(1629
- 1695) Yüzyılımızın seçkin bir düşünürü (A.N. Whitehead), 17. yüzyılı
"dâhiler yüzyılı" diye nitelemişti. Kepler, Galileo, Newton gibi
hepimizin bildiği bu dâhilerden biri de Christiaan Huygens idi. Huygens biri
pratik, diğeri teorik olmak üzere başlıca iki çalışmasıyla bilimin öncüleri
arasında yer almayı başarmıştır.
Hollanda'da dünyaya gelen Christiaan, daha küçük yaşında, matematik ve bilime
belirgin bir ilgi duymaktaydı. Aydın kesimde etkili kişiliğiyle tanınan babası,
devlet adamlığının yanı sıra müzik ve şiirle de uğraşmaktaydı. Entellektüel bir
ortamda yetişen Christiaan, üniversite öğrenimini tamamladıktan kısa bir süre
sonra astronomi ve matematik konularında yayımladığı tezlerle bilim
çevrelerinin, bu arada dönemin ünlü matematikçi-fîlozofu Rene Descartes'ın özel
dikkatini çeker.
Huygens bilimsel çalışmalarına astronomide başlar. Teleskop daha yeni
kullanılmaya başlanmıştı. Genç bilim adamı, geçimini gözlük camı yapmakla
sağlayan filozof Spinoza ile işbirliğine girerek daha güçlü bir teleskop elde
eder.
Gözlemleri arasında Satürn gezegeninin çevresindeki "hale" de vardı.
Onun geniş, düz bir halkaya benzettiği bu hale aslında iri toz parçalarının
oluşturduğu üç kuşak içermektedir. Optik araçlar üzerindeki çalışmasının
izlerini günümüzde kullanılan araçların taşıdığı söylenebilir. Ama onu gününde,
asıl üne kavuşturan şey, sarkaçlı saati icat etmesiydi. Gerçi Galileo daha önce
zamanı belirlemede sarkaçtan yararlanılabileceğini ileri sürmüştü. Ancak yoğun
çabalara karşın istenilen sonuca ulaşılamamıştı.
Huygens'in 1657'de yaptığı saat oldukça dakikti. Bu icat öncelikle
denizcilikteki gereksinim göz önüne alınarak ortaya konmuştu. Ne var ki,
beklenen sonuç tam gerçekleşmez. Yerçekiminin sarkaç üzerindeki etkisi gözden
kaçmıştı. Bilindiği gibi belli bir yerde sarkacın her salınım süresi aynıdır.
Ancak saat arzın merkezinden uzaklaştıkça (örneğin, yüksek bir dağ tepesine
çıkarıldığında, ya da, ekvatora yaklaştırıldığında) salınım giderek yavaşlar,
saat geri kalır.
Bunu daha sonra fark eden Huygens, yitirilen zaman miktarından arzın
ekvatordaki şişkinliğinin hesaplanabileceğini bile gösterir.
Bu arada Huygens'in adı sınır ötesi bilim çevrelerinde de duyulmaya
başlamıştır. 1663'te Royal Society (İngiliz Kraliyet Bilim Akademisi) onu,
üyelik vererek onurlandırır. Huygens törene katılmak için Londra'ya gittiğinde
Newton'la tanışır.
Newton çalışmalarını takdir ettiği bu yabancı bilim adamını ülkesinde tutmak
için girişimlerde bulunur. Ama Huygens'e daha parlak bir öneri XIV. Louis'den
gelir. Fransa'nın bilimde üstün bir konuma gelmesini sağlamaya çalışan Kral,
Huygens'i bilimsel çalışmalara katılmak üzere Paris'e çağırır. Huygens,
üstlendiği görevde, Fransa ile Hollanda arasında bu sırada çıkan savaşa karşın,
aralıksız onbeş yıl kalır.
Üzerinde yoğun uğraş verdiği başlıca konu ışığın yapı ve devinim biçimiydi.
Işığın ne olduğu gizemli bir sorun olarak tarih boyunca ilgi çekmiştir. Antik
Yunan bilginleri nesnelerin görünebilirliğini gözün yarattığı bir olay
sayıyordu. Örneğin, Epicurus görüntünün gözden kaynaklanan resimlerden oluştuğunu
ileri sürmüş, Platon ise gözün ve bakılan nesnenin saçtığı ışınların birleşimi
olduğunu vurgulamıştı. Daha garip bir açıklamaya göre de, baktığımız nesneyi
gözden fırlayan birtakım görünmez incelikte dokunaçlarla görmekteydik.
17. yüzyıla gelinceye dek ışık konusunda önemli bir gelişmeye tanık
olmamaktayız; üstelik ışık deviniminin anlık bir olay olduğu görüşü yaygındı.
Aslında doğal olan da buydu; çünkü, ışığın belli bir hızla devindiği sağduyuya
pek yatkın bir düşünce değildi. Gözümüzü açar açmaz görmüyor muyduk?
Işığın belli bir hızla ilerlediği düşüncesini ilk kez Danimarkalı astronom
Römer ortaya koyar. 1675'te Jüpiter gezegeninin birinci uydusunu gözlemlemekte
olan Römer, uydunun çevresinde döndüğü gezegenin arkasında geçirdiği süreyi saptamak
istiyordu. Değişik zamanlarda yaptığı ölçmelerin farklı sonuçlar vermesi
şaşırtıcıydı. Römer bu tutarsızlığı açıklamalıydı.
Römer, Dünya ile Jüpiter'in güneş çevresindeki dolanımlarında kimi kez
birbirlerine yaklaştıklarını, kimi kez uzaklaştıklarını biliyordu. Şaşırtıcı
bulduğu olayın, iki gezegenin arasındaki mesafe ile bağıntılı olduğunu görür.
Aradaki mesafe kısaldıkça uydunun gezegen arkasında geçirdiği sürenin
azaldığını, mesafe uzadıkça sürenin arttığını saptayan Römer, bunu, ışığın
belli bir hızla ilerlediği hipoteziyle açıklar. Işığın aldığı mesafe
kısaldığında uydunun erken doğuşu kaçınılmazdı. Işığın belli bir hızla
devindiği düşüncesi ister istemez başka bir soruya yol açmıştı: Işık nasıl
devinmektedir? Huygens bu soruyu dalga kuramıyla, Newton parçacık kuramıyla
yanıtlar.
Huygens ışığın dalga kuramını Fransızca kaleme aldığı Traite de la Lumiere
(Işık Üzerine inceleme) adlı yapıtında ortaya koyar. Onun bu kurama
yönelmesinde bir etken ışıkla ses arasında gördüğü benzerlikti. Bir başka etken
de bir delikten çıkan ışığın yalnız tam karşısında ulaştığı noktadan değil
çevredeki hemen her noktadan görülmesi olayıydı. Bu olay ışığın devinimini
anlamak bakımından önemliydi.
Huygens'in "esir" kavramı bu işlevi sağlayacaktı. Bir benzetme
olarak, demiryolunda biribirine dokunan ama bağlı olmayan bir dizi vagon
düşünelim. Şimdi dizinin başındaki vagona lokomotifin hafif bir vuruş yapması
nasıl bir sonuç doğurur? Darbeyi dizi boyu ileten vagonların yerlerinde
kaldığı, yalnızca son vagonun uzaklaştığı görülür.
Nedenini, devinimin "etki - tepki" yasasında dile gelen ilişkide
bulabiliriz: Vuruş etkisini bir sonraki vagona ileten her vagon aldığı tepkiyle
dizideki yerinde kalır. Bir tepki almayan son vagon ise, aldığı vuruş etkisiyle
diziden uzaklaşır. Verdiğimiz bu örnek dalga kuramına önemli bir açıdan ışık
tutmaktadır. Huygens, uzayın, "esir" dediği görünmez bir nesneyle
dolu olduğunu varsaymaktaydı. Buna göre, ışık bir yerden başka bir yere
ilerlerken tıpkı vagonların ilettiği vuruş etkisiyle devinir, şu farkla ki,
ilerleme tek bir yönde değil, esir ortamında tüm yönlerde oluşur. Nasıl ki,
demiryolunda ilerleyen şey vagonlar değilse, uzayda da ilerleyen tanecik
türünden nesneler değil, devinim dalgasıdır.
Huygens dalga kuramıyla ışığın yansıma, kırılma, kutuplaşma gibi davranışlarını
da açıkladığı inancındaydı. Ne var ki, dalga kuramı, Newton'un parçacık
kuramının gölgesinde, 19. yüzyıla gelinceye dek gözden uzak kalır.
Newton 1672'de Royal Society'ye sunduğu bildirisinde beyaz bir ışık ışınının
cam prizmadan geçtiğinde gökkuşağındaki gibi bir renk spektrumu sergilediğini
belirterek, bunun ışığın taneciklerden oluştuğu hipoteziyle açıklanabileceğini
vurgulamıştı. Rakibi Robert Hooke'un eleştirisi karşısında daha esnek bir tutum
içine giren Newton her ne kadar parçacık ve dalga kuramlarının ikisine de yer
veren "karma" bir kuramdan söz ederse de sonuç değişmez; bilim
çevreleri Newton'un büyüleyici etkisinde parçacık kuramına üstünlük tanır.
19. yüzyılın başlarında durumda beklenmedik bir gelişme olur; dalga kuramı
yeniden ön plana çıkar. Işık üzerinde yeni deneylere girişen Thomas Young
(1773-1829) elde ettiği verilerin ışığın dalga kuramıyla ancak
açıklanabileceğini görür. Kaynağı ve sıcaklığı ne olursa olsun ışık hızının
değişmemesi, seçilecek kuramın geçerlik ölçütü olmalıydı.
Young'a göre, dalgaların hızının aynı kalmasını bekleyebilirdik; ama tanecikler
için aynı şey söylenemezdi. Gene, yansıma ve kırılmanın aynı zamanda olması,
dalga açısından bakılınca doğaldı; oysa, taneciklerin bir bölümü yansırken, bir
bölümünün kırılması açıklamasız kalan bir olaydı.
Öte yandan, Newton, ışığın dalga niteliğinde olması halinde doğrusal bir
çizgide ilerlemesine, keskin gölge oluşturmasına olanak bulmamıştı. Young'ın
buna yanıtı basitti: Dalga uzunlukları yeterince kısa ise, ışığın hem doğrusal
devinimi, hem de keskin gölge oluşumu beklenebilirdi. Ayrıca, Young'ın
"karışım" (interference), onu izleyen Fresnel'in "kırınım"
(diffraction) denen olgulara getirdikleri açıklamalar dalga kuramını
destekleyici nitelikteydi.
Daha sonra Maxwell'in dalga kuramını daha kullanışlı bulması da dengenin
büsbütün parçacık kuramı aleyhine dönmesine yol açar. Ne var ki, yüzyılımızın
başında durum bir kez daha değişir. Planck'ın kuvantum, Einstein'ın
foto-elektrik kavramlarıyla ışığın parçacık kuramı yeniden ön plana çıkar.
Bugün ulaşılan düzeyde kuramlardan ne birinin ne ötekinin kesin egemenliğinden
söz edilebilir. Bir bakıma Newton'un sözünü ettiği, şimdi kimi bilim
adamlarının "wavicle" diye dile getirdikleri
"dalga-tanecik" karması ya da ikilemiyle karşı karşıyayız. Geçici de
olsa bu "barışıklık" aşamasında egemenlik paylaşılmış görünüyor.
Huygens dalga kuramının öncüsü olarak bilim gündeminde yerini korumaktadır.
21 Şubat 2021 Pazar
CHRISTIAAN HUYGENS
Kaydol:
Kayıt Yorumları (Atom)
YATMA ZAMANI
GEREKLİ OLANLAR: Oyuncak hayvan Oyuncağı içine alacak büyüklükte karton kutu Eski havlu, eski kumaş parçaları, pamuk Çocuğunuz uy...
-
Türk milletinin bugün ve gelecekte tam bağımsızlığa, huzur ve refaha sahip olması, devlet yönetiminin millet egemenliği esasına dayandırılma...
-
KARADENİZ BÖLGESİ A. BÖLGENİN GENEL COĞRAFİ ÖZELLİKLERİ Türkiye’nin kuzeyinde yer alan bölge, ismini Karadeniz’den alır. Doğuda Gürc...
-
14. Yüzyıl Başlarında Anadolu ve Avrupa’nın Genel Durumu 1243 yılında Kösedağ Savaşı’nı kaybeden Türkiye Selçuklularının merkezi otorites...
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder