Nazilerin Savaşta Atom Bombası Kullanmasını Önleyen Deha: Heisenberg
Modern fizik ile ilgilenen bilim insanları, çok büyük sorunlar ve belirsizliklerle karşılaştılar. Bu belirsizlikler, birçok kişinin kafasını karıştırsa da dönemin en büyük dehalarından biri olan Werner Heisenberg için durum oldukça farklıydı. Gelin son yüzyılın en büyük fizikçilerinden Heisenberg'ün yaşamına birlikte göz atalım.
Madde ve ışığın atom altı seviyelerdeki davranışlarını incelemek için ortaya çıkan ve bilim dünyasında adeta yeni bir çağın başlamasına yol açan kuantum fiziği; Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg ve Erwin Schrödinger gibi dünya çapında tanınmış fizikçilerin 1900'lü yılların başlarında temellerini atmasıyla hayatımıza girdi. Bu bilim insanlarından Werner Heisenberg'ün kuantum fiziğine katkıları, onun 'kuantum mekaniğinin babası' şeklinde anılmasına neden oldu.
Kuantum fiziği alanında yapılan çalışmalarda ve deneylerde ortaya çıkan belirsizliklere karşı "Bir parçacığın momentumu ve konumu aynı anda tam doğrulukla ölçülemez" diyerek kendi adıyla bilinen Belirsizlik İlkesi'ni bilim dünyasına kazandıran Heisenberg'ü, yaşamından kesitler ve yaptığı çalışmalarla daha yakından tanıyalım.
Dünyanın en büyük fizikçilerinden biri olacak olan Heisenberg, Almanya'nın Würzburg şehrinde doğdu:
5 Aralık 1901 tarihinde Almanya'nın Würzburg şehrinde dünyaya gelen Heisenberg, 10 yaşındayken girdiği Münih'in en elit okullarından biri olan Maximilians-Gymnasium'da matematik derslerindeki başarısıyla herkesin dikkatini çekmişti. Matematik alanındaki yeteneğini sağlam bir eğitim altyapısıyla birleştirmek için 1920 yılında Münih Üniversitesi'ne başlayan Heisenberg, kuantum fiziğiyle de burada tanışmıştı.
O yıllarda kuantum fiziğindeki çalışmalara öncülük eden Alman fizikçi Arnold Sommerfeld'in öğrencisi olan Heisenberg, 1922 yılında Sommerfeld ile çalışmaya devam ederken aynı zamanda Göttingen Üniversitesi'nde dönemin ünlü fizikçilerinden Max Born'un asistanı oldu. Arnold Sommerfeld ve Max Born'un ortak çalışma alanı olan kuantum fiziği, o yıllarda Heisenberg'ün iyiden iyiye ilgisini çekmişti.
Kuantum fiziğinin doğuşunda büyük rol üstlendi:
Danimarkalı fizikçi Niels Bohr'un yaptığı çalışmaları incelemek için 1925 yılında Kopenhag Üniversitesi'ne bir ziyaret gerçekleştiren ünlü fizikçi, elektronun spektrum yoğunlukları sorunu üzerine yoğunlaştı. Bu alanda yaptığı çalışmaları, 1925 yılında 'Über Quantentheoretische Umdeutung Kinematischer und Mechanischer Beziehungen' (Kinematik ve Mekanik İlişkilerin Kuantum-Teorik Olarak Yeniden Yorumlanması) isimli makalesinde bilim dünyasına kazandıran Heisenberg, aynı yılın Eylül ayında yayımladığı 'Zur Quantenmechanik' (Kuantum Mekaniği Üzerine) isimli makaleyle bu alanda yapılacak çalışmalarda matris cebrinin kullanılması gerektiğini söyledi.
Bilimsel çevrelerde büyük bir yankı uyandıran bu çalışma sonrası bir araya gelen Born, Heisenberg ve Pascual Jordan, kuantum mekaniğinin doğuş belgesi olarak kabul edilen 'Zur Quantenmechanik ii' (Kuantum Mekaniği Üzerine 2) isimli makaleyi yayımladılar ve böylece yıllarca bilim dünyasının gündemini meşgul edecek kuantum mekaniğinin temellerini attılar.
Heisenberg, 1927'de yayımladığı çalışmasıyla Belirsizlik İlkesi'ni bilim dünyasına kazandırdı:
1900'lü yılların başlarında ortaya atılan fikirler sonrası 1920'li yıllarda yapılan çalışmalarla adeta parlayan kuantum mekaniği için birçok farklı ülkeden bilim insanları çalışmalar yürütüyorlardı. Kuantum mekaniğinde yapılan çalışmaların formülasyonu için çalışan İngiliz fizikçi ve matematikçi Paul Dirac ve Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger bu bilim insanlarından yalnızca ikisiydi.
O yıllarda geliştirilen farklı formüllerin matematiksel olarak eşdeğer olduğunu gösteren Schrödinger'in bu çalışması sonrası formüllerin fiziksel olarak önemi belirsizliğini hâlâ koruyordu. Bu belirsizlikler üzerinde yoğunlaşarak 1927 yılında 'Über Den Anschulichen Inhalt Der Quantentheoretischen Kinematik und Mechanik' (Kuantum Teorik Kinematik ve Mekaniğin Algısal İçeriği) isimli makalesini yayımlayan Heisenberg, kendi adıyla anılan Belirsizlik İlkesi'ni bu makalede bilim dünyasıyla paylaşmıştı.
Bir parçacığın momentumunun ve konumunun aynı anda tam olarak ölçülmesinin mümkün olmadığını gösteren Heisenberg, "Mutlak nedensel determinizm mümkün değildir" felsefi yorumunu da yaptı. Birçok fizikçinin kafasını kurcalayan belirsizlik konusu da Belirsizlik İlkesi'nin yayımlanmasıyla daha anlaşılır bir hâl almış oldu.
Çalışmaları, Heisenberg'e Nobel Ödülü'nü getirdi:
1927 yılında Leipzig'de profesör olarak görev yapmaya başlayan Heisenberg, kuantum mekaniği alanındaki çalışmalarını sürdürürken 1932'de nötronun keşfedilmesi sonrası 'Atom Çekirdeği Teorisi' üzerinde de çalıştı. 'Proton ve Nötron Etkileşimi Modeli'ni geliştirerek bilimsel çevrelerin bir kez daha dikkatini çeken ünlü fizikçi, 1932 Nobel Fizik Ödülü'nü almaya hak kazandı.
Nobel Ödülü'nü aldığı yıl Nasyonel Sosyalist Alman İşçi Partisi'nin iktidara gelmesiyle uygulanan politikalar gereği birçok meslektaşı gibi bilimsel çalışmalardan el çektirildi. Uzunca bir süre birçok zorlukla mücadele eden Heisenberg'e ABD ve birçok ülkeden teklif gelmesine karşın Heisenberg Almanya'yı terk etmedi ve çalışmalarına tekrar başlayacağı o günü bekledi.
1939'da nükleer enerji konusundaki araştırmalarıyla bilim camiasına geri döndü:
Dünya genelinde atom çekirdeği üzerinde yapılan çalışmalar, Almanya'nın Ordu Silah Bürosu'nun da dikkatini çekmişti. Nükleer enerji konusunda dünyanın gerisinde kalmak istemeyen Ordu Silah Bürosu, 1939 yılında Heisenberg ile çalışmaya başladı.
Yapılan çalışmalarda büyük ilerleme kaydeden Heisenberg, 1942 yılından sonra Almanya'nın nükleer enerji çalışmalarının başındaki isim hâline geldi. Atom bombası üretme konusunda başarılı olamayan Heisenberg ve ekibi için bunu bilerek yapmadığı söylentileri de bulunuyor.
İkinci Dünya Savaşı sonrasında da çalışmaya devam etti:
Savaşın sonlarına doğru ailesinin Bavyera'daki evine bisikletle giderken Amerikalı bir istihbarat ekibi tarafından yakalanan Heisenberg, İngiltere tarafından diğer bazı Alman fizikçiler gibi gözaltına alındı. 1946 yılında İngilizler tarafından serbest bırakılan ünlü fizikçi, Kaiser Wilhelm Enstitüsü'nde yönetici olarak göreve başladı.
Almanya'nın Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'ne (CERN) katılması için aracı olan Heisenberg, 1958 yılında hareket halindeki parçacıkların çoğalmasına simetriye dayalı bir yaklaşım olan 'Dünya Formülü' ile birleşik bir alan teorisi önerisinde bulundu. 1970 yılına kadar enstitüde görevine devam eden Heisenberg, o yıl emekli oldu ve 1 Şubat 1976 tarihinde hayata gözlerini yumdu.
Hayatını kaybettiği 1976 yılına kadar birçok başarıya imza atan ve 'kuantum mekaniğinin babası' olarak anılan fizikçi Werner Heisenberg'ü saygıyla anıyoruz. Heisenberg'ün çalışmaları hakkındaki yorumlarınızı aşağıdan bizlerle paylaşabilirsiniz. Bilim dünyasına katkıda bulunan isimlerin yaşamlarını, önümüzdeki günlerde sizlerle paylaşmaya devam edeceğiz. Kaçırmamak için takipte kalın : )
