekim kavramı gösterilebilir.
Johannes Kepler güney Almanya'da Weil kentinde dünyaya geldi. Dört yaşında
geçirdiği ağır çiçek hastalığı görme duyumunu zayıflatmış, ellerinde sakatlığa
yol açmıştı. Macera arayan sarhoş bir baba ile akıl dengesi bozuk bir annenin
çocuğu olmasına karşın, Kepler'in öğrencilik yılları parlak geçer. Ruhsal
güvensizlik içinde büyüyen Kepler, önce teolojiye yönelir; ancak üniversite
öğreniminde bilim ve matematiğin büyüleyici etkisinde kalır; sonunda Copernicus
sistemini benimsemekle kalmaz, sistemin doğruluğunu ispatlamak tutkusu içine
girer.
Daha yirmi üç yaşında iken Graz Üniversitesi'nin çağrısını kabul ederek astronomi
profesörü, ardından kraliyet matematikçisi görevlerini yüklenir. Ne var ki,
rahat bir çalışma ortamı bulduğu Graz'da kalması fazla sürmez; dinsel çekişmede
yenik düşen protestan azınlıkla birlikte kenti terk etmek zorunda kalır.
Kepler işsiz kalmıştır, ama bu ona meslek yaşamının belki de en büyük şans
kapısını açar: ötedenberi çalışmalarına hayranlık duyduğu Danimarka'lı ünlü
astronom Tycho Brahe'nin asistanı olur. Gerçi kişilik yönünden ustası ile uyum
kurması kolay olmayacaktı; üstelik Tycho tanrısal düzene aykırı saydığı
güneş-merkezli sisteme karşıydı. Ona göre gezegenler güneşin, güneş de dünyanın
çevresinde dönmekteydi. Ne ki, çok geçmeden usta yaşamını yitirir (1601);
gözlemeviyle birlikte yılların yoğun emeğiyle toplanmış son derece güvenilir
gözlem ve ölçme verilerine Kepler sahip çıkar.
Kepler'in resmi görevi astroloji almanakları hazırlamaktı. Zaten yetersiz olan
maaşı çoğu kez ödenmiyordu bile. Soyluların yıldız falına bakarak geçimini
sağlıyordu. Astronomlar için ek kazanç kaynağı gözüyle bakıp bir bakıma
küçümsediği astrolojiye inanmadığı da kolayca söylenemez.
Yukarda da belirttiğimiz gibi, Kepler'in amacı "göksel mimarlık"
dediği düzende aradığı matematik uyumu kurmaktı. Graz'dan ayrılmadan önce
yayımlanan Göksel Gizem adlı kitabında, gezegenlerin devinimlerini geometrik
çizgi ve eğrilerle belirleme yoluna gitmiş, o zaman bilinen altı gezegene ait
yörüngelerin, belli bir sıra içinde içice yerleştirilen beş düzgün geometrik
nesnenin oluşturduğu altı aralığa denk düştüğünü ispata çalışmıştı
("Yetkin nesne" denen bu çok yüzlü cisimler şunlardır:
(1) dört eşkenar üçgen yüzlü (piramit),
(2) altı kare yüzlü (küp),
(3) sekiz eşkenar üçgen yüzlü,
(4) oniki eşkenar beşgen yüzlü,
(5) yirmi eşkenar üçgen yüzlü.
Bilindiği gibi iki boyutlu düzlemde istenilen sayıda çokgen şekil çizilebilir;
oysa üç boyutlu uzayda yalnızca sıraladığımız bu beş çok yüzlü düzgün nesne
oluşturulabilir). Antik çağdan beri bilinen bu beş nesnenin gizemli bir
niteliği olduğu inancı pek de yersiz değildi. Gerçekten, yetkin simetrik olan
bu nesnelerin her biri tüm köşelerinin dokunduğu bir küre içine
yerleştirilebilir. Aynı şekilde, her biri tüm yüzlerinin orta noktasına dokunan
bir daireyi çevreleyebilir.
Örneğin, Satürn yörüngesini içeren küreye bir küp yerleştirilecek olsa
Jüpiter'in küresi bu küpün içine; ya da, Jüpiter'in küresine bir piramit (dört
eşkenar üçgen yüzlü nesne) yerleştirilecek olsa Mars'ın küresi bu piramitin
içine tıpatıp uyacaktır. Aynı düzenleme geriye kalan gezegen yörüngeleriyle çok
yüzlü düzgün nesnelerle de gerçekleşmektedir. Kepler en büyük coşkusunu bu
düzenlemeye yönelik araştırmasında yaşamıştır.
Düzgün geometrik nesnelerle gezegen yörüngeleri arasında varsayılan ilişki
olgusal temelden yoksundu kuşkusuz; ama, gezegenlere ait yörünge büyüklükleri
arasında bir tür korelasyon olduğu düşüncesinde bir gerçek payı vardı. Nitekim
Kepler'in yirmi yıl sonra formüle ettiği üçüncü yasası bu düşünceden
kaynaklanmıştır.
Tycho'nun gözlemevine yerleşen kepler, gençliğinin çoğu akıl-dışı
saplantılarından tümüyle kurtulmazsa da, giderek daha olgun, olgusal verilere
daha bağlı bir kimlik kazanır. Tycho'nun ona verdiği görev gezegen
yörüngelerini belirlemeye yönelikti; incelemeye koyulduğu ilk yörünge de
beklentiye en çok aykırı düşen Mars'ın gözlemlenen yörüngesiydi.
Kepler, yoğun bir uğraşa karşın yıllarca, gözlem verileriyle uyum kurmaya
çalıştığı çembersel yörünge arasındaki farkı gideremedi. Bu demekti ki,
çembersel yörünge beklentisinde bir yanlışlık olmalıydı. Ne var ki, göksel
düzeyde yetkinlik arayışı içinde olan Kepler bu olasılığı bir türlü içine
sindiremiyordu. Çembersel olmayan bir yörünge (ki, Kepler için bu bir
"pislik"ti) nasıl düşünülebilirdi? Ama olgular da bir yana
itilemezdi!
Bu tür açmazların etkisinde Kepler zamanla astronomide geometrik uyum
arayışından fiziksel etki arayışına girer. Copernicus için güneşin merkez
konumu salt matematiksel bir belirlemeydi; oysa Kepler buna fiziksel bir
gerçeklik tanıma gereğini duymaya başlar. Tüm gezegen yörünge düzlemlerinin
güneşin merkezinden geçmesi olayı, bu yönelişi doğrulayıcı nitelikteydi.
Mars'ın yörüngesi üzerindeki çalışması bir olguyu daha gün ışığına çıkarmıştı:
gezegenin yörüngesi üzerindeki hızının değişik noktalarda değişik olduğu
gerçeği.
Öyle ki, gezegenin güneşe yaklaştığında hızı artmakta, uzaklaştığında hızı
azalmaktaydı. Kepler bu ilişkiyi ikinci yasasında şöyle dile getirir: güneş ile
gezegen arasındaki yarıçap vektörü yörünge düzleminde eşit zamanlarda eşit
alanlar süpürür. Yaptığı tüm ölçmelerin doğruladığı bu ilişki de çembersel
yörünge beklentisiyle bağdaşmamaktaydı.
Kepler ister istemez başka bir yörünge biçimine yönelmek zorundaydı. Gözlemler
yörüngenin elips biçiminde olduğunu ortaya koyuyordu. Mars'ın yörüngesine
ilişkin bu buluşunu Kepler daha sonra birinci yasası olarak tüm gezegenler için
genelleme yoluna gider: Her gezegen, bir odağında güneşin yer aldığı bir elips
çizerek devinir.
Kepler ilk iki yasasını, 1609'da yayımlanan Yeni Astronomi adlı kitabında
ortaya koymuştu. Üçüncü yasasını aradan dokuz yıl geçtikten sonra oluşturur:
Bir gezegenin yörüngesini tamamlamada geçirdiği sürenin karesi, güneşe olan
ortalama uzaklığının küpüyle orantılıdır. Buna göre, gezegenin periyodik
süresini T ile, yörüngesinin ortalama yarı çapım r ile gösterirsek, (r küp bölü T kare) oranı tüm
gezegenler için aynıdır. "Harmonik yasa" diye bilinen bu ilişki,
yörüngelerini tamamlama süresi bakımından gezegenlerin mukayesesine olanak
vermektedir.
Daha da önemlisi, ilişkinin ilerde Newton'un formüle ettiği yerçekimi yasasına
sağladığı ipucudur. Oysa Kepler bu son buluşuna, gençlik yıllarından beri
arayışı içinde olduğu "küreler uyumunun" formülü gözüyle bakıyordu.
Uyumsuz bir evrenin onun için bir anlamı yoktu. Güneş gezegenleri yönetme
gücüne sahipse, göksel devinimlerin (r küp bölü T kare) formülünde
dile gelen türden bir ilişki içermesi gerekirdi.
Kepler'in gerçeği bulma yolunda verdiği çabanın bir benzerini bilim tarihinde
göstermek güçtür. Şu sözlerinde derin araştırma tutkusu az da olsa
yansımaktadır: "Çalışmamın karmaşık görünen sonuçlarını izlemede
zorlanıyorsanız, bana kızmayınız; çektiğim sıkıntılar için bana acıyınız.
Sunduğum her sonuca yüzlerce kez yinelediğim sınama ve hesaplamalarla ulaştım.
Sadece Mars'ın yörüngesini belirlemem beş yılımı aldı."
Copernicus gibi Kepler de Pythagoras'dan kaynaklanan sayı mistisizminin
etkisindeydi. Evrenin geometrik bir düzenlemeyle kurulduğu inancını hiç bir
zaman yitirmedi. Onun gözünde güneş tanrısal bir güçtü. Güneş sisteminde
yalnızca altı gezegenin bulunmasına (Uranüs, Neptün ve Plüton henüz
bilinmiyordu) koşut olarak geometride yalnızca beş düzgün çok yüzlü nesneye
olanak olması rastlantı değil, merak konusu bir gizemdi. Astronominin temelini
oluşturan üç yasası bu gizemin büyüsünde ömür boyu sürdürdüğü çalışmanın bir
bakıma yan ürünüdür.
Kepler'in kendisi gibi dönemin bilim çevrelerinin de (bu arada Galileo'nun) bu
yasaları yeterince önemsediği söylenemez. Newton'un bir başarısı da, Kepler'in
kitaplarında adeta gömülü kalan bu yasaların gerçek önemini kavramış olmasıdır.
Kepler asıl hayal ettiği şeyi (göksel kürelerin müzikal uyumunu) belki
gerçekleştiremedi; ama gerçekleştirdiği şey ona bilim tarihinde
"Astronominin Prensi" unvanını kazandırmaya yetti.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder