Fiziğin Tarihi

FİZİĞİN TARİHİ



Bilimler içinde hemen de en eksiksiz olan dal fiziktir. Fizik, bir
yandan, cisimlerin düşmesi, âşığın yayılması, titreşimler, sürtünmeler
gibi, her gün tanığı olduğumuz çok sayıda doğal olayla ilgilenir; öte
yandan, uygulama alanının çeşitliliği nedeniyle, günlük hayatımızın her
zaman içindedir. Sözgelimi, fiziğin en önemli konularından biri olan
elektrik olmasaydı, yaşama düzenimizin nasıl olacağını düşünebiliyor
musunuz?



DünyayıAçıklamak



Fizik bilimi, insanların doğada geçen olayları açıklama isteğinden
doğdu ve İlkçağ Yunan filozoflarının bu konudaki çalışmalarıyla
kuruldu. Bu filozoflar öncelikle, Dünya'nın oluşum ilkesini bulmağa
çalışmışlardı. Aristoteles, su, hava, toprak ve ateşi değişik
bileşimleri ve dönüşümleriyle, Evren'deki bütün bilinen maddeleri
oluşturan dört temel öğe olarak kabul ediyordu. Leukippos ve
Demokritos, "maddenin bölünmesi ve yok edilmesi mümkün olmayan sayısız
küçük taneden, atomlardan meydana geldiğini sezinlemişlerdi.



Pithagoras ve öğrencileri akustik ile uğraşmışlar, yani ses olayının
incelemelerini yapmışlar; Eukleides ise optik konusunda bir araştırma
kitabı yazmıştı. Ayrıca, yansıma ve kırılma olaylarını fizik açısından
inceleyen birçok filozof, ışığın nitelikleri hakkında ortaya sorular
atmıştı. O çağda Yunanlılar mekanikte de hayli ileriydiler, nitekim
Arkhimedes'in bu alandaki buluşları büyük yankılar yapmıştı.



Bu yüz ağartıcı başlangıçtan sonra, Rönesans'ın sonuna kadar fizikte
hiç bir ilerleme görülmedi. Romalılar fizik bilimine hiç bir yenilik
getirmediler ve Yunan bilimini aktarmakta önemli bir aracılık görevi
yapmış olan Araplar hemen de sadece optik konusunda gelişmeler
sağladılar. Avrupa'da, bilimsel gelişme, XIII. yy .a kadar tamamen
durdu; Rönesans süresince de fizik, öteki bilim dallarının tersine, çok
az ilerleme gösterdi. Bu dönemde anılmağa değer tek bilgin, birçok
buluşu olan Leonardo da Vinci oldu.



GalilerdenNewton'a



Fizik ancak XVII. yy .da gelişti. Galilei dinamik ve astronomi
konularını inceledi ve deneyler yapmayı, deneylerden çıkan sonuçları
saptamayı ve bunları kesin matematik yasalara bağlamayı öngören
deneysel yöntemi kurdu. Hollandalı Huygens sarkacı inceledi ve sarkaçlı
saatleri geliştirdi, İtalya'da Torricelli'nin ve Fransa'da Pascal'ın
çalışmaları atmosfer basıncını meydana çıkardı. Gassendi ile Mersenne,
ses hızım ölçmeyi denediler. Işık olayları da bol bol incelendi:



Hollanda'da Snellius ve Fransa'da Descartes birbirinden habersiz
kırılma yasalarını açıkladılar; Newton beyaz ışığın bileşimini
keşfetti; Römer ilk defa ışığın hızını saptadı. Bununla birlikte, ışık
ışınlarının niteliği gene de anlaşılamadı: ışık Descartes ile Newton'un
dediği gibi küçük tanelerden mi, yoksa Huygens'in dediği gibi
dalgalardan mı oluşuyordu? Bu sorunun karşılığı daha sonra gelecekti. O
sıralar ancak, optik araçlar (mikroskop, gök dürbünü, teleskop) bulunup
geliştiriliyordu, tıpkı barometreler ve boşaltma tulumbaları gibi. Bu
çağın en önemli olayı ise, Newton tarafından evrensel çekim gücünün
(yerçekimi) bulunması olmuştur.



DeneyselFizik



Fizik XVIII. yy.da gelişti ve son derece yaygınlık kazandı. Bilginler,
«fizik odaları»nda, halk önünde basit, ama gösterişli deneyler
yaptılar. Bu, elektrikte ilk önemli buluşların gerçekleştiği dönem
oldu: yalıtkan ve iletken cisimler arasındaki ayırım, pozitif ve
negatif elektriğin ortaya çıkartılması, Amerikalı Franklin'in
paratoneri icadı bu döneme rastlar. Optikte, Fransız Bouguer ışık
yoğunluğunu ölçmek için fotometreyi icat etti. Nihayet, hassas
termometreler de bu sıralarda yapıldı.































UzmanlıkDalları



XIX. yy.da fizikte, mekanik ve ısı olayları arasındaki ilişkileri
inceleyen termodinamik; elektrik akımlarının magnetik özelliklerini ve
uygulama alanlarını inceleyen elektromagnetizma gibi yeni dallar ortaya
çıktı. Aynı zamanda, «evrensel» düşünürler de artık yerlerini uzmanlara
bıraktılar. Optikte, girişim (iki noktasal kaynaktan çıkan ışık
ışınlarının üst üste çakışmasıyla ortaya çıkan ardışık ve almaşık
parlak ve karanlık şeritler) ve polarma (bazı maddelerin yansıttığı
veya kırdığı ışığın özgülüklerindeki değişim) olaylarının keşfedilmesi,
Fresnel'in savunduğu dalga kuramı'nın zaferini geçici olarak sağladı.
Bu arada spektroskop! ve fotoğrafçılık gibi yeni teknikler ortaya
çıktı; ve görünmeyen iki ışın bulundu: kızılaltı ve morötesi.



Elektrikte, Volta'nın pili icat etmesi (1800), elektrik akımının
incelenmesine yol açtı. Elektriğin özgülüklerini açıklamak için Ohm,
Pouillet, Faraday, Ampere, Örsted birtakım yasalar buldular, daha sonra
Maxwell bunların sentezini gerçekleştirdi. Bu kuramsal sonuçlara,
telgraf, telefon, akümülatörler, elektrik lambası, dinamo gibi birçok
pratik uygulama eklendi.



1880'e doğru, bazıları, fiziğin artık hemen hemen tamamlandığını
söylerken, radyoelektrik dalgalar, elektron, X ışınları ve
radyoaktiflik gibi bir dizi yeni buluş, yüzyılın sonunu belirledi.



SonsuzKüçük



Fizikçiler, gözlenen olayları daha iyi anlamak için, XX. yy.
başlarında, geleneksel düşünceleri altüst eden kuramlar öne sürdüler.
Alman Max Planck 1900'de kuvanta (enerji «tanecikleri») kuramı'nı
ortaya attı; bu kurama göre, enerji ancak aralıklı, kesik kesik
yayınlanabilirdi. 1905 yılında başka bir Alman, Albert Einstein,
bağıllık (izafiyet) kuramını yayımladı.



Bu yeni kuramlar, maddenin yapısının incelenmesinde geniş ölçüde
ilerleme olanağı sağladı. 1913'te Danimarkalı Niels Bohr, kuvanta
kuramını atoma uygulamayı önerdi ve Alman Sommerfeld 1916'da bu kuramı,
bağıllık aracılığıyla tamamladı. 1924'te, ışık için önceden varılmış
bir sonucu genelleştiren Louis de Broglie, her madde taneciğinin bir
dalga ile birlikte bulunduğu düşüncesine dayanan dalga mekaniği
iddiasını öne sürdü. Alman Heisenberg, 1925'ten başlayarak, bir
taneciğin hızının ve konumunun aynı anda kesin olarak bilinmesi
olanaksızlığını gösteren kendi kuvanta mekaniği'ni geliştirdi.



Bütün bu çalışmaların sentezi, 1930 yılında İngiliz Dirac tarafından
gerçekleştirildi: onun bağıllık, kuvanta ve dalga mekaniği konusundaki
görüşleri, çok geçmeden pozitif elektronların bulunmasıyla doğrulanmış
oldu.



O tarihten sonra, atom çekirdeğinin parçalanması başarıldı ve yapay
radyoaktifliğin bulunması, atom bombasının ve atom pilinin yapımına yol
açtı. Günümüzde, nükleer fizik ile ortaya çıkan taneciklerin
çeşitliliği, atomun ne kadar zengin olduğunu gösterdi. Öte yandan,
astrofizik dalı, yıldızları yöneten mekanizmayı öğrendikten sonra,
bağıllık yasalarını uygulayarak Evren'in tarihini yazmağa girişti.
Böylece, fizik bilimi, kendine yeni temeller bulduktan sonra,
araştırmalarını, sonsuz küçükten sonsuz büyüğe doğru genişletme yoluna
girdi.



















(Solda) «Hareket Halindeki Kuvvetler»:" tasvir eden bu gravürde,
kuvvetlerin mekanik uygulaması ve bunun sonucu olan kaldıraç, palanga,
su çarkı, eğik düzlem gibi araçlar görülüyor.



(Sağda) D'Alembert'in (1717-1783), Louis Tocque tarafından yapılan
portresi (Versailles, Fransa). Filozof ve matematikçi olan d'Alembert,
Diderot'un ünlü "Ansiklopedi"sine yardım etti ve fizikçi olarak da bir
«Dinamik» ders kitabı yazdı.





ElektrikÖpücüğü



XVIII. yy.da sürekli kıvılcım çıkartan elektrostatik makinelerin
icadıyla elektrik, bazı salonlarda moda oldu. Bu salonlarda, hayvanlara
elektrik vermekle veya kıvılcım yardımıyla eşyayı tutuşturmakla
eğleniliyor veya yalıtkan bir tabureye çıkmış iki deneycinin, dudakları
arasından şimşek çaktırmaları seyrediliyordu: buna «elektrik öpücüğü»
deniyordu.