Viktor Ambartsumyan

Victor Ambartsumyan (18 Eylül 1908 - 12 Ağustos 1996), Sovyet-Ermeni bilim insanı ve teorik astrofiziğin kurucularından birisidir. Fiziğin; yıldızlar, bulutsular, yıldız astronomisi, yıldız sistemi dinamiği ve galaksilerin kozmogonisi gibi pek çok alanda çalışmaları vardır. Matematiksel fiziğe de katkıda bulunmuştur. Ambartsumyan, 1961’den 1964’e kadar Uluslararası Astronomi Birliği’nin başkanıydı. İki kere uluslararası Bilimsel Birlik Konseyi başkanı seçildi (1966-1972). SSCB Bilimler Akademisi ve Kraliyet Topluluğu içerisinde de, ABD Ulusal Akademi ve Kızılderili Akademi Bilimleri içerisinde de bulunmuştur. Birçok ödülü arasında; Stalin Ödülü(1946,1950), Sosyalist İşçi Kahramanı(1968,1978), Rus Federasyonu Devlet Ödülü, Kraliyet Astronomi Topluluğu Altın Madalyası, Pasifik Astronomi Topluluğu Altın Bruce Madalyası ve Ermeni Ulusal Kahramanı gibi ödüller yer almaktadır. Ambartsumyan Gözlemevi’nin de kurucusudur.

Ambartsumyan 1908 Tiflis’de Ermeni bir ailede doğdu. Babası Hamazasp Asaturovich Ambartsumyan bir filolog ve Homeros’un İlyada’sını Ermeniceye çeviren bir yazardı. 1924 yılında Victor Leningard Devlet Pedegojik Enstitüsü Fiziko-Matematik Bölümü’ne, daha sonra da Leningard Devlet Üniversitesi’ne girdi. 1926 yılında, daha öğrenciyken ilk bilimsel makalesini yayımladı ve bu makaleyi “Sun Jets”e adadı. Ambartsumyan lisansüstü eğitimine 1928-1931 yılları arasında Pulkovo Gözlemevinde Profesör Aristarkh Belopolsky’nin yanında devam etti.

Adı fizik alanında ilk defa 1929 yılında Dmitry Ivanenko ile birlikte yayımladıkları, atomik çekirdeğin protonlardan ve elektronlardan oluşamayacağını gösteren bir makale ile duyuldu. Bu, üç yıl sonra Sir James Chadwick nötronların ve protonların atomik çekirdeği oluşturduğunu keşfettiği zaman doğrulanmış oldu.

1930 yılında Vera Feodorovna Klochihina (Lisva, Solikamsk uyezd, Perm doğumlu) ile evlendi. Leningrad Üniversitesi’ne üç yıllık üyeliğinden sonra 1934 yılında Ambartsumyan, astrofizik alanında başkanlık yaptı. Ambartsumyan 1939-1941 yılları arasında Leningrad Üniversitesi Gözlemevi yöneticisiydi. 1940 yılında Komünist Partisi’ne katıldı. Savaş nedeniyle Leningrad Devlet Üniversitesi’nde rektörün yerine vekalet eder konuma geldi. 1941 yılında üniversitenin bilimsel laboratuvarları, Yelabuga şehrine tahliye edildi. Ambartsumyan burada geçirdiği dört sene boyunca mülteci laboratuvarlarının yönetiminde kaldı. 1939 yılında Ambartsumyan SSCB Bilimler Akademisi’nin muhabir adayı olarak seçildi. 1953 yılında Akademi’nin tam akademisyeni haline geldi. Savaşın en ağır geçen dönemi olan 1943 yılında Ermeni Bilimsel Akademi’si kuruldu. Losif Orbeli başkan, Ambartsumyan da yardımcı başkan olarak atandılar.

1947 yılında Ambartsumyan Ermeni SSR Akademi’sinin başkanı olarak seçildi, sonrasında da aynı pozisyona 1993 yılına kadar tekrar seçildi. 1993 yılında Ermeni Ulusal Akademisi’nin Onursal Başkanı oldu.

1932 yılında Kraliyet Astronomi Topluluğu’nun “Aylık Bildiriler”inde V. A. Ambartsumyan tarafından yayımlanan “Gezegenimsi bulutsu ışınımsal denge noktasında” adlı makale bügünlerde gaz bulutsunun modern teorisinin köşe taşı olarak kabul edilmektedir. Bu konu bir dizi araştırma makalesinde Ambartsumyan tarafından daha da geliştirildi. Bu makalelerden birinde Ambartsumyan ilk defa novalar tarafından saçılan gaz kabuklarının kütlelerini hesaplamayı başardı. Ambartsumyan tarafından geliştirilen ayrıntılı yöntemler hareket etmekte olan yıldızların gaz kabukları araştırmasında kullanıldı. Kütle hesaplamaları yıldızların evriminde çok büyük sorunlar olduğunu kanıtladı. Bu çalışmalar özellikle bir yıldızın yaşamında olacak değişiklikleri ifade eden belirtilerin tanımlanmasını sağladı. Ambartsumian yıldız kabukları ve gaz bulutsu teorisine temel oluşturdu ve birçok tayfın özelliklerini açıkladı.

1936 yılında Ambartsumyan İngiliz bilim insanı Arthur Eddington tarafından sunulan matematiksel problem olan yıldızların uzaydaki hızlarının dağılımının dairesel hızlarının dağılımına göre belirlenmesine zarif bir çözüm buldu. Bu çözüm Arthur Eddington’un bizzat tavsiyesi ile “Aylık Bildiriler”de yayımlandı. Yıllar sonra aynı matematiksel problem tıbbi bilgisayar teşhisi yapılırken de ortaya çıktı. Sonunda 1979’da bu matematik problemine tıbbi alanda “Bilgisayar destekli tomografinin gelişmesi” Nobel Ödülü verildi. Ambartsumyan tarafından yapılan yıldız sistemleri statiği ve dinamik araştırması statik mekanik ve yıldız sistemlerinin temellerini atmış oldu. 1995 yılında Ambartsumyan’ın bu konudaki katkısı nedeniyle kendisi Rusya Federasyonu Ulusal ödülüne tekrar layık görüldü.

1935-1937 yılları arasında Ambartsumyan İngiliz bilim insanı James Jeans ile Samanyolu’nun(bizim galaksimiz) yaşının kaç olduğuna dair bir tartışmaya girdi ve Samanyolu’nun Jeans tarafından verilen tahminden ve daha önceden bilim insanları tarafından kabul edilenden en az 1000 kat daha genç olduğunu kanıtladı.

Ambartsumyan’ın bir dizi makalesi galaksideki yıldızlar arası madde araştırmasına adanmıştır. Ambartsumyan, Galaksideki ışık soğrulmasının yıldızlar arası uzayda bulunan sayısız toz bulutsu veya “soğuran bulutlar”ın varlığından kaynaklandığı gibi yepyeni bir kavram ortaya attı. yıldızlar arası soğuran maddenin düzensiz yapısı kavramına dayanarak, astronomiye yeni bir yön katacak olan dalgalanma teorisi geliştirildi.

Ambartsumyan’ın samanyolunun parlaklığındaki dalgalanmaları mükemmel formülasyonu; sonsuz optik derinliğin sınırında, samanyolunun parlaklığındaki dalgalanmaların olasılık dağılımı, gözlemcinin konumundan bağımsızdır, ile sağlanmıştır. Bir kısmı araştırmacı Markarian tarafından yapılmış konu ile ilgli bir dizi araştırmada, şimdi genel kabul görmüş olan yıldızlar arası maddenin bulut formunda olduğu kavramı, ilk kez tanıtılmıştı.

İkinci Dünya Savaşı yıllarında Ambartsumyan ışığın düzensiz ortamda yayılmasıyla ilgili değişmezlik ilkesine dayanan ve kendi buluşu olan yeni bir teori ortaya attı. Ambartsumyan matematiksel yöntemler kullanarak ışığın yayılmasıyla ilgili doğrusal olmayan birçok problemi çözdü. Ambartsumyan tarafından denklemlendirim edilen değişmezlik ilkesi ve bu ilkenin birçok uyarlaması günümüzde, astrofizik, matematiksel ve teorik fizik, elektronik, coğrafik, atmosferik fizik, ve bilimin pek çok alanında oldukça karmaşık olan problemlerin çözülmesinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu problemler ve matematiksel araçlar sürekli olarak daha da karmaşık hale gelmekte ancak bunların temelinde hala Ambartsumyan’ın değişmezlik ilkesi yer almakta. R. E. Bellman, R. E. Kalaba ve M. C. Prestrud tarafından yazılan “Imvariant Imbedding. Radiative Transfer in Slabs of Finite Thickness” kitabında “Bu öncü çalışmanın bir sonucu olarak yeni analitik işlemler ortaya çıkarılmış ve sadeleştirilmiş, hesaba dayalı çözümler elde edilmiştir. Bu fikirler daha da geliştirildi ve Chandrasekhar tarafından bir dizi temel makalesi ve 1950’deki kitabı sayesinde genişletilmiş ve genelleştirilmiştir... Birçok zorlu problem bu sayede geliştirildi.” (American Elsevier Publishing Co.,1963, p1.) Ambartsumyan, kendisi, değişmezlik ilkesini her zaman göz önüne aldı ve her zaman kendisinin en başarılı ve sevdiği oluşumu olarak değerlendirdi. 1946 yılında Ambartsumyan ışığın düzensiz ortamda yayılması teorisini bulduğu için ilk Stalins Ödülü’nü aldı.

Ambartsumyan’ın kendi galaksimize ait yıldızsal sistemlere ait gözlen sonuçlarını kullanarak yaptığı teorik analiz, yeni bir tür yıldızsal sistemin bulunmasına sebep olmuştur. Pozitif enerji ile yüklü, genişleyen bu sistemleri, “Benzer Yıldızlar Topluluğu” olarak adlandırmış ve bunların görece genç sistemler olduğunu ispatlamıştır. Bu yaklaşımın, bir galaksi içinde yıldız oluşumu işlemlerinin bugün bile devam ettiğini ve yıldızların gruplar halinde doğduğunu gösterdiği için, yıldız kozmolojisinde devrim niteliğinde olduğu görülmüştür. 1950 yılında Ambartsumyan bu yeni yıldız sistemi yaklaşımı ile ikinci kere Stalin ödülüne layık görülmüştür.

Her şeye rağmen “Benzer yıldızlar topluluğu” kavramı astronomi camiası tarafından hemen kabul görmemiştir. Yıllar sonra Chandrasekhar konu ile ilgili “1950 yılında Yerkes Gözlemevinde Ambartsumyan’ın makalesini değerlendirdiğimde, orada bulunan bilim insanlarının konuya şüpheci yaklaşımlarını hatırlıyorum” demiştir.

Ambartsumyan’ın sürekli emisyon olarak bilinen araştırma sonuçları TAU Taurus tipi genç yıldızların spekturumunda ve durağan olmayan yıldızların uydularında gözlemlenmiştir. Bu araştırmalar, yıldız enerji kaynaklarının doğası hakkında önemli sonuçlara varılmasını sağlamıştır. Ambartsumyan, p-tipi yıldız maddesi kavramını ortaya koymuştur. Klasik olarak kabul edilen, yıldızların yayılı maddenin sıkışması ile oluştuğu yönündeki klasik yıldız oluşumu hipotezinin aksine, yeni yaklaşım ön-yıldız olarak tanımlanan büyük kütlelerin varlığını ortaya koymuştur. Ön-yılızların parçalanmasının yıldızların oluşumu ile ilişkili olduğunu göstermiştir.

Ambartsumyan, benzer yıldız sistemlerinin, yıldız oluşumundaki evrendoğumsal rolünü yorumlarken bilinen görüşlerin, ayrışma ve yoğunlaşma kavramlarının, değiştirilmesi gerektiği yönündeki değerlendirmesini ortaya koymuştur, Ambartsumyan’ın bilimsel çalışmalarının ilk yıllarında yaptığı gezegensi bulutların genleşmesi ve bu maddelerin yıldız kümelerini dış katmanlarına, buharlaşma ile yönlendirilmesi,genleşme ve yoğunlaşma dışında geliştiği gibi kendisinin radikal çıkarımlarının temelini oluşturmuştur. Tam tersine, oluşumlar daha yoğun madde halinden oluşmaktadır. Bu durumda çok yoğun madde, bulutsu, yıldız atalarının ve yayılı madde gibi ön-yıldızların varlığını ortaya koymuştur.

Ambartsumyan’ın kariyerine başladığı ilk yıllarda (1920’lerin sonu ve 1930’ların başı), Viktor’un bilimsel ilgi alanı çok genişti. Kendisi, çözümü çok vakit alan fizik ve matematik problemleri üzerinde çalışmıştı. Bu çalışmalarından birisi 1929 yılında o dönemde uluslararası kuantum fiziği konferansları ile saygın Krakov Fiziko-Teknik Enstitüsünde yaptığı konuşmadır. Bu konuşmada tamamı ile yeni olan, uzayı kuantumlaştırma yaklaşımını ilk kez ortaya atmıştır. Bu fikir, hatalı olduğu ispatlanmamış olmasına rağmen, o dönemde kabul görmemiştir. Hamberdzumyan, o dönemde, bütünlüğü olan uzayın, parçalar halinde ele alınmasının bir fayda sağlayacağını düşünmeyen, konunun otoriteleri olarak görülen bilim insanlarının görüşlerine uyarak bu konu üzerine çalışmalarına devam etmemiştir.

Kuantum yer çekimi kavramının öncülerinden olan Matvei Bronshtein, uzayın kuantumlaştırılmasında hakkındaki “Yeni kuantum Krizi” başlıklı bir makalesinde, söyle demiştir: “bahsettiğimiz sistem, uzay ve zamanın yer aldığı dört boyutlu bir yapıda, seçilmiş bir koordinat sistemi, mutlak zaman ve üç ana yönde hareketsiz bir uzayı tanımlamaktadır. Ancak bu relativite teorisi ve deneyleri ile ters düşmektedir: gerçekte uzay ve zaman eş-yönlüdür, bütün koordinat sistemleri eşleniktir, Lorenz transformasyonuna göre sabittirler. (yani: bütün koordinat sistemlerinde aynı formu taşırlar). Görece değşimsizlikteki zorluk da budur (Lorenz transormasyonundaki değişimsizlik) ve Heisenberg bunu çözümleyememiştir. Çözüm Hamdardzumyan ve Cambridge’li matematikçi Ursell tarafından ortaya konmuştur. Bu yaklaşımın ortaya çıkmasından yaklaşık 80 yıl geçmesine rağmen uzayın kuantumlaştırılması tam olarak çözümlenmemiştir. Zaman zaman bazı araştırmacılar bu konuyu ele almakta ve problemin zamandan bağımsızlığını yeniden ortaya koymaktadır.

Ivanenko ve Ambartsumyan temel parçacıkların durağan olmayan kütleler ile etkileşlerimi sırasında bazılarının oluştuğunu veya yok olduğunu ilk defa ortaya koymuşlardır. Durağan olmayan kütleler ile etkileşim sırasında parçacıkların oluşması kavramı fikri kesinlikle yeni ve klasik öngörünün dışında bir yaklaşımdır. Ambarzumian – Ivanenko hipotezi (1930) (büyük kütlelerin oluşması), çağdaş Kuantum alan teorisinin temel çıkış noktası olmuştur.

Kariyerinin başında Ambartsumyan’ın Dmitrii Ivanenko ile birlikte yazılan bir başka makale (Dokl. AN SSSR, ser. A, No. 6, p. 153 (1930)) atomik çekirdek yapısı üzerine güzel bir makaledir. O zamanki bilgi birikimine göre çekirdek proton ve elektronlardan oluşmakta idi. Ivanenko ve Ambartsumyan elektronların çekirdekte olamıyacağını ve protonların yanı sıra bazı yüksüz parçacıkların olması gerektiğini ortaya koydular. Aslında bu James Chadwick’in bu parçacığı bulmasından iki yıl önce, nötron’un varlığının öngörülmesi anlamı taşımaktadır.

Ambartsumyan öğrencilik yıllarında kuantum fiziği ile yakından ilgilenmiş ve atomum yapısını enerji seviyelerinin oluşumunu, diferansiyel denklemleri çalışırken, özdeğerlerini Schroedinger denklemini ve özelliklerini inceledi. Diferansiyel denklemlerin özdeğerleri ve ayrık enerji seviyeleri arasındaki benzerliği fark etti. Şu soruyu sordu: “bir grup özdeğeri verilmiş ise, bu değerlerin denklem formlarını bulmak mümkün müdür?” Aslında genç Ambartsumyan, titreyen bir yay siteminin denklemlerini çözmeye çalışan ters Sturm-Liouville problemini dile getiriyor idi. Bu makale 1929 yılında Alman Fizik dergisi Zeitschrift für Physik’de yayınlamış ve yıllarca fark edilmemişti. 2. Dünya Savaşı sonlarına doğru İsviçreli matematikçiler tarafından bulunmuş ve seri çalışmalarının güçlü bir başlangıcını oluşturmuştur. Henüz 20 yaşında olan Ambartsumyan, yazdığı bir makale ile ters problemler konusunu yeni bir çalışma alanı olarak ve bütünü ile yeni bir bilimsel disiplin olarak ortaya koymuştur.

1950’lerin başlarında Prof. Victor Ambartsumyan ilk kez Galaksilerin Çekirdek Aktiviteleri (AGN) konusuna dikkat çekti. 1958 yılında Brüksel’deki fizik alanındaki Solvay Konferansı’ndaki meşhur raporunda Ambartsumyan, galaktik çekirdekte devasa patlamalar yaşandığını ve bunun bir sonucu olarak da büyük miktarda bir kütle kaybı olduğunu belirtti. Buna ek olarak, eğer bunun doğru olduğu kabul edilirse, bu galaktik çekirdekler çok büyük kütlelere ve bilinmeyen bir yapıya sahip olmaları beklenir. Ambartsumyan’ın bir oturumunun arasında Walter Baade ona, “Professor Ambartsumian, siz Sovyetler Birliği’nden geliyorsunuz ve ben de Amerika’dan. Mantıksal olarak konuşursak sizin materyalist, benimse idealist olmam beklenir. Ancak az önce söyledikleriniz saf idealizmden başka bir şey değil! Bu harika! Siz bir çeşit yıldız olmayan hiç kimsenin daha önce görmediği objelerden bahsediyorsunuz. Bu gizemli bir şey olmalı.”

Solvay konferansı’ndan on yıl sonra Prag’daki IAU’nun mutlak oturumunda, tanınmış Amerikalı astronom Alan Sandage “Bugün, hiçbir astronom galaksilerin çekirdeklerinin etrafını saran gizemi veya bunu ilk kez fark eden kişinin Victor Ambartsumian olduğunu inkâr edemez.

Victor Ambartsumyan’ın kendisi tarafından belirtildiği gibi aktif galaktik çekirdek kavramı onun bilimsel fikirleri arasında oldukça önemli bir yere sahip. Ambartsumyan tarafından yarım yüzyıl kadar önce sunulan ve ABD Ulusal Bilim Akademi’si tarafından Kopernik ölçeğinde bir devrim niteliği taşıyordu.

Ambartsumyan, bilimsel çalışmalarını ders verme ve eğitim faaliyetleri birleştirdi. Kendisi, 939 yılında SSCB’de yayınlanan ilk Teorik Astrofizik el kitabının yazarı ve 1952 yılında hazırlanan ve çeşitli dillere çevrilen Teorik Astrofizik dersinin eş-yazarıdır. 1931 yılından itibaren Leningrad Üniversitesinde (LU) dersler vermiştir. 1937 yılında LU’da SSCB’nin ilk astrofizik fakültesini kurmuş ve 1947 yılına kadar başkanlığını yürütmüştür. 1939-1941 yılları arasında LU’nde gözlem evinin yöneticiliğini ve bilim alanında rektör yardımcılığını yürütmüştür. 1941-1943 yılları arasında LU’nin Elabuga kampüsünün yöneticiliğini yapmıştır. Ambartsumyan 1944 Yerevan Üniversitesi’nde Astrofizik Fakültesi’ni kurmuştur. Hamdardzumyan, Leningrad ve Byurakan’da pek çok astronomi biriminin kurulmasına ilham veren bilimsel okullar kurmuştur. Hamdardzumyan, bilimin popülerleşmesi için, astrofiziğin çeşitli problemlerini içeren el kitapları ve makaleler yazarak, yoğun çaba sarf etmiştir.

Ambartsumyan Rusya’da ve uluslararası seviyede bilimsel çalışmaları yaygınlaştırmak için yoğun çabalarda bulunmuştur. Byurakan Gözlemevi’nin-SSCB’nin önemli astronomi merkezlerinden biridir-kurucusu ve yöneticisidir. Rus bilim akademisi başkanlığı yapmıştır. 1948-1955 ve 1961-1964 yılları arasında iki kere uluslararası Astronomi Birliği başkanlığını üstlenmiştir, iki kere de Uluslararası Bilim Birlikleri Konseyi Başkanlığına seçilmiştir (1966 ve 1972).

Hambardzuyan 1940 yılında Sovyet Komünist Partisi üyesi olmuştur. 1947 yılında Sovyet Sosyalist Birliği Ermenistan Yüksek konseyine seçilmiştir ve 1948 yılından 1989 yılına kadar merkez komitenin ve Ermenistan Komünist Partisi üyeliğini sürdürmüştür. Ambartsumyan, bilimin Sovyet Ermenistan Cumhuriyeti’nde yaygınlaştırılmasını, yatırımların ve bilim insanlarının kollanmasının sağlayarak kişisel bir görev olarak yürütmüştür. 1950-1990 yılları arasında Sovyet Yüksek Konseyinde Ermenistan daimi delegesi olarak görev almıştır. Ayrıca 19., 22. ve 25. SSCB Komünist Parti Meclisinde temsilci olmuştur. 1989 yılında SSCB meclisinde Halkların Temsilcisi olarak seçilmiştir.

Ambartsumyan, 1949 ve 1950 yıllarında iki kere Stalin Ödülü, Sovyet Federasyonu Devlet Ödülü ve M.V.Lomonosov SSCB Bilim Akademisi Altın Madalyasını (1971) almıştır. İki kere Sosyal Emek Kahramanı unvanı için aday gösterilmiştir, ayrıca pek çok başarı ödülü ve madalyası bulunmaktadır. Avusturya, Belçika, Bulgaristan, Doğu Almanya, Gürcistan, Danimarka, İtalya, Hollanda, ABD, Fransa, İsviçre, New York Bilim Akademisi, Alman Bilim Akademisi (“Leopoldina”), (DRG), Kanada ve İngiltere Kraliyet Astronomi Toplulukları, Amerikan Astronomi topluluğu, Cambridge Felsefe Topluluğu’na uluslararası onursal üyeliklerine’ seçilmiştir. Liège Üniversitesi’nden, Avustralya Ulusal La-Plata Gözlemevi, Paris ve Torin Copernicus Ensititüsü’nden onursal doktora almıştır.

Ambartsumyan Pasifik Astronomi Birliği (1959) ve İngiltere Kraliyet Astronomi Topluluğu (1960) Altın Madalyası, Slovak Bilim Akademisi (1970), Fransız Astronomi Topluluğu Prix Jules Janssen (1956) Alman Bilim Akademisi Helmgolz Madalyası (1971), Çekoslovakya Bilim Akademisi Madalyası (1984) almıştır. Ayrıca 14 Mayıs 1972 yılında, Kırım Gözlemevinde T. M. Smirnova tarafından bulunan küçük bir gezegene 1905 Ambartsumian adı verilmiştir.

Ermenistan Cumhuriyeti Cumhurbaşkanı Bilim alanında “Ambartsumian Ödülü” olarak anılan bir ödül başlatmıştır. Bu ödül Astrofizik veya matematik veya fizik gibi ilgili dallarda katkı sağlayan en başarılı bilim insanlarına, ülke ayrımı yapılmaksızın verilmektedir. 2010 yılında başlatılan bu ödül $500.000 değerindedir.