Atom Ve Bilim Adamları
John Dalton nun Hayatı
JOHN DALTON(1766-1844)John Dalton ilk kez modern atom teorisine yol açan bir atılım içine girer.Atom,molekül,element ve bileşiklere ilişkin kimya alanında günümüze değin süren başlıca gelişmelerin bu atılımdan kaynaklandığı söylenebilir 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 tutkusuda hava değişimleri üzerindeki gözlemleriydi.Çeşitli yörelerden topladığı hava örneklerini konu alan çözümlemeleri,havanın hep aynı kompozisyonda olduğunu gösteriyordu.
Dalton'un anlamadığı bir nokta vardı:Gazlar neden tekdüze 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?Bu çalışmalarıyla bilim çevrelerinde adı duyulmaya başlayan Dalton,1793'te Manchester Üniversitesi'ne öğretim görevlisi olarak çağrılır.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.Dalton bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilk kişidir.Ona göre,kimyanın başlıca işlevi maddesel parçacıkları birbirinden ayırmak ya da birbiriyle birleştirmektir.Bu parçacıklar maddenin,o zaman bölünmez,parçalanmaz sayılan en ufak öğeleri,yani atomlardı.
Dalton,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.Ama bu yanlışlık onun düşünce düzeyindeki büyük atılımın önemini azaltmaz elbette.Unutulmamalıdır ki,atomların nasıl bir araya gelip şimdi 'molekül'dediğimiz bileşik atomlar oluşturduğunu gösteren kimyasal simgeler dizgesinde de ilk adımı ona borçluyuz.Renk körlüğü de tıp diline 'daltonizm'diye geçer.Dalton renk körüydü,zamanının bir bölümünü bu hastalığı incelemekle geçirmişti.Dalton'un çalışmalarıyla kimyanın matematiksel bir nitelik kazandığı,bir bakıma fizikle birleştiği söylenebilir.Maddenin elektriksel olduğu düşüncesini de ona borçluyuz.alıntı
J. J. Thomson
Sir Joseph John Thomson (bilinen adıyla J. J. Thomson) (d. 18 Aralık 1856 – ö. 30 Ağustos 1940). İngiliz fizikçi. Elektronu, izotopları ve keşfetmiştir.
Joseph John Thomson İskoç bir aileden, 1856'da Cheetham Hill, Manchester'da dünyaya geldi. Owens Koleji'nde mühendislik okumaya başladıktan bir süre sonra Trinity Koleji, Cambridge'e geçti. 1880'de matematik derecelerini aldı. 1884'te Cavendish'te fizik profesörlüğü ünvanını aldı. Öğrencilerinden biri daha sonra koltuğuna oturacak olan Ernest Rutherford'du. 1890'da Cambridge'de fizik alanında regius profesörü olan Sir George Edward Paget'nin kızı Rose Elisabeth Paget ile evlendi. Rose'dan, adında bir oğlu ve Joan Page Thomson adında bir kızı oldu. Oğlu daha sonra elektronun dalga benzeri özelliklerini keşfederek Nobel Ödülü alarak ünlü bir fizikçi oldu.
Thomson'ın ikinci deneyi
1906'da elektronu bulduğu için Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. 1908'de şövalye ünvanı aldı ve 1912'de Order of Merit'e davet edildi. 1914te Oxford Üniversitesi'nde "atom kuramı" üzerine bir ders verdi. 1940'ta vefat etti ve Westminster Abbey'de Isaac Newton'a yakın bir yere gömüldü.
Thomson Atom Modeli: Üzümlü kek modeli olarak da bilinir. Thomson, Atomun Proton adı verilen artı yüklü maddeden oluştuğunu ve elektronların bu artı madde içinde (hareketsiz olarak) gömülü olduklarını ileri sürmüştür.
Ernest Rutherford
Ernest Rutherford (30 Ağustos 1871 - 19 Ekim 1937), Yeni Zelandalı-İngiliz nükleer fizikçi. 1908 yılı Nobel Kimya Ödülü sahibi.
Yeni Zelanda'ya göç etmiş İskoçya'lı bir ailenin 12 çocuğundan dördüncüsüydü. Babası tekerlek yapımcısıydı. Liseyi burslu olarak okudu. Yine burslu olarak devam ettiği Christchurch'teki 'tan 1892'de lisans, ertesi yılda üstün başarıyla yüksek lisans derecelerini aldı. Bir yıl daha okulda kalarak demirin yüksek frekanslı manyetik alanlardaki mıknatıslanma özellikleri üzerinde araştırmalar yaptı. Hertz'in yalnızca birkaç yıl önce bulmuş olduğu sezebilen bir dedektör yapmayı başardı.
1895' te İngiltere'ye giden Rutherford, Cambridge Universitesi'ndeki Cavendish Laboratuarı'nda J.J. Thomson'ın yanında çalışmaya başladı. Burada elektromanyetizma üzerindeki deneylerini sürdürdü ve Hertz dalgalarını 3 km uzaklıktan gönderip almayı başardı. Aralık 1895'te Wilhelm Conrad Röntgen'in X Işını'nı bulduğunu açıklamasının ardından, J.J. Thomson ve Rutherford bu konuda çalışmaya başladılar ve X Işını'nın gazlar içinden geçerken çok sayıda artı ve eksi elektrik yüklü parçacık ortaya çıkmasına, yani iyonlaşmaya yol açtığını, bu parçacıkları yeniden birleştirerek atomlar oluşturduğunu buldular. Rutherford ayrıca bu iyonların hızını ve birbirleriyle birleşerek yeniden gaz molekülleri oluşturma süresini belirlemeye yönelik bir yöntem geliştirdi. İyonlaşma gücü yüksek olan ama kolaylıkla soğurulabilen ışın türünü alfa ışınları, daha az iyonlaşmaya yol açan, ama girim gücü daha yüksek olan ışınları da beta ışınları olarak adlandırdı.
19. yüzyılın sonuna gelinirken pek çok bilim adamı artık fizikte gerçekleştirilecek bir yenilik kalmadığı kanısındaydı. Ama Rutherford üç yıl gibi kısa bir süre içinde tümüyle yeni bir fizik dalı ortaya çıkardı: Radyoaktiflik. Radyoaktifliğin bir elementin atomlarının başka bir elementin atomlarına kendiliğinden dönüşme süreci olduğu sonucuna vardı. kavramına sıkı sıkıya bağlı birçok bilim adamı bu görüşe karşı çıkacak, ama Rutherford'un görüşlerinin doğruluğu kısa sürede anlaşılacaktı.
Bu büyük başarı üzerine Rutherford 1903'te Royal Society üyeliğine seçildi. Ertesi yıl aynı kurumun üstün başarılı bilim adamlarına verdiği özel bir ödül olan Rumford Madalyası ile ödüllendirildi. Alfa ışınlarının elektrik ve magnetik alanlarda sapmaya uğradığını 1903'te belirleyen Rutherford, sapmanın yönünü inceleyerek, bu ışınların artı elektrik yüklü parçacıklardan oluştuğu sonucuna vardı. Ayrıca bu parçacıkların hızını ve elektrik yükü/kütle oranını ölçmeyi başardı. Rutherford'un 1911'de geliştirdiği "Atom Modeli" onun bilime en büyük katkısıdır. Alfa parçacıklarının ince metal levhalardan geçişini inceleyen Rutherford, alfa parçacığı artı yüklü olduğundan, levhadan geçişi sırasında metal atomlarındaki artı yüklerin banal etkisiyle
Rutherford'un 1911'de geliştirdiği "Atom Modeli" onun bilime en büyük katkısıdır. Alfa parçacıklarının ince metal levhalardan geçişini inceleyen Rutherford, alfa parçacığı artı yüklü olduğundan, levhadan geçişi sırasında metal atomlarındaki artı yüklerin banal etkisiyle sapmaya uğrayacağını, ama parçacığın kütlesi çok büyük olduğu için, bu sapmaların çok küçük olacağını düşünüyordu. Yapılan deneylerde alfa parçacıklarının gerçekten de genel olarak çok küçük sapmalar gösterdiği(%90 oranında), ama arada büyük açılarla sapan parçacıklarında bulunduğu, hatta bazen bir parçacığın hareket yönünü değiştirip geriye döndüğü gözlendi. Böylesine büyük kütleli alfa parçacığını bu kadar saptırabilmesi için atomdaki bütün artı yüklerin ve kütlenin çok küçük bir hacme yoğunlaşmış olması gerekiyordu.Buna dayanarak atomun boşluklu bir yapıdan oluştuğunu keşfetti.Rutherford'un bu görüşten yola çıkarak oluşturduğu model Rutherford Atom Modeli ya da Çekirdekli Atom Modeli olarak adlandırılır.
1908'de Nobel Kimya Ödülü' nü alan, 1914'te kendisine Baron unvanı verilen Rutherford, 1922'de Royal Society'nin en büyük ödülü olan Copley Madalyası' ile ödüllendirilmiştir. 1925'te ise bu kurumun başkanlığına seçilmiştir.
Niels Henrik David Bohr
Niels Henrik David Bohr (7 Ekim 1885, Kopenhag - 18 Kasım 1962, Kopenhag), Danimarkalı ünlü fizikçi.
Kuantum kuramının atom yapısının belirlenmesinde ilk kez kendi adıyla anılan atom modelini oluşturdu. Kuantum fiziğinin gelişmesinde 50 yıla yakın bir süre öncü rol oynadı. Ayrıca atom çekirdeğinin "sıvı damlacığı modeli"ni geliştirdi.
Söylentiye göre, Danimarka halkının övünç duyduğu dört şey vardır: Gemi endüstrisi, süt ürünleri, peri masalları yazarı ve fizik bilgini Niels Bohr. Bohr, bilgin kişiliği ve insancıl davranışlarıyla, büyük hayaller peşinde koşan gençlere örnek ve esin kaynağı olan bir öncüydü. O, ne Rutherford gibi dış görünümüyle ürkütücü ne de Einstein gibi "arabaya tek başına koşulan at" idi.
Daha önce Rutherford'un olağanüstü yeteneğini farketmiş olan Thomson, nedense Danimarkalı gence sıradan biri gözüyle bakıyordu. Tartışmalı bir toplantıda Bohr'un ileri sürdüğü bir çözümü irdelemeden yanlış diye geri çevirir, daha sonra aynı çözümü kendisi dile getirir. Bu olayı içine sindiremeyen Bohr yeni arayışlar içine girer.
Bu sırada bilim dünyasının parlayan yıldızı Rutherford'tur. Katıldığı bir konferansında Rutherford'un coşkusuyla büyülenen Bohr, Cavendish'i bırakır, Manchester'de onun ekibine katılır. Rutherford deneyciydi, Bohr ise kuramsal araştırmaya yönelikti. Ama iki bilimadamı arasındaki ilişki ömür boyu süren bir dostluğa dönüştü. Öyle ki, Bohr biricik oğluna hocanın adını (Ernest') verdi. Oysa, bursunun tükenmesi nedeniyle Manchester'de yalnızca altı ay kalabilmiştir.
Bohr oluşturduğu atomun kuantum kuramını yayımlamadan önce Rutherford'un incelemesine sunmuştu. Rutherford her şeyde basitliği arayan titiz bir kişiydi. Bohr'un yazısı karmaşık, uzun ve gereksiz yinelemelerle doluydu. Rutherford düzeltilmesini gerekli gördüğü noktalara değindi. Bohr'un kuramı 1913'te İngiltere'de yayımlanır. Ne var ki, bilimadamlarının bir bölümünün tepkisi olumsuzdur. Onlara göre ortaya konan, bir kuram olmaktan çok rakamlarla oluşturulmuş bir düzenlemeydi. Oysa, başta Einstein olmak üzere kimi bilimadamları, çalışmanın büyük bir buluş olduğunu farketmişlerdi. Kuramın, spektroskopi biliminin atomik temelini kurduğu çok geçmeden anlaşılı Bir yandan da kuramı doğrulayan deneysel kanıtlar birikmeye başlar Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü başkanlığına getirilen Bohr, 1922'de Nobel Ödülü'nü alır. Artık kısaca "Bohr Enstitüsü" diye anılmaya başlayan Enstitü'ye dünyanın pek çok ülkesinden genç fizikçilerin akını başlar. Gelenler arasında Heisenberg, Pauli, Gamow, Landau gibi sonradan ün kazanan genç araştırmacılar da vardır. Kısa sürede dünyanın en canlı bilim merkezine dönüşen Enstitü bir grup üstün yetenekli genç için bulunmaz bir eğitim ortamı olmuştu.r. Bir yandan da kuramı doğrulayan deneysel kanıtlar birikmeye başlar
Bohr çalışma yaşamında sergilediği istenç gücünün yanı sıra neşe ve mizahıyla gönülleri fethetmesini de biliyordu. Bir teori üzerine tartışırken, sözlerini şöyle bağlamıştı: "Bu teorinin çılgınca bir şey olduğunu biliyoruz. Ama ayrıldığımız nokta, teorinin, doğru olması için yeterince çılgınca olup olmadığıdır."
Son önemli çalışmasını, 1939'da yaptı. Yeni keşfedilmiş olan neden bazı çekirdeklerde olup diğerlerinde olmadığını açıklamak için, bir büyük çekirdek ile bir sıvı damlası arasındaki benzerliği kullanmıştı. II. Dünya Savaşı sırasında Bohr, New Mexico'daki Los Alamos'ta (ABD) atom bombasının geliştirilmesine katkıda bulundu. Savaştan sonra Kopenhag'a döndü ve burada 1962'de öldü.
MARİE CURİE
7 Kasım 1867 tarihinde, Polonya'nın Varşova kentinde dünyaya gelen Marie Curie (doğduğunda adı Maria Skłodowska idi), ablası Brenya ile birlikte öğretmen anne-babanın eğitimi ile yetişti. Gençlik yıllarında Varşova, Rus yönetimi altındaydı.Babasının idareci olduğu okulun yanında ücretsiz olarak taşındılar.Babasının idarecilik görevine son verilmesiyle evden taşınmak zorunda kaldılar.Annesini 11 yaşındayken Tüberküloz yüzünden, babası Zofi'yi ise tifüsten kaybetti.Siyasi aktifliği, Varşova'dan ayrılmasını gerektirdi. İlk olarak Kraków'a giden Maria orada istediği bilimsel eğitimi alamayacağını gördü. Ailesinin parasal desteğinin az olması sebebiyle Paris Sorbonne'da tıp eğitimi alan ablası Bronya'ya eğitiminde yardım etmeye karar verdi. Ablası da karşılığında matematik ve fizik eğitimi alması için yardım edecekti.
1891 yılında Paris'e ablasının yanına gitti. Küçük bir tavan arasında kötü koşullarda yaşayarak eğitimini sürdürdü. İki yılda sınıfının birincisi olarak fizik derecesi aldı. 1894 yılında ikinci derecesi olan matematiği de bitirdi. Bir sonraki hedefi ise öğretmenlik diploması alıp Varşova'ya dönmekti.
1894 yılında, kardeşi Jacques ile piezoelektriği keşfeden Pierre Curie ile tanıştı. 35 yaşındaki Pierre Curie, Endüstriyel Fizik ve Kimya Okulu laboratuvarının başkanıydı. Maria ve Pierre, ortak bilimsel ilgilerinin de katkısıyla birbirlerine bağlanıp, Temmuz 1895'te evlendiler. Bu tarihten itibaren Maria Skłodowska yerine Marie Curie adını aldı.
1896 yılında öğretmenlik diplomasını aldıktan sonra 1897'de, daha önce Henri Becquerel (okunuşu: Bekerel)'in duyurduğu, uranyum tuzlarının yaydığı, sonraları radyoaktivite olarak adlandırılacak ışın üzerine detaylı araştırmalara başladı. Fakat Eylül 1897'de ilk kızı Irene'in dünyaya gelmesi, çalışmalarına ara vermesine sebep oldu.
1898 başlarında çalışmalarına hız veren Marie toryumun da bu ışınları yaydığını fark etti. Bu noktada eşi Pierre de kendi çalışmalarını bırakarak Marie'ye yardım etmeye başladı.
Bu arada Becquerel, iki farklı uranyum mineralinin daha aktif olduğunu keşfetti. Mineralleri çeşitli kimyasal işlemlerden geçirdikten sonra polonyum ve radyum elementlerini elde etti. Temmuz 1898'de Curie'ler yeni radyoaktif bir element olan ve uranyumun radyoaktif bozunmasından ortaya çıkan polonyumu bulduklarını duyurdular. (İsmini Marie'nin vatanı Polonya'dan esinlenerek koydular). Eylül 1898'de Fransız kimyacı 'ın spektroskopi yöntemi ile tanımlanmasına yardım ettiği, doğal radyoaktif element radyumu duyurdular.
Marie, 1903 yılında doktorasını vererek Fransa'da gelişmiş bilim alanında doktora unvanı alan ilk kadın oldu. Aynı yıl kocası ve Becquerel ile paylaştığı Nobel Fizik Ödülü'nü alarak, tarihte Nobel Ödülü alan ilk kadın oldu.
1904 yılında eşi Pierre Sorbonne'da öğretmenliğe başladı. Marie de Sevr'deki bir kızlar okulunda fizik öğretmenliği yapmaya başladı. Aynı yılın sonlarına doğru ikinci kızları Eve doğdu. O sıralar Marie ve Pierre,radyasyondan kaynaklanan rahatsızlıklar geçirmeye başladılar. Radyumun dokuya verdiği zarar, araştırmacılar tarafından kabul edilmeye başlanmıştı. Aynı zamanda, radyumun etkisinin kötü dokulara uygulanarak tedavide kullanılabileceği fikri de doğmaya başlamıştı. Amerikalı mucit Alexander Graham Bell, kanserin tedavisi için tümöre radyum verilmesini önermişti.
19 Nisan 1906'da Pierre Curie bir at arabasının çarpması sonucu öldü. İki çocuğu ile dul kalan Marie, kocasının Sorbonne'daki öğretmenlik görevini sürdürdü ve 1908'de Sorbonne'daki ilk kadın profesör oldu. 1911 yılında radyum ve polonyumun keşfi ve araştırılmasındaki rolünden ötürü Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü. Böylece tarihte iki Nobel ödülüne sahip ilk kişi oldu. Yaptığı çalışma bir elementin radyoaktif işlemlerden sonra başka bir elemente dönüşebileceğini gösteriyordu. Bu kimya alanında yepyeni bir sayfaydı
Bu başarılarının yanı sıra kişisel saldırılara maruz kaldı. İlk olarak tümü erkeklerden oluşan Fransız Bilim Akademisi bir oyla üyeliğini reddetti. Ardından, Paul Langevin ile arasında aşk ilişkisi olduğuna dair dedikodular yayılmaya başladı. Evli ve Pierre Curie'nin yakın dostu olan Paul Langevin ile Marie arasındaki bu dedikodu gazetelere olarak yansıdı ve Marie'nin ikinci Nobel Ödülünü alması bile arka plana atıldı. Langevin gazetenin baş editörünü halkın önünde yapılacak düelloya davet etti. Editörün silahını çekmemesi ile o zamanın anlayışıyla gülünçleşen olay, konunun kapanmasını sağladı.
Marie Curie, Aralık 1911'de Nobel ödülünü almak için Stokholm'e gitti. Buradaki konuşmasında, Pierre Curie'nin yardımlarını küçümsemediğini de belirterek, radyoaktivitenin atomun bir özelliği olduğu hipotezinin kendi çalışması olduğunu duyurdu. Fransa'ya geri dönen Marie Curie, çalkantılı geçen yılın etkisi ile depresyona girdi.
1914 yılında Paris Üniversitesi'nde kuruldu ve Marie Curie ilk müdür olarak atandı. Hayatı boyunca radyumun tıptaki önemine dikkat çekti. I. Dünya Savaşı sırasında kızı Irene ile birlikte, genç kadınlara x ışını teknolojisini öğretti. Ayrıca fizik tedavi uzmanlarına savaş ortamında radyoloji ekipmanını nasıl kullanacaklarını gösterdiler. Bu esnada yüksek dozda radyokaktif ışına maruz kaldılar.
1920'li yıllarda bilime katkısını sürdürdü. Varşova'daki Radyum Enstitüsü'nün kurulmasında önemli rol oynadı. Başkan 'ın kendisine verdiği 50.000 dolar ödülle Varşova'da yeni kurulan laboratuvara radyum aldı.
1934 yılında Fransa'nın Savoy kentinde kan kanserinden öldü. Hastalığı, aşırı dozda radyasyona maruz kalmasına bağlandı. Bu yüzden ona "bilim için ölen kadın." denildi. Radyokaktivite çalışmalarından dolayı, radyokativite birimine "curie" denilmektedir. Ayrıca o dönemlerde atomla ilgili çok şeyler bulmuştur. 20 Nisan 1995' te Marie Curie' nin mezarı Fransa' nın ulusal anıt mezarı olan Panthéon' a taşındı. Bu nedenle Marie Curie başarılarından dolayı bu şerefe layık görülen ilk kadındır. O zamanlarda tuttuğu not defterleri bile o kadar radyasyona maruz kalmıştır ki, bugün o defterler radyoaktif koruma altında incelenebilmektedir
Atom İçin Çalışan Diğer Bilim Adamları
Ernest Rutherford
Niels Bohr
Albert Einstein
Enrico Fermi