Kara deliklerin varlığı, özellikle evrende milyarlarca kara delik bulunabileceği düşünüldüğünde, akıl almaz bir kavramdır. 20. yüzyıl boyunca birçok önde gelen fizikçi, kara deliklerin gerçek olabileceğine inanmayı reddetti. Üstelik bu şüpheciler arasında, Albert Einstein da vardı. Ancak bilim insanları kara deliklerin varlığını kabul etmeden yaklaşık 200 yıl önce, John Michell, bu gizemli kozmik cisimler hakkında son derece isabetli fikirler ortaya atmıştı.
John Michell Kimdir?
Michell, 1724 yılında İngiltere’nin Eakring köyünde doğdu. Babası Gilbert Michell köyün rahibiydi. Eğitimini evde, küçük kardeşi ve kız kardeşiyle birlikte aldı. Küçük yaşlardan itibaren hızlı öğrenme yeteneği ve keskin zekâsıyla dikkat çekti.
Aile, Newton’un etkisiyle Cambridge Üniversitesi’nde ortaya çıkan ve aklı katı doktrinlerin üstünde tutan latitudinarian Hristiyanlık geleneğini benimsemişti. Bu nedenle John Michell, üniversite çağına geldiğinde Cambridge’e gitmeye karar verdi.
Michell, burada 20 yılı aşkın bir süre çeşitli pozisyonlarda yer aldı. İbranice, Yunanca, aritmetik, ilahiyat ve jeoloji gibi farklı alanlarda hem eğitim aldı hem de ders verdi. Ayrıca, Cambridge’de geçirdiği bu yıllar, onun bilimsel öngörü yeteneğini sergilemeye başladığı dönem oldu.
John Michell’in Bilimsel Katkıları Nelerdir?
1750 yılında Michell, manyetizma üzerine bir makale yayımladı. 1760’ta ise depremlerin mekaniği üzerine bir çalışma yaparak, Dünya’nın tabakalaşmış katmanlarını tanımladı. Ayrıca depremlerin bu katmanlar boyunca dalgalar halinde yayıldığını gösterdi. Ayrıca, deniz altı depremlerinin tsunamilere neden olabileceği fikrini ele aldı.
1764 yılında Cambridge’den ayrılan Michell, ilk evliliğini yaptı. Babasının izinden giderek Yorkshire’daki Thornhill’e taşınıp papaz olarak görev yapmaya başladı. Ancak eşi, ertesi yıl hayatını kaybetti. Michell, 1773’te ikinci evliliğini yaptı. Kilisedeki görevine devam ederken, dönemin önde gelen doğa filozofları ve entelektüelleriyle yazışmalarını sürdürdü. Bu isimler arasında Amerikalı bilim insanı Benjamin Franklin de vardı.
21. yüzyıldan bakıldığında, Hristiyan Kilisesi’nde görev yapan birinin bilim dünyasının merkezinde yer alması şaşırtıcı görünecektir. Ancak 18. yüzyılda din ve bilim arasında kesin bir ayrım yoktu. 1600’lerin başlarında teleskopların kullanılmaya başlanması, Avrupa’da büyük bir felsefi sarsıntıya neden olmuştu.
Sabit bir düzen içinde kabul edilen evren anlayışını altüst etmişti. Bunun yerine, belirsiz ve hatta sonsuz bir evren fikri ortaya çıkmıştı. Ancak Michell gibi düşünürler için bu devrim, Tanrı’nın varlığını sorgulamak yerine, O’nun gizemini daha da derinleştiriyordu. Bu yüzden Michell, papazlık görevlerini sürdürürken kozmolojiye ve özellikle kütleçekimin doğasına daha fazla odaklanmaya başladı.
Michell’in Astronomiye Katkıları Nelerdir?
Michell, 3 metre uzunluğunda bir yansıtmalı teleskop inşa etti. 1767’de istatistiğin yeni matematiksel yöntemlerini görünür yıldızların incelenmesine uygulayan ilk kişi oldu. Bu çalışmasında, Pleiades gibi yıldız kümelerinin rastgele bir dağılımla açıklanamayacağını ve kütleçekimsel çekimden kaynaklanmaları gerektiğini gösterdi.
1783 yılında, Michell’in dostu Henry Cavendish, ona daha büyük bir teleskop inşa etme sürecinde yaşadığı zorluklardan bahseden bir mektup yolladı. Mektubunda, “Eğer sağlığınız bununla devam etmenize izin vermiyorsa, umarım en azından dünyayı tartmak gibi daha az zahmetli bir işe girişebilirsiniz.” diye yazdı.
Bu sözler ilk bakışta şaka gibi görünse de, Cavendish burada gerçek bir bilimsel çabaya atıfta bulunuyordu. Michell, bir torsiyon terazisi üzerinde çalışıyordu. Bu cihaz, kurşun ağırlıklar arasındaki kütleçekimsel çekimi ölçerek Dünya’nın yoğunluğunu tahmin etmeye olanak sağlayacaktı.
Ancak Michell, bu cihazı kullanma fırsatı bulamadan hayatını kaybetti. Ölümünden sonra cihaz Cavendish’e geçti ve 1797’de deney tamamlandı. Cavendish, Dünya’nın yoğunluğunu günümüzde kabul edilen değerin yalnızca yüzde bir hata payıyla hesapladı.
Bu ölçümdeki doğruluk ancak 1895 yılında geçilecekti. Ayrıca, Michell’in geliştirdiği cihazın bir versiyonu günümüzde hâlâ evrenin genelinde etkili olan kütleçekim kuvvetini ölçmek için kullanılmaktadır.
John Michell Kara Deliklerin Varlığını Nasıl Öngördü?
1783 yılında John Michell, en parlak hipotezlerinden birini içeren bir makale yayımladı. Çalışmasında, yıldızların yoğunluğunun, kütleçekimlerinin çevrelerindeki gök cisimleri üzerindeki etkileri gözlemlenerek belirlenebileceğini açıkladı. Örneğin, yakındaki yıldızların veya kuyruklu yıldızların yörüngeleri bu amaçla incelenebilirdi.
Michell, kütleçekiminin ışığın hareketi üzerindeki etkisinin yıldızların yoğunluğunu hesaplamak için de kullanılabileceğini öne sürdü. Bugünkü bilgilerimize göre, Michell kütleçekimin ışık hızını yavaşlattığı konusunda yanılmıştı, çünkü ışık hızı değişmez. Ancak, mantığı sağlamdı. Aynı ilkeleri kullanarak bu kez doğru bir tahminde bulundu.
Michell’in hesaplamalarına göre, bir yıldızın kendi ışığını hapsedebilmesi için Güneş ile aynı yoğunlukta, ancak yaklaşık 500 kat daha büyük olması gerekiyordu. Böyle bir yıldızdan ışık bize ulaşamayacağından onu doğrudan gözlemlememiz mümkün olmazdı. Ancak Michell, şu çarpıcı öngörüde bulunacaktı.
“Böyle bir yıldızı görerek bilgi edinemesek de, çevresindeki gök cisimlerinin yörüngelerinde gözlemlenebilen düzensizlikler sayesinde tespit edebiliriz. Çünkü bu düzensizlikler, başka hiçbir hipotezle kolayca açıklanamaz.”
Günümüzde birçok kara delik tam olarak Michell’in önerdiği yöntemle, yani yakındaki yıldızların yörüngelerindeki düzensizlikleri gözlemleyerek tespit edilmiştir. Ancak bu dolaylı kanıtlar, ancak son birkaç yılda teleskopik görüntülerle doğrulanabilmiştir.
Michell’in makalesini yayımladığı 1783 yılında, birkaç astronom da “sönmüş” yıldızlar hakkında yazışmalar yapıyordu. 1805’te astronom Edward Pigott, hiç ışık yaymamış yıldızların var olma olasılığını öne süren bir makale yayımladı. Bu yıldızların gerçek sayısının asla bilinmeyeceğini belirterek şu soruyu sordu: “Onların sayısının, ışık yayan yıldızlarla eşit olduğunu varsaymak fazla cesur ya da hayalci olur mu?”
Aynı dönemde Fransa’da Pierre-Simon Laplace, Michell’den bağımsız olarak karanlık yıldızlar fikrini savunuyordu. Ancak kısa bir süre sonra, yeni deneyler ışığın parçacıklardan değil, dalgalardan oluştuğunu öne süren fikri güçlendirdi. Bu gelişmeyle birlikte, ışığın kütleçekim tarafından bükülebileceği veya hapsedilebileceği düşüncesi gözden düşmeye başladı. Böylece, Michell’in astronomi çalışmaları unutulmaya yüz tuttu ve ancak 20. yüzyılın ikinci yarısında yeniden keşfedildi.
Sonuç Olarak
Michell, 21 Nisan 1793’te, 68 yaşında hayatını kaybetti ve ölümüne kadar Thornhill’de papazlık görevini sürdürdü. Döneminin diğer entelektüelleri, hem yaşarken hem de ölümünden sonra çok daha fazla tanındı. Bunun nedeni, daha sık yayın yapmaları ve popüler konulara yönelmeleriydi.
Onun zamanından çok önce, İbn el-Heysem, şu gözlemde bulunmuştu. “Gerçeğin peşinden giden kişi, otoritelere körü körüne inanan değil, aksine onlara duyduğu inancı sorgulayan kişidir… O, argümana ve kanıta boyun eğen biridir.”
Michell de bu geleneği takip etti. Babası gibi kendini yetiştirmiş bir bilim insanı olarak, herhangi bir kuruma ya da belirli bir entelektüel gruba bağlı kalmadan bilimsel bütünlüğünü korudu. Bu bağımsızlık, yenilikçi düşüncenin temel taşlarından biri olan hayal gücünü özgürce kullanmasını sağladı.
Michell bilerek astronomiyi seçmişti, çünkü bu alan teorik düşünceye yeni ufuklar açıyordu. Bu yönüyle, günümüz teorik fizikçilerinin yaratıcı bakış açısını yıllar öncesinden öngörmüştü. Einstein’ın 1929’daki ünlü sözüyle ifade edecek olursak: “Hayal gücü dünyayı kuşatır.”
Kaynaklar ve ileri okumalar
The forgotten priest who predicted black holes – in 1783. Kaynak site: BBC. Yayınlanma tarihi: 2 Temmuz 2024. Bağlantı: The forgotten priest who predicted black holes – in 1783
Matematiksel
