Gilbert Walker: Gökyüzünde Tahterevalliyi Bulan Adam

1904 yılında kimsenin nasıl yapılacağını bilmediği bir işi yapmak üzere işe alındı: Hint musonlarını tahmin etmek. Hiçbir meteorolojik eğitimi yoktu. Selefinin onu tam da bu nedenle işe alması tesadüf değildi; Hindistan Meteoroloji Departmanı'nın ihtiyacı olan başka bir hava tahmincisi değil, bir matematikçiydi ve Gilbert Walker (Gilbert Walker) Cambridge'de kıdemli matematik birincisi (Senior Wrangler) idi. Dünyanın dört bir yanına saçılmış istasyonlardan gelen on yıllara ait barometre okumalarının derinliklerinde bulduğu şey, kimsenin şüphelenmediği bir ritimdi: Hint ve Pasifik Okyanusları arasında gidip gelen devasa bir basınç tahterevallisi. Bunun neden var olduğunu açıklamak için altmış beş yıl ve başka bir bilim insanı gerekecekti.

Kıdemli Matematik Birincisi ve Ardından Gelen Dönüş

Walker, 1868'de Rochdale, Lancashire'da doğdu ve Viktorya dönemi matematik seçkinlerinin klasik yolunu izledi: 1889'da matematik dalında birincilik derecesiyle (Senior Wrangler) mezun olduğu Cambridge'deki Trinity College. O dönemde ulusal bir sıralama işlevi gören bu başarının ardından, üniversitede kalarak uygulamalı matematik üzerine dersler verdi.

Ardından Britanya Hindistanı'nın meteoroloji hizmetini yöneten John Eliot (John Eliot), bir halef arayışına girdi ve hava durumu hakkında zaten bilgi sahibi olan biri yerine matematiksel eğilimi olan birini istediğine karar verdi. Walker, 1903'te Cambridge'deki görevini bıraktı ve 1904'te Hindistan'daki Gözlemevleri Genel Müdürü oldu. Kağıt üzerinde bu eksantrik bir atamaydı. Uygulamada ise modern iklim biliminin temelini oluşturuyordu.

Kimsenin Yapamadığı İş

Departmanın varoluş sebebi musonlardı. Hindistan'daki her şey — hasat, gelir, on milyonlarca insanın hayatta kalması — yaz yağmurlarının gelip gelmeyeceğine ve ne kadar yağmur yağacağına bağlıydı ve Walker'ın devraldığı tahmin çabası bilimden ziyade tahmine dayalı bir tahmindi.

Onun yanıtı gözlemsel olmaktan çok yöntemseldi. İstatistiksel korelasyon ve regresyonu, bu yöntemleri esasen hiç kullanmamış bir alana soktu ve bunu ölçekli bir şekilde, sistematik olarak Hint yağmurları ile Dünya'nın herhangi bir yerindeki ölçümler arasındaki ilişkileri avlayarak yaptı. Bu, makinelerin bunu yapacak güce sahip olmasından on yıllar önce, kurşun kalemler, tablolar ve büyük bir insan hesaplayıcı ordusuyla gerçekleştirilen endüstriyel ölçekte bir veri analiziydi. Bu, sıra dışı bir cesaret gerektiriyordu: Walker, Hindistan üzerindeki atmosferin davranışının Şili veya Avustralya'daki bir barometrede okunabileceğini öne sürüyordu ve bunun neden olması gerektiğine dair hiçbir teori yoktu.

Güney Salınımı

Haklıydı. Korelasyon tablolarından 'Güney Salınımı' (Southern Oscillation) adını verdiği fenomen ortaya çıktı: Hint Okyanusu ile Pasifik arasındaki devasa bir atmosferik basınç tahterevallisi; öyle ki bir uçta basınç yükseldiğinde diğerinde düşüyor ve beraberinde kürenin devasa bölümlerinde sıcaklık ve yağış değişimleri geliyordu. Walker, birbirine bağlı tek bir sistem gibi davranan gezegen ölçeğinde bir değişkenlik modu bulmuştu.

Bununla da kalmadı. Avrupa, Kuzey Amerika ve kuzey Pasifik'in kış ikliminin çoğunu yöneten basınç kalıpları olan Kuzey Atlantik Salınımı ve Kuzey Pasifik Salınımı'nı da tanımladı. Bu üç keşif, iklim bilimcilerin bugün yıldan yıla değişkenliği tanımlarken kullandıkları temel mimarinin büyük bir kısmını oluşturur. Güney Salınımı'nın, bugün 'El Niño-Güney Salınımı' (El Niño-Southern Oscillation) olarak adlandırılan olgunun atmosferik yarısı olduğu ortaya çıktı; bu, gezegendeki yıllar arası iklim değişikliğinin en önemli kaynağıdır.

Bunun yanı sıra, analizin ortaya çıkardığı zaman serisi sorunları üzerinde çalışırken, Walker, istatistikçi Udny Yule'un (Udny Yule) yöntemleriyle birlikte, otoregresif süreçlerin analizinde temel bir mekanizma olan ve bugün meteoroloji dışında da yaygın olarak kullanılan 'Yule-Walker denklemlerini' (Yule-Walker equations) geliştirdi.

Ramanujan, Bumeranglar ve Flütler

Walker'ın merakı, kelimenin en iyi anlamıyla disiplinsizdi. Bumerang dinamiği, kuş uçuşunun aerodinamiği, flüt fiziği ve rölativite üzerine çalışmalar yayınladı. Müzisyen ve sanatçıydı. Matematik tarihindeki en önemli yetenek avcılığı eylemlerinden birinde, Srinivasa Ramanujan'ın (Srinivasa Ramanujan) yeteneğini fark etti ve onu Madras Üniversitesi'ne yaptığı bir tavsiyeyle destekleyerek Ramanujan'ın kariyerini başlatan bursun güvence altına alınmasına yardımcı oldu.

1924'te Hindistan'dan emekli oldu, şövalye unvanı aldı ve Londra'daki Imperial College'da iklim araştırmalarına devam ederek 1926-27'de Kraliyet Meteoroloji Topluluğu'nun başkanlığını yaptı. O zamana kadar kendi yöntemini tanımlayan kaygıyı zaten dile getirmişti. 1927'de yazdığı bir yazıda, "Bugün, iki konunun uzmanlarının birbirlerinin çalışmalarından habersiz yetişmelerinin yanı sıra, karşılıklı yardım gerektiren sorunları görmezden gelme riski her zaman vardır" uyarısında bulundu.

Gilbert Neden Dahi Olarak Adlandırılır

İlgili nitelik spesifik ve biraz demode bir yetenektir: Herhangi bir teori tahmin etmek için var olmadan önce verideki gerçek yapıyı tespit etme yeteneği. Walker, bir mekanizmayı açıklayan bir fizikçi değildi. O, korelasyona güvenen, bunu kimsenin denemediği bir ölçekte uygulayan ve anlamlı bir gezegen sinyalini bu tür bir arayışın kaçınılmaz olarak ortaya çıkardığı binlerce sahte ilişkiden ayırma becerisine sahip bir matematikçiydi. Güney Salınımı'nı bu şekilde bulmak, tümdengelimden ziyade bir örüntü tanıma başarısıydı ve on yıllar süren tablolaştırılmış sayılar boyunca sürdürülen bu kalitedeki bir örüntü tanıma nadirdir.

Karşı argüman basittir ve Walker'ın kendisi buna cevap veremezdi. Tahterevalliyi tanımlayabilirdi; ancak neyin onu salladığını söyleyemezdi. Fiziksel bir mekanizma olmadan, bir korelasyon — ne kadar sağlam olursa olsun — çok büyük bir arayışın bir eseri olduğu suçlamasına karşı savunmasız kalır. Açıklama ancak 1969'da, Jacob Bjerknes'in (Jacob Bjerknes) sistemi yöneten okyanus ve atmosfer arasındaki eşleşmeyi göstermesiyle geldi ve fizikteki kredi Bjerknes'e aittir. Bir de ölçek meselesi var: Walker, sömürge bilimsel hizmetinin kaynaklarına ve hesaplamaları yapan katipler ordusuna sahipti. Onun sağladığı şey hesaplama değil, yönlendirmeydi.

Yine de yönlendirme en zor kısımdı. Bunu beklemenin hiçbir nedeni yokken okyanuslar boyunca uzaktan bağlantılar aramayı seçti, doğru olanları isimlendirdi ve tanımladığı yapılar — Güney, Kuzey Atlantik, Kuzey Pasifik — bir asır sonra hala alanın standart kelimeleri olarak kalmaya devam ediyor. Gözleri kapalı çalışan biri için bu çok yüksek bir isabet oranıdır. 'Dahi' kelimesi, bunun olağanüstü bir teorik hayal gücünden ziyade sinyallere karşı olağanüstü bir burun anlamına geldiği anlaşıldığı sürece burada makul bir şekilde kullanılabilir.

Miras

Walker, Bjerknes'in onu haklı çıkarmasından on bir yıl önce, 1958'de öldü. Pasifik'i hareket ettiren atmosferik döngüye artık 'Walker Dolaşımı' (Walker Circulation) deniyor; Reading Üniversitesi'ndeki Walker Enstitüsü, onun adını çağdaş iklim araştırmalarına taşıyor ve Yule-Walker denklemleri, bir zaman serisine uyan herkesin araç setinde yer alıyor. Bu yıl El Niño'nun ne yaptığını sorarak başlayan her mevsimsel tahmin, onun barometre okumaları ve korelasyon katsayılarından oluşturduğu bir çerçeve içinde çalışıyor ve onun asla tam olarak cevaplayamadığı bir soruya — yağmurlar gelecek mi? — hizmet ediyor.