Alman sanayici Bosch motorlu araçlar için elektrik donanımı üreten dünya çapında başta gelen firmayı küçük bir tesisatçı dükkanından başlayarak kurdu. 20. yüzyılın başında hemen hemen her otomobile takılan manyetoyu geliştirerek dünya çapında ünlendi.
Bosch Schwaebische Alb dağlarında bir köy olan Albeck'de bir çiftçi ailesinin oniki çocuğunun onbirincisi olarak dünyaya geldi. Ailesinin başlıca gelir kaynağını, arabacıların geceledikleri ve atlarını değiştirdikleri bir han oluşturuyordu.
Tren hattı döşendiğinde ailece Ulm'e taşındılar. Bosch ince tesviyecilik dalındaki çıraklığını tamamladıktan sonra ülkesinden ayrıldı. 1884'te ABD'ye giderek burada Thomas Alva Edison ile birlikte çalıştı ve ardından da İngiltere'ye gitti.
Ondan iki yıl sonra da 10.000 marklık bir sermaye ile Stuttgart'ta bir tesisat, ince tesviyecilik ve elektroteknik şirketi kurdu. 1887'de bir arkadaşının kızkardeşi olan Anna Kayser ile evlenerek iki çocuk sahibi oldu.
Bosch, bir makinacı kalfa ve bir çırak çocukla birlikte her türlü elektrik tesisatı onarıyor ve telefon, ev telgrafı ve paratoner (yıldırımsavar) gibi aygıtları monte ediyordu.
1887'de gazlı motorlar için ürettiği manyetoyu izleyen yıllarda giderek geliştirdi. Elde ettiği başarılar yüzünden tesisatçı firmasının kapasitesini gözünde büyüttü. Yeni makine alımı için fazla yatırım yaptı ve 1890'da parasal sıkıntıya düştü. Ancak 1897'de ekonomik sıkıntısını atlatabildi.
Kendisi tarafından üretilen manyeto artık bir motorlu araca, bir Dioa-Bouton Üç Tekerleklisine takılabildi. Bosch bundan beş yıl sonra kesin başarıya ulaştı. Proje mühendisi Gotdob Honold bujilerle bir yüksek gerilim manyetosu geliştirdi. Bir aygıt ateşleme hızı ve dakiklik açısından tüm rakip firmaların ürünlerinden üstündü.
Ayrıca hızlı çalışan benzinli motorların geliştirilmesi üzerinde etken oldu. Aradan çok geçmeden Bosch hemen hemen bütün büyük otomobil firmalarından sipariş almaya başladı.
Yeni yüzyıla girdikten birkaç ay sonra, bu arada 45 kişi çalıştıran Bosch, Stuttgart'a taşındı. Elektroteknik fabrikasını plânlarken ABD'de edindiği deneyimlerden yararlandı.
Modera iş bölümünü göz önünde tutarak imalathanelerini donattı. Sık sık "Kızıl Bosch" olarak nitelendirilen sanayici, Almanya genelinde ancak 1918'de kabul edilen 8 saatlik iş gününü 1906'da uygulayarak sosyal tutumunu kanıtladı.
1910'da fabrikasında çalışanlara Cumartesileri öğleden sonra izin verdi. Diğer işletmelerin çoğunda o tarihte haftada altı tam gün çalışılıyordu. Şirketi 1913'te 7 haftalık bir işçi mücadelesine sahne olunca, Bosch işverenler birliğine katıldı. O tarihe kadar bu örgüte üye olmayı reddetmişti.
Birinci Dünya Savaşı patlak vermeden önce Bosch ürünlerinin % 90'ını dış ülkelere satıyordu. Şirketi, motorlu taşıtlar için buji, ışık makinesi, akü, starter, far vb. parçalardan oluşan ilk standart elektrikli donanımı sunuyordu.
İngiltere, Fransa ve ABD'de kendi şirketleri ve temsilcilikleri bulunmaktaydı. Her ne kadar savaş başladığında dış ülkelerden sağladığı kazanç elden gittiyse de, savaş için yaptığı üretim bunu kat kat çıkartıyordu. Bosch bu kazancının büyük bir bölümünü Neckar kanalının inşası için kurulan bir vakfa devretti. 1916'da firmasını anonim şirkete çevirdi.
Her zaman teknikteki yenilikleri göz önünde bulunduran Bosch, Birinci Dünya Savaşı sona erdikten sonra araştırmaya büyük paralar ayırdı ve işletmesini giderek büyüttü.
Özel hayatında 20'li yıllarda kaderin birkaç sillesine katlanmak zorunda kaldı. Oğlu mültipl skleroz hastalığından öldüğü gibi, çocuğunun ölümünü kabullenemeyen karısı da geçirdiği ağır depresyonlar yüzünden hastanelerde bakılmak zorunda kaldı. Bosch 1926'de boşandı ve bir yıl sonra Margarete Woerz ile evlenerek bir kız çocuk sahibi oldu.
Yine 1927'de çalışanlara şirkette uzun yıllar çalıştıktan sonra, emekliliklerinde parasal destek sağlayan Bosch Yardımı adı altında toplumsal bir kuruluşu hayata geçirdi. Ne var ki, 30'lı yılların başındaki dünya ekonomik buhranı 1937'den beri Robert Bosch GmbH adını taşıyan bu kuruluşu da etkiledi. Satışlar hissedilir derecede gerilerken çalışanların kimisine yol vermek gerekti.
Bosch' un fabrikaları İkinci Dünya Savaşı'nda geniş çapta yıkıldılarsa da kendisi buna tanık olmadı. Şirketin kurucusu 1942 yılinda 80 yaşında Stuttgart'ta hayata veda etti. Fabrikaları yeniden inşa edildikten sonra üretim yelpazesine buzdolapları ve diğer elektrikli ev aletleri eklendi.
FERDİNAND PORSCHE
Alman otomobil tasarımcısı sonraları "böcek" adı altında dünya çapında satış rekorları kıran KdF- Wagen'i (otomobil) 1935'ten itibaren üretmeye başladı. Porsche, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra ilk spor otomobili geliştirdi.
Porsche, Maffersdorf/Bohemia'da musluk tamircisi bir babanın oğlu olarak dünyaya geldi. Boş zamanlarında teknik ve elektrikle uğraştı. Liseyi bitirdikten sonra Viyana'ya giderek Teknik Üniversiteye dinleyici öğrenci olarak yazıldı. İlk işini elektrik motorları üreten bir işletmede buldu.
Otomobil tutkusunun farkına burada vardı. Lohner-Porsche Porsche 1900'daki Paris Fuarı'nda, kendi buluşu olan ve dingillerindeki elektrik motorlarıyla çalışan otomobili sergiledi.
Taşıt aracını Viyana saray arabaları yapımcısı Lohner şirketinin elemanı olarak yaptığı için, bu yeni otomobil Lohner-Porsche olarak tanındı. Bunun hemen ardından düşüncesini daha da geliştirerek elektrik motorlarını bir benzin motoru aracılığıyla besledi. Bu yeni tahrik biçimiyle şanzıman dişlisine gerek kalmıyordu.
Porsche teknik müdür olarak Viyana Neustadt'taki Austro-Daimler şirketine geçti. Burada tanınmış bir uzun mesafe yarışı olan Prinz-Heinrich-Fahrt için yaptığı otomobille yarışı bizzat kazandı.
Porsche ayrıca uçak motorları ve Birinci Dünya Savaşı'nda topları taşıyan çekici araç tasarımcısı olarak kendisine bir isim yaptıktan sonra, savaşın ardından tasarladığı iki binek otomobiliyle Austro-Daimler'deki son başarılarına imza attı. 1923'te firmanın Stuttgart'taki merkezine teknik müdür ve tasarımcı olarak geçti. Avusturya'daki Steyr şirketinde kısa bir süre (1928-30) çalıştıktan sonra, 55 yaşında bağımsızlığı seçti.
Kendi Şirketi Uluslararası bir şöhrete sahip olan Porsche, yorulmak bilmeksizin daha başka teknik yenilikler de geliştirdi ve çeşitli firmalar için komple yeni otomobiller tasarladı.
Esnekliği dolayısıyla yüklenme halinde dönebilen bir amortisör elemanı olan döner çubuk yaylanıcısını (süspansiyonunu) buldu. Sıkışık parasal durumunu, ardından gelen yıllarda Nasyonal Sosyalist rejimin önemli bir taşıt aracı danışmanı olarak düzeltti. İyi kişisel ilişkilerinin ve ortak çıkarlarının bulunduğu Hitler'in buyruğuyla Porsche, geniş halk kitlelerinin satın alabilecekleri sağlam bir otomobil tasarımına başladı.
Hitler'in diğer koşulları şunlardı: Saatte 100 kilometrelik hız, 4-5 kişilik yer,100 kilometrede en fazla 8 litrelik benzin tüketimi, 1.000 RM'nin (Reichsmark) altında satış fiyatı. 1936'da 4 silindirli Boxer motorlu, 22 beygir güçlü ve 984 cc hacimli ilk 3 test otomobili hazırdı.
Sonradan "Volkswagen" (böcek) olarak adlandırılan hava soğutmalı otomobil, önce Alman İşçi Birliği çerçevesindeki Nasyonal Sosyalist Yardım Kuruluşu "Kraft durch Freude"den (Neşeden güç doğar) esinlenerek "KdF-Wagen" olarak piyasaya çıktı. Porsche genelde bu otomobilin mucidi olarak kabul edildiği halde asıl konstrüksiyon planları, tasarımını 1925'ten itibaren geliştiren ve Porsche'ye 1932'de bunları boş yere öneren Çekoslavakya'lı Bela Barenyi'ye aitti.
Savaş İçin Tasarımlar 1937'de NSDAP'ye (Alman Nasyonal Sosyalist İşçi Partisi) giren Porsche bir yıl sonra SS'e de katıldı. Buna karşın, yalnız işini düşünen ve politikayla ilgisi olmayan bir insan olarak tanındı. Basit bir tasarımcıyken Wolfsburg'daki Volkswagen AG'nin kurucusu ve yöneticisi oldu. Porsche burada "böcek"in seri üretimine başladı.
Yeni teknik gelişmelere tutkun olan Porsche, İkinci Dünya Savaşı'nda askeri araç üretimine ağırlık verdi. Alman Devleti'nin en büyük ulusal onur madalyasını aldıktan sonra "profesör" ünvanını kullanabilen zırhlı araç tasarımcısı olarak ön plana geçti. Ayrıca Volkswagen'i askeri amaçla cip ve yüzer araç haline getirdi. Porsche'nin işletmesi savaşın bitmesine bir yıl kala Gmünd/ Karnten'e nakledildi.
Almanya'nın teslim oluşundan sonra tutuklanan Porsche bir Fransız cezaevinde kaldı. 1947'de kefaletle serbest bırakıldı. Bundan böyle, oğlu Ferry'nin yönetimi altında onarım işleri ve yedek parça üretimiyle ayakta kalmaya çalışan Karnten'deki fabrikasına kendini adadı.
1948'de kendi adı altında tanınan, 40 beygir gücündeki bir VW motoruyla donatılmış olan ilk spor arabasını piyasaya çıkarttı. İşletmesi 1950'de tekrar Stuttgart'a nakledildi ve Porsche burada 75 yaşında öldü. Johannes Kepler
Babası yoksul bir paralı asker, annesi de bir hancının kızıydı. Başlangıçtan beri bozuk olan sağlığının üç yaşında yakalandığı ve gözleriyle ellerinin zayıf kalmasına neden olan, çicek hastalığından sonra daha da kötüleşmesi nedeniyle ailesi din adamı olarak yetiştirilmesine karar verdi. Çok yoksul bir aileden gelmesine karşın üstün zekasıyla küçük yaşta dikkatleri çeken Kepler, Württemberg dükünün yardımıyla Tübingen Universite'sinde sürdürdüğü öğrenimini 1588 de bitirdi. 1591'de aynı üniversitede lisansüstü çalışmasını tamamladı. Michael Mästlin'in Tübingen'deki astronomi derslerini izleyerek Copernik sistemini benimsemesi Keplerin sonraki yaşamı açısından önemli bir dönüm noktası oldu. Daha sonra başladığı ilahiyat öğreniminin son yılında iken Graz'da ki Lutherci lisede boşalan matematik öğretmenliğine atandı. Böylece ilahiyat öğrenimini bırakmış oldu. 1594'te gittiği Graz'da evrenin yapısına ilişkin araştırmalarına başladı. Platoncu felsefenin ve Pythagorasçı matematiğin etkisiyle evrende var olduğuna inandığı matematiksel uyumu ortaya koymaya çalıştı. Bu amaçla eski yunalılardan beri bilinen ve Platon cisimleri olarak adlandırılan beş düzgün çokyüzlüden yararlanmayı düşündü. Uzay da yalnız bu beş düzgün çokyüzlünün var olabileceği eski yunanlılarca kanıtlanmıştı. Bu beş düzgün çokyüzlü şunlardı. Dörtyüzlü (yüzleri dört eşkenar üçgen olan piramid),küp,sekizyüzlü(sekiz eşkenar üçgen), onikiyüzlü(oniki düzgün beşgen) ve yirmi yüzlü(yirmiş eşkenar üçgen). Bu çok yüzlüler köşelerinden geçen birer küre içine yerleştirilebildikleri gibi bunların içine yüzlerine orta noktalarından teğet olacak biçimde birer küre yerleştirilebilir. Copernik astronomisi her biri bir küre üzerinde dolanan altı gezegen tanıyordu. Kepler bu altı gezegenin üzerinde dolandığı kürelerin aralarında beş ploton cismi bulunacak biçimde iç içe yerleşmiş durumda olduklarını öne sürdü. Kepler 1600'de, o sıralarda imparatorluk matematikçiliğine atanan Tycho Brahe'nin yanına gitti ve onun asistanı oldu. Brahe ertesi yıl ölünce imparatorluk matematikçiliğine atandı. Kepler yıldızların insanların yaşamlarını yönlendirdiği yolundaki boş inancı redetmesine karşın, evren ile insan arasında belirli bir uyum olduğuna inanıyordu ve astrolojiye dayanan öngörüleriyle ün yapmıştı. Tycho Brahe'nin araştırma grubunda Kepler'e Mars'ın incelemesi görevi verilmişti. Ama o önce ışığın atmosferde kırılması olgusunu incelemek gerektiği kanısına vardı. Dış uzaydaki gökcisimlerinden gelen ışık ışınlarının, Yeri çevreleyen yoğın atmosfere girdiklerinde nasıl kırıldığı konusundaki araştırmalarının sonuçlarını Ad vitellionem Paralipomena Quibus Astronomiae Pars Optica Traditur(astronomideki optik konuların incelenmesi konusunda Vitellio'ya ek) gibi alçakgönüllü bir başlık altında yayımladı.Brahe'nin gözlem sonuçlarını dairelerden oluşan ve düşünebildiği her türden yörünge biçimine uydurmaya çalışıp başarıya ulaşamayan Kepler, Kopernik'in görüşlerinden de esinlenerek, dairesel olmayan yörüngeleride ele aldı. Ve doğru sonuca ulaştı. Mars odaklarından birinde Güneş bulunan eliptik bir yörüngede dolanıyordu. Gezegenler yörüngede dolanırken eşit zaman aralıklarında eşit yol almıyordu ama gezegeni güneşe birleştiren doğru parçası eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarıyordu Bu iki yasa bügün Kepler'in birinci ve ikinci yasası olarak bilinir. Keplarin üçünçü yasası ise Gezgenlerin güneşe olan ortalama uzaklıklarının üçünçü kuvveti , yörüngedeki dolanma sürelerinin karesiyle orantılıdır. Bu üç yasa yarım yüzyıl sonra Isaac Newton'un evrensel kütle çekimi yasasını bulmasında belirleyici rol oynamıştır.
Nicolas Copernicus
Copernik modern astronominin kurucusu olarak bilinir. Polonya'da doğdu. Cracow üniversitesine gönderildi. Burada matemetik ve optik üzerine çalıştı. Italya' da amcasının zorlamasıyla akademik yaşamının geri kalan günlerini geçireceği Frauenburg katedraline rahip olarak atandı. Bu pozisyonundan dolayı gücünün doruğuna erişti. Fakat sürekli öğrenci olarak kaldı. Boş zamanlarında resim yaptı ve yunan şiirlerini latinceye çevirdi. Onun astronomiye zaten var olan merakı giderek bir numaralı ilgi alanı oldu. O araştırmalarını kendi başına ve yardım almadan yaptı. Gökyüzünü kathedralin duvarları içindeki bir kuleden gözlemledi ve bu gözlemleri teleskop'un icadına yüzlerce yıl kala çıplak gözle gerçekleştirdi. 1530'da dünyanın kendi ekseni etrafında günde bir kere , güneşin etrafında yılda bir kere döndüğünü iddia ettiği büyük çalışması De Revolutionibus'u bitirdi. Bu o zamanlar inanılmaz birşeydi. Copernik'e kadar, batı dünyası evrenin gerisinde hiçbirşey olmayan kapalı ve küresel bir yapıda olduğunu iddia ettiği Ptolemiac teorisine inanıyordu. O zamana kadar düşünürlerin hemfikir olduğu Claudius Ptolemy Alexandra'da yaşayan bir Mısırlı'ydı. Potelmy'e göre dünya; sabit, hareketsiz ve evrenin merkezine konumlandırılmış güneş dahil herşey onun etrafında dönmekte idi. Bu insan doğasına çekici gelen bir teoriydi. İnsanın günlük gözlemlerine ve egosuna uygun düşen birşeydi. Copernik teorisini yayımlamakta acele etmedi. Teorinin birkaç astronom arasında incelenerek, kendisine fikir verebileceğini düşündü. Copernik' in çalışmaları, eğer genç bir adam bu çalışmaları 1939'da incelememiş olsaydı hiçbir zaman basılacak duruma gelemeyebilirdi. 66 yaşındaki bir rahibin yazısını okuyup ilgilenen 25 yaşındaki Alman Profesör George Rheticus 'du. Copernik'in çalışmalarıyle birkaç hafta ilgilenmeyi tasarladı ama,iki yıl boyunca teori üzerine çalıştı ve teoriden çok fazla etkilendi. O zamana kadar Copernik teoriyi yayımlamakta isteksizdi. Kilisenin teorisi hakkında ne söyleyeceği ile çok ilgilenmesede o herşeyin mükemmel olmasını isteyen ve 30 yıl teori hakkında çalışmasına rağmen hiçbir zaman tamamlanmadığını düşünen biriydi. Copernik için gözlemler sürekli tekrar edilmeliydi(Ilginç olan dünyanın 300 yılının kaybına yolaçan elyazmaları 19. yüzyıl ortalarında Prag'da bulundu. Bu yazmalar gösterdi ki Copernik teorisini sürekli gözden geçiriyordu. Bu yazmaların hepsi o zamanlar için bilgili kişilerin kullandığı latince ile yazılmıştı.) Copernik 1543'de öldü ve hiçbir zaman çalışmalarının nasıl bir sansasyon yarattığını göremedi. Ortaçağdan kalma filozofik ve dinsel inanışlara karşı geldi. Copernik teorisi insanın, evrenin kendisi için yaratılmadığını, yalnızca onun bir parçası olduğunu düşünmeye zorladı. Onun çalışmalarının en önemli yanı insanın Cosmos' a bakışını değiştirmiş olmasıdır
Stephen Hawking
Stephan Hawking 8 ocak 1942'de (Galileo'nun doğumundan tam 300 yıl sonra) Ingiltere Oxford'da doğdu.Ailesi kuzey Londra'da oturuyordu.Fakat II. dünya savaşı sırasında burası bebek dünyaya getirmek için çok emniyetli bir yer değildi. Bu yüzden Oxford'a taşındılar. Hawking sekiz yaşında iken, kuzey Londra'dan 20 mil uzaktaki St Albans gitti.Onbir yaşında St Albans okuluna kayıt oldu.
Buradan mezun olduktan sonra babasının eski okulu Oxford üniversite' si kollejine devam etti.
Stephan babasının tıpla ilgilenmesini istemesine karşın, o matematiği seviyordu. Fakat okulun matemetik bölümü mevcut değildi. Bu yüzden onun yerine fizik okumaya başladı. Üç yıl sonra doğa bilimlerinde birinci sınıf onur madalyasıyla ödüllendirildi.
Stephan daha sonra Cosmology üzerine çalışmak üzere Cambridge' e gitti. O zamanlar Oxford' da Cosmology üzerine çalışma yoktu. Cambridge'de Fred Hoyle'u supervisor olarak istemesine karşın süpervisorü Denis Sciama idi. Doktorasını aldıktan sonra ilk önce araştırma asistanı, daha sonra Gonville' de Caius kollejde profesör asistanı oldu. 1973'de Astronomi Enstütüsünden ayrıldıktan sonra Stephan uygulamalı matematik ve teorik fizik bölümüne geçti. 1979'dan sonra matematik bölümünde Lucasian profesörü oldu. Bu profesörlük 1663 yılında üniversite parlemento üyesi olan Henry Lucas tarafından kurulmuştu. Ilk olarak Isaac Barrow sonra 1669'da Isaac Newton'a verilmişti.
Stephan Hawking, evrenin temel prensipleri üzerine çalıştı. Roger Penrose ile birlikte Einstein'in Uzay ve Zamanı kapsayan Genel görecelik teoreminin Big Bang'le başlayıp karadeliklerle sonlandığını gösterdi. Bu sonuç Quantum Teorisi ile Genel Görecelik Teorisinin birleştirilmesi gerektiğini ortaya koyuyordu. Bu yirminci yüzyılın ikici yarısının en büyük buluşlarından biriydi. Bu birleşmenin bir sonucuda karadeliklerin aslında tamamen kara olmadığını, fakat radyasyon yayıp buharlaştıklarını ve görünmez olduklarını ortaya koyuyordu. Diğer bir sonucda evrenin bir sonu ve sınırı olmadığıydı. Buda evrenin başlangıcının tamamen bilimsel kurallar çercevesinde meydana geldiği anlamına geliyordu.
Onun birçok kitabından bazıları, The Large Scale Structure of Spacetime, General Relativity: An Einstein Centenary Survey, ve 300 Years of Gravity. Stephen Hawking'in en popüler ve ençok satan iki kitabı; A Brief History of Time ve daha sonraki kitabı, Black Holes and Baby Universes and Other Essays.
Profesör Hawking 12 onur derecesi almıştır. 1982'de CBE ile ödüllendirilmiş,bundan başka birçok madalya ve ödül almıştır. Royal Society'nin ve National Academy of Sciences (Amerikan ulusal bilimler akademisi(N.A.S.) ) üyesidir.
O teorik fizik çalışmaları ve yüklü programına rağmen ailesine (üç çocuk ve bir torun) her zaman zaman ayırmayı bilmiştir.
Ernest Rutherford
Babası araba tamiri ile uğraşan ve çiftçilik yapan Rutherford, ailenin on iki çocuğunun ikincisiydi. Çiftliklerinde çalışır, hemen her konuda babasına yardım ederdi; fakat okulda da başarılıydı. Hatta, Yeni Zelanda Üniversitesi’nin verdiği burslardan birini kazanıp, yüksek öğrenimini sınıf dördüncüsü olarak tamamladı. Rutherford, üniversitedeyken fiziğe duyduğu büyük ilgiyi bir de manyetik radyo dalgaları yakalayıcısı geliştirerek gösteriyordu. Buluşların günlük yaşama uygulanmalarıyla ilgilenmezdi.
Cambridge Üniversitesi’nden burs kazandığı 1895 yılı, onun için bir dönüm noktası oldu. Verilen bursu birincilikle kazanan sınıf arkadaşı, ülkesinden ayrılmak istemediği için, ikinci sıradaki Rutherford, bu mutlu rastlantı ile bilim dünyasına kazanılıyordu. Aslında o yıl, Cambridge Üniversitesi’nin diğer üniversitelerin başarılı öğrencilerine ilk kez burs vermesi, Rutherford’un talih kapısını aralıyordu. Bursa haberi Rutherford’a ulaştığı zaman, tarlada patates söktüğü, bel küreğini bir kenara fırlatarak ‘artık bunları kim sökerse söksün’ dediği, hatta evlilik düşüncesinden de vazgeçip İngiltere’ye gittiği söylenir.
Rutherford, Cambridge’de, J.J. Thomson’ın gözetiminde çalışıyordu. Hocası sesini ayarlayamayan, kaba tavırlı, fakat elleri son derece becerikli son derecece becerikli bu taşralı genci kısa sürede benimsiyordu. Bu, deneylerinde dağınık ve onu bunu deviren, döken Thomson için önemli bir yardım sayılırdı. Rutherford kısa bir süre, Kanada McGill Üniversitesi’nde kalıyor, evlenmek için Yeni Zelanda’ya gidiyor ve çalışmalarını sürdürmek için yeniden İngiltere’ye dönüyordu.
Becquerel’in yakın izleyicisi Rutherford, yeni ve ilginç bir konu olan radyoaktivite alanında çalışmaya başlıyor, Curie’lerle ışıyan maddelerin yaydıkları ışınların birkaç çeşit olduğuna inanıyordu. Artı yüklü olanlara ‘Alfa’ ve eksi yüklü olanlara ‘Beta’ ışınları diyordu. Bu adlar ogün de kullanılıyordu, ancak ikisi birden ‘Hızlandırılmış Parçacıklar’ olarak ifade ediliyorlardı. 1900 yılında kimi ışımaların manyetik alandan etkilenmediği bulununca, Rutherford, bunların elektromanyetik dalgalardan oluştuklarını gösteriyor ve ‘Gama Işınları’ adını veriyordu.
Rutherford önce Soddy ile birlikte, sonra yalnız başına Crookes’un, uranyumun ışıma sonucu başka bir maddeye dönüştüğünü gösteren öncü araştırmalarını sürdürüyordu. Uranyum ve Toryum üzerinde kimyasal işlemler yaparak ve ışımanın ne olacağı merakı ile Rutherford ve Soddy bu elementlerin, ışıma sonucu bir takım ara maddelere dönüştüklerini gösteriyorlardı. Hemen hemen aynı günlerde, Amerika’da Boltwood da bu gözlemleri doğruluyordu. Soddy bu çalışmaları daha da ilerleterek ‘İzotop’ kavramını ortaya atıyordu.
Farklı her ara element, belli bir sürede miktarının yarısını kaybedecek bir hızla parçalanıyordu. Rutherford bu süreye ‘Yarı Ömür’ diyordu. 1906 ile 1909 yılları arasındaki sürede Rutherford ve yardımcısı Geiger, alfa parçacıklarını derinliğine inceliyorlar, bu parçacıkların elektronlarını kaybetmiş Helyum atomu olduğunu, hiçbir kuşkuya yer vermeyecek biçimde gösteriyorlardı. Alfa parçacıklarının Goldstein’in bulduğu artı yüklü ışınlara benzedikleri anlaşılıyor ve 1914 yılında Rutherford, en basit artı yüklü ışınların Hidrojen’den elde edilenler olması gerektiğini ileri sürerek, artı yüklü temel parçacık niteliklerinden dolayı ‘Proton’ adını kullanıyordu. Bundan sonraki yirmi yıl süresince her atomun eşit sayıda proton ve elektrondan oluştuğuna inanılıyor; fakat bugün kabul edilen yapısıyla hidrojen atomunun bir protonu olduğunu Heinsenberg gösteriyordu. Bugünkü bilgilere göre, proton artı; elektron eksi yüklüdür ve elektriksel olarak bir elektron, bir protonu dengeleyecek biçimde eşit yüklüdürler. Fakat protonun kütlesi, elektronun 1836 katıdır.
Alfa parçacıklarına duyduğu ilgi, Rutherford’u daha önemli şeylere yöneltiyordu. 1906 yılında daha Kanada’nın McGill Üniversitesi’ndeyken, ince madensel levhaların alfa parçacıklarını nasıl dağıttığını incelemişti 1908 yılında İngiltere’ye döndüğünde Manchester Üniversitesi’nde de bu deneyleri sürdürüyordu. Yarım mikron kalınlığındaki bir altın levhaya alfa parçacıkları gönderiyor ve parçacıklardan çoğunun hiç etkilenmeden ve yön değiştirmeden aradaki fotoğraf plakasına kayıtlandıklarını görüyordu. Fakat fotoğraf üzerinde, hem de büyük açılarla kimi dağılımlar oluyordu. Altın levha, 2000 atom kalınlığında olduğu ve alfa parçacıklarının çoğu dağılmadan arkadaki fotoğraf plakasına geçtiklerine göre, altın atomlarının büyük bir bölümü boşluktan oluşmalıydı. Kimi alfa parçacıkları, yönlerinden çok kesin biçimde;hatta 90 derece saptıklarına göre, atomun bir yerinde artı yüklü, alfa parçacıklarını saptırabilecek güçte (benzer yükler itişirler) büyük kütleli bir bölge bulunmalıydı. Rutherford bu deneye dayanarak, çekirdekli atom kuramını ilk 1911 yılında açıklıyor, atomun merkezinde, bütün protonları kapsayan ve hemen hemen kütlesinin tamamını oluşturan çok küçük bir çekirdek bulunduğunu ileri sürüyordu. Atomun dış bölgesinde, çok hafif ve görünürde alfa ışınlarının geçmesini engellemeyen eksi yüklü elektronlar yörüngedeydiler.
Bu atom fikri, 23 yüzyıl düşüncelere egemen olan Demokritus’un ‘maddenin en küçük parçası’ görüşünü yıkıyor ve gerçeklere daha çok uyan yeni bir model oluşturuyordu. Elementlerin ışıyarak ayrışması kuramı, alfa parçacıklarının yapıları üzeindeki çalışmaları, çekirdekli atom modeli Rutherford’a 1908 yılı Nobel Kimya ödülü kazandırıyordu. Başarıları bu kadarla kalmıyor, ilk kez Crookes tarafından düzenlenen ışıldama sayacını, yayılan ışınım (radyasyon) miktarını ölçmek için kullanılıyordu. Çinko sülfit bir ekran üzerindeki parıltıları sayarak (her atom parçasına karşılık bir parıltı) Rutherford ve Geiger, bir gram radyumun saniyede 37 milyar alfa parçacığı saldığını söyleyebiliyorlardı. Bu kadar büyük sayıda alfa parçacığı saçarak parçalanan maddelere, Curie’leri onurlandırmak için, o maddenin ‘Curie’si’ deniyordu. Bu arada Rutherford da unutulmuyor, saniyedeki bir milyon parçalanmaya ‘Rutherford’ adı veriliyordu.
Bu çeşit parıldamalar daha sonra saniyede kullanılıyor ve eser miktarda radyum içerikli çinko sülfit saatlere yerleştiriliyor, rakamların karanlıkta da görülüp okunması sağlanıyordu. Fakat bu saatlerin üretiminde çalışan işçilerin radyum hastalığına tutulmaları nedeniyle, uygulamaya bir süre sonra son veriliyordu.
Daha sonraları Rutherford, içine oksijen, hidrojen ve azot gazları doldurduğu bir silindirde ışıma miktarını ölçmeye girişiyor, azot gazında parıldamaların azaldığını; fakat hidrojen türünden olanların belirdiğini gözlüyordu. O halde alfa parçacıkları, azot atom çekirdeğinden protonlar çıkarıyordu. Çekirdekte kalan da oksijen atom çekirdeği olmalıydı. Böylece Rutherford, kendi ellerini kullanarak bir elementi diğerine dönüştüren ilk insan oluyordu. Başka bir deyişle, simyacıların rüyalarını gerçekleştiriyordu. Bu aynı zamanda, çekirdek tepkimesinin yapay ilk örneği oluyordu. Fakat 300 bin alfa parçacığından ancak biri çekirdek ile tepkimeye girdiği için, bir maddenin diğerine dönüştürülmesinde kolayca uygulanabilir bir yöntem sayılmıyordu.
Rutherford, İkinci Dünya Savaşı’ndan önceki yıllarda amansız bir Nazi düşmanı oluyor, bir çok Yahudi bilim adamının Almanya’dan kaçırılması işlerine karışıyor; fakat zehirli gazlar üzerindeki çalışmaları nedeniyle Haber ‘e ilgi göstermiyordu. Rutherford atomun parçalanmasıyla elde edilen enerjinin denetim altına alınıp kullanılamayacağını söylüyor, Einstein kuramlarına inanmıyordu. Hahn’ın fizyon yöntemi ile enerjiyi nasıl denetim altına alabildiğini görüp tahminlerindeki yanılgıyı anlayamadan, yaşamını yitiriyor ve Newton ile Kelvin’in yanlarına gömülüyordu.
Charles Augustin de Coulomb
Batı Hint adalarında dokuz yıl askeri mühendis olarak çalışan Coulomb, sağlığının bozulması üzerine Fransa'ya döndü. Fransız devrimi patlak verince Blois'da küçük bir malikhaneye çekilerek tüm zamanını bilimsel araştırmalara ayırdı. 1802 'de halk eğitimi müfettişliğine getirildi.
Coulomb, kendi adıyla anılan yasayı, Ingiliz fizikçi Joseph Priestley'nin elektrik yüklerinin birbirini itmesine ilişkin bulgularını incelemek amacıyla başlattığı çalışmaları sonucunda geliştirdi. Bu amaca yönelik olarak, Priestley yasasında belirtilen elektrik kuvvetlerini ölçmeye yarayan duyarlı aygıtlar yaptı ve elde ettiği sonuçları 1785-1789 arasında yayımladı. Ayrıca benzer ve zıt kutupların birbirini itmesi ve çekmesine ilişkin ters kare yasasını buldu. Bu yasa Siméon-Denis Poisson'u geliştirdiği matematiksel magnetik kuvvetler kuramının temelini oluşturdu. Coulomb, makinelerdeki sürtünmeye, yeldeğirmenlerine, metal ve ipek elyafların esnekliğine ilişkin araştırmalarda yaptı.
Sir Joseph John Thomson
Joseph John Thomson 18 aralık 1856'da Manchester varoşlarından Cheetham Hill'de doğdu. 1870'de Owens College ve 1876'da Trinity College, Cambridge' e burslu olarak girdi. 1880'de Trinity College'e akademi üyesi seçildi .Hayatı boyuncada akademi üyesi olarak kaldı. Daha sonra Lord Rayleigh'ın yerine Cambridge'e deneysel fizik profesörü oldu. 1884-1918 yılları arasında Cambridge ve Royal Institution'ın onursal profesörlüğüyle onurlandırıldı. Thomson'un ilk inceleme konusu ona 1884'de Adams ödülünü kazandıran, Treatise on the Motion of Vortex Rings adlı yapıtında bahsettiği, atomun yapısı üzerineydi. Onun, Application of Dynamics to Physics and Chemistry ve Notes on Recent Researches in Electricity and Magnetism adlı yapıtları, 1886 ve 1892 yıllarında yayımlandı. Bu son çalışması James Clerk Maxwell'in ünlü Treatise adlı yayımından sonra Maxwell'in üçüncü cildi olarak anılır. Ayrıca Thomson, Profesör J. H. Poynting 'le dört ciltlik Properties of Matter adlı ders kitabında işbirliği yaptı. Ve 1885 yılında Elements of the Mathematical Theory of Electricity and Magnetism 'i yayımladı. Thomson, 1896 yılında Princeton Universite' sine son çalışmalarını özetleyen dört konferans vermek için gitti. Bu konferanslar daha sonra Discharge of Electricity through Gases (1897) ismiyle yayımlandı. Amerika'dan dönüşünde hayatının en görkemli çalışmasını gerçekleştirdi. Bu çalışma 30 şubat 1897'de Royal Institution 'daki konferansında açıklayacağı, elektronun keşfiyle sonuçlanan Cathode ışıması idi. Onun 1903 'de yayımlanan Conduction of Electricity through Gases adlı kitabı, Rayleigh tarafından Thomson'un Cavendish Laboratuvarı' ndaki çalışmalarının bir gözden geçirmesi olarak nitelendirilmiştir. Bu yayımın daha sonraki basımını kardeşiyle birlikte iki cilt olarak 1928 ve 1933 yıllarında yayımladı. Thomson, 1904 yılında Yale Universite 'sinde elektrik üzerine altı konferans vermek için geri döndü. Bu konferanslar atomun yapısı üzerine bazı önerilerde bulunuyordu. Thomson, faklı atom ve molekülleri ayrıştırmak için bir yöntem geliştirdi. Bu yöntem daha sonra Aston, Dempster ve diğerleri tarafından birçok izotop'un bulunmasına yol açtı. Yukarıda bahsedilenler dışında, The Structure of Light (1907), The Corpuscular Theory of Matter (1907), Rays of Positive Electricity (1913), The Electron in Chemistry (1923) and his autobiography, Recollections and Reflections (1936), adlı yayımlarıda bulunmaktadır. 1884 yılında Royal Society üyeliğine seçildi. Ve 1916-1920 yılları arasında başkanlığını yaptı. 1894-1902 yıllarında Royal ve Hughes Madalyalarını, 1914 yılında Copley Madalyasını aldı. 1902'de Hodgkins Madalyası (Smithsonian Institute, Washington) ;1923'de Franklin Madalyası ve Scott Madalyası (Philadelphia), 1927'de Mascart Madalyası (Paris), 1931'de Dalton Madalyası (Manchester),ve 1938'de Faraday Madalyası (Institute of Civil Engineers) aldı. British Association 'nın 1909'da başkanlığını yaptı. Ve Oxford, Dublin, London, Victoria, Columbia, Cambridge, Durham, Birmingham, Göttingen, Leeds, Oslo, Sorbonne, Edinburgh, Reading, Princeton, Glasgow, Johns Hopkins, Aberdeen, Athens, Cracow ve Philadelphia Universite'lerinden doktora diploması aldı. 1890'da Rose Elisabeth ile evlendi. Bir oğulları oldu. 30 Ağustos 1940 yılında öldü. Niels Bohr
Atomun yapısı üzerindeki çalışmaları ve atomların saçtığı ışın araştırmaları ile tanınır.
Babası fizyoloji profesörü olan Bohr, 18 yaşında Kopenhag Üniversitesi’nde fizik tahsiline başladı. İyi bir futbolcuydu. Daha iyi bir oyuncu küçük kardeşi 1908 yılının dünya ikincisi Danimarka olimpiyat takımında yer aldı.
26 yaşında doktorasını da tamamlayan Bohr, ileri eğitim bursuyla Cambridge’e gönderildi. Burada elektron kuramcısı J.J. Thomson ile ve daha sonra Manchester’de onun öğrencisi ve yine atom kuramcısı Rudherford ile çalıştı. 27 yaşında beş oğlu olduğu söylenen bir evlilik yaptı. 31 yaşında, fizik profesörü atandığı Kopenhag Üniversitesi’ne döndü.
Rudherford, çekirdekli atom kavramını; yani merkezinde ağır çekirdek bulunan çevresinde daha hafif, bulutsu elektronların dolaştığı bir atom modelini ortaya atmıştı. Atomların nasıl enerji verdiklerini bu model ve Planck’ın on yıl kadar önce yayınladığı kuantum kuramı ile açıklıyordu. Elektronlar gittikçe daralan yörüngeler çizerek çekirdek etrafında dönüyor ve bu hareketleri enerji oluşturuyorlardı. Bohr, daralan yörünge ve sonuçta çekirdek üzerine düşen elektronların varolduğunu kabul etmiyordu.
Atom modeli için daha inandırıcı bir biçim ararken Balmer’in hidrojen tayfı formülü onu, hidrojen atomunu daha yakından incelemeye yöneltti. Hidrojen atomu Lorentz’in belirlediği salınımdayken elektromanyetik ışınım yapmıyordu. Aslında Maxwell’in yasaları temel alındığında, böyle bir ışınım yapması gerekiyordu. Maxwell’e göre, kapalı bir yörüngede kaldıkları sürece ışınım olmayacağı görüşündeydi. Bu çelişkinin nedeni, elektronun sadece bir tanecik kabul edilmesinden ileri geliyordu. Nitekim De Broglie, elektronun yalnız tanecik değil, dalga boyu özellikli de olduğunu gösterince çelişki giderildi. Schrödinger de elektronun çekirdek etrafında dönmediği, yalnızca çevrede durağan bir dalga oluşturduğu görüşüyle, ileri sürülenleri doğruluyordu.
Bohr,”Elektron,yörüngesini değiştirip çekirdeğe yaklaşınca, ışıma olur” diyordu. Fakat, ışın soğuran atomda da elektron çekirdekten daha uzak bir yörüngeye giriyordu. Bu nedenle, elektromanyetik ışınım, bu parçacıkların salınım veya hızlanmalarından değil; enerji düzeylerindeki değişmelerden ileri gelmeliydi. Bu düşünce, atom dünyasının insanın yaşadığı dünyaya benzemediğini gösteriyor, her geçen gün atomun yapısını sağduyu ile açıklamak güçleşiyordu.
Sağduyu, örneğin gezegenlerin yörünge değiştirmediklerini söylüyordu. Elektron da, öyle herhangi bir yörüngeye giremezdi. Ayrıca, her yörünge değişmez bir enerji karşılığı idi. Eğer elektron bir yörüngeden diğerine geçiyorsa,saldığı veya soğurduğu enerji sabit olmalıydı. Bu miktar, kuantumların tümü demekti.Böylece, Planck’ın kuantum kuramı, elektronların atom içinde durum değiştirmeleri olarak yorumlanıyordu.
Hatta Bohr, hidrojen tayfındaki çizgilere karşılık olan enerji yörüngelerini seçebiliyordu.Bununla, bir elktronu bir yörüngeden, çekirdekten daha uzak bir yörüngeye aktaracak miktardaki enerji kuantasının soğurulduğunu gösteriyordu. Özellikle, ilk kez Balmer’in dikkatleri çektiği hidrojen tayfındaki düzgünlük de açıklanabiliyordu.Elektronların belli enerjilerini hesaplayabilmek için Bohr, Planck’ın sabitesini 2*3,14 ile bölerek kullanıyordu.
Bütün bunlara karşılık, tayf çizgilerinin ince ayrıntılarını açıklamak için Bohr’un kullandığı model yetersiz derecede karmaşıktı. Yörüngelerin yalnız dairesel olduklarını varsayıyor; fakat bu, Summerfield’in beyzi yörüngeler varsayıldığında durumun ne olacağı araştırmasını başlatıyordu. Sonuçta, değişik yörüngelerin kabul edilmesi zorunluluğu ortaya çıktı. Yapılması gerekli düzeltmeler bir yana; Bohr’un modeli atom tayfındaki çizgilerin ilk başarılı açıklaması oldu veya tayf çözümlemeleri ile atomların iç yapıları öğrenildi. Fakat yaşlı kuşağın tamamı, bu gelişmeleri benimsemiyordu. Rayleigh, Zeeman ve Thomson kuşku içindeydiler. Ancak, Bohr’un her zaman minnettar kaldığı Jeans, ondan yana çıkıyordu. Aslında Thomson’un karşı çıkmaları nedeniyle, Bohr ondan ayrılmış ve Rutherford ile çalışmayı yeğlemişti.
Kuşkusuz sonuçta Bohr ezici bir başarı sağladı ve 1922 yılı Nobel Fizik Ödülü’nü aldı. Bunu izleyen yıllarda, ikisi de Nobel Fizik Ödülü alan Franck ve Hertz, deneysel çalışmalarıyla Bohr kuramını doğruladılar. Bohr, hidrojenden daha karışık atom modellerini bir türlü geliştiremiyor ve “Birden fazla elektronun bulunduğu atomlarda iç içe küreler vardır. Herhangi bir elementin kimyasal özelliklerini belirleyen en dış küredeki elektron içeriğidir” diyerek çok küreselliğe ilk işaret edenlerden biri oluyordu. Bu düşünce Pauli sayesinde meyvesini verdi. Elektronun hem parçacık (bohr’un fikri) hem dalga (Schrödinger’in düşüncesi) olarak tanımlanması, 1927 yılında Bohr’u, bugün “tümlerlik” diye bilinen ilkeyi önermeye zorladı. Bu, bir şeyin birbirinden tamamen bağımsız; fakat her ikisi de kendi koşullarında geçerli, iki değişik biçimde kabul edilmesi ilkesidir.
1920-1930 döneminde Bohr, bir özel bira şirketinin desteğinde Atom Çalışmaları Enstitüsü’nü Kopenhag’da kurup yöneterek, (Joule zamanından beri bira sanayinin kuramsal fiziğe en büyük katkısı) burayı kuramsal fiziğin merkezi yaptı ve bilimsel yetenekleri Kopenhag’da toplayarak adeta yeni bir “İskenderiye” oluşturdu. 1933 yılında Hitler Almanya’da iktidara gelince, korku içindeki meslektaşları yararına elinden geleni yaptı, özellikle Yahudi fizikçilerin güvenliğini sağladı. Bir toplantı için 1939 yılında Amerika Birleşik Devletleri’ni ziyareti sırasında Hanh’ın “Uranyum, nötronlarla (on yıl kadar önce Chadwick’in bulduğu yüksüz dolayısıyla nötron adı verilen parçacık) bombardıman edilirse parçalanır (fission)” düşüncesini Lisse Meitner’in açıklayacağını söylemesi üzerine toplantı dağıldı ve bilim adamları bu düşünceyi sınamak üzere ülkelerine döndüler. Daha sonraları bu düşünce doğrulandı ve olaylar hızla gelişerek atom bombasında doruk noktasına ulaştı.
Bohr, fisyon sürecine ait bir kuram geliştirmeye koyuldu. Bunda atom çekirdeğinin sıvı damlası gibi davrandığını varsayıyordu. Bohr, bu modelden yararlanarak, birkaç yıl önce Dempster’in bulduğu uranyum 235 izotopunun fisyona uğradığı sonucuna vardı ve bu çıkarımı kısa süre sonra doğrulandı.
Danimarka, 1940 yılında işgal edilince Chadwick’in önerisine uyarak ve bin bir güçlükle İsveç’e kaçtı, böylece muhakkak bir tutuklanmadan kurtuldu. Orada faaliyetlerini genişleterek, çoğu Yahudi bilim adamının Hitler’in elinden kurtulmasını sağladı. Sonra küçük bir uçakla İngiltere’ye geçerken yüksekten uçmak zorunluğu, neredeyse oksijensiz kalıp ölümüne sebep olacaktı. Danimarka’dan ayrılmadan önce Franck ve Lane’nin kendisine emanet ettikleri Nobel madalyalarını da birlikte aldı (kendi madalyasını da Finli savaş kurbanlarına yardım için hibe etmişti) ve asit dolu bir şişeye doldurarak Nazilerin elinden kurtardı.
1945 yılında Amerika Birleşik Devletleri’ne geçerek Los Alamos’daki atom bombası projesinde çalıştı. Atom bombasının sonuçları hakkındaki endişeleri ve uluslar arası denetim amacıyla atom sırlarının bütün müttefiklerce paylaşılması isteği Winston Churchill’i neredeyse tutuklanmasını emredecek kadar kızdırmıştı. Savaştan sonra Kopenhag’a döndü, asitte erittiği altını çöktürerek madalyaları yeniden döktürdü ve sahiplerine ulaştırdı. Bohr, atom enerjisinin barışçı amaçlarla kullanılması için durmadan, yorulmadan uğraştı ve 1955 yılında Cenova’da ilk “Barış için Atom Toplantısını” düzenledi. Bu çabaları da “Barış için Atom” armağanı ile ödüllendirildi.
Michael Faraday
Fraday'ın babası Ingiltere'nin kuzeyinden 1791 başında Newington köyüne iş aramak amacıyla gelmiş bir demirci idi. Annesi Faraday'ın zorluklarla dolu çocukluk döneminde ona duygusal yönden büyük destek olmuş, sakin ve akıllı bir köylü kadındı.Babaları çoğu zaman hasta olan ve iş bulmakta zorluk çeken Faraday ve üç kardeşinin çocukluğu yarı aç yarı tok geçti. Aile Sandemancılar adlı küçük bir hıristiyan tarikatının üyesiydi.
Faraday yaşamı boyunca bu inançtan güç almış, doğayı algılama ve yorumlamada bu inancın etkisi altında kalmıştır. Faraday çok yetersiz bir eğitim gördü. Bütün eğitimi kilisenin pazar okulu'nda öğrendiği okuma yazma ve biraz hesaptan ibaretti. Küçük yaşta gazete dağıtıcısı olarak çalışmaya başladı. 14 yaşında çiftci çıragı oldu. Ciltlenmek üzere getirilen kitapları okuyarak bilgisini genişletmeye başladı. Encyclopedia Brtanica'nın üçüncü baskısındaki elektrik maddesinden özellikle etkilendi. Eski şişeler ve hurda parçalardan yaptığı basit bir elektrostatik üreteçten yararlanarak deneyler yapmaya başladı. Gene kendi yaptığı zayıf bir Volta pilini kullanarak elektrokimya deneyleri gerçekleştrdi.
Londra'daki Kraliyet Enstütüsü'nde Sir Humphrey Davy tarafından verilen kimya konferansları için bir bilet elde etmesi Faraday'ın yaşamında dönüm noktası oldu. Konferanslarda tutduğu notları ciltleyerek iş isteyen bir mektupla birlikte Davy'ye gönderdi. Bir süre sonra laboratuvara yardımcı olarak giren Faraday, kimyayı çağının en büyük deneysel kimyacılarından biri olan Davy'nin yanında öğrenmek fırsatını elde etmiş oldu. 1820'de Faraday, Davy'nin yanından yardımcılık görevinden ayrıldı. Hans Christian Orsted, 1820'de bir telden geçen elektrik akımının tel çevresinde bir magnetik alan oluşturduğunu bulmuştu. Fransız fizikci Andre Marie Ampere tel çevresinde oluşan magnetik kuvvetin dairesel olduğunu gerçektede tel çevresinde bir magnetik silindir oluştuğunu gösterdi. Ve bu buluşun önemini ilk kavrayan Faraday oldu.
Soyutlanmış bir magnetik kutup elde edilebilir ve akım taşıyan bir telin yakınına konursa telin çevresinde sürekli olarak bir dönme hareketi yapması gerekecekti. Faraday üstün yeteneği ve deneysel çalışmadaki ustalığıyla bu görüşü doğrulayan bir aygıt yapmayı başardı. Elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bu aygıt ilk elektrik motoru idi. Faraday bu deneyleri gerçekleştrip sonuçlarını bilim dünyasına sunarken elektriğin farklı biçimlerde ortaya çıkan türlerinin niteliği konusunda kuşkular belirdi. Elektrikli yılan balığının ve öteki elektrikli balıkların saldığı, bir elektrostatik üretecin verdiği bir pilden yada elektromagnetik üreteçten elde edilen elektrik akışkanları birbirinin aynı mıydı? Yoksa bunlar farklı yasalara uyan farklı akışkanlar mıydı? Faraday araştırmalarını derinleştirince iki önemli buluş gerçekleştirdi.
Elektriksel kuvvet kimyasal molekülleri, o güne değin sanıldığı gibi uzaktan etkileyerek ayrıştırmıyordu, moleküllerin ayrışması iletken bir sıvı ortamdan akım geçmesiyle ortaya çıkıyordu. Bu akım bir pilin kutuplarından gelsede, yada örneğin havaya boşalıyor olsada böyleydi. Ikinci olarak ayrışan madde miktarı çözeltiden geçen elektrik miktarına dorudan bağımlıydı. Bu bulgular Faraday 'ı yeni bir elektrokimya kuramı oluşturmaya yöneltti. Buna göre elektriksel kuvvet, molekülleri bir gerilme durumuna sokuyordu. 1839'da elektriğe ilişkin yeni ve genel bir kuram geliştirdi. Elektrik madde içinde gerilmeler olmasına yol açar. Bu gerilmeler hızla ortadan kalkabiliyorsa gerilmenin ard arda ve periyodik bir biçimde hızla oluşması bir dalga hareketi gibi madde içinde ilerler. Böyle maddelere iletken adı verilir.
Yalıtkanlar ise parçacıklarını yerlerinden koparmak için çok yüksek değerde gerilmeler gerektiren maddelerdir. Sekiz yıl boyunca aralıksız süren deneysel ve kuramsal çalışmaların sonunda 1839'da sağlığı bozulan Faraday bunu izleyen altı yıl boyunca yaratıcı bir etkinlik gösteremedi. Araştırmalarına ancak 1845'te yeniden başlayabildi. 1855'ten sonra Faraday'ın zihinsel gücü azalmaya başladı.Ara sıra deneysel çalışmalar yaptığı oluyordu. Kraliçe Victoria bilime büyük katkılarını göz önüne alarak Faraday'a Hampton Court'ta bir ev bağışladı.
James Chadwick
Atomun parçalarından nötronu bulmasıyla tanınır.
İyi bir ilk ve orta eğitimden sonra Manchester üniversitesi fizik bölümünden 20 yaşında mezun oldu. Verilen bir burstan yararlanarak ve Geiger ile çalışmak amacıyla Almanya’ya gitti. Almanya savaşa girince bir at ahırına kapatıldı. Fakat çeşitli Alman fizikçilerinin yardımlarıyla 1919 yılında İngiltere’ye dönüp araştırmalarına başladı. Rutherford ile birlikte çeşitli elementlerin alfa parçacıklarıyla bombardımanı üzerinde çalıştı.
Bu deneylerden elde ettiği verileri atomların çekirdekleri üzerindeki artı yükün hesabında kullandı. Aldığı sonuçlar Moseley’in geliştirdiği atom numaraları kuramına uyuyordu.
1920 yılında atomun iki parçacığı olduğu biliniyordu: J.J. Thomson’un bulduğu elektron ve Rutherford’un keşfettiği proton. Protonların tamamı çekirdekteydi. Ama çekirdek atom kütlesinin çoğunu oluşturacak sayıda proton içeriyorsa yükü büyük bir artı değerde oluyordu. Örneğin, helyumun dört protonluk bir kütlesi vardı fakat yükü iki proton karşılığı idi. O halde, çekirdekte geri kalan iki protonluk yükü giderecek birkaç elektron bulunmalıydı. Fakat elektronlar çok hafif parçacıklar olduklarından kütleyi etkileyemezlerdi. Hatta elektronlar, protonları bir arada tutan “çimento” gibi düşünülüyordu. Çünkü elektron olmadan aynı yükteki protonların bir arada duramayıp ayrılacakları sanılıyordu. Bu görüşe göre, helyum çekirdeğinde dört proton ve iki elektron bulunmalıydı ki kütlesi dört ve yükü net artı iki olsun.
Fakat fizikçilerin çoğu bu elektronlu çekirdekten rahatsız oluyor, yüksüz bir parçacığın varlığından şüpheleniyorlardı. Bu düşüncelerle Chadwick ve Rutherford gizemli parçacığı aramaya koyuldular fakat sonuç alamadılar. Güçlük, yüksüz parçacıkların hava moleküllerini iyonlaştırmamasıydı. Çünkü atomun parçacıklarının kolayca saptanması bu iyonlaştırma sayesinde mümkün oluyordu.
1930 ve 1932 yıllarında Bothe ve Joliot-Currie’lerin yaptıkları deneyler, berilyum gibi hafif elementlerin alfa parçacıklara tutulması sonucu ışınma tespit ettiler. Bu, parafinden protonlar yayılmasından anlaşılıyordu. Fakat hiç kimse bu olayı açıklayamadı.
Chadwick bu araştırmaları yeni deneyler yaparak sürdürdü. Ona göre akla yakın tek açıklama, alfa parçacıklarının berilyum atomu çekirdeğinden yüksüz parçacıkları çıkardığı ve bu yüksüz parçacıkların da (her biri bir proton kadar kütleli) parafinden protonları dışarı atmasıydı. Böylece, varlığından şüphelenilen yüksüz parçacık nötronu, bulmuş oldu.
Daha sonraki araştırmalar nükleer tepkimelerin başlamasında büyük rolü olduğunu gösterdi. Buluşunun bu önemi dolayısıyla Chadwick 1935 yılı Nobel fizik ödülünü aldı. O zamanlar uranyum fizyonunun da nötron sayesinde başladığı henüz bilinmiyordu. Üç yıl sonra Hahn ve Meitner bunu da bulup Chadwick’in buluşunun önemini bir daha gösterdiler.
Nötronun bulunmasıyla artık atom çekirdeğinde elektron bulunduğu görüşü geçersiz oldu. Fakat bu kez Heisen Berg, çekirdeğin proton ve nötrondan oluştuğunu ileri sürdü, yani helyum çekirdeği iki proton ve nötron içeriyor böylece kütlesi dört ve yükü de artı iki oluyordu. Belli bir elementin izotopları hep aynı sayıda proton içeriyor dolayısıyla çekirdek çevresindeki elektron sayıları da eşit oluyordu. Elementlerin kimyasal özelliklerinin elektronların sayı ve dizilişlerine bağlı olduğu anlaşıldı. İzotoplar ise aynı elementin değişik sayıda nötron içermesi sonucu oluşuyorlardı. Örneğin, iki cins klorin atomundan biri 17 proton ve 18 nötronla 35 kütleli ve diğeri de 17 proton ve 20 nötronla 37 kütlelidir. Onun için birine klorin 35 ve diğerine klorin 37 denilmektedir. Bütün bu buluş ve çalışmalarla 20 yıl kadar önce Soddy ve Asfon’un ortaya koydukları “izotoplar kuramı” bilimsel temele kavuşmuş oldu.
Çekirdeğin proton ve nötrondan oluştuğu sonucuna varılması biri dışında bütün kuşkuları gidermişti. Fakat hepsi artı yüklü parçacıkları bu kadar dar bir yerde tutan neydi? Bu soruyu cevaplandırmak için üç yıl sonra sonuçlanacak Yukawa’nın çalışmalarının sonuçlarını beklemek gerekiyordu.
İkinci Dünya Savaşı sırasında ve Meitner’in fizyon olayını açıklamasından hemen sonra fakat Amerika’nın el atmasından çok önce, Chadwick İngiltere’nin Atom Bombası Projesi’nin başına geçti ve önemli çalışmalar yaptı
Andre Marie Ampere
Elektrik akım şiddeti birimine adını veren Fransız Matematik ve Fizik Profesörü André - Marie Ampère’dir. Ampère’in deneysel araştırmaları manyetizmanın yeni teorilerini ve elktrodinamiğin esaslarını oluşturmuştur.
Elektrik akım şiddeti uluslararası birim sisteminin temel büyüklüklerinden biri ve elektrik yükü taşıyıcılarının akı yoğunluğunu gösteren bir ölçüdür. Bunun birimi kısaltılmış olarak A ile gösterilen Amper’dir. Bu birime adını veren, elektrik akımı ile manyetizma arasındaki ilişkiyi tespit ederek, elektrodinamiğin temelini oluşturan Matematik ve Fizik Profesörü Fransız André - Marie Ampère’dir.
Elektrik akımı biriminin tarifi için içinden elektrik akımı geçen iletkenleri birbirlerine çeken veya iten kuvvetten yararlanılır:
1 Amper (A), vakum içine paralel olarak yerleştirilmiş, birbirleri ile aralarında 1 metre (m) aralık bulunan, doğrusal olarak sonsuza kadar uzanan, çapları ihmal edilebilecek kadar küçük yuvarlak kesitteki iletkenlerden zamana bağlı olarak değişmeden akan akımın, her metresinde (m), 0,2 mikronewton’luk (µN) bir kuvvet oluşturan akım miktarıdır.
André - Marie Ampère, 22 Ocak 1775’de Lyon/Fransa’da bir tüccarın oğlu olarak dünyaya geldi. Hiç okula gitmedi. Lyon yakınlarında Poleymieux’deki evlerinde, babası tarafından eğitildi. Bu arada Ampère çağdaş ve klasik eserleri de okuyarak kendini daha da geliştirdi. Babası oğlunun matematik yeteneğini farkedince, onu bu yönde teşvik etti. Ampère 12 yaşında A. Euler ve Bernoulli’yi, 18 yaşında Lagrange’ın Analitik Mekaniğini okudu. Babası, 1793 yılında ihtilal çılgınlıkları arasında idam edildi. Bu Ampère için ilk kader şokuydu. 1800 yılında oğlu dünyaya geldi. Aynı yılda, Bourg Departement okulunda Matematik öğretmenliği görevine getirildi.1803 yılında karısı öldü. Bu onda derin bir depresyon yaratan ikinci bir kader şoku oldu. Ampère aynı yıl içinde Lyon Lyceum’unda ve doğa bilimleri dersleri Profesörü olarak göreve başladı ve 1804 yılında Paris Ecole Polytechnique’de Repetitor (müzakereci) ünvanını aldı ve Collegè de France’da Matematik ve Fizik Profesörü olarak dersler verdi. 1808 yılında Napoleon, Ampère’i yaşamının sonuna kadar tüm Fransa’da seyahat etmesini gerektiren bir göreve, Üniversiteler Genel Müfettişliği’ne atadı. Bu arada Tarih ve Felsefe Fakültesi’nde felsefe dersleri de veriyordu. 1809 yılında Titular Profesör (Ünvanını adı ile birlikte kullanma yetkisi olan Profesör) ve 1814 yılında Bilim Akademisi üyesi oldu. 1807 yılında Ampère ikinci kez evlendi. Ancak evlilik iki yıl sürdü. 1824 yılında Collegè de France’ta Deneysel Fizik Profesörü olan Ampère, mesleki kariyerinin zirvesine ulaştı. Ölüm onu Marsilya’ya yaptığı bir teftiş seyahati sırasında 10 Haziran 1836 günü yakaladı. Ampère’in kemikleri 1869 yılında Paris’e getirilerek Montmartre Mezarlığına gömüldü.
Ampère her şeyden önce bir matematikçiydi. Henüz 13 yaşındayken koni kesitleri üzerinde çalışmıştı. Daha sonraları olasılık hesapları üzerine ve parsiyel diferensiyal denklemler üzerine temel düşünceleri ortaya koymuştu. "Ampère Zincirleme Kanunu" daha sonraları Maxwell denklemlerinin temelini oluşturmuştu. Büyük bir dahi bilim adamı olarak kimya problemleri de onu yakından ilgilendirmişti. Ampère, atom teorisi ve fiziksel kimyanın da öncüleri arasında sayılmaktadır. Ampère 1814 yılında, basınç ve sıcaklığın da eşit olması halinde, tüm gazların eşit hacımlarda eşit sayıda moleküle sahip olacacakları hipotezini ortaya koymuştu. Ampère’in, üç yıl önce İtalyan Fizikçi Kont Amedeo Conte di Quaregna e Ceretto Avogadro’nun (1776-1856) aynı yasayı biraz değişik bir biçimde dile getirdiğinden haberi yoktu. Ampère bir matematikçi olarak, genel fizik yasalarını deneysel olarak ortaya koyup, formüllerle tespit etme yeteneğine sahipti.
Danimarkalı fizikçi Hans Christian Oersted’in (1771-1851) buluşundan hareketle, elektrik akımının, manyetizmanın nedeni olduğunu gördü. Oersted’in deneylerini devam ettirdi. Ampère yer küresinin manyetizmasının elektrik akımı geçen bir iletkeni etkilediğini düşünüyordu. 1820 yılında şamandra kuralı olarak tanımlanan kuralı ve Ampère’den bağımsız olarak bir kaç yıl sonra, Seebeck’in de açıkladığı "Selonoid" in manyetik etkisini açıkladı. Aynı yıl Ampère içinden akım geçen iki iletkenin, akımların yönü aynı olduğunda birbirlerini çektiklerini ve aksi yönde olduklarında ittiklerini kanıtladı. Böylece, daha sonraları elektrik motorlarının tasarımının gerçekleştirilmesini sağlayacak olan, elektro-mıknatısın radyal hareket oluşturmasının temel prensibi bulunmuş oldu.
Ampère daha sonra, 1822 yılında olayı matematiksel olarak tespit etti ve elektrodinamiğin temel pransiplerini bilimsel olarak ortaya koydu. Bu temel yasaya göre içinden akım geçen iki paralel iletkeni, akımların yönlerine göre, iten veya çeken kuvvet, akım ile doğru, iletkenler arsındaki mesafe ile ters orantılıdır. Ampère tarafından tespit edilen elektrodinamiğin bu temel yasası, Charles Augustin de Coulomb’un (1739-1806) elektrik yükleri ve Henry Cavendish’in (1731-1810) kitle ile ilgili yasalarına çok benziyordu.
Ampère, akan elektrik akımının manyetizmin nedeni olduğunu bulduktan sonra, atomların elektrik akımını taşıdıkları hipotezini ortaya koydu. Bundan başka, malzemelerin moleküler ring akımlarına götüren, yumuşak veya sert manyetik davranışlarını araştırdı. Ileri görüşlü bu dahinin buluşu ancak 100 yıl sonra, malzeme yapı modellerinleri üzerinde yapılan araştırmalarla, dairesel hareket eden elektronlar tarafından teyit edildi.
Elektrodinamiğin esaslarını bulmanın yanısıra, Ampère ilk elektromanyetik telgrafı da buldu. 2 Ekim 1820’de, elektrik akımı ile hareket eden bir mıknatıslı iğne ile Lyon’da telgrafla haberleşmeyi önerdi. Elektromanyetik endüksiyon onun tarafından değil, ancak 10 yıl sonra İngiliz Michael Faraday (1791-1867) bulunduğu için, onun zamanında elektrik akımının ve geriliminin ölçülmesi mümkün değildi. Ampère, Galvanometre olarak tanımladığı bir akım gösterme cihazının yaratıcısı olarak da tanınır. O aynı zamanda o zamana kadar tartışmalı olan Akım ve Gerilim kavramlarını da yerleştirdi.
André-Marie Ampère 1820-1825 yılları arasındaki çalışmalarını, 1826 yılında "Elektrodinamik Oluşumların, Yalnız Deneylerden Türetilmiş Matematiksel Teorileri Üzerine" adlı kitabında topladı. Bu ölümsüz doğa bilimleri eseri günümüzde bilinen elektrotekniğin temelini oluşturdu.
André-Marie Ampère 10 Haziran 1836’da Marsilya’da (Fransa) 62 yaşında öldü. Yaşamının son 7 yılında, onu kuvvetten düşüren, akciğer nezlesi hastalığını çekti. Fakir ve yalnız olarak ziyaret ettiği Üniversite’yi denetledikten 24 saat sonra ateş krizi bastı.
Dahi bir bilim adamı ve elektrodinamiğin kurucusu, André-Marie Ampère’in çalışmalarının ödülü, adının günümüzde birçok ölçü aletinde, cihazlarda, elektrik sayaçlarında, elektrik makinalarında, gemilerde ve caddelerde adının okunması ve onun şerefine elektrik akımı birimine adının konulmasıdır.
Ömer el-Hayyâm
Daha çok dörtlük biçiminde yazmış olduğu felsefî şiirlerle tanınan Ömer el-Hayyâm (1045-1123), aynı zamanda matematik ve astronomi alanlarındaki çalışmalarıyla bilimin gelişimini etkilemiş seçkin bir bilim adamıdır.
Matematiğe ilişkin araştırmaları özellikle sayılar kuramı ile cebir alanında yoğunlaşmıştır. Eukleides'in Elementler'i üzerine yapmış olduğu bir yorumda, işlemler sırasında irrasyonel sayıların da rasyonel sayılar gibi kullanılabileceğini ilk defa kanıtlamıştır.
En değerli cebir yapıtlarından birisi olan Risâle fî'l-Berâhîn alâ Mesâili'l-Cebr ve'l-Mukâbele'de (Cebir Sorunlarına İlişkin Kanıtlar) denklemlerin birden fazla kökü olabileceğini göstermiş ve bunları, kök sayılarına göre sınıflandırmıştır.
Bunun dışında, Ömer el-Hayyâm'ın üçüncü dereceden denklemleri de, terim sayılarına göre tasnif ettiği ve her grubun çözüm yöntemlerini belirlediği görülmektedir. Buna göre, üçüncü dereceden denklemler, üç terimliler ve dört terimliler olarak ikiye ayrılır ve üç terimliler,
x3 + cx2 = bx
x3 + bx = cx2
cx2 + bx = x3
olarak ve dört terimliler ise,
x3 + cx2 + bx = a
x3 + cx2 + a = bx
x3 + bx + a =cx2
cx2 + bx + a = x3 ve
x3 + cx2 = bx + a
x3 + bx = cx2 + a
x3 + a = cx2 + bx
olarak sıralanır. El-Hayyâm üçüncü derece denklemlerinin aritmetiksel olarak çözülemeyeceğine inandığı için, bu denklemleri koni kesitleri yardımıyla geometrik olarak çözmüş, negatif kökleri, daha önceki cebirciler gibi, çözüm olarak kabul etmemiştir.
Şimdi, x3 + cx2 = a denklemini nasıl çözdüğünü görelim: Yandaki şekilde, AB = c ve H3 = a olsun. AB'nin uzantısı üzerinde BT = H alınsın ve AB'ye B noktasından bir dikme çıkılsın. BC = H olsun ve BCDT karesi tamamlansın. BCDT karesi üzerine H yüksekliğine sahip bir küp çizilsin. D köşesinden, asimptotları BC ve BT olan EDN hiperbolü ve A köşesinden, AT eksenli ve BC parametreli AK parabolü çizildiğinde, bu hiperbol ile parabol kesişmek zorundadırlar. Kesişme noktaları E olsun. E'den AT ve BC doğrularına iki dikme inilsin ve bunlar EZ ve EL olsun. Bu durumda x = BZ olacaktır.
Kanıt : EZ2 = AZ . BC (parabolün özelliğinden) *
(AZ/EZ)=(EZ/BC)
EZ . BZ = BC . BT = BC2 (hiperbolün özelliğinden)
(BZ/BC) = (BC/EZ) olur ve ikinci ifadenin karesi alınırsa,
((BZ)2 /(BC)2) = ((BC)2 / (EZ)2) elde edilir.
AZ = BZ + AB olduğuna göre, BC3 = BZ2 (BZ + AB) = (BZ3 + BZ2). AB) elde edilir. BC = H, H³ = a, AB = c olarak verildiğinden, a = (BZ3 + c . BZ2 ) bulunur. BZ yerine x konursa, orijinal denklem elde edilecektir; öyleyse BZ = x olmalıdır.
Ömer el-Hayyâm'ın astronomi alanındaki çalışmaları da çok önemlidir. Eskiden beri kullanılmakta olan takvimlerin düzeltilmesi için Selçuklu Sultanı Celâleddin Melikşâh (1052-1092), 1074-1075 yılları civârında İsfahan'da bir gözlemevi kurdurmuş ve başına da dönemin en ünlü astronomlarından biri olan Ömer el-Hayyâm'ı getirmişti. Ömer el-Hayyâm ile arkadaşlarının yapmış olduğu araştırmalar sonucunda, daha önce kullanılmış olan takvimleri düzeltmek yerine, mevsimlere tam olarak uyum gösterecek yeni bir takvim düzenlemenin daha doğru olacağına karar verilmiş ve bu maksatla gözlemler yapılmaya başlanmıştır. Gözlemler tamamlandığında, hem Zîc-i Melikşâhî (Melikşâh Zîci) adlı zîc ve hem de et-Târîhu'l-Celâlî denilen Celâleddin Takvimi düzenlenmiştir (1079). Celâleddin Takvimi, bugün kullanmakta olduğumuz Gregorius Takvimi'nden çok daha dakiktir; Gregorius Takvimi, her 3330 yılda bir günlük bir hata yaptığı halde, Celâleddin Takvimi 5000 yılda yalnızca bir günlük hata yapmaktadır.
Descartes
Modern felsefenin ve analitik geometrinin kurucusu olan Descartes (1596 - 1650) için de, Bacon'da olduğu gibi, amaç doğayı egemenlik altına almaktır. Çünkü insan ancak o zaman mutlu olabilir. Fakat doğa, skolastiğin sağladığı bilgilerle egemenlik altına alınamaz. Böylece Descartes'ın da skolastiğin insanı yanlışa götürdüğünü düşündüğü anlaşılmaktadır. Ona göre, bunun iki nedeni vardır.
1-Skolastiğin kavramları açık ve seçik değildir.
2-Bu yöntem doğru bilgi elde etmeye uygun değildir.
Böylece Descartes yeni bir yönteme gereksinim olduğunu belirtir. Çünkü ona göre doğruyu yanlıştan ayırt etme gücü, yani akıl (sağduyu) eşit olarak dağıtılmıştır. O halde bu kadar yanlış bilginin kaynağı akıl olamaz. Böylece Descartes, insanların yanlışa düşmelerinin tek nedeninin doğru bir yönteme sahip olmamaları olduğu sonucunu çıkarır.
Bundan sonra yöntemini kurmaya çalışan Descartes, öncelikle bu konuda kendine nelerin yardımcı olacağını araştırır ve iki şeyin bulunduğuna karar verir:
1-Klasik mantık
2-Eskilerin kullandığı Analiz
Descartes, eskiden beri kullanmakta olan bu iki yöntemden klasik mantığın, bilinenleri başkalarına öğretmekte, genç zekaları çalıştırmakta ve onlara bir disiplin kazandırmakta yararlı olduğunu, ancak yeni bir bilgi elde etmekte işe yaramadığını belirtir. Çünkü ona göre, bu mantıkta biçim ve içerik ayrılmıştır. Oysa ki bilgide biçim ve içerik iç içedir.
Eskilerin kullandığı analize gelince, Descartes, Platon'dan beri eskilerin matematiğin en yalın bilim olduğunu ve diğer bilimlerin temelinde yer aldığını, fakat kendi dönemindeki matematiğin bu özellikten yoksun bulunduğunu belirtir. Bunun üzerine eskilerin matematik çalışmalarını incelemeye koyulur ve Papus'un Matematik Koleksiyonları adlı kitabında kanıtlamanın iki boyutundan söz edildiğini belirler. Bunlar analiz ve sentezdir.
Descartes bu iki yoldan analizin daha doğru olduğuna karar verir. Matematikle ilgili çalışmaları sonucunda da analitik geometriyi bulur. Burada esas olan bir cebir denkleminin bir geometrik şekille anlatılmasıdır. Descartes'ın bu önemli buluşundan sonra diğer önemli bir katkısı da geometri ile cebir arasında kurduğu paralelizmin aynı şekilde matematik ve diğer bilimler arasında da kurulabileceğini belirtmesidir. Çünkü ona göre her hangi bir bilimde bir şeyi bilmek demek aslında sayı ve ölçüden başka bir şey değildir. Bundan dolayı da bütün bilimlerde tek bir yöntem uygulamak olanaklıdır. Bu da matematiksel yöntemdir. Böylece ilk defa bütün bilimlerin yönteminin tek bir yöntem olduğu belirtilmiştir. Bu nedenle Descartes'ın yöntemine evrensel matematik yöntem denmiştir.
Descartes bu yöntemini dört kuralla temellendirmiştir.
1-Apaçıklık Kuralı: Doğruluğu apaçık bilinmeyen hiçbir şeyi doğru olarak kabul etmemek, yani acele yargılara varmaktan ve ön yargılara saplanmaktan çekinmek, yargılarda ancak kendilerinden kuşkulanılmayacak derecede açık ve seçik olarak kavranılan şeyleri bulundurmak.
Bu kuralda dikkat çeken en önemli yön insanın bir konuyu araştırmaya başlarken, ön yargısız davranmasının gerekliliğidir. Bu ise oldukça zordur. Çünkü insan hem doğuştan getirdiği, hem de yaşamı boyunca edindiği pek çok ön yargıya sahiptir. Bunu aşmak ise çok zordur. Ancak Descartes bunun için yöntemsel kuşkuculuk'u önerir
Bu yöntemin esası, sağlam bir nokta buluncaya kadar sezişle apaçık olarak kavranılamayan her şeyden kuşku duymaktır. Bu yönüyle kuşkucuların yöntemlerinden tamamen farklı olan yöntemsel kuşkuculuk, Descartes'ın deyimiyle, gerçeği, yani kayayı bulmak için gevşek toprak ve kumu atmak amacına dayanır. Böylece elde edilen bilgi artık kendisinden kuşku duyulmayan, apaçık olarak kavranılan, doğruluğuna güvenilen bilgi olacaktır.
2-Analiz Kuralı: Bu kural incelenecek problemlerden her birini, olanaklar ölçüsünde ve daha iyi çözümlemek için gerektiği kadar parçalara ayırmayı belirtir, yani karmaşık ve karanlık olan önermelerden, basamak basamak daha yalın önermelere inmek ve daha sonra bu yalın önermelerden başlayarak daha karmaşıkların bilgisini elde etmektir.
3-Sıra Kuralı: En yalın ve bilinmesi en kolay şeylerden başlayarak, tıpkı basamak basamak bir merdivenden çıkar gibi, derece derece daha karmaşık olanların bilgisine yükselirken, doğaları gereği ard arda sıralanmayan şeyler arasında bile bir sıra olduğunu öngörerek düşünmeyi yürütmektir.
4-Sayış kuralı: Bu kural hiçbir şeyin unutulup atlanmadığından emin olmak için, her yönden tam sayış ve genel tekrar yapmayı belirtir. Burada dikkat edilmesi gereken dört nokta vardır. Sayışın sürekli, kesiksiz, yeter ve sıralı olması.
Descartes'ın bu analiz ağırlıklı, yöntemsel kuşkuculuğa dayanan yöntemi, felsefe için gerçekten çok yenidir. Bu anlamda o, modern felsefenin kurucusu kabul edilmiştir. Ancak onun bu başarısını bilimde de gösterdiğini söylemek zordur. Çünkü bilim anlayışında önemli yanlışlar vardır. Aslında bilimlere matematiğin uygulanabileceğini belirtmesi önemlidir. Örneğin fiziği matematiğe, daha doğrusu geometriye indirgemeye çalışması yanlıştır. Çünkü modern bilim anlayışında bilimlerin inceleme alanlarını geometrik nesnelere indirgemek, yani yalnızca yayılım olarak düşünmek olanaksızdır. Bundan dolayı da, Descartes'ın anladığı anlamda matematiksel yöntem bilimlerde başarıyla uygulanamaz.
Bilimin yöntemi ve kartezyen felsefe sistemiyle ünlü olan Descartes, aynı zamanda büyük bir matematikçidir. Cebirsel işlemleri geometriye uygulayarak analitik geometriyi kurmuştur. O zamana kadar geometri ve cebir problemleri kendi özel yöntemleri ile ayrı ayrı çözülmekteydi. Ancak Descartes, cebir ve geometri arasındaki bu mesafeyi ortadan kaldıran, cebiri geometriye uygulayan genel bir yöntem ileri sürdü. Descartes'ın bu yönteminin iki amacı vardı:
1. Cebirsel işlemlerle, geometriyi şekil kullanımından kurtarmak.
2. Cebir işlemlerine geometrik yorumlarla anlam kazandırmak.
Descartes bu bağlamda, ilk defa koordinat geometrisi fikrini şekil de görüldüğü gibi ifade etti.
Buna göre, ox ve oy doğruları, o noktasında (orijinde) birbirlerini dik olarak keserler. Bu doğrular, aynı düzlemde bulunan bir P noktasının konumunu belirlemek için eksenler olarak kullanılır. P noktasının konumu, eksenler üzerinde OM=x ve PM=y uzaklıkları ile belirlenir. Yani P(x,y) noktasının tanımlanabilme koşulu x ve y gibi iki parametre yardımıyla sağlanmaktadır. x ve y uzaklıklarına P noktasının koordinatları denir. x ve y arasındaki farklı münasebetler aynı düzlemde farklı eğrilere tekabül eder. Böylece, eğer y, x ile orantılı olarak büyürse, yani y=kx olursa, bir doğru parçasını ve y=kx2 olursa, bir parabolü temsil eder. Bu tür denklemler cebirsel olarak çözülebilir ve bulunan neticeler geometrik olarak yorumlanabilir. Bu şekilde, daha önce çözülemeyen ya da çok güçlükle çözülebilen pek çok fizik probleminin çözümü bundan sonra (örneğin Newton'da) mümkün olmuştur.
Descartes bütün fiziğin bu şekilde geometrik ilişkilere indirgenebileceğini düşünerek, bütün evreni matematiksel olarak açıklamaya çalışmıştır.
Descartes fizik ve evrenbilimle de ilgilenmiş ve 1644 yılında yayımladığı Principia Philosophia (Felsefenin İlkeleri) adlı Latince yapıtında ileri sürmüş olduğu Çevrimler Kuramı ile Newton'dan önce evrenin yapısı ve işleyişine ilişkin mekanik bir açıklama getirmişti; bu yapıt, daha sonra Fransızca'ya çevrildi ve Avrupa düşüncesi üzerinde çok etkili oldu.
Aristotelesçi hareket düşüncesi, gezegenleri yöneten gücün, aynı zamanda onları ileriye doğru sürükleyen güç olduğunu benimsiyordu. Aslında Yunan Mitolojisi'ne, yani bir savaş arabası ile atlarla donanmış Apollon (Güneş) tasarımına dayanan bu inanç Hıristiyan Mitolojisi tarafından da benimsenmiş, ancak atların yerine meleklerin gücü geçirilmişti. Diğer taraftan 16. yüzyılın önde gelen gökbilimcilerinden Tycho Brahe ve yandaşları, Aristotelesçi Evren Kuramı'na sonradan eklenen ve gökcisimlerini taşıdıklarına inanılan saydam ve katı kürelerin bulunmadığını gözlemsel olarak kanıtlamışlar ve böylece büyük bir sorunun doğmasına sebebiyet vermişlerdi: Şâyet gökcisimlerini saydam ve katı küreler taşımıyorsa, ne taşıyordu? Mekanik oluşumları, maddenin madde üzerindeki etkisiyle açıklamak gerektiğini düşünen Descartes, uzayın boş olmadığı görüşüyle birlikte, bir cismin devinebilmesi için gerekli olan kuvvetin başka bir cisim tarafından sağlanması gerektiği görüşünü de gelenekten almıştı; fakat artık atları ve melekleri kullanmıyordu. Bütün gezegenlerin, akışkan özdekle dolu bir uzayda oluşan çevrimlerin, yani girdapların veya hortumların merkezinde bulunduğunu savunuyordu. Bu çevrimlerin dönüşü, merkezlerinin yakınında çok hızlıydı ve gezegenlerin eksenleri çevresinde dönmelerini sağlıyordu. Çevrimlerin dış kısımları ise, gezegenlerin sahip oldukları uyduları dolandırıyordu. Yerel gezegensel çevrimler, merkezinde Güneş'in bulunduğu daha geniş bir çevrimin içine oturmuştu; öyle ki bu çevrim, gezegenleriyle birlikte diğer çevrimlerin düzenli bir biçimde Güneş'in çevresinde dolanmasını sağlıyordu.
Bu kuram çok akıllıca ve ilk bakışta çok çekiciydi; çünkü başka olguların yanında Yersel dönüş sırasında neden güçlü hava akımlarının oluşmadığını ve küçük cisimlerin neden Yersel çevrim merkezine doğru gittiklerini veya düştüklerini açıklayabiliyordu.
Bir varsayım, öndeyilerinin doğruluğu ile yargılanmalı ve değerlendirilmelidir. Descartes'ın varsayımının güçsüzlüğü, matematiksel olarak işlenememesi ve bu nedenle yeterli düzeyde denetlenememesi ve sorgulanamamasından kaynaklanıyordu; ama matematiksel olarak gösterilemediği için denetlenmesi ve sınanması olanaksızdı. Akışkanların devinimine ilişkin sorunlar, 17. yüzyıl matematiğinin dışında kalıyordu. Descartes'ın varsayımından yararlanarak, Güneş'e daha yakın olan gezegenlerin daha hızlı hareket etmeleri gerektiğini öngörmek olanaklıydı; fakat gezegenlerin uzaklıkları ile dolanım süreleri, yani periyotları ararsında bulunması gereken kesin ilişkiyi ve bağlantıyı öngörmek olanaksızdı. Ayrıca, karmaşık bir çevrimler dizgesinde, bir gezegenin çizdiği yörüngenin biçimini öngörmek de mümkün değildi. Gezegen devinimlerine ilişkin yasalar, Kepler tarafından matematiksel bir kesinlikle ortaya konulmuştu ve artık Kepler Yasaları'nın kendisinden çıkarsanacağı doyurucu bir mekanik kurama gereksinim duyulmaktaydı; bulanık ve niteliksel bir biçimde gezegen devinimlerinin temel özellikleriyle ilgilenen kuramlar, artık ömürlerini tamamlamışlardı.
Nicolaus Copernicus
Nicolaus Copernicus 1473 yılında Torun'da doğmuştur. Cracow, Bologna, Padua ve Ferrara üniversitelerinde teoloji, hukuk ve tıp öğrenimi görmüş, eğitimini tamamladıktan sonra Frauenburg Katedrali'ne papaz olarak atanmıştır. Ancak Copernicus öncelikle astronomiye ilgi duymuştur; üniversite yıllarında İtalya'nın ünlü astronomlarıyla tanışmış ve onlardan almış olduğu derslerle bu alandaki bilgisini geliştirme olanağı bulmuştur.
Copernicus, Güneş merkezli gök sisteminin kurucusudur; Güneş'in evrenin merkezinde bulunduğunu ve Yer'in bir gezegen gibi, Güneş'in çevresinde dolandığını savunan bu sistemi, 1543 yılında basılan, Gök Kürelerinin Hareketi adlı ünlü kitabında bütün yönleriyle açıklamıştır. Bu yapıt iki ana bölümden oluşur. Birinci bölümde sistemin ana hatları tanıtılmış ve ikinci bölümde ise ayrıntılara inilmiştir.
Copernicus sisteminde, merkezde Güneş bulunur ve sırasıyla Merkür, Venüs, Yer, Mars, Jüpiter ve Satürn gezegenleri, Güneş'in çevresinde dairesel yörüngeler üzerinde sabit hızlarla dolanırlar; Ay, bir gezegen değil, Yer'in çevresinde devinen bir uydudur. Satürn gezegeninden sonra, bütün gezegenleri kuşatan ve hareketsiz olan sabit yıldızlar küresi gelir. Gece ve gündüzler, Yer'in ekseni etrafındaki dönüşlerinden, mevsimler ise Yer'in Güneş çevresindeki dolanımlarından meydana gelir.
Gök Kürelerinin Hareketi'nin yayınlanması Avrupa'da büyük bir heyecan yaratmamış, astronomlar da dahil olmak üzere pek az kişi bu yapıtın değerini kavramıştır. Genellikle kitapta tasvir edilen sistem, gezegen kataloglarının hazırlanmasına yardımcı olacak yeni bir yöntem olarak benimsenmiştir.
Erasmus Reinhold (1511-1553) 1524'de, yani daha Copernicus'un yapıtı basılmadan önce, Güneş merkezli sistemi yeni bir çağın başlangıcı olarak karşılamış ve hemen bu sistemi temele alan ve Tabulae Prutenica olarak tanınan bir gezegen katalogu hazırlamıştı. Bu katalog, o dönemde kullanılmakta olan Alfons kataloglarına göre daha başarılı sayılsa da, umulanı verememişti.
Bazı astronomlar ise Copernicus'tan çok daha ileri gitmişlerdi. Battista Benedetti (1530-1590) gezegenlerin meskun olabileceğini söylüyordu. Giordano Bruno (1548-1600) ise, Güneş'in rotasyon hareketi yaptığını, kutuplarda basık olduğunu, sabit yıldızların birer Güneş olabileceğini, evrenin sonsuz olduğunu ileri sürmüştü; bilindiği gibi, sonradan bu görüşlerin çoğu doğrulanacaktı. Ancak Bruno, Aristoteles ve Batlamyus kozmolojisine dayanan kilise öğretisine karşı geldiği için dinsizlikle suçlandı ve 1600 yılında bu görüşlerinden ötürü yakıldı.
Dini çevreler Copernicus'u hoşgörü ile karşılamıyorlardı. En sert tepkiler Protestanlardan gelmişti; Papa'yı İncil'e sadakat göstermemekle suçluyorlardı. Bunların başında Luther ve Melanchton geliyordu. Böyle bir ortam Copernicus ile İncil'i uzlaştırma çabalarına yol açtı. Bir İspanyol İncil'deki şu cümleye dayanarak Yer'in hareketini kabul etmişti: "Kim Yer'i yerinden oynattı ve bunun etkisiyle sütunlar sarsıldı."
Bruno'nun yakılmış ve Galilei'nin engizisyon tarafından cezalandırılmış olmasının etkisi çok büyük olmuştu. Nitekim Pierre Gassendi kutsal kitapla uyuşmuş olsaydı, Copernicus sistemini tercih edebileceğini söylüyordu.
Copernicus'un yapıtı ve Copernicus sistemini konu alan kitaplar, 1882 yılına kadar kilisenin yasakladığı kitaplar listesinde yer aldı ve bu tarihte Kardinaller Meclisi, Katolik çevrelerinde Copernicus'un okutulabileceğini ilan etti.
Yeni sistemin bazı soruların yanıtını verememesi, yayılmasını ve gelişmesini engelleyen en önemli etkenlerden biriydi. Bu konudaki tartışmalar, Galilei'nin modern fiziğin temellerini atmasıyla son buldu. Böylece düşünce tarihinde, yeni atılımlara sahne olacak, yepyeni bir ufuk açılmış oldu.
Gök Kürelerinin Hareketi'nin 1543 yılında yayımlanması Rönesans'ın en önemli olaylarından biridir. Bunun özellikle astronomideki ve genellikle doğa bilimlerindeki ve tüm insan düşüncesindeki etkileri çok derindir. Her ne kadar bazı noktalarda eskiye bağlı kalmışsa da Kant'ın (1724-1804) belirttiği gibi, getirmiş olduğu görüş kökten bir değişikliğin sembolüdür. Bu yüzden bilim tarihi açısından bu yapıt Ortaçağ ile Yeniçağ'ı birbirinden ayıran gerçek bir hudut taşı olarak kabul edilir.
Copernicus'ten önce de Güneş merkezli sistemi ortaya koyanlar olmuştu, ama bunların hiç birisi Copernicus gibi etkili olamamıştır. Copernicus temel prensiplerini ortaya koyduktan sonra yaşamının hemen hemen otuz yılını bunu bir hesaplama sistemi haline getirme çabasıyla geçirmiştir. Sonunda çok eleştirildiği gibi karmaşık da olsa, hattâ Batlamyus'tan daha başarılı olmasa da, Yer merkezli sistemin karşısına, aynı ayrıntılı hesaplama olanağına sahip bir ikinci sistemi koyabilmiştir. Almagest'ten hesaplama tekniğini, gözlem sonuçlarını almasına rağmen, Ortaçağ bilimine en büyük darbeyi indirmiş, modern astronomiye, modern fiziğe giden yolu açmış, kuşkusuz Yeniçağ'ın öncüsü adını almaya hak kazanmıştır. Fârâbî
Felsefenin Müslümanlar arasında tanınmasında ve benimsenmesinde büyük görevler yapmış olan Türk filozoflarının ve siyasetbilimcilerinden Fârâbî'nin (874-950), fizik konusunda dikkatleri çeken en önemli çalışması, Boşluk Üzerine adını verdiği makalesidir. Fârâbî'nin bu yapıtı incelendiğinde, diğer Aristotelesçiler gibi, boşluğu kabul etmediği anlaşılmaktadır.
Fârâbî'ye göre, eğer bir tas, içi su dolu olan bir kaba, ağzı aşağıya gelecek biçimde batırılacak olursa, tasın içine hiç su girmediği görülür; çünkü hava bir cisimdir ve kabın tamamını doldurduğundan suyun içeri girmesini engellemektedir. Buna karşılık eğer, bir şişe ağzından bir miktar hava emildikten sonra suya batırılacak olursa, suyun şişenin içinde yükseldiği görülür. Öyleyse doğada boşluk yoktur.
Ancak, Fârâbî'ye göre ikinci deneyde, suyun şişe içerisinde yukarıya doğru yükselmesini Aristoteles fiziği ile açıklamak olanaklı değildir. Çünkü Aristoteles suyun hareketinin doğal yerine doğru, yani aşağıya doğru olması gerektiğini söylemiştir. Boşluk da olanaksız olduğuna göre, bu olgu nasıl açıklanacaktır? Bu durumda Aristoteles fiziğinin yetersizliğine dikkat çeken Fârâbî, hem boşluğun varlığını kabul etmeyen ve hem de bu olguyu açıklayabilen yeni bir varsayım oluşturmaya çalışmıştır. Bunun için iki ilke kabul eder:
1. Hava esnektir ve bulunduğu mekanın tamamını doldurur; yani bir kapta bulunan havanın yarısını tahliye edersek, geriye kalan hava yine kabın her tarafını dolduracaktır. Bunun için kapta hiç bir zaman boşluk oluşmaz.
2. Hava ve su arasında bir komşuluk ilişkisi vardır ve nerede hava biterse orada su başlar.
Fârâbî, işte bu iki ilkenin ışığı altında, suyun şişenin içinde yükselmesinin, boşluğu doldurmak istemesi nedeniyle değil, kap içindeki havanın doğal hacmine dönmesi sırasında, hava ile su arasındaki komşuluk ilişkisi yüzünden, suyu da beraberinde götürmesi nedeniyle oluştuğunu bildirmektedir.
Yapmış olduğu bu açıklama ile Fârâbî, Aristoteles fiziğini eleştirerek düzeltmeye çalışmıştır. Ancak açıklama yetersizdir; çünkü havanın neden doğal hacmine döndüğü konusunda suskun kalmıştır. Bununla birlikte, Fârâbî'nin bu açıklaması, sonradan Batı'da Roger Bacon tarafından doğadaki bütün nesneler birbirinin devamıdır ve doğa boşluktan sakınır biçimine dönüştürülerek genelleştirilecektir.
Thales
Bu okulun ilk temsilcisi olan Thales M.Ö. 624 yılında doğmuş ve M.Ö. 548 yılında ölmüştür. Varlıklı bir tacirdi. Yunanlı yedi bilgeden birisi olarak kabul edilmekteydi. Thales ile ilgili şu hikaye kayıtlara geçmiştir. Lidyalılarla Persler arasında uzun süren bir savaş sırasında, 28 Mayıs 585 tarihinde, Güneş'in tutulacağını önceden bildirmiş ve bu olaydan çok etkilenen iki kral derhal bu savaşa son vermişlerdir. Bu hikaye, ilk bakışta inanılmaz gibi görünmekteyse de, şu noktayı göz ardı etmemek gerekir: Babilliler, Güneş tutulmasını önceden bildirme olanağını veren Saros Periyodu'nu biliyorlardı. Söylendiğine göre, Thales Mısır'a gittiğinde bunu öğrenmişti. Ayrıca Mısır'da 603 yılındaki Güneş tutulmasını ya bizzat görmüş ya da Mısırlılardan işitmişti. 18 yıl 11 gün sonra, başka bir tutulmanın daha olacağı hesaplanabilirdi ve bu tutulma da 585 yılına rastlıyordu.
İlk Yunan matematikçisi Thales'tir. Proklos, Thales'e ilişin olarak şunları söyler :
"İlk önce Mısır'a gitti ve bu çalışmaları (geometriyi) Yunanlılara tanıttı. Bizzat kendisi, pek çok temel önerme keşfetti; diğer prensiplerin ışığı altında, onları kendisinden sonra gelenlere öğretti. Onun yöntemi daha genel (daha kuramsal ve daha bilimsel), diğerlerinin yöntemleri ise daha emprikti."
Thales'le birlikte geometri ilk defa dedüktif (yani tümdengelimsel) bir bilim dalı haline geldi. Buna ilişkin olarak Plutarkos, Yedi Bilge adlı yapıtında şunları söyler :
"Görünen şudur ki Thales, aklıyla pratik yararın ötesine geçip, akıl yürütmeye girişenlerden birisidir. Geri kalanlar aklın ününü, politikada arayanlardır."
Thales'in bir piramidin yüksekliğini nasıl ölçmüş olduğuna ilişkin söylentiler çok değişiktir. Bunlardan en yalını Aristoteles'in bir öğrencisi olan Hieronymus'a aittir. Onun açıklamaları, Diogenes Laertius tarafından şöyle anlatılır :
"Hieronymus, Thales kendi gölgesinin, kendi boyuna eşit olduğu anda, piramidin gölgesini ölçerek yüksekliğini bulmuştur demektedir."
Bu yaklaşımıyla, Thales bir cismin gölgesinin, kendi boyuna eşit olduğu bir anda, diğer bütün cisimlerin gölgelerinin de, kendi boylarına eşit olacağı sonucuna ulaşmış oluyordu. Thales'in kullandığı bu yöntem, Mısırlıların kullandıkları se get hesabından başka bir şey değildir. Bu yöntem 57 numaralı Ahmes papirüsünde açıklanmıştır.
Thales, bir geminin kıyıdan ne kadar uzak olduğunun ölçülmesi ile de ilgilenmiştir. Bu ölçümü, iki dik üçgenin kenarları arasındaki orantıdan yararlanarak yapmıştır. B, şekildeki (şekil 4) kulenin tabanı, C ise gemi olsun. Bir kimse kulenin tepesinde, elinde birbirini dik açıyla kesen bir araç bulundursun. Onun bir kenarı olan AD, Yer'e dik bir konumda bulunsun. AE kenarı ise gemi yönünde olsun. Sonra öyle bir gözlem noktası saptansın ki, bu noktadan C gemisi görülebilsin. AC doğrusu, E noktasında, aracın yatay kolunu keser. AD = 1, DE = m ve BD = h denilecek olursa, BC doğrusu, yani geminin karaya olan uzaklığı, BC = (h * 1) . m / 1 olur.
(Thales teoremi uygulanarak BCE=ADB, BC = (AD / DB). DE elde edilir.)
Aşağıdaki geometrik öneriler ona atfedilmektedir :
1. Yarıçap, daireyi iki eşit parçaya böler.
2. İkizkenar bir üçgenin tabanına komşu olan açılar eşittir.
3. İki doğru kesiştiğinde karşıt açılar eşittir.
4. Yarım daireyi gören açılar diktir.
5. İkişer açısı ve birer kenarları eşit olan üçgenler birbirlerine eşittir.
Thales, eşit açı yerine benzer açı deyimini kullanmaktadır; bundan da açıyı nicel bir büyüklük olarak değil, bir şekil olarak düşündüğü sonucu çıkmaktadır.
Bunların kanıtlamalarını yapabiliyor muydu? Eşit oldukları sonucuna nasıl ulaşmıştı? Bu soruların yanıtını bulmak olanaksızdır. Ancak tarihte geometrik önerilerin gerekliliğine inanan ilk kişi Thales'tir.
Thales aynı zamanda astronomiyle de ilgilenmiş ve tarih kitaplarına ilk Yunan astronomu olarak geçmiştir. Gökyüzündeki yıldızları gözlemlerken bir kuyuya düştüğünü herkes bilir. 28 Mayıs 585 yılında gerçekleşen Güneş tutulmasını daha önceden tahmin etmiş olmasına rağmen, Yer'in bir disk biçiminde olduğunu düşündüğünden, Ay ve Güneş tutulmalarının nedenlerini bilmesi olanaksızdı.
Mısırlılardan yılın 365 gün olduğunu öğrenmişti. Kuzey yönünün bulunmasında Küçük Ayı'nın kullanılabileceğini biliyordu ve Yunan gemicilerine Küçük Ayı takım yıldızını gözlemleyerek seyahat etmelerini önermişti. Nitekim denizci bir millet olan Fenikeliler de Büyük Ayı'yı kullanıyorlardı.
Thales her şeyin aslının su olduğunu söylüyordu; su, katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç durumda bulunabilirdi. Suyun olmadığı yerde hayatın da olmayışı, bu maddenin aslî oluşunun en güçlü kanıtlarından biriydi. Thales, bu görüşleri ve Homeros'un hikayelerini bir yana bırakan gözlemsel düşünceleri nedeniyle bilimin doğuşunda önemli bir rol oynamıştır.
Aristoteles'e göre, Thales, mıknatısın demir tozlarını çekmesi nedeniyle canlı olduğuna inanıyordu. Nasıl bir yorum getirirse getirsin, mıknatıstan söz eden ilk kişi de Thales'ti.
Sokrates
Bütün insanlık tarihinin en saygın kişilerinden birisi olarak tanınan Sokrates de aslında bir sofisttir. Atina'da doğmuş (M.Ö. 470) ve iyi bir eğitim görmüştür. Babası, onu kendi mesleğinde, yani bir heykeltıraş olarak yetiştirmek istediği halde, Sokrates felsefeye ilgi duymuştur. Meydanlarda, tiyatrolarda ve yollarda felsefî tartışmaların yapıldığı bir ortam içinde böyle bir istek gayet doğaldı. Sokrates, aritmetik, geometri, astronomi ve politikaya ilişkin yeterli düzeyde bilgiye sahipti. Çok basit bir yaşam sürmüştü. Her ne kadar görüşlerinin çok etkili olduğu kabul edilmişse de, hiçbir yapıt kaleme almamıştır. Onu iki öğrencisi, Platon ve Ksenofanes'in yazdıklarından tanımaktayız.
Sokrates diğer sofistlerden çok farklıydı. Düzenli bir öğretim yapmıyor ve öğrencilerinden ücret almıyordu. "Kendini bil!" ilkesi doğrultusunda, düşünürlerin bakışlarını evrenden insana çevirmişti. Evreni anlamlandırmadan önce kendimizi anlamlandıralım; "Biz kimiz?" bu sorunun yanıtını verelim diyordu. Bu nedenle, yalnızca bir tarlayı ölçebilecek düzeydeki geometri bilgisini yeterli buluyor, daha zor matematik problemleriyle uğraşmanın yararsız olduğuna işaret ediyordu. Ona göre, insanlara, pratik ahlak kurallarını öğretmek daha isabetli olacaktı. Böylece Sokrates, kuramsal bilim ve uygulamalı bilim tartışmasını da açmış oluyordu.
Sokrates ilk anlambilimcidir; anlamları belirlenmemiş kavramların ve terimlerin kullanılmasının sakıncalarına temas etmiştir. Her çeşit bilgide, kavramların ve terimlerin açık ve seçik bir biçimde tanımlamalarının yapılması gerektiğini savunmuş olması, dolaylı yoldan da olsa, bilimin ilerlemesine küçümsenemeyecek ölçüde katkıda bulunmuştur. JOHN DALTON ve DEMOCRİTUS
İnsanoğlu maddenin fikrine çok eskiden ulaşmıştı temel parçacık. Antik Yunan düşünürleri için toprak, hava, su ve ateş tüm diğer maddeleri oluşturan asal nesnelerdi. Aristotales bunlara “yetkin göksel nesne” dediği bir beşincisini eklemişti. Atom kavramını ilk kez ortaya atan Democritus ise bir parçacığın belli bir küçüklükle sınırlı kaldığı, daha fazla bölünmeye elvermediği savındaydı. Ona göre, tüm maddeleri oluşturan atomlar tek türden nesnelerdi. Maddelerin görünürdeki farklılığı atomların sadece değişik düzenlemelerinden ileri gelmekteydi.
On dokuzuncu yüzyıla gelinceye dek bu düşüncede belli bir ilerleme gözlenemez. İlk kez John Dalton modern atom teorisine yol açan bir atılım içine girer. Atom, molekül, element ve bileşiklere ilişkin kimya alanında günümüze değin süren başlıca gelişimlerin bu atılımdan kaynaklandığı söylenebilir.
Atom kavramına bilimsel kimlik kazandıran Dalton kimdi?
John Dalton, İngiltere’de geçimini el dokumacılığıyla sağlayan yoksul bir köylünün çocuğu olarak dünyaya gelir. Küçük yaşında dinin yanı sıra matematik,fen ve gramer derslerine de programında yer veren bir tarikat okulunda öğrenimine başlar. Özellikle matematikte sergilediği üstün yetenek ona yerel çevrede ün kazandırır. On iki yaşına geldiğinde,kendi okulunu açmak için yetkililerden izin alır. Aralıksız on beş yıl sürdürdüğü öğretmenliği döneminde genç adam yüzlerce köy çocuğunu eğitmekle kalmaz matematik ve bilime olan merak ve tutkusu doğrultusunda kendini de yetiştirir. Onun ömür boyu süren bir yan tutkusu da hava değişimleri üzerindeki gözlemleriydi. Çeşitli yörelerden topladığı hava örneklerini konu alan çözümleri, havanın hep aynı kompozisyonda olduğunu gösteriyordu.
Dalton’un anlamadığı bir nokta vardı: Gazlar neden tek düze bir karışım sergiliyordu? Karışımda, örneğin, karbondioksit gibi ağır bir gazın dibe çökmesi niçin gerçekleşmiyordu? Sonra, gazların karışımı yalnızca esinti veya termal akımlara mı bağlıydı, yoksa başka etkenlerde var mıydı?
Dalton iyi bir deneyci değildi ama, sorusuna yanıt arayışında laboratuara girmekten kaçınmazdı. Deneyi basitti: Ağır gazla dolu bir şişeyi masa üzerine yerleştirir, üstüne ağızlarını birleştirecek şekilde hafif gazla dolu bir şişeyi baş aşağı koyar. Beklenenin tersine, ağır gaz alt şişede, hafif gaz üst şişede kalmaz; iki gaz çok geçemeden tam bir karışım içine girer.
Dalton bu olguyu, sonradan ‘basınçların tikel teorisi’ diye bilinen bir önermeyle açıklar. Buna göre, bir gazın parçacıkları başka bir gazın parçacıklarına değil kendi türünden parçacıklara geri itici davranır. Bu açıklama, Dalton’u geçerliği bugün de kabul edilen bir varsayıma götürür: Her gaz kütlesi, birbirine uzak aralılarda devrinen parçacıklardan oluşmuştur. Bu çalışmalarıyla bilim çevrelerinde adı duyulmaya başlayan Dalton, 1793’te Manchester Üniversitesi’ne öğretim görevlisi olarak çağırılır. Üniversitede matematik ve fen dersleri veren genç bilim adamı, meteorolojik gözlemlerini yayınlaması üzerine, Manchester Yazım ve Bilim Akademisi’ne üye seçilir. Elli yıl süren üyelik döneminde Dalton, Akademiye yüzden fazla bildiri sunar, bilimsel konferanslarda aktif rol alır. Katıldığı son toplantılardan birinde övgü yağmuruna tutulduğunda ‘‘Beni yaptıklarımda başarılı buluyorsanız, beğeninizi büyük ölçüde her zaman dikkat ve özenle sürdürdüğüm çabaya borçluyum’’, diyerek geçlere bir mesaj ulaştırmak ister (yaklaşık yüzyıl sonra Thomas Edison da kendi başarısını benzer sözcüklerle dile getirmişti: ‘‘Deha dediğimiz şeyin yüzde birini esine yüzde doksan dokuzunu da alın terine borçluyuz’’).
Dalton’u maddenin atom teorisine yönelten gereksinme atmosfer olaylarına ilişkin açıklama arayışından doğmuştu. Daha önce İrlandalı bilim adamı Robert Boyle de hava kompozisyonu ve hava basıncı üzerinde yoğun araştırmalarda bulunmuştu. Havanın birkaç değişik gazlardan oluştuğu buluşu Boyle’a aittir. Aradan geçen zaman içinde Cavendish, Lavoisier, Priestley gibi seçkin bilim adamları da havanın kompozisyonunda oksijen, nitrojen, karbondioksit ve su buharının yer aldığını saptamışlardı. Ama bunlardan hiçbirinin atom teorisinin sağladığı açıklamaya yöneldiğini görmüyoruz.
Dalton bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilk kişidir. Ona göre, kimyanın başlıca işlevi maddesel parçacıkları ayırmak ya da birbiriyle birleştirmektir. Onun sözünü ettiği bu parçacıklar maddenin, o zaman bölünmez, parçalanmaz sayılan en ufak öğeleri, yani atomlardı.
Bilindiği üzere, kimya sanayiinde bir bileşiğin miktarı üretimi için her bileşen maddeden ne kadar gerekli olduğunu belirlemek önemlidir. Dalton’a gelinceye dek bu belirleme ‘‘el yordamı’’ dediğimiz sınama-yanılma yöntemine dayanıyordu. Dalton bu işlemin daha güvenilir bir yöntemle yapılmasını sağlamak için bir atomik ağırlıklar tablosu hazırlar. Deneylerinde, bileşen maddelerin ağırlıkları arasında küçük tam sayılarla belirlenebilen basit ilişkilerin olduğunu görmüştü. Gerçi belli bir bileşim için aynı bileşenlerin daima aynı oranda işleme girdiği, öteden beri biliniyordu. Dalton bir adım ileri gidere, aynı iki madde birden fazla şekilde birleştirildiğinde, ortaya çıkan değişik sonuçların da birbirleriyle basit sayılarla ifade edebilen ilişkiler içinde olduğunu gösterir. Örneğin, bataklık gazında bulunan hidrojen, etilen gazında bulunan hidrojenden iki kat daha fazladır. Başka bir örnek: Dört kurşun oksit’ de bulunan oksijen miktarı 1, 2, 3, 4 gibi basit orantılar içindedir.
Bu basit tam sayılar, Dalton’u maddesel nesnelerin ‘‘atom’’ denen sayılabilir ama bölünemez birimlerden oluştuğu düşüncesine götürmüştü. Her elementin değişik bir atomu olduğu, kimyasal, kimyasal bileşimlerin değişik atomların katılımıyla gerçekleştiği, bu katılımıyla gerçekleştiği, bu katılımda atomların herhangi bir değişikliğe uğramadığı gibi noktaları içeren Dalton’un atom teorisi modern kimyanın temel taşı sayılsa yeridir.
Dalton bu kadarla kalmaz, kimi değişik atomların göreceli ağırlıklarını da belirler. En hafif madde olarak bilinen hidrojenin atomik ağırlığını ‘‘1’’ diye belirler. Ardından suyun ayrıştırılmasıyla ortaya çıkan her parça hidrojene karşılık sekiz parça oksijen olacağını söyleyerek, oksijen atomlarının hidrojen atomlarından sekiz kat daha ağır olduğunu ileri sürer. Bu yanlıştı kuşkusuz Dalton suyun H2O değil, HO olduğunu sanıyordu (Biz şimdi oksijenin atomik ağırlığının hidrojeninkinin 16 katı olduğunu biliyoruz.) Ama bu yanlışlık onun düşünce düzeyindeki büyük atılımın önemini azaltmaz tabi ki unutulmamalıdır ki, atomların nasıl bir araya gelip şimdi ‘‘molekül’’ dediğimiz bileşik atomlar oluşturduğunu gösteren kimyasal simgeler dizgesinde de ilk adımı ona borçluyuz.
Dalton kimi kişilik özellikleriyle de sıra dışı bir kişiydi. Yaşam boyu bekar kalmasına karşın, karşı cinse ilgisiz değildi. 1809’da Londra’yı ziyaretinde kardeşine yazdığı mektuptan şu satırları okuyoruz: ‘‘Bond Street defilelerini kaçırmıyorum. Beni sergilenen giysilerden çok güzellerin yüzleri çekiyor. Bazıları öylesine dar giysilerle çıkıyorlar ki, vücut çizgileri tüm incelikleriyle ortaya dökülüyor. Bazıları da geniş şal veya pelerinleriyle adeta uçuşarak yürüyorlar. Nasıl oluyor bilmiyorum ama güzel kadın ne giyerse giysin fark etmiyor. Giyim kuşam başak, güzellik başka!’’ Büyük kent yaşamının ilginçliği onun için gelip geçiciydi. Mektubunda büyüleyici bulduğu Londra’dan şöyle söz eder: ‘‘Gerçekten görkemli bir yer, ama ben bu görkemi bir kez seyretmekle yetineceğim. Kendini düşün yaşamına vermiş biri için yaşanılacak belki de en son yer burası. Görülmeye değer, ama işte o kadar!’’
Renk körlüğü tıp dilinde ‘‘daltonizm’’ diye geçer. Dalton renk körüydü, zamanının bir bölümünü bu hastalığı incelemekle geçirmişti. Bir ödül töreninde kralın önüne çıkacaktı. Renkli diz bağı, tokalı ayakkabı, elinde kılıç protokol gereğiydi. Oysa bağlı olduğu Quaker tarikatı buna izin vermiyordu. Dalton,çözümü bir süre önce Oxford Üniversitesi’nce kendisine giydirilen onur cübbesine bürünmekte buldu. Cübbenin yakasının kırmızı olması başka bir sorun olabilirdi; ancak, Dalton için yaka kırmızı değil yeşildi.
Dalton’un çalışmalarıyla kimyanın matematiksel bir nitelik kazandığı, bir bakıma fizikle birleştiği söylenebilir. Maddenin elektriksel olduğu düşüncesini de ona borçluyuz. Çağımızda atom enerjisine ilişkin buluşların kökeninde Dalton’un payı büyüktür. Dalton, kendi gününde olduğu gibi günümüzde de süren etkisiyle bilim dünyasında saygın konumunu korumaktadır. Ali Kuşçu
15. yüzyılda yaşamış olan önemli bir astronomi ve matematik bilginidir. Babası Timur'un (1369-1405) torunu olan Uluğ Bey'in (1394-1449) doğancıbaşısı idi. "Kuşçu" lakabı buradan gelmektedir.
Ali Kuşçu, Semerkand'da doğmuş ve burada yetişmiştir. Burada bulunduğu sıralarda, Uluğ Bey de dahil olmak üzere, Kadızâde-i Rûmi (1337-1420) ve Gıyâsüddin Cemşid el-Kâşi (?-1429) gibi dönemin önemli bilim adamlarından matematik ve astronomi dersleri almıştır.
Ali Kuşçu bir ara, öğrenimini tamamlamak amacı ile, Uluğ Bey'den habersiz Kirman'a gitmiş ve orada yazdığı Hall el-Eşkâl el-Kamer adlı risalesi ile geri dönmüştür. Dönüşünde risaleyi Uluğ Bey'e armağan etmiş ve Ali Kuşçu'nun kendisinden izin almadan Kirman'a gitmesine kızan Uluğ Bey, risaleyi okuduktan sonra onu takdir etmiştir.
Ali Kuşçu, Semerkand'a dönüşünden sonra, Semerkand Gözlemevi'nin müdürü olan Kadızâde-i Rûmi'nin ölümü üzerine gözlemevinin başına geçmiş ve Uluğ Bey Zici'nin tamamlanmasına yardımcı olmuştur. Ancak, Uluğ Bey'in ölümü üzerine Ali Kuşçu Semerkand'dan ayrılmış ve Akkoyunlu hükümdarı Uzun Hasan'ın yanına gitmiştir. Daha sonra Uzun Hasan tarafından, Osmanlılar ile Akkoyunlular arasında barışı sağlamak amacı ile Fatih'e elçi olarak gönderilmiştir.
Bir kültür merkezi oluşturmanın şartlarından birinin de bilim adamlarını biraraya toplamak olduğunu bilen Fatih, Ali Kuşçu'ya İstanbul'da kalmasını ve medresede ders vermesini teklif eder. Ali Kuşçu, bunun üzerine, Tebriz'e dönerek elçilik görevini tamamlar ve tekrar İstanbul'a geri döner. İstanbul'a dönüşünde Ali Kuşçu, Fatih tarafından görevlendirilen bir heyet tarafından sınırda karşılanır. Kendisi için ayrıca karşılama töreni yapılır. Ali Kuşçu'yu karşılayanlar arasında, zamanın ulemâsı İstanbul kadısı Hocazâde Müslihü'd-Din Mustafa ve diğer bilim adamları da vardır.
İstanbul'a gelen Ali Kuşçu'ya 200 altın maaş bağlanır ve Ayasofya'ya müderris olarak atanır. Ali Kuşçu, burada Fatih Külliyesi'nin programlarını hazırlamış, astronomi ve matematik dersleri vermiştir.
Ayrıca İstanbul'un enlem ve boylamını ölçmüş ve çeşitli Güneş saatleri de yapmıştır. Ali Kuşçu'nun medreselerde matematik derslerinin okutulmasında önemli rolü olmuştur. Verdiği dersler olağanüstü rağbet görmüş ve önemli bilim adamları tarafında da izlenmiştir. Ayrıca dönemin matematikçilerinden Sinan Paşa da öğrencilerinden Molla Lütfi aracılığı ile Ali Kuşçu'nun derslerini takip etmiştir. Nitekim etkisi 16. yüzyılda ürünlerini verecektir.
Ali Kuşçu'nun astronomi ve matematik alanında yazmış olduğu iki önemli eseri vardır. Bunlardan birisi, Otlukbeli Savaşı sırasında bitirilip zaferden sonra Fatih'e sunulduğu için "Fethiye" adı verilen astronomi kitabıdır. Eser üç bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde gezegenlerin küreleri ele alınmakta ve gezegenlerin hareketlerinden bahsedilmektedir. İkinci bölüm Yer'in şekli ve yedi iklim üzerinedir. Son bölümde ise Ali Kuşçu, Yer'e ilişkin ölçüleri ve gezegenlerin uzaklıklarını vermektedir.
Döneminde hayli etkin olmuş olan bu astronomi eseri küçük bir elkitabı niteliğindedir ve yeni bulgular ortaya koymaktan çok, medreselerde astronomi öğretimi için yazılmıştır. Ali Kuşçu'nun diğer önemli eseri ise, Fatih'in adına atfen Muhammediye adını verdiği matematik kitabıdır.
Louis Pasteur
(1822 -1895) Bilim tarihinde pek az bilim adamı Louis Pasteur ölçüsünde insan yaşamım doğrudan etkileyen buluşlar ortaya koymuştur. Günlük dilimize bile geçen "pastörizasyon" terimi onun buluşlarından yalnızca birini dile getirmektedir.
Kristaller üzerindeki kuramsal çalışmalarının yanı sıra kimi hastalıklara bağışıklık sağlama yolundaki çalışmaları, bu arada özellikle "şarbon" (ya da antraks) denilen koyun ve sığırlarda görülen bulaşıcı hastalıkla kuduza karşı geliştirdiği aşı yöntemi ona dünya çapında ün kazandırmıştır. Bugün Fransa'da pek çok bulvar ve alan onun adını taşımaktadır. Kendi kurduğu "Pasteur Enstitüsü" dünyanın önde gelen araştırma merkezlerinden biridir. Fransızların gözünde Pasteur ulusal bir kahramansa, bunun nedeni onun yalnızca büyük bir bilim adamı olması değil, aynı zamanda, yaşamı boyunca ortaya koyduğu özveri ve insanlığa hizmet tutkusuydu.
Louis, Fransız Devrimiyle özgürlüğüne kavuşan bir kölenin torunuydu. Babası, Napolyon ordusunda üstün atılım gücüyle "Legion de Honour" alan bir ast-subâydı. Baba Pasteur'ün, Napolyon'un düşmesiyle ordudan ayrılmasına karşın İmparator'un anısına beslediği derin bağlılık duygusu, ilerde oğlu Louis'in olağan üstü direnç ve yeteneklerim de yönlendiren katıksız yurtseverliğe dönüşmüştü.
Geçimini dericilikle sağlayan Pasteur ailesi yoksuldu, ama çocuklarının eğitimi için her türlü sıkıntıyı göze almıştı. Louis daha küçük yaşlarında güçlükleri göğüslemede sergilediği direnç ve istenç gücüyle dikkatleri çekiyor, coşkuyla başladığı okul öğreniminde kendisiyle birlikte kardeşlerinin de başarılı olması için uğraş veriyordu.
Gerçi okulda pek parlak bir öğrenci değildi; dahası, ilk gençlik yıllarında ilerde büyük bilim adamı olacağını gösteren bir belirti de yoktu ortada. Tam tersine, Louis'in belirgin merakı portre çizmekti. Üstün bir yeteneği yansıtan tabloları, bugün de, Pasteur Enstitüsünde asılı durmaktadır.
Louis 19 yaşma geldiğinde sanatı bırakır, bilime yönelir. Başlangıçta öğretmenlerinin yönlendirmesiyle öğretmen olmaya karar verir, ünlü eğitim enstitüsü Ecole Normale Superieure'e başvurur. Giriş sınavını kazanmasına karşın, matematik, fizik ve kimyada derslere daha hazırlıklı başlamak için öğrenimine bir yıl sonra başlar.
Amacı iyi bir öğretmen olarak yetişmekti. Ne var ki, öğrenimini tamamladığında tüm ilgi ve coşkusunun bilimsel araştırmaya yönelik olduğunu fark eder. Kristaller üzerindeki ilk çalışmaları onu bir tür büyülemişti. Öğrencisinin özgün düşünme ve kavrayış gücünü sezen kimya profesörü onu, basit araçlarla yeni kurduğu laboratuvarına araştırma asistanı olarak alır. Bu genç bilim adamının hayal bile edemediği bir fırsattı.
Pasteur hemen çalışmaya koyulur, ilk aşamada tartarik asit kristalleri üzerindeki optik deneylerini yoğunlaştırır. Çok geçmeden bilim çevrelerinin dikkatim çeken buluşları, kimi tanınmış bilim adamlarının teşvikiyle Fransız Bilimler Akademisine sunulur.
Pasteur bilim dünyasınca tanınma yolundadır, ama Eğitim Bakanlığı onu bir ortaokula öğretmen olarak atamakta ısrarlıdır. Akademinin ve kimi bilim adamlarının giderek artan baskısına daha fazla karşı koyamayan Bakanlık bir yıl sonra Pasteur'ün Strasburg Üniversitesi'ne yardımcı profesör olarak dönmesine izin verir.
Pasteur'ün bir özelliği de kararlı olması, duraksamalarla vakit öldürmemesiydi. Üniversiteye gelişinin daha ilk haftasında Rektöre kızıyla evlenmek istediğini bildirir. Başvuru mektubu ilginçtir:
Saklamama gerek yok, tümüyle yoksul bir kimseyim. Tek varlığım sağlığım, yürekliliğim ve üniversitedeki isimdir. ... Geleceğim, şimdiki eğilimim değişmezse, kimyasal araştırmalara adanmış olacaktır. Çalışmalarımdan beklediğim sonucu alırsam, ilerde Paris'e yerleşmeyi düşünüyorum.
İsteğimi olumlu bulursanız, resmi evlenme önerisi için babam hemen Strasburg'a gelecektir. İstek olumlu karşılandı. Pasteur yaşamı boyunca tüm bilimsel çalışmalarında kendisine destek veren, tutku ve sorunlarını paylaşan Marie Laurent'le 1849'da yaşamını birleştirir.
Bayan Pasteur gerçekten özveri ve sevgi bağlılığıyla olağan üstü bir eşti. Mutlu evlilik ne yazık ki, yıllar sonra trajik bir dönemden geçer: Pasteurler dört çocuklarından üçünü küçük yaşlarında tifo ve benzer hastalıklar nedeniyle yitirirler. Geriye kalan oğulları yirmi yaşında iken 1871 savaşında Almanlara esir düşer.
Pasteur bilimsel çalışmalarını bir yana iterek eşiyle birlikte oğlunun dönüşünü bekler; Fransa'nın yenilgisiyle birlikte cepheden kaçan binlerce genç arasında oğlunu aramaya koyulur. Sonunda bulunduğunda oğlan bitkin ve ağır yaralıydı. Pasteur Almanları hiç bir zaman bağışlamadı; öyle ki, yıllar sonra bilimsel başarıları için Alman hükümetinin önerdiği madalyayı kabul etmedi.
Şimdi Paseur'ü bilimin öncüleri arasına yükselten bilimsel çalışmalarına değinelim.
Pasteur'ün yaşamımızı bugün de etkileyen buluşlarından biri fermentasyon (mayalanma) olgusuna ilişkindir. "Fermentasyon" terimi bilindiği gibi kimi maddelerde oluşan bir değişiklik sürecini dile getirmektedir. Örneğin şarap üzümden bu işlemle elde edilir; istenirse gene bu işlemle sirkeye dönüştürülebilir. Aynı şekilde, sütün şekeri laktik aside dönüştüğünde süt ekşir. Yumurta ve et türünden maddeler de fermentasyonla bozularak yenmez hale gelebilir.
Üretimi fermentasyona dayanan şarap Fransa'da çok önemli bir konuydu. Ne var ki, bu işlemin güvenilir teknolojisi henüz yeterince bilinmiyordu. Göreneklere bağlı yöntemler her zaman istenen sonucu vermiyor, kimi zaman şarap yerine sirke ya da kullanıma elvermeyen bozuk bir sıvı elde ediliyordu.
Sorunu ilk kez Pasteur bilimsel olarak incelemeye koyulur: sonunda ulaştığı açıklama (fermentasyonun mikrop teorisi) geçerliğini bugün de korumaktadır. Buna göre, doğada organik maddelerdeki hemen tüm değişiklikler gözle görülemeyen birtakım küçük canlılar tarafından oluşturulmaktadır.
Pasteur bu mikroorganizmaların ısıyla kontrol altına alınabileceğini göstererek şarap üretimim sağlam bir yöntemle güvenilir kılmakla kalmaz, "pastörizasyon" dediğimiz işlemle modern süt endüstrisine de yol açar.
Pasteur'ün önemli bir başka çalışması da ipekçiliği büyük bir sıkıntıdan kurtarmasıdır. Hastalıklı ipek böcekleri, üreticileri sık sık büyük kayıplara uğratıyordu. Soruna çözüm bulması mikrop teorisiyle ünlenen Pasteur'den istenir. Bilim adamı her zamanki yoğun ve dikkatli yaklaşımıyla sorunu değişik boyutlarıyla inceler; sağlıklı ipek böceği yumurtalarını seçmede "pratik" diyebileceğimiz bir yöntem oluşturarak ipekçiliği güvenilir bir üretim teknolojisine kavuşturur.
Pasteur'ün başarıları bir tür zincirleme tepki içinde biribirine yol açmaktaydı. Kristaller üzerindeki çalışmaları onu canlı yaşamın gizemi sorununa götürmüştü. Canlılar üzerindeki incelemeleri ise onu fermentasyonu açıklayan mikrop teorisine ulaştırmıştı. Doğruluğundan artık kimsenin kuşku duymadığı bu teori başlangıçta tepkiyle karşılanmıştı: pek çok kimse için öyle bir düşünce uydurma bir açıklama olmaktan ileri geçemezdi.
"Spontane üreme" diye bilinen yerleşik görüşe göre kurtçuk, tırtıl, tenya, sinek, fare vb. yaratıklar elverişli koşullarda kendiliğinden oluşmaktaydı. Oysa Pasteur "kendiliğinden oluşumu" mikroskopik organizmalar için bile olanaksız görüyordu.
Mikrop teorisinin özellikle bulaşıcı hastalıkların denetim altına alınması yolunda yeni araştırmalara yol açması kaçınılmazdı. Pasteur çok geçmeden şarbonun yanı sıra kangren, kan zehirlemesi, loğusa humması vb. hastalıklar üzerinde de araştırmaların yoğunlaştırır. Onun çarpıcı bir başarısı da kuduza karşı oluşturduğu aşıdır. Kuduz özellikle köpeklerin taşıdığı ölümcül bir hastalıktır.
Pasteur'e gelinceye dek kuduza karşı bilinen tek çare ışınları yerin kızgın bir demirle derinlemesine dağlanmasıydı. Kaldı ki, gecikme halinde bu yöntemin, hastanın canını yakma dışında bir etkisi olmadığı da biliniyordu.
Pasteur hayvanlar üzerinde denediği ama insanlara henüz uygulamadığı aşısıyla dokuz yaşındaki bir çocuğun yaşamım kurtarır. Azgın bir köpeğin ondört yerinden ısırdığı çocuğa kızgın demir uygulaması yapılamazdı. Umutsuz annenin çırpınışına dayanamayan Pasteur aşısını ilk kez bu çocukta denemekten kendini alamaz. Sonuç çocuk için kurtuluş, gelecek kuşaklar için bir müjde olur. Büyük bilim adamı ölümünden önce yaşam felsefesini şöyle özetlemişti:
Hiç kuşkum yok ki, Bilim ve Barış cehalet ve savaşı yok edecektir. Ulusların yıkmak, yok etmek için değil, yaşamı yüceltmek için birleşeceğine, geleceğimizi bu yolda, uğraş verenlere borçlu olacağımıza inanıyorum.
Pasteur'ün öyküsünde, anlamlı bir yaşam arayışındaki her genç için, çarpıcı ve güzel bir örnek vardır.
Amadeo Avogadro
Lise yıllarında fizik ve kimya okumuş olan herkes Amedeo Avogadro’nun adını bilir. Zira o, "aynı basınç ve sıcaklıkta, eşit hacimdeki gazlar eşit sayıda molekül içerir" şeklinde özetlenebilecek olan "Avogadro Yasası"nı keşfeden ve bir gramda bulunan molekül sayısını ifade eden 6.0248 X10^23 rakamını yani "Avogadro Sayısı"nı bulan kişidir.
1776 yılında, İtalya’nın Torino Kenti'nde doğan ünlü fizik ve kimya bilim adamı Amedeo Avogadro, aile geleneğini sürdürerek önce hukuk ve felsefe öğrenimi yaptı; 1789’da felsefe, 1792’de hukuk felsefesi diplomasını, birkaç yıl sonra da din hukukundan doktarasını aldı. Fakat çok geçmeden doğa bilimlerine ve fen bilimlerine duyduğu ilgi onu yoğun bir kendi kendine eğitim faaliyeti yapmaya yöneltti.
1800-1805 yılları arasında matematik ve fizik okudu. Bu sayede 1809’da Vercelli Kraliyet Koleji’nde matematik ve fizik eğitmenliği yapan Amedeo Avogadro, 1821’de Torino Üniversitesi’nde yüksek fizik profesörü oldu. Donna Felicita Mezzi ile evliliğinden altı çocuğu oldu.
Amedeo Avogadro, kendinden iki yıl önce gazların bileşimi hakkında bazı önemli kanunları bulan Gay Lussac’ın çalışmalarından yararlandı ve Lussac Kanunları’nı molekül teorisine uyguladı. Atom ile molekül arasındaki ayrımı da ilk kez farkeden ve buna işaret eden Avogadro, 1856’da öldüğünde fizik ve kimya bilimlerine ve özellikle de Molekül Teorisi'ne yaşamsal önemde katkılarda bulunmuştu.
Ünlü İtalyan bilim adamı Avogadro, 80 yaşında dünyaya gözlerini yumduğunda bilim dünyası, onun bilimsel katkılarının büyük öneminin farkına henüz varmamıştı. Onun bilimsel katkılarının büyüklüğünü ortaya çıkarmak bir başka İtalyan kimyacısı olan Cannizzaro’ya düştü.
1860 yılında yapılan bir bilimsel toplantının ardından, Avogadro’nun kimya alanında oynadığı büyük rol, tüm bilim dünyası tarafından kabul edildi. Avogadro’nun kendi adıyla anılan yasa ve sayı olmasaydı, kimya ve fiziğin bugünkü gelişkinlik düzeyine ulaşması düşünelemezdi. En önemli yapıtı; "Cisimlerin Temel Moleküllerinin Bağıl Kütlelerini ve Bileşimlere Katılma Oranlarını Belirleme Yöntemi Üzerine Bir Deneme"dir.
Battani
Devrinin en önemli astronomlarından ve matematikçilerinden olan Battâni (858-929), Sâbit ibn Kurrâ gibi, Urfa'nın Harran Bölgesi'ndendir ve yıldızlara tapan Sabii Dini'ne mensuptur.
Rakka'da özel bir gözlemevi kurmuş ve burada 887-918 tarihleri arasında son derece önemli gözlemler yapmıştır. Güneş, Ay ve gezegenlerin hareketlerini gözlemlemiş, yörüngelerini doğru bir biçimde belirlemeye çalışmıştır. Güneş ve Ay tutulmaları ile ilgilenmiş, mevsimlerin süresini büyük bir doğrulukla hesaplamıştır. Ayrıca, ekliptiğin eğimini de dakik olarak belirlemeyi başarmıştır.
Aynı zamanda matematikçi de olan Battâni, bu alanda da son derece önemli çalışmalar yapmıştır. Sinüs, kosinüs, tanjant, kotanjant, sekant ve kosekantı gerçek anlamda ilk defa kullanan bilim adamının Battâni olduğu söylenmektedir. Battâni, çalışmaları sırasında bazı temel trigonometrik bağıntılara ulaşmış ve bunları astronomik hesaplamalarda kullanmıştır.
Buzcani
Yazmış olduğu eserlerle astronomiye büyük hizmetlerde bulunan Ebu'l-Vefâ el-Buzcâni (940-998), küresel astronomide karşılaşılan sorunların çözülebilmesi için, yeni trigonometrik bağıntıların keşfedilmesi suretiyle trigonometrinin geliştirilmesi gerektiğini anlamış ve araştırmalarını daha ziyade bu alana yöneltmiştir.
Habeş el-Hâsib ve el-Mervezi gibi önemli matematikçileri izleyerek, tanjant ve sekant fonksiyonlarını tanımlamış ve trigonometrik fonksiyonların yayların büyüklüğüne göre değişen değerlerini 15 dakikalık aralıklarla hesaplayarak tablolar halinde sunmuştur. El-Mervezi'nin tabloları, tanjant ve kotanjantı yayın fonksiyonu olarak vermediği gibi, Ebu'l-Vefâ'nınkiler kadar sağlıklı da değildir.
Ebu'l-Vefâ, * ve * toplam ve farkları 90 dereceden küçük iki yay ve * * * olmak şartıyla, sin (* + *) - sin * * sin * - sin (*-*) eşitsizliğini bulmuş ve sonradan kendi adıyla anılan bu teoremi kullanarak sin 30 dakikanın değerini sekiz ondalığa kadar doğru bir biçimde hesaplamıştır.
Aynı zamanda birim dairenin yarıçapını 1 olarak kabul eden Ebu'l-Vefâ'nın bu alandaki uğraşları, trigonometrik fonksiyonların yaya bağlı değerlerinin daha doğru hesaplanabilmesi yolundaki çabalara güzel bir örnek teşkil etmiştir. Ayrıca, sin * ve sin * bilindiğinde, sin (* * *)'dan hareketle, 2 sin² */2 * 1 - cos * ve sin * * 2 sin */2 . cos */2 bağıntılarını bularak, yarım açının sinüs ve kosinüsünün hesaplanmasını sağlamıştır.
Ebu'l-Vefâ el-Buzcâni, küresel üçgenlerin çözümünde kullanılan çeşitli bağlantıları bulmak suretiyle bu konunun gelişmesine de büyük hizmetlerde bulunmuştur. Müslüman matematikçiler tarafından Şeklü'l-Katta, yani Kesenler Teoremi diye adlandırılan Menelaus Teoremi'ni kullanarak bir dik açılı küresel üçgende, sin a / sin c * sin A ve tg a / tg A * sin b eşitliklerinin geçerli olduğunu göstermiş ve bu eşitliklerden cos c * cos a . cos b eşitliğini çıkarmıştır.
Dik açılı olmayan küresel üçgenler için sinüs teoremini ilk defa onun bulmuş olması pek muhtemeldir. Ebu'l-Vefâ, matematiğin diğer bazı dallarına da önemli katkılarda bulunmuştur. Bağdat'ta yaptığı gözlemlerle ekliptiğin eğimini ölçmüş, mevsim farklarını bulmak için ekinoksları gözlemlemiş, ayrıca Bağdat'ın enlemini ölçmüştür.
El-Zic el-Vâzıh adlı bir de zic hazırlamıştır. Astronomide ilk müşterek çalışma örneğini vermiştir. Beyrûni ile ilişki içinde olan Ebu'l-Vefa Bağdat'ta, Beyrûni ise Harezm'de 997 yılındaki Ay tutulmasını gözlemlemişler ve her iki kentteki tutulma farkını bir saat olarak bulmuşlardır. Buradan iki kent arasındaki boylam farkını doğru olarak saptama olanağını elde etmişlerdir. Ayrıca her iki bilim adamı da tutulma düzlemini 23 derece 37 dakika olarak belirlemişlerdir.
Ebu'l-Vefâ, çalışmalarını iki farklı gözlem evinde yürütmüştür. Bunlardan birisi Şemsüddevle ve diğeri ise kendi gözlemevidir. Bu ikincisinde onun büyük boyutlu aletler yaparak dakik gözlemlerde bulunduğu söylenmektedir.
Chen Ning Yang
Çin asıllı ABD’li fizikçi Yang, temel parçacıkların zayıf etkileşmelerinde paritenin korunumu yasasının geçerli olmadığını belirlemiştir. 1942’de Kunming’deki Ulusal Güneybatı Birleşik Üniversitesi’nden lisans, iki yıl sonra Tsinghua Üniversitesi’nden yüksek lisans derecesini aldı ve burslu öğrenci olarak ABD’ye gitti. 1948’de Chicago Üniversitesi’nde doktora çalışmalarını tamamlayarak bir yıl Fermi’nin asistanlığını yaptı.
1955’te profesörlüğe yükselen Yang, 1965’ten sonra Stony Brook’daki New York Eyalet Üniversitesi’nde fizik profesörü ve kuramsal Fizik Enstitüsü’nün başkanı olarak görev yapmaktadır. Zayıf etkileşmelerde paritenin (uzayda sağ-sol simetrisinin) korunmadığını ortaya koyan çalışmaları nedeniyle 1957 Nobel Fizik Ödülü’nü Lee ile bölüşmüştür.
İstatistiksel mekanik ve kuantum alan kuramı gibi konularda bilime önemli katkılarda bulunan Yang’a ün ve Nobel Ödülü kazandıran en önemli çalışması, 1956’da Lee ile birlikte pritenin korunumu yasasının zayıf etkileşmeler için geçerli olmadığını göstermesi olmuştur.
O güne değin bütün fiziksel olayların sağ-sol bakışımı (simetrisi) gösterdiği, başka bir deyişle pariteyi koruduğu çok doğal bir ilke olarak kabul edilmiştir. Bu ilkenin geçerli olmasının doğal bir sonucu olarak, bir olayın sağ-sol bakışımlısının, yani "aynadaki görüntüsünün" de geçerli bir fiziksel olay olarak kabul edilmesi gerekiyordu.
O güne değin enerjinin ya da momentumun korunumu ilkeleri gibi evrensel bir geçerliliği olduğu sanılan paritenin korunumunun, o sıralarda yeni bulunmuş olan teta ve tau adlı mezonların bozunmalarında geçerli olmadığını gözlemleyen Yang ve Lee, bu bozunumların tıpkı radyoaktif beta bozunumu gibi zayıf etkileşmeler olduğu gerçeğinden yol çıkarak ve o güne değin yapılmış tüm beta bozunması deneylerini inceleyerek, bunlardan edinilen kuramsal bilgilerin ya da deney çözümlerinde kullanılan varsayımların zayıf etkileşmelerde paritenin korunduğuna ilişkin bir kanıt getirmediğini ortaya koydular.
Bu bulgularını deneysel olarak sınanması için yardım istedikleri Wu’nun, radyoaktif kobalt-60 çekirdeği üzerinde 1957’de gerçekleştirdiği deney de, zayıf etkileşmelerde paritenin korunmadığını kesin kanıtlarıyla doğruladı.
Büyük Plinius
Eski Romalı doğa bilgini ve ansiklopedi yazarı Plinius’un, Historia Naturalis adlı yapıtı, en geniş kapsamlı ilk ansiklopedi olarak kabul edilir. Tam adı Gaius Plinius Secundus’tur ve "Genç Plinius" adıyla tanınarak konsüllüğe dek yükselmiş ünlü bir yazar olan yeğeni Gaius Plinius Caecilius Sencundus’tan ayırt etmek üzere "Büyük Plinius" diye anılır.
Şövalye sınıfından varlıklı bir ailenin oğlu olan Büyük Plinius, edebiyat, güzel söz söyleme sanatı ve hukuk okuyarak iyi bir öğrenim görmesi için, on iki yaşındayken Roma’ya gönderildi. 47’de, toplumun yalnızca üst sınıflarına tanınmış bir hak olan devlet memurluğunun ilk aşamasındaki askerlik görevine başladı ve Germanya’daki bir süvari birliğinin komutanlığına getirildi.
Askerlik ve tarih konusundaki yapıtlarıyla ilk yazarlık ürünlerini verdiği bu on yıllık görev süresinin bitiminde, İtalya’ya döndü ve büyük olasılıkla Roma’da hukuk öğrenimini tamamlayarak avukatlığa başladı.
Siyasal bir görev almaktan kaçınıp, yalnızca dil bilgisi, konuşma sanatı gibi sakıncasız konularda yapıt verdiği ve yoğun bir araştırmaya yöneldiği o yıllar, Neron’un imparatorluk dönemine rastlar.
Plinius, bilim tarihindeki yerini, o güne değin edinilmiş tüm bilgileri derlemek amacıyla kaleme aldığı, insanlık tarihinin ilk ansiklopedisi sayılan dev yapıtına borçludur. "Doğa Tarihi" adı altında birleştirilmiş otuz yedi kitaptan olşan bu yapıt, 500’e yakın Eski Yunanlı ve Romalı yazarın bıraktığı 2 bini aşkın kitabın içeriğinden özetlenmiş yoğun bir bilgi derlemesidir.
Tüm yaşamını her konuda bilgi derlemeye adayan ve yorulmak bilmez bir araştırmacı olan Plinius’un ansiklopedisi, ne yazık ki duyduğu her bilgiyi ayrım yapmaksızın ve sınamaksızın yapıtına aldığı için çük büyük yanlışlarla doludur ve bilimsel olmaktan çok uzaktır.
Özellikle hayvanlarla ilgili bölümlerinde efsane yaratıklara, garip canavarlara ve bu yaratıklar üzerine söylenmiş inanılmaz öykülere yer vermesi, yapıtın bilimsel değerine büyük ölçüde gölge düşürmüşse de, Eskiçağ sanatına ilişkin son ciltlerin belgesel değeri ve Yunanca bitki ya da hayvan adlarının Latince karşılıklarını veren terimleme çalışmaları, yapıtın ününün bugüne değin süregelmesi için yeterli olmuştur.
Ctesibios
İskenderiye Mekanik Okulu'nun kurucusu olan Ctesibios, mekanik icatlarını içeren bir kitap kaleme almıştır; ancak bu kitap kaybolduğu için, çalışmaları, kendisinden sonra gelen mühendislerden ve mekanikçilerden öğrenilebilmiştir.
Ctesibios'un en önemli icatları arasında basma tulumba, su orgu ve su saati bulunmaktadır. Basma tulumbalarda üç önemli parçayı, yani silindir, piston ve valfı bir arada kullanmıştır. Basma tulumbalar daha sonra Philon tarafından geliştirilecektir. Hidrolik adı verilen su orgu, bu tulumbaların bir uygulamasıdır; burada amaç, aracı çalıştırmak için ciğerlerden değil, başka bir araçtan yararlanmaktır.
Ctesibios, daha önce de kullanılmış olan su saatlerini geliştirmiştir. Su saatlerinde karşılaşılan en önemli güçlük, delik kaptan akan su miktarının sabit tutulmasıdır; Ctesibios, bu maksatla bir musluktan sürekli su akışını sağlamış ve böylece ilk güvenilir su saatini yapmayı başarmıştır. Ayıca Ctesibios, su saatlerinde kabın altında bulunan deliğin zamanla aşınmasını önlemek amacı ile deliği cam ve altınla kaplamıştır. Böylece, saatler yoluyla eşit sürelerin belirlenmesi mümkün olacak ve zaman denetim altına alınacaktır. Abderalı Demokritos
Doğum ve ölüm tarihleri belli olmamakla birlikte, Zenon'dan 30 yıl sonra doğduğu sanılmaktadır. Çok gezmiş, Babil'e ve matematik öğrenmek üzere Mısır'a gitmiş ve orada 5 yıl kalmıştır. Hatta bu seyahatleri sırasında Hindistan'a kadar uzanmış olduğu sanılmaktadır. Ancak Demokritos bir gezgin değil, bir bilgi arayıcısıdır.
Demokritos'a göre evren, doluluk ve boşluktan oluşmuştur. Dolu kısım, bölünemez küçük parçacıklar, yani atomlar tarafından doldurulmuştur; bunlar ölümsüz ve yalındırlar. Nitelikleri aynı ama biçimleri ayrıdır. Varlıklar, bu atomların bir araya gelmelerinden oluşmuşlardır ve bir arada bulundukları sürece vardırlar; şayet bunları oluşturan atomlar bir nedenle dağılırsa yok olur giderler.
Evrende gözlemlenen değişim, atomların birleşmesi ve dağılmasından ibarettir. Atomcu kuram, özünde mekanist ve deterministtir, ama bu dönemde atomların nasıl hareket ettiklerine ilişkin güçlü bir yaklaşımın eksikliği duyulmaktadır.
Demokritos, ruhu maddeden ayırmaz; ruhu oluşturan atomlar daha ince, daha hafif ve daha hareketlidir; hepsi o kadar. Bu tür ince atomların birleşimine ruh dediği gibi akıl da der. Bunlar, evrenin her yerine dağılmıştır; öyleyse evren canlı ve akıllıdır. Ancak Tanrı yoktur; Anaksagoras'ın belirttiği anlamda bir nous da bulunmaz.
Hindistan'da da atomcu görüşlerle karşılaşılmaktadır; ancak tarihini saptamak olanaksızdır. Eğer daha önce ise, Yunanlıların bundan haberdar olup olmadıkları düşünülebilir. Haberdar olmaları olanaksız değildir; çünkü Demokritos İran'da bulunduğu sıralarda doğrudan veya dolaylı olarak bu görüşleri öğrenmiş olabilir.
Gerek Yunan'da ve gerekse Hint'te birbirlerinden bağımsız olarak düşünülmüş olması da mümkündür; ancak atomcu görüşün Doğu kökenli olduğuna ilişkin başka bulgular da vardır. Mesela Poseidonius (M.Ö. 1. yüzyıl) bu kuramı, bir Fenikeli olan Sidonlu Mochos'a, yine Byblioslu Filon ise Beyrutlu Sanchuniaton'a atfetmektedir. Filon, bu adamın kitaplarını Yunanca'ya çevirmiştir.
Demokritos matematikle de ilgilenmiş ve "Bir Daire veya Bir Küreye Çizilen Teğet", "Geometri Üzerine", "Sayılar Üzerine" (aynı adı taşıyan bir yapıtı daha vardır) ve "İrrasyoneller Üzerine" adını taşıyan yapıtlar vermiştir.
"Bir Daire veya Bir Küreye Çizilen Teğet" te, kürenin veya dairenin teğetle ortak olan bir tek noktası bulunduğunu ve teğet biraz oynatılacak olursa, bu defa daireyi ve küreyi iki noktada keseceğini ve teğet olma özelliğini kaybedeceğini söyler.
"Geometri Üzerine" adlı yapıtın içeriğine ilişkin fazla bir bilgiye sahip değiliz. Ancak Chrysippus'a dayanarak Plutarkos'un yapmış olduğu şu aktarma gerçekten çok ilginçtir: "Demokritos, bir koninin, tabanına paralel olan dairelerle kesilecek olursa, kesitlerin yüzeyine ilişkin neler söylenebileceğini sormuştur. Bunlar eşit midir? Yoksa değil midir? Eğer eşit değillerse, o zaman koninin yüzeyi merdivene benzeyecek, yani düzgün olmayacaktır. Eğer eşitlerse, o zaman da koni bir silindir özelliğine sahip olacaktır. Bu son derece gariptir."
Bu yorum son derece ilginçtir; çünkü Demokritos, bu yorumunda, bir cismin sonsuz sayıda kesitten oluştuğunu göstererek Archimedes'e yaklaşmıştır. Demokritos şunu sezmiştir: Eğer iki piramit, eşit tabana ve eşit yüksekliğe sahipseler, tabana paralel olan düzlemler tarafından eşit yüksekliklerden kesildiklerinde oluşan piramit kesitleri birbirlerine eşit olacaktır. Sonsuz sayıdaki kesitleri eşit olduğu için, iki piramidin hacimleri de eşittir.
Bu bir bakıma, Cavalier'in ortaya koyduğu, "İki hacimin, aynı yükseklikten alınan kesitleri, her konumda eşit iseler, bu iki hacim eşittir." ilkesine benzemektedir. Demokritos'un incelemiş olduğu konular, Eukleides'in Elementler'de incelemiş olduğu bazı konularla paralellik göstermektedir.
"İrrasyonel Doğrular ve Hacimler" adlı yapıtı, konilere ilişkin yapmış olduğu çalışmaların sonucunda yazılmıştır. Burada irrasyonelleri incelemiş olması çok doğaldır. İçeriğinin ne olduğu bilinmese de, irrasyonel doğruların bölünemez olduğunu düşünmüş olabilir.
Konilerde karşılaşmış olduğu sürpriz karşısında, nasıl bir tavır takınmış olduğu bilinmiyor. Acaba benimsemiş olduğu atom kuramıyla, bu sonucu nasıl uzlaştırmıştır? Çünkü atomun parçalanamaz olduğunu kabul ederse, koni kesitlerinin merdiven biçiminde olduğunu da kabul etmek zorunda kalacağı açıktır.
Platon, Demokritos'tan hiç söz etmez, ama Aristoteles övgüler düzer. Archimedes ise, aynı taban ve aynı yüksekliğe sahip bir koni ile bir silindirin hacimleri arasında 1/3 oranının bulunduğunu keşfetmiş olmasına büyük bir değer verir; ancak bunun kanıtını vermemiş olduğunu da ekler.
Demokritos'un "Gezegenler Üzerine" ve "Büyük Yıl" veya "Astronomi" adlı yapıtları ise astronomiyle ilgilidir. Yer'in, ortası delik, düz bir disk biçiminde olduğuna inanır. Gök küresini, kuzey ve güney gökküreleri olmak üzere iki yarım küreye böler ve güneydeki yıldız kümelerinin kuzeydekilerden farklı olduklarını söyler. Bu görüşleri, Yer'in düz olmasıyla nasıl uzlaştırabilmiştir? Bunu açıklamak güçtür; ancak bu yaklaşımı, kendisinin büyük ölçüde Babillilerin etkisi altında kaldığını göstermektedir.
Aynı zamanda iyi bir kozmologdur (yani evrenbilimcidir). Ona göre, evrende çok sayıda ve çeşitli büyüklüklerde dünyalar vardır. Bunlar birbirlerinden farklı uzaklıklarda bulunurlar. Bazıları oluşmaktadır; bazıları oluşmuştur ve bazıları ise çökmektedir. Bunlardan bazıları çarpışarak yok olurlar. Bazılarında su, bitki ve hayvan yoktur. Bizim bölgemizde ilk önce Yer oluşmuştur. Ay, yıldızların en altında bulunur; onu Güneş ve gözle görülebilen beş gezegen izler.
Diofantos
Diofantos (3. yüzyıl), Roma Dünyası'nda başlayan bilimsel gerileme döneminde istisna teşkil eden bir bilim adamıdır. Aritmetik adlı kitabının bir bölümünü cebir konusuna ayırmış, ilk defa burada cebirsel ifadeler için semboller kullanmıştır.
İkinci derece denklemlerini, ax2 + bx = c, ax2 = bx + c, ax2 + c = bx olmak üzere üç gruba ayırmış ve her birinin çözüm formüllerini vermiştir. Bu formüller, yalnızca bir pozitif kökü verir; negatif ve irrasyonel bir sayı çözüm olarak kabul edilmez. Bilinmeyen sayısının denklem sayısından fazla olduğu, ax2 + bx + c = y2 gibi belirsiz denklemleri de çözmeye çalışmıştır. Bu konuya bugün "Diophantoscu Analiz" adı verilir.
Mezar kitabesinde yaşamının 1/6'ini çocukluk çağında, 1/12'ini gençlik çağında ve 1/7'ini ise bekârlık çağında geçirmiş olduğu, evlendikten 5 yıl sonra bir oğlunun doğduğu, oğlunun kendisinin yarı yaşında bulunduğu ve kendisinden dört yıl önce öldüğü yazılıdır. Bu hesaba göre, 84 yaşına kadar yaşadığı anlaşılmaktadır.
Abdurrahman es-Sufi
Abdurrahman es-Sûfi (903-986), Batlamyus'un Almagest'inden yararlanarak hazırlamış olduğu yıldız kataloğu ile tanınmıştır. Bu katalogda, 48 yıldız takımında bulunan yıldızlar tanıtılmış, bunların gökyüzündeki konumları, parlaklıkları ve renkleri bildirildikten sonra, Almagest'te geçen yıldız isimlerinin Arapça karşılıkları verilerek, bu konuda Arapça'daki önemli bir boşluk doldurulmuştur.
Abdurrahman es-Sûfi'nin önerdiği terimler, daha sonra Doğulu ve Batılı astronomlar tarafından kullanıldığı gibi, bunlardan 94'ü modern astronomi literatürüne de girmiştir. 13. yüzyılda Castilla-Leon Kralı X. Alfonso'nun hazırlattığı "Astronomi Bilgisi Kitabı" adlı 4 bölümden oluşan İspanyolca ansiklopedide, Abdurrahman es-Sûfi'nin bu eseriyle diğer Müslüman astronomlarından bazılarının eserlerinden yararlanılmıştır.
Abdurrahman es-Sûfi, astronomi aletlerinin geliştirilmesinde de önemli hizmetlerde bulunmuştur. Güneş'in yüksekliğini ölçmekte kullanılan usturlapların ölçme duyarlılığını arttırmış olduğu gibi, 10 kg. ağırlığında gümüşten bir gök küresi yapmıştır. Ayrıca 123.5 cm. çaplı bir halka kullanarak ekliptiğin eğimini 23° 33'45''olarak tespit ettiği bildirilmektedir.
Knidoslu Eudoxos
Eudoxos'un doğum ve ölüm tarihlerini bilemiyoruz. Platon'un öğrencisi olmuş ve Arkitas'tan matematik dersleri almıştır. Atina'dayken kalmış olduğu yer çok uzak olmasına rağmen, derslere yürüyerek gidip geldiği söylenmektedir. Bir ara Mısır'da bulunmuş ve Mısır geleneklerine uyarak sakalını ve kaşlarını traş etmiştir. Dersler vererek geçimini sağlamış ve Atina'ya dönüşünde, hocası Platon, onun şerefine bir şölen düzenlemiştir. Hemşehrileri olan Knidosluların idâri kanunlarını düzenlemek amacıyla Knidos'a gittiğinde, çok iyi karşılanmış ve çok büyük bir saygı görmüştür.
Eudoxos döneminin en büyük matematikçisidir; oranlara ilişkin araştırmaları vardır. Daha önce Kreneli Theodoros ve Atinalı Theaitetos tarafından irrasyonel kavramına ulaşılmıştı. Bunların yanında diğer Pythagorasçılar da, uzunluklarla sayılar arasında bir koşutluk kuruyor ve uzunluklar arasındaki oranların, tam sayılar arasındaki oranlarla ifade edilebileceğini söylüyorlardı. Kuşkusuz bunun tersi de doğruydu.
Ancak yeni keşfedilmiş olan bir uzunluk veya buna karşılık gelen sayı (*2), bir tam sayı değildi ve tam sayıların oranı ile ifade edilemiyordu; bu durum, felsefelerini tam sayılar üzerine kuran Pythagorasçıları son derece rahatsız etmişti; ya aritmetikle geometri arasındaki koşutluğu reddedecekler veya irrasyonel sayıların varlığını kabul edeceklerdi. Doğru olan yapıldı ve sayı kavramı irrasyonel sayıları da içine alacak şekilde genişletildi. Bu işlem aslen bir Pythagorasçı olan Eudoxos tarafından gerçekleştirildi. Eudoxos, daha sonra Eukleides'in Elementler adlı yapıtının V. ve VI. Kitap'larında işlenecek olan genel oranlar kuramı ile sayı kavramına yeni bir içerik kazandırdı.
Bir doğrunun orta orana göre bölünmesine Altın Oran veya Kutsal Oran denir; Yunanlılar, Eudoxos'un bulmuş olduğu altın oranın bir güzelliği ve kutsallığı olduğuna inanırlardı. İrrasyonellerin anlamlandırılması kadar güç olan diğer bir sorun da eğrilerle sınırlanmış olan alanların veya hacimlerin bulunması sorunuydu. Eudoxos, bu sorunu çözmek için, günümüzde tüketme yöntemi denilen yöntemi geliştirmişti.
Bu yöntemle, bilinen bir büyüklüğün, mesela bir doğrunun uzunluğunun, bir bilinmeyenin, mesela bir eğrinin niteliklerine iyice yaklaşıncaya kadar kendi içinde nasıl bölünebileceğini göstermişti. Archimedes'e göre, Eudoxos, piramitlerin ve konilerin hacimlerinin, sırasıyla eşit tabanlı ve eşit yükseklikli prizmaların ve silindirlerin hacimlerinin üçte birine eşit olduğunu kanıtlamak için bu yöntemden yararlanmıştı.
Ayrıca Eudoxos, dairelerin alanlarının, çaplarının karesiyle orantılı olduğunu da göstermişti; uygulamış olduğu yöntem bir bakıma, bir dairenin alanını bulmak için, bu dairenin içine çok sayıda çokgen yerleştirme işlemine benziyordu. Eğrilerle sınırlandırılmış geometrik biçimlerin alanlarının ve hacimlerinin hesaplanmasını olanaklı kılan ve daha sonra Eukleides'in Elementler'inin VII. Kitab'ında derinlemesine geliştirilen bu tüketme yöntemi, integral hesabının temeli olarak kabul edilmektedir.
Eudoxos, kurmuş olduğu ortak merkezli küreler sistemi ile bilimsel astronominin öncülüğünü yapmıştır. Uzun bir süre Mısır'da kalmış olduğu için Mısır astronomisinin inceliklerini, buradayken öğrenmiş olduğu düşünülebilir. Mezopotamya bölgesine ve İran'a gitmemiştir; ancak çeşitli milletlerden insanların toplanmış olduğu Knidos'ta Asya bilimine de âşina olması olanaklıdır.
Mısır'dayken Heliopolis rahiplerinden bilgiler edinmiş ve Heliopolis ile Cercesura arasında bulunan bir gözlemevinde gözlemler yapmıştır. Augustus döneminde bu gözlemevinin etkinliklerini sürdürmekte olduğu bilinmektedir. Eudoxos'un da Knidos'ta bir gözlemevi kurduğu ve burada gözlemler yaptığı söylenmektedir. Hiparkos'un ona atfettiği Ayna ve Phaenomena adlı yapıtlarında bu gözlemleri toplamıştır.
Ortak merkezli küreler sistemi astronomiye yeni bir ruh getirmiş ve ilk defa bu kuram yoluyla, bir gökcisminin belirli bir süre sonra nerede bulunacağını matematiksel olarak belirlemek olanaklı olmuştur. Aslında düzgün bir biçimde devinen yıldızların konumlarını önceden belirlemek oldukça kolaydır, ama gezegenler için aynı şey söylenemez; çünkü onların görünürdeki devinimleri oldukça şaşırtıcıdır; belirli bir doğrultuda giderken, bir ara durur ve daha sonra geriye dönerler ve periyotlarını tamamladıklarında sekizi andırır bir eğri çizerler. Bu eğriyi hippopede - yani atkösteği - olarak adlandırmış olan Eudoxos'a göre, gezegenlerin böyle bir yörüngede dolanıyormuş gibi görünmelerini sağlamak için dairesel hareketleri birleştiren geometrik ve kinematik bir modelden yararlanmak gerekir; böylece "görüntüyü kurtarmak" mümkün olabilecektir.
Eudoxos'un çözümü son derece ilginçtir. Bir kürenin üzerinde bulunan bir gezegen, bu kürenin eksenlerinden birisi üzerinde dolanırken, merkezdeki Yer'in çevresinde dairesel yörüngeler çizer. Şayet kürenin ekseni, başka bir eksen çevresinde dönmekte olan ikinci bir küreye bağlıysa, çizeceği yörünge, bir daire değil, bu iki kürenin devinimlerinin bir bileşkesi olacaktır; küreleri arttırmak suretiyle oluşan bileşke devinimleri, gezegenlerin gökyüzündeki devinimleriyle uylaştırmak olanaklıdır. Nitekim Eudoxos bu amaçla ortak merkezli kürelerin sayısını 27'ye çıkarmıştır.
Böylece ilk defa gökyüzü görünümleri, matematiksel bir modelle anlamlandırılmış oluyordu. Gerçi ortak merkezli küreler sistemi, çok karmaşıktı ve uygulamada oldukça başarısızdı, ama sonuçta görünümleri anlamlandırmaya yönelik kuramsal bir girişimdi ve yaklaşık da olsa görüntüyü kurtarmayı başarmıştı. Sistem, bir süre sonra bu yönüyle, diğer bilimlere de iyi bir örnek oluşturacaktı.
Enrico Fermi
(1901-1954) Enrico fermi, İtalyan asıllı Amerikalı bir fizikçidir. 1922 yılında pisa üniversitesinden mezun olmuştur. Lisansüstü çalışmalarında Max Born yönetiminde Almanya’da yapmıştır. 1924 yılında italya’ya dönmüş ve 1926 yılında roma üniversitesinde fizik profesörü olmuştur. Nötron bombardımanı ile radyo aktif transuranyum elementlerinin elde edilmesi ile ilgili çalışmalarından dolayı, 1938 yılında nobel fizik ödülünü kazanmıştır.
Fermi,fizikle ilk olarak 14 yaşında iken, latince eski bir fizik kitabını okuduktan sonra ilgilenmeye başladı. Fermi çok iyi bir hafızaya sahipti. Dante’nin ilahi komedisini ve aristo’nun pek çok eserini ezbere bilirdi.Teorik fizik problemlerini çözmede büyük yeteneğe sahipti. Çok karışık problemleri çözmedeki bu başarısı nedeniyle kendisine kahin gözüyle bakanlar bile vardı.Kendisi aynı zamanda, deneyesel fizik ve fizik eğitiminde büyük beceriye sahipti. İlk amerika seyehatlerinden birinde satın aldığı otomobil bozulunca ,büyük bir üzüntüye düşmüş ve otomobilini en yakın benzin istasyonunda kendisi tamir etmiştir.Bunu gören benzin istasyonu sahibi ona iş teklif etmiştir.
Fermi ve ailesi, 1944 yılında Amerika’ya göç ederek orada amerikan vatandaşı olmuştur. Fermi, Amerika’da önce Colombia Üniversitesine kabul edilmiş sonrada Chicago Üniversitesine profesör olarak atanmıştır. Manhattan projesinin başlatılmasından sonra,fermi zincir reaksiyonun kendi kendine devam edebileceği bir tertibin tasarımı ve imal edilmesinde görevlendirilmiştir.
Söz konusu tertip nötronları, termik hızlarla yavaşlatan grafit blokları ile bir araya getirilmiş uranyum içerecek şekilde Chicago Üniversitesinin bahçesinde kurulmuştur. Nötronları soğurmak ve böylece reaksiyonun hızını kontrol etmek amacıyla, atom piline kadmiyum çubuklar yerleştirildi. Kadmiyum çubuklar yavaş yavaş çekildi ve kendi kendine devam eden zincir reaksiyon gözlendi. Ferminin bu başarısı, dünyada ilk nükleer reaktörün imali ve atom çağının başlangıcı olmuştur. Fermi 53 yaşında iken kanserden öldü.Bir yıl sonra yüzüncü element keşfedildi ve kendisinin onuruna bu element fermium olarak adlandırıldı.
Dennis Gabor
Macar asıllı İngiliz fizikçisi, 1900 yılında Budapeşte'de doğdu, 1979 yılında öldü. Budapeşte ve Berlin Politeknik okullarında yüksek öğrenimini tamamladı. Sonra Alman teknik araştırma laboratuarında özellikle Berlin Siemens ve Halske firmalarında çalıştı. 1933'de İngiltere'ye gitti çeşitli firmalarda araştırmacı olarak çalıştı.
1949'da Londra'da ki İmperial College of Science adn Technology'de uygulamalı elektronik fizik profesörü oldu. Ayrıca Stamford'da ki araştırma laboratuarlarında çalıştı. 1948'de bulduğu ve daha sonra geliştirdiği holografi yöntemiyle 1971 Nobel fizik ödülünü elde etti.
Gabor'un katot osilografisi, manyetik mercekler, gazlarda boşalma ve bilgi kuramı ile ilgili çalışmaları vardır. Ayrıca 1963 yılında "Geleceği Yaratalım " adında bir kitap yazmıştır. Hologram İlkesi: 1947 yılında D. Gabor tarafından ortaya atıldı. Uygulamaya geçişi ancak 1963 yılında başlayabildi. Hologram bir cisim tarafından yayılan veya dağıtılan bir dalganın, bu cisimle ilgisi olmayan ve karşılaştırma dalgası denilen bir dalga ile üst üste gelmesinden doğan girişimleri kaydeden bir fotoğraf plağından meydana gelir.
Bu iki dalganın girişim yapması, bunun için de aynı ışık noktasından çıkması ve kaynağın mümkün olduğu kadar tek renkli olması gereklidir. Bu sebeple tek renkli ve ışık şiddeti yüksek olan lazer, bu yeni teknikte hızlı ilerlemeler sağladı. Bir hologram elde etmek için, bir lazer demeti yarı saydam bir ayna ile ikiye bölünür; aynadan yansıyan ışınlar merceklerden geçmeden, bir fotoğraf klişesini aydınlatır; aynanın içinden geçen ışınlar ise fotoğrafı çekilecek nesnenin üzerine düşer. Nesne bu ışıkların bir kısmını kırar ve kırılan ışınlar da aynı şekilde fotoğraf klişesini aydınlatır. Gelen bu iki demetin fazları aynı değildir ve klişe üzerinde, girişim saçaklarından, çok ince ve küçük bir ağ meydana gelir.
Çıplak gözle incelendiğinde bu saçaklar görülmez. Buna karşılık mikroskopta girişim saçakları görülür. Bu saçakların dağılışı cismin şekline bağlıdır. Fotoğrafın alınması sırasında kullanılan karşılaştırma dalgası ile hologramı aydınlatarak cisim tekrar meydana getirilebilir. O zaman cismin fotoğraf anındaki konumunu tam olarak veren bir görüntü gözlemi yapılabilir. Bunun için hologram yarı saydam bir aynaya çarpan bir lazer demetinin yansıyan kısmıyla aydınlatılır.
Hologramın içine bakılarak aynadan geçen ışınların girişimi sonucunda cismin kabartılı bir görüntüsü elde edilebilir. Burada gerçek bir kabartı söz konusudur; Çünkü gözlemi yapan kişi başını hafifçe oynatarak paralaks etkilerini meydana çıkarır; yani cisim, çıplak gözle görülmesinde olduğu gibi, bir fon üzerinde yer değiştiriyormuş gibidir. Hologramların gerçekleştirdiği cisimler, düzlem cisimler, yani bir fotoğraf emülsiyonu üzerinde maddeleştirilmiş cisimler veya üç boyutlu cisimler olabilir.
Hologramın sayısız uygulamaları arasında en önemlileri, bir yandan hologramların üst üste konulmasıyla hareket halindeki cisimlerin veya bazı cisimlerin küçük şekil değiştirmelerinin meydana çıkarılması, öte yandan hesap makineleri ile harflerin yeniden tanınmasıdır.
Conrad Gesner
16. yüzyılda biyologlar, mümkün olduğunca bitki ve hayvanlarla ilgili bütün mevcut bilgiyi bir araya getirerek sunmaya çalışmışlar; bunların yanı sıra, yeni keşiflerle elde edilen bilgiyi de bir araya getirmeye gayret ettmişlerdir. Bu ansiklopedist doğa bilimcilere güzel bir örnekConrad Gesner'dir (1516-1565).
İsviçreli olan Gesner, "Hayvanlar Tarihi" (Historia Animalium) adlı 4 ciltten oluşan bir eser yazmıştır. Buradaki sınıflama, Aristoteles sınıflamasına uygundur. Bunlar içerisinde özellikle balıkların açıklaması dikkate değerdir. Omurgasız hayvanlar hakkındaki resim ve açıklamaları da aynı şekilde ilginçtir.
Gesner bu eserinde ele aldığı hayvanların her birinin adını, bu adın etimolojisini, hayvanın yaşadığı yeri, alışkanlıklarını, yararlarını, ilaç yapımında herhangi bir kısmı ya da ürününün kullanılıp kullanılmadığını ve o hayvan hakkında mevcut hikaye, inanç ve efsaneleri de aktarmıştır.
Gesner'in aynı zamanda kaleme alındıktan yaklaşık 200 yıl sonra yayınlanmış olan bir de botanik eseri vardır. Gesner, doğa aşığıdır; ne kendisinden önceki devrilerde ne de daha sonraki dönemlerde onun bir benzerine rastlamak mümkündür. Bitki ve hayvanların yanı sıra, cansız doğaya da büyük ilgi duymuş; dağları, ovaları incelemiştir. Ona göre doğaya sadece bitki toplamak için açılmak yeterli değildir; dağcılık apayrı, zevk veren bir uğraştır.
Carl Friedrich Gauss
Fakir bir Alman ailenin çocuğu olan ve "Matematiğin Prensi" olarak anılan Gauss'un (1777-1855) dehası çok erken yaşlarda kendini göstermiş ve konuşmayı öğrenmeden önce toplama ve çıkarma yapmayı öğrenmiştir.
Güç koşullar altında sürdürdüğü eğitimini, 14 yaşındayken bir asilin sağladığı destekle güvence altına alabilmiştir. 16 yaşında Eukleides Geometrisi'nin alternatifi olacak yeni bir geometri tasarlamış ve 18 yaşındayken Lagrange ve Newton'un eserlerini incelemiştir.
Üniversitede öğrenciyken, sadece pergel ve cetvel kullanarak 17 kenarlı düzgün bir çokgenin çizilmesi metodunu bulmuştur. Bu buluşundan çok mutlu olmuş ve mezarının üzerine bu çokgenin oyulmasını istemiştir. Archimedes tarafından başlatılan bu geleneğin birçok matematikçiyi etkilediği anlaşılmaktadır.
Sayılar teorisi üzerine yazmış olduğu ilk büyük eseri "Disquistiones Arithmeticae" (Aritmetik Araştırmaları) ona şimdiki ününü kazandırmıştır. Eseri okuyan Lagrange, Gauss'a şunları yazmıştır: "Eseriniz sizi bir anda birinci sınıf matematikçiler arasına yükseltmiştir. Uzun zamandan beri yapılmış en güzel analitik keşfi ihtiva eden son bölümü çok önemli kabul ediyorum."
Gauss'un bu yapıtı modern sayılar teorisine temel olmuştur. Ona göre, sayılar teorisi çok önemlidir: "Matematik, bilimlerin kraliçesi olduğu gibi, sayılar teorisi de matematiğin kraliçesidir." Yeni yüzyılın ilk gününde (1 Ocak 1801) Ceres adı verilen gezegenciğin bulunması, Gauss'un astronomiye ilgisini uyandırmıştır; az sayıda gözlemden yararlanarak bu gezegenciğin yörüngesini hesaplama sorununu, Gauss, 8. dereceden bir denklem yardımıyla çözmüştür.
1802'de bulunan diğer bir gezegencik olan Pallas ile de ilgilenmiştir. İkinci eseri, bu iki gezegenciğin hareketleriyle ilgilidir. 1821 yılında Gauss, resmi bir jeodezi araştırmasına bilim danışmanı olmuş ve bu görevi ona yüzeyler ve haritacılıkla ilgili yeni teoriler ilham etmiştir.
Yıllar geçtikçe Gauss'un ilgisi matematiksel fiziğe ve karmaşık geometri araştırmalarına yönelmiştir. Bu dönemde Yer'in magnetik alanı üzerine deneysel çalışmalar yapmış ve uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak etkileyen kuvvetler kuramını ileri sürmüştür.
1833 yılında Weber ile birlikte bir elektrik telgrafı kurmuş ve bununla düzenli mesajlar göndermiştir. Onun elektromagnetizm ile ilgili araştırmalarının 19. yüzyılda fizik biliminin gelişmesine büyük katkısı olmuştur.
Günlüklerinin ve mektuplarının ortaya çıkması, bazı önemli düşüncelerini kendisine saklamış olduğunu göstermiştir; bu belgelerden, Gauss'un 1800 gibi erken bir tarihte, eliptik fonksiyonları keşfetmiş olduğu ve 1816'da Eukleides-dışı geometriyi bildiği anlaşılmaktadır. Eukleidesçi uzay kavramının apriori (önsel) olduğunu savunan Kant'ın isabetliliğinden kuşkulanmış ve uzayın gerçek geometrisinin ancak deneyle bulunabileceğini düşünmüştür.
Gauss sadece bilimsel konularla ilgilenmemiştir; Avrupa edebiyatı, Yunan ve Roma klâsikleri, Dünya politikası, botanik ve mineroloji gibi konular da ilgi alanına girmektedir. Ana dili Almanca ile birlikte, Latince, İngilizce, Danimarkaca ve Fransızca okuyabildiği ve yazabildiği bilinmektedir; 62 yaşında bu dillere Rusça'yı da eklemeye karar vermiş ve iki yıl içinde bu dili de öğrenmiştir. Donald Arthur Glaser
1926 yılında Cleveland'da doğan Rus asıllı Amerikan fizikçisi Donald Arthur Glaser, Cleveland teknoloji enstitüsünde okudu. Burada öğrenim gördükten sonra 1949 yılında Michigan üniversitesine girdi. Bundan sonra da 1959 yılında Kaliforniya üniversitesine profesör olarak girdi.
Sıvı hidrojenli veya helyumlu kabarcıklar odasını icat etti. Bu alet yüksek enerjili partiküllerin varlığını tespite ve incelemeye yarayan Wilson odasının gelişmiş bir şeklidir. Bununla 1960 Nobel fizik ödülünü kazandı. Bir kabarcığın veya başka bir sıvı içinde yüzen bir sıvı damlasının yüzeyinin bütün noktalarda yüzey gerilimi aynı olduğu için kabarcık veya damla küresel bir şekil alır. Sıvı zarları esnek olduğu için uygun tutucular ve karkaslar kullanılarak damlaya sonsuz değişken şekiller verilebilir.
İçinde, mesela oksijen gibi bir gaz bulunan bir kabarcığı bir elektro mıknatısın kutupları arasına koyarak kabarcığın alacağı şekilden gazın ne çeşitli bir manyetik (para veya diyamanyetik) olduğu anlaşılır. Kabarcıktaki renklenme olayı bir ince tabaka içine girişim olayıdır.
William Harvey
(1578-1657) Astronomide Kopernik'in, fizikte Galileo'nun başlattığı devrimci atılımı tıpta Harvey gerçekleştirir. Kan dolaşımı üzerindeki çalışmasıyla bilim tarihine geçen Harvey, yalnız bu çalışmasıyla değil, tıp alanında yerleşik önyargıları kırmakta gösterdiği dirençle de öncü kişiliğini kanıtlamıştır. Özel yaşamı renksiz ve tekdüze geçen Harvey'in bilim adamı olarak büyüklüğünü iki özelliğinde bulmaktayız:
(1) Gerçeğin, kökeni hangi otoriteye dayanırsa dayansın önyargılarda değil, nesnel gözlem verilerinde olduğu inancı;
(2) Dini inançlardan kaynaklanmış bile olsa her türlü bağnazlığa karşı durma cesareti.
Yaşadığı dönemde büyücülük, resmi yasağa karşın, halk kesiminde yaygın bir uygulamaydı. O sırada yıkıma yol açan büyük bir deniz fırtınasından hükümet büyücüleri sorumlu tutmuştu. Bu gerekçe ile yakalanan bir grup savunmasız zavallı insanı ölüm cezasından Kral'ın başhekimi Harvey kurtarır. Harvey'in, doğal yıkımlarla"büyücülük" denen pratiğin bir ilişkisi olmadığına başta Kral olmak üzere yetkilileri inandırması kolay olmamıştı, kuşkusuz.
İngiltere'de küçük bir kasabada l Nisan günü dünyaya gelen William çocukluğu boyunca arkadaşlarının, "Nisan Balığı" sataşmalarına hedef olmuştu. Varlıklı babası aynı zamanda kentin belediye başkanıydı. William on beş yaşına geldiğinde üniversiteye girmeye hazırdı; sıkı bir sınavdan geçerek Cambridge'e girmeyi başarır.
Bilimin diğer kollarında olduğu gibi tıpta da gözlem ve deneyin ağırlık kazanmaya başladığı dönemdi bu! Öyle ki, üniversite'ye ilk kez, ölüm cezasına çarptırılan iki suçlunun cesetleri üzerinde inceleme yapma izni verilmişti. William'ın tıp alanında yaşam boyu yoğunlaşan ilgisi, işte teşrih masasındaki bu incelemeye katılmasıyla başlar.
Ortaçağ boyunca astronomi ile tıp ön planda tutulan başlıca iki çalışmaydı. Astronominin büyük otoritesi Ptolemy, Aristoteles'çi düşüncenin dokunulmaz simgesiydi.
Tıp'ta ise öğretisi tartışmasız kabul edilen otorite Bergamalı Galen (M.S. 131-201) idi. Roma imparatoru Marcus Auerius'un hekimi olan Galen, özellikle anatomi alanındaki çalışmalarıyla ünlüydü. O zaman insan cesedi üzerinde incelemeye izin yoktu. Galen ister istemez çalışmalarında domuz, köpek, maymun gibi hayvan ölüleriyle yetinmek zorundaydı. Bu yüzden, incelemeleri sınırlı kalmanın ötesinde birtakım yanlışlıklara düşmekten kurtulamaz.
Rönesans döneminde insan cesedi üzerinde inceleme serbest bırakılmıştı. Ancak anatomi profesörleri teşrih işini asistanlarına bıraktıkları için önemli bir ilerleme sağlanamıyor, Galen öğretisi etkisini sürdürüyordu.
Bu geleneği ilk sorgulayan bilim adamı Andreas Vesalius olur. Padua Üniversitesi'nin 23 yaşındaki bu genç profesörü (1514-1561) teşrih çalışmalarını kendisi üstlenir, inceleme yöntem ve araçlarını geliştirmede önemli adımlar atar. "İnsan Vücut Yapısı Üzerine" adlı yapıtında gözlem ve bulgularını ortaya koyan Vesalius, Galen öğretisinde saptadığı yanlışlıkları belirtmekten de geri kalmaz.
Anatomi gözlemsel bir bilim olma yoluna onunla girer. Ne var ki, Vesalius fizyolojideki çalışmalarında aynı başarıyı gösteremez. O da geleneksel öğretiye uyarak vücuda alınan besinin önce karaciğerde "doğal ruh" kazandığı, sonra kalpte yaşamsal ruha, beyinde ise hayvansal ruha dönüştüğü inancındaydı.
Gerçek bir nesne olmaktan çok bir özellik saydığı hayvansal ruhu, sinir sistemi aracılığıyla, bedensel devinim ve davranışları düzenleyen bir güç olarak algılıyordu. "Metafiziksel" diyebileceğimiz bu tür saplantılarına karşın, Vesalius'un bir gözleminin bugün de geçerliğini koruduğu söylenebilir: "Beynin yapısına gelince, şimdiye dek incelediğim maymun, köpek, kedi vb. dört ayaklı hayvanların nerdeyse ayrıntılarda bile insanla benzerlik içinde olduğunu gördüm."
Harvey, Cambridge'de başladığı tıp öğrenimini, Vesalius ve Galileo'nun adlarıyla ün kazanan Padua Üniversitesi'nde sürdürür. Ama genç bilim adamı aradığını bulamaz: Vesalius'un açtığı çığır ölümünden sonra terk edilmiş, Galen öğretisi yemden egemenliğini kurmuştu. Hayal kırıklığına uğrayan Harvey duruma katlanır, diplomasını alıncaya dek tepkisini ortaya koymaz.
Ülkesine döndüğünde, öğrenimine ara verdiği üniversitesi onu öğretim görevlisi olarak kabul eder. Esmer ve çelimsiz Harvey büyük bir istençle koyulduğu çalışmasında sergilediği başarı ve üstün yeteneğiyle çok geçmeden öncü konumuna gelir. Aynı zamanda Saray'ın başhekimidir. Kral Birinci Charles'ın Cromwel karşısında yenilgiye uğrayıp idam edilmesine karşın, Harvey saygınlığını yitirmez, araştırmalarını daha yoğun bir çabayla sürdürür. Şimdi sorulabilir: William Harvey'i bilimin öncüleri arasına yücelten başarısı neydi?
Bu soruya vereceğimiz yanıt iki nokta içermektedir. İlk nokta Harvey'in titiz ve sabırlı bir gözlemci olarak verdiği örnektir. Kalbin yapı ve işleyişine ilişkin yerleşik öğreti önyargıya dayanan hatalarla yüklüydü. Örneğin, damarlardaki kanın maviye çalması, arterlerdeki kanın ise açık kırmızı olması iki ayrı sistem olarak algılanmıştı. Ancak kanın bir sistemden diğerine nasıl geçtiği bir sorundu.
Galen ve onu izleyenler geçişi, septum'un (kalbi ortadan ikiye bölen dikey duvarın) ince gözenekli bir doku olduğu varsayımıyla açıklamışlardı. Oysa septum hiç bir sızıntıya elvermeyen katı bir yapıya sahiptir. Düzeltilmesi gereken bir başka hata da, kanın akışını sağlamak için kalple birlikte arterlerin de genleştiği inancıydı.
Değineceğimiz ikinci nokta, Harvey'in inceleme yöntemidir. Hayvanları canlı olarak incelemeyi ilk kez Harvey denemiştir. Göğüslerim açarak kalbin atışını doğrudan gözlemliyordu. Kalp değişimli olarak atan ve duran bir işleyiş içindeydi. Eline aldığında kalbin gene nöbetleşe sertleşip gevşediğini duyumsuyor; sertleştiğinde organın kasılıp solgunlaştığını, gevşediğinde genişleyip kırmızılaştığını görüyordu.
Gözlemleri sonunda onu şöyle bir yargıya ulaştırır: Kalp "içi boşluk" pompa gibi çalışan bir kastır; öyle ki, eyleme geçtiğinde iç boşluğu daralmakta ve kan dışa yönelik akışa geçmektedir; gevşediğinde ise tam tersine kan genişleyen iç boşluğa dönmektedir.
Kalbin kasılmasıyla atar damarların kan taşıma dışında nabız atışı da verdiğini belirleyen Harvey, taşınan kanın miktarını da saptama yoluna gider. Kalbin her atışında yaklaşık 30 gram kan pompaladığını hesaplar (Bu, dakikada 72 vuruş olduğuna göre bir dakikada yaklaşık 5 litre, bir günde 6200 litre demektir).
Şaşırtıcı bulduğu bu olguyu Harvey açıklamadan duramazdı. Bu kadar çok kanın pompalanması ancak çevrimsel bir akışla olasıydı. Öyleyse, kan dolaşımı hipotezi açıklayıcı tek seçenekti onun için. Bu açıklamada kalbin çalışması, her türlü gizemli güçlerden uzak, salt mekanik bir işleyiş olarak algılanmıştır (Kan dolaşımı hipotezinin olgusal olarak doğrulanması mikroskopun icadını bekler. İtalyan bilgini Malpighi 1661'de mikroskopla kurbağa akciğerinde, atar damarlarla toplar damarların, kılcal damarlar aracılığıyla biribirine bağlı olduğunu saptar).
Harvey incelemelerini daha ileri götürerek, damarların kanın akışına tek yönlü geçit verdiğini belirler. Bu geçitler "çek-valf işlevi gören kanatlarla donatılmıştır. Kanatlar atar damarlarda kanın vücuda akışını, toplar damarlarda kalbe dönüşünü sağlamaktadır.
Harvey kan dolaşımına ilişkin buluşunu 1628'de Latince yazdığı küçük bir kitapta (Hayvanlarda Kalp ve Kan Devinimine İlişkin Anatomik Bir Tez) ortaya koymuştu. 1651'de yayımlanan ikinci kitabı embriyoloji konusunda Antik Çağdan o güne uzanan yaklaşık iki bin yıllık dönemde yapılan en önemli incelemeyi içeriyordu.
Gerçeği önyargılarda değil, nesnel gözlem verilerinde arayan, kutsal da sayılsa dogmalara boyun eğmeyen Harvey, bilimdeki başarılarının yanı sıra özgür araştırma geleneğinin kurulmasında ödün vermez kişiliğiyle de bilim tarihinde saygın yerini almıştır.
Cabir İbn Hayyan
Yapmış olduğu kuramsal ve deneysel araştırmalarla kimyanın gelişimini büyük ölçüde etkilemiş olan Câbir ibn Hayyân'ın hayatı hakkında pek fazla bir bilgiye sahip değiliz. Diğer Müslüman bilginler ve kimyacılar gibi, Câbir de, Aristoteles'i izleyerek maddeyi dört unsur (toprak, su, hava ve ateş) kuramıyla açıklamaya çalışmış ve bu unsurların nitelikleri (kuru-yaş ve soğuk-sıcak) farklı olduğu için bunların birleşmesinden oluşan maddelerin de farklı özelliklere sahip olduğunu belirtmiştir. Hellenistik dönem simyagerlerinden de etkilenmiş olan Câbir ibn Hayyân, Yeryüzü'ndeki bütün maddeleri 3 ana grupta toplamıştır:
Alkol gibi uçucu olan gazlar.
Altın, gümüş, bakır ve kurşun gibi metaller.
Bazı boya maddeleri gibi, uçucu ve metalik olmayan ara maddeler.
Cabir ibn Hayyan'a göre, bütün maddeler doğada saf olarak bulunmaz ama damıtma işlemiyle onları saflaştırmak olanaklıdır; ayrıca sadece cansızları oluşturan maddeler değil, canlıları oluşturan maddeler de damıtılabilir. Söylediğine bakılırsa, suyu 700 defa damıtmış ve sonuçta bu unsurdaki yaşlık niteliğini yok ederek, sadece soğuk niteliğini içeren saf elementi elde etmeyi başarmıştır. Organik kökenli maddeleri damıtmak suretiyle, Câbir'in çeşitli boyaları, yağları ve tuzları elde ettiği bilinmektedir.
Câbir ibn Hayyân metallerin oluşumunu, daha önce de söz konusu edilen kükürt-cıva kuramıyla açıklamak istemiştir. Bilindiği gibi, kükürt-cıva kuramının kökeninde, Yunan Dünyası'nda özellikle Pythagorasçılar tarafından savunulmuş olan ikilem görüşü bulunmaktadır; bu görüşe göre, her şey, kadın-erkek ve iyi-kötü gibi ikilemler çerçevesinde oluşur ve anlaşılır. Bu görüş daha sonraları, 16. yüzyılda Paracelsus (1493-1541) ve onu destekleyenler tarafından yeniden ele alınacak ve bu temel üzerinde, yeni bir ikilem olan Asit-Baz Kuramı biçimlendirilecektir.
Metallerin oluşumunu açıklamak maksadıyla ortaya atılmış olan kükürt-cıva kuramına göre, altın, gümüş ve bakır gibi metallerin birbirlerinden farklı olmalarında, bunların temelini teşkil eden kükürdün farklılığı kadar, oluşmaları sırasındaki ısı farkları ve Güneş ışığı da önemli bir rol oynar. Yeni bir metal meydana getirmek üzere birleşen kükürt ve cıva daha önceki özelliklerini terkederek yeni bir birim oluştururlar.
Câbir'in bildiği metaller altın, gümüş, bakır, demir, kurşun ve kalaydan ibarettir. Kimya alanına önemli katkılarda bulunmuş olmakla birlikte, Câbir de tipik bir simyager gibi el-iksir elde etmek üzere birçok deney yapmış ve çeşitli el-iksir formülleri geliştirmiştir. Câbir ibn Hayyân'ın yapmış olduğu araştırmalar sonucunda, kimya bilimine yapmış olduğu katkıları üç madde altında toparlamak olanaklıdır:
Element görüşünün oluşmasına yardımcı olmuştur.
Deneylerinde, ölçü ve tartı işlemleri üzerinde hassasiyetle durduğu için, nicelik anlayışının güçlenmesini sağlamıştır.
Çalışmaları sırasında geliştirmiş olduğu yeni aletlerle kimya teknolojisinin ilerlemesine aracı olmuştur.
Abdülhamid İbn Türk
Tarihte Türk lakabını taşıyan nadir Türk bilim adamlarındandır. Hârezmi'nin çağdaşıdır. Cebir konusunda yazmış olduğu kitabın ancak küçük bir bölümü bugün elimizde bulunmaktadır. Burada, özel tipler halinde gruplandırılmış ikinci derece denklemlerinin çözümleri, Hârizmi'ninkilerden daha ayrıntılı olarak verilmiştir.
Mesela x² + c = bx denkleminin, diğer denklem tiplerinden farklı olarak iki çözümü olduğunu ayrı ayrı şekillerle göstermiş olduğu halde, Hârizmi bir tek şekil kullanmıştır; ayrıca Abdülhamid ibn Türk, c * (b/2)² durumunda çözümün imkansız olacağını da şekil vererek kanıtlamıştır. Bu nedenle İbn Türk'ün açıklamasının Hârizmi'ninkinden daha mükemmel olduğu söylenebilir.
İbn Türk'ün söz konusu cebir kitabı, Hârizmi'nin ilk cebir kitabı yazarı olma özelliğini şüpheli bir hale getirmektedir, buna rağmen Hârizmi'nin cebir tarihindeki etkisi tartışılamaz önemdedir.
Jean Piaget
İnsanın öğrenme sürecinin ve çocuklara özgü, sevimli ancak mantığa aykırıymış gibi görünen kavramların ardındaki giz perdesini araladı. Felsefe ve ruhbilimin öncülerinden sayılan İsviçreli bilim damı.
Jean Piaget, meslek yaşamının büyük bir bölümünü çocukları dinleyip, gözleyerek ve dünyanın her köşesinden bilim adamlarının aynı konuda hazırladıkları raporları inceleyerek geçirdi. Piaget sonuçta, çocukların yetişkinlerden çok farklı düşündüklerini ortaya koydu.
Kendilerini ancak dile getirebilen binlerce yeniyetmeyle yaptığı görüşmelerden sonra, Piaget söz konusu yaş grubunun dışa vurdukları o şirin, ancak mantığa aykırıymış gibi gelen görüşlerinin ardında kendilerine özgü bir düzen ve mantığı olan düşünce süreçlerinin yatabileceği sonucuna vardı. Einstein bunu, "yalnızca bir dahinin akıl erdirebileceği basitlikte bir buluş" olarak nitelendirdi. Piaget'nin ortaya attığı görüş, zekânın özünde yatan işlevlere yeni bir pencere açtı.
10 yaşında yayımladığı ilk bilimsel raporundan 84 yaşında ölümüne dek uzanan, yaklaşık 75 yıllık yoğun bir araştırma süreci sonunda Piaget gelişimsel ruhbilim, bilişsel kuram ve genetik bilgi kuramı (epistemoloji) adı verilen birçok yeni bilim dalının gelişmesine katkıda bulundu.
Eğitim konusunda düzeltimci biri sayılmasa da, Piaget, günümüzde eğitime yeni bir çehre getirilmesini hedefleyen eylemlerin temelini oluşturan çocuk düşünce biçimini su yüzüne çıkarttı. Çağdaş insanbilimcilerinin ortaya attıkları "soylu yabanıllar" ve "yamyamlar" türü öykülere kıyasla, Piaget, çok farklı bir görüş ortaya attı. Bu açıdan ele alındığında, Piaget'nin çocukların düşünce biçimini ilk kez ciddiye alan bir bilim adamı olduğu söylenebilir.
Çocuklara aynı ilgiyle yaklaşan Amerikalı John Dewey, İtalyan Maria Montessorive Brezilyalı Paulo Freire gibi bilim adamları okullarda hemen bir değişime gidilmesi yönünde çok daha yoğun bir çaba harcamalarına karşın Piaget'nin eğitime katkısı çok daha etkili oldu.
Jean Piaget'nin çocukların bilgiyle doldurulacak boş çuvallar olmayıp bilginin etkin yapıcıları oldukları, sürekli olarak kendilerine özgü kuramlar yaratıp bunları sınadıkları yönündeki görüşü kuşaklar boyunca eğitimciler tarafından saygıyla karşılandı.
Freud ya da B. F. Skinner kadar ünlü olmasa da, ruhbilimine katkısı çok daha uzun ömürlü oldu. Bilgisayarlar ve internet çocuklara giderek çok daha geniş kapsamlı sayısal dünyalara ulaşma olanağı tanırken, Piaget'in öne sürdüğü görüşler çok daha belirgin bir önem kazandı.
Piaget, İsviçre'nin Fransız kesimindeki, şarap ve saatleriyle tanınan Neuchatel Bölgesi'nde yetişti. Babası Ortaçağ bilimleri profesörü, annesi ise katı bir Kalvinist idi.
Küçük yaşta doğa bilimleriyle yakından ilgilenen dahi bir çocuktu. 10 yaşındayken gerçekleştirdiği gözlemler yalnızca üniversite kitaplarında açıklamaları bulunabilecek türde çalışmalardı. Kitaplık görevlisinin kendisine bir çocukmuş gibi davranmasına son vermek amacıyla albinoz serçelerin görüş gücü üzerine kısa bir not yayımladı ve amacına ulaştı.
Doktorasını hayvanbilim konusunda yapan Piaget, herhangi birşeyi kavramanın tek yolunun o şeyin nasıl evrildiğinin anlaşılması olduğunu savunan görüşünü ortaya attı.
II. Dünya Savaşı'ndan sonra Piaget, ruhbilimle ilgilenmeye başladı. Zürih'e giderek Carl Jung'un derslerine katıldı, ardından Paris'e giderek mantık ve ruhsal bozukluklar konusunda eğitim görmeye başladı. Alfred Binet'nin çocuk ruhbilimi laboratuvarında Theodore Simonile birlikte çalışan Piaget, aynı yaştaki Parisli çocukların doğru-yanlış seçenekli zekâ testlerinde benzer yanlışlar yaptıklarının ayırdına vardı.
Onların uslama sürecinden son derece etkilenen bilim adamı çocuğun kafa yapısının özüne inilerek insanın öğrenme sürecinin su yüzüne çıkartılabileceğini öne sürdü. Bu arada İsviçreli bilim adamları, çocukları oynarken inceden inceye gözleyip kullandıkları sözcükleri ve sergiledikleri davranış biçemlerim kaydetmeye başladılar.
Rüzgâr Nasıl Oluşur?
En tanınmış deneylerinden birinde Piaget, çocuklara "Rüzgâr nasıl oluşur" diye soruyor ve karşılıklı konuşma şöyle sürüyordu:
Piaget: Rüzgâr nasıl oluşur?
Julia: Ağaçlar.
P: Nereden biliyorsun?
J: Onları kollarını sallarken gördüm,
P: Bu nasıl rüzgâr oluşturuyor?
J: (Elini yüzünün önünde sallayarak) İşte böyle. Ama onların kolları daha uzun. Hem daha çok ağaç var.
P: Okyanuslardaki rüzgâr nasıl oluşuyor?
J: Karadan oraya esiyor. Yok, yok. Dalgalardan...
Piaget, erişkin ölçütlerine aykırı olmakla birlikte, Julia'nın görüşlerinin "yanlış da sayılamayacağını", bunların oldukça mantıklı ve çocuğun bilgi edinme sürecine uygun olduğunu gördü. Çocuğun bilgisini sınarken "doğru" ya da "yanlış" biçiminde bir ayrıma gidilmesi olayın tam olarak kavranamaması ve çocuğa yeterince saygı gösterilmemesi demekti.
Piaget'nin amacı, rüzgarla ilgili sohbetten yola çıkarak, çocukların sözel bir açıklama getirmede erişkinler denli becerikli olamadıklarında başvurdukları yöntemlerle ilgili bir kuram oluşturmaktı.
Çocuğa Nasıl Davranmalı?
Kendisi bir eğitimci değildi ve böylesi durumlarda nasıl bir tavır takınılması gerektiği yönünde asla kurallar koyma yoluna gitmedi. Gelgelelim, çalışmaları büyüklerin çocuğun davranışlarını hemen düzeltme yoluna gitmelerinin son derece yanlış olabileceğini, onlara kendi kuramlarını oluşturma olanağını tanımanın çok daha yararlı olduğunu ortaya koyuyor.
Piaget bu görüşünü belirtirken, "Çocuklar yalnızca kendi keşfettikleri şeyleri gerçek anlamda kavrayabilirler. Onlara bir şeyleri şipşak öğretmeye kalkıştığımızda, bu şeyleri kendilerinin yeniden keşfetmelerini engellemiş oluruz." diyor.
Piaget'in izinden gidenler çocukların, nesnelerin gözden yittiklerinde yok oldukları, ayla güneşin insanı sürekli izlediği, büyük şeylerin yüzdüğü ve küçüklerin dibe çöktüğü türünde ilkel fizik yasalarına sonsuz bir hoşgörüyle yaklaşırlar. Einstein, kendi geliştirdiği görecelik kuramının mantığa aykm gelmesinden olsa gerek, özellikle de Piaget'nin yedi yaşındakilerin daha hızlı gitmenin daha çok zaman aldığı konusunda diretmeleri yönündeki görüşünden çok etkilendi.
Hemen hemen her eğitimci Piaget'nin çocuğun gelişimiyle ilgili olarak öne sürdüğü dört aşamayı (duyumsal devinim, ön-edimsel, somut edimsel ve biçimsel edimsel) ezbere bilse de, onun çok daha önemli görüşleri, belki de eğitimciler tarafından "çok ağdalı" bulunduğu için, pek iyi bilinmez.
Bilgi Kuramı
Piaget asla kendisini bir çocuk ruhbilimcisi olarak görmedi. Onun asıl ilgi alanı, Piaget bu konuya el atıp onu bir bilime dönüştürünceye dek, tıpkı fizik gibi felsefenin bir dalı olarak ele alınan bilgi kuramı idi. Piaget, bilgiye ulaşmanın birden çok yolu olduğunu ve bunların yargılama yoluna gidilmeden bir düşün adamının titizliğiyle incelendiğini öne süren, bir tür göreli bilgi kuramını oluşturdu.
Piaget'den bu yana söz konusu alanın sınırları kadınlara özgü düşünce biçemleri, Afromerkezli düşünce biçemleri, dahası bilgisayara özgü düşünce biçemleri gibi konularla daha da genişledi. Gerçekten de, yapay zekâ ve zekânın bilgi işlem modeli Piaget'e sanıldığından çok daha fazla şey borçludur.
Piaget'nin geliştirdiği kuramın özünde, çocukların bilgiye ulaşma yöntemlerinin derinliklerine inilmesinin genelde bilginin nasıl oluşup geliştiğine ışık tutacağı görüşü yatmaktadır. Bu görüşün gerçekten de bilginin daha iyi kavranmasına neden olup olmadığı ise, Piaget ile ilgili her şey gibi, tartışmalı bir konudur.
Son on yıldır Piaget'nin görüşlerine bilginin beynin içsel bir öğesi olduğu yönünde bir görüşle karşı çıkılıyor. İncelikli deneyler yeni doğan bebeklerin Piaget'nin çocukların oluşturduklarına inandığı bilgilerin bir bölümüne doğuştan sahip olduklarını ortaya koyuyor. Ne var ki, bilişsel kuram alanında Piaget'nin günümüzde de dev konumunu koruduğuna inananlar için, bebeğin doğuşta sahip olduğu bilgi ile erişkinlerin sahip olduğu bilgi arasındaki fark öylesine büyüktür ki, yeni buluşlar bu açığı kapatmak şöyle dursun, olaya daha da gizemli bir boyut kazandırmaktadır.
Alfred Kastler
1902 yılında Guebwiller, Haut-Rhin'de doğdu ve 1984'te öldü. Fransız asıllı fizkçi, 1921'de Ecole Normale Superieure'e girdi. Colmar Lisesi'nde, daha sonra Bordeaux Fen Fakültesi'nde (1931) öğretmenlik yaptı.
1941'de Ecole Normale'in fizik laboratuarına döndü. Orada genç araştırmacıları topladı ve yetiştirdi. Paris Fen Fakültesi'nde profesör, Optik Enstitüsü Konseyi Başkanı, Bilimsel Araştırmalar Milli Merkezi Yönetim Kurulu üyesi oldu. 1958'den sonra atom saati laboratuarını yönetti.
Kastler, bilimsel çalışmalarını, ışık tayf çekimi usulleriyle Hertz dalgalarla tayf çekimi usullerini birleştirerek yeni gelişmeler getirdiği fiziksel optik olayların incelenmesine ayırdı.
Kastler ayrıca kuvanta elektroniğinin ustalarındandır. Özellikle 1950'de yardımcısı Jean Brossel ile ortaya koyduğu bir atom içindeki elektron topluluğunun evirtimini gerçekleştiren bir usulle tanınır; "Optik Pompalama" adıyla bilinen bu usul, cisimlerin fiziksel özelliklerinin incelenmesi için düşünülmüş, sonradan maser amplifikatörleri ve lazer ışını yayıcılarında çok önemli bir uygulama alanı bulmuştur. Ayrıca hassas magnetometrelerde ve atom saatlerinde de faydalanılır. Kastler ayrıca G. Bruhat ın "Fizik Üstüne İnceleme" adlı kitabındaki optiğe ayrılmış kısmı yeniden gözden geçirdi ve hataları düzeltti.
Ktesibios
(M.Ö. 285-222) Bu Yunanlı fizikçi de uzun yıllar İskenderiye'de yaşadı ve su saatini bu kentte icat etti. Ktesibios'nun su saati, içine belli bir ritimle su dolan bir depodan oluşuyordu, Depoya su doldukça, içindeki duba yükseliyordu. Dubanın ucundaki iğne ise, bir silindirin üzerine bu yükselmeyi işaretliyordu.
Ktesibios, ayrıca çok sayıda borudan oluşan, pompalı bir körükle çalışan ve klavye ile çalınan bir müzik aleti de icat etmişti. Suyun havayı sıkıştırmadaki rolü nedeniyle bu alete "su orgu" adını vermişti.
Marie Curie
(1867-1934) "Artık dayanamadığını bu aşağılık dünyaya veda etmek istiyorum. Neyse ki yokluğum büyük bir kayıp olmayacak!"
Bu sözler genç yaşında sevgilisine kavuşamayan güzel bir kızın mutsuzluk çığlığı. Bu kız onyedi yaşında iken ilerde iki kez Nobel Ödülü kazanan tüm zamanların en büyük bilim kadını olacağını nasıl bilebilirdi ki. Hem de doğup büyüdüğü ülkesinde değil, öğrenim için gittiği yabancı bir ülkede!
Manya Sklodowska, Polonya'nın başkenti Varşova'da dünyaya geldi. Köy kökenli ana babası salt eğitim tutkusuyla genç yaşlarında başkente göçmüşlerdi. Babası lisede fizik ve matematik öğretmeni, annesi usta bir piyanist olmuştu. Manya on yaşına geldiğinde annesinin ölümüyle yaşamının ilk derin acısına gömüldü.
O dönemde Polonya, Çarlık Rusya'nın egemenliği altındaydı. Özgürlük arayışlarına olanak tanınmamakta, küçük bir kıpırdama "isyan" diye acımasızca bastırılmaktaydı. Yabancı boyunduruğunda olmayı içine sindiremeyen toplumun aydın kesiminde yer alan Manya'nın babası çok geçmeden okuldaki görevinden uzaklaştırıldı. Dört çocuklu aile için sıkıntılı günler başlamıştı ama baba kararlıydı. Çocuklarının eğitimi için hiç bir özveriden geri kalmayacaktı.
Manya, liseyi birincilikle bitirdi ve altın madalyayla ödüllendirildi. Kendisinden önce iki kardeşi de aynı ödülü almışlardı. Yüksek öğrenim olanağı bulamayan Manya baba ocağı köye gönderildi; ilerde özlemini hep duyduğu, bir yıl süren güzel bir tatil yaşadı. En çok hoşlandığı şey de, gece yarılarına uzanan danslı eğlencelere katılmaktı.
Manya Varşova'ya döndüğünde yeniden üniversiteye gitme olanağı aramaya koyuldu. Amacı ablası gibi Paris'e gidip Sorbonne'da okumaktı. Ama buna elverecek mali desteği nasıl bulacaktı? Tüm başvuruları sonuçsuz kalmıştı. Sonunda ablası ile ortak bir çözüm yolu buldular: Önce Manya bir işe girip ablasına öğrenim desteği sağlayacak, sonra üniversiteyi bitirdiğinde ablası Manya'yı destekleyecekti.
Manya işe soylu geçinen bir Rus ailesinde mürebbiye olarak başladı. Sonra entellektüel düzeyi daha yüksek bir ailenin yanına geçti. Yıllarca para gönderdiği ablası mezun olunca, okuma sırası Manya'nındı artık. Yirmi üç yaşında Sorbonne Üniversitesi Fen Fakültesi'ne kaydolunca düşlediği dünyasına kavuştu.
"Manya" adı Fransızca'daki söylenişiyle "Marie"ye dönüşen genç kız istençle başladığı dört yıllık öğrenimini, sobası bile olmayan bir çatı katında çoğu günler peynir, ekmek ve çayla yetinerek sürdürdü. Ne var ki, yoksunluk Marie'nin direncini kırmayıp, tam tersine artırdı: Coşkulu öğrenci matematik, fizik, kimya ve astronominin yanı sıra müzik ve şiir derslerine de katıldı. Mezun olur olmaz Fizik'te Master derecesi için girdiği sınavda birinci oldu. Bir yıl sonra da Matematik'te Master çalışmasına başladı.
Marie yirmiyedi yaşına gelmişti. Çalıştığı laboratuarda araştırma yapan genç bilim adamı Pierre Curie ile tanıştı. Pierre de olağanüstü bir yetenekti: Daha onaltı yaşında iken üniversiteyi bitirmiş, onkesiz yaşında fizikte master derecesi almıştı. Elektrik ve manyetizma alanındaki araştırmalarıyla daha genç yaşta dikkatleri çekmeye başlamıştı. Yaşamını bilime adamış Pierre karşı cinse önyargıyla bakmaktaydı.
Ona göre, "dahi" diyebileceğimiz kadın yok denecek kadar azdı. "Sıradan kadın ise ciddi kafalı bilim adamı için bir ayak bağı olmaktan ileri geçmez," diyordu. Genç bilim adamı otuzbeş yaşındaydı.
Marie ile karşılaşıncaya dek deneyimleri hiç de olumlu olmamıştı. Şimdi "yok denecek kadar az" dediği kadını bulmuştu. Araştırmalarını yan yana aynı alanda sürdüren Marie ile Pierre, yalnız yaşamlarını değil, bilimsel uğraşlarını da birleştirmekte gecikmediler.
Bu bilimsel buluşların biribirini izlediği bir dönemdi. Almanya'da Röntgen "X-ışınları" dediği katı cisimlerden bile geçen çok güçlü bir ışın keşfetmişti. Fransa'da ise yoğun çalışmalarıyla ünlü fizikçi Becquerel gündemdeydi. Becquerel, deneylerine dayanarak uranyum maden filizinde uranyum dışında başka bir elementin daha bulunduğu kanısındaydı; düşüncesini deney becerisine hayranlık duyduğu Marie Curie'ye iletti.
Sorunu eni konu irdeleyen karı koca Curie'ler söz konusu elementin bilinen bir element değil, yeni bir element olduğu sonucuna ulaştılar ve ellerindeki araştırmalarını bir yana iterek çok ilginç buldukları bu soruna açıklık getirmeye koyuldular.
Uranyum maden filizi pahalı bir meta idi; o zaman yalnızca bir ülkeden (Avusturya'dan) sağlanabilirdi. Curie'ler kısıtlı mali olanaklarıyla filizi olduğu gibi değil, uranyumu alınmış kalıntısını satın alabilirlerdi ancak. Becquerel gibi onlar da yeni elementin kalıntıda olduğuna emindiler. Avusturya hükümeti istenen kalıntıyı taşıma ücreti pahasına göndermeyi kabul etti.
Curie'ler tonlarca uranyum filiz kalıntısını laboratuvar diye hazırladıkları derme çatma ahşap barakalara yığdılar. Bundan sonrası, bilim tarihinin bildiğimiz en yorucu ve yıpratıcı araştırma uğraşıydı. İşe kalıntıyı ocak üzerinde kocaman kazanlarda kaynatıp arındırma işlemiyle başlandı. Eriyik, sürekli karıştırılarak filtreden geçirildi. Kapalı yerde çıkan gaz çoğu kez dayanılamayacak yoğunlukta olduğundan kazanlar, hava koşulları elverdiğinde, üstü açık avluya taşınıyordu.
1896 yılı boyunca kaynatma, süzme işi aralıksız sürdürüldü. Yorgun düşen Marie kışın gelmesiyle zatürreeye yakalanıp yatağa düştü; üç ay iş tümüyle Pierre'in omuzlarında kaldı. İki yıl süren süzme ve arındırma sonunda az miktarda bizmut bileşiği elde edildi. Bu bileşimin uranyumdan 300 kat daha aktif olduğu göz önüne alındığında bu bile küçümsenecek bir basan değildir. Üstelik, bu, bizmut bileşiminde bilinen elementlerden başka bir şeyin daha olduğu demekti.
Marie var gücüyle bu bilinmeyen şeyi ortaya çıkarmaya koyulabilirdi artık. 1898'de Marie ülkesinin adıyla andığı "Polonyum" elementini bulduklarını açıkladı. Ne var ki, sorun henüz tam çözülmüş değildi; çünkü, polonyum çıkarıldıktan sonra geri kalan posanın çok daha güçlü olduğu görüldü. Süzme ve arındırma işi bitmemişti. Curie'lerin yılmadan, usanmadan sürdürdükleri çetin uğraş, sonunda hedefine ulaştı: Işın etkinliği yüksek radyum elementi bulundu.
Radyum gerçekten bulunması yolunda verilen tüm emek ve zamana değen ilginç bir elementtir. Radyoaktifliği uranyumdan yaklaşık bir milyon kat daha fazladır. Fotoğraf filmi üzerinde ışığa duyarlı maddeyi, film ışık geçirmez kağıda sarılı olsa bile, kolayca etkiler. Havadaki gazların moleküllerini iyonize ederek gazların elektrik taşımasını sağlar; ayrıca, diğer bileşimlerle karıştırıldığında floresans üretme gücüne sahiptir. Radyum ışınları tohumların büyümesini önleyebilir; bakterileri, dahası küçük hayvanları öldürebilir. Bu ışınların bugün kanserin ve bazı deri hastalıklarının tedavisinde kullanıldığını biliyoruz. Radyumun bir özelliği de, enerji saldıkça kendini tüketmesi, basit atomlara dönüşmesidir.
Sanayi çevrelerinden gelen ısrarlı taleplere karşın, buluşlarını satma yoluna gitmeyen Curie'ler, 1903'de fizikte Nobel Ödülü'nü Becquerel ile paylaştılar. Böylece uzun yıllar biriken araştırma masraf borçlarını ödeme olanağına kavuştular.
Pierre Curie Sorbonne'a profesör olarak çağrıldı. İki çocuklu aile artık daha rahat ve mutlu bir yaşam içindedir. Ne yazık ki, aileyi, mutsuzluğa gömen bir trafik kazası bekliyordu: 1906'da Pierre Curie bilimsel bir seminerden çıkıp evine yürürken atlı bir arabanın altında kaldı, kaza yerinde yaşamını yitirdi.
Dünyası bir anda kararan Marie kurtuluşu tekrar laboratuara dönmekte buldu. Her gece uykuya yatmadan o günkü çalışmasını yazdığı bir mektupla artık birlikte olmadığı kocasıyla paylaşmak istiyordu. Kimi çevrelerin karşı çıkmasına karşın, Fransa yerleşik normları bir yana iterek Marie Curie'ye kocasından boşalan kürsüyü önerdi. Öğretim göreviyle birlikte araştırma etkinliğini de sürdüren bayan profesör, radyumu yalın biçimiyle elde etmeyi başardı. 1911'de ikinci kez Nobel Ödülü'nü aldı.
1934'de öldüğünde, ünlü bilim kadınının yıllarca radyum ışınlarının etkisinde kalan iç organlarının nerdeyse tümüyle yıkım içinde olduğu görüldü. Keşfettiği radyum bir bakıma ondan öcünü almıştı.
Max Planck
(1858 -1947) Ünlü deneysel fizik bilgini Rutherford, 1923'te İngiliz Bilimler Akademisi'nde ortalığı bastıran gür sesiyle, "Fiziğin şahlandığı bir çağda yaşıyoruz!" diyordu. Bu şahlanışın öncülerinden biri Einstein, biri de Planck'tı kuşkusuz. Einstein, görecelik kuramlarıyla klasik mekaniğin temel ilkelerini aşmış; uzay, zaman ve gravitasyon kavramlarına yeni boyutlar kazandırmıştır. Planck ise enerji ve radyasyon üzerindeki çalışmalarıyla kuvantum teorisinin temellerini atmıştı.
Max Planck, Almanya'da entelektüel bir aile çevresinde büyür. Babası hukuk dalında, seçkin bir profesördü. Orta öğrenimini Münich'te Max Millian Jimnazyumu'nda tamamlayan Max, bilime gönül vermiş bir öğretmenin etkisinde fiziğe özel bir ilgiyle bağlanır; bir yandan da ailesinin sağladığı olanakla piyano dersleri alır.
Fizik öğrenimi için üniversiteye başvurduğunda, dönemin büyük fizikçisi Hermann Helmholtz, "Fizik'te artık yapılacak fazla bir şey kalmamıştır; ilerlemeye açık başka bir bilim dalını seçsen daha iyi olur." demişti. Ama Max, çocukluk hayalinden kopmamaya kararlıydı. Üstelik, üniversite öğreniminde, Helmholtz ve Kirchhof gibi gerçekten seçkin profesörlerin öğrencisi olmanın kendisi için kaçırılmaz bir fırsat olduğunu biliyordu.
Münich ve Berlin üniversitelerinde öğrenimini sürdüren genç fizikçinin hidrojen çözülümüne ilişkin doktora tezi, tüm meslek yaşamındaki tek deneysel çalışması olarak kalacaktı. Asıl ilgi alanı matematiksel fizik olan Planck, olağanüstü yeteneğiyle kısa sürede meslek çevresinin dikkatini çeker; daha otuz yaşında iken Berlin Üniversitesi fizik kürsüsüne atanır.
Planck'ın uzmanlık alanı, "termodinamik teori" diye bilinen ısı bilimiydi. Yanan bir ampule dokunulduğunda hemen algılanacağı gibi ısı ile ışık birbirine ilişik olaylardır. Işık radyasyonu üzerinde çalışırken Planck bir sorunla karşılaşır. Klasik fiziğin, "Enerjinin Eşit-bölünme Teoremi"ne göre kor halindeki bir cisimden salınan radyasyonun, hemen tümüyle, dalga uzunluğu olası en kısa dalgalardan ibaret olması gerekiyordu. Bu, küçük bir ısının bile son derece parlak bir ışık vermesi demekti. Öyle ki, vücut ısımızın bizi bir ampul gibi ısıtması beklenirdi. Radyasyon enerjisi sürekli bir akış olarak varsayıldığından, spektrumun kısa dalga (yüksek frekans) kesiminin alabildiğine geniş olması, hatta sınırsız uzaması gerekirdi.
Başka bir deyişle dalga uzunluğunun giderek kısalmasıyla enerjinin sonsuza doğru artması söz konusuydu. Fizikçiler bu beklentiyi "mor ötesi katastrof' diye niteliyorlardı. Oysa, deney sonuçları spektrumda çok değişik bir enerji dağılımı ortaya koymaktaydı. Bir kez deney, hiçbir maddenin, ne denli akkor haline getirilirse getirilsin, sonsuz enerji salacağını kanıtlamıyordu. Sonra çıkan enerjinin büyük bir bölümünün orta dalga uzunluktaki kesimde olduğu görülüyordu.
Yerleşik kuram ile deney sonuçları arasındaki tutarsızlık gözden kaçmayacak kadar açıktı. Sorun deneysel verilere dayalı hesaplamalarda bir hatadan kaynaklanmıyor idiyse, yerleşik kuramın yetersizliği söz konusu olmalıydı.
Planck'ın yetkin örnek olarak aldığı kara-cisim üzerinde yürüttüğü kuramsal çalışması 1900'de yayımlanır. Çalışmanın dayandığı temel düşünce şuydu: Madde her biri kendine özgü titreşim frekansına sahip ve bu frekansla radyasyon salan vibratörlerden ibarettir. Gerçi bu düşüncenin yürürlükteki kurama ters düşen yanı yoktu: Ne var ki, Planck aynı zamanda vibratörlerin enerjiyi sürekli bir akıntı olarak değil, bir dizi kesik fışkırmalarla saldığı görüşünü de ileri sürmekteydi. Bu demekti ki, belli bir frekanstaki bir osilatörün saldığı veya aldığı enerji ancak tam birimler biçimde olabilir; birim kesirleriyle olamazdı.
Planck'ın çözüm arayışında başvurduğu istatistiksel yöntemin de, inceleme konusu ilişkilerin sayılabilir olmasını gerektirmesi, radyasyon enerjisinin bireysel bölümlerden oluştuğu varsayımını kaçınılmaz kılıyordu.
Önerilen çözüm basitti: Gözlem sonuçlarıyla bağdaşmayan sürekli akış varsayımından vazgeçmek! Ne var ki, şimdi oldukça açık ve mantıksal görünen bu çözümün o dönemde hemen benimsenmesi bir yana, akla yakınlığı bile kolayca düşünülemezdi. Doğanın sürekliliği bir hipotez ya da sıradan bir varsayım olmanın ötesinde doğruluğu sorgulanmaz bir inançtı adeta! Newton mekaniği gibi Maxwell'in elektromanyetik teorisi de doğanın sürekliliğini içeriyordu.
Nitekim elektromanyetik teoriyi deneysel olarak doğrulayan Hertz, ışığın dalga teorisine değinerek bu teoriyle fiziğin değişik kollarının sağlam, tutarlı bir bütünlük kazandığını belirtmekten geri kalmaz.
Yerleşik bir kuramı sorgulamak kolay değildir gerçekten. Hele yeni bir kuram oluşturmak, üstün zekâ ve hayâl gücünün de ötesinde yüreklilik ister. Doğrusu, Planck'ın, getirdiği çözümle devrimsel bir gelişmeyi başlattığının farkında olduğu; dahası çözümünün, bağlı olduğu klasik fiziği sarsabileceğini öngördüğü söylenemez. Ama onun yadsınamaz yanı, karşılaştığı soruna gösterdiği olağanüstü duyarlılıktı.
Bir özelliği de özentisiz olmasıydı: Çözümüne deneysel verileri matematiksel olarak dile getiren masum bir formül gözüyle bakıyordu. Oysa, "kuvantum" dediği bir enerji paketi ile bir dalga frekansı arasındaki ilişkiyi belirleyen denklemi (E = h.f), bilimde yeni bir devrimin temel taşıydı [Denklemde E enerjiyi, f radyasyon frekansını, h ise "Planck değişmezi" denen sayıyı ( Joule-saniye) göstermektedir]. Buna göre, bir enerji kuvantumu, dalga frekansıyla Planck değişmezinin çarpımına eşittir (ışık hızı gibi doğanın temel değişmezlerinden sayılan h, herhangi bir radyasyon enerji miktarının dalga frekansına orantısını simgelemektedir).
Planck'ın önerdiği hipotez başlangıçta hiç değilse ışığın dalga teorisine doğrudan bir tehlike oluşturmuyordu, belki. Ama klasik fiziğin önemli bir ilkesi olan doğanın sürekliliği varsayımı sarsılmıştı. "Doğa asla sıçramaz" anlamına gelen eski Latince özdeyiş, "Natura non facit saltus" geçerliliğini sürdüremezdi artık!
Kaldı ki, çok geçmeden Einstein'in 1905'te ortaya koyduğu "Fotoelektrik Etki" diye bilinen teorisiyle ışık da kuvantum teorisinin kapsamına girer. Böylece ısı, ışık, elektromanyetizma vb. radyasyon türlerinin tümünün kuvanta biçiminde verilip alındığı hipotezi doğrulanmış olur. Bu hipotez daha sonra Bohr, Schrödinger, Heisenberg vb. bilim adamlarının önemli katkılarıyla çağımız fiziğine egemen kuvantum mekaniğine dönüşür. Planck, istemeyerek de olsa bu büyük devrimin öncüsüydü.
Çağımızın ünlü fizikçisi Max Born, Planck'ın bilimsel kişiliğini kısaca şöyle belirtmişti: "Yaratılıştan tutucu bir kafa yapısına sahipti; "devrimsel" diyebileceğimiz hiçbir eğilim ve özentisi yoktu. Olguları aşan spekülasyonlardan da hoşlanmazdı. Ne var ki, salt deney verilerine olan saygısı nedeniyle, fiziği temelinden sarsan en devrimci düşünceyi ileri sürmekten de kendini alamadı."
Bu erdemli kişi, ne yazık ki, uzun yaşamını trajik bir kararla noktalamak zorunda bırakılır. Yedi çocuğundan yaşamda kalan tek oğlu 1944'te Hitler'e suikast suçlamasıyla yakalananlar arasındaydı. Nazi yöneticilerinin yaşlı Planck'a önerileri "basit" olduğu kadar korkunçtu: "Nazizme inanç ve bağlılık duyurusunu imzala, oğlun idamdan kurtulsun!"
Planck, tek umudu olan oğlunun ölümü pahasına, yaşam anlayışına ters düşen duyuruyu imzalamaz!
James Clerk Maxwell
(1831 -1879) Dünya tarihi bir bakıma büyük insanların tarihidir. Bilim tarihine de öyle bakabiliriz. Galileo, Newton, Darwin, Einstein... "bilim" dediğimiz görkemli yapının büyük mimarları! 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 ondört yaşında iken, yetkin elips çizme yöntemine ilişkin matematiksel buluşu Edinburg Kraliyet Akademisinde 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, anahtar, 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 hiç bir 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 Edinburg Kraliyet Akademisinin toplantılarına oğluyla birlikte katılıyordu. Bu arada çocuk gene babasının sağladığı olanakla her fırsatta Edinburg 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 kutuplaştırabileceği deneysel olarak gösterilmişti. Ne var ki, elektrik, manyetizma ve ışık arasındaki bağıntı 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 gravitasyon kuramı, evreni mekanik bir modele indirgeyerek açıklıyordu. Bu modelde, değişik büyüklükteki kütlesel nesnelerin, elektrik yükleri gibi, biribirini etkilediği temel varsayımdı. Faraday bir adım ileri giderek elektrik yüklerinin yalnız biribirini değil çevrelerini 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'de yayımlanan Elektrik ve Manyetizma Üzerine inceleme 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 elektro-manyetik 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. Hertz'in düşük frekanslı radyo dalgaları ile Röntgen'in yüksek frekanslı X-ışınları Maxwell'in öndeyişini doğrulayan bulgulardır. Şimdi bildiğimiz gibi, radyasyon spektrumundaki dalga sıralaması, bir uçta, radyo dalgalarından; öbür uçta, gama ışınlarına uzanan mikro-dalga, 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 özelliklerim 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 relativite teorileriyle dalga mekaniğini gerektirmeyen olgular için bugün de geçerliğini sürdürmektedir.
Başlangıçta, Maxwell'in getirdiği kuramsal açıklamalara karşı çıkıldığını biliyoruz. Bir kez, denklemlerine dayalı öndeyileri olgusal olarak henüz yoklanıp doğrulanmamıştı. Sonra kuramı, ışığa özgü yansıma ve kırılma olaylarını açıklamada yetersiz görülüyordu. Ne var ki, bu yetersizlikler çok geçmeden aşılır, elektromanyetik kuram açıklama gücü ve doğrulanan öndeyileriyle 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 entellektüel çabasıyla gerçekleştirmiştir.
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. Niccolo Tartaglia
İtalyan matematikçi Niccolo Tartaglia, üçüncü derece denklemlerin çözümüne ilişkin buluşuyla tanınmıştır. Yoksul bir ailenin oğluydu. Doğduğu kentin 1512’de Fransız Birlikleri tarafından yağmalanışı sırasında, kendisine sonraki yıllarda soyadı olarak kullanacağı ‘kekeme’ anlamındaki Tartaglia takma adının verilmesine neden olan bir konuşma zorluğuna yol açan ağır yaralar aldı. Kısa bir süre, bir özel öğretmen yardımıyla, daha sonra da kendi başına yürüttüğü öğreniminde çok hızlı bir ilerleme kaydetti.
1534’de profesör ünvanıyla Venedik’e gitti. Ertesi yıl üçüncü derece denklemlerin çözümünü sağlayan bir yöntem bulduğunu açıkladı. Bu çözüm yöntemini ilk bulan matematikçi Skipionlu Ferro’nun öğrencisi Antonio Maria Fiore ile giriştiği bir yarışmaya hazırlanırken kendi yöntemini geliştirmeyi başaran Tartaglia, buluşunu gizli tutmaya karar vermişti. Daha sonra kesinlikle açıklamamak koşuluyla Girolamo Cardano’ya öğretmeye razı oldu.
Cardano’nun sözünü tutmaması ve 1545’te yayımladığı "Büyük Sanat" adlı yapıtında bu yönteme de yer vermesi üzerine Cardano’yu sahtekârlık, yalancılık ve hırsızlıkla suçladı, onu savunan Lodovico Ferrari ile önce yazışma biçiminde, sonra da yetkili bir kurul önünde yarışmayı kabullendi. 1548’de Milano’da yapılan ve Ferrari’nin üstünlüğüyle sonuçlanan yarışmada iki bilim adamı birbirlerine, çeşitli konularda 62 soru yöneltti.
Aritmetik, sayısal hesaplama ve kök bulma tekniklerine, özgün katkılarının yanısıra, Eukleides’in "Elemanlar" ını ve Archimedes’in yapıtlarının bir bölümünü İtalyanca’ya çevirerek klasik matematikçilerin çalışmalarının yaygın olarak tanınmasını başlatan ilk matematikçi olan Tartaglia, Cardano’ya yönelttiği suçlamalarını da içeren "Çeşitli Problem ve Buluşlar" ve daha önce 1537’de yayımladığı "Yeni Bilimler" adlı yapıtlarında "eğik atış" konusunda oldukça ilginç görüşlere de yer vermiş ve serbest düşmeye bırakılan cisimlerin davranışını belirleyen yasaların ortaya çıkarılmasını amaçlayan çabaların öncülüğünü yapmıştı.
Eğik atış yapmakta olan bir cismin yörüngesinin hiçbir bölümünün doğrusal olmayacağını öne sürmüşse de, matematiksel olarak kanıtlayamadığı bu görüşünü bilim dünyasına kabul ettirememişti.
Ambroise Pare
Fransız bilim adamlarından Pare (1510-1590), dört farklı kral zamanında cerrah olarak sarayda hizmet vermiştir. O dönemde cerrahi henüz bir bilim olarak kabul edilmemekte ve cerrahi müdahaleler, daha çok berber cerrahlar tarafından yürütülmekteydi. Pare de bir berber cerrahtır.
Latince bilmediği için eserlerini Fransızca olarak kaleme almıştır. Belli başlı eserlerinden biri tüfek yaralarının tedavisi ile ilgilidir. Zira o devirde, uzun süreli savaşlar olmakta ve kullanılan silahların sebep olduğu yaralar önemli bir sorun teşkil etmekteydi. Savaşlarda bizzat cerrah olarak görev yapan Pare, tüfek yaralarına tatbik edilen dağlamada kullanılan yağın bitmesi sonucunda ağrıyı dindirmek için merhem tatbik etmiş ve onun, dağlamaya nispetle daha az acı vermesinin yanı sıra yaranın daha çabuk iyileştiğini gözlemiştir. Bunun üzerine bu konuda bir eser kaleme alarak bu deneyimini cerrahlara duyurmak istemiştir.
Pare bu eserinin yanı sıra iki önemli çalışmasını da yine Fransızca olarak kaleme almıştır. Bunlardan birisi, ayrıntılı bir anatomi kitabıdır (Genel Anatomi). Eserde çeşitli şemalarla anlatım daha da açık hale getirilmeğe çalışılmıştır. Resimler, o devir eserlerinin karakteristiği olarak fevkalade güzeldir. İkinci eseri ise genel bir cerrahi kitabıdır (Genel Cerrahi). Burada Pare, cerrahi müdahalelerin yöntemleri ve cerrahi teknikleri ile ilgili bilgi vermektedir.
Cerrahi müdahaleleri amputasyon (işe yaramayacak kadar bozulmuş olan organ ya da kısmın kesilmesi), dağlama ve ligatur (bağlama) olmak üzere üç ana kolda toplayan Pare, cerrahi müdahalelerde kullanılacak yeni bazı aletler de önermektedir. Örneğin bunlardan biri zor doğumlarda bebeğin rahimden alınmasını sağlayan 'suni eller'adını vermiş olduğu alettir.
Wolfgang Pauli
1900 yılında Viyana'da doğan Pauli, 1958'de Zürich'te öldü. Avusturya asıllı fakat İsviçreli idi. Münih'te okuduktan sonra 1921 yılında Göttingen'de ve Kopenhag'da asistanlık yaptı. 1928'de Zürich Federal Politeknik okulunda teorik fizik profesörlüğüne tayin edildi. 1940'tan itibaren Princeton'da ders verdi ve 1946 yılında Zürich'e döndü.
Heisenberg ile birlikte manyetik alanların kuvanta teorisini kurdu ve Kopenhag okulunun en ileri, en ünlü temsilcilerinden biri oldu. Pauli ilkesi de denilen ünlü ihraç ilkesini ortaya attı. Sonradan bu ilke, birleşme değerinin yorumuna ve iki cismin aynı anda aynı uzay parçası içinde bulunamayacağı kavramına yol açtı.
1931 yılında Fermi ile nötrinoların varlığını teorik olarak ispatladı. Bu hipotez çok daha sonraları deneysel yoldan ispatlanabildi. W. Pauli 1945 yılında Nobel fizik ödülüne layık görüldü.
Pauli İlkesi, 1924'te ortaya atılan, aynı uzay hücresinde (mesela atom) bulunan spinli taneciklerin gösterdiği bağdaşmazlıklarla ilgili ilkedir. Bu ilkeye göre n herhangi bir tamsayı olmak üzere, spinleri (n + ½) olan özdeş tanecikler aynı enerji seviyesinde bulunamaz. Elektronlar, protonlar, nötronlar Pauli ilkesine uyar.
Bu ilkeden elektronların bir atomun değişik enerji seviyelerindeki dağılışları, enerji seviyeleri arasında mümkün olan geçişler ve taneciklerin uyduğu istatistik hakkında temel sonuçlar çıkarılır. Buna ihraç ilkesi de denir.
Karl Pearson
Karl Pearson (1857-1936), modern istatistiğin kurucularından biri olarak kabul edilen İngiliz bilim adamıdır. 1857 yılında doğan Pearson, Londra College Üniversitesi, Cambridge ve Gresham College’de uygulamalı matematik ve mekanik profesörlüğü yaptı. 1892’de ilk önemli eserlerinden olan "The Grammar of Sciences" (Bilimler Grameri) adlı kitabını yayınladı.
1890’lı yıllardan itibaren matematik ve istatistiğin biyolojiye uygulanması ile ilgilendi ve bu konuya ilişkin çalışmalarını "Mathematical Contributions to the Theory of Evolution" (Evrim Teorisine Matematik Katkılar) adı altında topladığı çok sayıda makale aracılığıyla açıkladı.
1902 yılında Cambridge’de kurmuş olduğu "Biometrica" adlı dergi, günümüzde de istatistik teori ve uygulamalarında dünyada en ileri gelen dergilerdendir. 1907’de Francis Galton Laboratuvarı'nın yönetimini üstlenen Pearson, istatistik alanında kendi adını taşıyan birçok metot geliştirmiştir. Bölünmelerin asimetrilerinin derecesini ölçmede kullanılan Pearson asimetri katsayıları ve matematik ile istatistikte kullanılan Pearson kanunları, bu metotlardan bazılarıdır.
Gözlem sonucu elde edilen fiili frekanslar ile bir hipoteze göre varolması beklenen frekanslar arasındaki farkların bölünmesinin ki-kare bölünmesine uyduğunu ve dolayısıyla bu farkların anlamlılığının test edilmesinde ki-kare bölünmesinden yararlanılabileceğini ortaya koymasından ötürü bu yaklaşım da Pearson’un adını taşımaktadır. 1936 yılında ölen bu bilim adamının 100’den fazla eseri bulunmaktadır.
Henri Poincare
19. yüzyılın ikinci yarısının en büyük Fransız matematikçisi Poincarè'dir (1854-1912). 1881 yılından ölümüne değin Sorbonne Üniversitesi'nde profesörlük yapan Poincarè, her yıl çok değişik konularda çok parlak dersler vermiştir; bunlar arasında, potansiyel kuramı, ışık, elektrik, ısının iletilmesi, elektromagnetizma, hidrodinamik, gök mekaniği, termodinamik gibi matematiksel fizik konuları ile olasılık teorisi gibi matematik konuları bulunmaktadır.
Poincarè vermiş olduğu derslerin yanısıra, yazmış olduğu çok sayıdaki yapıtla da etkili olmuştur. Türkçe'ye de çevrilen Bilimin Değeri ve Bilim ve Varsayım gibi bilim felsefesiyle ilgili kitapları bunlardan sadece birkaçıdır. Ayrıca otomorfik ve Fuchs fonksiyonları, diferansiyel denklemler, topoloji ve matematiğin temelleri hakkında makaleler yayımlamış, diferansiyel denklemlerin çözümü için genel bir yöntem bulmuştur. Matematiğin temelleriyle ilgili olarak, matematiksel düşünmenin gerçek aracının matematiksel indüksiyon olduğunu düşünmüş ve bu yöntemin sezgisel olarak daha basit bir yönteme indirgenebileceğine ihtimal vermemiştir.
Poincarè gök mekaniğiyle de ilgilenmiş, özellikle Üç Cisim Problemi üzerinde durmuştur. Bu alanla ilgili olan ıraksak serileri incelemiş, Asimptot Açılımları Kuramını geliştirmiş, yörüngelerin düzenliliği ve gök cisimlerinin biçimleri gibi konularla ilgilenmiştir. Aynı konular Laplace'ın da ilgi alanı içine girmektedir; ancak Poincarè her yönüyle özgündür. Görelilik, kozmogoni, olasılık ve topolojiyle ilgili modern kuramların hepsi Poincare'nin araştırmalarından oldukça etkilenmiştir.
Charles Francis Richter
ABD’li jeofizik ve sismoloji uzmanı Charles Richter, yer sarsıntılarının büyüklüğünü ölçmeye yarayan ve adıyla anılan bir ölçek geliştirmiştir.
1920’de Stanford Üniversitesi’nden fizik diplomasını, 1928’de Pasenda’daki California Institute of Technology’den kuramsal fizik doktarasını aldı ve aynı kuruluşun sismoloji laboratuvarında çalışmaya başladı.
1937’de öğretim üyeleri arasına katıldığı Caltech’te 1947’de doçentliğe, 1952’de sismoloji profesörlüğüne getirildi ve 1970’de emekliye ayrılmasına karşın, aynı kuruluşta emeritus profesör olarak çalışmalarını sürdürdü.
Deprem şiddetinin belirlenmesini amaçlayan ilk ölçek, 1883’te İtalyan Jeolog Rossi ile İsviçreli doğabilimci François A. Forel tarafından hazırlanmış ve herhangi bir fiziksel ölçüme göre değil, depremin Yeryüzü'ndeki etkilerine göre belirlenen 10 dereceye ayrılmıştı.
Rossi-Forel ölçeğinden sonra, 1902’de İtalyan Jeolog Giuseppe Mercalli, yine sarsıntının etkilerine göre derecelenmiş yeni bir ölçek yaptı. Uzun süre kullanılan 12 derece şiddetindeki depremin etkileri ise, genel panik, tüm yapıların yıkılması, çatlak ve oyukların açılması, nehirlerin yatak değiştirmesi şeklinde sıralanıyordu.
Her iki ölçek de tanımlayıcı olmakla birlikte, denizlerde ya da yerleşim bölgeleri dışındaki depremlerin şiddetini belirleme olanağı vermiyordu.
Richter’in Alman asıllı ABD’li Sismolog Beno Gutenberg ile birlikte hazırladığı Richter ölçeği ise, yer sarsıntılarının etkisini gözönünde bulundurmaksızın, doğrudan doğruya büyüklüğün ölçümüne dayanır.
Bir sansıntı anında çeşitli bögelere yerleştirilmiş aynı türden sismograflar aracılığıyla, deprem odağının tam üstüne rastlanan Yeryüzü'ndeki dış merkez (episantr) saptanır ve bu merkezden uzaklaştıkça azalan titreşim şiddetinin logaritmik eğrisi çıkartılır.
Ayrıca deprem sırasında açığa çıkan enerji miktarı (E), çizilen logaritmik eğri uyarınca, logE = 11,4 + 1,5 m (m=şiddet) bağıntısıyla erg cinsinden elde edilir. 0’dan 9’a dek derecelendirilmiş olan bu logaritmik ölçekte, örneğin 2 derecelik büyüklük açık ve seçik duyulabilir bir depremi anlatır, 7 derece büyüklüğündeki depremde ise duvarlar çatlar, bacalar devrilir.
Wilhelm Conrad Rontgen
Alman asıllı fizikçi olan Wilhelm Conrad Röntgen, 1845 yılında Rheinland'da doğdu ve 1923 yılında Münih'de öldü. Çocukluğu ve ilköğretim yılları Hollanda'da ve İsviçre'de geçti. Zürih'te üniversite eğitimi gördü. 1876'da Strassburg'da, 1879'da Giessen ve 1888'de Würzburg Üniversitelerinde fizik profesörü olarak öğretim görevi yaptı. 1900'de Münih Üniversitesi Fizik Kürsüsü'ne ve Yeni Fizik Enstitüsü'nün yöneticiliğine getirildi.
1885 yılında kutuplanmış bir yalıtkan hareketinin, bir akımla aynı manyetik etkileri gösterdiğini açıkladı. Fakat asıl ününü, 1895 yılında X ışınlarını keşfetmesiyle kazandı. Bu ışınları inceleyen Röntgen, X ışınlarının bir doğru boyunca yatıldığını, yansıma ve kırılmaya uğramadığını, elektrik veya manyetik alanların etkisiyle yön değiştirmediğini ispatladı. X ışınlarının, cisimlerin içinden geçme kabiliyetlerini inceledi ve bu ışınların havayı iyonlaştırdığını ortaya çıkardı.
1901 yılında tamamladığı bu araştırmaları sonucu, aynı yılın fizik dalında Nobel Bilim Ödülü'ne layık görüldü. X veya g ışımalarının miktar ölçümü birimine kendi ismini vermiştir. Günümüzde röntgen ışınları tıp alanında kullanılmaktadır.
Röntgenin tıpta kullanımı, X ışınlarının organik dokular tarafından eşit olmayan derecelerde emilmesine dayanır. Eşit olmayan bu geçiş, radyolojik gölgeler meydana getirir. Bunlar, ya flüoresan bir ekranda (radyoskopi) ya da gümüş tuzlarının fotoğraf filmi üzerine indirgenmesiyle (radyografi) değerlendirilir. İncelenecek doku ile çevresindeki doku arasında X ışınlarını geçirme miktarında bir fark yoksa, saydam olmayan kontrast maddeler kullanılır.
X ışınları, ışık ışınlarıyla aynı özelliktedir. Fakat frekansları daha büyüktür. X ışını, içinden geçtiği gazı iyonlaştırma özelliği taşır. X ışınlarının tespiti ve şiddetinin ölçülebilmesi için bu ışınlar, iyonlaşma odasından yani altın yapraklı elektroskopa bağlı iki tablası bulunan gaz dolu bir kaptan geçirilir. Elektroskop yapraklarının düşüş hızı, iyonlaşma derecesini ve dolayısıyla bununla orantılı olan ışıma şiddetini ölçer. Şiddet, röntgen cinsinden değerlendirilir.
Bir X ışını demeti, saydam olmayan bir cisimden geçerken yavaş yavaş enerjisini bırakır. Kaybedilen enerji kalınlığa göre artar veya azalır. Ayrıca dalga boyu kısa ışınlar, maddeye daha fazla etki eder ve ağır elementler daha fazla enerji yutar. Bu özelliklerden dolayı, bir maddeye X ışını verilerek maddenin atom yapısı kesinlikle tespit edilebilir.
Ernest Rutherford
(1871 -1937) Yüzyılımızın başında bilimde yer alan büyük devrimsel atılımlar genellikle "Planck" ve "Einstein'ın adlarıyla bilinir. Oysa onların kuramsal atılımlarının yanısıra, sonuçları bakımından son derece önemli deneysel çalışmalar da vardır. Bunların başında, Marie Curie ve Ernest Rutherford'un radyoaktivite üzerindeki çalışmaları gelir.
Rutherford, dış görünümüyle bir bilimadamından çok bir "çiftlik kâhyası" ya da bir "aşiret reisi"ni andırmaktaydı. Esmer, irikıyım yapısı, gür sesi ve pos bıyığıyla yabanıl ve ürkütücü; her yönüyle heybetli bir kişiydi. Laboratuvarında bir şey tersine gitmesin; kükreyen sesi ortalığı sarsar, asistanlar suspus olurlardı. Oysa bu kızgınlık gelip geçiciydi; onun hiç bir yapmacığa kaçmayan anlık sert davranışlarının gerisinde sıcak, sevecen yaradılışı saklıydı.
Ernest, Yeni Zelanda'da küçük bir çiftlikte dünyaya gelmiştir. İskoç göçmeni olan babası, araba tamircisiydi. Ernest, yoksul ve kalabalık bir ailenin içinde büyüdü. Ne var ki, daha küçük yaşta sergilediği olağanüstü öğrenme merakı ona çevredeki en iyi okulların kapısını açtı. Özellikle üniversitedeki parlak başarısıyla dikkatleri çekti ve kazandığı burs, bilim ateşiyle yanan delikanlının yaşamında yeni bir dönemin başlangıcı oldu. 1894'de, Cambridge Üniversitesi ünlü fizik bilgini J.J. Thomson'un yanında çalışmak üzere İngiltere'ye geldi.
Üniversiteye bağlı Cavendish Laboratuvarı'ndaki ilk yılını radyo dalgaları, ikinci yılını yeni keşfedilmiş olan X-ışınları üzerindeki çalışmalarla geçirdi. Sonra, yaşam boyu uğraş konusu olan radyoaktivite üzerindeki araştırmalarına koyuldu. Adı kısa zamanda bilim çevrelerinde duyulan Rutherford'u 1898'de, Kanada'da McGill Üniversitesi, fizik profesörlüğüne çağırdı. Genç bilimadamı beklenmedik bu çağrı karşısında bir ikilem içine düştü: Bir yanda erişilmesi güç, saygın bir unvan, öte yanda araştırma ortamı olarak bulunmaz nimet saydığı Cavendish Laboratuvarı.
Rutherford 27 yaşındaydı. Kısıtlı bursu ile nişanlısını İngiltere'ye aldırtamaması bir yana; kendi yolculuğu nedeniyle yaptığı borcu bile ödeyemiyordu. Aldığı öneri ona bu olanakları da sağlayacaktı. Rutherford, sonunda ister istemez çağrıyı kabul etti. Karar isabetliydi: McGill'de geçirdiği yaklaşık on yıl içinde hem radyoaktif atomların kendiliğinden değişik nitelikte atomlara dönüştüğünü ispatlayarak Nobel Ödülü'nü kazandı; hem de atomun yapısına ilişkin olarak aranan açıklığı getiren çekirdek buluşunu ortaya koydu.
Birbirini izleyen başarılarına değinen bir meslekdaşı, "Sen gerçekten çok şanslı birisin: hep dalganın tepesinde seyrediyorsun," diye takıldığında, Rutherford'un yanıtı kısa ve çarpıcı olmuştur: "Unutma, o dalgayı ben kendim yarattım." Alçakgönüllülük bir yana, Rutherford çoğu kez insanları küçümserdi. Ona göre, bilim ya fizikti, ya da pul koleksiyonculuğu. Ama Nobel Ödülü'nü fizikten değil, küçümsediği kimyadan almıştı. Hatırlatılınca, elementler gibi kendisinin de transmutasyona uğradığını söyleyerek, işi şakayla geçiştirirdi.
1887'de J.J. Thomson'un elektronu keşfetmesiyle, bilim dünyası yeni bir problemle karşı karşıya kalmıştı. Negatif elektrik yüklü elektronlar, hidrojen atom kütlesinin ikibinde biri kadardı; oysa hidrojen, en basit madde türü olarak biliniyordu. Üstelik Thomson, hangi elemente ait olursa olsun, atomların özdeş parçacıklar saldığı görüşündeydi. Bu da elektronların, sözü geçen parçacıkların bir bölümü olduğu anlamına gelmekteydi. Yanıtlanması gereken soru şuydu: Atomlar eskiden sanıldığı gibi basit, bölünmez birimler değilse, atomun yapısal özelliği ne olabilirdi?
Thomson, atomun, içinde elektron taşıyan pozitif elektrik yüklü top biçiminde bir madde olduğunu ileri sürmüştü. Başka bir deyişle, atom basit değildi; ama katı, yoğun bir madde olmanın ötesinde birşey de değildi.
Rutherford'un radyoaktiviteye ilişkin ilk önemli buluşu, "alfa" ve "beta" dediği iki değişik ışının varlığını belirlemesiydi. Ayrıca, asistanı Soddy ile birlikte bir elementin bir başka elemente dönüşümünde radyoaktivitenin rolünü, deneysel olarak kanıtlamıştı.
1907'de McGill'den Manchester Üniversitesi'ne geçtiği zaman ilk ele aldığı problem atomun yapısıydı. Araştırmasında, beta parçacıklarından sekizbin kat daha yoğun olan alfa parçacıklarının işe yarayacağını düşündü. Hans Geiger ve Ernest Marsden adlı iki asistanını, alfa parçacıklarının ince bir altın yaprağına çarptığı zaman nasıl dağıldıklarını incelemekle görevlendirdi. Alman sonuç beklentiye hiç de uygun değildi. Parçacıkların büyük çoğunlukla altın yapraktan doğrudan geçtiği gözlenmişti. Sanki altın yaprağın yapısında geçişi engelleyen hiç bir atom yoktu! Ama gözden kaçmaması gereken durum, yaprağa çarpan alfa parçacıklarının yaklaşık 20.000'de birinin geri sapmasıydı. Bu ne demekti?
Uzun bir bocalamadan sonra Rutherford bu gözlemin, atomun yapısına ilişkin ipucu verdiğini gördü: Atomun kütlesi neredeyse tümüyle, kapsamında son derece küçük bir yer tutan pozitif elektrik yüklü bir çekirdekte toplanmış olmalıydı. Çekirdeğin çevresinde hızla dönen elektronlar ise pozitif yükü dengeleyen negatif yüklü daha küçük parçacıklardı. Kısacası atom güneş sistemine benzer bir düzen sergilemekteydi. Alam büyük ölçüde boş bir atom gözönüne alındığında, alfa parçacıklarının neden büyük bir çoğunlukla, hiç bir engelle karşılaşmamış gibi altın yapraktan geçtikleri açıklık kazanmaktaydı.
Mikroskopla görülebilen nesnelerden bile küçük olan atomdan daha da küçük olan çekirdek ve elektron gibi parçacıkları hayalde canlandırmak kolay değildir. Rutherford'un modelini çizdiği atomu bir futbol stadyumu büyüklüğünde düşünürsek, çevresinde birkaç sineğin döndüğü çekirdek, bu alanda bir golf topu büyüklüğünde olacaktır.
Rutherford, kuramcı bir bilimadamı değildi: Ona göre, her problemin çözümü deney sonuçlarıyla sınırlı tutulmalıydı. Öyle ki, ortaya koyduğu atom modelinin kuramsal açıklama gerektiren önemli bir sonucuna duyarsız kalmıştı. Üstelik atom modeline ilişkin deneysel kanıtları, yerleşik fizik yasalarıyla da tam bağdaşır değildi.
Örneğin, negatif yüklü elektronlar belirtildiği gibi gerçekten çekirdek çevresinde hızla dönüyorlarsa, bunların da devinen diğer elektrik yükleri gibi, radyasyon oluşturmaları gerekirdi. Bir elektrik yükünün, antende yukarı ve aşağı hareket ettirildiğinde radyasyon üretmesi buna bir örnektir. Çekirdek çevresinde dönen elektron, gerçekten radyasyon çıkarsaydı, çok geçmeden yavaşlayıp çekirdeğe kapanması ve atomun tümüyle çökmesi beklenirdi (Soruna kuramsal açıklamayı ortaya koyan kişi, daha sonra Rutherford'un seçkin öğrencisi olan Niels Bohr'dur).
Rutherford 1908'de Nobel Ödülü'nü, 1914'de "Lord" unvanını aldı. 1919'da Cavendish Laboratuvarı'nın başına geçti. Cavendish onun yönetiminde çok geçmeden dünyanın başta gelen deneysel fizik merkezi oldu. Burada giriştiği ilk çalışmalardan biri, yine alfa parçacıklarını kullanarak bir elementin başka bir elemente yapay dönüşümünü gerçekleştirmek oldu.
Deneyde, alfa parçacıklarının, nitrojen atomları gibi daha hafif atom çekirdeklerine çarptırıldıklarında, geriye sapmaksızın çekirdekle kaynaştıkları ve nitrojen atomunun oksijen atomuna dönüştüğü görülür. Bu süreçte başka bir parçacığın ortaya çıktığını saptayan Rutherford, çekirdeğin temel taşı saydığı pozitif yüklü bir parçaya "proton" adını verdi.
Kütlesi bakımından diğerlerine benzeyen, ama elektrik yükü olmayan üçüncü bir parçacık daha söz konusuydu ("Nötron" denen bu parçacığı Rutherford'un asistanı James Chadwick 1932'de bulur). Bu, bilimsel araştırmaya bol paranın henüz akmadığı bir dönemdi. Cavendish'te bile deneyler, "derme çatma" denebilecek basit araçlarla sürdürülüyordu.
Rutherford'u ziyarete giden tanınmış bilim yazarı Ritchie Calder, gördüklerini şöyle anlatmıştı: "Konuşmamız sürerken bir ara, işlerin nasıl yürüdüğünü görmek ister misiniz?' diyerek kolumdan tuttu, beni laboratuvarın yüksek voltaj bölümüne götürdü. Karanlık denilebilecek bir odaya girmiştik; yapay bir şimşek çakıp duruyordu. Sonra parçalanan atomları kaydeden bir sayacın tıkırtı seslerini duyduk. 'Atom parçalayıcı' dedikleri bir makinenin önündeydik; günümüzdeki yüksek voltaj akseleratörleriyle karşılaştırıldığında son derece ilkel kalan bir makine!
Rutherford ve ekibi işte bu araçlarla çalışıyorlardı. 'Paramız olmadığı için kafamızı kullanmak zorundayız,' diyordu Rutherford. O, yalnız araçlarının basitliğiyle değil, bilime yaklaşımındaki basit tutumuyla da övünç duymaktaydı. 'Kendim çok basit olduğum için,' diyordu, 'doğanın da temelde basit olduğuna inanıyorum' ".
Rutherford, bir dizi seçkin fizikçi yetiştirmekle kalmadı, onlara büyük bir esin kaynağı da oldu. Nükleer fizik onun dünyasıydı. Bu alandaki öndeyilerinden pek azı yanlış çıkmıştır. Yanılgılarından biri, çekirdekteki saklı enerjinin sürgit kilitli kalacağı inancıydı. Ölümünden çok değil iki yıl sonra bu enerjinin atom bombasına dönüştürülebileceğine artık kesin gözüyle bakılıyordu. Neyse ki, şansı bir kez daha yüzüne gülmüştü: Hiroşima'daki korkunç patlamayı duymayacaktı.
Takiyüddin
Takiyüddin döneminin en büyük bilginidir. Matematik ve astronomi başta olmak üzere birçok alanda araştırmaları vardır. Özellikle trigonometri alanındaki çalışmaları övgüye değerdir. Özellikle trigonometri alanındaki çalışmaları övgüye değerdir. 16. yüzyılın ünlü astronomu Copernicus sinüs fonksiyonunu kullanmamış, sinüs, kosinüs, tanjant ve kotanjanttan söz etmemiştir; oysa Takiyüddin bunların tanımlarını vermiş, kanıtlamalarını yapmış ve cetvellerini hazırlamıştır.
Takiyüddin, trigonometrik fonksiyonların kesirlerini, ilk defa ondalık kesirlerle göstermiş ve birer derecelik fasılalarla 1 dereceden 90 dereceye kadar hesaplanmış sinüs ve tanjant tabloları hazırlamıştır. Bu dönemde, logaritma tabloları veya hesap makineleri olmadığı için, trigonometrik hesaplamalarda ya bu cetveller ya da rub, yani "trigonometrik çeyreklik" denilen basit bir alet kullanmıştır.
Takiyüddin'in aritmetik alanındaki çalışmaları da oldukça önemlidir. Kendisine özgü pratik bir rakamlama sistemi geliştirmiş ve çok eskiden beri kullanılmakta olana altmışlık kesirlerin yerine ondalık kesirleri kullanmaya başlamıştır. Takiyüddin, ondalık kesirleri kuramsal olarak incelemiş ve bunlarla dört işlemin nasıl yapılacağını örnekleriyle göstermiştir. Batı'da, bu düzeye, yaklaşık on sene sonra yazılmış olan (1585) Simon Stevin'in (1548-1620) eseri ile ulaşılabilmiştir.
Ondalık kesirleri, Uluğ Bey'in Semerkand Gözlemevi'nde müdürlük yapan Gıyâsüddin Cemşid el-Kâşi'nin Miftâhü'l-Hisâb (Aritmetiğin Anahtarı, 1427) adlı yapıtından öğrenmiş olan Takiyüddin'e göre, el-Kâşi'nin bu konudaki bilgisi, kesirli sayıların işlemleriyle sınırlı kalmıştır; oysa ondalık kesirlerin, trigonometri ve astronomi gibi bilimin diğer dallarına da uygulanarak genelleştirilmesi gerekir.
Acaba Takiyüddin'in ondalık kesirleri trigonometri ve astronomiye uygulamak istemesinin gerekçesi nedir? Osmanlıların kullanmış oldukları hesaplama yöntemlerini, yani Hind Hesabı denilen onluk yöntemle Müneccim Hesabı denilen altmışlık yöntemi tanıtmak maksadıyla yazmış olduğu Bugyetü't-Tüllâb min İlmi'l-Hisâb (Aritmetikten Beklediklerimiz) adlı çok değerli yapıtında Takiyüddin, ondalık kesirleri altmışlık kesirlerin bir alternatifi olarak gösterdikten sonra, dokuz başlık altında, ondalık kesirli sayıların iki katının ve yarısının alınması, toplanması, çıkarılması, çarpılması, bölünmesi, karekökünün alınması, altmışlık kesirlerin ondalık kesirlere ve ondalık kesirlerin altmışlık kesirlere dönüştürülmesi işlemlerinin nasıl yapılacağını birer örnekle açıklamıştır.
Ancak Takiyüddin'in tam sayı ile kesrini birbirinden ayırmak için bir simge kullanmadığı veya geliştirmediği görülmektedir; örneğin 532.876 sayısını, "5 Yüzler 3 Onlar 2 Birler 8 Onda birler 7 Yüzde birler 6 Binde birler" biçiminde veya "532876 Binde birler" biçiminde sözel olarak ifade etmekle yetinmiştir.
Ayrıca, yüzbinler basamağı ile yüzbinde birler basamağı arasında kalan kesirli sayıların kolayca mertebelendirilebilmesi, yani tam ve kesir kısımlarının birbirlerinden ayrılabilmesi için bir tablo düzenlemiştir. Çarpma, bölme ve karekök alma işlemlerinden sonra sonuç sayısının tam ve kesir kısmını anlayabilmek için bu tabloya bakmak yeterlidir. Yalnız bu tablonun işlemlerde sağlayacağı kolaylık, ondalık simgesinin sağlayacağı kolaylıktan daha fazla değildir.
Takiyüddin, bu yapıtında göksel konumların belirlenmesinde kullanılan altmışlık yöntemin hesaplama açısından elverişli olmadığını bildirir; çünkü altmışlık yöntemde, kesir basamakları çok olan sayılarla çarpma ve bölme işlemlerini yapmak çok vakit alan bıktırıcı ve yıldırıcı bir iştir; bugün kullandığımız onluk kerrat cetveline benzeyen altmışlık kerrat cetveli bile bu güçlüğün giderilmesi için yeterli değildir. Oysa onluk yöntemde, kesir basamakları ne kadar çok olursa olsun, çarpma ve bölme işlemleri kolaylıkla yapılabileceği için, Ay ve Güneş'in yanında gözle görülebilen Merkür, Venüs, Mars, Jupiter ve Satürn'ün gökyüzündeki devinimlerini gösterir tabloları düzenlemek ve kullanmak eskisi kadar güç olmayacaktır.
Bu önerisiyle gökbilimcilerinin en önemli güçlüklerinden birini gidermeyi amaçlayan Takiyüddin, açıları veya yayları ondalık kesirlerle gösterirken, bunların trigonometrik fonksiyonlarını altmışlık kesirlerle gösteremeyeceğini anlamış ve ondalık kesirleri trigonometriye uygulamak için Sidretü'l-Müntehâi'l-Efkâr fi Melekûti'l-Feleki'd-Devvâr (Gökler Bilgisinin Sınırı) adlı yapıtında birim dairenin yarıçapını 60 veya 1 olarak değil de, 10 olarak aldıktan sonra kesirleri de ondalık kesirlerle göstermiştir.
Zâtü'l-Ceyb olarak bilinen bir gözlem aletini tanıtırken, "Bir cetvelin yüzeyini altmışlı sinüse göre, diğerini ise bilginlere ve gözlem sonuçlarının hesaplanmasına uygun düşecek şekilde kolaylaştırıp, yararlılığını ve olgunluğunu arttırdığım onlu sinüse göre taksim ettim." demesi bu anlama gelmektedir.
Takiyüddin, ondalık kesirlerin trigonometri ve astronomiye nasıl uygulanabileceğini kuramsal olarak gösterdikten sonra, 1580 yılında bitirmiş olduğu Teshilu Zici'l-A'şâriyyi'ş-Şâhinşâhiyye (Sultanın Onluk Yönteme Göre Düzenlenen Tablolarının Yorumu) adlı katalogunda uygulamaya geçmiştir. İstanbul Gözlemevi'nde yaklaşık beş sene boyunca yapılmış gözlemlere göre düzenlenen bu katalog, diğer kataloglarda olduğu gibi kuramsal bilgiler içermez; yalnızca Yermerkezli sistemin ilkelerine uygun olarak belirlenmiş gezegen konumlarını gösterir tablolara yer verir.
Takiyüddin 1584 yılında İstanbul'da tamamlamış olduğu Ceridetü'd-Dürer ve Haridetü'l-Fiker (İnciler Topluluğu ve Görüşlerin İncisi) adlı başka bir yapıtında, son adımı atmış ve birim dairenin yarıçapını 10 birim almak ve kesirleri, ondalık kesirlerle göstermek koşuluyla bir Sinüs - Kosinüs Tablosu ile bir Tanjant - Kotanjant Tablosu hesaplayarak matematikçilerin ve gökbilimcilerin kullanımına sunmuştur. Eğer Takiyüddin bu tabloları hazırlanırken birim uzunluğu 10 birim olarak değil de, 1 birim olarak benimsenmiş olsaydı, bugün kullanmakta olduğumuz sisteme ulaşmış olacaktı.
Batı'da ondalık kesirleri kuramsal olarak tanıtan ilk müstakil yapıt, Hollandalı matematikçi Simon Stevin (1548-1620) tarafından Felemenkçe olarak yazılan ve 1585'de Leiden'de yayımlanan De Thiende'dir (Ondalık). 32 sayfalık bu kitapçıkta, Stevin, sayıların ondalık kesirlerini gösterirken hantal da olsa simgelerden yararlanma yoluna gitmiş ve ondalık kesirleri, uzunluk, ağırlık ve hacim gibi büyüklüklerin ölçülmesi işlemlerine de uygulamıştır. Ancak, De Thiende'de ondalık kesirlerin trigonometri ve astronomiye uygulandığına dair herhangi bir bulgu yoktur. Bu durum, Takiyüddin'in yapmış olduğu araştırmaların matematik ve astronomi tarihi açısından çok önemli olduğunu göstermektedir. Takiyüddin cebirle de ilgilenmiş ve ikinci derece denklemlerinin çözümünde aritmetiksel yolu izlemiştir.
Takiyüddin başarılı çalışmalar sergilediği bir diğer alan olan optik konusunda Göz ve Bakış Bahçelerinin Işığı Üzerine Kitap (Kitâbu Nur-i Hadakati'l-Ebsâr ve Nur-i Hadikati'l-Enzâr) adlı bir yapıt kaleme almıştır. Bu kitabın dikkat çekici yönü, temel dokusunun İslâm Dünyası'nda yaklaşık sekiz yüzyıl önce başlatılmış olan köklü ve başarılı optik çalışmalar sonucu elde edilmiş temel argümanlar, problemlerden oluşturulmuş olmasıdır.
Öyle ki, elde edilen yüksek düzey, 17. yüzyıla kadar batıda güncelliğini koruyan temel tartışmaların çerçevesini oluştururken, aynı şekilde, Osmanlı İmparatorluğu'nda da bütün canlılığıyla etkinliğini sürdürmüştür. Bu durumu anlamak ve anlamlandırmak zor değildir. Çünkü 17. yüzyıla kadar batıda optik konusunda egemen olan görüş İbnü'l-Heysem'in bir tür gelenek haline dönüşmüş olan görüşleridir. Bu görüşte temel olan düşüncenin iki boyutu vardır:
Optik problemlerin tam anlamıyla birer geometri problemine dönüştürülerek konunun geometrik olarak incelenmesi;
Problemin aynı zamanda nedensel olarak açıklanmasıdır. Ayrıca bu iki temel düşünce ayrıntılı ve çok ustalıklı olarak düzenlenmiş deneylerle de desteklenmiştir.
Bu tarz bir araştırma modeli çeviriler yoluyla batıya aktarılırken, doğuda ise 14. yüzyılda Kemâlüddin el-Fârisi'nin Optiğin Düzeltilmesi adlı ayrıntılı yorum kitabıyla daha yüksek düzeyli tartışmalara olanak ve zemin hazırlanmıştır. Daha sonra 1579 yılında bu kez Takiyüddin, hem İbnü'l-Heysem'in hem de Kemâlüddin el-Fârisi'nin çalışmalarına dayanarak Kitâbu Nûr'u yazmıştır.
Kitap bir giriş ve üç ana bölümden oluşmaktadır. Kitapta tartışılan temel konular, ışık, görme, ışığın göze ve görmeye olan etkisi ve ışıkla renk arasındaki ilişki, ışığın farklı ayna türlerinde uğradığı değişimler, yansıma kanunun deneysel olarak kanıtlanması, farklı ortamların ışık üzerine etkileri, ve kırılmadır.
Takiyüddin'in temel düşüncesini ışığın doğrusal çizgilerde ancak küresel olarak yayıldığı savına dayandırmıştır. Bu tür bir ışık tasarımı İslâm Dünyası'nda konuya getirilmiş yeni bir bakış açısıdır ve bu bakımdan önem taşımaktadır.
Kitapta ele alınan diğer bir konu da yansımadır. Burada ışığın aynalarda uğradığı değişimler ve çeşitli aynalarda görüntünün nasıl oluştuğu deneysel olarak tartışılmıştır. Kırılma konusunda ise yoğunluğu farklı ortamlarda ışığın uğradığı değişimleri inceleyen Takiyüddin, yaptığı bütün deneysel ve matematiksel irdelemeler sonucunda, kırılma kanununu bulamamıştır. Fakat konuyu tamamen geometrik olarak ele alan, trigonometriyi işin içine sokmayan ve açılar arasında oranlar ya da eşitsizlikler kurmak yoluna dayanan değişik bir yaklaşım getirmeye çalışmıştır.
Takiyüddin aynı zamanda yetenekli bir teknisyendir. Güneş saatleri ve mekanik saatler yapmıştır. Cep, duvar, masa saatlerinin yanında astronomik saatlerle gözlem saatlerini anlattığı Mekanik Saat Yapımı adlı kitabı, Batı Dünyası da dahil olmak üzere, bu yüzyılda bu konuda kaleme alınmış en kapsamlı kitaptır.
Takiyüddin, ayrıca göllerden, ırmaklardan ve kuyulardan suları yukarı çıkarmak için çeşitli araçlar tasarlamış ve bunları bir eserinde ayrıntılarıyla tasvir etmiştir. Araştırmalar, Takiyüddin'in ağabeyi olan Necmeddin ibn Marûf'un da iyi bir bilim adamı olduğunu ve özellikle astronomi ile ilgilendiğini ortaya koymuştur.