Newton Fiziği: Mekanik Evren ve Kesinliğin Güvenli Limanı

Bir elmayı havaya attığınızda yere düşeceğini bilirsiniz. Bir bilardo topuna vurduğunuzda, hangi açıyla nereye gideceğini hesaplayabilirsiniz. İşte bu öngörülebilirlik, Isaac Newton'un 1687 yılında yayınladığı o meşhur eseri Principia ile insanlığa hediye ettiği Newton Fiziği'nin, diğer adıyla Klasik Mekanik'in zaferidir. Kuantum fiziği bize "Her şey olasılıktır" derken; Newton fiziği masaya yumruğunu vurur ve "Hayır, her şeyin bir nedeni ve kesin bir sonucu vardır" der. Newton'a göre evren, Tanrı tarafından kurulmuş ve kuralları belirlenmiş muazzam bir saat mekanizmasıdır (Clockwork Universe). Çarklar bir kez dönmeye başladığında, gelecekte ne olacağı geçmişteki hareketlere bakılarak kesinlikle hesaplanabilir. Eğer evrendeki her parçacığın şu anki konumunu ve hızını bilirseniz, gelecekte ne olacağını da %100 bilirsiniz. Bu bakış açısı, insanoğluna doğayı kontrol etme ve "Kaostan Düzen Yaratma" gücü vermiştir. Newton, gökyüzündeki ulaşılmaz gezegenlerin hareketiyle, yeryüzündeki düşen elmanın hareketinin "aynı yasa" (Kütleçekim) tarafından yönetildiğini kanıtlayarak, yer ve göğü birleştirmiş; büyülü ve gizemli evreni, anlaşılabilir ve matematiksel bir sisteme dönüştürmüştür.

Hareketin Anayasası: Eylemsizlik, Kuvvet ve Etki-Tepki

Newton'un üç temel yasası, fiziğin "Anayasası" gibidir. Birincisi Eylemsizlik Yasasıdır; duran bir cisim, ona bir kuvvet uygulanmadıkça sonsuza kadar durur, hareket eden ise sonsuza kadar gider. Yani evren, durduk yere değişim yapmaz. İkincisi, meşhur F=ma (Kuvvet = Kütle x İvme) formülüdür. Bu, bir cisme ne kadar kuvvet uygularsanız o kadar hızlanacağını, ancak kütlesi ne kadar büyükse onu hareket ettirmenin o kadar zor olduğunu anlatır. Üçüncüsü ve belki de en felsefi olanı Etki-Tepki Yasasıdır: "Her etkiye karşılık, eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki vardır." Duvara yumruk atarsanız eliniz acır, çünkü duvar da aynı kuvvetle size vurmuştur. Bu yasa, roketlerin uzaya çıkmasını sağlayan temel prensiptir; gazı aşağı itersiniz, roket yukarı gider.Çünkü atom altı dünyada (mikro evren) işler karışsa da, bizim yaşadığımız ve gözle gördüğümüz dünyada (makro evren) Newton yasaları kusursuz işler. Bu fizik anlayışı, sadece bilimsel bir devrim değil, felsefi bir dönüşüm de yaratmıştır: Determinizm (Belirlenimcilik). 

Elmadan Gezegenlere: Evrensel Kütleçekim Yasası

Newton Fiziği, yaklaşık 300 yıl boyunca bilimin tartışmasız kralı olmuştur. Bugün bindiğimiz uçaklar, geçtiğimiz köprüler, gökdelenler ve hatta Mars'a gönderilen uzay araçları hala bu kurallarla çalışır. Newton'un kafasına elma düştüğü hikayesi bir şehir efsanesi olabilir ama keşfi gerçektir. Newton şunu sormuştur: "Elmayı yere çeken kuvvet ile Ay'ı Dünya'nın etrafında tutan kuvvet aynı olabilir mi?" Cevap, kocaman bir "Evet"tir. Kütleçekim Yasası, evrendeki her maddenin diğerini çektiğini söyler. Kütleniz ne kadar büyükse çekim gücünüz o kadar fazladır, ancak mesafe arttıkça bu güç azalır. Bu yasa sayesinde gezegenlerin yörüngeleri, gel-git olayları ve kuyruklu yıldızların ne zaman geleceği milimetrik olarak hesaplanabilmiştir. Newton, o güne kadar "meleklerin ittiği" sanılan gezegenleri, görünmez bir ipin (yerçekimi) tuttuğunu matematiksel olarak kanıtlamıştır.

Determinizm ve Özgür İrade Sorunsalı

Newton fiziğinin yarattığı "Mekanik Evren" modeli, felsefecileri derin bir krize sokmuştur. Eğer evren bir saat gibi tıkır tıkır işliyorsa ve her sonucun bir nedeni varsa; o zaman "Özgür İrade" var mıdır? Bir insanın elini kaldırması bile beyindeki atomların mekanik bir hareketi midir? Newton fiziğine göre, Büyük Patlama (Big Bang) anında tüm parçacıkların hareketi belliyse, sizin şu an bu yazıyı okuyacağınız milyarlarca yıl önceden belirlenmiş demektir. Bu katı determinizm, Kuantum Fiziği'nin "Belirsizlik İlkesi" keşfedilene kadar bilimin tek gerçeği olarak kalmıştır. Ancak günlük hayatımızda, arabamızı park ederken veya kahvemizi dökerken hala Newton'un o güvenli ve öngörülebilir dünyasında yaşamaya devam ediyoruz.