Maxwell Denklemleri

Modern fiziğin dönüm noktalarından biri olan Maxwell’in dört denklemi, evrensel kütleçekim kuramından sonraki en önemli gelişme kabul edilir. Bu denklemler elektrik ve manyetik alanların aslında bir paranın iki yüzü gibi olduklarını ortaya koyar. Her iki alan da gerçekte aynı olgunun -elektromanyetik dalganın- farklı dışavurumlarıdır.

Ondokuzuncu yüzyılın başlarında deneyciler elektrik ile manyetizmanın birbirine dönüştürülebildiğini görmüşlerdi. Ama bütün elektromanyetizma konusu dört denklemle ifade ederek modern fizikteki en önemli başarılardan birini gerçekleştiren kişi James Clerk Maxwell oldu.

Elektrik ve manyetik kuvvetler, elektrik yüklü parçacıkları ve mıknatıslar etkiler. Değişen elektrik alanı bir manyetik alan, değişen manyetik alan da bir elektrik alanı yaratır. Maxwell her ikisinin de aslında tek bir olgudan, hem elektriksel hem de manyetik özellikleri olan elektromanyetik dalgadan çıktığını açıklamıştır. Maxwell elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızını hesaplamış ve ışığın hızıyla aynı olduğunu göstermiştir. Başka çalışmalarla birleştiğinde bu bulgu, ışığın da aslında ilerleyen bir elektromanyetik çalkalanma olduğunu doğrulamıştır. Elektromanyetik alanların uyguladığı elektromanyetik kuvvet, Evren’deki dört temel kuvvetten biridir.

Maxwell dönemin tüm biliminsanlarını şaşırtarak, elektromanyetik olguların hepsini hepi topu dört temel denklemle betimlemeyi başardı. Bu denklemler günümüzde öylesine ünlüdür ki artık tişörtlerde bile yer alıyorlar. Altlarında da “ve Tanrı ışığı yarattı” yazıyor. Bugün elektromanyetizmayı tek bir olgu olarak düşünebiliyoruz ama ortaya atıldığı dönemde bu radikal bir fikirdi ve tıpkı bugün kuantum fiziğiyle kütleçekiminin birleştirilmesinin önemi kadar önem taşıyordu.

Einstein, Maxwell’in fikirlerini alıp kendi görelilik kuramına dahil etmiştir. Einstein’ın denklemlerinde manyetizma ile elektrik, aynı olgunun farklı referans çerçevelerinden bakan gözlemciler tarafından görünüşleridir. Bu açıdan, elektrik ve manyetik alanların bir ve aynı şey olduğunu nihai olarak gösteren kişi Einstein’dır denebilir.

Yorum Durumu: Yorum yok --- Kategori: Bilim --- Etiketler:, , , , , , , ---

Boltzmann ve Zaman

zaman-tersiİşaret edilmesi gereken temel sorun şudur: Zaman fiziksel evrenin nesnel bir özelliği midir, yoksa tümüyle öznel bir şey, aklın bir yanılsaması veya gerçek hiçbir ilişkisinin olmadığı şeyleri tanımlamanın uygun bir biçiminden mi ibarettir? Bu sonuncu tutum, hepsi de öznel idealizm felsefesiyle yakından ilişkili bir dizi farklı düşünce ekolü tarafından şu ya da bu ölçüde savunula gelmiştir. Gördüğümüz gibi Mach bu öznelciliği bilime sokmuştu. Bu yaklaşım termodinamik biliminin öncüsü olan Ludwig Boltzmann tarafından 19. yüzyılın sonlarına doğru kesin bir biçimde yanıtlanmıştı. Ernst Mach’ın etkisi altındaki Einstein, en azından daha yolun başındayken, henüz bu yaklaşımın son derece zararlı sonuçlarını kavramadan önce, zamanı gözlemciye bağlı olan öznel bir şey olarak ele almıştı. 1905’te, özel görelilik teorisi hakkındaki makalesi, her farklı gözlemciye ilişkin “yerel zaman” kavramını ileri sürmüştü. Buradaki zaman kavramı klasik fizikten aktarılan bir düşünceyi barındırır; zamanın tersinir olduğu düşüncesini. Bu gerçekten de tamamen sıradışı ve tüm deneyimimize meydan okuyan bir kavramdır. Film yapımcıları sıklıkla, kamerayı tersine çalıştırarak elde ettikleri kamera hilelerine başvururlar; süt, bardaktan gerisin geriye şişeye akar, otobüs ve arabalar geri giderler, civcivler kabuklarına geri dönerler vesaire. Tüm bunlara verdiğimiz tepki gülmektir, zaten bu hilelerin amacı da budur. Güleriz, çünkü görmekte olduğumuz şeylerin yalnızca imkânsız olduğunu değil, saçma olduğunu da biliriz. Gördüğümüz süreçlerin tersine çevrilemeyeceğini biliriz.
(daha&helliip;)

Yorum Durumu: Bir yorum --- Kategori: Bilim, Felsefe --- Etiketler:, , , , , , , , ---

Fizikte Devrim

fizik-formulİki bin yıl önce, Öklid geometrisinin evrenin yasalarını bütünüyle kapsadığı düşünülürdü. Söylenecek daha fazla bir şey yoktu.

Her dönemin yanılsamasıdır bu. Newton’un ölümünden epey sonra, bilimciler onun doğa yasaları hakkında son sözü söylemiş olduğunu düşünüyorlardı. Laplace, yalnızca bir evrenin bulunduğundan ve onun da tüm yasalarını keşfetme bahtiyarlığına Newton’un eriştiğinden yakınıyordu. Newton’a ait ışığın parçacık teorisi, iki yüz yıl boyunca, Hollandalı fizikçi Huygens’in ışığın bir dalga olduğunu savunan teorisi karşısında genel kabul gördü. Daha sonra parçacık teorisi, J. B. L. Foucault’nun sonradan deneysel olarak doğrulayacağı bir dalga teorisi ortaya atan Fransız A. J. Fresnel tarafından yadsındı. Newton, boş uzayda saniyede 300.000 km hızla ilerleyen ışığın, suda daha hızlı hareket edeceğini öngörmüştü. Dalga teorisinin savunucularıysa daha düşük bir hız bekliyorlardı ve haklı oldukları görüldü.
(daha&helliip;)

Yorum Durumu: Yorum yok --- Kategori: Bilim, Felsefe --- Etiketler:, , , , , , ---

Bilim Estetiği ve Maxwell

İskoç fizikçi James Clerk Maxwell, Faraday ve ondan öncekilerin çalışmalarına dayanan elektriksel yük ve akımları, elektrik ve manyetik alanlarla ilişkilendiren dört formül geliştirdi. Formüllerde Maxwell’i rahatsız eden tuhaf bir simetri estetiği göze çarpıyordu. O zamanlar bilinen ve kabul edilen estetiğe aykırı bir şeyler vardı bu formüllerin estetiğinde. Maxwell simetriyi geliştirmek amacıyla formüllerden birine bir terim ilave etmeye karar verdi ve buna yerdeğiştirme akımı adını verdi.

Fikir sadece sezgiseldi ve böyle bir akımın varlığına dair herhangi bir deneysel kanıt kesinlikle yoktu.

Maxwell’in bu fikri şaşırtıcı sonuçlar doğurdu. Düzeltilmiş Maxwell eşitlikleri; gamma ışınları, X-ışınları, ultraviyole, görülebilir ve kızılötesi ışınlarla radyo dalgalarını da içine alan elektromanyetik radyasyonun varlığını gösteriyordu.

Einstein’in Özel İzafiyet Teorisini bulmaya giden yolda teşvik eden de bu denklemler ve onların açığa çıkardığı sonuçlardı.

Yorum Durumu: Bir yorum --- Kategori: Bilim, Felsefe --- Etiketler:, , , , , , ---