ISI[90]
GÖRDÜĞÜMÜZ gibi, mekanik hareketin, canlı kuvvetin iki kayboluş biçimi vardır. Birincisi, örneğin bir ağırlığın kaldırılmasıyla, onun mekanik potansiyel enerjiye dönüşmesidir. Bu biçimin özelliği, hem mekanik harekete tekrar dönüşebilmesi aynı zamanda bu mekanik hareket başlangıçtakinin aynı olan canlı kuvvete sahiptir, hem de yalnızca bu değişme biçimi yeteneğine sahip olmasıdır. Mekanik potansiyel enerji, önce gerçek mekanik harekete döndürülmedikçe, asla ısı ya da elektrik üretemez. Clausius'un deyimini kullanırsak, bu bir "tersine çevrilebilen süreç"tir.
Mekanik hareketin ikinci kayboluş biçimi, [sayfa 142]
sürtünme ve çarpışmada olur bunların ikisi, birbirinden ancak derece bakımından farklıdır. Sürtünme, birbiri ardından ve birbirinin yanısıra olan bir dizi küçük çarpışmalar olarak, çarpışma da zamanın bir parçasında ve bir tek anında yoğunlaşmış sürtünme olarak alınabilir. Sürtünme süreğen çarpışma, çarpışma da şiddetli sürtünmedir. Burada kaybolan mekanik hareket, bu sıfatla
kaybolur. Kendiliğinden, bir anda meydana gelemez. Bu süreç, dolaysız geri çevrilme süreci değildir. Hareket, nitelik bakımdan değişik hareket biçimlerine, ısıya, elektriğe molekül hareket biçimlerine dönüşmüştür.
Bundan dolayı sürtünme ve çarpışma, kütlelerin hareketinden, mekaniğin konusundan, molekül harekete, fiziğin konusuna varır.
Fiziği, molekül hareketin mekaniği olarak nitelediğimizde, bu ifadenin çağdaş fizik alanının tamamını asla kapsamadığı gözden kaçırılmamalıdır. Tersine. Işık ve ısı yayılma görüngülerinin kaynağı olan esir titreşimlerinin, sözcüğün modern anlamında molekül hareketleri olmadığından kuşku yoktur. Ama onların yersel etkileri, her şeyden önce moleküllerle ilgilidir: ışığın kırılması, ışığın polarizasyonu vb. ilgili cisimlerin molekül .yapılarıyla belirlenir. Aynı şekilde, şimdi, en önemli bilim adamları, hemen hemen tam bir görüş birliği içerisinde, elektriği, esir parçacıklarının hareketi olarak kabul ediyorlar, hatta Clausius, ısı için, "tartılabilen atomların hareketi"nde (atom yerine molekül demek belki daha yerinde olur) "... cisimdeki esirin de payı bulunabileceğini" (Mechan. Warmetheorie,
I, s. 22) söylüyor.
Ama elektrik ve ısı görüngülerinde, gene ilk planda, molekül hareketler sözkonusu oluyor; esir konusundaki bilgimiz böylesine az olduğu sürece, başka bir şey [sayfa 143]
de söylenemez. Ancak esirin mekaniğini gösterebilecek kadar ilerlersek, bu konu, bugün zorunlu olarak fiziğe bırakılmış bazı şeyleri de herhalde kapsayacaktır.
Moleküllerin yapısının değiştiği, hatta yok edildiği fiziksel süreçler, ilerde ele alınacaktır. Bunlar, fizikten kimyaya geçişe yolaçar.
Hareketin biçim değişimi, ancak molekül hareketle tam serbestliğe kavuşur. Mekaniğin sınırında kütlelerin hareketi, ancak ısı ve elektrik gibi birkaç başka biçime girebilirse de, burada biçim değişiminin çok başka bir canlılığını görüyoruz. Isı, termopilde elektriğe dönüşür, ışıma (radiation)
belirli bir aşamasında ışıkla eşdeğer olur, bu defa da kendisi mekanik hareket üretir. Elektrik ve magnetizm, ısı ve ışık gibi bir ikiz çift meydana getirerek, birbirlerine dönüşmekle kalmazlar, aynı zamanda hem ısı ve ışığa, hem de mekanik harekete dönüşürler. Bu, öylesine belirli ölçü bağıntılarına göre olur ki, bu biçimlerden herhangi birinin belirli bir miktarı, kilogrammetre, ısı birimi, volt olarak bir başkasıyla ifade edilebilir,[91]
ve aynı şekilde her ölçüm birimi de bir başkasıyla ifade edilebilir.
MEKANİK hareketin ısıya dönüşümünün pratik alanda keşfedilmesi öylesine eskidir ki, bu, insanlık tarihinin başlangıcına kadar götürülebilir. Aletlerin keşfedilmesi ve hayvanların evcilleştirilmesi yolunda daha önce hangi keşifler yapılmış olursa olsun, sürtünme ile ateşin yakılması, insanların ilk kez cansız doğa gücünü kendi hizmetine sokmasının ilk örneğidir. Bu dev ilerlemenin nerdeyse ölçülemeyecek kadar büyük olan öneminin insanoğlunu ne kadar etkilediğini bugün halk arasındaki boşinan da gösteriyor. İlk alet olarak taş bıçağın keşfi, bronz ve demirin kullanılmaya başlamasından çok sonraları bile kutlanıyor, bütün dinsel [sayfa 144]
kurbanlar taş bıçaklarla kesiliyordu. Yahudi efsanesine göre, Yehova,[92]
çölde doğan erkekleri taş bıçaklarla sünnet ettiriyordu. Keltler ve Cermenler, insanları kurban ederken yalnız taş bıçak kullanıyorlardı. Bunlar çoktan kaybolup gitti. Ama sürtünme ile ateşin yakılması bakımından iş böyle değil. Ateş elde etmenin başka yollarının öğrenilmesinden çok sonraları, insanların çoğunluğu arasında kutsal ateş, sürtünme ile elde ediliyordu. Bugün bile birçok Avrupa ülkelerinde, mucize gücü taşıyan ateşin (örneğin biz Almanların salgınlara karşı yaktığı şenlik ateşi) ancak sürtünme ile elde edilebileceğinde direnen boşinan halk arasında yaşamaktadır. Böylece insanın doğa üzerindeki ilk büyük zaferinin minnet dolu anısı, halkın boşinanlarında, dünyanın ileri uluslarının putperest-mitolojik anısının kalıntılarında yarı-bilinçli olarak günümüze kadar gelmiştir.
Bununla birlikte, sürtünme ile ateş yakma süreci gene de tekyanlıdır. Bu yolla, mekanik hareket ısıya dönüşür. Sürecin tamamlanması için, bunun tersine dönmesi, ısının mekanik harekete dönüşmesi zorunludur. Ancak o zaman sürecin diyalektiği için hak yerini bulur, hiç değilse ilk aşama için sürecin çevrimi tamamlanmış olur. Ama tarih kendi yolunu izler. Son tahlilde onun izlediği yol diyalektik olsa bile, diyalektik, çoğunlukla, tarihi oldukça uzun bir süre beklemek zorundadır. Sürtünme ile ateşin keşfedilmesinden, İskenderiyeli Hero'nun, çıkardığı buharla sürekli hareket haline giren bir makineyi buluşuna (MÖ 120 dolaylarında) kadar binlerce yıl geçmiş olmalıdır. Ondan sonra da, ilk buhar makinesinin, ısıyı gerçekten yararlanılan mekanik harekete dönüştürücü ilk aygıtın yapılışına kadar aşağı yukarı iki bin yıl geçti.
Buhar makinesi, gerçekten uluslararası nitelikte [sayfa 145]
ilk keşifti. Bu gerçek, kudretli bir tarihsel ilerlemeye tanıklık eder. İlk buharlı makineyi, Fransız Papin, Almanya'da keşfetti. Her zamanki gibi, kendisine mi, yoksa başkalarına mı yararı dokunacağına aldırmadan, çevresine daima parlak düşünceler yayan Alman Leibniz, Papin'le olan mektuplaşmalarından (Gerland tarafından yayınlanan)[93]
şimdi öğrendiğimize göre, Papin'e makine ile ilgili temel düşünceyi, silindir ve pistonun kullanılmasını öğretmiştir. Hemen ardından İngiliz Savery ile Newcomen benzer makineler keşfettiler. Sonunda bunların yurttaşı Watt, ayrı bir kondansatör (buhar sıkıştırma makinesi) kullanarak, makineyi bugünkü düzeyine uygun duruma getirdi. Bu alanda keşifler çevrimi tamamlandı; ısının mekanik harekete dönüşümü başarıldı. Daha sonrakiler, ayrıntılardaki iyileştirmelerdi.
Demek ki, uygulama, mekanik hareket ile ısı arasındaki bağıntılar sorununu kendi usulünce çözümlemişti. Önce birinciyi ikinciye, sonra da ikinciyi birinciye dönüştürmüştü. Ama teori açısından durum neydi?
Durum oldukça acıklıydı. 17. ve 18. yüzyıllarda, sürtünme yolundan başka ateş elde etme usulü bilmeyen geri toplulukları anlatan çok sayıda gezi yazıları yayınlamakla birlikte, fizikçiler bunlarla hiç ilgilenmediler. Bütün 18. yüzyılda ve 19. yüzyılın ilk dönemlerinde, buhar makinesine karşı da aynı ölçüde ilgisiz kaldılar, çoğunlukla olayları bir kenara kaydetmekle yetindiler.
Sonunda, 19. yüzyılın yirminci yıllarında Sadi Car-not konuyu ele aldı; hem de öylesine becerikli bir biçimde ele aldı ki, onun ortaya koyduğu ve Clapeyron tarafından geometrik biçimde sonradan getirilen en iyi hesaplamalar, bugün bile Clausius ve Clerk Maxwellin yapıtlarında geçerliğini korumaktadır. Carnot, sorunu [sayfa 146]
temelden almıştı. Bunu tamamen çözmede, onu engelleyen malzeme eksikliği değil, yalnızca daha önceki bir yanlış teoriydi.
Üstelik bu yanlış teori, herhangi bir kötü felsefe ile fizikçilere zorla kabul ettirilmemiş, metafizik-felsefî yönteme göre çok üstün saydıkları onların kendi doğacı bir düşünce biçiminin yardımıyla uydurulmuştu.
17. yüzyılda, hiç olmazsa İngiltere'de, ısı, cisimlerin bir özelliği, "kendine özgü türden bir hareket" (a motion[1*]
of a particular kind, the nature of which has never been explained in a satisfactory manner [... niteliği doyurucu bir tarzda hiç bir zaman açıklanmamış olan özel türden bir hareket
]) olarak kabul ediliyordu. Th. Thomson mekanik ısı teorisinin keşfedilmesinden iki yıl önce onu böyle niteliyordu. (Outline of the Sciences of Heat and Electricıty,
2. edition, London 1840.)[94]
Ama 18. yüzyılda, ısının elektrik gibi ışık, magnetizm gibi özel bir madde olduğu, bütün bu özel maddelerin ağırlığı bulunmaması dolayısıyla, tartılmaz olmaları yüzünden rasgele maddeden ayrıldıkları görüşü giderek önplana geçti. [sayfa 147]
Dipnot
[1*]
İtalikler Engels'indir. -Ed.
Açıklayıcı Notlar
[90]
Bölüm bitmemiştir. 1881 Nisanından daha önce, 1882 Kasım ortasından daha sonra yazılmamıştır. İlk tarih, bölümün ikinci kısmında Engels'in Leibniz ve Huygens'in Popin ile Mektuplaşması'
ndan (Nisan 1881'de Berlin'de E. Gerland tarafından yayınlanmıştır) sözetmesiyle ortaya çıkıyor. İkinci tarih, bölümün birinci kısmının sonu ile Engels'in Marks'a yazdığı 23 Kasım 1882 tarihli mektup arasındaki karşılaştırmadan çıkıyor. Bu karşılaştırma, bölümün mektuptan önce yazıldığını gösteriyor. (Bkz: 91 numaralı not.) -142.
[91]
Engels, Marks'a yolladığı 23 Kasım 1882 tarihli mektupta, hareketin elektrik biçiminin ölçülmesi sorununda önemli bir düzeltme yapıyordu. "Hareketin Ölçüsü. İş" bölümünde kendisinin verdiği, mekanik hareketin iki türlü ölçülmesi probleminin çözümünden ve Wilhelm Siemens'in 24 Ağustos 1882 tarihli ve 669 sayılı Nature
dergisinde yayınlanan konuşmasından hareket ediyordu. Konuşma, Southampton'da Britanya Bilimsel İlerleme Derneğinin 52. kongresinde yapılmıştı. Siemens, elektrik akımının aktif gücünü anlatan yeni elektrik birimi olarak watt'ın kabul edilmesini öneriyordu. Bu yüzdendir ki, yukarda değinilen mektupta, Engels, volt ile watt arasına, bir ayrım koyuyordu; elektriğin bu iki biriminden biri başka biçimlere dönüşmediği hallerde elektrik hareketin çokluk ölçüsü, öteki de dönüştüğü hallerdeki çokluk ölçüsü oluyordu. -144.
[92]
Joshua, 5. -145.
[93] Leibnizens und Huygens' Briefwechsel mit Papin, nebst der Biographie Papin's und einigen zugehörigen Briefen und Aktenstücken
, ("Leibniz ve Huygens'in Papin ile Mektuplaşması, Papin'in Biyografisi ve Bazı İlgili Mektup ve Belgelerle Birlikte") hazırlayan E. Gerland, Berlin 1881. - 146.
[94]
Th. Thomson, An Outline of the Science of Heat and Electricity
("Isı ve Elektrik Biliminin Bir Taslağı"), 2nd ed., Londan 1840, s. 281. Birinci baskı Londra'da 1830'da yayınlandı. -147.