Hareket

Güneş mi dönüyor Dünya mı?

Şekil. Solda: Aristo’nun dünya merkezli evren modeli; Sağda Kopernik’in Güneş merkezli dünya modeli

Galileo, bilim insanlarının doğa ile ilgili kullandıkları en eski kavramlardan birinin hareket olduğunu düşünüyordu. Gerçekten de hareket milattan öncesinden günümüze kadar birçok düşünürün, birçok bilim insanının araştırmalar yaptığı, tartıştığı bir konu olmuştu. Özellikle gezegenlerin hareketleri yüzyıllardır süren bu tartışmalardaki en önemli başlıklardan biriydi.

Dünya mı güneşin etrafında, güneş mi dünyanın etrafında döner?

Basit gibi görünen bu soru hareket ile ilgili en temel sorulardan biriydi. Milattan sonra ikinci yüzyılda bir düşünür gezegenleri gözlemlemiş ve bu soruya bir cevap sunmuştu. Ona göre Dünya tüm evrenin merkezinde sabit bir şekilde durmaktaydı. Güneş ve diğer gezegenler dünyanın çevresinde dönüyordu. Bunu kanıtlamak çok kolaydı. Güneş sabah yükseliyor akşam batıyordu. Yıldızlı bir akşam gökyüzüne bakıldığında da hareket eden yine yıldızlardı.

Kopernik

Bu düşünceye kaşı çıkmak sağduyuya karşı çıkmak gibiydi. Zaten uzun yıllar boyunca -1500’lü yıllara kadar – kimse aksini düşünmemişti. 1500’lü yılların farklı düşüncesi Kopernik’e aitti. Kopernik duyuların güvenilir kaynaklar olmadığını inanıyordu. Gözlemler dünyanın sabit diğer gök cisimlerinin hareketli olduğunu destekliyordu ama bu gerçekten doğru olmayabilirdi. Dünyanın evrenin merkezinde hareketsiz bir cisim olduğunu düşünen yazıları okumuş incelemişti. Ama bu yazılardaki açıklamalar onun kafasındaki kusursuz evren modeline uymuyordu çünkü gezegenlerin hareketleri tutarlı değildi. Örneğin Merkür ve Venüs, Mars ve Jüpiter’e göre farklı hareket ediyordu.

Kopernik gezegenlerin hareketine dünyadan değil de güneşten bakmaya karar verdi. Bir çeşit düşünce deneyiydi bu. Gök cisimlerine güneşten bir gözlemci gibi baktığında sabit olan güneş hareketli olan dünya oluyordu. Kopernik böylece Güneşin sabit olduğu ve dünyanın Güneş etrafında döndüğü evren modeli oluşturmuştu. Bu model gezegenlerin hareketlerinin tutarlı olduğu kusursuz bir evren modeliydi.

Galileo da Kopernik gibi düşünüyordu. Ona göre dünyanın hareketsiz olduğunu iddia etmek, tüm evrenin dünya etrafında hareket ettiğini düşünmek, bir meydanda en yüksek tepeye çıkıp başını çevirmeden tüm meydanın etrafında dönmesini beklemek kadar saçmaydı. Ama yıldızların, ayın, güneşin hareketlerini görebiliyorken dünyanın döndüğüne kim inanırdı ki?

Dünya dönüyor olsaydı hissetmez miydik?

Galileo dünyanın içinde yaşadığımız ve hareketleri sadece bu çerçeveden gördüğümüz için dünyanın döndüğünün fark etmediğimizi söylüyordu. Bir hareketi anlayabilmek için öncelikle ona farklı, bağımsız bir çerçeveden bakmamız gerekirdi.  Galileo da Kopernik gibi bir düşünce deneyi yaptı. Kendini bir gemide düşündü. Deneyinde bir arkadaşı ile birlikte her tarafı kapalı penceresi olmayan büyük bir gemi odasındaydı. Odasında çeşitli uçan hayvanlar, bir fanus içinde balıklar olduğunu, tavana asılı bir şişe suyun altındaki kaba damla damla su akıttığını düşündü. Gemi henüz hareket etmemişti. Arkadaşına bir şey fırlattığında karadakinden daha fazla güç harcaması gerekir miydi? Ya da kaba damlayan su farklı bir yol mu izlerdi?

Galileo daha sonra geminin sakin bir şekilde harekete başladığını düşündü. Artık gemi sakin bir denizde hareket ediyordu. Tekrar odasındaki canlıların hareketlerini, damlayan suyun düşüşünü, arkadaşına attığı topun gidişini düşündü. Gemi hareket halindeyken tüm bunlarda bir değişiklik olur muydu? Peki dümdüz sakin bir denizde giderken, penceresi olmayan bir odada geminin hareket ettiğini anlayabilir miydi?

Galileo’ya göre dünya da aynı bu gemi gibiydi. Nasıl gemi hareket ettiğini içindeyken anlayamıyorsak dünyanın hareketini de dünya üzerindeyken anlayamıyorduk. Galileo’ya göre tüm hareketler göreceliydi ve bir cismin hareketi dışarıdan bir referans noktası seçilmedikçe anlaşılamazdı.

Göreceli hareketten sonra

Galileo’nun göreceli hareket fikri temelde gökyüzü cisimlerinin hareketi ile ilgiliydi. Hareket eden ne sorusu onun bu fikrinin temelini oluşturuyordu. Referans noktası seçimi ile Newton’un evreninde tanımladığı tüm hareketleri incelemek mümkündü. Klasik görecelilik Galileo tarafından resmen ortaya atılmamış olsa da, fikrin temelleri Galileo’ya dayanıyordu.

Hareketin göreceli olması fikri birçok değişime neden olmuştu. Başta Galileo olmak üzere bu değişimde isimleri geçen Newton ve Einstein’ın ortaya koyduğu yenilikler, dünyada ve devrin kültürel yapısı üzerinde büyük etki yaratmıştı. Bu köklü değişim zincirinde hareket eden ne sorusu bir fikir tartışmasından çıkarak, teoriler yardımı ile çözülebilecek teknik bir soru halini almıştı. Galileo ve Newton zamanında bir dünya sistemi olarak nitelendirilen gezegenler sistemi, bilimin ufkunun genişlemesi ile birlikte daha geniş bir evrenin varlığının düşünülmesine neden olmuştu.

Öğretmenler için öneriler

Bilim tarihinde bazen bilim adamlarının düşünceleri birbirleri ile çelişebilmektedir. Bunlar bazen aynı zaman diliminde yaşayıp aynı deneylerden aynı verileri elde etmelerine rağmen farklı sonuçlar bulabilmektedir. Bazen de farklı zaman dilimlerinde yaşayıp bir önceki bilimsel düşünceyi yetersiz bulduğu için aynı konu üzerinde yaptığı çalışmalarda farklı sonuçlar bulmuş olabilmektedir. Bilim tarihinin bize sunduğu bu iki bağlamda birbirine zıt kavramlar sunmaktadır. Yukarıda anlatılan hikâyede Aristo zamanındaki düşünceler ile Galileo’nun düşünceleri arasındaki zıtlıklar derslerde tartışma ortamı kurmak için kullanılabilir. Böyle bir sınıf ortamı oluşturabilmek için bilim adamlarının dünyanın dönüp dönmediği ile ilgili düşüncelerin hangisinin doğru olduğu belirtilmeden öğrencilere sunulmalıdır. Bilim adamlarının bu düşünceleri, ne kadar otantik ortamlarında sunulursa o kadar tartışmaya olabilecektir.

Referans noktası kavramına tarih içerisinden bir örnek vermeyi ve göreceli hareketin ilk ortaya çıkış noktalarından birini sunmayı amaçlayan hikaye kullanılarak; derse “Dünya mı güneşin etrafında, güneş mi dünyanın etrafında döner?” sorusu ile başlanabilir. Tarihte insanlar hareketlere dünya merkezli baktıkları için güneşin dünya etrafında döndüğünün düşünüldüğü, ancak güneşten bakılırsa, ya da evrene daha farklı bir pencereden – referans noktasından – bakıldığında hareketin farklı algılanabileceği bu örnekle ifade edilebilir. “Dünya dönüyor olsaydı hissetmez miydik?” sorusuyla öğrencilere göreceli hareketle ilgili farklı bir örnek verilebilir. Öğrencilerin referans noktası kavramı geliştirilebilir. Bu konu ile ilgili örnekler, hikâye anlatımının ardından çeşitli kitaplarda da yer alan örneklerle çoğaltılabilir.

Bilim tarihinde bilim adamlarının bir bilim topluluğunun üyesi oldukları ve diğer bilim adamları ile etkileşim halinde oldukları görülebilmektedir. Dolayısıyla bir bilim adamı bilimsel kavram üzerinde çalışmalarını yaparken diğer bilim adamlarıyla elde ettiği sonuçları paylaşmakta ve aynı zamanda diğer bilim adamlarının sonuçlarından faydalanmaktadır. Bilim tarihinde yer alan bu tür örnekler ile öğrencilerin bilimsel bilgiye sadece bir bilim adamının keşfi olarak değil birden çok bilim adamının etkileşimi ile ortaya çıktığı gösterilmeye çalışılabilir. Galileo’nun göreceli harekete temel oluşturan fikirlerinin bilim toplumu üzerindeki etkisini anlatan “Göreceli hareketten sonra” hikâyesi öğrencilere bilim ve bilim toplumu ilişkisini örneklemek amacıyla oluşturulmuştur. Hikâye ile bilimsel çalışmaların bilimsel, toplumsal ve kültürel yapı üzerinde nasıl etkilerinin olabileceği öğrencilere aktarılabilir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir