(1858 -1947) Ünlü deneysel fizik bilgini Rutherford, 1923'te İngiliz
Bilimler Akademisi'nde ortalığı bastıran gür sesiyle, "Fiziğin şahlandığı
bir çağda yaşıyoruz!" diyordu. Bu şahlanışın öncülerinden biri Einstein,
biri de Planck'tı kuşkusuz. Einstein, görecelik kuramlarıyla klasik mekaniğin
temel ilkelerini aşmış; uzay, zaman ve gravitasyon kavramlarına yeni boyutlar
kazandırmıştır. Planck ise enerji ve radyasyon üzerindeki çalışmalarıyla
kuvantum teorisinin temellerini atmıştı.
Max Planck, Almanya'da entelektüel bir aile çevresinde büyür. Babası hukuk
dalında, seçkin bir profesördü. Orta öğrenimini Münich'te Max Millian
Jimnazyumu'nda tamamlayan Max, bilime gönül vermiş bir öğretmenin etkisinde
fiziğe özel bir ilgiyle bağlanır; bir yandan da ailesinin sağladığı olanakla
piyano dersleri alır.
Fizik öğrenimi için üniversiteye başvurduğunda, dönemin büyük fizikçisi Hermann
Helmholtz, "Fizik'te artık yapılacak fazla bir şey kalmamıştır; ilerlemeye
açık başka bir bilim dalını seçsen daha iyi olur." demişti. Ama Max,
çocukluk hayalinden kopmamaya kararlıydı. Üstelik, üniversite öğreniminde,
Helmholtz ve Kirchhof gibi gerçekten seçkin profesörlerin öğrencisi olmanın
kendisi için kaçırılmaz bir fırsat olduğunu biliyordu.
Münich ve Berlin üniversitelerinde öğrenimini sürdüren genç fizikçinin hidrojen
çözülümüne ilişkin doktora tezi, tüm meslek yaşamındaki tek deneysel çalışması
olarak kalacaktı. Asıl ilgi alanı matematiksel fizik olan Planck, olağanüstü
yeteneğiyle kısa sürede meslek çevresinin dikkatini çeker; daha otuz yaşında
iken Berlin Üniversitesi fizik kürsüsüne atanır.
Planck'ın uzmanlık alanı, "termodinamik teori" diye bilinen ısı
bilimiydi. Yanan bir ampule dokunulduğunda hemen algılanacağı gibi ısı ile ışık
birbirine ilişik olaylardır. Işık radyasyonu üzerinde çalışırken Planck bir
sorunla karşılaşır. Klasik fiziğin, "Enerjinin Eşit-bölünme
Teoremi"ne göre kor halindeki bir cisimden salınan radyasyonun, hemen
tümüyle, dalga uzunluğu olası en kısa dalgalardan ibaret olması gerekiyordu.
Bu, küçük bir ısının bile son derece parlak bir ışık vermesi demekti. Öyle ki,
vücut ısımızın bizi bir ampul gibi ısıtması beklenirdi. Radyasyon enerjisi
sürekli bir akış olarak varsayıldığından, spektrumun kısa dalga (yüksek
frekans) kesiminin alabildiğine geniş olması, hatta sınırsız uzaması gerekirdi.
Başka bir deyişle dalga uzunluğunun giderek kısalmasıyla enerjinin sonsuza
doğru artması söz konusuydu. Fizikçiler bu beklentiyi "mor ötesi
katastrof' diye niteliyorlardı. Oysa, deney sonuçları spektrumda çok değişik
bir enerji dağılımı ortaya koymaktaydı. Bir kez deney, hiçbir maddenin, ne
denli akkor haline getirilirse getirilsin, sonsuz enerji salacağını
kanıtlamıyordu. Sonra çıkan enerjinin büyük bir bölümünün orta dalga
uzunluktaki kesimde olduğu görülüyordu.
Yerleşik kuram ile deney sonuçları arasındaki tutarsızlık gözden kaçmayacak
kadar açıktı. Sorun deneysel verilere dayalı hesaplamalarda bir hatadan
kaynaklanmıyor idiyse, yerleşik kuramın yetersizliği söz konusu olmalıydı.
Planck'ın yetkin örnek olarak aldığı kara-cisim üzerinde yürüttüğü kuramsal
çalışması 1900'de yayımlanır. Çalışmanın dayandığı temel düşünce şuydu: Madde her
biri kendine özgü titreşim frekansına sahip ve bu frekansla radyasyon salan
vibratörlerden ibarettir. Gerçi bu düşüncenin yürürlükteki kurama ters düşen
yanı yoktu: Ne var ki, Planck aynı zamanda vibratörlerin enerjiyi sürekli bir
akıntı olarak değil, bir dizi kesik fışkırmalarla saldığı görüşünü de ileri
sürmekteydi. Bu demekti ki, belli bir frekanstaki bir osilatörün saldığı veya
aldığı enerji ancak tam birimler biçimde olabilir; birim kesirleriyle olamazdı.
Planck'ın çözüm arayışında başvurduğu istatistiksel yöntemin de, inceleme
konusu ilişkilerin sayılabilir olmasını gerektirmesi, radyasyon enerjisinin
bireysel bölümlerden oluştuğu varsayımını kaçınılmaz kılıyordu.
Önerilen çözüm basitti: Gözlem sonuçlarıyla bağdaşmayan sürekli akış
varsayımından vazgeçmek! Ne var ki, şimdi oldukça açık ve mantıksal görünen bu
çözümün o dönemde hemen benimsenmesi bir yana, akla yakınlığı bile kolayca
düşünülemezdi. Doğanın sürekliliği bir hipotez ya da sıradan bir varsayım
olmanın ötesinde doğruluğu sorgulanmaz bir inançtı adeta! Newton mekaniği gibi
Maxwell'in elektromanyetik teorisi de doğanın sürekliliğini içeriyordu.
Nitekim elektromanyetik teoriyi deneysel olarak doğrulayan Hertz, ışığın dalga
teorisine değinerek bu teoriyle fiziğin değişik kollarının sağlam, tutarlı bir
bütünlük kazandığını belirtmekten geri kalmaz.
Yerleşik bir kuramı sorgulamak kolay değildir gerçekten. Hele yeni bir kuram
oluşturmak, üstün zekâ ve hayâl gücünün de ötesinde yüreklilik ister. Doğrusu,
Planck'ın, getirdiği çözümle devrimsel bir gelişmeyi başlattığının farkında
olduğu; dahası çözümünün, bağlı olduğu klasik fiziği sarsabileceğini öngördüğü
söylenemez. Ama onun yadsınamaz yanı, karşılaştığı soruna gösterdiği olağanüstü
duyarlılıktı.
Bir özelliği de özentisiz olmasıydı: Çözümüne deneysel verileri matematiksel
olarak dile getiren masum bir formül gözüyle bakıyordu. Oysa,
"kuvantum" dediği bir enerji paketi ile bir dalga frekansı arasındaki
ilişkiyi belirleyen denklemi (E = h.f), bilimde yeni bir devrimin temel taşıydı
[Denklemde E enerjiyi, f radyasyon frekansını, h ise "Planck
değişmezi" denen sayıyı (6.62606957(29)×10-34 Joule-saniye) göstermektedir]. Buna göre, bir enerji kuvantumu, dalga frekansıyla Planck
değişmezinin çarpımına eşittir (ışık hızı gibi doğanın temel değişmezlerinden
sayılan h, herhangi bir radyasyon enerji miktarının dalga frekansına orantısını
simgelemektedir).
Planck'ın önerdiği hipotez başlangıçta hiç değilse ışığın dalga teorisine
doğrudan bir tehlike oluşturmuyordu, belki. Ama klasik fiziğin önemli bir
ilkesi olan doğanın sürekliliği varsayımı sarsılmıştı. "Doğa asla
sıçramaz" anlamına gelen eski Latince özdeyiş, "Natura non facit
saltus" geçerliliğini sürdüremezdi artık!
Kaldı ki, çok geçmeden Einstein'in 1905'te ortaya koyduğu "Fotoelektrik
Etki" diye bilinen teorisiyle ışık da kuvantum teorisinin kapsamına girer.
Böylece ısı, ışık, elektromanyetizma vb. radyasyon türlerinin tümünün kuvanta
biçiminde verilip alındığı hipotezi doğrulanmış olur. Bu hipotez daha sonra
Bohr, Schrödinger, Heisenberg vb. bilim adamlarının önemli katkılarıyla çağımız
fiziğine egemen kuvantum mekaniğine dönüşür. Planck, istemeyerek de olsa bu
büyük devrimin öncüsüydü.
Çağımızın ünlü fizikçisi Max Born, Planck'ın bilimsel kişiliğini kısaca şöyle
belirtmişti: "Yaratılıştan tutucu bir kafa yapısına sahipti;
"devrimsel" diyebileceğimiz hiçbir eğilim ve özentisi yoktu. Olguları
aşan spekülasyonlardan da hoşlanmazdı. Ne var ki, salt deney verilerine olan
saygısı nedeniyle, fiziği temelinden sarsan en devrimci düşünceyi ileri
sürmekten de kendini alamadı."
Bu erdemli kişi, ne yazık ki, uzun yaşamını trajik bir kararla noktalamak
zorunda bırakılır. Yedi çocuğundan yaşamda kalan tek oğlu 1944'te Hitler'e
suikast suçlamasıyla yakalananlar arasındaydı. Nazi yöneticilerinin yaşlı
Planck'a önerileri "basit" olduğu kadar korkunçtu: "Nazizme
inanç ve bağlılık duyurusunu imzala, oğlun idamdan kurtulsun!"
Planck, tek umudu olan oğlunun ölümü pahasına, yaşam anlayışına ters düşen
duyuruyu imzalamaz!
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