Fred Hoyle

Sir Fred Hoyle, karbondan demire kadar evrendeki ağır elementlerin yıldızların içinde nasıl oluştuğunu açıklayan yıldız nükleosentezi kuramının kurucularından İngiliz gökbilimcidir. Karbon atomunun oluşabilmesi için gereken özel bir enerji düzeyini deneylerden önce öngördü. Evrenin başlangıcı olmadığını savunan kararlı durum modelinin en ateşli savunucusuydu ve rakip kurama "Büyük Patlama" (Big Bang) adını veren de oydu. Bilimkurgu romanları ve tartışmalı görüşleriyle de geniş kitlelerce tanındı.

Erken yaşamı ve eğitimi

Hoyle, 24 Haziran 1915'te İngiltere'nin Yorkshire bölgesinde, Bingley yakınlarındaki Gilstead'de doğdu. Bingley Grammar School'da okudu, ardından Cambridge Üniversitesi'ndeki Emmanuel College'da matematik eğitimi aldı. 1938'de Smith Ödülü'nü kazandı ve 1939'da St John's College'a öğretim üyesi (fellow) seçildi.

İkinci Dünya Savaşı sırasında İngiliz Deniz Kuvvetleri için radar araştırmalarında çalıştı. Burada tanıştığı Hermann Bondi ve Thomas Gold ile kozmoloji üzerine yaptığı uzun tartışmalar, ileride birlikte geliştirecekleri evren modelinin tohumlarını attı.

Elementler yıldızlarda doğar

Hoyle'un en kalıcı katkısı, 1946 ve 1954'te yayımladığı makalelerle helyumdan ağır elementlerin yıldızların içinde üretildiğini, daha da ağır elementlerin ise patlayan yıldızların (süpernovaların) katmanlarında oluştuğunu göstermesidir. Bu, "Bizi oluşturan atomlar nereden geldi?" sorusuna verilen yanıtın temelidir. Ayrıntısı yıldızların yaşam döngüsü sayfasında.

Bu çalışmalardaki kilit adım karbonla ilgiliydi. Üç helyum çekirdeğinin birleşerek karbon oluşturduğu "üçlü alfa süreci"nin yeterince verimli işleyebilmesi için, Hoyle karbon-12 çekirdeğinin belirli bir enerjide özel bir uyarılmış düzeye (rezonansa) sahip olması gerektiğini öne sürdü. Bu düzey sonradan deneylerle doğrulandı ve bugün "Hoyle durumu" olarak anılır. 1957'de Margaret ve Geoffrey Burbidge ile William Fowler'la birlikte yazdığı, yazarlarının baş harfleriyle B²FH diye bilinen makale, yıldızlarda element üretiminin kapsamlı bir haritasını çıkardı. Bu süreç, evrenin ilk dakikalarında hafif elementlerin oluştuğu Büyük Patlama nükleosentezinden ayrı bir olaydır.

Kararlı durum kuramı ve "Büyük Patlama"

1948'de Bondi ve Gold'la birlikte kararlı durum modelini önerdi. Bu modele göre evrenin başı ve sonu yoktur; evren genişlerken yeni madde sürekli yaratılır ve evrenin genel görünümü zaman içinde değişmez. 28 Mart 1949'da BBC'nin Third Programme radyo kanalındaki bir yayında, evrenin tek bir anda başladığını savunan rakip modelden söz ederken "Big Bang" ifadesini kullandı. Terim tuttu; Hoyle ise bunu aşağılamak için söylemediğini sonradan dile getirdi.

Ancak gözlemler zamanla Büyük Patlama modelini destekledi; özellikle kozmik mikrodalga arka plan ışımasının keşfi kararlı durum modelini ciddi biçimde zayıflattı. Hoyle Büyük Patlama'yı hiçbir zaman kabul etmedi. Alternatif modellerin ayrıntısı Büyük Patlama'ya karşı görüşler sayfasında.

Cambridge yılları

1945'te St John's College'da öğretim görevlisi olarak başladı. 1957'de Royal Society üyeliğine seçildi, 1958'de Plumian Astronomi ve Deneysel Felsefe Profesörü oldu. 1967'de Cambridge'de Kuramsal Astronomi Enstitüsü'nü kurdu ve ilk müdürü oldu; enstitü sonradan Astronomi Enstitüsü adını aldı. Aynı yıl Avustralya ile ortak kurulan Anglo-Avustralya Teleskobu'nun politika kuruluna girdi, 1973'te kurulun başkanı oldu. Cambridge'deki anlaşmazlıklar sonucunda 1972-1973'te profesörlük ve enstitü müdürlüğünden istifa etti; 1972'de şövalye unvanı aldı.

Tartışmalı görüşleri

Hoyle, öğrencisi Chandra Wickramasinghe ile birlikte yaşamın uzayda başladığını ve Dünya'ya dışarıdan taşındığını savunan panspermi görüşünü geliştirdi; 1918 gribi gibi bazı salgınların bile uzay kökenli olabileceğini ileri sürdü. Bu görüşler bilim dünyasının büyük bölümünce reddedilir. Basit bir hücrenin kendiliğinden oluşma olasılığını, bir hurdalıktan geçen kasırganın oradaki parçalardan bir Boeing 747 toplamasına benzetmesi "hurdalık kasırgası" benzetmesi olarak bilinir ve eleştirmenlerince bir mantık hatası sayılır. İki Archaeopteryx fosilinin sahte olduğu iddiasını da destekledi.

1983 Nobel Fizik Ödülü'nün bir bölümü, B²FH makalesindeki çalışma arkadaşı William Fowler'a verildi; Hoyle ödülün dışında kaldı. Bunun, 1974 Nobel Ödülü hakkındaki kamuoyu önündeki eleştirileri yüzünden olabileceği tahmin edildi. Nature dergisinin editörü John Maddox, Hoyle'un dışarıda bırakılmasını "utanç verici" diye niteledi.

Uzay ve astronomiye etkisi

Kararlı durum modeli bugün terk edilmiş olsa da, Hoyle'un yıldız nükleosentezi çalışmaları modern astrofiziğin temel taşlarındandır. Karbon ve oksijen gibi yaşam için temel elementlerin yıldızların içinde üretildiği fikri büyük ölçüde onun ve çalışma arkadaşlarının eseridir. Rakip kurama verdiği ad ise bilim tarihinin en tanınmış terimlerinden biri oldu.

Mirası

1968'de Kraliyet Astronomi Derneği Altın Madalyası'nı, 1970'te Bruce Madalyası'nı, 1974'te Royal Society'nin Kraliyet Madalyası'nı, 1997'de Crafoord Ödülü'nü aldı. 8077 Hoyle asteroidi onun adını taşır. "The Black Cloud" (Kara Bulut, 1957) ve "A for Andromeda" gibi bilimkurgu eserleri yazdı; pek çok romanı oğlu Geoffrey Hoyle'la birlikte kaleme aldı. Doktora öğrencileri arasında Jayant Narlikar ve Chandra Wickramasinghe vardı. 20 Ağustos 2001'de Bournemouth'ta öldü.

Bilmeye değer

• "Big Bang" adını, o kurama karşı çıkan biri olarak ilk kez 28 Mart 1949'daki bir BBC radyo yayınında kullandı.
• Karbon-12'nin özel enerji düzeyini, deneyle bulunmadan önce yıldızlarda karbon oluşabilmesi gerektiği gerçeğinden yola çıkarak öngördü.
• Kararlı durum modelini, savaş yıllarında radar üzerinde birlikte çalıştığı Bondi ve Gold'la geliştirdi.

Fotoğraf: Woodruff T. Sullivan III, NRAO/AUI Arşivi · CC BY 4.0 · Wikimedia Commons