SAMUEL FINLEY BREESE MORSE

Samuel Finley Breese Morse (27 Nisan 1791 – 2 Nisan 1872) Amerikan mucit, portre ve tarih sahnesi ressamı.

Samuel F. B. Morse coğrafyacı ve papaz Jedidiah Morse ile Elizabeth Ann Breese Morse'un ilk çocukları olarak Massachusetts, Charlestown'da doğdu. Daha küçük bir çocukken Phillips Akademisi'ne katıldı daha sonra 14 yaşında yüksekokula başladı. Kendini sanata ve çok tanınan bir Amerikan ressam olan Washington Allston'ın öğrencisi olmaya adadı. Yale Üniversitesi'nde iken, Benjamin Silliman ve Jeremiah Day'in elektrik hakkındaki konferanslarına katıldı. Portre resimler yaparak para kazandı. 1810'da Yale Üniversitesi'nden mezun oldu. Morse daha sonra 1811'de Allston'a Avrupa'ya giderken eşlik etti.

Morse bir taşı yada mermeri 3 farklı boyutta yontabilen mermer kesme makinesini icat etti. Morse bunun patentini alamadı, çünkü 1820'de Thomas Blanchard'ın benzer bir icadı vardı.

Morse 1837'de elektrikli telgrafı icat etti. Joseph Henry, bugün Princeton Üniversitesi'nde bulunan çalışan ilk prototipi yapmıştı. Henry ayrıca, Morse'un O'Reilly'ye karşı dava açmasına rağmen yayınlayamadığı bilimsel dokümanlara da sahipti. Patent denemesi sürecinde, Morse'un avukatı, Morse'un kendi el yazısıyla yazılmış olan bilimsel dokümanların yakıldığını iddia etti. Joseph Henry zamanının açık kaynaklı teşebbüs sahiplerindendi ve Morse gizlilik avantajlarını elinde bulunduruyordu. 1837'de Morse cihazın patentini aldı. 1832'de, Morse elektomanyetik telgraf ve Dr. Charles T. Jackson'la yaptığı telgraf görüşmelerinde kullandığı Morse Kodları olarak bilinen sinyal alfabesi fikirlerini geliştirdi.

1830'da Roma'da öğrenim görürken, Danimarkalı/İzlandalı heykeltıraş Bertel Thorvaldsen tarafından eğitildi; Bazen bu iki sanatçı Antik Roma yıkıntılarında yürüyüşe çıkardı. Morse ayrıca Thorvaldsen'in portresini de yaptı. 1835 sonbaharında, Morse hareketli kâğıt şerit üstüne kayıt yapan bir telgraf geliştirdi ve sergiledi. 1836 başlarında, Morse kayıt yapan telgrafını Dr. Leonard Gale'e sundu. Aynı yıl topladığı 1496 oyla New York belediye başkanlığı seçimlerinde başarısız oldu.

1836'da Morse çalışan ilk telgraf örneğini bitirdi. Bu telgraf tek elementli bir pil ve basit bir manyetizma kullanıyordu. Bu örnek 13 – 14 metre gibi çok kısa mesafelerde çalışıyordu. 1836 kışında Morse ilk örneğini Leonard Gale'e gösterdi. Gale, Joseph Henry'nin elektromanyetik röleler üzerine çalışmalarından haberdardı. Bu bilgilere dayanarak Gale, Morse'a birkaç gelişme tavsiyesinde bulundu ve Henry'nin bu gelişmeleri anlatan 1831 tarihli bilimsel yayınlarını okuması için teşvik etti. Bu gelişmelerle birlikte Morse ve Gale 16 kilometrelik bir alandan gelen mesajları kaydedebilecekti. Aynı yılın Eylül ayında, Alfred Vail New York Üniversitesi’nde telgrafın gösteriminde asistanlık yaptı. Vail’in babası iyi bağlantıları olan mucit, avukat, topluluk lideri ve teknoloji yatırımcısıydı. Morse’un telgraf üstündeki çalışmalarını finanse etti.

1838’de, Morse her harfe bir nümerik kod atanmış olan telgrafik sözlüğünü, telgrafik bir şifreyle değiştirdi. Alfred Vail ilk günlerden beri tartışılan bu basit kodların asıl mucididir. Bu konuda ki birçok yazıya göre Vail gerçek mucitti, buna karşın Morse ve taraftarları bunun akisini iddia etti.

Morse telgrafı 24 Ocak’ta yüksek okullarda sergiledi. Morse elektrikli telgrafın ilk halka açık sunuşunu 8 Şubat 1838’de Philadelphia Pensilvanya’da bulunan Franklin Enstitüsü’nde bir bilim komitesinin karşısında gerçekleştirdi (İlk çalışma tarihi 6 Ocak’tır). Morse 21 Şubat’ta telgrafı başkan Martin Van Buren’e sundu. Kısa bir zaman sonra, Birleşik Devletler Ticaret Temsilcileri Komitesi başkanı F.O.J. Smith Maine, Morse’un arkadaşı oldu ve Kongrede 30,000 Amerikan Dolarını geçmeyen telgraf hattı projesini önerdi. Morse ayrıca bir su kütlesi üstünden, demiryolu altından veya iletken herhangi bir şeyden sinyal gönderebilen radyo telgrafın icadına öncülük etti.

1839’da Samuel Morse (Paris’den) Louis Daguerre tarafından Daugerreptype Fotoğrafçılığın ilk Amerikan tanımlamasını yayınladı. Morse Amerikan daugerreptypelara öncülük etti. 24 Mayıs 1844’de Morse Washington D.C.’de bulunan Yüksek Mahkeme binasından Baltimore, Maryland’de bulunan asistanı Alfred Vail’e şu telgraf mesajını gönderdi; “What hath God wrought” (İncil’den alıntı, Numaralar 23:23).

1850’ler de Morse Kopenhag’a gitti ve heykeltıraşın mezarının da bulunduğu Thorvaldsen müzesini ziyaret etti. Kral VII. Frederick tarafından kabul edildi ve Thorvaldsen’in 1830’da yapmış olduğu portresini vasiyeti gereği kraliyet ailesine bağışladı. Thorvaldsen’in portresi halen Danimarka Kraliçesi II. Margaret’tedir.

1872 yılında 80 yaşında New York 5 West 22. Sokak’taki evinde öldü ve Brooklyn, New York’ta bulunan Gren-Wood Mezarlığına gömüldü.

SIR ISAAC NEWTON

(4 Ocak 1643 – 31 Mart 1727) İngiliz fizikçi, matematikçi, astronom, mucit, felsefeci ve simyacıdır. Tarihteki en etkileyici bilim adamı olduğu düşünülür. Bilim devrimi ve bilimsel metot, onun adıyla anılır.

Bir çiftçi olan babası, Newton doğmadan üç ay önce öldü. On iki yaşında Grantham'da King's School'a yazılan Newton, bu okulu 1661'de bitirdi. Aynı yıl Cambridge Üniversitesi'ndeki Trinity Kolej'e girdi. Nisan 1665'te bu okuldan lisans derecesini aldı. Lisansüstü çalışmalarına başlayacağı sırada ortalığı saran veba salgını yüzünden üniversite kapatıldı.

Salgından korunma amacıyla annesinin çiftliğine sığınan Newton, burada geçirdiği iki yıl boyunca en önemli buluşlarını gerçekleştirdi. 1667'de Trinity Kollej'e öğretim üyesi olarak döndüğünde diferansiyel ve integral hesabın temellerini atmış, beyaz ışığın renkli bileşenlerine ayrıştırılabileceğini saptamış ve cisimlerin birbirlerini, uzaklıklarının karesi ile ters orantılı olarak çektikleri sonucuna ulaşmıştı. Çekingenliği yüzünden Newton her biri bilimde devrim yaratacak nitelikteki bu buluşların çoğunu uzun yıllar sonra (örneğin türev ve integral hesabı 38 yıl sonra) yayımlamıştır.

Lisansüstü çalışmasını ertesi yıl tamamlayan Newton 1669'da henüz 27 yaşındayken Cambridge Üniversitesi'nde matematik profesörlüğüne getirildi. 1671'de ilk aynalı teleskobu gerçekleştirdi, ve ertesi yıl Royal Society üyeliğine seçildi. Royal Society'ye sunduğu renk olgusuna ilişkin bildirisinin eleştirilere hedef olması, özellikle Robert Hooke tarafından şiddetle eleştirilmesi üzerine Newton tümüyle içine kapanarak, bilim dünyasıyla ilişkisini kesti.

1675'de optik konusundaki iki bildirisi yeni tartışmalara yol açtı. Hooke makalelerdeki bazı sonuçların kendi buluşu olduğunu, Newton'un bunlara sahip çıktığını öne sürdü. Bütün bu tartışma ve eleştiriler sonucunda 1678'de ruhsal bunalıma giren Newton ancak yakın dostu ünlü astronom ve matematikçi Edmond Halley'in çabalarıyla altı yıl sonra bilimsel çalışmalarına geri döndü.

Cambridge Üniversitesi'nde Katolikliği yaygınlaştırma ve egemen kılma çabalarına karşı başlatılan direniş hareketine öncülük eden Newton, kral düşürüldükten sonra 1689'da üniversitenin parlamentodaki temsilciliğine seçildi. 1693'de yeniden bir ruhsal bunalıma girdi ve yakın dostlarıyla, bu arada Samuel Pepys ve John Locke ile arası bozuldu. İki yıl süren bir dinlenme döneminden sonra sağlığına yeniden kavuştuysa da bundan sonraki yaşamında bilimsel çalışmaya eskisi gibi ilgi duymadı. Daha sonra 1699'da Fransız Bilimler Akademisi'nin yabancı üyeliğine 1703'de Royal Society'nin başkanlığına seçildi.

Gelmiş geçmiş bilim adamlarının en büyüklerinden biri olarak kabul edilen Newton, matematik ve fizikte çok önemli buluşlar gerçekleştirdi. Matematikte (a+b)ª ifadesinin üstel seriye açınımını veren genel iki terimli teoremini buldu. Newton'un bilime en büyük katkısı mekanik alanındadır. Merkezkaç kuvveti yasası ile Kepler yasalarını birlikte ele alarak kütleçekim yasasını ortaya koydu. Newton hareket yasaları olarak bilinen eylemsizlik ilkesi, kuvvetin kütle ile ivmenin çarpımına eşit olduğunu ifade eden yasa ve etki ile tepkinin eşitliği fiziğin en önemli yasalarındandır.

Newton yaptığı çalışmalarda bazı hesaplamaların içinden çıkamayınca kendi bulduğu formüllere uyması için bazı varsayımlar ortaya atmak zorunda kalmıştır. Kendisi de bu varsayımların hatalı olduğunu bilmesine rağmen bunları kullanmak zorunda kalmış. İlerleyen yıllarda yapılan bilimsel araştırmalarla Newton'un bu hataları tespit edilmiştir. Ama yine de yaptığı çalışmalara kıyasla bunlar göz ardı edilmiştir...
Başlıca eserleri:

Method of Fluxions (1671)
De Motu Corporum in Gyrum (1684)
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)
Opticks (1704)
Arithmetica Universalis (1707)
An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture(1754)

TAKİYÜDDİN

Takiyüddin döneminin en büyük bilginidir. Matematik ve astronomi başta olmak üzere birçok alanda araştırmaları vardır. Özellikle trigonometri alanındaki çalışmaları övgüye değerdir. Özellikle trigonometri alanındaki çalışmaları övgüye değerdir. 16. yüzyılın ünlü astronomu Copernicus sinüs fonksiyonunu kullanmamış, sinüs, kosinüs, tanjant ve kotanjanttan söz etmemiştir; oysa Takiyüddin bunların tanımlarını vermiş, kanıtlamalarını yapmış ve cetvellerini hazırlamıştır.

Takiyüddin, trigonometrik fonksiyonların kesirlerini, ilk defa ondalık kesirlerle göstermiş ve birer derecelik fasılalarla 1 dereceden 90 dereceye kadar hesaplanmış sinüs ve tanjant tabloları hazırlamıştır. Bu dönemde, logaritma tabloları veya hesap makineleri olmadığı için, trigonometrik hesaplamalarda ya bu cetveller ya da rub, yani "trigonometrik çeyreklik" denilen basit bir alet kullanmıştır.

Takiyüddin'in aritmetik alanındaki çalışmaları da oldukça önemlidir. Kendisine özgü pratik bir rakamlama sistemi geliştirmiş ve çok eskiden beri kullanılmakta olana altmışlık kesirlerin yerine ondalık kesirleri kullanmaya başlamıştır. Takiyüddin, ondalık kesirleri kuramsal olarak incelemiş ve bunlarla dört işlemin nasıl yapılacağını örnekleriyle göstermiştir. Batı'da, bu düzeye, yaklaşık on sene sonra yazılmış olan (1585) Simon Stevin'in (1548-1620) eseri ile ulaşılabilmiştir.

Ondalık kesirleri, Uluğ Bey'in Semerkand Gözlemevi'nde müdürlük yapan Gıyâsüddin Cemşid el-Kâşi'nin Miftâhü'l-Hisâb (Aritmetiğin Anahtarı, 1427) adlı yapıtından öğrenmiş olan Takiyüddin'e göre, el-Kâşi'nin bu konudaki bilgisi, kesirli sayıların işlemleriyle sınırlı kalmıştır; oysa ondalık kesirlerin, trigonometri ve astronomi gibi bilimin diğer dallarına da uygulanarak genelleştirilmesi gerekir.

Acaba Takiyüddin'in ondalık kesirleri trigonometri ve astronomiye uygulamak istemesinin gerekçesi nedir? Osmanlıların kullanmış oldukları hesaplama yöntemlerini, yani Hind Hesabı denilen onluk yöntemle Müneccim Hesabı denilen altmışlık yöntemi tanıtmak maksadıyla yazmış olduğu Bugyetü't-Tüllâb min İlmi'l-Hisâb (Aritmetikten Beklediklerimiz) adlı çok değerli yapıtında Takiyüddin, ondalık kesirleri altmışlık kesirlerin bir alternatifi olarak gösterdikten sonra, dokuz başlık altında, ondalık kesirli sayıların iki katının ve yarısının alınması, toplanması, çıkarılması, çarpılması, bölünmesi, karekökünün alınması, altmışlık kesirlerin ondalık kesirlere ve ondalık kesirlerin altmışlık kesirlere dönüştürülmesi işlemlerinin nasıl yapılacağını birer örnekle açıklamıştır.

Ancak Takiyüddin'in tam sayı ile kesrini birbirinden ayırmak için bir simge kullanmadığı veya geliştirmediği görülmektedir; örneğin 532.876 sayısını, "5 Yüzler 3 Onlar 2 Birler 8 Onda birler 7 Yüzde birler 6 Binde birler" biçiminde veya "532876 Binde birler" biçiminde sözel olarak ifade etmekle yetinmiştir.

Ayrıca, yüzbinler basamağı ile yüzbinde birler basamağı arasında kalan kesirli sayıların kolayca mertebelendirilebilmesi, yani tam ve kesir kısımlarının birbirlerinden ayrılabilmesi için bir tablo düzenlemiştir. Çarpma, bölme ve karekök alma işlemlerinden sonra sonuç sayısının tam ve kesir kısmını anlayabilmek için bu tabloya bakmak yeterlidir. Yalnız bu tablonun işlemlerde sağlayacağı kolaylık, ondalık simgesinin sağlayacağı kolaylıktan daha fazla değildir.

Takiyüddin, bu yapıtında göksel konumların belirlenmesinde kullanılan altmışlık yöntemin hesaplama açısından elverişli olmadığını bildirir; çünkü altmışlık yöntemde, kesir basamakları çok olan sayılarla çarpma ve bölme işlemlerini yapmak çok vakit alan bıktırıcı ve yıldırıcı bir iştir; bugün kullandığımız onluk kerrat cetveline benzeyen altmışlık kerrat cetveli bile bu güçlüğün giderilmesi için yeterli değildir. Oysa onluk yöntemde, kesir basamakları ne kadar çok olursa olsun, çarpma ve bölme işlemleri kolaylıkla yapılabileceği için, Ay ve Güneş'in yanında gözle görülebilen Merkür, Venüs, Mars, Jupiter ve Satürn'ün gökyüzündeki devinimlerini gösterir tabloları düzenlemek ve kullanmak eskisi kadar güç olmayacaktır.

Bu önerisiyle gökbilimcilerinin en önemli güçlüklerinden birini gidermeyi amaçlayan Takiyüddin, açıları veya yayları ondalık kesirlerle gösterirken, bunların trigonometrik fonksiyonlarını altmışlık kesirlerle gösteremeyeceğini anlamış ve ondalık kesirleri trigonometriye uygulamak için Sidretü'l-Müntehâi'l-Efkâr fi Melekûti'l-Feleki'd-Devvâr (Gökler Bilgisinin Sınırı) adlı yapıtında birim dairenin yarıçapını 60 veya 1 olarak değil de, 10 olarak aldıktan sonra kesirleri de ondalık kesirlerle göstermiştir.

Zâtü'l-Ceyb olarak bilinen bir gözlem aletini tanıtırken, "Bir cetvelin yüzeyini altmışlı sinüse göre, diğerini ise bilginlere ve gözlem sonuçlarının hesaplanmasına uygun düşecek şekilde kolaylaştırıp, yararlılığını ve olgunluğunu arttırdığım onlu sinüse göre taksim ettim." demesi bu anlama gelmektedir.

Takiyüddin, ondalık kesirlerin trigonometri ve astronomiye nasıl uygulanabileceğini kuramsal olarak gösterdikten sonra, 1580 yılında bitirmiş olduğu Teshilu Zici'l-A'şâriyyi'ş-Şâhinşâhiyye (Sultanın Onluk Yönteme Göre Düzenlenen Tablolarının Yorumu) adlı katalogunda uygulamaya geçmiştir. İstanbul Gözlemevi'nde yaklaşık beş sene boyunca yapılmış gözlemlere göre düzenlenen bu katalog, diğer kataloglarda olduğu gibi kuramsal bilgiler içermez; yalnızca Yermerkezli sistemin ilkelerine uygun olarak belirlenmiş gezegen konumlarını gösterir tablolara yer verir.

Takiyüddin 1584 yılında İstanbul'da tamamlamış olduğu Ceridetü'd-Dürer ve Haridetü'l-Fiker (İnciler Topluluğu ve Görüşlerin İncisi) adlı başka bir yapıtında, son adımı atmış ve birim dairenin yarıçapını 10 birim almak ve kesirleri, ondalık kesirlerle göstermek koşuluyla bir Sinüs - Kosinüs Tablosu ile bir Tanjant - Kotanjant Tablosu hesaplayarak matematikçilerin ve gökbilimcilerin kullanımına sunmuştur. Eğer Takiyüddin bu tabloları hazırlanırken birim uzunluğu 10 birim olarak değil de, 1 birim olarak benimsenmiş olsaydı, bugün kullanmakta olduğumuz sisteme ulaşmış olacaktı.

Batı'da ondalık kesirleri kuramsal olarak tanıtan ilk müstakil yapıt, Hollandalı matematikçi Simon Stevin (1548-1620) tarafından Felemenkçe olarak yazılan ve 1585'de Leiden'de yayımlanan De Thiende'dir (Ondalık). 32 sayfalık bu kitapçıkta, Stevin, sayıların ondalık kesirlerini gösterirken hantal da olsa simgelerden yararlanma yoluna gitmiş ve ondalık kesirleri, uzunluk, ağırlık ve hacim gibi büyüklüklerin ölçülmesi işlemlerine de uygulamıştır. Ancak, De Thiende'de ondalık kesirlerin trigonometri ve astronomiye uygulandığına dair herhangi bir bulgu yoktur. Bu durum, Takiyüddin'in yapmış olduğu araştırmaların matematik ve astronomi tarihi açısından çok önemli olduğunu göstermektedir. Takiyüddin cebirle de ilgilenmiş ve ikinci derece denklemlerinin çözümünde aritmetiksel yolu izlemiştir.

Takiyüddin başarılı çalışmalar sergilediği bir diğer alan olan optik konusunda Göz ve Bakış Bahçelerinin Işığı Üzerine Kitap (Kitâbu Nur-i Hadakati'l-Ebsâr ve Nur-i Hadikati'l-Enzâr) adlı bir yapıt kaleme almıştır. Bu kitabın dikkat çekici yönü, temel dokusunun İslâm Dünyası'nda yaklaşık sekiz yüzyıl önce başlatılmış olan köklü ve başarılı optik çalışmalar sonucu elde edilmiş temel argümanlar, problemlerden oluşturulmuş olmasıdır.

Öyle ki, elde edilen yüksek düzey, 17. yüzyıla kadar batıda güncelliğini koruyan temel tartışmaların çerçevesini oluştururken, aynı şekilde, Osmanlı İmparatorluğu'nda da bütün canlılığıyla etkinliğini sürdürmüştür. Bu durumu anlamak ve anlamlandırmak zor değildir. Çünkü 17. yüzyıla kadar batıda optik konusunda egemen olan görüş İbnü'l-Heysem'in bir tür gelenek haline dönüşmüş olan görüşleridir. Bu görüşte temel olan düşüncenin iki boyutu vardır:

Optik problemlerin tam anlamıyla birer geometri problemine dönüştürülerek konunun geometrik olarak incelenmesi;

Problemin aynı zamanda nedensel olarak açıklanmasıdır. Ayrıca bu iki temel düşünce ayrıntılı ve çok ustalıklı olarak düzenlenmiş deneylerle de desteklenmiştir.

Bu tarz bir araştırma modeli çeviriler yoluyla batıya aktarılırken, doğuda ise 14. yüzyılda Kemâlüddin el-Fârisi'nin Optiğin Düzeltilmesi adlı ayrıntılı yorum kitabıyla daha yüksek düzeyli tartışmalara olanak ve zemin hazırlanmıştır. Daha sonra 1579 yılında bu kez Takiyüddin, hem İbnü'l-Heysem'in hem de Kemâlüddin el-Fârisi'nin çalışmalarına dayanarak Kitâbu Nûr'u yazmıştır.

Kitap bir giriş ve üç ana bölümden oluşmaktadır. Kitapta tartışılan temel konular, ışık, görme, ışığın göze ve görmeye olan etkisi ve ışıkla renk arasındaki ilişki, ışığın farklı ayna türlerinde uğradığı değişimler, yansıma kanunun deneysel olarak kanıtlanması, farklı ortamların ışık üzerine etkileri, ve kırılmadır.

Takiyüddin'in temel düşüncesini ışığın doğrusal çizgilerde ancak küresel olarak yayıldığı savına dayandırmıştır. Bu tür bir ışık tasarımı İslâm Dünyası'nda konuya getirilmiş yeni bir bakış açısıdır ve bu bakımdan önem taşımaktadır.

Kitapta ele alınan diğer bir konu da yansımadır. Burada ışığın aynalarda uğradığı değişimler ve çeşitli aynalarda görüntünün nasıl oluştuğu deneysel olarak tartışılmıştır. Kırılma konusunda ise yoğunluğu farklı ortamlarda ışığın uğradığı değişimleri inceleyen Takiyüddin, yaptığı bütün deneysel ve matematiksel irdelemeler sonucunda, kırılma kanununu bulamamıştır. Fakat konuyu tamamen geometrik olarak ele alan, trigonometriyi işin içine sokmayan ve açılar arasında oranlar ya da eşitsizlikler kurmak yoluna dayanan değişik bir yaklaşım getirmeye çalışmıştır.

Takiyüddin aynı zamanda yetenekli bir teknisyendir. Güneş saatleri ve mekanik saatler yapmıştır. Cep, duvar, masa saatlerinin yanında astronomik saatlerle gözlem saatlerini anlattığı Mekanik Saat Yapımı adlı kitabı, Batı Dünyası da dahil olmak üzere, bu yüzyılda bu konuda kaleme alınmış en kapsamlı kitaptır.

Takiyüddin, ayrıca göllerden, ırmaklardan ve kuyulardan suları yukarı çıkarmak için çeşitli araçlar tasarlamış ve bunları bir eserinde ayrıntılarıyla tasvir etmiştir. Araştırmalar, Takiyüddin'in ağabeyi olan Necmeddin ibn Marûf'un da iyi bir bilim adamı olduğunu ve özellikle astronomi ile ilgilendiğini ortaya koymuştur.

THOMAS ALVA EDISON

(1847 - 1931) İnsanlık tarihinin en büyük mucitlerinden biri olan Thomas Edison, 1847’de Amerika’nın Ohio eyaletinde dünyaya geldi. Yedi yaşındayken ailesiyle birlikte Michigan'daki Port Huron'a yerleşti ve ilköğrenimine burada başladı. Fakat başladıktan yaklaşık üç ay sonra algılamasının yavaşlığı nedeniyle okuldan uzaklaştırıldı. Bundan sonraki üç yıl boyunca özel bir öğretmen tarafından eğitildi. Son derece meraklı ve yaratıcı kişiliğe sahip bir çocuk olan Edison, 10 yaşına geldiğinde kendisini fizik ve kimya kitaplarına verdi.

12 yaşına geldiğinde ailesine yardım etmek için Port Huron ile Detroit arasında çalışan trende gazete satmaya başlayan Edison, evlerindeki laboratuarını trenin yük vagonuna taşıyarak, çalışmalarını burada sürdürdü. Bu dönemde Edison; Michael!Faraday’ın “Experimental Research in Electricity” adlı yapıtını okudu ve derinden etkilendi. Bunun üzerine bir yandan Faraday'ın deneylerini tekrarladı bir yandan da kendi deneylerine ağırlık vererek daha düzenli çalışmaya ve notlar tutmaya başladı.

1868'de kendine atölye kurdu ve aynı yıl geliştirdiği elektrikli bir oy kayıt makinesinin patentini aldı. Aygıt oldukça ilgi topladı ama kimse tarafından satın alınmadı. Tüm parasını yitiren Edison, Boston'dan ayrılarak New York'a yerleşti. Edison'un şansı altın borsasının düzenlenmesinde kullanılan telgrafın bozulması üzerine döndü. Borsa yetkililerinin istemi üzerine aygıtı ustaca tamir eden Edison, Western Union Telegraph Company'den geliştirilmekte olan telgraflı kayıt aygıtları üzerinde yetkinleştirme çalışması yapma önerisi aldı. Bunun üzerine bir arkadaşı ile birlikte Edison Universal Stock Printer mühendislik şirketini kurdu. Ve sattığı patentlerle kısa sürede önemli bir servet edindi.

Bu parayla New Jersey'deki Newark'ta bir imalathane kurarak telgraf ve telem aygıtları üretmeye başladı. Bir süre sonra imalathanesini kapatarak New Jersey'deki Menlo Park'ta bir araştırma laboratuarı kurdu ve tüm zamanını yeni buluşlar yapmaya yönelik çalışmalara ayırdı.

Edison, 1876'da Graham Bell'in geliştirdiği konuşan telgraf üzerinde çalışmaya başladı. Aygıta karbondan bir iletici ekleyerek telefonu yetkinleştirdi. Ses dalgalarının dinamiği üzerine yaptığı bu çalışmalardan yararlanarak 1877'de sesi kaydedip yineleyebilen gramafonu geliştirdi. Geniş yankı uyandıran bu buluşu ününün uluslararası düzeyde yayılmasına neden oldu.

1878'de William Wallace'in yaptığı 500 mum güçündeki ark lambasından etkilenen Edison, bundan daha güvenli olan ve daha ucuz bir yöntemle çalışan yeni bir elektrik lambasını geliştirme çalışmasına girişti. Bu amaçla açtığı bir kampanyanın yardımıyla önde gelen işadamlarının parasal desteğini sağladı ve Edison Electric Light Company'yi kurdu. Oksijenle yanan elektrik arkı yerine havası boşaltılmış bir ortamda (vakum) ışık yayan ve düşük akımla çalışan bir ampul yapmayı tasarlıyordu. Bu amaçla 13 ay boyunca flaman olarak kullanabileceği bir metal tel yapmaya uğraştı. Sonunda 21 Ekim 1879'da özel yüksek voltajlı elektrik üreteçlerinden elde ettiği akımla çalışan karbon flamanlı elektrik ampulünü halka tanıttı. Üç yıl sonra New York sokakları bu lambalarla aydınlanacaktı.

İki kez evlenerek altı çocuk sahibi olan Edison, 1931 yılında New Jersey’de hayata gözlerini yumdu.

 

...................................................

 

BAŞKA BİR KAYNAKTAN;

 

Bini aşkın buluş yapan, bu arada elektrik ampulünü fonografi ve film gösterme makinelerini geliştiren Amerikalı mucittir. 7 yaşındayken ailesi ile birlikte Michigan'daki Port Huron'a yerleşen Edison, ilk öğretimine burada başladıysa da yaklaşık üç ay sonra algılamasının yavaşlığı nedeniyle okuldan uzaklaştırıldı. Bundan sonraki üç yıl boyunca özel öğretmenlerle eğitildi.

Son derece meraklı ve yaratıcı kişiliğe sahip bir çocuk olan Edison, 10 yaşına geldiğinde kendisini fizik ve kimya kitaplarına verdi ve bu arada evlerinin kilerinde bir kimya laboratuvarı kurdu. Özellikle kimya deneylerine ve Volta kaplarından elektrik akımı elde etmeyi yönelik araştırmalara ilgi duydu; bir süre sonra kendi başına bir telgraf aygıtı yaptı ve Mors alfabesini öğrendi.

O günlerde geçirdiği bir hastalık nedeniyle kulakları ağır işitmeye başladı. 1878'de William Wallace'ın yaptığı 500 mum gücündeki ark lambasından etkilenen Edison, bundan daha güvenli olan ve daha ucuz bir yötemle çalışan yeni bir elektrik lambasını geliştirme çalışmasına girişti. Bu amaçla açtığı bir kampanyanın yardımıyla önde gelen işadamlarının parasal desteğini sağladı ve Edison Electric Light Company'yi kurdu.

Oksijenle yanan elektrik arkı yerine, havası boşaltılmış bir ortamda ışık yayan ve düşük akımla çalışan bir ampul yapmayı tasarlıyordu. Bu amaçla, 14 ay boyunca filaman olarak kullanabileceği bir metal tel yapmaya uğraştı. Sonunda 21 Ekim 1879'da, özel, yüksek gerilimli elektrik üreteçlerinden elde ettiği akımla çalışan, karbon filamanlı elektrik ampulünü halka tanıttı.

Sonraki yıllarında Edison, burada laboratuvarının 10 katı kadar bir laboratuvar açtı. İki kez evlenen Edison'un 6 çocuğu oldu. Yaşamının sonuna kadar yeni buluşlar yapmaya devam etti. Geriye çığır açıcı buluşlarının yanı sıra, gözlemleriyle dolu 3.400 not defteri bıraktı.

WERNER HEISENBERG

(1901 -1976) Bilim tarihinde yüzyılımızın ilk çeyreği devrimsel atılımların biribirini izlediği fırtınalı bir dönemdir. Planck'ın kuvantum, Einstein'ın relativite kuramları, Rutherford'un atom modeli bu atılımların başlıcalarıdır.

Bohr'un 1913'de ortaya koyduğu kuvantum atom modeli 1920'lerde özellikle genç fizikçilerin ilgi odağı olmuştu. Ne var ki, bu model sorunsaldı; önemli kimi noktalara ışık tutmakla birlikte yeterince belirgin ve tutarlı olmaktan uzaktı. Üstelik, Bohr'un "kuvantum yörüngeleri" dediği şey için ortada deneysel kanıt da yoktu. Elektronların çekirdek çevresinde döndüğü, güneş sistemine bir benzetme olmakla kalan bir varsayımdı.

Modeli kimi yönleriyle yetersiz bulan genç fizikçilerin başında De Broglie, Pauli, Heisenberg, Schrödinger ve Dirac gibi çalışmalarıyla daha sonra ünlenen seçkin adlar vardı. Bunlar arasında en büyük atılımın Heisenberg'den geldiği söylenebilir.

Heisenberg yirmi dört yaşında iken oluşturduğu matris mekanik ve kendi adıyla bilinen belirsizlik ilkesiyle atom fiziğine yeni bir kimlik kazandırır, 1932'de Nobel Ödülünü alır.

Fizikçi arkadaşları arasında sezgi gücüyle tanınan Heisenberg, daha okul yıllarında, ders kitaplarında yer alan görsel modellere kuşkuyla bakmıştı. Bohr modelini bile pek inandırıcı bulmamıştı. Özellikle modele dayanan varsayımlardan, görsel imgelerden kaçınıyordu. Atom, modellerde işlendiği gibi karmaşık değil, basit bir yapıda olmalıydı. Bohr ile karşılaşmak, tartışmak aradığı bir fırsattı.

Bu fırsat çıktığında delikanlı Münich Üniversitesi'ndeki öğrenimini keserek Göttingen'e koşar. Bohr bir sömestr için Göttingen Üniversitesi'ne konuk öğretim üyesi olarak çağrılmıştı. Atom fiziğinin önde gelen bir kurucusuyla tanışmak kaçırılacak bir fırsat değildi. Heisenberg dikkatli bir dinleyiciydi; ama sırası geldiğinde, doyurucu bulmadığı noktaları belirtmekten, dahası Bohr'u düpedüz eleştirmekten geri kalmıyordu. Bohr bu iddialı gencin olağanüstü yetenek ve coşkusunu farketmekte gecikmez; sömestr sonunda onu Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü'ne katılmaya davet eder.

Üniversiteyi bitirir bitirmez, seçkin genç fizikçilerin toplandığı Enstitü'ye katılan Heisenberg'in sorguladığı temel nokta şuydu: Bohr modelinde öngörüldüğü gibi elektron devindiği yörüngeyi nasıl "seçmekte", dahası bir başka yörüngeye sıçramadan önce titreşim frekansını nasıl "belirlemekteydi"? Bohr varsaydığı bu davranışı açıklamasız bırakmıştı. Onun yaptığı sadece Planck'ın kuvantum sabitini uygulamaktı.

Bohr'a göre, atomun dengesini koruması, Planck sabitinin enerjiyi sınırlama ve düzenleme etkisiyle gerçekleşmekteydi. Ama bu argüman doyurucu bir açıklama getirmiyordu.

Elektronun çekirdek çevresinde devinen, sıradan bir parçacık olduğu savı da dayanaksızdı. Gerçi Bohr'un atomik olgulara Planck sabitini uygulaması yerinde bir yaklaşımdı; çünkü kuvantum teorisi klasik mekanikten daha yeterli sonuç vermekteydi. Ancak bu teorinin birtakım sorunlar içermediği demek değildi.

Heisenberg varsayımlar ve görsel modeller yerine, doğrudan deneysel verilere dayanan matematiksel bir dizge arayışı içindeydi. Öncelikle kimi saptamaların göz önünde tutulması gerektiğine inanıyordu.

Örneğin, atom içinde kaldığı sürece elektrona ilişkin tahmin ötesinde fazla bir şey bilmediğimiz, ama atom dışındaki davranışına ilişkin elimizde epey deneysel veri olduğu; yine, ivmeli devinen bir elektrik yükü olarak elektronun, elektro-manyetik radyasyon saldığı, salınan radyasyonun frekansının deviniminin yinelenme frekansıyla daima aynı olduğu. (Elektronun radyo antenindeki iniş-çıkış deviniminin frekansının salınan radyasyon frekansıyla aynı olması buna gösterilebilecek bir örnektir.); öyleyse, elektronun atom içinde de ivmeli devinen bir elektrik yükü olduğu koşuluyla, radyasyon saldığı, salınan radyasyon frekansının, devinimin yinelenme frekansıyla aynı olduğu söylenebilirdi. Ne var ki, elektronun bir yörüngede devindiği varsayımına göre hesaplandığında bu beklenti doğrulanmamıştır.

Bu türden kimi olumsuz sonuçlar Bohr'u yörüngeler arasında "sıçrama" hipotezine götürmüştü. Buna göre, sıçramada yiten enerji, salınan radyasyonun frekansını belirlemekteydi. Tek elektronlu olan hidrojen atomunda bu beklenti doğrulanmaktaydı. Ama "sıçrama" düşüncesi yörünge varsayımını içeriyordu; oysa ortada yörüngelerin varlığını gösteren hiç bir kanıt yoktu.

Öte yandan, yukarda örnek olarak aldığımız radyo anten olayı da yadsınamazdı. Gerçi Bohr'un teorisine dayanan kimi öndeyilerin bu olaya uyduğu bir durumdan söz edilebilir. Şöyle ki, elektron çekirdekten uzakta, geniş bir yörüngede devindiğinde varsanan sıçrama enerjisi sıfıra yakındır. Atomun dış sınırında elektronun yörüngeyi tamamlama frekansı beklenen sonuca uymakta, yani, yörüngesel frekans radyasyon frekansına eşit çıkmaktadır.

Bohr "karşılık" (correspondence) dediği yöntemiyle atom dışından atom içi spektruma gidilebileceğini göstermişti. Heisenberg yeterince ussal bulmadığı bu yöntem yerine bu gidişi daha mantıksal bir yöntemle gerçekleştirmeyi önermekteydi. Ona göre spektral kod ancak böyle çözülebilirdi.

Heisenberg çözüm için aradığı ipucunu klasik devinim yasalarında bulabileceğini düşünür. Bilindiği gibi, bir gezegenin aldığı yolu belirlemek için, gezegenin belli bir andaki konumunu belirleyen nicelikle momenti (kütle x hız) çarpılır. Öyleyse olasıdır ki, atom düzeyinde de bir frekans çöküntüsüyle bir başka frekans çöküntüsünün çarpımı bize aradığımızı versin!

Ancak Heisenberg'in frekanslara ilişkin ortaya koyduğu simgelerin kullanımı değişik bir çarpım tablosu gerektirmekteydi. Heisenberg farkında olmaksızın "matris cebir" denen bir sistemin kimi kurallarını yeniden keşfetmişti. Hocası Max Born'un yardımıyla aradığı teorinin (kuvantum mekaniğin) matematiksel temelini oluşturmakta artık gecikmeyecekti.

Aslında oluşturulmakta olan yeni sistem, bir bakıma, klasik mekaniği andırmaktaydı; şu farkla ki, klasik mekaniğin simgesel sözlüğü "konum", "moment" ve devinime ilişkin diğer nicelikleri dile getirirken, yeni mekaniğin simgeleri atomik verileri temsil ediyordu. Matris cebir, klasik mekaniğin yetersiz kaldığı atomik problemlerin çözümüne elveren bir yöntemdi.

Ne var ki, başlangıçta Heisenberg hayal kırıklığına uğramaktan kurtulamaz; yeni yöntemle hidrojen spektrumunu hesaplama başarısız kalmaktaydı. Ama çok geçmeden onu umutsuzluktan kurtaran bir gelişmeyi fark eder. Fizikçi arkadaşı Pauli'nin bulduğu "dışlama" (exclusion) ilkesi geliştirmekte olduğu teoriye önemli destek sağlamaktaydı. (Pauli'nin çalışması atomik spektraya ilişkin gözlemlere dayanıyordu. Bu gözlemler çoğunluk biribirinden farklıydı.

Pauli bu gözlemlerin hepsi için geçerli bir açıklama arayışındaydı. Bulduğu açıklayıcı ilke şuydu: Herhangi bir elementer parçacıklar sisteminde, örneğin, atom kapsamındaki elektron topluluğunda, hiçbir iki parçacık aynı biçimde devinmez, ya da, aynı enerji durumunda olmaz.)

Bu basit ilke yalnız elektronlar için değil, ilerde keşfedilenlerle birlikte atom-altı tüm parçacıklar için geçerliydi. Üstelik bu ilke, Bohr'un atom modelinde bir bakıma elyordamıyla yaptığı bir sınırlamayı (elektron davranışları üzerindeki sınırlamayı) da anlamlı kılıyordu.

"Pauli dışlama ilkesi" diye bilinen buluş Heisenberg'e teorisini tamamlama yolunu açmıştı. Artık, Bohr'un "karşılık" yöntemini yetkin mantıksal bir dizgeye dönüştürebilirdi. Spektral kod çözüm aşamasına ulaşmış, kuvantum mekanik doğmuş demekti. Tam bu sırada beklenmeyen, dahası, şaşkınlık yaratan yeni bir gelişme ortaya çıkar: Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger matris cebirine başvurmaksızın atomik spektrayı, dalga olayına uygulamaya elveren bir diferansiyel denklemle çözümler. Böylece, klasik fizik yasalarıyla çelişkiye yol açan kuvantum kurallarına gerek kalmadan atomun kesintili enerjisi açıklanabilmekteydi.

Schrödinger'in dalga denklemi, "enerji bölümleri" düşüncesinin fizikte yarattığı uyumsuzluğu gidermeye yeterli görünmekteydi. Kuvantum düşüncesi fiziğin temel ilkelerinden biri olan neden-sonuç bağıntısını dışlamaktaydı; öyle ki, kesin öndeyilere olanak yoktu. Öndeyiler olasılık çerçevesinde yapılabilirdi, ancak. Oysa Schrödinger dalga mekaniğiyle, bu tür sakıncalara yol açmaksızın, atom-altı düzeydeki tüm olguları açıklayabileceği inancındaydı.

Örneğin, dalga mekanik formülü kara-cisim radyasyonuna ilişkin gözlem verilerine Planck formülü ölçüsünde uygun düşmekteydi. Ona göre, madde dalgasal bir olaydı; "elementer parçacık" diye nitelenen şey, aslında, dalgaların biribirini pekiştirdiği küçücük uzay bölgelerinden başka bir şey değildi. Sıçrama fikrine gerek yoktu.

Şimdi yanıtlanması gereken soru şuydu: dalga mekaniği gerçekten fiziği eski bütünlüğüne kavuşturuyor muydu? "Kuvantum" kavramına artık gerek kalmamış mıydı? Bohr ve Heisenberg'e göre buna olanak yoktu. Çünkü elektron ister yörüngede devinen bir parçacık olarak düşünülsün, ister bir dalga titreşimi olarak algılansın, kesintilik gözardı edilemez, sıçrama varsayımından vazgeçilemezdi. Kaldı ki, dalga dilinde bile sıçrama düşüncesinin, üstü örtük de olsa, var olduğu söylenebilirdi.

Öte yandan başta Max Planck, de Broglie olmak üzere kimi fizikçiler Schrödinger'i desteklemekteydi. Bu, de Broglie için doğaldı, çünkü atom fiziğinde dalga düşüncesi ondan kaynaklanmıştı. Oysa, Max Planck öncüsü olduğu kuvantum teorisine ters düşen bir yaklaşıma arka çıkmaktaydı. Ne var ki, Planck yaratılıştan tutucu bir kişiydi; kurduğu teorinin sonraki gelişmelerinde ortaya çıkan "aykırılık"ları, özellikle nedensellik ilkesinden uzaklaşmayı içine sindirememişti. Öyle ki, Schrödinger'e fiziği içine düştüğü bunalımdan kurtaran bir kahraman gözüyle bakıyordu.

Fizik dünyası bir ikilemle karşı karşıyaydı. Bir yanda parçacık kavramına dayanan kuvantum mekaniği, öte yanda parçacık kavramını hiç değilse, dışlayan dalga mekaniği: aynı olgu kümesini açıklamaya yönelik biribirine ters düşen iki teori!

Bu arada, Bohr'un esnek bir tutum içine girerek iki teoriyi bağdaştırma girişimi de ilginçtir. Belki de atomu ve bileşenlerini ne salt parçacıklar ne de salt dalgasal birimler olarak düşünmek doğruydu. Belki de doğru olan, iki teorinin de sınırlı bir geçerliliğe sahip olduğunu söylemekti. Dahası, alternatif açıklamalar getirmeleri, iki teorinin bağdaşmazlığı anlamına alınmamalıydı.

Bohr bu tür olasılıklar üzerinde dururken, Heisenberg iki teori arasında bir uzlaşmaya olanak tanımıyordu. Ona göre atomun dalga yapısını gösteren herhangi deneysel bir kanıt yoktu. Gerçi sıradan deneylerimize aykırı düşen elementer parçacıkları somut maddesel değil, soyut nesneler olarak algılamak yerinde bir yaklaşımdır. Ancak, bu soyut nesnelerin davranışlarını betimlemede birtakım varsayımlara değil, ölçülebilir deneysel sonuçlara bağlı kalmak gerekir.

Heisenberg, önerdiği matris mekaniğin bu nitelikte bir dizge olduğu savındaydı. Belli fiziksel bir olgu ya parçacık, ya da, dalga kavramıyla açıklanabilirdi, ikisiyle birlikte değil! Doğa biribirine ters düşen iki kavrama aynı bağlamda elveren bir çelişki ya da karışıklık içinde olabilir miydi?

Sıkıntı bir ölçüde gene Heisenberg'in ortaya koyduğu bir ilkeyle, "belirsizlik ilkesi"yle giderilir. Bu ilke, belli tanımlar arasındaki bir ilişkinin matematiksel türden dile getirilmesidir. Kasaca şöyle demektedir: belli bir anda, konum ve momentin birlikte ölçümünün en az Planck sabiti kadar bir belirsizlik taşıması kaçınılmazdır. Başka bir deyişle, konum ve moment birbirinden bağımsız değişkenler değildir; birini tam belirleme diğerini belirsiz bırakır.

Klasik fizikte ölçülen değişkenler Planck sabitine (h) görecel olarak çok büyük olduğundan öyle bir belirsizlik söz konusu değildir. Oysa atom-altı düzeyde önemli bir sayı olan Planck sabiti (h), bildiğimiz anlamda belirleme kesinliğine olanak vermemektedir. Tüm belirlemeler istatistiksel türden ortalamalar olarak yapılabilir.

Heisenberg'in belirsizlik ilkesi kuvantum mekaniğinin genel bir dizge niteliği kazanmasında anahtar işlevi görür.

Şimdi sorulabilir: Konum ve moment değişkenlerinin eş-zaman ölçümünü olanaksız kılan şey nedir? Bu olayda Planck sabitinin rolü nedir? Daha da önemlisi, belirsizlik ilkesi bilgi arayışının sınırlaması anlamına mı gelmektedir?

Klasik fizikte konum, hız, frekans vb. değişkenler üzerindeki deney ve ölçmelerin bu değişkenleri etkilemediği varsayımına dayanılır. Oysa bu varsayım atom-altı düzey için geçerli değildir. Planck sabitinin çok önemli olduğu bu düzeyde, deneysel araç ve düzenlemelerin ölçmeye konu bu değişkenleri bir şekilde etkilemesi kaçınılmazdır. Orta-boy düzeyde bu etki önemsizdir. Atom-altı düzeyde ise en küçük etki bile çok önemlidir.

Örneğin, bu düzeyde fotoğraf çekiminde salınan ışık, sonucu büyük ölçüde değiştirilebilir. Bu demektir ki, belirleme yöntemimizin etkisi belirlediğimiz nesne veya sürecin ayrılmaz bir parçası olmaktadır. Öyleyse, algıladığımız şey algımız dışında salt nesnel bir gerçekliği yansıtmamaktadır. Peki bunun araştırmaya bir sınır koyduğu söylenebilir mi?

Bu soruyu yanıtlamak için Heisenberg'in belirsizlik ilkesinin anlamını iyi kavramak gerekir. Atom-altı düzeyde ilişkilerini nedensel olarak belirlemeye çalıştığımız değişkenler (konum, momentum, vb.) biribiriyle karşılıklı dışlaşma içindedirler. Biri belirlendiğinde diğeri belirsizlik içine düşer. Bu yüzden, yetersiz belirlemeyle yetinmek koşuluyla, bir tür nedensel bir bağıntı kurulabilir. Bir deneyde konum tam saptanırken bir başka deneyde momentin tam saptanması yoluna gidilebilir. Kuvantum mekanikte olasılıklara yönelik istatistiksel belirleme yöntemi matematiksel sembolizmin özünü oluşturmaktadır.

Atom fiziğinde, Heisenberg gibi, görsel model yaklaşımının karşısına çıkan bir başka genç fizikçi de Paul A.M. Dirac'tı. Heisenberg ile Schrödinger'in biribirinden bağımsız atılımlarına bir üçüncüsünü Dirac ekler. Kuvantum mekanikte, klasik mekaniğinin ve p ile simgelediği konum ve momentum nicelikleri yerine frekans çöküşleri konmuştu.

Bu teoride, bildiğimiz aritmetik kurallarının tersine pxq ile qxp aynı şeyler değildi. Çarpımda çarpan ile çarpılanın sırası sonucu değiştirmekteydi. Dirac başlangıçta hemen herkesi şaşırtan bu terslikte, klasik fizik yasalarıyla henüz belirsiz kalan atomik yasalar arasındaki temel farkın ipucunu bulur. Şöyle ki, pxq ile qxp çarpımları arasındaki farkı biliyorsak, ayrıca bu farkın tüm gözlemlerde değişmediği doğruysa, o zaman, klasik mekanikteki herhangi bir denklemi atomik bir denkleme kolayca dönüştürebiliriz.

Bu temel noktaya parmak basan Dirac, aradığı matematiksel aracı "Poisson parantezleri" denen teknikte bulur. Dirac bu tekniği Heisenberg dizgesine uyguladığında, beklentisi doğrultusunda, pxq ile qxp'nin farkını belirler ve bu farkın değişmezliğini saptar. Böylece Poisson parantezleri tekniği kullanılarak herhangi bir klasik denklemin kuvantum mekaniğine ait eşdeğer bir denkleme dönüştürülebileceği gösterilir. Sonuç, klasik mekaniğin yapısal bütünlüğünü kazanan yeni bir mekanik demekti.

Dirac'ın ulaştığı bu sonuca, çok geçmeden, değişik bir yoldan Max Born da ulaşır: Heisenberg ve Schrödinger mekanikleri üzerindeki tartışmalarla çalkalanan fizik dünyası bir üçüncü mekanikle yüzyüze gelir.

Ne var ki, görünümdeki tüm farklara karşın, temelde, üç mekanik eşdeğer nitelikteydi. Örneğin Dirac mekaniğinin de paylaştığı Heisenberg çarpım kuralının Schrödinger mekaniğince de içerildiği söylenebilir.

Bu yakınlığın Dirac'ın attığı yeni bir adımla daha da pekiştiğini görmekteyiz: Dirac özel relativite kavramlarından yararlanarak Schrödinger dalga denklemini değişik bir biçimde ortaya koymayı başarır. Yeni denklem elektronun "spin" denen bir özellik taşıdığını içeriyordu. Eldeki deneysel veriler de öyle bir özelliğin varlığını kanıtlayıcı nitelikteydi. Ancak, Dirac'ın oluşturduğu relativistik dalga mekaniği önemli bir başka savı daha içeriyordu: elektron ve diğer elementer parçacıkların karşıt bir parçacıkla ikiz bir çift olduğu. Ne var ki, "pozitron" denen pozitif elektron ile diğer bazı karşıt parçacıkların kimliği belirleninceye dek, Dirac'ın bu hipotezi ciddiye alınmamıştı.

Şimdi "kuvantum mekaniği" diye bildiğimiz teori, başlangıçta farklı yaklaşımlardan doğan sıraladığımız üç gelişmeyi eşdeğer "versiyon" olarak kapsamında tutmaktadır. Ama hemen belirtmeli ki, kuvantum mekaniği ulaştığı ileri gelişmişlik düzeyine karşın bugün de birtakım "kalıtsal" diyebileceğimiz güçlüklerden yeterince arınmış değildir.

Giderek yoğunlaşan deneysel çalışmalarla toplanan verilerin daha tutarlı ve kapsamlı bir teori gerektirdiği açıktır. Dirac'ın son konuşmalarından birinde belirttiği üzere o çapta kuramsal bir atılım için yeni bir Heisenberg'in gelmesini bekleyeceğiz.

WILHELM CONRAD RONTGEN

(27 MART 1845 - 10 ŞUBAT 1923)

Hayatı ve Akademik Kariyeri

Prusya'nın Lennep şehrinde (bugün Remscheid, Almanya) doğdu. Çocukluğu ve ilköğretim yılları Hollanda'da ve İsviçre'de geçti. 1865 yılında girdiği Zürih Politeknik'te üniversite eğitimi gördü ve 1868 yılında makine mühendisi olarak mezun oldu. 1869 yılında Zürich Üniversitesi'nden doktorasını aldı. Mezuniyetinin ardından 1876'da Strassburg'da, 1879'da Giessen ve 1888'de Würzburg Üniversitelerinde fizik profesörü olarak öğretim görevi yaptı. 1900'de Münih Üniversitesi Fizik kürsüsüne ve yeni Fizik Enstitüsünün Yöneticiliğine getirildi.

X Işınlarını Bulması
Öğretim üyeliği görevinin yanı sıra araştırmalar da yapmaktaydı. 1885 yılında kutuplanmış bir yalıtkan hareketinin, bir akımla aynı manyetik etkileri gösterdiğini açıkladı. 1890'lı yılların ortalarında çoğu araştırmacı gibi o da katot ışın tüplerinde oluşan lüminesans olayını incelemekteydi. Crookes tüpü adı verilen içi boş bir cam tüpün içine yerleştirilen iki elekroddan (anot ve katot) oluşan bir deney düzeneği ile çalışıyordu. Katottan kopan elektronlar anoda ulaşamadan cama çarparak, floresan adı verilen ışık parlamaları meydana getirmekteydi. 8 Kasım 1895 günü deneyi biraz değiştirip tüpü siyah bir karton ile kapladı ve ışık geçirgenliğini anlayabilmek için odayı karartıp deneyi tekrarladı. Deney tüpünden 2 metre uzaklıkta baryum platinocyanite sarılı olan kağıtta bir parlama farketti. Deneyi tekrarladı ve her defasında aynı olayı gözlemledi. Bunu mat yüzeyden geçebilen yeni bir ışın olarak tanımladı ve cebirde bilinmeyeni simgeleyen x harfini kullanarak x ışını ismini verdi.


23 Ocak 1896 yılında Röntgen tarafından çekilmiş bir radyografiBu buluşundan sonra Röntgen farklı kalınlıktaki malzemelerin ışını farklı şiddette geçirdiğini gözlemledi. Bunu anlamak için fotoğrafsal bir malzeme kullanmaktaydı. Tarihteki ilk tıbbi x ışını radyografisi de (Röntgen filmi) yine bu deneyleri sırasında gerçekleştirdi. Ve 28 Aralık 1895 tılında bu önemli keşfini resmi olarak duyurdu.

Olayın fiziksel açıklaması 1912 yılına kadar net olarak açıklanamasa da, buluş fizik ve tıp alanında büyük bir heyecan ile karşılandı. Çoğu bilim adamı bu buluşu modern fiziğin başlangıcı saydı. Amerikalı mucit Thomas Edison 1896 yılında tıpta fizik tedavide kullanılmak üzere x ışınları üreten bir aygıt geliştirdi. Ama çok miktarda X ışınlarına maruz kalındığında meydana gelebilecek sağlık sorunlarını kimse farketmedi.

Aldığı Ödüller
X ışınlarının bulmasından dolayı kıskanç diğer bilimadamları tarafından çeşitli saldırılara uğramasının yanı sıra kendisine sayısız ödül verildi. 1901 yılında tamamladığı bu araştırmaları sonucu aynı yılın fizik dalında Nobel Bilim ödüllüne layık görüldü. Ödülün tüm gelirini Würzburg Üniversitesi'ne bağışladı. Tüm insanlığın özgürce kullanabilmesi için x ışını olayının patent altına alınmasını reddetti.

Son Yılları
Karısının ölümünün dört yıl ardından 1923 yılında, I. Dünya Savaşı'nın yarattığı yüksek enflasyon ekonomisi ortamında parasız olarak, Münih'te öldü.

 

………………………

 

BAŞKA BİR KAYNAKTAN;

 

Alman asıllı fizikçi olan Wilhelm Conrad Röntgen, 1845 yılında Rheinland'da doğdu ve 1923 yılında Münih'de öldü. Çocukluğu ve ilköğretim yılları Hollanda'da ve İsviçre'de geçti. Zürih'te üniversite eğitimi gördü. 1876'da Strassburg'da, 1879'da Giessen ve 1888'de Würzburg Üniversitelerinde fizik profesörü olarak öğretim görevi yaptı. 1900'de Münih Üniversitesi Fizik Kürsüsü'ne ve Yeni Fizik Enstitüsü'nün yöneticiliğine getirildi.

1885 yılında kutuplanmış bir yalıtkan hareketinin, bir akımla aynı manyetik etkileri gösterdiğini açıkladı. Fakat asıl ününü, 1895 yılında X ışınlarını keşfetmesiyle kazandı. Bu ışınları inceleyen Röntgen, X ışınlarının bir doğru boyunca yatıldığını, yansıma ve kırılmaya uğramadığını, elektrik veya manyetik alanların etkisiyle yön değiştirmediğini ispatladı. X ışınlarının, cisimlerin içinden geçme kabiliyetlerini inceledi ve bu ışınların havayı iyonlaştırdığını ortaya çıkardı.

1901 yılında tamamladığı bu araştırmaları sonucu, aynı yılın fizik dalında Nobel Bilim Ödülü'ne layık görüldü. X veya g ışımalarının miktar ölçümü birimine kendi ismini vermiştir. Günümüzde röntgen ışınları tıp alanında kullanılmaktadır.

Röntgenin tıpta kullanımı, X ışınlarının organik dokular tarafından eşit olmayan derecelerde emilmesine dayanır. Eşit olmayan bu geçiş, radyolojik gölgeler meydana getirir. Bunlar, ya flüoresan bir ekranda (radyoskopi) ya da gümüş tuzlarının fotoğraf filmi üzerine indirgenmesiyle (radyografi) değerlendirilir. İncelenecek doku ile çevresindeki doku arasında X ışınlarını geçirme miktarında bir fark yoksa, saydam olmayan kontrast maddeler kullanılır.

X ışınları, ışık ışınlarıyla aynı özelliktedir. Fakat frekansları daha büyüktür. X ışını, içinden geçtiği gazı iyonlaştırma özelliği taşır. X ışınlarının tespiti ve şiddetinin ölçülebilmesi için bu ışınlar, iyonlaşma odasından yani altın yapraklı elektroskopa bağlı iki tablası bulunan gaz dolu bir kaptan geçirilir. Elektroskop yapraklarının düşüş hızı, iyonlaşma derecesini ve dolayısıyla bununla orantılı olan ışıma şiddetini ölçer. Şiddet, röntgen cinsinden değerlendirilir.

Bir X ışını demeti, saydam olmayan bir cisimden geçerken yavaş yavaş enerjisini bırakır. Kaybedilen enerji kalınlığa göre artar veya azalır. Ayrıca dalga boyu kısa ışınlar, maddeye daha fazla etki eder ve ağır elementler daha fazla enerji yutar. Bu özelliklerden dolayı, bir maddeye X ışını verilerek maddenin atom yapısı kesinlikle tespit edilebilir.

WILLIAM HARVEY

(1578-1657) Astronomide Kopernik'in, fizikte Galileo'nun başlattığı devrimci atılımı tıpta Harvey gerçekleştirir. Kan dolaşımı üzerindeki çalışmasıyla bilim tarihine geçen Harvey, yalnız bu çalışmasıyla değil, tıp alanında yerleşik önyargıları kırmakta gösterdiği dirençle de öncü kişiliğini kanıtlamıştır. Özel yaşamı renksiz ve tekdüze geçen Harvey'in bilim adamı olarak büyüklüğünü iki özelliğinde bulmaktayız:

(1) Gerçeğin, kökeni hangi otoriteye dayanırsa dayansın önyargılarda değil, nesnel gözlem verilerinde olduğu inancı;

(2) Dini inançlardan kaynaklanmış bile olsa her türlü bağnazlığa karşı durma cesareti.

Yaşadığı dönemde büyücülük, resmi yasağa karşın, halk kesiminde yaygın bir uygulamaydı. O sırada yıkıma yol açan büyük bir deniz fırtınasından hükümet büyücüleri sorumlu tutmuştu. Bu gerekçe ile yakalanan bir grup savunmasız zavallı insanı ölüm cezasından Kral'ın başhekimi Harvey kurtarır. Harvey'in, doğal yıkımlarla"büyücülük" denen pratiğin bir ilişkisi olmadığına başta Kral olmak üzere yetkilileri inandırması kolay olmamıştı, kuşkusuz.

İngiltere'de küçük bir kasabada l Nisan günü dünyaya gelen William çocukluğu boyunca arkadaşlarının, "Nisan Balığı" sataşmalarına hedef olmuştu. Varlıklı babası aynı zamanda kentin belediye başkanıydı. William on beş yaşına geldiğinde üniversiteye girmeye hazırdı; sıkı bir sınavdan geçerek Cambridge'e girmeyi başarır.

Bilimin diğer kollarında olduğu gibi tıpta da gözlem ve deneyin ağırlık kazanmaya başladığı dönemdi bu! Öyle ki, üniversite'ye ilk kez, ölüm cezasına çarptırılan iki suçlunun cesetleri üzerinde inceleme yapma izni verilmişti. William'ın tıp alanında yaşam boyu yoğunlaşan ilgisi, işte teşrih masasındaki bu incelemeye katılmasıyla başlar.

Ortaçağ boyunca astronomi ile tıp ön planda tutulan başlıca iki çalışmaydı. Astronominin büyük otoritesi Ptolemy, Aristoteles'çi düşüncenin dokunulmaz simgesiydi.

Tıp'ta ise öğretisi tartışmasız kabul edilen otorite Bergamalı Galen (M.S. 131-201) idi. Roma imparatoru Marcus Auerius'un hekimi olan Galen, özellikle anatomi alanındaki çalışmalarıyla ünlüydü. O zaman insan cesedi üzerinde incelemeye izin yoktu. Galen ister istemez çalışmalarında domuz, köpek, maymun gibi hayvan ölüleriyle yetinmek zorundaydı. Bu yüzden, incelemeleri sınırlı kalmanın ötesinde birtakım yanlışlıklara düşmekten kurtulamaz.

Rönesans döneminde insan cesedi üzerinde inceleme serbest bırakılmıştı. Ancak anatomi profesörleri teşrih işini asistanlarına bıraktıkları için önemli bir ilerleme sağlanamıyor, Galen öğretisi etkisini sürdürüyordu.

Bu geleneği ilk sorgulayan bilim adamı Andreas Vesalius olur. Padua Üniversitesi'nin 23 yaşındaki bu genç profesörü (1514-1561) teşrih çalışmalarını kendisi üstlenir, inceleme yöntem ve araçlarını geliştirmede önemli adımlar atar. "İnsan Vücut Yapısı Üzerine" adlı yapıtında gözlem ve bulgularını ortaya koyan Vesalius, Galen öğretisinde saptadığı yanlışlıkları belirtmekten de geri kalmaz.

Anatomi gözlemsel bir bilim olma yoluna onunla girer. Ne var ki, Vesalius fizyolojideki çalışmalarında aynı başarıyı gösteremez. O da geleneksel öğretiye uyarak vücuda alınan besinin önce karaciğerde "doğal ruh" kazandığı, sonra kalpte yaşamsal ruha, beyinde ise hayvansal ruha dönüştüğü inancındaydı.

Gerçek bir nesne olmaktan çok bir özellik saydığı hayvansal ruhu, sinir sistemi aracılığıyla, bedensel devinim ve davranışları düzenleyen bir güç olarak algılıyordu. "Metafiziksel" diyebileceğimiz bu tür saplantılarına karşın, Vesalius'un bir gözleminin bugün de geçerliğini koruduğu söylenebilir: "Beynin yapısına gelince, şimdiye dek incelediğim maymun, köpek, kedi vb. dört ayaklı hayvanların nerdeyse ayrıntılarda bile insanla benzerlik içinde olduğunu gördüm."

Harvey, Cambridge'de başladığı tıp öğrenimini, Vesalius ve Galileo'nun adlarıyla ün kazanan Padua Üniversitesi'nde sürdürür. Ama genç bilim adamı aradığını bulamaz: Vesalius'un açtığı çığır ölümünden sonra terk edilmiş, Galen öğretisi yemden egemenliğini kurmuştu. Hayal kırıklığına uğrayan Harvey duruma katlanır, diplomasını alıncaya dek tepkisini ortaya koymaz.

Ülkesine döndüğünde, öğrenimine ara verdiği üniversitesi onu öğretim görevlisi olarak kabul eder. Esmer ve çelimsiz Harvey büyük bir istençle koyulduğu çalışmasında sergilediği başarı ve üstün yeteneğiyle çok geçmeden öncü konumuna gelir. Aynı zamanda Saray'ın başhekimidir. Kral Birinci Charles'ın Cromwel karşısında yenilgiye uğrayıp idam edilmesine karşın, Harvey saygınlığını yitirmez, araştırmalarını daha yoğun bir çabayla sürdürür. Şimdi sorulabilir: William Harvey'i bilimin öncüleri arasına yücelten başarısı neydi?

Bu soruya vereceğimiz yanıt iki nokta içermektedir. İlk nokta Harvey'in titiz ve sabırlı bir gözlemci olarak verdiği örnektir. Kalbin yapı ve işleyişine ilişkin yerleşik öğreti önyargıya dayanan hatalarla yüklüydü. Örneğin, damarlardaki kanın maviye çalması, arterlerdeki kanın ise açık kırmızı olması iki ayrı sistem olarak algılanmıştı. Ancak kanın bir sistemden diğerine nasıl geçtiği bir sorundu.

Galen ve onu izleyenler geçişi, septum'un (kalbi ortadan ikiye bölen dikey duvarın) ince gözenekli bir doku olduğu varsayımıyla açıklamışlardı. Oysa septum hiç bir sızıntıya elvermeyen katı bir yapıya sahiptir. Düzeltilmesi gereken bir başka hata da, kanın akışını sağlamak için kalple birlikte arterlerin de genleştiği inancıydı.

Değineceğimiz ikinci nokta, Harvey'in inceleme yöntemidir. Hayvanları canlı olarak incelemeyi ilk kez Harvey denemiştir. Göğüslerim açarak kalbin atışını doğrudan gözlemliyordu. Kalp değişimli olarak atan ve duran bir işleyiş içindeydi. Eline aldığında kalbin gene nöbetleşe sertleşip gevşediğini duyumsuyor; sertleştiğinde organın kasılıp solgunlaştığını, gevşediğinde genişleyip kırmızılaştığını görüyordu.

Gözlemleri sonunda onu şöyle bir yargıya ulaştırır: Kalp "içi boşluk" pompa gibi çalışan bir kastır; öyle ki, eyleme geçtiğinde iç boşluğu daralmakta ve kan dışa yönelik akışa geçmektedir; gevşediğinde ise tam tersine kan genişleyen iç boşluğa dönmektedir.

Kalbin kasılmasıyla atar damarların kan taşıma dışında nabız atışı da verdiğini belirleyen Harvey, taşınan kanın miktarını da saptama yoluna gider. Kalbin her atışında yaklaşık 30 gram kan pompaladığını hesaplar (Bu, dakikada 72 vuruş olduğuna göre bir dakikada yaklaşık 5 litre, bir günde 6200 litre demektir).

Şaşırtıcı bulduğu bu olguyu Harvey açıklamadan duramazdı. Bu kadar çok kanın pompalanması ancak çevrimsel bir akışla olasıydı. Öyleyse, kan dolaşımı hipotezi açıklayıcı tek seçenekti onun için. Bu açıklamada kalbin çalışması, her türlü gizemli güçlerden uzak, salt mekanik bir işleyiş olarak algılanmıştır (Kan dolaşımı hipotezinin olgusal olarak doğrulanması mikroskopun icadını bekler. İtalyan bilgini Malpighi 1661'de mikroskopla kurbağa akciğerinde, atar damarlarla toplar damarların, kılcal damarlar aracılığıyla biribirine bağlı olduğunu saptar).

Harvey incelemelerini daha ileri götürerek, damarların kanın akışına tek yönlü geçit verdiğini belirler. Bu geçitler "çek-valf işlevi gören kanatlarla donatılmıştır. Kanatlar atar damarlarda kanın vücuda akışını, toplar damarlarda kalbe dönüşünü sağlamaktadır.

Harvey kan dolaşımına ilişkin buluşunu 1628'de Latince yazdığı küçük bir kitapta (Hayvanlarda Kalp ve Kan Devinimine İlişkin Anatomik Bir Tez) ortaya koymuştu. 1651'de yayımlanan ikinci kitabı embriyoloji konusunda Antik Çağdan o güne uzanan yaklaşık iki bin yıllık dönemde yapılan en önemli incelemeyi içeriyordu.

Gerçeği önyargılarda değil, nesnel gözlem verilerinde arayan, kutsal da sayılsa dogmalara boyun eğmeyen Harvey, bilimdeki başarılarının yanı sıra özgür araştırma geleneğinin kurulmasında ödün vermez kişiliğiyle de bilim tarihinde saygın yerini almıştır.