Güncel Kim Kimdir

JAMES CLERK MAXWELL

Tarafından yazılmıştır admin

Dünya tarihi, bir bakıma büyük insanların tarihidir. Bilim tari­hine de öyle bakabiliriz. Galileo, Newton, Einstein … “bilim” dediğimiz görkemli yapının büyük mimarlarıdır! Adı bilim çevreleri dışın­da pek duyulmayan J.C. Maxwell’in de onlar arasında yer aldığı söylenebilir.

Maxwell için 19. yüzyılın en bü­yük fizikçisi denmektedir. Aslında onu tüm çağların sayılı bilim adam­larından biri saymak daha yerinde olur. Maxwell kısa süren yaşamın­da her biri onu unutulmaz yapan önemli buluşlar ortaya koydu. Rad­yo, radar, televizyon vb. icatlara yol açan elektromanyetik ve ışık alan­larındaki devrimsel atılımlarının yanı sıra, renk bileşimleri ile Satürn ge­zegeninin halkaları üzerindeki açık­lamaları, gazların kinetik teorisi ile enerji korunum ilişkisi konularındaki katkıları çalışmaları arasında başlıcalarıdır. Daha on dört yaşında iken, yetkin elips çizme yöntemine ilişkin matematiksel buluşu Edinburgh Kraliyet Akademisi’nde görü­şülerek ödüllendirilmişti.

Maxwell, Faraday’ın “elektro­manyetik indüksiyonu” diye bilinen buluşunu ortaya koyduğu yıl dün­yaya gelir. Bu ilginç rastlantının sonraki gelişmelerle nasıl bir anlam kazandığını göreceğiz. Seçkin bir ailenin olanakları içinde büyüyen çocuk, yaşamının ilk yıllarında bile kendine özgü ilgileri ve bağımsız düşünebilme yeteneğiyle dikkat çekmekteydi. Annesi kız kardeşine yazdığı bir mektupta iki yaşındaki oğlundan övgüyle söz eder: “Çok canlı, mutlu bir çocuk… En çok ka­pı, kilit, anahtarı, zil gibi şeyler me­rakını çekmekte. Ağzından hiç eksik olmayan sorusu, ‘Anne, na­sıl bir şeydir bu, göster bana.’ Bir başka merakı da, kırlarda dolaştı­ğımızda suların akışını, derelerin çizdiği yolları izlemek!”

“Mutlu çocuk” yedi yaşında iken annesini yitirmenin mutsuzlu­ğunu yaşar ama öğrenme, araştır­ma tutkusuyla yeni ufuklara açılmaktan hiçbir zaman geri kal­maz. Son derece duyarlı ve aydın bir kişiliği olan babası, giydiği elbi­seden oturduğu evine dek kullan­dığı hemen her şeyi kendi elleriyle yapan “garip” bir insandı. Öyle ki, oğlu sekiz yaşında okula başladı­ğında, babasının özenle hazırladı­ğı gösterişli giysi içinde bir süre okul arkadaşlarının alay konusu olmuş­tu. Maxwell’in yaşam boyu süren çekingenlik ve dil tutukluğunda, belki de küçük yaşında başından geçen bu olayın etkisi olmuştur.

Maxwell’in, başarısını üstün ye­tenek ve sezgi gücüne borçlu oldu­ğu yadsınamaz ama bilimsel ilgilerinin gelişmesinde babasının payı büyüktür Baba, üyesi olduğu Edinburgh Kraliyet Akademisi’nin toplantılarına oğluyla birlikte katılı­yordu. Bu arada çocuk gene baba­sının sağladığı olanakla her fırsatta Edinburgh Gözlemevi’ne uğrayarak gezegen ve yıldızların devinimleri­ni izlemekteydi. Bu gözlemlerin, iler­de Satürn gezegeninin halkaları üzerindeki ödüllendirilen matema­tiksel çalışmasına zemin hazırladı­ğı söylenebilir. Bilim tarihinde, 19. yüzyılın ilk yarısı, özellikle elektrik, manyetizma ve ışık konularındaki çalışmaların ön plana çıktığı bir dönemdir. Işı­ğın dalgalar biçiminde ilerlediği görüşü yaygınlık kazanmış ayrıca kristal aracılığıyla istenen yönde kutuplaştırılabileceği deneysel olarak gösterilmişti. Ne var ki elektrik, manyetizma ve ışık arasındaki bağlantı henüz yeterince bilinmediğin­den, bu olaylar bağımsız araştırma konuları olarak ele alınmaktaydı. Maxwell’in 1850’de bu olayların iliş­kilerini belirlemesiyle fizikte bir ba­kıma Newton’unki çapında yeni bir devrimin temeli atılmış oldu.

Newton’un yer çekimi kuramı, evreni mekanik bir modele indirge­yerek açıklıyordu. Bu modelde, de­ğişik büyüklükteki kütlesel nesnelerin, elektrik yükleri gibi, bir ­birini etkilediği temel varsayımdı. Faraday bir adım ileri giderek elek­trik yüklerinin yalnız birbirini değil çevrelerim de etkilediği görüşüne ulaşır, “elektromanyetik güç alanı” dediği yeni bir kavram oluşturur. Ona göre bu alan, uzayda diğer fi­ziksel nesnelerden bağımsız kendine özgü bir gerçeklikti. Değişen manyetik alanın bir iletkende elek­trik ürettiğini saptayan Faraday, bu olayı “elektromanyetik indüksiyon” diye nitelemişti. Faraday’ın deney­sel buluşlarıyla bir tür büyülenmiş olan Maxwell, daha ileri giderek söz konusu etkinin yalnız iletkende değil, uzayda da oluştuğunu, üste­lik değişen elektrik alanın da man­yetizma ürettiğini gösterir. 1873’te yayımlanan Elektrik ve Manyetizma Üzerine İnceleme adlı kitabında or­taya koyduğu denklemlerden, elek­trik ve manyetik etkilerin uzayda ışık hızıyla yol aldığı sonucu da çıkmaktaydı.

Işığın yapı ve niteliği, bilim adamları için sürgit bir “bilmece” konusu olmuştu. Işık kimine göre dalgasal nitelikteydi, kimine göre parçacıklardan oluşmuştu. Maxwell ise ışığı uzayda dalgasal ilerleyen hızlı titreşimli bir elektromanyetik alan diye niteliyordu. Her biri deği­şik titreşim frekansıyla ilerleyen de­ğişik renklerin oluşturduğu ışık, ona göre, elektromanyetik titreşimler skalasında yer alan olaylardan yal­nızca biri olmalıydı. Işığın yanı sıra başka elektromanyetik radyasyon formlarının varlığı da araştırılmalıy­dı. Maxwell’in kuramsal olarak var­saydığı olaylar, ölümünden az son­ra deneysel olarak belirlenir. Hertzin düşük frekanslı radyo dalgaları ile Röntgen’in yüksek frekanslı X-ışınları, Maxwell’in öndeyişini doğ­rulayan bulgulardır. Şimdi bildiği­miz gibi, radyasyon spektrumunda ki dalga sıralaması, bir uçta radyo dalgalarından, öbür uçta gama ışın­larına uzanan mikrodalga, kızıl-altı, ışık, ultra-violet, X-ışınları gibi titre­şim frekansı giderek yükselen form­ları içermektedir.

Maxwell de Faraday gibi evre­ni dolduran son derece ince ve es­nek bir ortamı varsayıyordu. Daha sonra vazgeçilen yerleşik görüşe göre elektromanyetik etkilerin dal­gasal yayılımı, ancak “esir” denen öyle bir ortamla olasıydı.

Elektromanyetik dalgaları ilk se­zinleyen Faraday olmuştur. Ancak ışığın tüm özelliklerini bu dalgalar­la açıklayan matematiksel kuramı Maxwell’e borçluyuz. Maxwell’in bu amaçla formüle ettiği “vektör analizi” diye bilinen matematiksel teknik ile çok sayıda olayı kapsayan ve şimdi “Maxwell denklemleri” di­ye geçen dört denklem, modern elektromanyetik kuramın özünü oluşturur. Bu denklemler, kuantum ve rölativite teorileriyle dalga meka­niğini gerektirmeyen olgular için bu­gün de geçerliliğini sürdürmektedir.

Başlangıçta, Maxwell’in getirdi­ği kuramsal açıklamalara karşı çı­kıldığını biliyoruz. Bir kez denklem­lerine dayalı öndeyişleri olgusal ola­rak henüz yoklanıp doğrulanma­mıştı. Sonra kuramı, ışığa özgü yan­sıma ve kırılma olaylarını açıklama­ da yetersiz görülüyordu. Ne var ki bu yetersizlikler çok geçmeden aşı­lır, elektromanyetik kuram açıklama gücü ve doğrulanan öndeyişleriyle yerleşik bir teori, bir paradigma konumu kazanır.

Maxwell’in başarısı ne denli vurgulansa yeridir. Temelde ku­ramsal olan çalışması, daha sonra yol açtığı uygulamalı gelişmelerle göz kamaştırıcı bir önem kazanır. Maxwell bilim tarihinde sayılı dev­ler arasında yer almışsa, bunu çı­kar gözetmeyen katıksız entelektü­el çabasıyla gerçekleştirmiştir.

Çağımızın tanınmış bilim tarih­çisi I. B. Cohen’ın bir anısı:

Ölümünden iki hafta önce Einstein’ı ziyarete gitmiştim. Sekreteri beni çalışma odasına aldı, bekliyor­dum. Son derece sade olan oda­nın iki duvarı baştan aşağı kitaplık­tı. Öbür duvarlardan biri geniş pen­ceresiyle bahçeye açılıyordu. Diğe­rinde iki tablo asılıydı, Elektroman­yetik teorinin kurucuları Faraday ve Maxwell’in portreleri. Faraday içine doğduğu olum­suzlukları, öğrenme merakının sağ­ladığı direnç ve uğraşla aşarak bi­limin öncüleri arasına katılmıştı. Maxwell ise, içine doğduğu varlığın çekici rehavetine düşmeksizin, bi­limin uzun ve yoğun uğraş gerek­tiren çetin yolunda kendini yüceltti.

Yazar Hakkında

admin

%d blogcu bunu beğendi: