Arşimet İlkesi Nasıl Doğdu?
Arşimet (Archimedes), “Buldum, buldum!” diyerek çıplak bir şekilde kendini sokağa atar… Arşimet neyin heyecanıyla kendini sokağa atmıştı? Ayrıntıya girmeden yanıtı bir cümlede verelim: Fizikte şimdi “Arşimet İlkesi” diye bilinen bir doğa yasasını bulmanın heyecanıyla!
Hikayeyi hemen herkes bilir: Siraküz’ün despot kralı Hiero, ölümsüz Tanrılar tapınağına konmak üzere kentin tanınmış kuyumcusuna som altından bir taç yapması emrini verir. Kuyumcu, kralın sağladığı altın ağırlığındaki tacı zamanında tamamlar, teslim eder. Ne var ki, kimi söylentiler kralı, tacın yapısına gümüş karıştırıldığı kuşkusuna düşürür. Kral gerçeği öğrenmek ister.
Daha o zaman her maddenin kendine özgü bir ağırlığı olduğu, örneğin, bir altın parçasının aynı büyüklükteki gümüş parçasından daha ağır çektiği biliniyordu. Ne var ki, kralın elinde aynı biçim ve büyüklükte saf altından başka bir taç yoktu ki, ağırlık mukayesesi yapabilsin. Bilinen tek seçenek tacı eritip küp biçiminde dökmek, aynı büyüklükteki küp altınla terazide tartmaktı. Ama bu çözüm, uzun emek ve ince bir ustalıkla işlenmiş olan tacı yok etmek demekti. Sorun, tacı bozmaksızın kullanılan altın miktarını belirleyebilmekti. Buyurgan kral çaresizdi; ama aptal değildi. Sonunda bilime başvurma gereğini anlar, sorunun çözümünü Arşimet’ten ister.
Hikayede, Arşimet’in çözüm arayışında düşünsel düzeyde nasıl bir uğraş verdiğinden söz edilmiyor; sadece, banyo küvetine ayak attığında çözümün bir anda aklına nasıl geldiği vurgulanıyor. Arşimet küvete ayak atınca su düzeyinin yükseldiğini fark eder, oturunca suyun taştığını görür ve hemen suya daldırılan bir nesnenin oylumunun, yapısal biçimi ne olursa olsun, taşırdığı suyun oylumu ile belirlenebileceğini anlar. Öyleyse yapacağı şey basitti: Suyla dolu bir kaba tacı daldırmak, oylumu taşan suyun oylumuna denk altın parçasıyla tacı tartmak! Deney, tacın saf altın olmadığını ortaya çıkarır; kurnaz usta suçunu yaşamıyla öder sonunda.
Arşimet’in aynı soruna ilişkin bir başka gözlemi daha vardır: Küvete oturduğunda, su düzeyindeki yükselmenin yanı sıra gövde ağırlığında hissettiği hafifleme. Bu ikinci gözlem onu, sonucu bakımından çok daha önemli yeni bir ilişki kurmaya götürür: Hafiflemenin taşan suyun ağırlığına eşit olması. Bu demektir ki, sudan daha yoğun bir nesne, suya daldırıldığında, taşırdığı suyun ağırlığınca ağırlığından yitirir. “Arşimet İlkesi” denen bu ilişki hidrostatik diye bilinen fizik dalının temel taşıdır. Ne var ki, iş bu kadarla kalmaz: Arşimet hidrostatiğin temelini attığı gibi fiziğin ana dalı mekaniğin de temelini atar…
Problem çözme coşkusunu, banyodan sokağa fırlayarak “Buldum, buldum!” seslenmesiyle açığa vuran Arşimet, bilimde atılım gücünü, “Bana bir dayanak gösterin, tüm dünyayı yerinden oynatayım!” çağrısında dile getirmişti.
Cemal Yıldırım, – “Bilimin Öncüleri”
Cemal Yıldırım (2003) Bilimin Öncüleri, Tübitak Yayınları, 20. Basım. Ankara, s.47-52
