Güncel Kim Kimdir

CHRİSTİAAN HUYGENS

Tarafından yazılmıştır admin

Hollanda’da dünyaya gelen Christiaan, daha küçük yaşın­da matematik ve bilime belir­gin bir ilgi duymaktaydı. Aydın kesimde etkili kişiliğiyle tanı­nan babası, devlet adamlığının yanı sıra müzik ve şiirle de uğraşmaktaydı. Entelektüel bir ortamda yetişen Christiaan, üniversite öğreni­mini tamamladıktan kısa bir süre sonra astro­nomi ve matematik konularında yayımladığı tezlerle bilim çevrelerinin ve dönemin ünlü matematikçi filozofu Rene Descartes’ın özel dikkatini çeker.

Huygens bilimsel çalışmalarına astronomi­de başlar. Teleskop daha yeni kullanılmaya başlanmıştı. Genç bilim adamı, geçimini göz­lük camı yapmakla sağlayan Filozof Spinoza ile işbirliğine girerek daha güçlü bir teleskop el­de eder. Gözlemleri arasında Satürn gezegeni­nin çevresindeki ‘‘hale” de vardı. Onun geniş, düz bir halkaya benzettiği bu hale aslında iri toz parçalarının oluşturduğu üç kuşak içer­mektedir. Optik araçlar üzerindeki çalışması­nın izlerini günümüzde kullanılan araçların ta­şıdığı söylenebilir. Ama onu asıl üne kavuşturan şey, sarkaçlı saati icat etmesiydi. Gerçi Galileo daha önce zamanı belirlemede sarkaçtan yararlanılabileceğini ileri sürmüştü. Ancak yoğun çabalara karşın istenilen sonuca ulaşılamamıştı. Huygens’in 1657’de yaptığı sa­at oldukça dakikti. Bu icat öncelikle denizcilikteki gereksinim göz önüne alınarak ortaya konmuştu. Ne var ki beklenen sonuç tam gerçekleşmez. Yerçekiminin sarkaç üzerinde­ki etkisi gözden kaçmıştı. Bunu daha sonra fark eden Huygens yitirilen zaman miktarın­dan arzın ekvatordaki şişkinliğinin hesaplana­bileceğini bile gösterir.

Bu arada Huygens’in adı sınır ötesi bilim çevrelerinde de duyulmaya başlamıştır. 1663’te Royal Society (İngiliz Kraliyet Bilim Akademisi) ona üyelik vererek onurlandırır. Huygens törene katılmak için Londra’ya gitti­ğinde Newton’la tanışır. Newton çalışmalarını takdir ettiği bu yabancı bilim adamını ülkesin­de tutmak için girişimlerde bulunur. Ama Huygens’e daha parlak bir öneri XIV. Louis’den gelir. Fransa’nın bilimde üstün bir ko­numa gelmesini sağlamaya çalışan Kral, Louis, Huygens’i bilimsel çalışmalara katılmak üzere Pa­ris’e çağırır. Huygens, üstlendiği görevde, Fransa ile Hollanda arasında bu sırada çıkan savaşa karşın, aralıksız on beş yıl kalır. Üzerin­de yoğun uğraş verdiği başlıca konu ışığın yapı ve devinim biçimiydi.

17. yüzyıla gelinceye dek ışık konusunda önemli bir gelişmeye tanık olmamaktayız; üs­telik ışık deviniminin anlık bir olay olduğu gö­rüşü yaygındı. Aslında doğal olan da buydu çünkü ışığın belli bir hızla devindiği sağduyu­ya pek yatkın bir düşünce değildi. Gözümüzü açar açmaz görmüyor muyduk?

Işığın belli bir hızla ilerlediği düşüncesini ilk kez Danimarkalı astronom Römer ortaya koyar. 1675’te Jüpiter gezegeninin birinci uy­dusunu gözlemlemekte olan Römer, uydunun çevresinde döndüğü gezegenin arkasında ge­çirdiği süreyi saptamak istiyordu. Değişik za­manlarda yaptığı ölçmelerin farklı sonuçlar vermesi şaşırtıcıydı. Römer bu tutarsızlığı açıklamalıydı. Römer, Dünya ile Jüpiter’in gü­neş çevresindeki dolanımlarında kimi kez bir birlerine yaklaştıklarını, kimi kez uzaklaştıklarını biliyordu. Şaşırtıcı bulduğu olayın, iki gezegenin arasındaki mesafe ile bağıntılı olduğunu görür. Aradaki mesafe kısaldıkça uydunun gezegen arkasında geçirdiği sürenin azaldığını, mesafe uzadıkça sürenin art­tığını saptayan Römer, bunu, ışığın belli bir hızla ilerlediği hipo­teziyle açıklar. Işığın aldığı mesafe kısaldığında uydunun erken doğuşu kaçınılmazdı. Işığın belli bir hızla devindiği düşüncesi ister istemez başka bir soruya yol açmıştı: Işık na­sıl devinmektedir? Huygens bu so­ruyu dalga kuramıyla, Newton par­çacık kuramıyla yanıtlar.

Huygens ışığın dalga kuramını Fransızca kaleme aldığı Traite de la Lumiere (Işık Üzerine İnceleme) adlı yapıtında ortaya koyar. Onun bu kurama yönelmesinde bir etken ışıkla ses arasında gördüğü benzer­likti. Bir başka etken de bir delikten çıkan ışığın yalnız tam karşısında ulaştığı noktadan değil çevredeki hemen her noktadan görülmesi ola­yıydı. Bu olay ışığın devinimini an­lamak bakımından önemliydi. Huygens’in “esir” kavramı bu işlevi sağ­layacaktı. Bir benzetme olarak, de­miryolunda bir birine dokunan ama bağlı olmayan bir dizi vagon düşünelim. Şimdi dizinin başındaki va­gona lokomotifin hafif bir vuruş yapması nasıl bir sonuç doğurur? Darbeyi dizi boyu ileten vagonların yerlerinde kaldığı, yalnızca son va­gonun uzaklaştığı görülür. Nedeni­ni, devinimin “etki – tepki” yasasın­da dile gelen ilişkide bulabiliriz: Vuruş etkisini bir sonraki vagona ileten her vagon aldığı tepkiyle dizi­deki yerinde kalır. Bir tepki alma­yan son vagon ise, aldığı vuruş etki­siyle diziden uzaklaşır. Verdiğimiz bu örnek dalga kuramına önemli bir açıdan ışık tutmaktadır. Huygens, uzayın, “esir” dediği görünmez bir nesneyle dolu olduğunu varsaymak­taydı. Buna göre, ışık bir yerden başka bir yere ilerlerken tıpkı va­gonların ilettiği vuruş etkisiyle devi­nir, şu farkla ki ilerleme tek bir yönde değil, esir ortamında tüm yönlerde oluşur. Huygens dalga ku­ramıyla ışığın yansıma, kırılma, kutuplaşma gibi davranışlarını da açık­ladığı inancındaydı. Ne var ki dalga kuramı, Newton’un parçacık kuramının gölgesinde, 19. yüzyıla gelin­ceye dek gözden uzak kalır.

Newton 1672’dc Royal Society’ye sunduğu bildirisinde beyaz bir ışık ışınının cam prizmadan geç­tiğinde gökkuşağındaki gibi bir renk spektrumu sergilediğini belir­terek, bunun ışığın taneciklerden oluştuğu hipoteziyle açıklanabilece­ğini vurgulamıştı. Rakibi Robert Hooke’un eleştirisi karşısında daha esnek bir tutum içine giren Newton her ne kadar parçacık ve dalga ku­ramlarının ikisine de yer veren “kar­ma” bir kuramdan söz ederse de so­nuç değişmez; bilim çevreleri Newton’un büyüleyici etkisinde parça­cık kuramına üstünlük tanır.

19. yüzyılın başlarında durumda beklenmedik bir gelişme olur: dalga kuramı yeniden ön plana çıkar. Işık üzerinde yeni deneylere girişen Thomas Young (1773-1829) elde et­tiği verilerin ışığın dalga kuramıyla ancak açıklanabileceğini görür. Kay­nağı ve sıcaklığı ne olursa olsun ışık hızının değişmemesi, seçilecek kuramın geçerlik ölçütü olmalıydı. Young’a göre dalgaların hızının aynı kalmasını bekleyebilirdik ama tanecikler için aynı şey söylenemez­di. Gene yansıma ve kırılmanın ay­nı zamanda olması, dalga açısından bakılınca doğaldı: oysa taneciklerin bir bölümü yansırken bir bölümünün kırılması açıklamasız kalan bir olaydı. Öte yandan Newton, ışığın dalga niteliğinde olması halinde doğrusal bir çizgide iler­lemesine, keskin gölge oluşturmasına olanak bulmamıştı. Young’ın buna yanıtı basitti: Dalga uzunluk­ları yeterince kısa ise, ışığın hem doğrusal devinimi, hem de keskin gölge oluşumu beklenebilirdi. Ay­rıca Young’ın “karışım” (interference), onu izleyen Fresnel’in “kırınım” (diffraction) denen olgulara getirdikleri açıklamalar dalga kuramını destekleyici nitelikteydi. Daha sonra Maxwell’in dal­ga kuramını daha kullanışlı bulması da dengenin büs­bütün parçacık kuramı aley­hine dönmesine yol açar. Ne var ki yüzyılımızın başında durum bir kez daha değişir. Planck’ın kuantum, Einstein’ın foto-elektrik kavramlarıyla ışığın parçacık kuramı yeniden ön plana çıkar.

Bugün ulaşılan düzeyde kuram­lardan ne birinin ne ötekinin kesin egemenliğinden söz edilebilir. Bir bakıma Newton’un sözünü ettiği, şimdi kimi bilim adamlarının “wavicle” diye dile getirdikleri “dalga-tanecik” karması ya da ikilemiyle karşı karşıyayız. Geçici de olsa bu “barışıklık” aşamasında egemenlik paylaşılmış görünüyor. Huygens dalga kuramının öncüsü olarak bilim gündeminde yerini korumaktadır.

Yazar Hakkında

admin

%d blogcu bunu beğendi: