Burç B. Karakaş · 08 Ocak 2021
Albert Einstein'ın sadece bilim insanlarının değil tüm dünyanın kabul ettiği dahi ve düşünürlerden bir tanesidir. Thomas Edison veya Nikola Tesla gibi icatlarla tanınmasa da, Einstein'ın fizikle ilgili teorileri ve fikirleri bugün etkisini sürdürmeye devam ediyor.
Hayatının çoğunu görelilik teorilerini araştırarak, uzay, zaman, madde ve enerjiyi araştırarak geçirdi. Peki, Albert Einstein'ın en önemli teorileri nelerdi? Bu yenilikçi düşünürden geriye dönüp baktığımızda, işte Albert Einstein'ın en önemli başarılarından bazılarını sizler için sıraladık.
Einstein, tüm ışığın foton adı verilen minik enerji paketlerinden oluştuğunu belirterek ışık teorisini ortaya attı. Bu fotonların parçacıklar halinde olduğunu ancak dalga benzeri özelliklere de sahip olduğunu, o zamanlar tamamen yeni bir fikir olduğunu iddia etti.
Ayrıca, şimşek gibi büyük elektrik darbeleriyle vurulan elektronların metallerden salınımını özetlemek için biraz zaman harcadı. Bu makalenin ilerleyen kısımlarında değineceğimiz fotoelektrik etki kavramını genişletti.
Einstein'ın çalışmalarında, Newton mekaniğinin elektromanyetizma anlayışıyla, özellikle de Maxwell denklemleriyle olan ilişkisindeki tutarsızlıklarını fark etmeye başladı. Eylül 1905'te yayınlanan bir makalede, ışık hızına yaklaşan nesnelerin mekaniği hakkında yeni bir düşünme yöntemi önerdi.
Bu kavram, Einstein'ın Özel Görelilik Teorisi olarak tanındı. O dönemde fizik anlayışını değiştirdi.
Einstein’ın iddiası, göreceli hareket halindeki gözlemcilerin zamanı farklı şekilde deneyimlemesiydi. Bir gözlemcinin bakış açısından iki olayın aynı anda gerçekleşmesinin mümkün olduğunu, ancak diğerinin bakış açısından farklı zamanlarda gerçekleşebileceğini fark etti. Ve her iki gözlemci de haklı olacaktır.
Özel Görelilik Teorisini anlamak biraz zor olabilir, ancak bunu basit bir duruma indirgeyeceğiz.
Işığın her zaman sabit bir 300.000 km / s hızda gittiği fikriyle başladı ve eğer durum buysa uzay ve zaman fikirlerimizin ne olacağını sordu.
Şimdi, tren geçerken bir demiryolu setinin üzerinde duran bir gözlemciniz olduğunu ve trenin orta noktası gözlemciyi geçerken trenin her iki ucuna da bir yıldırım çarptığını hayal edin. Yıldırım çarpmaları gözlemciden aynı uzaklıkta olduğu için ışığı aynı anda gözüne ulaşır. Dolayısıyla gözlemci, iki işlemin aynı anda gerçekleştiğini söyleyecektir.
Ancak trende tam orta noktasında oturan başka bir gözlemci daha var. Tren hareket ettiği için arkadaki yıldırımdan gelen ışığın yetişmesi için daha uzağa gitmesi gerekir, bu nedenle bu gözlemciye önden gelen ışıktan daha geç ulaşır. Bu gözlemci, öndekinin aslında ilk önce olduğu sonucuna varacaktır. Ve her iki gözlemci de haklı olacaktır.
Einstein, uzaydaki hareketin zaman içindeki hareket olarak da düşünülebileceğini belirledi. Esasında, uzay ve zaman birbirini etkiler, her ikisi de ışık hızıyla ilişkili göreceli kavramlardır.
Lisede kimya dersinden geçen herkes için Avogadro'nun numarasını bilir.
Einstein, bir sıvıdaki parçacıkların düzensiz hareketi olan Brownian hareketini açıklamak için matematiksel modelini geliştirmeye çalışırken, atomların varlığını da kanıtladı ve Avogadro sayısını, bir moleküldeki atom sayısını veya bir moleküldeki atom sayısını hesaplamanın temelini attı.
Einstein'ın Brownian hareketi üzerine çalışması, birbirinden ayırt edilemeyen küçük parçacıkların varlığına işaret ediyordu. Bu teori daha sonra Einstein'ın matematiksel çalışmasını doğrulamak için yüksek hassasiyetli bir mikroskop kullanarak deneyler yapan Jean Perrin tarafından kanıtlandı. Bu, Perrin'in Avogadro sayısını hesaplamasına ve 1926'da Nobel Ödülü'nü aldığı dönemde atomların varlığını kanıtlamasını sağladı.
1924'te Einstein'a fizikçi Satyendra Nath Bose'dan bir makale gönderildi. Bu makale, ışık fotonlarını bir gaz olarak düşünmenin ayrıntılı bir yolunu tartıştı. Einstein, Bose'un teorisini, parçacık sayısının korunduğu özdeş atom veya moleküllerden oluşan ideal bir gaza genelleştirdi.
Einstein, bu fikri atomlara genişletmek için Bose ile birlikte çalıştı ve bu da maddenin yeni bir durumu için bir tahmine yol açtı: Bose-Einstein Kondensatı. Bunun ilk örneği 1995 yılında üretildi.
Yeterince düşük sıcaklıklarda, parçacıkların sistemin en düşük kuantum durumunda birbirine kilitleneceğini de öngördü. Bu fenomene Bose-Einstein yoğunlaşması denir.
Bir Bose-Einstein yoğunlaşması esasen mutlak sıfıra çok yakın soğutulan bir atom grubudur. Bu sıcaklığa ulaştıklarında, birbirlerine göre neredeyse hiç hareket etmezler. Bir araya toplanmaya ve tamamen aynı enerji durumlarına girmeye başlarlar. Bu, fiziksel bir bakış açısından, atom grubunun tek bir atommuş gibi davrandığı anlamına gelir.
1916'da Einstein, Genel Görelilik Teorisini yayınladı. Bu makale, yerçekimini uzay ve zamanın bir özelliği olarak tanımlayan Özel Görelilik ve Newton'un Evrensel Çekim Yasası kavramlarını genelleştirir. Bu teori, evrenin büyük ölçekli yapısının nasıl kurulduğunu anlamamıza yardımcı oldu.
Genel Görelilik Teorisi şu şekilde açıklanabilir:
Newton, her birinin ne kadar büyük olduğundan veya ne kadar uzakta olduklarından bağımsız olarak, iki cismin çekilmesi olarak iki nesne arasındaki yerçekimini ölçmeye yardımcı oldu.
Einstein, hızlanmayan tüm gözlemciler için fizik yasalarının sabit kaldığını, gözlemci ne kadar hızlı giderse gitsin ışık hızının sabit olduğunu belirledi. Uzay ve zamanın iç içe geçtiğini ve bir gözlemci için bir seferde meydana gelen olayların bir sonraki için farklı bir zamanda meydana gelebileceğini buldu.
Bu, uzaydaki büyük nesnelerin uzay zamanı bozabileceği teorisine yol açtı.
Einstein'ın tahminleri, modern fizikçilerin kara delikleri ve yerçekimi merceğini incelemelerine ve anlamalarına yardımcı oldu.
Einstein'ın Fotoelektrik Etki teorisi, daha önce de bahsettiğimiz gibi, ışık metalden parladığında elektron emisyonlarını tartışıyor. Bilim adamları bu fenomeni gözlemlemişlerdi ancak bulguyu Maxwell'in dalga teorisi ile bağdaştırmayı başaramamışlardı.
Onun foton teorisi bu iddianın anlaşılmasına yardımcı oldu. Işık bir nesneye çarptığında, fotoelektron olarak kabul ettiği bir elektron emisyonu olduğunu teorileştirdi.
Bu model, güneş pillerinin nasıl çalıştığının temelini oluşturdu. Işık, atomların elektronları serbest bırakmasına neden olur, bu da bir akım üretir ve böylece elektrik oluşturur.
Albert Einstein'ın kuantum teorisinin gelişimi üzerine çalışması, şimdiye kadar başardığı en etkili çalışmalarından biriydi. Kariyerinin ilk yıllarında Einstein, ışığın hem bir dalga hem de bir parçacık olarak ele alınması gerektiğini iddia etmekte ısrar etti. Başka bir deyişle, fotonlar aynı anda hem parçacık hem de dalga olarak davranabilir. Bu, dalga-parçacık ikiliği olarak bilinir hale geldi.
Konuyla ilgili olarak şunları söyledi: "Yeni bir tür güçlükle karşı karşıyayız. İki çelişkili gerçeklik resmimiz var; ayrı ayrı, ikisi de ışık fenomenini tam olarak açıklamıyor, ancak birlikte yapıyorlar.
Einstein'ın tüm çalışmalarını düşünürken, kendisinden sonra gelenleri nasıl etkilediğini de düşünmemiz gerekiyor. Einstein'ın çalışması gelişmiş modern kuantum mekaniğini, fiziksel zaman modelini, ışık anlayışını, güneş panellerini ve hatta modern kimyayı etkiledi. Etrafındaki dünyayı acımasızca sorguladı. Bu onu harika yapan şeydi, dünyaya karşı sonsuz merakı.
Önemli olan sorgulamayı bırakmamak. Einstein, "Merakın kendi varoluş nedeni vardır" dedi. Albert Einstein'ın başarıları, bugün bildiğimiz fizik anlayışımızı tartışmasız bir şekilde etkiledi.