Tag Archive for Bilim Tarihi

Fizik Nedir? (Kaynakça)

Not: “Fizik Nedir?” yazı dizisi devam edecektir. Bu yazıda buraya kadar kullanılan kaynaklar verilecektir. Yeni yazılar da eklenmeye devam edecektir.

Kaynakça:

  • Aydın Sayılı, 1999, Bilim tarihi, Gündoğan Yayınları,
  • Bilim ve Teknik Dergisi, 2000, Sayı 386 Eki: 20 yyda Bilim ve Teknoloji
  • Cemal Yıldırım, 2015, Bilim Tarihi, Remzi Kitabevi.
  • Cengiz Yalçın, 2015, Kuantum, Akılçelen Kitaplar.
  • Chunglin Kwa, 2011, Styles of knowinga new history of science from ancient times to the present, University of Pittsburgh Press.
  • David Ingram, 2010, The history of continental philosophy.philosophy, politics, and the human The University of Chicago Press.
  • Davide Fiscaletti ve Amrit Srecko Sorli, 2014, The infinite history of now :a timeless background for contemporary physics (Elektronik Book)
  • George Gamow, 1988, The Great Physicists from Galileo to Einstein, Dover Publications.
  • George Sarton, 1995, Antik bilim ve modern uygarlık (Elektronik Kitap)
  • http://www.huseyincavus.com.tr
  • https://en.wikipedia.org
  • https://home.cern/about
  • https://www.ligo.caltech.edu/
  • https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/
  • http://www.indianetzone.com/51/dignaga.htm
  • http://history.cultural-china.com/en/60History12623.html
  • http://www.nkfu.com/misir-takvimi-ozellikleri/
  • https://www.ligo.caltech.edu
  • http://www.wikiwand.com/en/Shen_Kuo
  • Hüseyin Çavuş, Fizik Tarihi Dersi Notları, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fizik Bölümü.
  • John L. Heilbron, 2005, The Oxford Guide to the History of Physics and Astronomy, Oxford University Press
  • John Waller, 2002, Fabulous sciencefact and fiction in the history of scientific discovery, Oxford University Press.
  • Julio A. Gonzalo, Manuel M. Carreira, 2014, Intelligible design :a realistic approach to the philosophy and history of science (Elektronik Kitap)
  • Leonid Zhmud 2006, The origin of the history of science in classical antiquity, Walter de Gruyter.
  • Louis de Broglie, 1992, Yeni Fizik Kuvantumları, Kabalcı Yayınları.
  • National Academy ofSciences, 1975, The history, scope and nature of materials science and engineering, National Academy of Sciences.
  • Orhan Hançerlioğlu, 1985, Düşünce Tarihi, Remzi Kitabevi
  • Pascal Acot, 2005, Bilim Tarihi, Dost Yayınları.
  • Stephen Hawking, 2016, Zamanın Kısa Tarihi, Alfa Yayınları.
  • William Bynum, 2012, A little history of science (Elektronik Kitap).
  • William F. Bynum, 2014, Dictionary of the History of Science, Princeton University Press.
  • Zeki Tez, 2008, Fiziğin Kültürel Tarihi. Doruk Yayıncılık.
  • Zeki Tez, 2009, Astronomi ve Coğrafyanın Kültürel Tarihi. Doruk Yayıncılık.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 53)

Muhtelif kütle-çekimsel dalga detektörleri mevcut olmakla birlikte bugüne kadar bu dalgaların tespitini yapamamışlardır. 11 Şubat 2016’da Lazer Interferometer Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO) çalışma grubu, birbirleri ile çarpışan iki kara delikten yer çekimsel dalgalar tespit edildiğini açıkladı. Keşfedilen yerçekimi dalgalarının iki kara deliğin 1.3 milyar ışık yılı ötedeki çarpışmasıyla ortaya çıktığı ve çarpışma sesinin kaydedildiği ifade edildi.

Yaşam üç boyutlu bir evrende geçmektedir. Herhangi bir konumu tanımlamak için üç koordinat ve bir de zaman kullanılmaktadır. Aslında yaşam üç değil dört boyutlu bir evrende geçmektedir Einstein bu zaman koordinatının da uzay koordinatlarına eşdeğer olduğunu göstermiştir. Dört boyutta oluşan bu evren için de uzay ve zamanı ayrı ayrı kullanmak yerine uzayzaman kavramı kullanmıştır. Aslında uzayzaman denildiğinde dört boyutlu evren kastedilmektedir.

Einstein yer çekiminin aslında uzayzamanın eğilmesinden ibaret olduğunu göstermiştir. Cisimlerin kütlesi ne kadar fazla olursa uzayzamanı da o kadar fazla büker. Buna göre herhangi bir taş aslında Dünya tarafından çekilmez. Dünya varlığından dolayı etrafındaki uzayzamanı büker ve taş bu bükülen uzayzamanda aşağıya doğru yuvarlanır. Newton’un yer çekimi kanunu bunun basit durumlar için bir açıklamasıdır. Ama özellikle ışığın kütlesi yüksek cisimlerin yakınında eğilmesini bize açıklayamaz çünkü ışık kütlesizdir ve kütleli cisimlerin kütlesiz bir cismi çekmeleri beklenemez. Işığın bu şekilde bükülmesinden dolayı Güneş’in arkasındaki bir yıldızı Güneş’in yanındaymış gibi görebiliriz.

Yapılan bu gözlem sayesinde evren hakkındaki bilgilerimizin %95’ini ışık ve benzeri elektromanyetik dalgalar ile elde edilirken kütle çekim dalgalarının ölçebilmesi sayesinde artık evren hakkında bilgi elde edebileceğimiz kaynakların sayısı da artmıştır. Bu keşif kendi zamanında çığır açan bir gelişme olan Galieli’nin yaptığı gözlemler kadar değerli bir keşiftir. Bu keşif sayesinde, standart modelin eksik ve açıklanmaya muhtaç parçaları olan kütle çekimsel etkileşimler ve graviton kavramlarının açıklanması için önemli bir yol kat edilmiş oldu.

Not: “Fizik Nedir?” dizisi devam edecektir. Bundan sonraki bölümde buraya kadar kullanılan kaynaklar verilecektir. Yeni yazılar da eklenmeye devam edecektir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 52)

İsviçre ve Fransa sınırında yer alan ve Cenevre şehrine yakın olan CERN, dünyanın en büyük parçacık fiziği araştırma laboratuvarıdır. CERN’in kuruluş amacı, üye ülkelerin kendi bütçe olanakları ile gerçekleştiremeyecekleri araştırmaları ortak olarak yürütebilmektir. CERN, Nobel ödüllerine de layık görülen çok önemli bilimsel buluşların yapıldığı bir merkezdir.

CERN İkinci Dünya Savaşından sonra Avrupa’nın Fizik alanında ABD’ye yetişebilmesi için 12 Avrupa ülkesinin (Belçika, Almanya, Fransa, Danimarka, Hollanda, İngiltere, İsveç, İsviçre, İtalya, Norveç, Yugoslavya, ve Yunanistan) işbirliği ile 1954 yılında kurulmuştur. Kurulduğundan bu yana Merkez, çok geniş katılımlı uluslararası işbirliğinin başarılı bir örneği olarak hizmet vermektedir. CERN’e üye ülke sayısı 2014 yılı itibariyle 21’dir. Bu ülkeler; Almanya, Avusturya, Belçika, Bulgaristan, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Hollanda, İngiltere, İspanya, İsrail, İsveç, İsviçre, İtalya, Macaristan, Norveç, Polonya, Portekiz, Slovakya ve Yunanistan’dır. Gözlemci olarak katılan ülke/kuruluş sayısı 7’dir. Gözlemci statüsündeki ülkeler; Amerika Birleşik Devletleri, Hindistan, Japonya ve Rusya Federasyonudur. Ayrıca, Avrupa Komisyonu, UNESCO ve JINR da CERN’de gözlemci olarak temsil edilmektedir.

Türkiye 1961’den 2015 yılına kadar gözlemci statüsünü sürdürmüş,12 Mayıs 2014 tarihinde Cenevre’de imzalanan ve 22.01.2015 tarihli ve 6587 sayılı Kanunla onaylanması uygun bulunan “Türkiye Cumhuriyeti ile Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü (CERN) Arasında CERN’de Ortak Üye Statüsü Verilmesi Hakkında Anlaşma”ya dair beyanımızı içeren Mektup’un Dışişleri Bakanlığımız vasıtasıyla 06.05.2015 tarihinde CERN’e ulaştırılmasıyla birlikte Ülkemizin CERN’e Ortak Üyeliği gerçekleşmiştir.

Higgs Bozonu ile maddelerin nasıl kütle kazandığının açıklanmasından sonra standart modelde açıklanmayı bekleyen bir diğer konu olan kütle çekimsel etkileşimler ile ilgili olarak 11 Şubat 2016 tarihinde çok önemli bir duyuru yapılmıştır. Alman Fizikçi Albert Einstein’ın Kütle Çekim Teorisi’nde bahsettiği dalgalarının tespit edildiği açıklanmıştır. Bugüne kadar doğrudan doğruya tespit edilemeyen kütle çekimsel ışımanın varlığı dolaylı olarak bilinmekteydi.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 51)

Maddelerin nasıl kütle kazandıklarına dair ilk tasarım Francois Englert (1932- ) ve Robert Brout (1928 -2011) ile Peter Higgs (1929 – ) tarafından birbirlerinden bağımsız olarak 1964’de (50 yıl önce) yapılmıştır. Evrenin temel yapıtaşlarının nasıl bir araya gelerek kümelendiklerini, nasıl kütle kazandıklarını ve bizim bugün etrafımızda gördüğümüz herşeyin nasıl oluştuğunu açıklamaya yardımcı olacak teoriyi öne sürmüşlerdir.

50 yıl öncesinde ortaya konulan teori Higgs Bozonu ya da Tanrı parçacığı adıyla bilinen bir atom altı parçacığının varlığını kabul etmekteydi. Bu parçacık CERN’de binlerce bilim insanının çabalarıyla, 2012 yılı Temmuz ayında, CERN’de bulunan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) ile gözlemlenmiştir. Bu başarıları sayesinde 2013 yılı Nobel Fizik Ödülü Higgs ve Englert’e verilmiştir.

Higgs bozonu ile parçacık fiziğinin standart modelinde önemli bir boşluk doldurulmuş oldu. Yani maddeyi oluşturan temel parçacıkların (fermiyon grubuna dahil olan kuarklar ve leptonlar ; kuvvet taşıyıcı parçacıklar olan bozonların) nasıl kütle kazandığı açıklanmış oldu. Bu sayede kuarklar ve leptonlar olarak anılan fermiyon grubu temel parçacıkların kütle kazanması sürecinde aracı parçacık görevi gören Higgs parçacığı gözlenmiş oldu. Bu atom altı parçacıkların kütle kazanmasının açıklanmasıyla proton, nötron, atom çekirdeği, atomlara oradan da maddeye kadar uzanan kütle kazanım silsilesindeki büyük bir boşluk doldurulmuş oldu.

Tanrı parçacığı olarak da bilinen Higgs Bozon’unun da keşfedildiği araştırma merkezi olan Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN), Nükleer Araştırmalar için Avrupa Konseyi anlamına gelen Fransızca “Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire” sözcüklerinin kısaltması olarak 1953 yılında Cenevre’de merkezi laboratuvar olarak kurulmuştur. İsmi Fransızca “Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire” ve İngilizce “European Organization for Nuclear Research” olarak değişmesine karşılık kısaltması CERN olarak değişmeden kalmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 50)

Doğada bilinen dört temel etkileşim vardır. Bunlar:

-Kütleçekimsel etkileşim

-Elektromanyetik etkileşim

-Güçlü etkileşim

-Zayıf etkileşim ,

biçiminde sıralanabilir. Kütleçekimi ve elektromanyetik etkileşim günlük yaşamda sıklıkla karşılaşılan etkileşimlerdir. Diğer ikisi yani güçlü ve zayıf etkileşimler ise atomaltı dünyada etkindir. Örneğin kuarkların bir arada durarak parçacıkları oluşturmasını sağlayan etkileşim güçlü etkileşimdir. Zayıf etkileşim ise parçacıkların bozunma sürecinde etkindir. İşte bu dört etkileşimin üçünü (elektromanyetik, güçlü ve zayıf etkileşim) bir çatı altında toplayan/toplamaya çalışan kurama standart model adı verilir.

Standart Model, maddenin temel yapı taşlarını ve bunların etkileşimlerine aracılık yapan; temel kuvvetleri tanımlayan kuramdır. Bu modele göre, bütün maddesel evren, birbirleriyle 4 temel kuvvet aracılığıyla etkileşen; fermiyonlardan (kuarklardan, leptonlardan) ve bu temel etkileşimleri taşıyan bozon ismi verilen taşıyıcı parçacıklardan oluşur.

Fermiyon grubu parçacıklardan kuarklar sırasıyla yukarı, aşağı,üst,alt, tılsımlı ve garip kuarklar olarak toplam 6 çeşittir. Leptonlar ise elektron, elektron nötrinosu, muon, muon nötrinosu, tau ve tau nötrinosudur. Kuvvet taşıyıcı Bozonlar ise kuvvetli etkileşimi taşıyan gluonlar, zayıf etkileşimi taşıyan W+,W- ve W0 bozonları, elektromanyetik etkileşimi taşıyan fotonlar ve son olarak kütle çekimsel etkileşimleri taşıyan gravitonlardır.

Bu model çok sayıda bilim insanının katkılarıyla 20. yüzyılın ikinci yarısında oluşturulmaya başlanmıştır. Önce 1961’de Shelden Glashow (1932 – ) elektromanyetik ve zayıf etkileşimleri birleştiren kuramı ortaya koymuştur. Devamında 1967’de Steven Weinberg (1933 – ) ve Abdus Salam (1926-1996) parçacıklara kütle kazandıran Higgs mekanizmasını Glashow’un kuramı ile birleştirerek elektrozayıf kuramı bilinen haline getirdi. Glashow, Weinberg ve Salam bu çalışmaları için 1979 yılında Nobel Fizik Ödülü ile onurlandırıldı.

Güçlü etkileşim ise 1970’lerde kuarkların varlığının doğrulanmasından sonra pek çok bilim insanının katkılarıyla son halini aldı. Standart modelin yaptığı pek çok tahmin yıllar içinde doğrulandı. Örneğin 1995’te bulunan üst kuark ve 2000’de bulunan tau nötrinosu varlıkları standart model tarafından öngörülmüştür. Standart model, çok başarılı ve kendi içinde tutarlı bir kuram olmasına rağmen hâlâ geliştirilmesi gerektiği düşünülmektedir. Örneğin kütleçekiminin standart model ile nasıl birleştirileceği henüz bilinmemektedir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 49)

  1. Yüzyıl Fiziği:

Fizik bilimiyle ilgili olarak 21. yüzyılın en önemli teknolojik gelişmesi nanoteknoloji konusudur denilebilir. Nano kelimesi köken olarak eski Yunancadır ve küçük anlamına gelmektedir. Kendisinden türetilmiş bir kavram olan nanometre ise metrenin milyarda biri kadarlık bir uzunluğu tarif etmektedir. Nanoteknoloji kavramı ise atomik ve moleküler boyutta olan küçük birimleri ifade etmek ve maddeyi atomik boyutu ile kontrol etmek amacı ile kullanılmaktadır. Çalışma konusu olarak atom üstüne atom koyarak yeni maddeler oluşturmayı ve mevcut maddelerin moleküler yapısını değiştirerek yeni maddeler oluşturma çalışmalarını içermektedir. Günümüzde nanoteknolojiye olan ilgi artmakta ve bu alandaki çalışmalar hızlanmaktadır.

Küçük boyutları ifade eden nano kelimesinden türetilen nanoteknolojinin kullanım alanı oldukça geniştir ve genişlemektedir. Fizik, kimya, biyoloji, bilgisayar, malzeme bilimi, elektronik gibi alanlarda kullanımının yanında, tıp alanında da oldukça çarpıcı gelişmelere imkan sağlamaya başlamıştır. Oldukça hızlı ilerleyen bir teknolojidir. Örneğin; nanoteknoloji ile üretilebilecek birçok mikroskobik aygıtlar belki de damarlarımızda dolaşacak ve birer uzman gibi tedavi sağlayacaktır.

Tıbbi teknolojilerdeki biyoteknolojik gelişmeler ve genom projesi ile birleştirilebilecek olan nanoteknoloji insanlık için oldukça faydalı sonuçlar verebilir. Nano boyuta sahip yapıların fiziksel özelliklerini anlaşılması ile yeni bir nano ölçekteki (nanoskopik) dünya ile bir köprü kurulabilir. Bu sayede daha az sürede daha az maliyet ile daha fazla üretim sağlanılabilir. Bu da yaşam kalitesinin artmasını ve daha sağlıklı ve güvenli bir yaşam sürmemizi sağlayabilir. Bunun yanında daha az enerji harcanmasını da sağlayabilir. Bu konu ile bağlantılı 2014 Nobel Fizik Ödülü “yariletken fiziği/malzeme fiziği/fotonik/optoelektronik” konusunda çalışan bilim insanlarına verilmiştir. Ödülü nanoteknolojiyi kullanarak aydınlatmada tasarruf sağlayan ve kısaca LED (light emiting diode) olarak anılan çalışmaları nedeni ile Isamu Akasaki (1929 – ), Hiroshi Amano (1960 – ) ve Shuji Nakamura (1954- ) isimli üç Japon araştırmacı paylaşmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 48)

1992’de Büyük Patlama’ya dair yeni bulgulara ulaşılmıştır. Lawrence Berkeley Laboratuvarları ve California Üniversitesinin ortak yürüttüğü bir projede, Amerikalı kozmolog George Fitzgerald Smoot (1945 – ) başkanlığında bir grup bilim adamı, COBE (Cosmic Background Explorer) uydusu yardımıyla evrenden gelen fon ışımasındaki dalgalanmaların büyük patlamadan arta kalan ışımalar olduğunu keşfetmiştir. Bu başarı Smoot’a 2006 yılı Nobel Fizik Ödülünü getirmiştir.

1994 yılında ise karadeliklerin varlığı ile ilgili ilk kanıtlar bulundu. Hubble Uzay Teleskopu yardımıyla ulaşılan verilere göre 53 milyon ışık yılı ötede bir karadelik gözlendi. Karadeliklerin varlığı ilk defa Albert Einstein ve Karl Schwarzschild tarafından teorik olarak öngörülmüştü ve M87 olarak isimlendirilen bu karadelik bu iki bilim adamının öngörülerinin kanıtı niteliğindeydi.

Bundan bir yıl sonra 1995 yılında gezegen sistemine sahip Güneş benzeri yıldızlar keşfedildi. Esasında 1994 yılında da gezegen gözlemleri yapılmıştı. Lakin bunlar ölü yıldızların veya pulsarların etrafında dönüyorlardı. 1995 yılında bulunan sistem ise Güneş benzeri bir sistemdi ve Dünya’dan 42 ışık yılı uzaktaydı. 1990 yılında uzaya yerleştirilen Hubble Uzay Teleskopu 1996 yılında milyarlarca galaksi keşfi yapmıştır. Her galaksi 50 ile 100 milyar arası yıldız içermekteydi. Yeni bulunan galaksiler arasında spiral veya eliptik olmayan galaksiler de bulunmaktaydı.

1997 yılında daha önce indirilen Viking uzay aracından sonra Pathfinder ismi verilen bir başka uzay aracı Mars gezegenine indirildi ve Mars hakkında yeni bilgilere ulaşmamızı sağladı. 1997 yılının bir diğer önemli gelişmesi ise Güneş sistemimizde Dünya’mız dışında başka bir yerde canlılık olasılığı için Jüpiter’in 16 uydusundan biri olan Europa’nın iyi bir aday olduğu anlaşıldı. Galileo uzay sondasının gönderdiği görüntüler yardımıyla Europa’da buz tutmuş okyanuslara rastlandı. Bu da orada yaşamın başlangıcı için gerekli suyun varlığını ortaya koyuyordu. 1999 yılına gelindiğinde Galileo uzay aracı Jüpiter’in diğer uydusu Io’da bir volkan patlaması saptadı. Bu patlama Güneş sisteminde şimdiye kadar görülmüş en büyük volkan patlaması idi. Lavlarının 1.5 km yükseğe çıktığı gözlendi.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 47)

John Bardeen 1956 yılında yarıiletken teknolojisi konusundaki çalışmalarıyla Nobel Fizik Ödülünü kazanmıştır. Fakat Leon Neil Cooper (1930-  ) ve John Robert Schrieffer (1931- ) ile birlikte mikroskobik boyuttaki süper iletkenlik çalışmalarından dolayı 1972 yılında Nobel Fizik ödülünü 2.kez alarak tarih yazmıştır.

1974 yılına gelindiğinde NASA’nın bir başka uzay aracı Mariner 10 havalanmış ve Merkür gezegenine yaklaşıp yüzey topografyası hakkında bildi vermiştir. NASA 1975 yılında Mars’a Viking isimli başka bir araç daha göndermiştir. Mars`ın yüzey yapısını incelemek ve orada yaşam olup olmadığını araştırmak amacıyla 20 Ağustos 1975`te gönderilen Viking başarıyla inip incelemeler yapan ilk uzay aracıdır. 1976 yılında diğer uzay sondaları Voyager-1 ve Voyager-2 fırlatıldı. Güneş sisteminin dış bölümünü incelemek için kalkan bu sondalar gönderildikleri bölge ile ilgili öncesinde hiç bilinmeyen birçok bilgiye ulaşılmasını sağladı. 1981 yılında Amerika uzay mekiği programlarına başladı. İlk kez 1977 yılında uzay mekiği tasarlanmasına rağmen hiç kullanılamamıştır. Sonrasında ise Columbia 12 Nisan 1981’de yolculuğa başlayan ilk uzay mekiği olmuştur.

1984 yılı parçacık fiziği açısından önemli bir yıl olmuştur. Üst kuark (up kuark) parçacığının varlığı deneysel olarak ispatlanmıştır. Bu kuark öngörülerde olduğu gibi +2/3 gibi bir elektriksel yüke sahip iken bu kuarkın eşi niteliğinde olan alt kuarkın (down kuark) yükü ise -1/3’tü. Kütle değeri ise 30-50 GeV/c2 olarak öngörülmüştür.

1985 yılı doğa açısından oldukça önemli bir yıl olmuştur. Hollandalı Paul Jozef Crutzen (1933 – ), Meksikalı Mario Molina (1943 – ) ve Amerikalı bilim adamları F. Sherwood Rowland (1927-2012 ) ozon tabakasında delik olduğunu gözlemlediler. Güneş’ten gelen zararlı mor ötesi ışınları süzme özelliğine sahip ozon tabakasının delinme sebebi artan koloroflorokarbon gazı kullanımıdır. Bu gaz özellikle deodorant ve soğutma sistemlerinde sıkça kullanılan bir gazdır. Bu olayı gözlemleyen Crutzen, Molina ve Sherwood aynı ozon tabakasındaki deliğin düzeltilmesi konusundaki çalışmaları nedeniyle 1995 yılı Nobel Kimya Ödülünü almıştır.

1989 yılında Amerika bir uzay sondası cihazı olan Galileo’yu uzaya göndererek Jüpiter gezegeni konusunda bilgiler toplanmasını sağlamıştır. Bir yıl sonra, 1990 yılında, Hubble Uzay Teleskopu uzay mekiği Discovery tarafından yörüngesine yerleştirilmiştir. Edwin Hubble’ın anısına bu şekilde isimlendirilen teleskop Amerika Uzay ve Havacılık Dairesi NASA ve Avrupa Uzay Ajansı ESA’nın ortak projesidir. Bu teleskop yardımıyla 15 milyar ışık yılı ötesi gözlenebilmiştir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 46)

İnsanlı uzay uçuşu yapan Sovyetlerin ardından, uzay çağı savaşlarının devamı niteliğinde olan bir gelişmenin kurulmasından 7 yıl sonra, 1965 yılında NASA’nın Gemini 4 projesi kapsamında uzaya gönderilen James Alton McDivitt (1929 – ) ve Edward Higgins White (1930–1967) adlı astronotlar, uzayda ilk yürüyüşü gerçekleştirmiştir. 21 Temmuz 1969 tarihinde Amerikalı astronotlar Neil Louis Armstrong (1930 – 2012) ve Edwin Eugene Buzz Aldrin (1930 – ) Apollo 11 uzay aracıyla aya inen ve aya ayak basan ilk insan özelliğine sahip olmuştur.

1967 yılına gelindiğinde İngiliz astronom Antony Hewish (1924 – ) ve öğrencisi Jocelyn Bell Burnell (1943 – ) ilk pulsar yıldızını keşfetmiştir. Bu iki gök bilimci bu buluşlarını radyo dalgalarında meydana gelen anlık oynamaları kaydetmek amacıyla özel tasarlanmış radyo teleskop yardımıyla yapmıştır. Pulsar (veya atarca) aslında “kalp gibi atan” anlamına gelmektedir. İngilizcede “kalbin atması” anlamına gelen “pulsate” kelimesinden türetilen pulsarlar, içinde bulundukları nebulaların çekirdeği ve kalbi hükmünde oldukları kadar, kalp atışları gibi muntazam fasıllarla (ritimlerle) uzaya radyo dalgaları gönderen nötron yıldızlarıdır. Bu keşif Hewish’e 1974 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü getirmiştir.

Uzay çalışmaları açısından 1971 yılı özel bir yıl olmuştur. Amerika tarafından Mars gezegenine sonda cihazı gönderilmiştir. Uzay sondaları, Dünya’nın çekim alanından kurtulup gökcisimlerine, gezegenlerarası ya da galaksilerarası uzay boşluğuna gönderilerek veri toplamaya yarayan robotik uzay aracı ve bu aracın yerine getirdiği göreve verilen ortak bir addır. Mars’a gönderilen Mariner-9 aracı, yaklaşık bir yıl boyunca gezegenin yüzeyi hakkında bilgi toplamıştır. Aynı yıl Ruslar ise Salyut-1 adını verdikleri uzay istasyonunu Dünya yörüngesine oturtmuştur. Dünya ve uzay hakkında bilgi toplama ve gözlem yapma amacı olan Salyut-1 Dünya’ya çok yakın bir yerde yörüngeye yerleştirilmiş, yerin çekim gücünden dolayı, her geçen gün yeryüzüne biraz daha yaklaşmış ve 6 ay gibi bir sürede de atmosfere girerek düşmüştür.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 45)

Macar Fizikçi Eugene Paul Wigner (1902–1995), 1963 yılında, atom çekirdeği ve temel parçaçıklarla ilgili çalışmalara temel simetri prensiplerini ilk kez uygulayarak yaptığı katkılardan dolayı 1963 Nobel Fizik Ödülüne layık görülmüştür. Wigner bu çalışmasıyla, kuantum mekaniğinde simetri kuramının temelini atmış ve buna ek olarak atom çekirdeğinin yapısı üzerine matematiksel ve kuramsal araştırmalar yapmıştır. Ayrıca nükleer reaktörlerde Xe-135 zehirlenmesi de ilk olarak Eugene Wigner tarafından belirlenmiştir.

20.yy’ın ikinci yarısı radyo dalgalarının keşfi ve radyo astronominin gelişmesi açısından önemlidir. Alman astronom Arno Allan Penzias (1933- ) ve Amerikalı astronom Robert Woodrow Wilson (1936 – ) 1965 yılında evrende 3 Kelvinlik artık ısıl enerjiye denk gelen bir fon ışıması (cosmic microwave background radiation) keşfetmiştir. Günümüz teknolojisi ve bilgisiyle bu ışımanın evrenin milyarlarca yıl önceki oluşumu sırasında gerçekleşen başlangıç patlamasından günümüze ulaşan bir fon ışıması olduğu konusunda görüş birliği oluşmuştur. Penzias ve Wilson’a bu değerli keşiflerinden dolayı 1978 yılı Nobel Fizik Ödülü verilmiştir.

1964 yılı çekirdek fiziği açısından çok önemli gelişmelere sahne olmuştur. Amerikalı Fizikçi Murray Gell-Man (1929-2019) madde parçacıklarını oluşturan ve kuark adı verilen temel parçacıklarla ilgili bir model geliştirmiştir. Kuarkların babası olarak da bilinen Gell-Man 1969’da Nobel Fizik ödülünü üzerinde çalıştığı kuark teorisi sayesinde kazanmıştır.

Genel olarak özetlemek gerekirse; kuarklar, temel parçacıktır ve maddenin temel bileşenlerinden biridir. Kuarklar bir araya gelerek hadronlar olarak bilinen bileşik parçacıkları oluşturur. Bunların (hadronların) en kararlı olanları atom çekirdeğinin bileşenleri olan proton ve nötrondur. 1969 yılında Gell-Man’ın önerdiği kuarkların varlığı Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi (SLAC)’inde deneysel olarak ispatlanmış oldu.

1960’lı yılların sonlarına ait çalışmalar ile devam edecek…

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 44)

Antimadde kavramı Dirac tarafından önerildikten sonra ilk antimadde pozitron Anderson tarafından keşfedilmiştir. 1955 yılında ise ikinci antimadde yani antiproton İtalyan Fizikçi Emilio Gino Segrè (1905–1989) ve Amerikalı Fizikçi Owen Chamberlain (1920-2006) tarafından keşfedilmiştir. Varlığı daha öncesinde kuramsal olarak öngörülen antiprotonun keşfi için 1954 yılında Lawrence Berkeley National Laboratory’de bevatron adı verilen bir hızlandırıcı tasarlanmıştır. 1955 yılında gözlenen antiproton 1956 yılında tamamen doğrulandıktan sonra Segrè ve Chamberlain 1959 Nobel Fizik ödülünü almıştır.

1957 yılı uzay çalışmaları açısından oldukça önemli bir yıldır. 4 Ekim 1957 yılında Dünya’nın ilk yapay uydusu Sputnik-1 yörüngeye yerleştirilen ilk uydu olma özelliğine sahiptir. Bu gelişme sayesinde resmen uzay çağı başlamış kabul edilir. Sputnik 1’in uzaya gönderilmesi soğuk savaş yıllarında gerçekleşmiş ve süper güçler arasında yeni bir rekabet olan Uzay Yarışı’nı başlatmıştır. Sputnik-1 Dünya çevresindeki bir tam dolanımını 96 dakikada tamamlamıştır. 1958 yılında Sputnik-1 atmosfere girerek sürtünmeden dolayı yanmıştır. Rusların bu hamlesinden sonra Amerika 1958 yılında Amerikan Ulusal Havacılık Dairesi’ni (NASA) kurmuş ve zaten sürdürdüğü uzay çalışmalarına da hızlandırmıştır.

1960 yılına geldiğimizde Amerikalı Fizikçi ve mühendis Theodore Harold Maiman (1927-2007), dünyadaki ilk ‘lazer’i icat etti. Maiman optoelektronik disiplininin babası olarak bilinir ve ilk çalışan lazer patentini almış bilim adamıdır. Günümüzde lazer; haberleşme-uydu sistemlerinde, askeri amaçlı, tıpta ve sanayide birçok uygulama alanı bulmuş bir konudur.

Uzay çağı ve uzay savaşlarının etkisi iyiden iyiye kendisini göstermeye başlamıştır. 2 Nisan 1961 tarihinde Sovyetler Birliği ilk insanlı uzay uçuşunu gerçekleştirmiştir. Rus kozmonot Yuri Gagarin (1934-1968) Vostok-1 isimli uzay aracıyla Dünya’nın etrafını 108 dakikada dolaşmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 43)

1948 yılının bir diğer önemli gelişmesi ise yeryüzünün enerji kaynağı olan Güneş’in enerji üretim mekanizmasının çözülmesi olayıdır. Rus bilim adamı George Gamow (1904-1968) Güneş’in merkezinde bir termonükleer füzyon reaktörünün olduğunu, 4 hidrojenin birleşerek helyuma dönüştüğünü ve yüksek miktarlarda enerji üretildiğini söylemiştir.

Yarıiletken cihaz teknolojisinin gelişimi açısından da 1948 yılı önemli bir yıldır. Yarı iletken diyot ve transistörlerinin John Bardeen (1908-1991), Walter Brettain (1902-1987) ve William Shockley (1910-1989) tarafından bulunuşuyla vakum tüpler yerini yarı iletkenlere bırakmıştır. Yarı iletken diyot ve transistörler; küçük, hafif, çok az enerji ile çalışan, verimli, uzun ömürlü olduklarından vakum tüp diyot ve transistörlere göre çok avantajlıydı.  Bu teknoloji yardımıyla diyot ve transistorün yanısıra entegre devreler de üretildi. Yukarıda isimleri sıralanan bilim adamları teknolojide yepyeni bir çığır açan ve elektroniğin kuruluşu anlamına gelen bu buluşlarından dolayı, 1956 yılında Nobel Fizik Ödülü´nü paylaşmıştır.

1945 yılında atom bombasının ilk kez kullanılmasından sonra Gamow’un Güneş için önerdiği mekanizmaya benzer bir sistem 1952 yılında hidrojen reaktöründe denendi ve ilk hidrojen bombası yapılmış oldu. Bu bombayı tasarlayan ve geliştiren Amerikalı Fizikçi Edward Teller (1908-2003) hidrojen bombasının babası olarak da bilinmektedir. İlk yapılan deneme Büyük Okyanus’taki Biikini bölgesinde yapılmış ve atom bombasından daha fazla enerji elde edilmiştir. Bu bomba termonükleer bomba olarak da bilinmektedir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 42)

1941 yılına gelindiğinde İsveçli ünlü Fizikçi (1908-1995) Hannes Olof Gösta Alfvén yüklü gazların gösterimine yönelik yeni bir tasarım ortaya atmıştır. Maddenin dördüncü hali olarak da isimlendirilen plazma, iyonlaşmış (elektron vermiş) gaz demektir. Alfvén’in söylediğine göre plazma içindeki madde parçacıkları birbirine çok yakınsa sanki sürekli bir ortam gibi düşünülebilir. Bu durumdaki bir plazma bir akışkan gibi kabul edilebilir. Yüklülük ve elektromanyetik alan etkilerini de dikkate alırsak yeni bir çalışma disiplini ortaya çıkar. Alfvén, bu disipline elektromanyetik alandaki yüklü akışkanların dinamiği anlamına gelen Manyetohidrodinamik demiştir. Evrenin %90 ile yıldız içlerinin plazma olduğunun bilindiği bir ortamda Alfvén’in yaptığı katkı çok değerlidir. Alfvén önerdiği bu çalışma disiplini ve sonrasındaki katkılarından dolayı 1970 yılı Nobel Fizik Ödülünü almaya hak kazanmıştır.

Rutherford’un atomun artı yüklü çekirdeğini keşfinden sonra çekirdek fiziği ile ilgili çalışmalar önemli bir hız kazanmıştır. Yukawa tarafından çekirdeğin bozunmadan nasıl durduğunun açıklanması ve Einstein’in kütle-enerji eşitliğini bulması çekirdeğin nasıl parçalanabileceğinin de önünü açmıştır. Atom bombasının babası olarak bilinen Amerikalı Fizikçi Julius Robert Oppenheimer (1904-1967) başkanlığında Manhattan Projesi olarak da bilinen nükleer silah oluşturma projesi başlamıştır. İlk atom bombası Temmuz 1945’te Albuquerque’de (ABD’nin New Mexico eyaletinin en büyük şehri) denenmiş ve 1 ay sonrasında ise savaş amaçlı olarak Japonya’nın Hiroşima ve Nagazaki kentlerinde kullanılmıştır. Bu durum ne yazık ki etkisi büyük ve uzun yıllar süren yıkımlara yol açmıştır.

1948 yılına geldiğimizde çığır açan bir çalışma olmuş, Amerikalı Fizikçiler Richard Feynman (1928-1988), Jullian Scwinger (1918-1994) ve Japon Fizikçi Itiro Tomonaga (1906-1979) kuatum mekaniği ve elektrodinamik üzerine olan çalışmalarını tamamlamıştır. Bu bilim adamları kuantum elektrodinamiği adını verdikleri yeni disiplinin kurulmasına ön ayak olmuştur. Bu disiplin, yüklü atomaltı parçacıklar arasındaki elektromanyetik ilişkiyi inceleyen göreliliği kullanan bir kuantum kuramıdır. Mesela fotonların, kütlesi bulunmayan “ışık parçacıkları” olarak açıklanmasında, kuantum elektrodinamiğinin ortaya çıkışı önemli bir rol oynar. Feynman, Scwinger ve Tomonaga’ya bu çalışmalarından dolayı 1965 yılı Nobel Fizik ödülü verilmiştir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 41)

1934 yılının bir diğer önemli gelişmesi de yeni bir ışınım oluşturma yöntemi olan Cherenkov ışımasıdır. Öncesinde bahsettiğimiz gibi Röntgen tarafından katod ışın tüplerinde oluşturulan X ışınları, Rus bilim adamı Pavel Alekseyevich Cherenkov (1904-1990) tarafından farklı bir yöntemle oluşturulmuştur. Cherenkov, yüklü bir parçacık (örneğin elektron) boşluk haricindeki bir ortamda ışığın o ortamdaki hızından daha hızlı hareket ederse ışınım oluştuğunu gözlemlemiştir. Bu çalışmasıyla Cherenkov 1958 yılında, bu fenomenin açıklanmasına katkı veren Rus bilim insanları Igor Tamm (1895-1971) ve Ilya Frank (1908-1990) ile birlikte Nobel Fizik Ödülünün paydaşı olmuştur. Cherenkov ışıması sayesinde ortam içindeki maddenin iyonlaşmasının sağlanmasının yanı sıra yeni bir X-ışını kaynağı daha bulunmuştur.

Alman kimyacı Otto Hahn (1879-1968) 1938 yılında uranyumun ürünlerinden birinin daha hafif bir radyoaktif element olan baryum olduğunu bulmuştur. Bu durum uranyumun kendisinden daha hafif atomlara bölündüğünü göstermekteydi. Otto Hahn ağır çekirdeklerin hafif çekirdeklere bölünmesi yani fisyon konusundaki çalışmaları için 1944 yılı Nobel Kimya ödülüne layık görülmüştür.

1940 yılında Amerikalı bilim adamları Edwin McMillan (1907-1991) ve Philip Hauge Abelson (1913–2004) uranyumu nötron bombardımanına tutarak transuranium elementler dediğimiz neptünyum ve plutonyumu keşfetmiştir. Bu çalışma McMillan’a 1951 yılı Nobel Kimya Ödülünü getirmiştir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 40)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-12

1932 yılında olmuş bir diğer önemli gelişmede radyo astronominin temellerinin atılmasıdır. Radyo astronomi çalışmalarında evrendeki gök cisimleri sıcaklıklarından dolayı radyo dalgası frekansında ışınım yaymakta idi. Bunu ilk gözleyen ise Karl Guthe Jansky (1905-1950) isimli Amerikalı bilim adamıdır. Bu çalışma ile ortaya çıkan radyo astronomi, ilerleyen yıllarda Büyük Patlama’nın en önemli kanıtlarından biri olan kozmik mikrodalga arkafon ışımasının da gözlenmesinin yolunu açacaktır.

Artı yüklü protonlar ve nötronların bir arada bulunduğu atom çekirdeği nasıl oluyor da bir arada bozunmadan durabiliyordu? Bunun cevabını 1934 yılında Hideki Yukawa (1907-1981) isimli Japon bilim adamı verecekti. Yukawa, mezonlar teorisi adı verilen teorisini ortaya attı. Bu teori atom çekirdeğinde bulunan proton ve nötronlar arasındaki ilişkiyi açıklıyordu. Atom çekirdeğinin bir arada durmasını sağlayan nükleer kuvvetin taşıyıcısı olarak öngördüğü mezonun varlığı ve yaklaşık kütlesi hakkında öngörüde bulunmuştur. İki yüklü parçacık arasındaki elektromanyetik etkileşimin gizli foton isimli parçacıklar arasındaki değiş-tokuşun bir sonucu olarak kabul edilmesini göz önüne alan Yukawa, nükleonlar arasındaki nükleer etkileşimin de bu ara parçacıklar arasındaki yani mezonlar arasındaki değiş-tokuştan doğduğunu varsaymıştır. Eğer böyle olmasaydı iki veya daha fazla proton içeren tüm çekirdeklerin, elektromanyetik itme sonucunda paramparça olması gerekirdi. Yukawa bu parçacığa Yunancada ortadaki anlamına gelen mesos’tan yola çıkarak mezon adını verdi. Çünkü mezonun öngörülen kütlesi elektron ile elektronun kütlesinin 1836 katı olan protonunkinin arasındaydı. Yukawa başlangıçta parçacığı mesotron olarak isimlendirmişti, ancak bu isim daha sonra babası Yunanca profesörü olan Heisenberg tarafından gramatik açıdan mezon olarak düzeltildi. Güçlü nükleer kuvvetlerin incelendiği bu çalışma ile Yukawa 1949 yılı Nobel Fizik ödülünü almıştır.

 

 

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 39)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-11

1931 yılı elektronik merceğin geliştirildiği yıl olmuştur. Alman Fizikçi Ernst August Friedrich Ruska (1906-1988) tarafından tasarlanan bu mercek, elektronları tıpkı ışık gibi odaklayan elektromıknatıslardan oluşmaktaydı. Devamında Ruska birden fazla elektron merceğini kullanarak ilk elektron mikroskobunu yapmıştır. Kendisi yaklaşık 50 yıl sonra 1986 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü elektron optiğine yaptığı katkılardan dolayı kazanmıştır.

Öncesinde Dirac’ın kuramında ortaya atılan antimaddeyi ilk defa Amerikalı Fizikçi Carl David Anderson (1905-1991) 1932 yılında deneysel olarak gözlemlemiştir. Bu ilk anti parçacık pozitron adı verilen ve 1897 yılında ilk defa keşfedilen elektronun anti parçacığı idi. Başka bir deyişle artı yüklü elektrondu. Anderson bu çalışmasıyla 1936 yılı Nobel Fizik ödülünü almaya hak kazanmıştır.

1932 yılında yapılan bir diğer önemli çalışma da nötronun keşfidir. İngiliz Fizikçi James Chadwick (1891-1974) yaptığı çalışmalarda atomun çekirdeğinde protonla hemen hemen aynı değerde kütleye sahip yükü olmayan bir parçacık bulunması gerektiğini söylemiş, ispatlamış ve 1935 yılı Nobel Fizik ödülünü almaya hak kazanmıştır. Yükünün olmamasından dolayı bu parçacığa nötron adı verilmiştir. Çekirdeğin proton ve nötrondan oluştuğu sonucuna varılması biri dışında bütün kuşkuları gidermiştir. Fakat hepsi artı yüklü olan parçacıkları bu kadar dar bir yerde tutan neydi? Bu soruyu cevaplandırmak için iki yıl daha beklemek gerekiyordu.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 38)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-10

Günümüzde dalga mekaniği ve kuantum mekaniği kavramları iç içe girmiş iki kavram olup bu nedenle sanki aynı kavramlarmış gibi düşünülmektedir. Heisenberg tarafından yapılan bu belirsizlik tanımı, aslında bizi elektronun olma olasılığının bulunduğu yani bulunabileceği konum için kullanılan orbital kavramına kadar götürmektedir. Orbital kavramı 1966 yılında Amerikalı kimyager ve Fizikçi Robert Sanderson Mulliken’e (1896-1986) 1966 yılı Nobel Kimya ödülünü kazandırmıştır.

Belçikalı bilim adamı ve rahip olan George Lemaitre (1894-1966), 1927 yılında hazırladığı Genel Görelilik kuramını kullandığı doktora tezinde evrenin genişlediğini söylemiştir. 1929 yılında ise aslında bir hukukçu olan ve sonradan astronom olan Amerikalı Edwin Hubble (1889-1953) galaksilerin birbirinden uzaklaştığını gözlemlemiştir. Lemaitre’nin söyledikleri ve Hubble’ın gözlem sonuçları birleştirildiğinde Büyük Patlama Kuramı’nın temelleri atılmakta idi. Bu iki sonuç bizi Büyük Patlama’ya götürmekteydi.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 37)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-9

Çok verimli bir yıl olan 1926 yılında Fermi-Dirac istatistiği olarak da bilinen çalışma da yayınlanmıştır. 1926’da Fermi-Dirac istatistikleri Enrico Fermi (1901-1954) ve Dirac tarafından bulunmadan önce elektronun davranışlarını tahmin etmek çok güçtü. Katı ve kristal hal fiziğinin doğmasına neden olan Fermi-Dirac istatistiklerine uyan parçacıklara fermiyon adı verilmektedir. Bu ismin Fermi’den geldiği bilinmektedir. Enrico Fermi bu çalışmalarının yanı sıra radyoaktivite ve nötr parçacıklardan gelen radyasyon konularında da çalışmakta idi. Kendisi bu sayede 1938 yılı Nobel Fizik ödülüne layık görülmüştür.

1926 yılının bir diğer önemli gelişmesi Amerikalı bilim adamı Robert Hutchings Goddard (1882-1945) tarafından gerçekleştirilmiştir. Goddard kontrollü sıvı yakıtlı roketlerini ilk yapan kişidir. Bu çalışmayı Massachussets’e bağlı Auburn kenti yakınlarında gerçekleştirmiştir. Goddard (roketlerin babası olarak adlandırılmaktadır) tarafından tasarlanan roket 2.5 saniyelik süre içinde 30 metre yükselmiş ve sonrasında düşüşe geçmiştir. Bunun devamında ise 1930’dan 1935’e kadar hızları 885 km/s’e ulaşan roketlerin fırlatılması çalışmalarında da yer almıştır.

Atomaltı dünyada olup bitenler Schrödinger dalga denklemi ve Dirac denklemi ile tahmin edilmeye ve incelenmeye çalışılırken Alman Fizikçi Werner Heisenberg (1901-1976), 1927 yılında ünlü Belirsizlik ilkesini ortaya atmıştır. Bu çalışmasıyla Heisenber 1932 yılında Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır. Belirsizlik ilkesine göre atomik ölçekte çalışırken dalga mekaniği vasıtasıyla yapılan bir incelemede hızı kesin olarak tespit edilen elektronun konumu aynı kesinlikle tespit edilememektedir. Elbette ki tespit edilemezlikten bahsedilirken aslında elektronun orada olduğunu fakat net olarak yerinin tespit edilemediğini söylemekte fayda vardır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 36)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-8

1925 yılında olmuş bir diğer önemli gelişme ise Alman Fizikçi Max Born (1882-1970)’un kuantum mekaniğinin gelişmesinde önemli etkiye sahip çalışmasıdır. Born, matrisleri kullandığı çalışmasıyla, Kuantum Mekaniğinin temelinin araştırılması ve özellikle dalga fonksiyonunu istatistiksel açıdan yorumlaması ile katı-hal fiziği ve optiğe de katkıda bulunmuştur. Born çalışmaları sayesinde 1920 ve 1930’larda önemli Fizikçiler tarafından yapılmış çalışmaların da bir nevi denetimini sağlamıştır. Yaptığı bu çalışma ile 1954 yılında Nobel Fizik ödülünü almıştır.

Alman Fizikçi Erwin Schrödinger (1887-1961), 1926 yılında “Schrödinger Dalga Denklemi” olarak anılan ve elektronu dalga olarak tanımlayan denklemini ortaya attı. De Broglie ve Davisson-Germer’in düşüncelerini temel alarak yaptığı çalışmasında elektronun hareketine dair incelemeyi dalga denklemi ile yapmaktaydı. Bu çalışmasıyla Schrödinger, dalga atom altı parçacıkları dalga denklemi yardımıyla inceleyen dalga mekaniğini kurmuştur.

Schrödingerle aynı yıl İngiltere doğumlu Fizikçi ve matematikçi Paul Adrian Maurica Dirac (1902-1984), yüksek hızlar için özel rölativite kavramlarından yararlanarak Schröndinger dalga denklemini değişik biçimde ortaya koymuştur. Bu denklem “Dirac denklemi” olarak bilinmektedir. Dirac’ın yaptığı bir diğer katkı ise 1928 yılında anti maddenin de varlığını öngören çalışmasıyla özel rölativite teorisini kuantum mekaniği ile uyuşturması olmuştur. Bu iki bilim adamı değerli çalışmalarından dolayı 1933 yılı Nobel Fizik ödülünü paylaşmışlardır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 35)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-7

Aynı yıl, Fransız Fizikçi Luis de Broglie (1892-1987) ispatlanmış olan ışığın parçacıklı yapısının yanısıra parçacıklara bir dalganın eşlik etmesi gerektiği söylemiştir. Madde dalgası adını verdiği bu dalgayı teorik olarak ortaya koymuştur. Foton hipoteziyle dalgaların tanecik karakteri taşıdığı kanıtlandıktan sonra de Broglie 1923 yılında hazırladığı doktora tezinde maddesel parçacıklara da bir dalga eşlik etmesini gerektiğini söylemiştir. Bu düşünce sayesinde de Broglie 1929 yılı Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır.

Amerikalı Clinton Davisson (1881-1958) ve Lester Germer (1896-1971) tarafından 1927’de gerçekleştirilen Davisson-Germer deneyi dalgalara ait bir özellik olan kırınımın elektronlar tarafından da geçekleşebileceğini ortaya koymuştur. Bu deney de Broglie tarafından öne sürülen dalga-parçacık ikililiği hipotezini doğrulamış olması bakımından tarihsel önem taşımaktadır. Davisson-Germer deneyi bu hipotezi doğrulayarak dalga mekaniğinin kuruluşuna önemli bir katkıda bulunmuştur. Bu deney sayesinde bu iki bilim adamı 1937 yılı Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır.

Kuantum düşüncesinin ortaya çıkması ve hızla birçok uygulama alanı bulmasıyla birlikte atom modelleri konusunda da yeni gelişmeler meydana gelmeye başlamıştır. Avusturya asıllı İsviçreli Fizikçi Wolfgang Pauli (1900-1958) tarafından 1925 kendi isimiyle anılan bir ilke ortaya konmuştur. Pauli Dışarlama İlkesi olarak bilinen bu ilkeye göre bir atomda iki elektronun aynı anda bütünüyle aynı kuantum sayılarına sahip olamayacakları ifade edilmiştir.

Pauli’den önce elektronun enerji seviyesini gösteren üç tane kuantum sayısı (baş kuantum sayısı, orbital kuantum sayısı ve manyetik kuantum sayısı) belirtilmiş, Pauli bunlara ek olarak elektronun spini ile ilgili dördüncü bir kuantum sayısının gerekliliğini ifade etmiştir. Bu da spinin saat yönünde veya ters yönde olabileceği şeklindedir. Pauli’ye göre, en fazla iki elektron yerleşebilen bir orbitale spini belirli bir yönde olan bir elektron yerleşmişse aynı orbitale yerleşecek ikinci elektron ise diğer yönde spine sahip olmalıdır. Pauli bu prensibiyle 1945’te Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 34)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-6

1923 yılında Amerikalı Fizikçi Arthur Holly Compton (1892-1962) ışığın parcaçıklı doğasının ispatı olan ve kendi ismiyle anılan ünlü Compton Saçılması deneyini gerçekleştirmiştir. Deneyde ışık fotonları serbest haldeki elektrona çarptıktan sonra foton ve elektronlar saçılmaya uğruyormıştır. Compton’un yaptığı bu deney Einstein tarafından yapılan fotoelektrik etki deneyiyle benzerlik gösteren bir deneydi. Aradaki tek fark Compton saçılması deneyi serbest elektronlarla yapılırken, fotoelektrik etki deneyi 1A grubu metallerine bağlı elektronlarla yapılmakta idi. Her iki deney de ışığın parçacıklı doğasını açıklamaktadır. Compton’a bu deney 1927 yılı Nobel Fizik ödülünü kazandırmıştır.

Compton saçılması sayesinde uzaydan, özellikle de Güneş’ten gelen yüksek enerjili X-ışınlarının ve Gama ışınlarının Dünya atmosferini geçemediği görülmüştür. Atmosferin üst noktalarındaki atomlarla karşılaşan bu yüksek enerjili fotonlar, atomların elektronlarına çarparak saçılmaya uğrar ve yeryüzeyine ulaşamaz. Bu nedenle, uzaydaki nötron yıldızlarını, galaksi çekirdeklerini, süpernovaları, gama ışın patlamalarını ve diğer X-ışını kaynaklarını gözlemleyebilmemiz için, atmosferin üstüne, Dünya’nın yörüngesine X-Işını ve Gama ışını inceleme teleskopları konumlandırılır. Ayrıca, kanserli hücrelere karşı yapılan radyasyon terapisi de bu teorinin uygulama alanlarından birini oluşturur.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 33)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-5

1916 yılında kozmolojik açıdan bir başka gelişme olmuş, karadeliklerin varlığına dair ilk varsayım ortaya atılmıştır. Ünlü Alman gökbilimci Karl Schwarzschild (1873-1916) yeterli kütleye sahip cisimlerden kaçış hızının ışık hızına yaklaşabileceğini, bu nedenle doğrudan gözlemlenemeyeceğini kanıtlamak amacıyla, genel denklemler yardımıyla karadelik düşüncesinin temellerini atmıştır. Çekim gücünden ışık dahil hiçbir şeyin kaçamayacağı cisimlere karadelik adının verilmesi için ise 50 yıldan fazla süre gerekecekti.

Ses dalgaları yoluyla yer tespiti yapan cihaz yani sonar cihazı ilk olarak 1917 yılında kullanılmaya başlanmıştır. Bu cihazın temel ilkeleri ünlü Fransız bilim adamı Pierre Curie’nin doktora öğrencisi Paul Langevin (1872-1946) tarafından ortaya konmuştur. Özellikle gemilerde, denizaltılarında oldukça fazla uygulama alanı bulan sonar deniz seyahatlerinin oldukça güvenli hale gelmesini de sağlamıştır. 1920 yılında ise artık keşfedilmiş olan radyo ile hem Amerika hem de İngiltere’de düzenli radyo yayınları başlamıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 32)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-4

Ünlü bilim adamı Alber Einstein 1915 yılına gelindiğinde Genel Görelilik adını verdiği çalışmalarını toparlamıştır. Einstein, aslında, 1905’te “görelilik” (evrendeki hareket mutlak olmayıp sadece relatif-göreli-harekettir) kavramını ortaya attığında; 200 yıl önce Newton zamanından beri kabul edilen hareket görüşünü değiştirmiştir. Özetle Özel Görelilik Kuramı, madde-enerji eşdeğerliliğine (E=mc²) ek olarak ışık hızına yakın hızlarda hareket edildiğinde zamanın yavaşlayacağı, uzaklıkların kısalacağı gibi alışılmamış etkileri tahmin ediyordu.

Genel Görelilik Kuramı; Einstein’ın 1907’de, çekimsel ve ivmeli hareketin benzer olduğunu gözlemlemesinden sonra geçen uzun bir çalışma süreci sonucunda ortaya çıkmıştır. 1915 yılında tamamladığı bu teori ile Einstein, düz uzay ve mutlak zaman yerine eğrilikli uzay-zaman’da yaşadığımızı göstermek istemiş ve açıklanamayan çekim kökenli olaylara mantıklı açıklamalar getirmiştir.

Birinci dünya savaşından bir yıl sonra Genel Göreliliğin öngörülerinden biri olan ışığın kütle çekimi ile bükülmesi denenmiştir. İngiliz bir ekibin Güneş tutulmasını izlemek için düzenlediği araştırma gezisinde (Mayıs 1919’da), Güneş yakınlarındaki bir yıldızın tutulma zamanındaki ve normal zamanlardaki konumları birbiriyle karşılaştırılmıştır. Bu ekibin düşüncesine göre Einstein’ın önerisi doğruysa, yıldızların konumunun çok az da olsa değişmesi gerekiyordu. Gerçekten de durum kuramın öngördüğü gibi olmuştur. Kuramı doğrulanan Einstein bir kez daha çok büyük bir prestij kazanmıştır.

Fizikçiler açısından bakıldığında Genel Görelilik Kuramında Einstein, serbest düşme sırasında çekim ve ivmenin eşdeğer olduğunu ortaya koymuş ve Fizik kanunlarının, elektromanyetizmanın denklemleri gibi, yerel Lorentz ve yerel konum değişmezliğini sağlayacağını göstermiştir. Genel Görelilik Kuramının dayandığı ilkeler genel kovaryans (Fiziksel olayların incelendikleri referans (koordinat) sisteminden bağımsız olmaları) ilkesi ve eşdeğerlik ilkesi şeklinde sıralnabilir. Einstein, bu iki temel ilkeyi matematik olarak formülleştirip kendi adıyla anılan ve kütle çekim etkisini açıklayan alan denklemlerini (Einstein Alan Denklemleri) bulmuştur. Bu denklemler, sayıca 10 tane ve nitelik olarak ikinci mertebeden türevler içeren diferansiyel denklem sisteminden oluşmaktadır.

Özel Görelilik, temel parçacıkların küçük dünyasını ve etkileşimlerini anlama gayretlerimize yardımcı olurken Genel Görelilik ise büyük patlama, kara delikler, nötron yıldızları ve gravitasyonel dalgalar gibi büyük ölçekteki olayları açıklamaya çalışır. Özel ve Genel Görelilik kuramları birbirinden bağımsız gibi görünse de; Görelilik Kuramı genel anlamda uzay-zaman, çekim ve mekanik kuramlarının tümünü kuşatan tek bir kuramdır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 31)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-3

1911 yılında süperiletkenlik keşfedilmiştir. Hollandalı Fizikçi Heike Kamerlingh Onnes (1853-1926) civa elementinin belli şartlar altında süper iletken gibi davrandığını bulmuş ve iki düzineden fazla element ve binlerce metal alaşımının da süperiletken olabileceğini keşfetmiştir. Süperiletkenlik kavramı belli şartlarda bazı maddelerin elektriksel iletkenliklerinin çok yüksek değerlere (teorik olarak sonsuz) ulaşabileceği düşüncesidir. Düşük sıcaklık fiziğinin de gelişmesini sağlayan bu çalışmaları Onnes’e 1913 yılı Nobel Fizik Ödülünü getirmiştir.

1913 yılında Danimarkalı Fizikçi Niels Bohr (1885-1962) Rutherford Atom Modelinin biraz daha ötesine gitmiş ve elektronların yerleri ile ilgili bilgiler de vermiştir. Bohr Atom Modeli olarak anılan bu modele göre atomdaki elektronlar ortada duran artı yüklü çekirdek etrafında kararlı çembersel yörüngelerde dönmektedir. Bu yörüngeler arasında geçiş yapan elektron, Planck ve Einstein’ın çalışmalarında da anlatılan belirli enerji değerlerine sahip (kuantize olmuş) foton yaymaktadır. Bu çalışması Bohr’a 1922 Nobel Fizik ödülünü kazandırmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 30)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-2

Bilim hızla gelişirken, İngiliz mühendis John Fleming (1849-1945) 1904’te diyotu icat etmiştir. Elektron vakum tüpü özelliğine sahip bu diyotlar, uzun mesafelere iletilebilen radyo dalgalarını elektrik sinyallerine dönüştürmede kullanılmıştır. Bu da iletişim ve elektromanyetik teori konusunda önemli bir atılım olmuştur.

1906 yılına geldiğimizde termodinamik konusunda önemli bir gelişme olmuştur. Alman bilim adamı Walther Hermann Nernst (1864-1941) mutlak sıfır sıcaklığında maddenin entropisinin sabit kalacağını açıklamış ve bu çalışması termodinamiğin üçüncü yasası olarak kabul görmüştür. Bu çalışması sayesinde Nernst 1920 yılı Nobel Kimya ödülünün de sahibi olmuştur.

1907 yılına geldiğimizde Bertram Borden Boltwood (1870-1927) isimli Amerikalı bilim adamı radyometrik tarihleme yöntemini bulmuştur. 1905 yılında uranyumla başlayan radyoaktif bozunumların son ürününün kurşun olduğunu gösteren bilim adamı, 1907’de içlerindeki kurşun-uranyum oranına bakarak bazı kayaçların yaşını ölçme yöntemini geliştirmiştir. Bu yöntem sayesinde Dünya’nın yaşının tahmin edilmesinde önemli adımlar atılmıştır. Bu yöntem ayrıca arkeolojide de kullanılmış ve halen kullanılmaya devam etmektedir.

İngiliz Fizikçi Ernest Rutherford (1871-1937) elementlerin ayrışması ve radyoaktiviteleri konularındaki çalışmalarıyla 1908 yılı Nobel Kimya ödülünün sahibi olmuştur. Rutherford, 1911 yılına gelindiğinde yaptığı alfa parçacığı deneyiyle atomların merkezinde artı yüklü bir çekirdek olması gerektiğini söylemiş ve kendi adıyla anılan Rutherford Atom Modelini ortaya koymuştur. Bu model sayesinde, Thomson tarafından öne sürülen üzümlü kek modelinin aksine, artı yüklülüğün atomun merkezinde yer alması gerektiği belirlenmiştir. Bu model atom modellerinde çığır açan bir modeldir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 29)

Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği-1

Planck’ın karacisim ışımasını, klasik fiziğin beklentilerinin aksine, kuantizasyonla açıklamasından sonra bu konuda birçok çalışma yapılmıştır. Bunlardan birisi de 1905 yılında ünlü Alman Fizikçi Albert Einstein’ın (1879-1955) fotoelektrik etkiyi açıkladığı çalışmasıdır. Bu çalışmasında Albert Einstein, çok kolay elektron verebilme özelliğine sahip olan periyodik tablonun 1A grubunda yer alan metal özelliğindeki maddelere ışık uygulamıştır. Uygulanan bu ışığın madde yüzeylerinden elektron söktüğünü gözlemiştir. Maddesel bir parçacık olan elektronun hareket edebilmesi için yine başka bir parçacık tarafından yerinden sökülmesi gerekmektedir.

Einstein’ın fotoelektrik deneyi sayesinde, Planck’ın karacisim ışıması deneyi ile sunduğu ışığın foton olduğu önermesinin doğru olduğu açığa çıkmıştır. 1921 yılına gelindiğinde Einstein bu çalışmasıyla Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır. 1905 yılı Einstein açısından mucizevî bir yıl (Annus Mirabilis) olmuştur. Fotoelektrik etki ile ilgili çalışmalarının yanında yüksek hızlara ulaşılan durumlarda kütle, boy ve zaman gibi fiziksel çoklukların değiştiğini önerdiği özel görelilik teorisi ile ilgili çalışmasını da bu yıl yapmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 28)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-11

1800’lü yılların sonları ve 1900’lü yılların başlarında Fizik açısından çok önemli ve etkili birçok bilimsel gelişme meydana gelmiştir. Bu gelişmeler yeni Fiziğin de doğuşuna ön ayak olan gelişmelerdir. Her cismin kendi yapısına bağlı olarak mutlak sıfırın üstündeki her sıcaklıkta ışıma yaptığı bilinmekteydi. Soğurduğu ısıyı dışarıya veren bu cisme “karacisim” adı verilmiştir. 1900 yılında Alman bilim adamı Max Planck (1858-1947), kara cisimden çıkan ışımaların klasik fiziğin beklentileri dışında, sürekli değil kesikli yani belli dalga boylarında olduğunu ortaya koymuştur.

Planck belli dalga boylarında olan bu ışımalara ise “foton” adını vermiştir. Planck’a ait olan bu çalışmanın dayandığı temel düşünce şöyledir: Her madde her biri kendine özgü titreşim frekansına sahip ve bu frekanslarda radyasyon yayan vibratörlerden ibarettir. Bu frekans karacisim ışınımı sonucu yayılan fotonun frekansıdır. Bu çalışma Planck’ın 1918 Nobel Fizik ödülü kazanmasını sağlamıştır. Öncesinde bahsedildiği gibi Newton tarafından önerilen fakat kabul görmeyen ışığın parçacıklı olabileceği düşüncesi bu deneyle ispatlanmıştır. Kuantize olma veya kuantumlanma düşüncesinin ortaya çıkmasına sebep olan karacisim ışıması “Modern Fizik” in doğmasına da sebep olmuştur.

Maxwell’in elektromanyetik teori üzerine çalışmaları ve elektromanyetik dalgaların varlığını ispatlamasından sonra 1900 yılında ilk radyo yapılmıştır. İtalyan mucit ve bilim adamı Guglielmo Marconi (1874-1937) bu dalgaları başlangıçta 9m, ikinci denemesinde 275 m, üçüncü denemesinde ise 3 km uzağa iletmeyi başarmıştır. 1901 yılında ise bu dalgalar yardımıyla Atlas okyanusunun ötesine ilk mesaj aktarılmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 27)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-10

1896 yılına gelindiğinde ise, 1789 yılında Martin Heinrich Klaaproth (1743-1817) tarafından keşfedilmiş olan ve 1841 yılında da Eugene-Melchior Peligot (1811-1890) tarafından izole edilen, uranyumun radyoaktif bir element olduğu Henry Antoine Becquerel (1852-1908) tarafından belirlenmiştir. 1898 yılında Pierre (1859-1906) ve Marie Curie (1867-1934) çifti radyoaktiviteyi atomik boyutta çekirdeğin ışınlar yayarak bozunması olarak tanımlamıştır. Bu çok güçlü ışınıma yönelik çalışmaları ile Curie çifti ve Becquerel 1903 yılı Nobel Fizik ödülünü paylaşmıştır. Curie ve Becquerel radyoaktivite birimi olarak kullanılmaktadır. Radyoaktivite konusunda çalışmalarını sürdüren Madam Curie radyoaktif radyum ve polonyum elementlerinin keşfinden dolayı ise 1911 yılı Nobel Kimya ödülünün de sahibi olmuştur. Böylece Madam Curie iki Nobel ödülüne sahip ilk bilim insanı özelliğini de kazanmıştır.

1897 yılına gelindiğinde Sir Joseph John Thomson (1856-1940) katot ışınlarının deney yapılırken kullanılan maddeden bağımsız olduğunu ve bu ışınların özdeş olduğunu ortaya koymuştur. Thomson’a göre deneylerde ortaya çıkan katot ışınları bir ışın değil eksi yüklü taneciklerdir. Buradan yola çıkarak da bütün elementleri oluşturan taneciklerden birisinin eksi yüklü parçacıklar olduğunu ileri sürmüş ve bu eksi yüklü taneciklere ‘elektron’ adını vermiştir. Ayrıca bu deneyde Thomson elektronun yükü ve kütlesine ait verilere de ulaşmıştır. Devamında üzümlü kek adıyla da anılan atom modelini (pozitif yükleri kek hamuru olarak kabul ederek tıpkı üzümlü kek içindeki üzümler gibi elektronlar da atom içine rastgele dağılmış gibi kabul edilen model) önermiştir. Thomson elektron ile ilgili çalışmaları sayesinde 1906 yılı Nobel Fizik ödülünü kazanmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 26)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-9

Ünlü Alman Fizikçi Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) ise 1888 yılında radyo dalgalarının varlığını öne sürmüş ve çalışmaları ile bu dalgaları keşfetmiştir. Hertz bu çalışmasında radyo dalgalarının Maxwell’in bahsettiği elektromanyetik dalgaların bir türü olduğunu da ifade etmiştir. Çok önemli olan bu buluşundan dolayı Hertz ismi frekans çokluğunun birimi olarak kullanılmaktadır.

1900’lü yıllara yaklaşırken, yol çalışmalarını kolaylaştırmak amacıyla icat ettiği dinamitin (TNT-Trinitrotoluen) askeri amaçlarla kullanıldığını gören ünlü kimyager Alfred Nobel (1833-1896) vasiyetine bir madde koydurmuştur. 1896 yılında Stockholm’de açıklanan vasiyetnamesinde Nobel, adına bir dernek kurulmasını ve kurulan bu dernek vasıtasıyla da insanlığa hizmet eden önemli bilimsel gelişmeleri sağlayan bilim adamlarının ödüllendirilmesini istemiştir. Bu amaçla kurulan dernek, 1901 tarihinden bu yana bilim camiasının en prestijli ödülleri olan Nobel Ödülleri’ni vermeye başlamıştır.

1895 yılında da çok önemli bir buluş yapılmıştır. Alman Fizikçi Wilhelm Conrad Rontgen (1845-1923) günümüz tıbbında çokça kullanılan kendi adıyla da anılan X-ışınlarını keşfetmiştir. Rontgen bulduğu ışınımın etten geçebildiğini görünce çok etkilenmiştir. Daha önce hiç gözlenmemiş olan çok güçlü bu ışınıma bilinmeyen anlamındaki X-ışını adını vermiştir. Bu buluş sayesinde 1901 yılında verilmeye başlanan Nobel Fizik ödüllerinin ilki Rontgen’e verilmiştir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 25)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-8

1872 yılında ise İskoç Fizikçi James Clerk Maxwell (1831-1879) kendisinden önce keşfedilen ve yukarıda da kısaca anlatılan (Gauss, Ampere, Faraday) elektrik ve manyetik alan formülasyonlarını kendi adını verdiği formüller listesi altında toplamıştır. Literatürde bu formüller Maxwell denklemleri olarak bilinen denklemleri ifade etmektedir. Bu denklemler neticesinde, elektrik ve manyetik etkilerin aslında ayrı ayrı değil de birbirinin sebebi ve sonucu olan etkiler oldukları bulunmuştur. Sonuç olarak da elektromanyetik olarak anılan çalışma disiplini doğmuştur. Ayrıca, Maxwell ve Boltzmann isimleri beraber anılan gaz dağılımı formülleri normal dağılım olarak kabul edilmiş, kuantum düşüncesinin çıkmasında etkili olmuştur. Bu dağılım formülleri istatistik mekaniğin temel formülleri olarak kabul görmektedir.

1887 yılına gelindiğinde sayısız buluşa imza atmış olan ünlü Sırp Fizikçi ve mucit Nikola Tesla (1856-1943) ilk alternatif akım motorunu keşfetmiştir. Kendisinden önce keşfedilen doğru akım kısa mesafelere iletilebildiğinden çok kullanılamıyordu. Tesla’nın bu icadından sonra teller yardımıyla daha uzaklara iletilebilen elektrik çok daha fazla kullanım alanı bulabilecekti.

Aynı dönemde Albert Abraham Michelson (1852-1931) ve Edward W. Morley (1838-1923) Aristoteles’in 2000 yıldan daha uzun süre önce önerdiği ether maddeyi keşfetmek için kurdukları deneydeki başarısızlıkları çok önemli bir buluşa imza atmalarını sağlamıştır. Ether maddenin olmadığını kanıtladıkları bu deney sayesinde ileride Albert Einstein’ın meşhur görelilik postülalarından olacak bir sonuca ulaşmışlardır. Bu sonuç ışık hızının (300.000km/s) değeri ve her yönde aynı olduğu bulgusudur.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 24)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-7

Fizikte çığır açan buluşlar, ispatlar ve deneyler ardı ardına gelmekteydi. 1842 yılında Avusturyalı Fizikçi Christian Andreas Doppler  (1803-1853) ünlü Doppler yasası (veya Doppler etkisi) formülünü buldu. Bu yasa uzaklaşan cisimlerin frekanslarının azalıyor gibi gelmesinin matematiksel ifadesi idi. İlerleyen yıllarda bulunacak olan evrenin genişlediğine dair kanıtlardan bir tanesi olan, kızıla kayma adı da verilen fiziksel durum Doppler etkisinden başka bir şey değildir.

Bu süreçte termodinamik konusundaki çalışmalar da hızla sürmekteydi. Bir dönem fiziğin başbakanı olarak da isimlendirilen Hermann von Helmholtz (1821-1894) 1847 yılında Carnot tafından öne sürülen enerji korunumu yasasını ispat ederek önemli bir buluşa imza atmıştır. Carnot ve Helmholtz tarafından bulunan, termodinamiğin birinci yasası olarak da kabul edilen bu yasa, enerji korunumunun genel bir ifadesidir.

1848 yılında İngiliz bilim adamı James Prescott Joule (1818-1889) kollektif gaz dinamiği olarak tanımlanan kinetik teoride gazların hızlarını tespit etmiştir. 1850 yılına gelindiğinde, Alman Fizikçi Rudolf Clausius (1822-1888) ve Lord Kelvin adıyla da bilinen İskoç Fizikçi William Thomson (1824-1907) ilk defa Carnot’un çalışmalarında adı geçen entropi kavramı ile ilgili birtakım yorumlar ve formülasyonlar yapmıştır. Bu çalışma ise termodinamiğin ikinci yasası olarak isimlendirilmiştir.

İkinci yasaya göre fiziksel süreçler tersinmez (terse döndürülemez) bir şekilde yani entropisi artacak şekilde oluşmaktadır. Devamında, 1800’lü yılların ikinci yarısında Avusturyalı Fizikçi Ludwig Boltzmann (1844-1906) tarafından, kendi mezar taşında da yazılı olan, ünlü logaritmik formül ifade edilmiştir. Ayrıca Boltzmann hem atom teorisinin önemli bir savunucusu hem de istatistik mekanik üzerinde önemli katkılar vererek bu branşın kurucusu olmuştur.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 23)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-6

1800’lü yılların ilk yarısında, bazı kaynaklarda gelmiş geçmiş en büyük matematikçi olarak gösterilen, Alman matematikçi Carl Friedrich Gauss( 1777-1855) kendi adıyla anılan yasayı matematiksel olarak ifade etmiştir. Bu yasada elektrik alanın skaler kaynağının elektriksel yükler olduğunu söylemektedir. Elektromanyetizmaya yaptığı önemli katkılardan dolayı Gauss ismi manyetik alan birimi olarak da kullanılmaktadır.

1824 yılında ısı enerjisi ve madde arasındaki ilişkileri inceleyen termodinamik biliminin temelleri atılmıştır. Fransız bilim adamı Sadi Carnot (1796-1832), ısının bir enerji biçimi olduğunu ve termodinamik enerji korunum prensibi başka bir deyişle termodinamiğin birinci yasasını ortaya atmıştır. Termodinamik bilimi kömürlü trenlerden kömürlü gemilere kadar insan hayatını kolaylaştıracak birçok icadın yapılmasına da yol açmıştır. Carnot aynı zamanda termodinamik sistemlerdeki entropi kavramını ilk kez ortaya atan kişi olma özelliğine de sahiptir.

Amerikalı Fizikçi Joseph Henry (1797-1878) 1831 yılında ilk doğru akım elektrik motoru icat etmesinin yanı sıra indüksiyon deneyleri de yapmıştır. Henry’nin icatları ilk telgraf yapım çalışmaları için de temel oluşturmuştur. Bu önemli keşiften dolayı, Henry indüktans birimi olarak kullanılmaktadır.

Aynı yıllarda Avrupa kıtasında da benzer çalışmalar hızla sürmekteydi. Bir taş ustasının oğlu olan İngiliz Fizikçi Michael Faraday (1791-1867) ise 1841 yılında hareketli bir mıknatıstan elektrik akımı elde etmiştir. Bu çalışma ile aynı zamanda alternatif akım jeneratörlerinin de temeli atılmıştır. Bunun yanında yaptığı elektroliz deneyleri esnasında elektrot, anot, katod ve elektrolit kavramların ilk kez kullanan kişi de Faradaydır.  Faraday’ın elektrik ve maneyetizma ile ilgili yüksek seviyeli çalışmalardan kondansatörün sığa birimi, onun adına ithafen, farad olarak verilmiştir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 22)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-5

Elektrik, varlığı şimşekler veya elektrik balığından dolayı, milattan önceki yüzyıllardan bu yana bilinmekte olan bir olgudur. 1705 yılında İngiliz bilim adamı Francis Hauksbee (1666-1713), sürtünme ile oluşan durgun elektrik jeneratörünü keşfetmiştir. Üretilmiş olan bu elektrik, 1729 yılında Stephen Gray (1666-1736) tarafından üretildiği ortamdan daha da ötesine değişik maddeler üzerinde iletilmiştir. Bu denemelerden sonra elektriksel açıdan iletken ve iletken olmayan madde kavramı ortaya çıkmıştır.

Elektriğin depolanmasına ait ilk çalışmalar ise adını çalışıldığı üniversite olan Leiden Üniversitesinden alan ve ilkel anlamda ilk kapasitör olan Leiden şişesi deneyiyle başlamıştır. Bu deney 1745 yılında Hollandalı Fizikçi Pieter van Musschenbroek (1700–1748) tarafından yapılmıştır. 1752 yılında Amerikalı bir mucit olan siyasetçi Benjamin Franklin (1706-1790) elektriğin çift kutupluluğunun yanı sıra yıldırım olayının elektriksel bir olgu olduğunu keşfetmiştir. İlk elektriksel batarya ise Volta pili olarak bilinen düzenekle Alessandro Volta (1745-1827) tarafından 1799 yılında yapılmıştır.

Çağdaş optik konusunda çalışmalar yapan Fransız Fizikçi Augustine Jean Fresnel (1788-1827), Huygens gibi ışığı dalga olarak düşünmüştür. 1819 yılında yaptığı çalışmasında polarize olmuş ışık konusu üzerinde yoğunlaşmış ve dalga boyu kavramını ortaya atmıştır. Fresnel, sokak lambaları ve deniz fenerlerindeki ışığın gücünü arttırmak için kademeli mercek olarak bilinen Fresnel mercek sistemlerinin de mucitliğini yapmıştır.

1820 yılında Danimarkalı Fizikçi Hans Christian Oersted (1777-1851), elektrik akımının manyetik etki prensibiyle çalışan pusula iğnesi üzerinde etki oluşturduğunu gözlemlemiştir. Bu gözlemiyle Oersted elektrik ve manyetizma arasında ilişki olduğunu söylemiştir. 1826 yılına gelindiğinde, Fransız Fizikçi Andre Marie Ampere (1775-1836) manyetik alanın sebebinin elektrik akımı olduğunu söylemiş ve klasik elektromanyetizmanın temel kanunlarından biri olan Ampere Yasasını formülize etmiştir. Bu çalışmalarından dolayı elektrik akımının birimi Amper olarak belirlenmiştir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 21)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-4

Galilei’nin açtığı bu aydınlanma yolundan birçok bilim adamı gitmiştir. İngiliz bilim adamı Sir Isaac Newton (1643-1727) Principia adı da verilen Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri isimli kitabında, kütleli cisimlerin birbirleriyle nasıl etkileştiklerini gösteren evrensel çekim yasasını formülize etmiştir. Aynı zamanda çok iyi bir matematikçi olan Newton kitabında; evrensel çekim yasası yanı sıra, Galilei, Kepler ve Copernicus’un çalışmalarının matematiksel olarak ispatını, akışkanlar ve dalga mekaniği gibi konularda da çığır açan bilgileri sunmuştur.

Ptolemy (Batlamyus) ve Alhazen gibi Newton da optik konusunda çalışmıştır. Bu çalışmalarında ışığın küçük parçacıklardan oluşabileceği fikrini ortaya atmıştır.  Lakin ışık konusunda söyledikleri ışığın dalga olduğunu söyleyen Christiaan Huygens’in (1629-1695) söylediklerinden daha etkili olamamıştır.

1700’lü yıllar kendi kabuğuna çekilen kilisenin etkisinden sıyrılmış olan bilimin hızla geliştiği yıllar olmuştur. Astronomi, mekanik ve optik gibi çalışmaların yanı sıra yüklü cisimlerin hareketi biçiminde tanımlanan elektrik veya ısı ve maddenin etkileşimi seklinde tanımlanan termodinamik konularında da birçok öncül çalışma yapılmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 20)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-3

Kilise baskısına uzak olan Copernicus ve Kepler’in aksine İtalyan bir bilim adamı olan Galileo Galilei (1564-1642) bilimsel anlamda bir çok gelişmenin öncüsü olarak da gösterilmektedir. Galilei kendisi ile hemen hemen aynı dönemde yasayan Giordano Bruno (1548-1600) kadar şanssız değildi. Bruno, Copernicus’un söylediklerini felsefi anlamda daha da geliştirirken kilisenin dediklerine karşı çıktığı için 50’li yaşlarında asılarak hayatını kaybetmiştir.

Galilei de tıpkı Bruno gibi Copernicus ve Kepler’e ait düşünceleri benimsemiştir. Kendisi Güneş, Dünya, Ay ve diğer gezegenlerin hareketlerini hem gözlemsel hem de matematiksel olarak incelemiş ve Copernicus ile Kepler’in çalışmalarında sundukları sonuçlara ulaşmıştır. Halkın güvenini kazanmış bir bilim adamı olan Galilei’nin söyledikleri Kilise ve Engizisyonu rahatsız etmiş ve Galilei’nin yargılanmasına neden olmuştur. 1615 yılında yapılan yargılamada düşüncülerinden cayması karşılığında Bruno gibi ölüm cezasına çarptırılmak yerine ev hapsi ile cezalandırılmıştır.

Döneminin iyi ve saygın bir bilim adamı olan Galilei görüşlerinden vazgeçmemiş ve 1633 yılında ilerlemiş yaşına rağmen tekrar yargılanmıştır. İlerlemiş yaşı nedeniyle tekrar ev hapsi ile cezalandırılmıştır. Ömrünün sonuna kadar da evinden çıkamamıştır.

İlk bakışta başlangıçta olan yargılamada tavır değiştirmesi yadırganan Galilei şayet böyle yapmasa idi sonu tıpkı kendinden önce ölüm cezasına çarptırılmış bilim adamları gibi olacak ve bu kadar etkili olamayacaktı. Saygın bir bilim adamı olan Galilei’nin yaşaması ölümünden daha faydalı olmuştur.

Sadece astronomi veya gök bilimi ile ilgilenmesinin yanı sıra tıp eğitimi de almış Galilei ayrıca matematik, mekanik gibi birçok bilim dalı ile de uğraşmıştır. Özellikle astronomi üzerine olan çalışmaları ve yargılama sürecinin etkisi nedeni ile bilimsel aydınlanmanın ve modern astronominin babası olarak nitelendirilmektedir. Hatta çağımızın ünlü evren bilimcilerinden Stephen Hawking (1942- …) modern bilimin doğuşu için en önemli katkıları sunan kişinin Galileo Galilei olduğunu söylemiştir. Çünkü Galilei Kilise ve Engizisyonun kabul etmeye zorladığı yer merkezli ve yarı yer merkezli (Tychonic) modelleri reddetmiş, devamında Kilise ve Engizisyon’un halk tarafından sorgulanmasını sağlamış ve dogmalara karşı bilimsel anlamda aydınlanmaya da ön ayak olmuştur.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 19)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-2

Güneş’i evrenin merkezinde kabul ederek yapılan bu çalışma daha kolay ve daha kesin sonuçlar vermiştir. Copernicus’un ortaya attığı Güneş etrafındaki çembersel yörünge perspektifi Alman astronom ve matematikçi Johannes Kepler (1571-1630) tarafından genişletilerek yepyeni bir boyut daha aldı. Tycho Brahe’nin (1546-1601) gözlemlerini ve Copernicus’un modelini kullanan Kepler herkes tarafından bilinen yasalarını yayınladı. Bu yasalara göre göksel cisimler Güneş etrafında, belirli periyotlarda, eşit zaman aralıklarında ve eşit alanlar tarayacak biçimde eliptik yörüngelerde dönüyorlardı.

Günümüzde de halen geçerli olan Kepler yasaları Güneş’i merkeze alacak şekilde dönüş hareketi yapan gezegenlerin yörüngelerinin tam yuvarlak olmasından ziyade eliptik olmasını içermektedir. Oysa verilerini kullandığı, Tycho Brahe ise yarı-güneş merkezli bir model önermiştir. Brahe’ye göre bilinen tüm gök cisimleri Güneş etrafında dönerken, Güneş de Dünya etrafında dönmekteydi. Bu modele literatürde “Tychonic Model” adı da verilmektedir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 18)

Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik-1

Avrupa’da Ortaçağ boyunca Kilise ve onun etkisindeki Engizisyon nedeniyle ancak belli kitaplar Latin diline çevrilebilmiştir. Kitap tercihi noktasında bu iki kurumun etkisi çok büyüktür. Haçlı seferleri devamında gerçekleşen coğrafi keşifler ve İstanbul’un fethinden sonra Avrupa’ya göç eden Bizanslı sanat ve bilim adamların sayesinde Avrupa’da baskıcı bu iki kurumun etkisi yavaş da olsa azalmakta idi. Devamında, 1500 ve 1600’lü yıllar bilim alanında büyük ilerlemelere gebeydi.

Artık eski görüşler toplumu tatmin etmiyor, bilim insanları da yeni pekçok keşif ve icatla uğraşıyordu. Kilisenin dar kafalı Skolastik düşüncesine darbe vuracak olan bilim adamları ve filozoflar özelikle matematik, geometri, mekanik ve astronomi üzerindeki çalışmalarına yoğunluk vermekteydi. Bu noktada ilk çalışmalar gök cisimlerinin uzaydaki hareketini açıklamaya yönelik olarak yapılmıştır.

İlk çalışma Polonyalı astronom ve gök bilimci Nicolas Copernicus (1473-1543) tarafından yapılmıştır. Copernicus, gökyüzündeki cisimlerin kilisenin dediğinin aksine, yermerkezli bir biçimde değil de Güneş merkezli bir biçimde çembersel yörüngelerde hareket ettiklerini savunmaktaydı. Bu çalışmasını ölmeden önce“Göksel Kürelerin Hareketleri Üzerine” ismi ile yayınladı. Bu kitap modern anlamda astronomi biliminin başlangıcı olarak kabul edilir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 17)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-14

Gökyüzü ile oldukça ilgili olan Mezopotamya halkı, ayın hareketlerine göre ayarlanmış olan 12 ay 354 günlük ay yılını kullanmışlardır. Astronomi ile yakından ilgili olan bu coğrafyada, MÖ 800’lü yıllardan itibaren Güneş ve Ay tutulmalarını kayıt ettikleri bilinmektedir.

Görüldüğü gibi bilimi tek bir milliyete ve coğrafyaya bağlamak çok yanlış bir olgudur. Tüm bilim dalları gibi Fizik de tarihin tüm dönemlerinde tüm Dünya coğrafyası üzerinde gelişmesini sürdürmüş ve sürdürmeye de devam edecektir. Daha önce de kısaca değindiğimiz gibi Orta Çağ süresince Avrupa bilimi Kilise ve Engizisyonun etkisi ile pek fazla ilerleyememiştir. Daha doğrusu onların dedikleri ve çizdikleri sınırların dışına çıkamamıştır.

Gerek coğrafi keşifler nedeniyle gerekse Haçlı seferleri süresince Avrupa’dan Orta Doğu, Arap, Hint, Mısır, Mezopotamya ve Çin coğrafyalarına doğru yapılan ziyaretler batı ile doğu arasındaki bilimsel farkı açıkça göstermiştir. Bunu yanı sıra İstanbul’un fethinden sonra Avrupa’ya göç eden Bizanslı bilim ve sanat adamları, Orta Çağ süresince kendisine çizilmiş sınırların dışına pek çıkamayan ve dolayısıyla pek fazla ilerlememe kaydedemeyen Avrupa bilim ve sanatında, peş peşe kayda değer gelişmeleri sağlamıştır denebilir. Çünkü ne Antik çağ filozoflarının ne de Kilise ve Engizisyonun desteklediği bilim insanlarının çağın biliminin ve insanların gereksinimlerine cevap veremedikleri açıkça anlaşılmıştır. Orta Doğu, Arap, Hint, Çin, Mısır, Mezopotamya ve Anadolu coğrafyasındaki gelişmeyi görmüş olan Avrupa bilimi artık yeni gelişmelere gebedir.

 

 

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 16)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-13

MÖ 2000’li yıllarda, bereketli nehir Nil kıyısına yerleşmiş olan Mısır medeniyeti, bu nehir üzerine günümüzdeki uygulamalarına benzer olan çok yüksek barajlar inşaa etmiştir. Bu barajlar içme-kullanma ve sulama amaçlı kullanılmıştır. Eski Mısır halkı, MÖ1900-1600 yılları arasında, Süveyş kenti yakınlarında bu nehir ile Kızıl Denizi birbirine bağlayan “Süveyş Kanalı”nı inşa etmiştir. Görüldüğü gibi Eski Mısır halkı bilimsel bilgi ve geometri bilgisi sayesinde önemli yapılar inşaa etmiştir.

Gökyüzü ile oldukça içli dışlı bir topluluk olan Eski Mısır halkı kullandıkları takvimde çağdaşlarından farklı olarak Siriyus takımyıldızını esas almıştır. Kendi takvimlerinin o dönemde çokça kullanılan Güneş takvimi cinsinden eşdeğerliğini yapmayı da ihmal etmemişlerdir. Kullandıkları takvimde, bir gün 12’si gece 12’si gündüz olmak üzere 24 parçadan oluşmakta idi. Bu takvimin ilk kullanılmaya başlandığı zaman bilinmemekle birlikte, bir örneğinin MÖ 1400’lü yıllarda yaşayan 3. Amonhotep’e ait olan Amon tapınağında bulunduğu bilinmektedir.

Bir başka bereketli nehir kıyısı olan Mezopotamya’da da tarihsel süreç içerisinde önemli bilimsel gelişmeler olmuştur. Geometride ileri düzey bilgiye sahip Eski Mısırlıların yanı sıra Mezopotamya bölgesinde de matematik oldukça ileri idi. MÖ 2000’li yıllarda matematik ve geometride önemli bir yeri olan Pi sayısı Thales veya Pisagordan 1300-1400 yıl önce bu coğrafyada, Babiller tarafından kullanılmaya başlanmıştır

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 15)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-12

Çin’in Tycho Brahe’si olarak da adlandırılan Guo Shoujing (1231–1316) ise gerek kendisi gözleyerek gerekse litetatürden elde ettiği verilerle 3000’den fazla yıldız için katalog yapmıştır. 1020–1101 yılları arasında yaşamış bir polimat olan Su Song kartografya, jeoloji, zooloji, botanik, matematik gibi birçok çalışma konusunun yanı sıra astronomi ile de ilgilenmiştir. Su Song gökyüzü-yıldız haritaları, dişli çark sistemleri, kaldıraç sistemleri ve gökyüzü gözlem aletleri gibi birçok keşif yapmıştır.

Avrupa, Ortadoğu veya Hindistan gibi coğrafyaların yanı sıra tarihte önemli medeniyetler kurulmuş olan Nil kıyısında da önemli gelişmeler olmuştur. Heredot tarihine göre geometri biliminin kurulduğu yer Nil kıyısıdır. Geometriyi iyi derecede kullanabilen Eski Mısır halkı üçgen, kare, dikdörtgen, çember/daire veya yamuk gibi iki boyutlu geometrik şekillerin yanı sıra bunlarla oluşturulabilen silindir, prizma, küp veya küre gibi üç boyutlu geometrik nesnelerle de uğraşmaktaydı. Bu bilgileri kullanarak günümüzde dünya harikası olarak gösterilen piramitleri (MÖ 2800-2200) inşaa etmelerine şaşırmamak gerekir. O dönemde piramit yapımında kullanılan büyük kütleli kayaların yatağından koparılması ve düzeltilmesi işlemlerinde bronzdan yapılmış aletlerden yardım aldıkları bilinmektedir. Ayrıca kullanılan taşların yatağından koparılması noktasında su verilmiş tahtanın şişmesi özelliğinden de yararlanılmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 14)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-11

MÖ 78–37 yılları arasında yaşamış olan Jing Fang, MS 27-100. yıllar arasında yaşamış olan Wang Chong ve 78-139 yılları arasında yaşamış olan Zhang Heng Ay ve Güneş tutulmaları üzerinde çalışmışlardır. Her iki bilim adam da tarihin bu iki farklı dönemimde, Ay ve gezegenlerin kendi ışıklarının olmadığını ve tıpkı Aristoteles’in de dillendirdiği gibi aslında bu gök cisimlerinin ışıklarını Güneş’ten aldıklarını söylemiştir.

MS 78-139 yılları arasında yaşayan ve bir polimat olan Zhang Heng iyi bir şair olmasının yanı sıra iyi bir Astronom, Matematikçi ve Fizikçidir. Heng, astronomi ile ilgili çalışmalarında Ay’ın ışığını Güneş’ten aldığını söylemiş ve Ay’ın karanlık olduğu dönemlerde ise Güneş ve Ay’ın arasına bir engel girdiğini söylemiştir. Ayrıca kendisi 128 tane takım yıldız içindeki 2500 civarında gök cismi için yıldız kataloğu yapmıştır. Bunların yanında kuyruklu yıldızlar, tutulmalar ve gök cisimlerinin küresel biçimde olmaları gerektiği üzerinde de çalışmaları vardır.

3. yy’da yaşamış olan Chen Zhuo ise tıpkı kendinden önce gelen meslektaşları gibi 280 civarı takımyıldızının içerisindeki 1500 civarı yıldız için katalog yapmıştır. Çinli bir polimat olan Shen Kuo (1031–1095) güneş ve ay tutulmaları esnasında yaptığı gözlemlerden sonra gök cisimlerinin aslında düz değil yuvarlak olduğunu söylemiştir. Kuo astronominin yanı sıra manyetizma ile ilgilenmiş manyetik etkiyi kullanan iğneli pusulayı keşfetmesinin yanı sıra optikle de ilgilenerek Aristoteles ve Alhazen’in de üzerinde çalıştığı nokta delikli (pin hole) kamerayı geliştirmekle kalmamış mercek sistemleri üzerine de çalışmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 13)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-10

Tıpkı Hindistan gibi Çin’de de bilim oldukça ilerlemiştir. Konumuz kapsamında Fizik, astronomi ve matematikteki çalışmalara değinmek yerinde olacaktır. Çinliler batı ve Ortadoğuda’ki çağdaşlarından bağımsız olarak bir çok çalışma yapmıştır. Negatif sayılar, desimal (ondalık) sistem, binari (ikili) sistem, cebir, geometri, trigonometri, kozmoloji, astronomi, takım yıldızları, yıldızlar için kataloglar ve Güneş ve Ay tutulmaları ile ilgili çalışmalar bunlar arasında sayılabilir.

Çin’deki bilimsel çalışmalar, coğrafi yakınlığı ve Budizm’in Çinde yayılması nedeni ile, Hindistan’daki çalışmalardan ve ayrıca Orta Doğu, Arap ve Müslüman çalışmalarından da etkilenmiştir. Ayrıca Çin bilimi üzerinde Hristiyan Misyonerleri olan Cizvitlerin etkisinden de bahsedilir. Tarihsel süreçte hanedanlıklarla yönetilen Çin’de bilimsel çalışmalar en çok Han, Tang ve Song hanedanlıkları döneminde gelişme göstermiştir.

Diğer medeniyetlerde olduğu gibi Çin medeniyetinde de astronomi üzerinde fazlaca kafa yorulan çalışma konusu olmuştur. MÖ binli yıllarda yaşamış olan ve Eski Çin’in önemli bilim adamlarında kabul edilen Wu Xian gök cisimleri ve astronomi ile ilgili çalışmalar yapmıştır. MÖ 4. yy.’daki çalışmaları günümüze kadar ulaşmasa da Shi Shen 121 tane yıldıza ait gözlemleri derlemesinin yanı sıra Güneş lekeleri (Güneş diski üzerindeki manyetik alanca zengin bölgeler) için de gözlemler yapmıştır.

Shi Shen ile aynı çağda yaşamış olan Gan De özellikle Jüpiter gezegeni başta olmak üzere gezegen gözlemleri yapmış ve bazı gezegenlerin dönme periyotlarına ait veriler elde etmiştir. MÖ 1. yy.’da yaşamış olan Sima Qian kendisinden önce gelen bilim adamlarının, özellikle Shi Sen ve Gan De’nin, hazırladıkları yıldız kataloglarını güncellemiştir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 12)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-9

Sangamagrama’lı Madhava tarafından kurulmuş olan Kerela astronomi ve matematik okulu Orta Çağ’ın ikinci yarısında önemli roller üstlenmiş bir oluşumdur. Bir görüşe göre Orta Çağ sonrasında birçok bilgi ve bilimsel sonuçlar bu okuldan Avrupa’ya transfer olmuştur.

Kerela okulunun Hindistan’ın coğrafi komşusu olan Çin’in yanı sıra Arap-Müslüman ve Avrupa coğrafyasının da üstünde etkileri olduğu söylenmektedir. Bu okulun önemli bilim adamlarından birkaç tanesini sırlamak gerekirse; Vatasseri Parameshvara Nambudiri (1380–1460), Kelallur Nilakantha Somayaji (1444–1544), Jyeshtadeva (1500 – 1575), Achyutha Pisharodi (1550-1621) ve  Melpathur Narayana Bhattathiri (1559–1645) sayılabilir. Bu okulun ortaya attığı düşüncelerden önemli birkaç tanesi şöyledir: Matematikte ve Fizikte sıkça kullanılan sonsuz seriler, bazı özel fonksiyonların seri açılımları, gezegenlerin Güneş etrafında dönüyor olduğu fikri, yörüngeleri ve p sayısının 9 desimal dijite kadar (virgülden sonra 9 basamak) yazılması sayılabilir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 11)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-8

Hindistan ve Çin’de de tıpkı Ortadoğu ve Batı uygarlığında olduğu gibi Fizikle ilgili önemli gelişmeler olmuştur. Fakat yazılı kaynak açısından problem olduğu için günümüze bunlardan pek azı ulaşabilmiştir. Hintli bir filozof ve simyacı olan Kanada kimi kaynaklara göre MÖ 2. yy.’da kimi kaynaklara göre ise daha da önce MÖ 6. yy.’da atom ve atomculuk düşüncesini ortaya atmıştır. Daha öncesinde söylediğimiz gibi bu düşünce Batı’da Democritus zamanında yani MÖ 5. yy.’da ortaya atılmıştır.

Milattan önce 4 ve 5. yy.’da yaşadığı tahmin edilen ve Budizm’in kurucusu Gautama Buddha ile hemen hemen aynı dönemde yaşamış olan Pakudha Kaccayanna yeryüzünden yedi maddenin olduğunu ve her şeyin bunlardan oluştuğunu öne sürmüştür. Bu maddeler sırasıyla dünya-madde (veya toprak madde), sıvı-madde, ateş- madde, rüzgar-madde, zevk, acı ve son olarak da ruhtur. Bu maddeler yapılmamıştır, yaratılmamıştır ve yeryüzünde bulunmaktadır. Kaccayanna bu düşüncesine atomculuk adını vermiştir. Hint dilinde en küçük parça (yani atom) parmanu olarak isimlendirilmiştir.

MS 6. yy.’da yaşamış olan tümdengelimli Budizm felsefesinin kurucularından biri olan Dignaga (480-540) ve 7. yy.’da yaşayan ve Hint mantığının kurucularından kabul edilen Budist Dharmakirti atomu tıpkı Aristoteles gibi nokta (boyutsuz) zaman ve mekana göre değişmeyen enerji formunda bir yapı olarak kabul etmiştir. Yeryüzündeki varlıklar için Budist atomculuğu tıpkı Empedocles ve Aristoteles gibi dört temel öğe kavramına dayanmaktadır. Lakin, Kaccayanna’nın da teorisinde görüldüğü gibi Budizm teorisindeki görülemeyecek kadar çok küçük ve bölünemez olan atom biraz daha felsefi ve soyut anlamlar da taşıyordu.

MS 476-550 yılları arasında yaşayan ve modern Hint matematik ve astronomisi ile Aryabhatiya ekolunun kurcusu olan Aryabhata gibi Nilakantha Somayaji de (1444-1544) yarı Güneş merkezli evren modelini benimsemiştir. Somayaji tıpkı Antik Yunan filozofları gibi polimat bir bilim adamıdır. Somayaji’nin dahil olduğu Kerela astonomi okulunun inancına göre Dünya hariç tüm gezegenler (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn) Güneş etrafında dönerken bütün bu sistem Dünya etrafında dönmektedir. Yarı Güneş merkezli sistem olarak da adlandırılan bu sistem daha sonra Tycho Brahe tarafından da savunulacak ve Tychonic sistem olarak isimlendirilecektir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 10)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-7

İbn-i Heysem (965-1038) ikinci Batlamyus olarak da bilinir ayrıca modern optiğin de babası olarak kabul edilir. Çalışmalarında ayna ve mercek sistemlerindeki ışığın yansıma ve kırılma süreçlerinin incelenmesinin yanı sıra insan gözünün anatomisi ile de ilgilenmiştir. Alhazen’in Kitab-ül Menazır isimli optik kitabı batılılarca kendi dillerine çevrilmiş ve uzun süre kendi okullarında ders ve başvuru kitabı olarak da kullanılmıştır.

Alberuni adıyla tanınan Harezmli Biruni (978-1046) Astronomi ve Matematik konularında eserler vermiştir. Alberuni Dünya’nın çapı, eksen eğikliği ve Ay’ın evreleri konularında eserler vermiştir. Yaptığı çalışmalarıyla Aristoteles ve Batlamyus’tan farklı olarak Dünya’nın kendi ekseni etrafında döndüğü varsayımını ve düşüncesini ortaya atmıştır. Kendi yüzyılının en büyük matematikçisi olarak kabul edilen Biruni trigonometride sıkça karşımıza çıkan sekant ve kosekant fonksiyonlarını kullanan ilk bilim adamıdır.

Urfalı El Battani veya bilinen adıyla Albategnius’un (858-929) ise Astronomi ve trigonometri konularındaki çalışmaları kendisinden sonra gelecek olan birçok batılı bilim adamına ilham vermiş ve onlar tarafından saygı görmüştür. Eserleri batı dillerine çevrilmiştir. Dünya’nın Güneş etrafında döndüğünü söylemiş ve bir Güneş yılını 365 gün, 5 saat, 46 dakika ve 24 saniye olarak ölçmüştür. Ayrıca kendisi Batlamyus’un Almagest’teki bazı hatalarını düzeltmiş, Güneş ve Ay için de daha doğru değerleri elde etmiştir.

Azerbaycan doğumlu Fars bir bilim adamı olan Nasiruddin Tusi (1201-1274) Batlamyus ve Aristoteles’ten farklı olarak Dünya merkezli evren yerine Güneş merkezli evren modelini benimsemiş ve yalnızca Dünya için değil diğer gezegenler için de yörünge hesapları yapmış ve Almagest’in güncellenmesine katkılar sunmuştur. Tıpkı El Battani gibi Tusi’de birçok batılı bilim adamına ilham kaynağı olmuş ve Tusi’nin eserlerini kendi dillerine çevirmişlerdir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 9)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-6

Birçok kaynakta da yazdığı gibi Avrupa bilimi açısından 15. yy’a kadar olan süreç karanlıktır. Fakat bu süreçte Doğu ve Orta Doğu coğrafyasında çok önemli gelişmeler olmuştur. Doğu’da yazılan pek çok çalışma Avrupa dillerine çevrilerek kullanıldığı gibi çeviri sürecinin Avrupa Rönesansında önemli bir etkiye sahip olduğu da söylenebilir.

Batıda Alkindus adıyla bilinen Basralı El Kindi (801-873), tıpkı Eudoxus, Aristoteles ve Batlamyus gibi yer merkezli “Güneş Sistemi” teorisini desteklemiştir. Müslüman bir bilim adamı olan Alkindus kendi modelinde yer alan gök cisimlerinin dönüş hareketini “Tüm varlıklar bir yörünge içerisinde döner, dönüşü ise Allah’a itaati ve ona boyun eğmesinin işaretidir” biçiminde açıklamıştır. Maddeyi oluşturan öğeler konusunda da Aristoteles’ten etkilenen Alkindus, toprak, ateş, su ve havanın maddi dünyada her şeyi oluşturduğunu da söylemiş, “Güneş Tutulması”, “Yıldızların Işınları” gibi konularda da çalışmalar yapmıştır.

Kimi tarihçilere göre Türk kimilerine göre Fars olarak kabul edilen Şamlı Alpharabius (872-950) veya El Farabi İkinci Üstat (Birinci Üstat Aristoteles’tir) olarak bilinmektedir. Düşünme sisteminin merkezine metafiziksel determinizmi koyan Alpharabius tıpkı Aristoteles ve Batlamyus gibi evrenin yer merkezli bir şekilde yaratıldığını ve bu yaratılışın ise Tanrı’nın akli faaliyetinin ve düşüncesinin bir ürünü olduğunu söylemiştir.

Endülüslü İbn-i Rüşd (1126-1198) Alpharabius gibi antik çağ bilim insanlarının çalışmalarını devam ettirmiştir. Bunlardan birkaç tanesi Aristoteles ve Batlamyus’un zaman, gökyüzü, evren, uzay ve varoluş-yokoluş üzerine olan çalışmalarıdır.

Birçok konu ile ilgilenen Buharalı İbn-i Sina veya batıda bilinen adıyla Avicenna (980-1037) tabiat bilimleri ile ilgili çalışmalarında Fizik, gökyüzü, oluş ve bozuluş, Mineroloji, Meteoroloji, Geometri, aritmetik, optik, ışık ve Astronomi konularında eserler vermiştir. Avicenna tıp konusundaki öncül nitelikteki çalışmalarının yanı sıra Batılılar tarafından Orta Çağ modern biliminin kurucusu olarak da bilinmektedir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 8)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-5

Antik Yunan’daki çalışmalarda felsefi boyutun yanı sıra matematiksel ve mühendislik boyutta da çalışmalar yapılmaktaydı. Bunun en önemli temsilcilerinden biri de elbette Syracuse’lu Archimedes idi (MÖ 287–212). Archimedes’in çalışmaları çok geniş sprektruma sahiptir. Bunlar: Fizik, akışkanlar mekaniği, optik, matematik, mekanik şeklinde sıralanabilir.

Akışkanlar mekaniğinde sıvıların kaldırma kuvveti ve bu sayede şekil açısından düzensiz cisimlerin hacimlerinin hesaplanabilmesi en iyi bilinen çalışmasıdır. Bunun yanı sıra uzun menzilli, büyük ve yüksek gemilerin yapılmasına, kullanılmasına ve bunlara yük yüklenmesine izin veren Archimedes vidası iyi bir mühendislik tasarımıdır. Ayrıca memleketi Syrcause’nın savunmasına da izin veren ve bir dizi ayna sisteminden oluşan “ısı ışını” mekanizmasının Güneş ışığını bir noktada toplayarak gelen gemileri tutuşturmak için kullanıldığı söylenmektedir.

Mısır doğumlu bir Romalı olan Ptolemy (MÖ 168-MÖ 90) veya daha bilinen ismiyle Batlamyus hem ilk astronomi kataloğu yapmış hem de optik konusunda çok önemli eserler vermiş bir bilim insanıdır. O güne kadar bilinen keşfedilmiş 48 adet gök cismi mevcut verileri kullanarak Almagest adını verdiği kataloğu yapmıştır. Yer merkezli evren modeline inanan Ptolemy’nin yazdığı Almagest şu an halen var olan ve eski dönemde yazılmış tek astronomi kitabıdır.

Babilli astronomlar aritmetik astronomik olaylar hakkında aritmetik teknikler geliştirirken, Yunanlı astronomlar, örneğin Hipparchus (MÖ 190-MÖ 120), gök cisimlerinin hareketlerini hesaplamak için geometrik modeller geliştirmiştir. Almagest, Hipparchus’un yaptığı modelin uygun ve anlaşılır halidir. Batlamyus optik konusunda ışıkla ilgili olarak yansıma, kırılma ve renkleri de içeren çalışmalar yapmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 7)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-4

Fizik de dahil olmak üzere pek çok konuda çalışma yapmış olan Aristoteles (M.Ö 384-322), Democritus’un bölünemezlik fikrine karşı çıkmış ve sonsuz bölünme düşüncesini ortaya atmıştır. Aristoteles, Fiziksel fenomenlerin gözlemlenmesi sonucunda onları yöneten Fizik kanunlarına ulaşılabileceğine inanıyordu. Empedocles’in önerdiği dört elemente ek olarak “ether” elementini de ekleyen Aristoteles, bu elementin tanrısal bir madde olduğunu ve gök cisimlerinin (göksel küreler: yıldızlar ve gezegenler) yapı maddesini oluşturduğunu düşünmüştür.

Aristoteles’e göre tüm elementler kendi doğal yerlerinden hareket ettiklerinde tekrar o yere doğru hareket eder. Bu doğal bir harekettir ve dışsal bir etki gerektirmez. Bu nedenle yersel maddeler suyun içinde batarken hava kabarcıkları yükselir, hava içinde ise yağmur düşer ateş yükselir. Yıldız ve gezegenlerdeki tanrısal beşinci madde ise mükemmel çember üzerinde hareket eder. Aristoteles, bu hareketleri potansiyelin (maddeye ait içsel bir öge) varlığına bağlamaktaydı.

Aristoteles’in düşünceleri yalnızca bununla kısıtlı değildi. Tıpkı Eudoxus (MÖ. 408–355) ve Anaximandros gibi kendisi de yer merkezli evren modelini (günümüz Güneş Sistemi; o dönemde yalnızca yakın uzay gözlemlenebildiği için tüm evrenin de bu kadar olduğu kabul ediliyordu) savunuyordu. Aristoteles döneminde 5 tane gezegenin varlığı (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn) biliniyordu. Listeye Ay ve Güneş’i de eklediğimizde bu sayı yedi oluyordu. Dolayısıyla evrenin yedi katmandan oluştuğunu söylemekteydi. 7 Katlı Gök modeline göre; az önce saydığımız yedi gök cismi ortalarına Dünya’yı alarak çembersel yörüngede dönmektedir ve son gök cismi olan Satürn’ün dışındaki kürede ise uzak yıldızlar bulunmaktadır. Bu durumda toplamda 7 adet katman oluşmakta idi. Yani bu çembersel yörüngelerin aralarındaki katmanlar sayıldığında 7 tane katman olduğu bulunabilir. Bilindiği gibi tüm Semavi dinlerde, kudretli Aristoteles’in önerdiği gibi, göğün 7 aralığa bölündüğü yani göğün 7 kat olduğu kabul edilmektedir.

Bu konuda herkes Aristoteles gibi düşünmüyordu. Kireneli Eratosthenes de (MÖ 276-194) tıpkı Sisamlı Aristarchus (MÖ 310 –230) gibi Dünya’nın hem Güneş hem de kendi etrafında döndüğünü düşünmekteydi. Bu çalışmalarda hem Eratosthenes hem de Aristarchus merkeze Güneş’i koyarak (Günmerkezli evren – Heliocentric evren) gözlem ve hesap yapmıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 6)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-3

Milet’li Leucippus (MÖ 5.yy) atomik teorinin gelişmesinde önemli bir yer tutan Yunan filozoflardan biridir. Ona göre herşey bozulmayan ve bölünmeyen, atom olarak isimlendirilen elemanlardan oluşmaktadır. Bu fikir sonrasında Leucippus’un başarılı öğrencilerinden Abdera’lı Democritus (MÖ 460-370) tarafından çalışılmış ve geliştirilmiştir. Socrates öncesi dönemin etkili filozoflarından biri olan Democritus, Leucippus ile beraber atomik teoriyi sistematize etmiş ve kozmos (evren) için atomik teoriyi formülize etmiştir. Democritus ve Leucippus’un teorisine göre herşey atomlardan oluşmakta, atomlar geometrik olarak olmasa da fiziksel olarak bölünememekte ve boşlukta yer almaktadır. Atomlar yok edilemediği gibi daima hareket halindedir. Bu iki bilim adamına göre farklı şekil ve boyutlarda olan sonsuz sayı ve türde atom bulunmaktadır.

Eski Atina’da çok ihmal edilmiş olan Democritus kendisi ile benzer bir akademi üyesi olan kuzeyde doğmuş filozof Aristoteles’ten daha az tanınmaktadır. Plato’nun kendisini sevmediği ve kitaplarını yaktırttığı da söylenmektedir. Oysa günümüzde çalışma ve düşüncelerinden dolayı çoğu insan Democritus’u “modern bilimin babası” olarak da tanımlamaktadır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 5)

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik-2

Lakin Thales’in öğrencisi Miletli Anaksimandros (610-546), Thales’in “temel madde/ilk neden” fikrine karşı çıkmış ve suyun hiç yok olmadığı tersine sonsuz olduğunu düşündüğü yeni bir madde önermiştir. Bu maddeyi “apeiron” olarak isimlendirmiştir. Bunun yanında evrenin rasyonel düşünmeye ve gözleme dayalı meydana geliş öyküsünü ilk kez ortaya atan ilk bilim adamıdır. Anaksimandros’un kuramındaki yenilik ise Dünyanın şu ya da bu biçimde göklerde bir yerlerde asılı olduğu biçimindeki eski kanıyı reddetmesidir. Ona göre Dünya merkezde yer almakta sonrasında ise sırasıyla yıldızlar, Ay ve Güneş çembersel yörüngelerde Dünya’nın etrafında dönmekteydi. Anaksimandros’un Evren hakkındaki bu çalışmaları O’nun “Evrenin Babası” olarak adlandırılmasını sağlamıştır. Aynı zamanda Astronomi konusundaki ilk çalışmaların da Anaksimandros’a ait olduğunu söylemek yanlış olmayacaktır.

Thales ve Anaximandros’un aksine Efes’li Heraklitos (MÖ 550-480) hiçbir şeyin aynı durumda kalmayacağını yani değişim ilkesini önermiştir. Bazı kaynaklarda “Kimse aynı ırmağa iki kez giremez” sözü Heraklitos’a mal edilmektedir. İşte Heraklitos’a ait bu gözlem kendisini zaman ile ilgilenen kendi çağının ilk bilginlerinden biri yapmıştır. Yine Thales ve Anaximandros’un aksine Heraklitos tüm evrenin aslında ateşten var olduğunu ve ona döneceğini diğer bir deyişle her şeyin göreli olduğunu önermiştir. Bunun yanında evren zıt unsurlardan meydana gelmiştir. Bu zıt unsurlar varoluşun zorunlu ve tek şartı olduğu gibi sürekli bir savaş halindedir. Bu savaş zıt unsurlar arasında güzel bir harmoni de oluşturmaktadır.

Doğa düşünürlerinden biri olan Empedocles (MÖ 490-430) kendinden önceki doğa düşünürlerinin temel element olarak belirlediği; su, ateş ve havaya toprak öğesini de eklemiştir. Empedocles’e göre bu dört element başlangıçtan beri vardır, değişime ve yok olmaya uğramaz ve evrendeki miktarları da değişmeden hep aynı kalır. Evreni oluşturan her şey de bu dört elementin belirli oranlarda birleşmesinden oluşur. Sırasıyla açıklamak gerekirse bu dört element aşağıdaki gibi açıklanabilir:

 

-Su; soğuk ve ıslaktır. Modern düşüncedeki sıvıya karşılık gelmektedir.

-Hava; sıcak ve ıslaktır. Modern düşüncedeki gaza karşılık gelmektedir.

-Ateş; sıcak ve kurudur. Modern düşüncedeki ısıya karşılık gelmektedir

-Son olarak toprak ise; soğuk ve kurudur. Modern düşüncedeki katı maddeye karşılık gelmektedir

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 4)

Fiziğin Tarihsel Gelişimi

Fizik Biliminin tarihsel gelişim süreci aşağıdaki gibi dört döneme ayrılabilir. Bunlar sırasıyla:

  • Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik
  • Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsü ve sonrasındaki Fizik
  • Kuantum Fiziğinin ortaya çıkışı ve 20. Yüzyıl Fiziği
  • 21. Yüzyıl Fiziği

Antik Çağdan Kopernick-Kepler-Galileo üçlüsüne kadar olan Fizik:

Tanımından da anlaşıldığı gibi Fizik tarihin her döneminde görülebilir. Fizik biliminin ortaya çıkışı tarih kadar eskidir. Lakin Fizik o dönemde ya felsefenin içinde bulunmakta ya da zaten yapılması gerekenden veya ihtiyaçtan karşımıza çıkmakta; bu ihtiyaçlar da ancak basit mekanik bilgileriyle bazı mühendislik uygulamalarından oluşmakta idi.

Felsefe boyutundaki Fizik açıklamaktan ziyade tanımlamaya dönüktü. Örneğin; Mezopotamya’da bulunan Sümer ve Akad gibi uygarlıklar MÖ 3000’lerde kendi ihtiyaçları için su değirmenleri kullanabiliyor, uzaklık ve hız ölçümleri yapabiliyorlardı. Bu işler için Fiziği ve Fizik bilgisini kullanılıyorlardı. Eski Mısır’daki uygarlıkların hem piramitlerin yapımında hem de kendi ihtiyaçları için Fizik kurallarını kullanmaları gerekmekteydi.

Pratik ve uygulamadaki gereksinimlerin yanı sıra doğayı sorgulama sürecinde de Fiziğe rastlayabiliriz. Özellikle MÖ 6. ve 5. yy’larda Ege kıyılarında yasayan ve polimat (optik, astronomi, mekanik, din, mantık, matematik, geometri, retorik gibi birden fazla disiplinde döneminin engin bilgisine sahip bilim insanı) olarak da tanımlanan filozofların doğayı ve meydana gelen süreçleri sorguladıkları dönem önemlidir. Bu sorgulamalara örnek olarak: Dünya nasıl oluştu? Hareket ve değişimin sebepleri nelerdir? Yeryüzündeki çeşitliliğin sebebi nedir? soruları gösterilebilir. Bu anlamda sistematik bazı Fiziksel kuralların çıkarılmasında öncü olarak Miletli Thales (MÖ 624-545) gösterilebilir. Thales, Socrates öncesi yedi önemli Yunan filozofundan bir tanesidir. Bu yedi önemli filozof sırasıyla: Lindos’lu Cleobulus, Atina’lı Solon, Sparta’lı Chilon, Priene’li Bias, Milet’li Thales, Mytilene’li Pittacus ve Corinth’li Periander’dir.

Thales doğada meydana gelen süreçleri anlatırken dinsel, mitolojik ve doğaüstü açıklamaları reddetmiş ve her olayın aslında doğal bir nedeni olduğunu öne sürmüştür. Ortaya attığı prensipler ve hipotezler sayesinde “Bilimin Babası” ünvanını almaya hak kazanmıştır. Matematikte, piramitlere ait yüksekliklerin ve gemilerin kıyıdan olan uzaklığının hesaplanması için geometriyi kullanmıştır. Uygulamalı geometrinin sonuçlarını ilk kez kullanarak Thales Teoremi olarak da bilinen dört korollarisini (teoremi oluşturan öğeler) türetmiştir. Bu nedenle gerçek bir matematikçi ve matematiksel bir kaşif olarak da bilinir.

Thales, elektrik konusunda çalışan ilk kişi olarak da bilinir. Statik elektrik ile ilgili bir dizi gözlem yapmış; sürtünmeye gerek duymayan mıknatısların tersine, sürtünmenin manyetik alanın sebebi olduğu şeklinde açıklama getirmiştir. Ancak bu söyledikleri sonradan manyetizma değil de statik elektrik olarak adlandırılacak konunun ilk adımları olarak kabul edilecektir. Ayrıca Thales merkezcil ve merkezkaç kuvvetleri gibi konuları gözlemlemiş ve bunlara ilişkin açıklayıcı çalışmalar da yapmıştır. Varoluş ve meydana geliş ile ilgili olarak ise varlıklar için de suyu temel madde olarak tanımlamıştır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 3)

Fizik Biliminin Çalışma Konuları:

İnsanlık tarihi var olduğundan beri, bilim ve teknoloji sürekli ilerleme çabası içinde olmuştur. İhtiyaçlardan doğan bu ilerlemeler, bilimin farklı alanlarında kendisini göstermiştir. Fizik de kendi kapsamı dahilinde bir çok ilerleme kaydetmiştir. Fiziğin başlıca çalışma konuları aşağıdaki gibi sıralanabilir:

-Astronomi-AstroFizik

-Atom ve Molekül Fiziği

-Yoğun Madde ve Katıhal Fiziği

-Yüksek enerji Fiziği

-Nükleer Fizik

-Plazma Fiziği

-Matematiksel Fizik

-Kozmoloji

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 2)

Fizik Biliminin Kapsamı ve Çalışma Alanları

Fizik Bilimin Kapsamı:

Atom altı parçacıkları ve bunların etkileşimlerini inceleyen hadron fiziğinden büyük galaksi kümelerini ve bunların birbirleri ile etkileşimini inceleyen kozmolojiye kadar olan geniş yelpazedeki birçok konu fiziğin kapsamı içindedir. Bu nedenledir ki, yukarıda da verildiği gibi, Fizik çoğu zaman temel bilim olarak tanımlanmaktadır.

Fizik çalışan bilim adamlarını temelde “deneyciler” ve “teorikçiler” olmak üzere iki grupta incelemek mümkündür. Teorik Fizikçiler, matematiksel ve kuramsal modelleme yapmakla uğraşırken; deneysel çalışan Fizikçiler ise teorik ön görüleri test etmek için gözlem ve deneyler yapar. Bu deneyler bazen bizzat deneyci tarafından kurulabildiği gibi var olan bir durumu gözlemek şeklinde de olabilir. Bu iki grubu kapsayacak şekilde çalışma yapanlara ise “Fenomenolog” denmektedir. Teorik Fizikçiler bazen matematik bazen de felsefeye yakın ve hatta onlarla iç içe olabilirlerken; deneysel çalışanlar ise teknolojik uygulamalardan dolayı mühendisliğe daha yakın olabilmektedir.

Fizik olmadan soyut ifadeler olarak kalabilecek olan Matematik biliminin Fizikle beraber ete kemiğe büründüğünü söylemek yanlış olmaz. Çünkü Fizik yasaları formülleştirilirken ve öngörüleri ifade edilirken Matematik’ten yararlanılır. Tam çözüm olarak da ifade edilen analitik çözümler bulunamadığı durumlarda benzetişim (simülasyon) olarak da ifade edilen sayısal (nümerik) çözümler de elde edilebilmektedir.

Fiziğin Felsefe ile ilişkisi Fizikçilerin çoğunun felsefe ile ilgilenmelerine bağlanamaz. Tüm bilimlerin anası olarak da isimlendirilen Felsefe aynı zamanda Fiziğin de bir pozitif bilim olarak ayrıldığı anakoldur. Bu nedenle, bütün bilimler gibi Fizik de araştırma süreçlerinin içinde Felsefeyi içermektedir. Fiziği de içine alan felsefi durumlardan bazıları uzay, zaman, determinizm, indeterminizm, nedensellik ve realizm sayılabilir.

Deneysel veya uygulamalı Fizikçiler Mühendislik ile çok yakın ilişkide bulunabilmektedir. Bunun nedeni Fizikçilerin teknik ve teknoloji ile iç içe olmaları ve hatta interdisipliner (disiplinler arası) ve multidisipliner (çok disiplinli) çalışmalar yapmalarıdır.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail

Fizik Nedir? (Bölüm 1)

Fizik Nedir?

Fizik bilimi; maddenin, madde bileşenlerinin ve enerjinin oluşumunu ve aralarındaki etkileşimi inceleyen bir bilim dalıdır. Fizik ayrıca evrende meydana gelen olgu ve olaylara deneyler, gözlemler ve matematiksel metotlar yardımıyla akılcı bir sistem içinde açıklamalar getirir.

Eski Yunancada Fizik doğa anlamına gelmektedir. Bundan dolayı, Fizik için doğanın felsefi anlatımı tanımı da yapılabilir. Astronomi, Kimya, Biyoloji, Coğrafya ve Jeoloji gibi bilim dalları da Fizik ile benzer şekilde doğayla ilgilenmektedir. Fakat Fiziğin en temel doğa bilimi ve aynı zamanda diğer doğa bilimlerinin en önemli yardımcısı olduğu bir gerçektir.

Mühendislik ve Tıp gibi birçok disiplinin temelini Fizik bilimi oluşturmaktadır. Demek ki Fizik hemen hemen tüm bilimlerin gelişmesine yardımcı olmakta ve birçok konuda onlarla iş birliği yapmaktadır. Elbette ki böyle bir ko-operasyondan Fizik de yararlanmakta ve gelişmektedir. Fiziğin en yakın yardımcısı ise matematiktir diyebiliriz. Başka bir deyişle matematik Fiziğin dilidir. 1965 yılı Nobel Fizik ödülü sahibi Amerikalı ünlü Fizikçi Richard Feynman’ın bir sözünü hatırlatmakta fayda var:

“Matematik bir dildir ve bu dilde şairlere Fizikçi denir”

Fizik ile ilgili araştırma süreçlerinde aşağıda sıralanan basamaklar önemli bir yer tutar:

  • Problemin veya inceleme konusunun belirlenmesi ve tanımlanması
  • Kaynak (literatür) taramasının yapılması
  • Problemin veya konunun çözümüne dönük hipotezlerin ortaya atılması
  • Hipotezin araştırılması için yöntemin (gözlem, deney, matematiksel modelleme) belirlenmesi
  • Seçilen yöntem yardımıyla hipotezin test edilmesi ve bunun sonucunda geçerliliğinin araştırılması
  • Sonuçlara ait raporun yazılması
  • Elde edilen sonuçların başlangıçta teori (kuram) devamında hiç yanlışlanamazlar ise yasa olarak isimlendirilmesi

Hipotezin test ve araştırma süreçlerinden ilki olan gözlem, atom altından büyük galaksilere kadar olan varlıkları bilimsel bilgiye ulaşmak için belirli bilimsel yöntemleri de kullanarak izleme olarak tanımlanabilir. Deney ise ileriye sürülen fikir ve hipotezlerin doğruluk durumlarının belirlenmesi için yapılan süreçlerin tamamıdır. Son olarak matematiksel modelleme ise Feynman’ın yukarıdaki sözünde de belirttiği gibi matematik diliyle ifade edilmesi olarak isimlendirilebilir.

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmail