COPERNICUS (KOPERNİK)

(1473 - 1543) Düşünce tarihinde etkisi yönünden Copernicus devrimiyle boy ölçüşebilecek pek az dönüşüm vardır. Son dörtyüz yılda tanık olduğumuz bilimsel gelişmenin astronomide yer alan bu devrimle başladığı söylenebilir.

Dinsel bağnazlıkla özgür düşünce hemen her dönemde çatışma içinde olmuştur. Ortaçağ düşünce geleneğini kıran ilk bilimsel atılımın astronomide ortaya çıkması bir bakıma doğaldı. Birkez, astronomide hiç bir alanda olmayan bir bilgi birikimi vardı. Babillilerin göksel nesnelerin devinimlerine ilişkin gözlemlerini, kuramsal düzeyde işleyen eski Yunanlıların astronomide büyük ilerleme kaydettikleri bilinmektedir.

17. yüzyıla gelinceye dek egemenliğini sürdüren Ptolemy (Batlamyus) sistemi bu birikimin ürünüdür. Sonra, Rönesans'la birlikte, astronomide ivedi çözüm gerektiren pratik sorunlar ağırlık kazanmıştı. Bu sorunlardan biri denizde boylam hesaplanmasına ilişkindi. Bu ise, öncelikle, güneşin izler göründüğü yolun doğru belirlenmesini gerektiriyordu.

Çözümü aranan bir diğer sorun takvime ilişkindi. M. Ö. 46'da oluşturulan yürürlükteki takvim yetersizdi. Örneğin, o takvime göre, bir yıl 365 günden oluşuyordu (Oysa, şimdi bildiğimiz gibi yılın süresi bundan 11 dakika 14 saniye daha kısadır).

Ne var ki, bu türden nedenler, doğruluğu söz götürmez sayılan Ptolemy teorisinde köklü bir değişiklik için yeterli olamazdı. Astronomlar çoğunluk kimi düzeltmelerle yer-merkezli sistemin korunabileceği inanandaydılar. Nitekim, klasik dönemden beri kimi bilginlerce önerilen güneş-merkezli sistem onların gözünde saçma olmaktan ileri bir anlam taşımıyordu.

Yerleşik sistem nerdeyse bağnaz bir inanca dönüşmüştü. Öyle ki, ortaçağ sonlarına doğru Oresme ve daha sonra Cusalı Nicolas gibi bilginlerin yönelttikleri ciddi eleştiriler hiç bir etki uyandırmadan kalır. Yeni arayışların başladığı Rönesans'ta bile sistemin sarsılması kolay olmaz.

Copernicus'un daha öğrencilik yıllarında Ptolemy teorisine karşı içine düştüğü kuşku ve doyumsuzlukta kendisini önceleyen eleştiricilerin, özellikle hocası Novara'nın etkisi büyük olmuştur. Bologna üniversitesinde astronomi profesörü olan Novara, kilisenin o sıra içinde olduğu görecel hoşgörüden de yararlanarak, Ptolemy sistemine sert eleştiriler yöneltmekteydi.

Biraz önce de değindiğimiz gibi, Ptolemy sisteminin göksel olguları açıklamaya yönelik salt bir teori olmaktan ileri bir niteliği, dinsel ya da ideolojik bir bağışıklığı vardı. Sistem ortaçağ skolastik felsefesiyle bütünleşmiş, nerdeyse resmi bir kimlik kazanmıştı. Eleştirilerin, ne denli yerinde ve tutarlı olursa olsun, önemli bir etki yaratması beklenemezdi.

Sistemin sarsılması Rönesans'ın getirdiği yeni anlayışı, farklı kültür ortamını bekler. Rönesans sanatta parlak bir atılım olduğu kadar, sonunda din, bilim, politika ve ekonomide de geleneksel katı tutumları kıran, dünyaya yeni bir bakış açısı getiren uzun süreli bir dönüşümdür. Copernicus'un şansı, üstün zekâ ve güçlü öğrenme tutkusunun yanı sıra, her alanda yeni arayışların başladığı öyle bir dönemde dünyaya gelmiş olmasıdır.

Copernicus kimdi ve ne yaptı? Yalnız bilimde değil, insanlığın dünya görüşünde de büyük bir devrime yol açan çalışmasının kapsam ve niteliği neydi?

Nicolaus Copernicus Polonya'nın Torun kentinde üst-yaşam düzeyinde bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. On yaşında iken babasını yitirdi; bir bilgin-papaz olan amcasının koruyuculuğu altında büyüdü; aldığı eğitim daha çok teolojiye yönelikti. Ancak, Copernicus'un ilgi alanı belli bir konuyla sınırlanamayacak kadar genişti. Ülkesinde Cracow üniversitesini bitirdikten sonra İtalya'ya gider; Bologna, Padua ve Ferrara gibi dönemin seçkin üniversitelerinde astronomi, matematik, hukuk ve tıp dallarında altı yıl süren öğretim görür.

Bir süre Roma'da matematik profesörlüğü yaptıktan sonra ülkesine döner, kilisede üst-düzey bir görev üstlenir. Ayrıca, çeşitli devlet hizmetlerini sürdüren Copernicus bir ara ülkesini dış ilişkilerde diplomat olarak da temsil eder. Ne ki, onun asıl ilgi alanı astronomi idi. Aralıksız otuz yıl süren bir çalışmanın ürünü baş yapıtı Göksel Kürelerin Dönüşleri Üzerine arkadaşlarının ısrarı üzerine yayıma girer. Kitabının ilk nüshası Copernicus'a yaşamının son günlerinde hasta yatağında ulaşır.

Sorumuza dönelim: Copernicus devrimi nedir, niçin önemlidir?

Copernicus işe koyulduğunda ortaçağ dünya görüşüne karşı çıkma gibi bir niyeti yoktu. Aldığı eğitim temelde o görüşe dayanıyordu. Onun yapmak istediği çeşitli yönlerden yetersiz bulduğu Ptolemy astronomisini matematiksel olarak daha basit, kendi içinde uyumlu ve açıklama gücü daha yüksek bir sisteme dönüştürmekti.

Ptolemy teorisine göre, gökyüzü yıldızların "çakılı" olduğu dönen bir küreydi; dünya bu kürenin merkezinde sabit bir konuma sahipti; çevresinde ay, güneş ve gezegenleri taşıyan iç içe bir dizi kristal küre vardı. "Tanrısal bir düzen" diye imgelenen bu sistem, ayrıca insana evrenin merkezinde olma onur ve gururunu sağlamaktaydı.

Ne var ki, salt bilimsel açıdan bakıldığında sistem gereksiz yere karmaşık olduktan başka tutarsızdı. Sistemde birbirini tutmayan bir takım varsayımlar, ayaküstü gereksinmelere göre oluşturulan açıklamalar vardı. Benzetme yerindeyse, baş, gövde, el ve ayak gibi her parçası başka bir yerden derlenmiş bir heykelin acayip görüntüsünü sergiliyordu.

Copernicus astronomiyi basitleştirme ve tutarlı kılma girişiminde, kökü klasik çağa uzanan bir hipoteze başvurur (M. Ö. 3. yüzyılda Aristarcus adında bir bilgin, şimdi "güneş sistemi" dediğimiz sistemin merkezinde dünyanın değil, güneşin yer aldığını ileri sürmüş, ancak bağnaz çevrelerin tepkisiyle susturulmuştu).

Doğrusu, yalnız yerleşik öğretiye değil sağduyuya da ters düşen bu hipotezin bilim tarihindeki devrimsel sonucunu Copernicus'un öngördüğü kolayca söylenemez. Büyük olasılıkla, Aristarcus hipotezi onun gözünde göksel sisteme geometrik uyum sağlayan bir basitleştirme aracıydı. Nitekim, kitabın önsözünde önerilen yeni sistemin bilimsel doğruluğu değil, salt matematiksel geçerliği vurgulanıyordu.

Gerçekten, Copernicus teorisinin, dünyanın sistemdeki yeni konumu dışında köklü bir değişiklik içerdiği kolayca söylenemez. Bir kez sayılarını azaltmakla birlikte göksel kürelere ilişkin varsayımdan vazgeçilmemiştir. Sonra, gezegenlerin devinimlerinde düzgün çembersel yörüngeler izlediği görüşü korunmuştur. Üstelik yeni teori de gözlemsel verilerle uyum bakımından kimi güçlüklerle karşı karşıyaydı. Belki de biraz da bu nedenle 16. yüzyılın sonlarına gelinceye dek teori beklenen ilgiyi görmez; Ptolemy sistemi yürürlükte kalır.

Bilindiği gibi, Copernicus teorisi iki temel varsayım içermektedir: (1) Gezegenleri taşıyan göksel küreler dünyanın değil, güneşin çevresinde dönmektedir; (2) Dünya merkezde sabit değil, kendi ekseni çevresinde günlük, güneşin çevresinde yıllık dönüşler içindedir. Copernicus'u bu varsayımlara en başta gözlemsel verilerin yönelttiği kuşku götürmez. Bunun çarpıcı bir kanıtım şu sözlerinde bulmaktayız:

Kanımca, ileri sürdüğüm ilkeler soruna büyük bir basitlik getirmektedir. Ptolemy sisteminde olduğu gibi dünyayı merkezde sabit varsayma çok sayıda küre varsayımına yol açmış, bu da sorunu içinden çıkılmaz karışıklığa sokmuştur. Önerdiğim sistem ise, gereksiz ya da boş varsayımlara gitmeksizin, bir çok gözlem verisini tek nedenle açıklamaya elveren, gerçeği her yanıyla yansıtan bir sistemdir.

Bu ussal yaklaşım Copernicus'un çok iyi bilinen cephesi. Onun çoğu kez gözden kaçan bir başka cephesi daha var! Aşağıdaki alıntıda Copernicus'un evreni "ilkel" diyebileceğimiz büyülü bir dille betimleme yoluna gittiğini görmekteyiz:

Evrenin ortasında güneş taht kurmuştur. Bu görkemli tapınakta, çevresindeki herşeyi bir anda aydınlatan "güneş" dediğimiz nur kütlesi için daha saygın bir konum düşünülebilir miydi? Güneşi evrenin Lambası, Bilge yöneticisi diye övenler olmuştur: Hermes Trismegutus'un gözünde O ışıldayan Tanrı, Sophocles'in Elektra'sı için herşeyi gören yüce varlıktır. Güneş gerçekten tahtına kurulmuş Sultan gibi, çevresinde dolaşan gezegenleri çocukları gibi yönetir.

Copernicus'un bu duygusal yanıyla bir tür gizemcilik olan, teologların da paylaştığı bir felsefenin (Yeni-Platonculuk) etkisinde olduğu söylenebilir. Ama öylede olsa kilisenin resmi öğretiye ters düşen bir görüşü hoş karşılaması beklenemezdi. Ne ki, Bruno ve Galileo'ya gelinceye dek Katolik kilisesi belirgin bir tepki göstermez. Oysa protestan liderler daha baştan Copernicus'u kınama yoluna gitmişlerdi. "Bu budala" diyordu Luther, "astronomi bilimini altüst etme sevdasındadır. Oysa kutsal kitap arzın değil, güneşin döndüğünü bize bildirmiştir.... Bir yeni yetme astrologa halk kulak versin, olacak iş mi?"

Copernicus mistik eğilimlerine karşın bir astrolog değil, gerçek bir astronomdu. Tarih onu 17. yüzyıl bilimsel devrimine yol açan araştırma tutkusu ve atılımcı kişiliğiyle bize tanıtmaktadır.

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.

DEMOCRITOS (DEMOKRİTOS)

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.

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.

DENNIS PAPIN

Suları boşaltma işi madenler bakımından önemli olduğu kadar, daha birçok alanlarda da (kuyudan su çekme, bahçe sulama, çeşmeleri besleme, sarnıçları kurutma) çözüm bekleyen bir sorundu. Tulumbalar tekniği, antik çağdan bu yana, ta 1637'ye kadar, hiç güçlük çıkarmadan işlemişti. Ancak o tarihte Floransa dukasının kuyucuları, bütün çabalarına rağmen suyun yükselmediğini hayretle görünce Galile'ye baş vurdular. Bilgin onlara, suyun 10.33 metreden daha çok yükselemeyeceğini söyledi.

Bu olayın Toricelli'nin de dikkatini çektiğini ve suyun bu düzeyden daha yükseğe çıkamadığına göre, bu yükseklikteki bir su sütununa eşit olan hava basıncının onu dengelediği sonucuna vardığını biliyoruz Bu düşüncenin doğruluğunu, Pascal'ın Puy-de-Döme tepesindeki deneyi de kanıtladı. Buna dayanan Otto von Guericke, Robert Böyle ve Mariotte gaz dinamiğini kurdular. Kısacası, XVII. yüzyılın sonunda bütün fizikçiler, hava basıncının önlemesi sonucu suyun 10.33 metreden daha çok yükselmeyeceğini biliyorlardı. Bu durumda, suyun daha çok yükselmesini istiyorlarsa, hava basıncını kaldırmaları, yani bir piston aracılığıyla suyun üstünde boşluk sağlamaları gerekiyordu.

Daha doğrusu bu, Denis Papin'in teklif ettiği çözüm yoluydu. (1671).

Denis Papin, 22 Ağustos 1647'de Blois'da doğmuş genç bir hekimdi, ama hekimlikten çok fizikle ilgilenmekteydi. Bir yolunu bulup Huygens'le tanıştı ve asistanı oldu.

Büyük dâhi Huygens, Colbert'in dostuydu. XIV. Louis'nin Versay sarayını inşa ettirdiği ve parkına şahane havuzlar, şelâleler yaptırdığı dönemde, ünlü bahçe mimarı Le Nötre, Seine'in sularını önce Marly arkına, oradan da bu parka akıtmanın yollarını arıyor, bu çalışmalarında karşılaştığı bazı pompalama sorunlarını 'Çözümlemesi için Huygens'e baş vuruyordu.

Bilgin bir yandan, sarkaçlı ve zemberekli saatlerin icadına, mekaniğin temel yasalarını bulmaya, öte yandan Cassini'nin ısmarladığı dev astronomik dürbünleri imal etmeye çalışıyordu. Bunlar, onun gözünde, Versay sarayındaki pompalama güçlükleriyle kıyaslanamayacak derecede önemli ve heyecan verici konulardı. Kendini bütünüyle bu çalışmalara adamak için Versay sarayının sularıyla ilgili pratik sorunlarının çözümlenmesini asistanına bıraktı. Böylece Denis Papin, suyu 10.33 metreden daha yükseğe çıkarmanın çarelerini araştırmaya koyuldu.

Papin'e göre, suyu yükseltmek için borudaki havayı boşaltmak gerekiyordu ve boruyu, bu işe uygun olarak imal edilmiş bir hava boşaltma makinesine bağlamak yeterdi. Ne var ki, sadece laboratuvar deneylerinde başarılı olmaktan öteye gitmeyen bir yolla, bu kadar büyük çapta bir işe girişmenin, parlak sonuçlar veremeyeceğini, Denis Papin de biliyordu.

Bu bilgin ömrü boyunca huzursuz, geçimsiz bir insan olarak yaşadı; hiç bir şeyden hoşnut olmaz, koruyucularını gücendirir, hayallerin ardına takılıp sağlam ve onurlu görevleri geri çevirirdi. Böyle olduğu halde, suyu 10.33 metreden yükseğe çıkarma işinde ömrünün sonuna kadar sebat göstermesi şaşılacak bir şeydir. Ufak-tefek bazı icatların dışında Papin'in belli başlı kaygısı Versay sarayının suları oldu. Sorun çözümlendiğinde bile Papin hâlâ inatla başka çözümler arıyordu.

1687'de Londra'da bulunduğu sıralarda yeni bir tip tulumba düşündü. Pistonları hidrolik çarkla işleyen bu araç, iki silindirden meydana gelmişti. Pistonlar yukarı kalkınca altında hava boşluğu yaratıyor, hava basıncı bunları yeniden hızla aşağı itiyordu. Uçlarına asılan yükleri de kaldırabiliyordu. Ama ne yazık ki bu tulumba bilim adamlarından oluşan İngiliz Krallık Bilim Akademisinin (Royal Society) önünde işlemedi. Papin bunun nedenini bulmakta gecikmedi: Yeterince hava boşluğu sağlanamamıştı.

Papin, 1688'de Almanya'da Marbourg Üniversitesi profesörü olduğu sıralarda başka bir şey düşündü: Silindirdeki hava boşluğunu, içinde barut patlatarak sağlayamaz mıydı? Böyle bir tasarıyı, 1678'de Paris'te Abbe Jean ve Hautefeulle de ileri sürmüş, Huygens de bunu denemişti. Tulumbanın içine barut keseleri yerleştirecek, bunlar patlayınca çıkacak ateş, supaplar aracılığıyla havayı dışarıya atacaktı. Hava dışarı atıldıktan sonra piston, hava basıncının etkisiyle aşağıya inecekti. Papin, silindir 0.33 metre çapında olursa, 871 kg.'lık bir basınç elde edileceğini hesapladı.

Sonuç yine hayal kırıcı oldu; çünkü barutun patlaması da tam bir hava boşluğu yaratamıyordu. Papin olağanüstü bir inatla deneylerini sürdürdü. 1690'da yeni bir fikir ortaya attı: Tulumbayı su buharıyla doldurmak... Buhar, sıvı haline geldiğinde hacmi çok küçüleceğinden silindirin içinde tam bir hava boşluğu bırakacaktı.

Böylece buhar makinesinin belli başlı ilkesi ortaya atılmış oluyordu. Gerçi buharlaşan suyun hacminin çok arttığı ve bu artışın yarattığı güçten yararlanılabileceği daha önce de savunulmuştu, ama nasıl yararlanılacağı tutarlı bir şekilde ortaya konmamıştı. İtalyan Porta (1538-1615) ve Fransız Salomon de Caus (1576-1626), Buharın, kaplardaki suların boşaltılmasında kullanılmasını teklif ettiler. 1626'da İtalyan mimarı Giovanni Branca (1571-1640) buhar püskürtülmesiyle çarkları çevirmeyi, İngiliz Marquis Edward da (1601-1667), kaynamış suyla dolu bir topu patlatmış olduğunu ileri sürdü.

Bütün bunlar, teklif ya da deney aşamasında gerçekten işleyebilir makineler olmaktan uzaktı. Buna karşılık. Denis Papin'in 1690'da Actes de Leipzkj'de tanıttığı makine bambaşkaydı ve yepyeni ufuklar açıyordu, içinde bir pistonun buhar gücüyle gidip geldiği bir silindirdi bu. Silindirin dibinde bir miktar su bulunmakta, piston da suyun düzeyinde durmaktaydı. Yapılacak işlem şuydu: Silindir, su buharlaşıncaya kadar ısıtılacak; o zaman buhar pistonu kaldıracak; bu safhada ateş uzaklaştırılacak; su soğuyunca yerine hava boşluğu bırakacağından, piston hava basıncının itişiyle aşağı inecekti. Hem öylesine bir güçle inecekti ki, bu güç rahatlıkla bir yükü kaldırabilecek ya da bir tulumbayı işletebilecekti.

Ancak, bu makinenin aksayan yanı apaçık ortadaydı. Silindir kapalı olduğundan su bitince yeniden doldurulamayacaktı. Üstelik buhar iyice soğumadan piston inemeyeceğinden, soğumasını beklemek gerekecekti. Yani bu makine sabırları tüketecek kadar yavaş işlemeye mahkûmdu. Buluş parlak olmakla birlikte, kullanışlı bir makine halini alabilmesi için geliştirilmesi gerekiyordu. Mucit biraz ilgi görmüş olsaydı kendisini bu işe verirdi, ama icadı tam bir kayıtsızlıkla karşılanmış, Actes de Leipzig'deki makalesi yayımlandıktan hemen sonra unutulmuştu.

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.

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.