Birazoku

“Atom teorisinin yeni ve üretken biçimlerinin keşfi” nedeniyle 1933 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü alan İngiliz fizikçi Paul Dirac (1902-1984), teorik fizikçi standartlarına göre bile son derece acayip bir adamdı. Son derece düz mantıklı ve içine kapanık biriydi. Hatta meslektaşları, konuşma kabiliyeti olan bir insanın, konuşabileceği en düşük kelime sayısı için bir birim icat etmişlerdi: 1 Dirac = Saatte ortalama bir kelime. Soruları “Evet” ya “Hayır” diye cevaplardı. Ancak “Fark etmez” diyerek kullandığı kelime sayısını yüzde yüz artırarak etrafını şaşırttığı da olurdu.

Albert Einstein’ın, “Deha ile delilik arasındaki baş döndürücü yolda tutturduğu denge felaket” diye andığı Dirac, öte yandan kafası müthiş berrak çalışan ve kimsenin kendisi hakkında ne düşündüğüne aldırmayan biriydi. 28 yaşında İngiliz Kraliyet Bilim Cemiyeti’ne seçilen kuantum mekaniğinin kurucusu Dirac’ın ortaya attığı ve önceleri bilim camiasında itirazlara neden olan fikirler, sonradan kabul görecekti. Saf teoriye duyduğu inançtan güç alarak öngördüğü antimadde, yıllar sonra deneylerle kanıtlandı. Sonradan pozitron adı verilen pozitif elektronu, deneylerle ispatlanmadan önce matematiksel olarak buldu. Önceleri kimsenin kabul etmediği “delik teorisi” de yine ileride kabul görecekti.

Bilimsel yaklaşımının temelini en iyi özetleyen, “Fizik kanunları, matematiksel güzelliğe sahip olmalıdır” sözü uyarınca bulduğu “insanın içini acıtacak kadar güzel” elektron denklemi, ölümünden sonra ünlü Westminster Abbey’e Dirac anısına dikilen taşa kazındı: iγ.δψ=mψ.

Dünyaya sadece yaparak değil, yapmayarak da fayda sağlamış biridir Paul Dirac; II. Dünya Savaşı sırasında ileri gelen bütün nükleer fizikçileri Manhattan Projesi kapsamında bir araya getiren ABD ve İngiltere’nin ısrarlarına rağmen atom bombası yapımına katkı sunmadı.

Kendisi de fizikçi olan Graham Farmelo’nun, bilimsel terminolojiden taviz vermeden alan dışındakilerin bile takip edebileceği biçimde kaleme aldığı elinizdeki biyografi, dünyanın bu en tuhaf fizikçisinin hayatından hareketle bütün “tuhaf insanlara”, etrafa aldırmadan doğru bildikleri yolda yürüme cesareti veriyor.

En Tuhaf Adam 

Kuantum Dehası Paul Dirac’ın Saklı Hayatı

Paul Adrien Maurice Dirac  

(1902-1984)

 

Giriş

Anne-babalarının çocuklarına karşı nezaketsizliği ve bencilliği, çoğu zaman anne-babanın kendisine kötü sonuçlar getirmez. Ama çocukların hayatını yıllar boyu karartabilir.

SAMUEL BUTLER, Tüm İnsanlar Gibi, 1903

İçine birazcık hidroklorik asit katılmış bir bardak portakal suyu yetti. Birkaç dakika içinde, çektiği sindirim sorunlarının kronik mide asidi eksikliğinden kaynaklandığı anlaşıldı. Aylardır birkaç haftada bir hastaneye yatırılıp damardan vitamin veriliyordu, fakat sindiriminin neden bu kadar kötü olduğuna dair doktorların hiçbir fikri yoktu. Şimdi, portakal suyu deneyinin ardından, bir laboratuvar testi yapılıp midesindeki kimyasal maddelere bakılması, midedeki asit miktarının çok çok az olduğu sonucunu doğruluyordu. Her yemekten sonra alınacak bir haptan ibaret basit bir reçeteyle neredeyse seksen yıllık sindirim sorunu sona erdi. Böylece bu deneyi önerip doğru teşhisi koyan arkadaşı Kurt Hofer, bilim tarihinin en hayranlık uyandırıcı (ve en acayip) isimlerinden birinin, yani Paul Dirac’in mecburi sağlık gurusu oldu.

Hofer da Dirac da Florida Eyalet Üniversitesi’nde [Florida State University] çalışıyorlardı ama bundan başka bir ortak noktaları yok gibiydi. Kırkını biraz aşmış Hofer birinci sınıf bir hücre biyoloğu, çocukluğunun Avusturya dağ köylerinde geçen aile hayatını ve Neşeli Günler filminde figüranlık yapıp iyi para aldığı parlak günlerini önüne gelene anlatan hevesli bir hikâyeciydi. Hikâye anlatırken Hofer’ın gözleri parlar, ağır aksanlı konuşması vurgu yapmak için aniden kabarır, yükselir, elleri de hamura şekil verir gibi havayı döverdi. Dirac ise onun sohbetiyle pek ilgilenmez, ancak mutlaka sormak istediği bir soru veya daha ender olarak, ille de yapmak istediği bir yorum varsa konuşurdu. En sevdiği sözlerden biri, “Dinlemek yerine konuşmayı tercih edenler her zaman daha çoktur” cümlesiydi.1

Dirac kuantum mekaniğinin, yani atomlar, moleküller ve bunların yapıtaşlarına dair modern teorinin en önemli öncülerinden biriydi. 20. yüzyılın en devrimci bilim hamlesi olduğu rahatlıkla söylenebilecek kuantum mekaniği, gerçeğin tabiatına ve evrene dair nelerin ilkesel olarak kesin bilinebileceği konusunda yüzlerce yıllık önyargıları sarsmıştı. Bu teorinin aynı zamanda son derece işe yarar olduğu da görüldü: Bütün modern mikroelektroniğin altında bu teori vardır; nice zamandır açık cevaplardan yoksun olan pek çok temel sorunun, mesela elektriğin neden telden rahatça geçip, tahtadan geçemediğinin cevabını da bu teori verir. Yine de Dirac’ın gözleri kuantum mekaniğinin pratik ve felsefi sonuçları konuşulurken parlaklığını kaybederdi; o yalnızca, evren kumaşındaki en uzun iplikleri açıklayan temel kanunların araştırılmasına ilgi duyuyordu. Bu kanunların matematiksel olarak güzel olması gerektiğinden emin olan Dirac bir keresinde, doğrulanması mümkün olmayan bir kestirim yaparak (ki bu hiç huyu değildi), “Tanrı çok üst düzey bir matematikçidir” demişti.2

Kurt Hofer’ın hedefleri Dirac’inkilerden daha mütevazıydı. Hofer titizlikle deney yapıp vardığı sonuçları açıklayacak teoriler kurmaya çalışarak kanser ve radyasyon araştırmalarında adını duyurmuştu. Zihnini, “büyük bir bilgiler koleksiyonundan genel kurallar üreten bir makine” olarak gören İngiliz doğabilimci Charles Darwin’in geleneksel aşağıdan yukarı tekniğini kullanıyordu.3 Yukarıdan aşağı düşünmenin klasik bir örneğini veren Dirac bunun tam tersini yapıyor, zihnini deney ve gözlemleri açıklayan kuralları hokkabaz gibi çıkarıveren bir araç gibi görüyordu. En büyük başarılarından birinde Dirac bu yöntemi kullanarak ayrı dünyalara ait gibi duran iki şeyi, kuantum mekaniği ile Einstein’ın görelilik teorisini harikulade güzellikte bir denklemde birleştirip elektronu tanımlamıştı. Bundan hemen sonra, elinde ona yol gösterecek hiçbir deney sonucu olmadan, bu denklemden faydalanarak antimaddenin, yani madde parçacıklarıyla aynı kütleye ama ters yüke sahip, daha önce bilinmeyen parçacıkların var olduğunu öngörmüştü. Bu öngörünün başarısının teorik fiziğin en büyük zaferlerinden biri olduğu konusunda geniş bir mutabakat var. Bugün kozmologların evrenin başlangıcına dair standart teorisine göre (bu teoriyi destekleyen bol miktarda gözlem kanıtı da var), Büyük Patlama’nın başında oluşan ürünlerin yarısı antimaddedir; bu açıdan Dirac evrenin başlangıcının diğer yarısını gören ilk insandır, üstelik bunu sadece mantık gücüyle yapmıştır.

Hofer, Dirac’ı Darwin’le karşılaştırmayı severdi: İkisi de İngiliz’di, ikisi de göz önünde olmaktan rahatsız olurdu, ikisi de bilim insanlarının evren hakkındaki düşüncelerini değiştirmişlerdi. On yıl kadar önce Hofer, Dirac’ın dünyanın önde gelen fizik bölümlerinden biri olan İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi’nden ayrılıp, ABD sıralamasında ancak seksen üçüncü olan Florida Eyalet Üniversitesi’nde görev yapmak istediğini duyunca çok heyecanlanmıştı. Onun bu göreve gelmesi hakkında konuşulmaya başlandığında, profesörler arasında, yaşlı bir adama kadro vermenin akıllıca olmadığı fısıltıları dolaştı. Bu itirazlar ancak, bölüm başkanı bir bölüm toplantısında şöyle dediği zaman son buldu: “Dirac’ın buraya gelmesi İngiliz Edebiyatı bölümünün Shakespeare’i alması gibi bir şeydir.”4

Aşağı yukarı 1978’de Hofer ve eşi Ridy cuma akşamüzerleri bütün hafta çalıştıktan sonra birkaç saat dinlenmek için Dirac’ları ziyaret etmeye başladılar. Hofer’lar Tallahassee’deki kampusün yakınlarında bulunan evlerinden 04:30 civarında çıkıp iki dakika yürüme mesafesindeki Chapel Yolu 223 numaraya, Dirac’ların meskûn bir sokakta, yoldan birkaç adım içeride bulunan, tek katlı, mütevazı evine gidiyorlardı. Evin önünde düz, İngiliz üslubunda bir çimenlik alan vardı, buraya birtakım çalılar ve bir jöle palmiyesi dikiliydi. Dirac’ın şık giyimli eşi Manci, Hofer❜ları her zaman sıcak karşılar, şeri [alkol ilavesiyle sertleştirilmiş İspanyol şarabı-ç.] ve kuruyemiş ikram edip fakültenin son dedikodularını aktarırken şakalaşıp gülerdi. Dirac acınacak derecede siska ve kamburdu. Açık yakalı bir gömlek ve eski bir pantolondan ibaret gündelik kıyafetlerini giyip oturarak çevresindeki sohbeti dinlemek ona yeterdi, arada bir durup suyundan ya da zencefilli gazozundan bir yudum alırdı. Konuşma konuları aile meselelerinden üniversitedeki siyasi hayata, Downing Sokağı’nda Bayan Thatcher’ın ettiği en hırslı laflardan Jimmy Carter’ın Beyaz Saray bahçesinde attığı son nutka kadar çok çeşitliydi. Dirac bu sohbetler sırasında sakince oturup konuşmaları takip ederdi ama o kadar sessizdi ki Hofer çoklukla kendini onun bir tepki vermesini sağlamaya uğraşır bulurdu; bir onaylama ifadesi, bir baş sallama, birkaç kelime, sohbetin biraz daha az tek taraflı olmasına yetecek en ufak bir tepki. Dirac ancak ara sıra, özel zevklerinden birine, yani Chopin’in valslerine, Miki Fare’ye ya da arsız şarkıcı Cher’i misafir eden herhangi bir televizyon programına dair birkaç kelime edecek kadar heyecan gösterirdi.

Bu ziyaretlerin ilk iki yılında Dirac kendinden bahsetmek istediğine ya da derin herhangi bir duyguya sahip olduğuna dair hiçbir alamet göstermedi, dolayısıyla 1980 baharında bir cuma akşamı Dirac’ın simsıkı kapatılmış duyguları saçılıp döküldüğünde Hofer buna hiç hazır değildi. “İyi hatırlıyorum. Yalnız olmam dışında her zamanki ziyaretlerim gibiydi” diyor Hofer. “Karım gelmemişti çünkü çok yorgundu, ilk çocuğumuza hamileliğinin son zamanlarındaydı.” Ziyaretin başlarında Dirac normal davranıyor ve ilgili görünüyordu, etrafında gelişen sohbeti yutarcasına dinlemeye hazırdı. Alışıldık esprilerin ardından Dirac’lar cuma akşamı sohbetlerinde her zaman oturdukları formel salondan evin arka tarafındaki, mutfağa komşu, bahçeye yukarıdan bakan samimi aile odasına alarak Hofer’ı şaşırttılar. Odanın dekoru Dirac’ların savaş öncesi dönemden kalma zevkini yansıtıyordu; ortama, ahşap zemin, tahta kaplama duvarlar ve Dirac’ın özel hayatına ait çerçevelenmiş fotoğraflarla dolu, 1920’lere ait devasa büfe egemendi. Tavandan barok taklidi bir avize sarkıyordu; duvarlarda çoğunlukla modernlikten hiçbir iz taşımayan resimler asılıydı.

Her zamanki gibi, Manci ile Hofer neşeyle sohbet ederken zayıf Dirac en sevdiği eski sandalyesinde kıpırtısız oturuyor, arada bir de bahçeye açılan sürgülü cam kapıdan dışarı bakıyordu. Konuşmanın aşağı yukarı ilk yarım saatinde Dirac her zamanki gibi sessizdi fakat Manci lafı onun Fransız uzak atalarına getirince birden dirildi. Dirac, Manci’nin tarihle ilgili verdiği bir bilgiyi düzelterek aile kökenleri ve Bristol’de geçen çocukluğu hakkında alçak, berrak sesiyle konuşmaya başladı. Rolüne iyi hazırlanmış bir oyuncu gibi kendinden emin, dikkatle kurulmuş açık seçik cümlelerle, duraksamadan, düzeltme yapmadan konuşuyordu. “Şaşkına döndüm; bir sebepten dolayı sırlarını bana açmaya karar vermişti” diyor Hofer. “Onun özel hayatında böyle belagatle konuştuğunu hiç görmemiştim.”

Dirac Batı Fransa’dan, Bordeaux’nun köylerinden gelen köklerini ve ailesinin 18. yüzyılın sonunda İsviçre’nin Valais kantonuna nasıl göç ettiğini anlattı. Babası bölgenin sanayi şehirlerinden biri olan Monthey’de doğmuştu. Babasından bahsetmeye başladığı anda Dirac acıyla gerildi, karısından ve Hofer’dan öte tarafa döndü, dosdoğru şömineye bakacak şekilde oturuşunu değiştirdi. Hofer şimdi Dirac’ın bedeninin üst kısmını tam profilden görüyordu: Kambur bir sırt, geniş bir alın, sivri ve kalkık bir burun, beyaz bir lekeye benzeyen bıyıklar. Klima ve televizyon kapalıydı; arada bir duyulan trafik gürültüsü, mahalledeki köpeklerin havlamaları ve mutfakta yavaş yavaş pişen güvecin kapağının tıkırtısı dışında ses yoktu odada. Dirac atalarını bir soyağacı uzmanının kesinliğiyle sayıp döktükten sonra, hikâyenin, babasının Bristol’e varip annesiyle evlendiği ve bir aile kurduğu kısmına geldi. Dili yine sade ve doğrudandı, fakat kendi çocukluğundan söz etmeye başlarken sesi gerildi. Akşam ışıklarının azalmasıyla birlikte Dirac’in siluetinin sertleşmesini izleyen Hofer donakalmıştı.

“Çocukken sevgi ya da şefkat diye bir şey bilmezdim” dedi Dirac; sesinin normalde ifadesiz olan tonuna belirgin bir hüzün karışıyordu. En çok üzüldüğü şeylerden biri, kendisi, ağabeyi ve kız kardeşinin hiçbir sosyal hayatı olmayıp vakitlerinin çoğunu içeride geçirmeleriydi: “Bize hiçbir zaman misafir gelmedi.” Aileye babası egemendi, diye hatırlıyordu Dirac, karısına kabadayılık eden bir zorbaydı, bir gün orada bir gün buradaydı, üç çocuğunun onunla kendi anadili olan Fransızca konuşup asla İngilizce konuşmamaları konusunda ısrarcıydı. Yemek saatlerinde aile ikiye bölünüyordu: Annesi ve kardeşleri sofraya mutfakta oturur ve İngilizce konuşur, Dirac ise babasıyla yemek odasında oturur ve yalnızca Fransızca konuşurdu. Bu yüzden her öğün Dirac için ateşten gömlekti; dile hiç yeteneği yoktu, babası ise bağışlaması olmayan bir öğretmendi. Dirac ne zaman hata yapsa -bir şeyi yanlış telaffuz etse, bir kelimenin cinsiyetini yanlış söylese, cümlenin kiplerini karıştırsababası onun bir sonraki isteğini geri çevirmeyi kural haline getirmişti. Bu, genç Dirac’ta korkunç bir baskı yaratıyordu. Daha o zamandan sindirim sorunları vardı ve yemek yerken sık sık midesi bulanıyordu, ama eğer bir dil hatası yaptıysa babası onun sofradan kalkmasına izin vermiyordu. O zaman Dirac’ın olduğu yerde kalıp kusmaktan başka bir seçeneği kalmıyordu. Bu sadece arada bir olan bir şey de değildi, yıllar boyunca tekrar tekrar yaşandı.

Hofer dehşete düşmüştü, kulaklarına inanamıyordu. “Müthiş utandım, sanki bir dostun en feci sırlarını psikiyatriste açmasına, içini boşaltmasına şahit oluyordum” diye hatırlıyor. “İşte karşımda, sükûneti ve neredeyse hastalık derecesine varmış konuşmazlığıyla meşhur bir adam, belki yetmiş yıldır peşini bırakmayan dertlerini konuşuyordu açık açık. Hem de bu korkunç olaylar daha dün olmuş gibi kızgındı.”

Manci neredeyse hiç karışmadı, yalnız bir kez atıştırmalık bir şeyler ve içki getirdi; bir de akşam yemeği hazırlıklarını ağırdan aldı. Kocasının…