CAĞLAR BOYU BİLİM VE TEKNİK ADAMLARI
Yazan ve Resimleyen Erdoğan SAKMAN COPERNİCUS, Nicolas
1473 — 1543
PolonyalI Gökbilimci
Babası varlıklı bir tüccardı. Daha on yaşına gelmeden onu kaybediyor, eğitimini baş papaz olan amcası üsleniyor ve bu sayede zamanın en iyi öğretmenlerinden dersler alıyordu. Matematiğe duyduğu ilgi ile yeteneklerini birleştiriyor ve verilen hemen her şeyi öğreniyordu. Matematiğin resim sanatındaki uygulamalarını gördükçe bu iki konuyu birden ele alıyor ve başarılı oluyordu. Bundan sonra ileri eğitimi için on yıl kadar İtalya’da kalıyor, bu kez tıp ve din hukukunu inceliyordu. Fakat bulabildiği boş zamanlarında da her konuyla ilgileniyor özellikle Regiomontanus’un gökbilimini anlayarak ve severek okuyordu.
O sıralarda Roma’da takvimin değiştirilmesi için düzenlenen bir toplantıdaki konuşmaları matematiği sayesinde çok iyi izleyip anladıktan sonra gökbilime ilgisi perçinleniyordu. Roger Bacon’dan beri sözü edilen bu değişiklik yine gerçekleşmiyor, daha 70 yıl bekliyordu.
O zamanlar Hipparhcu* ve Batlamyüs’ün kurdukları evren düzeni Dünya’nın merkez olduğu ve bütün diğer gezegenlerin Dünya dolayında döndükleri biçimindeydi. Yıldız hareketlerini ve yerlerini gösteren ve denizciler için son derece gerekli Alfonsin Çizelgeleri kullanılıyordu. Bu çizelgelerde Regiomontanus kimi düzeltmeler yapmış fakat bunlar da kısa sürede değerlerini yitirmişlerdi. Daha iyilen olan Uluğ Bey’in çizelgelerinden Avrupa’nın henüz haberi yoktu.
Dünya’yı merkez kabul eden düşünce hem gezegenleri birden çok yörüngeye oturtuyor hem yerlerinin saptanması hesaplarını güçleştiriyordu. Dünya’nın mı Güneş dolayında, Güneş’in mi Dünya çevresinde döndüğünün henüz kesin kanıtı yoktu. O halder “Dünya merkez” düşüncesi doğrula-namamiş bir varsayımdı. Matematiksel olarak düşünmeye alışmış ve problem çözüm yöntemlerini uygulayan bir kişi olarak Copernicus böyle bir problemin çözümü için “Karşıtlık Yöntemi” kullanıyordu. “Güneş evrenin merkezi değildir,” inancının karşıtı “Güneş evrenin merkezidir,” idi. Böyle bir varsayımı kullanmak haklı görülebilirdi yeter ki “Dünya merkez” varsayımından daha çok kolaylıklar sağlasın. “Dünya merkez” inancında gezegenlerin hareketlerini açıklamak için karışık yörüngeler ve hesaplamalar kullanılıyordu. Copernicus, “Güneş merkez olsa ne olur?” sorusunu soruyor ve gezegen hareketlerinin daha kolay ve gerçeğe daha yakın biçimde açıklanabileceğini görüyordu.
Aslında böyle bir varsayım yeni değildi. Aristarchus ilk kez “Güneş merkezli düzenden” söz etmiş, Copernicus -tan ünce de aynı şeyi Nicholas ileri sürmüştü. Fakat Copernicus sözden daha ileri gitmeliydi. 1512 yılından başlayarak “Güneş merkezli düzenin” matematik temellerini kuruyor ve gezegen yerlerinin nasıl hesaplanacağını gösteriyordu. Bunun için kendi hemen hiç gözlem yapmıyor, başkalarının verilerini kullanıyordu. Bunları hesaplara kattığında yıl uzunluğunu bugün bilinenden 20 saniye eksiği ile elde ediyordu.
Kurduğu düzenle o zamana kadar cevaplanamamış kimi sorunları da çözebiliyordu. Örneğin, Merkür ve Venüs yörüngelerinin daha dar olduğunu hesaplıyor ve Dünya’dan bakıldığında bu gezegenlerin Güneş’e daha yakın olmaları gerektiğini buluyordu. Diğer yönden Dünya yörüngesi, Mars, Jüpiter ve Satürn’ün yörüngelerinden daha dar olduğundan bu gezegenler sanki geri gidiyorlarmış duyusu uyandırıyorlardı. Merkür’ ve Venüs’ün sınırlı hareketleri ve Mars, Jüpiter ve Satürn’ün gerilediklerinin gözlenmesi ta Batlamyüs zamanından beri gökbilimcilerin çözemedikleri için başlarını ağrıtan sorunlardı.
Ayrıca Hipparchus’un bulduğu Ilımların (Ekinoks) açıklanması için gökkubbenin eğilip bükülmesi gerekmiyor, Güneş dolayındaki yörüngesinde ilerleyen Dünya’nın kendi çevresinde dönerken yol aldığını kabul etmek yetiyordu. Copernicus yıldızların bulunduğu varsayılan gökkubbenin de Güneş-Dünya uzaklığının en az bin katı olduğunu ve bu nedenle Dünya’nın hareketini ylıdızların durumlarının belirteni eyeceğmi iıeri surüyardu. Bu sözleri kendine karşı kullanılıyor ve durumu ancak 300 yıl sonra Bessel açıklığa kavuşturuyordu.
Bu kuram ile pek çok sorunu cevaplamakla birlikte Copernicus, dairesel yurunge düşüncesini sürdürüyor, durumun aydınlanması 50 yıl sonraki Kepıer’i bekliyordu. Copernicus bu düzenini kitap olarak yazıyor fakat çeşitli çevreleri kızdıracağı korkusuyla yayıniayamıyordu. Ancak makale biçiminde hazırladığı yazılarım Avrupa’nın çeşitli kentlerindeki bilginlere gönderiyor ve heyecanla karşılanıyordu. Bunu gören yakın arkadaşı matematikçi Rheticus sonuçta kitabın basılması için Copemicus’u inandırıyor fakat Rhe-ticus’un daha iyi bir iş bulup Leibzig’e ayrılmasıyla baskı işi kalıyordu. Çeşitli nedenlerle kitabın aslına uygun olarak basılması gecikiyor ancak ölümünden bir ay kadar önce Copernicus hasta yatağında yeni bir devir açan kitabının ilk baskısını eline alabiliyordu.
Toplanmış birçok veriyi en iyi açıklayacak varsayımlarla bir kuram oluşturmak yaklaşımı böylece bilim dünyasına giriyor ve araştırmaların uygarlık için daha yararlı olmaları sağlanıyordu. Gözlem ve toplanan verileri biraraya getirerek insanlığa daha yararlı biçimde açıklayan yeni bakış açıları getirenler, Copernicus’un düşünce biçimine benzetme yapılarak matematiğin, kimyanın, fiziğin, vb. Copernicus’u di/e adlandırılıyorlardı.
Varoluşundan beri altında yaşadığı gök kubbeye ilgi duyan insan, merakını gidermek ve bu gizemli alem hakkında bilgiler edinmek için sürekli çaba sarfetmiş, bu sayede gökbilim (astronomi) doğmuştur.
Bir dönüm noktası olan Copernicus’un bu bilim dalma yaptığı katkıları aktarırken, gökbilimin bu noktaya kadar geçirdiği tarihsel gelişimi okuyucularımıza sergilemekte yarar umuyoruz.
42
BİLİM ve TEKNİK
GÖKBİLİMİN TARİHSEL GELİŞİMİ
600 MÖ
İyonyalı Filozoflar Diriliş Tarikatı
Pisagor Kardeşlik Tarikatı
(yaklaşık MÖ 530 • 450)
CAfl
JvU
Philolaus (5 yy-) Eflatun (428 – 348 MÖ)
400 Eudoxus ve Calippus (4 ncü yy )
Herakleides (375 – 310 MÖ) Derleyiciler »Aristo (384 – 322 MÖ)
300 Pliny (23 – 79) Apollonius (250 • 220 MÖ)
Aristarchus (310 – 230 MÖ) Plutarch (46 • 120)
(Güneş Merkezli Evren Kavramı Theon, İzmirli (2 nci yy.) Hipparchus (125 MÖ)
sonu) Macrobius (400)
2C0 Chalcidius (5 nci yy.)
Martianus Capella (5 nci yy.)
100 Simplicius (535)
Batlamyüs (150)
0 Ortaçağ kaynaklan (Yerküre Merkez Evren Kavram
100 MS en parlak döneminde)
Ege ve Roma Uygarlıkları Hıristiyanlığın
Etkileri etkileri
Yeni Eflatunculuk
200
Plotinius (205 – 270)
300 Lactantius (260 • 340)
400
Proclus (410 – 480)
Diony».us, Sahte (5 nci yy.) Augustine (354 – 430]
500 Cosmas (6 nci yy.) Köşeli Evren
600 İspanya Müslümanlarının Derleyici Etkileri
700 Etkileri Bede (672 – 735)
John, İskoç (815 • 875)
800 Bede, Sahte (900)
900
1000 Gerbert – Papa (999 – 1003) Küresel Evrene Dönüş
1100 Öklid’e Dönüş (1120)
1200 Batlamyüs’e Dönüş (1175) Albert, Büyük (1206 – 80)
Aristo’ya Dönüş Thomas Aquinas (1225 – 74)
1300 Roger Bacon (1214 – 94) Aristo Evreni
Oluşum Sıralaması
1400 Ortaçağ Düşünüşünde
Gerileme Occam, Buridan, Oresme
Eflatun’a Dönüş
Yerküre Hareket Halinde Yerküre Hareketsiz Merkez
Pisagorcülar Aristo
Herakieides Hipparchus
Aristarchus Batlamyüs
Nicolas, Küzalı (1401 – 64)
Peurbach (1423 • 61)
Regiomontanus (1436 – 76)
Brudzewski (1445 – 97)
Maria Novara (1454 • 1504) Calcagnini (1479 – 1541) Copernicus (1473 – 1543)
Ekim 1984
43
PLANCK, Max Karl Emst Ludwig
1858 — 1947 Alman Fizikçi
Klasik fizikten modern fiziğe geçişi sağlayan Kuantum Kura-mı’nın kurucusu olmakla tanınır.
Hukuk profesörü olan babasının evinde verilerden (delil*
Ierden) hükme varan (çözüme ulaşan) akıl yürütmeleri din* leye dinleye yeti jiydrdu, bu temel hem orta, hem yüksek eğitim kurumlarındaki öğrencilik yıllarında, O’nu özellikle matematikte olağanüstü yapıyordu. Müziğe de son derece büyük bir ilgi duymakla birlikte üniversitedeki öğretmenleri, akıl yürütmedeki gücünü ve matematiksel düşünme yeteneğini kuramsal fizikte kullanmasını öneriyorlardı. Gerçekten bu özendirici ve bilgili öğretmenlerinden, özellikle Helmholtz, Clausius ve Kirchhoff yararlı ve yön-lendirici oluyorlardı. Helmholtz’un haklı desteği ile genç yaşta üniversiteye katılıyor ve 27 yaşında profesörlüğe yüksel i yordu.
Berlin Universitesi’ne atandıktan sonra yaşlı (öğretmeni Kirchhoff’un yıllar önce ele aldığı “Siyah cisim” ışınımı üzerinde duruyordu. Siyah cisim, her frekanstan ışığı soğuran ve ısıtıldığında da her frekanstan ışık salması gereken cisimdi. Kuşkusuz kuvvetli alandaki fhekansların sayısı zayıf alandakilerden daha çoktu. Tıpkı bin sayısından büyük tam sayılar sayısının, bin sayısından küçüjk tam sayılar sayısından daha çok olması gibi. O halde,, siyah cismin her frekanstan yayacağı ışınımlardan, yüksek frekanslı olanların sayısı, alçak frekanstaki lerden, kıyaslanamayacak kadar çok olacağından ve yüksek frekanslılar tayfın mor ucunda bulunduklarından siyah cisim ışınımının tamamı mor olmalıydı. Boylece görünen ışınımın tamamı mor olacağı beklendiğinden bu duruma “Mor Baskını” deniyordu.
Fakat gerçekte mor baskını olmuyor, 1890 yıllarının fiziği neden veya nedenleri bulamıyordu. Wien ve Rayleigh siyah cisim ışın salınımlarının gerçek yayılışını açıklayan formüller geliştiriyorlar; fakat birincisi yüksek ve İkincisi ancak alçak frekansları açıklayabiliyorlardı. “İşık salınımı, enerji yayılımı olduğuna göre,” diyordu Planck “Wien ve Rayleigh’in varsaydıkları gibi enerji, sonsuz bölünebilir değildir. Nasıl madde parça parça ise enerjinin de böyle olması gerekmektedir).” Bu enerji paketlerine de Planck, “Ne kadar” anlamında “Kuantum” veya çoğul olarak “Kuanta” diyordu. Ayrıca, bir elektromanyetik ışınımın büyüklüğü, frekansı ile (bir saniyede yükün yaptığı titreşim sayısı) doğru orantılı olmalıydı.
Bu düşüncelerle Planck matematikte çok yaygın; “varsayarsak ne olur ” ilkesini kullanarak bu İki varsayım doğru olduğunda siyah cismin neden tamamen mor renkler salmadığını açıklamaya çalışıyordu. Görünen tayfın bir ucundaki mor rengin frekansı, diğer uçtaki kırmızı renk frekansının iki katıydı. Enerji dilinde bu, mor ışık kuantası enerjisinin, kırmızı ışık kuantasının iki katı olması anla-mındaydı. Yani mor ışık iki kez daha fazla enerjili idi.
Eğer enerji, kuantalar halinde soğurulup yayılıyo^sa, siyah cisim her dalga boyunu aynı miktarda yaymamalıydı. Alçak frekanslı ışın yayımı için az enerji gerekirdi. Halbuki, yüksek frekanslı ışınların yayımı İçin daha çok kuanta bulunması zorunluydu. Bu enerjinin toplanması, kuşkusuz daha güç oluyor, frekans yükseldikçe yüksek frekanslı ışın yayımı olasılığı azalıyordu. Örneğin, 600 C derece sıcaklıktaki bir cisim küçök kuantada ışın yaydığı için kır-
mızı görünüyordu. Bu nedenle ‘Mor Baskın,” olmuyordu; çünkü bu rengin gerektirdiği yüksek enerjinin toplanması güçtü. İsı yükseldikçe sağlanan enerji artıyor, böyiece mor renk yayımı olanaklaşıyordu. Cisimler ısındıkça, görülen renklerin turuncu, sarı ve sonra mavimsi olmasının nedeni buydu. Bu, Wien’in deneylere dayanan gözlemlerinin de kuramsal açıklaması idi. Kuanta miktarı, frekans ile doğru orantılı olduğuna göre, (Frekans/Kuanta) değişmiyor; yani sabit kalıyordu. Buna “Planck Sabitesi” deniyor ve (h) ile gösteriliyordu. Sonradan yapılan pek çok deneyler sonucu, (h) nin evrenin temel sabitelerinden (değişmezlerinden) biri olduğu kabul ediliyordu.
Zaman’ın ileri gelen fizikçileri bu açıklamaları kabul edemiyorlar, bunları bilen Planck bile, sonradan fizikte yeni bir devir açtığında birleşilen düşüncesinin, doğada karşılığı bulunmayan matematik bir sonuç olduğu endişesine kapılıyordu. Nihayet Einstein, ışınımın kuanta olduğunu gösteren fotoelektrik etki ojayını açıklayarak, Planck’ın kuramım ilk kullanan oluyordu.
Bîr problem hakkında bu gibi varsayımlar yaparak, bunların hangi sonuca götüreceklerini, dolayısıyla çözüm elde edilip edilmeyeceğini araştırmak yöntemini, birçokları gibi Planck da kullanıyor; hatta Einstein, aynı yaklaşımdan yararlanarak, özel görecelik kuramına ulaşıyordu. Planck, Görecelik Kuramı’nı hemen benimsemekle birlikte, matematik ile fiziksel gerçeğe ulaşmış olacağına hâlâ inanamıyordu. Fakat Bohr, atomun yapısını açıklamak için kuantum kuramını kullanıyor,: o zamana kadar açıklanamayan kimi olguları aydınlığa kavuşturuyor; hatta bilinmeyen kimi atom parçacıklarının varlığını kuantum kuramına dayanarak tahmin ediyordu.
1918 yılma gelindiğinde yeni kuramın önemi artık anla-şılıyojr, “Klasik Fizik” İle “Modem Fizik” dönemi onunla ayrılıyor ve yalnız Planck’a 1918 yılı Nobel Fizik ödülü sağlamakla kalmıyor, yeni bakış açısından fiziksel olayları inceleyen Einstein ve Bohr için de onur nedeni oluyordu.
SABATİER, Paul
1854 — 1941 Fransız Kimyacı
Nikelin kimyasal tepkimelerde katalist olabileceğini bulup yemeklik yağ sanayine geçilmesini sağlamasıyla tanınır.
Liseyi bitirdikten sonra hem üniversite giriş sınavlarını hem yüksek öğretmen okulunu hem teknikokulu kazanıyor; fakat o öğretmen olmayı yeğliyordu. Okulu,- sınıf birincisi olarak tamamlıyor hatta Berthelot’ya yardımcı atanıyordu.
Bilimsel çalışmaların amacı, insanların bilgi sınırlarını genişletmekti. Bunun için de bilim adamlarının önlerinde çeşitli seçenekler vardı. Yeni kuramlarla yeni düşünce ve araştırma alanları açabilirlerdi. Bilinmeyen veya fark edilmemiş olguları açıklayarak insanlığın bilgi hâzinesini zenginleştirebilir ya da yeni alet ve gereçler veya yöntemler bularak insanların elindeki araçları artırabilirlerdi.
Friedrich Wähler zamanından beri doğada bulunan veya bulunmayan birçok maddenin yanay yolla elde edilmesine çalışıliyordul Sabatier de bu gibi bileşikler elde etmek istiyordu. Amacı, yaoılanları tekrar etmek değil yapılmayana el atmaktı. Böyle bir problem arayışı içindeyken çok düşük ısılarda bile buharlaşan dolayısıyla elde edilemeyen nikel’in uçucu bileşiklerini incelemeye yöneliyordu.
Karbon monokslt ile tepkimeye girip nikel karbonil oluş.
44
BİLİM ve TEKNİh
turması beklenen bileşik uçucuydu. Sabatier ve yardımcısı, etilen hidrokarbonu ekleyerek önce başka bir nikel bileşiği elde etmeyi deniyorlardı. Bu organik bileşik, karbon monoksit gibi çift bağlı idi ve bunda başarı sağlanırsa Benzetme Yöntemi ile nikel karsonil de elde edilebilirdi. Fakat beklenen başarıyı sağlayamıyorlar, nikel etilen ile ısıtıldığında istenen bileşik oluşmuyordu. Deney sırasında kimi gazlar da oluşuyor ve Sabatier sonradan incelemek için saklıyordu.
Oluşan gazı sonradan incelendiğinde “Etan” saptadı. Etan molekülü etilen’İnkinin benzeriydi; fakat çift bağlantı ucunda hidrojen atomu vardı;
H C — CH H,C = CH,
3 3 2 2
