Feza Gürsey

Feza Gürsey, parçacık fiziği ve matematiksel fizik alanında uluslararası ölçekte iz bırakmış Türk kuramsal fizikçi ve matematikçidir. 1960'larda kuark modelindeki SU(6) simetrisi ve kiral model üzerine yaptığı çalışmalar, atom çekirdeğini bir arada tutan güçlü etkileşimin anlaşılmasına katkı sağladı. 1970'lerde istisnai simetri gruplarına dayanan büyük birleşik kuramların kurucuları arasında yer aldı. ODTÜ'de kuramsal fizik bölümünün kurulmasına öncülük etti, ardından uzun yıllar Yale Üniversitesi'nde ders verdi. Adı bugün Ankara'daki bir bilim merkezinde ve İstanbul'daki bir araştırma enstitüsünde yaşıyor.

Erken yaşamı ve eğitimi

Gürsey, 7 Nisan 1921'de İstanbul'da doğdu. Babası askerî hekim Reşit Süreyya Gürsey, annesi ise Türkiye'nin öncü kadın bilim insanlarından kimyager Remziye Hisar'dı. 1940'ta Galatasaray Lisesi'nden mezun oldu; İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi'nde matematik-fizik okuyarak 1944'te lisans derecesini aldı.

Doktorasını Londra'daki Imperial College'da Harry Jones'un danışmanlığında yaptı ve 1950'de tamamladı. Tezinin konusu, kuaterniyonların alan denklemlerine uygulanmasıydı. Kuaterniyonlar, karmaşık sayıları dört boyuta genişleten bir sayı sistemidir; Gürsey'in bu cebirsel yapılara olan ilgisi bütün kariyeri boyunca sürdü. Doktoranın ardından 1950-1951'de Cambridge Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırma yaptı.

Kariyeri

Türkiye'ye dönünce İstanbul Üniversitesi'nde asistan olarak çalıştı ve 1953'te doçent oldu. 1957-1961 arasında ABD'de Brookhaven Ulusal Laboratuvarı, Princeton'daki İleri Çalışmalar Enstitüsü ve Columbia Üniversitesi'nde araştırmalar yaptı. Bu dönem, onu dönemin parçacık fiziği tartışmalarının tam ortasına yerleştirdi.

1961'de Orta Doğu Teknik Üniversitesi'ne (ODTÜ) profesör olarak geldi ve kuramsal fizik bölümünün kurulmasına öncülük etti. 1965'ten itibaren Yale Üniversitesi ile ODTÜ arasında gidip gelerek iki kurumda birden çalıştı. 1974'te ODTÜ'deki görevinden ayrılarak Yale'de kalıcı olarak yerleşti. Türkçe Vikipedi'ye göre 1991'de Yale'den emekli olup Boğaziçi Üniversitesi'ne geçti. Yale'de yetiştirdiği doktora öğrencileri arasında Itzhak Bars, Metin Gürses, Pierre Sikivie ve Atsushi Higuchi gibi kuramsal fizikçiler bulunur.

Gürsey, 13 Nisan 1992'de ABD'nin Connecticut eyaletindeki New Haven'da hayatını kaybetti. Naaşı İstanbul Anadoluhisarı'ndaki aile mezarlığına defnedildi.

Bilime katkıları

Kiral model ve simetri kırılması

Gürsey'in 1960'ta yayımladığı “Güçlü ve zayıf etkileşimlerin simetrileri üzerine” başlıklı makale, doğrusal olmayan kiral modelin temellerinden biri sayılır. Kiral simetri, parçacıkların “sağ elli” ve “sol elli” bileşenlerinin ayrı ayrı dönüşebilmesine dayanan bir simetridir. Gürsey'in çalışmaları, bu simetrinin kendiliğinden kırılmasıyla pion adlı hafif parçacığın ortaya çıktığı fikrine zemin hazırladı. Edward Witten, onun anısına yazdığı yazıda pionu kendiliğinden kırılmış kiral simetri üzerinden kavrayanın Gürsey olduğunu vurgular. Bu sonuçlar, güçlü etkileşimin bugünkü kuramı olan kuantum renk dinamiği (QCD) açısından da önem taşır. Kendiliğinden simetri kırılması fikri, Higgs bozonunun kütle kazandırma mekanizmasının da merkezinde yer alır.

SU(6) simetrisi

Gürsey'in en çok tanınan işlerinden biri, kuark modelinde SU(6) simetrisidir. Bu yaklaşım, hadronları (kuarklardan oluşan parçacıkları) sınıflandıran SU(3) “çeşni” simetrisini, kuarkların spin serbestlik dereceleriyle tek bir çerçevede birleştirir. Bu çalışmalar, onun adını taşıyan Gürsey-Radicati kütle formülüyle de anılır. Konu, bugün Standart Model olarak bildiğimiz parçacık fiziği tablosunun oluşumunda önemli basamaklardan biriydi.

Büyük birleşik kuramlar

1970'lerin ortasında Gürsey, istisnai bir simetri grubu olan E6'ya dayanan büyük birleşik kuramların (GUT) geliştirilmesinde rol oynadı; 1976'da Pierre Ramond ve Pierre Sikivie ile bu konuda bir makale yayımladı. Büyük birleşik kuramlar, güçlü, zayıf ve elektromanyetik kuvvetin çok yüksek enerjilerde tek bir kuvvetin farklı yüzleri olduğunu öne sürer. Witten, istisnai ayar gruplarını birleşme kuramlarına taşıyan isimler arasında Gürsey'i özellikle anar.

Matematiksel fizik

Doktora tezinden başlayarak kuaterniyon ve oktonyon gibi cebirlerin fizikteki rolünü inceledi. Pauli-Gürsey dönüşümleri, konform grup ve konform değişmez alan kuramları ile kompakt olmayan grupların temsilleri de çalıştığı konular arasındadır. Türkçe kaynaklar, konform simetri ve genel görelilik alanlarında da araştırmalar yaptığını belirtir. Ölümünden sonra, 1996'da Chia-Hsiung Tze ile birlikte yazdığı bölme ve Jordan cebirlerinin parçacık fiziğindeki rolü üzerine kitabı yayımlandı.

Uzay ve astronomiye etkisi

Gürsey bir gökbilimci ya da kozmolog değildi; çalışmalarının merkezinde parçacıklar ve simetriler vardı. Uzay bilimiyle bağı dolaylıdır, ama gerçektir: Evrenin ilk kesirli saniyelerinde enerji o kadar yüksekti ki kuvvetlerin birleşik olduğu düşünülür. Büyük birleşik kuramlar, evrenin ilk anlarını anlatan modellerin önemli bir dayanağıdır. Gürsey'in E6 modelleri gibi çalışmalar, kozmologların bu erken dönem için kullandığı kuramsal araç kutusunun parçası oldu. Kendiliğinden simetri kırılması fikri de hem parçacık fiziğinde hem de erken evren senaryolarında temel bir kavram olarak kullanılmaya devam ediyor.

Ödülleri

• TÜBİTAK Bilim Ödülü (kaynaklarda 1968 ve 1969 olarak iki ayrı yıl geçer)
• J. Robert Oppenheimer Anma Ödülü (1977, Sheldon Glashow ile paylaştı)
• A. Cressey Morrison Ödülü (1977)
• Collège de France Ödülü (1981)
• İtalyan hükümetinden Commendatore unvanı
• Wigner Madalyası (1986)
• Galatasaray Vakfı Ödülü (1990)

Mirası

Gürsey, Türkiye'de kuramsal fiziğin kurumsallaşmasında belirleyici bir isim olarak anılır. Boğaziçi Üniversitesi ile TÜBİTAK'ın kurduğu Feza Gürsey Enstitüsü onun adını taşır. Ankara'daki Altınpark'ta 1993'te açılan Feza Gürsey Bilim Merkezi onun adını taşıyan bir başka kurumdur. Boğaziçi Üniversitesi'nde bir Feza Gürsey Arşivi bulunur; Nesin Matematik Köyü'nde ise Charlotte Langlands'in yaptığı bronz bir heykeli yer alır. Witten, onu fizik camiasının en saygın üyelerinden biri olarak tanımlamış ve ölümünü kuramsal fizik için büyük bir kayıp olarak nitelemiştir.

Bilmeye değer

• Doktora tezini kuaterniyonların fizikteki uygulamaları üzerine yazdı; bu cebirlere ilgisi ömrü boyunca sürdü.
• Annesi Remziye Hisar, Türkiye'nin öncü kadın kimyagerlerinden biriydi.
• 1977'de J. Robert Oppenheimer Anma Ödülü'nü Amerikalı fizikçi Sheldon Glashow ile paylaştı.
• Yaklaşık on yıl boyunca hem ODTÜ'de hem Yale'de ders vererek iki kıta arasında çalıştı.
• Ankara'daki Feza Gürsey Bilim Merkezi 1993'te, ölümünden bir yıl sonra açıldı.