İster bir uzay mekiği fırlatıyor, isterse Dünya benzeri başka bir gezegen keşfetmeye çalışıyor olalım, bize rehberlik etmesi için bilimsel yasalara ve teorilere güveniriz.
Bilim insanları, doğanın ve evrenin genel olarak nasıl çalıştığını tanımlamaya çalışırken kendilerine sunulan birçok araca sahiptir. Genellikle önce yasalara ve teorilere ulaşırlar. Fark ne? Bir bilimsel yasa genellikle E = mc² olarak matematiksel bir açıklamaya indirgenebilir; ampirik verilere dayanan belirli bir ifadedir ve doğruluğu genellikle belirli bir dizi koşulla sınırlıdır. Örneğin, E = mc² durumunda c, ışığın boşluktaki hızını ifade eder.
Bir bilimsel teori sıklıkla delil veya belirli olayların gözlemlerini sentezlemek için çalışmaktadır. Genel olarak - her zaman olmasa da - doğanın nasıl işlediğine dair daha büyük, test edilebilir bir ifadedir. Bilimsel bir teoriyi mutlaka özlü bir ifadeye veya denkleme indirgeyemezsiniz, ancak doğanın nasıl çalıştığına dair temel bir durumu temsil eder.
Hem yasalar hem de teoriler, bir hipotez oluşturmak , bu öncülü test etmek, ampirik kanıt bulmak (veya bulamamak) ve sonuçlara varmak gibi bilimsel yöntemin temel unsurlarına bağlıdır. Sonunda, deney yaygın olarak kabul edilen bir yasa veya teorinin temeli haline gelecekse, diğer bilim adamları sonuçları tekrarlayabilmelidir.
Bu seride, sık taramalı elektron mikroskobu çalıştırıyor olmasanız bile, tazelemek isteyebileceğiniz 10 bilimsel yasa ve teoriye bakacağız. Bir patlama ile başlayacağız ve evrime ulaşmadan önce evrenin temel yasalarına geçeceğiz. Son olarak, kuantum fiziğinin alanına girerek daha önemli bazı materyallerle uğraşacağız.
İçindekiler
Büyük Patlama Teorisi
Hubble'ın Kozmik Genişleme Yasası
Kepler'in Gezegensel Hareket Yasaları
Evrensel Yerçekimi Yasası
Newton'un Hareket Kanunları
Termodinamik Kanunları
Arşimet'in Yüzdürme İlkesi
Evrim ve Doğal Seleksiyon
Genel Görelilik Teorisi
Heisenberg'in Belirsizlik İlkesi
1: Büyük Patlama Teorisi
Bir bilimsel teori öğrenecekseniz, ilk olarak evrenin şimdiki durumuna nasıl geldiğini açıklayan teoriyi öğrenin. Diğerlerinin yanı sıra Edwin Hubble, Georges Lemaitre ve Albert Einstein tarafından yapılan araştırmalara dayanan büyük patlama teorisi, evrenin neredeyse 14 milyar yıl önce büyük bir genişleme olayı ile başladığını varsayıyor.
O zamanlar evren, evrenin tüm maddesini kapsayan tek bir noktayla sınırlıydı. Evren dışa doğru genişlemeye devam ederken, bu orijinal hareket bugün de devam ediyor.
Büyük patlama teorisi, 1965'te Arno Penzias ve Robert Wilson kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunu keşfettikten sonra bilim camiasında yaygın bir destek kazandı. İki gökbilimci, radyo teleskoplarını kullanarak zamanla dağılmayan kozmik gürültü tespit etti. Princeton araştırmacısı Robert Dicke ile işbirliği yapan ikili, Dicke'in orijinal büyük patlamanın ardında evren boyunca algılanabilir düşük seviyeli radyasyon bıraktığı yönündeki hipotezini doğruladı.
2: Hubble'ın Kozmik Genişleme Yasası
Hubble ve onun ünlü yasası, evrenin galaksilerinin hareketini ölçmeye yardımcı oldu.
Bir saniyeliğine Edwin Hubble'a bağlı kalalım. 1920'lerde, Hubble çığır açan astronomik araştırmalar yapıyordu. Hubble , Samanyolu dışında başka galaksilerin de olduğunu kanıtlamakla kalmadı, aynı zamanda bu galaksilerin kendi galaksimizden uzaklaştığını keşfetti, buna durgunluk adını verdi.
Bu galaktik hareketin hızını ölçmek için Hubble'ın Kozmik Genişleme Yasasını önerdi.
Bu denklemi şu şekilde ifade etti: hız = H × mesafe. Hız , galaksinin durgunluk hızını temsil eder; H, Hubble sabiti veya evrenin genişleme hızını gösteren parametredir. Ve mesafe, galaksinin karşılaştırılmakta olan uzaklığıdır.
Hubble sabiti zaman içinde farklı değerlerde hesaplanmıştır, ancak kabul edilen mevcut değer megaparsec başına 70 kilometre/saniyedir, ikincisi galaksiler arası uzayda bir mesafe birimidir. Bizim amacımız için bu o kadar da önemli değil. En önemli şey, Hubble yasasının bir galaksinin hızını bizimkine göre ölçmek için kısa bir yöntem sağlamasıdır. Ve belki de en önemlisi, yasa, evrenin, hareketleri büyük patlamaya kadar uzanan birçok galaksiden oluştuğunu ortaya koydu.
3: Kepler'in Gezegensel Hareket Yasaları
Yüzyıllar boyunca bilim adamları, gezegenlerin yörüngeleri, özellikle de güneşimizin yörüngesinde olup olmadıkları konusunda birbirleriyle ve dini liderlerle savaştılar. 16. yüzyılda, Copernicus, gezegenlerin Dünya'nın değil, güneşin etrafında döndüğü, güneş merkezli bir güneş sistemi konusundaki tartışmalı kavramını ortaya koydu. Ancak, gezegenlerin hareketleri için açık bir bilimsel temel oluşturmak için Tyco Brahe ve diğerleri tarafından yapılan çalışmaları temel alan Johannes Kepler'i temel alacaktı.
Kepler'in 17. yüzyılın başlarında oluşturulan üç gezegensel hareket yasası, gezegenlerin güneş etrafında nasıl döndüğünü açıklar. Bazen yörüngeler yasası olarak da adlandırılan birinci yasa, gezegenlerin güneşin eliptik olarak yörüngede döndüğünü belirtir. İkinci yasa, alanlar yasası, bir gezegeni güneşe bağlayan bir çizginin eşit zaman dilimlerinde eşit bir alanı kapladığını belirtir. Başka bir deyişle, Dünya'dan güneşe bir çizgi çizerek oluşturulan alanı ölçüyorsanız ve Dünya'nın hareketini 30 gün boyunca takip ediyorsanız, ölçümler başladığında Dünya'nın yörüngesinde nerede olursa olsun alan aynı olacaktır.
Üçüncüsü , periyotlar yasası, bir gezegenin yörünge periyodu ile güneşe olan uzaklığı arasında net bir ilişki kurmamızı sağlar. Bu yasa sayesinde, Venüs gibi güneşe nispeten yakın bir gezegenin, Neptün gibi uzak bir gezegenden çok daha kısa bir yörünge periyoduna sahip olduğunu biliyoruz.
Kaynak: https://science.howstuffworks.com/