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?
Dünyayı
Açıklamak
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.
Galilerden Newton'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.
Deneysel Fizik
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.
Uzmanlık
Dalları 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 senaaaini
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.
Sonsuz Küçük
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 senaaai 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.
Elektrik Öpücüğü
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.
Matematik Konu
