James Clerk Maxwell
 

Maxwell için

19. yüzyılın en büyük fizikçisi denmektedir. Aslında onu tüm çağların sayılı

bilim adamlarından biri saymak daha yerinde olur. Maxwell kısa süren yaşamında

her biri onu unutulmaz yapan önemli buluşlar ortaya koydu. Radyo, radar,

televizyon vb. icatlara yol açan elektromanyetik ve ışık alanlarındaki devrimsel

atılımlarının yanı sıra, renk bileşimleri ile Satürn gezegeninin halkaları

üzerindeki açıklamaları, gazların kinetik teorisi ile enerji korunum ilişkisi

konularındaki katkıları... çalışmaları arasında başlıcalarıdır.Daha

ondört yaşında iken, yetkin elips çizme yöntemine ilişkin matematiksel buluşu

Edinburg Kraliyet Akademisinde görüşülerek ödüllendirilmişti. Maxwell,

Faraday'ın elektromanyetik indüksiyonu diye bilinen buluşunu ortaya koyduğu

yıl dünyaya gelir. Bu ilginç rastlantının sonraki gelişmelerle nasıl bir anlam

kazandığını göreceğiz. Seçkin bir ailenin olanakları içinde büyüyen çocuk,

yaşamının ilk yıllarında bile kendine özgü ilgileri ve bağımsız düşünebilme

yeteneğiyle dikkat çekmekteydi.Annesi kız kardeşine yazdığı bir mektupta

iki yaşındaki oğlundan övgüyle söz eder: Çok canlı, mutlu bir çocuk. ...En çok

kapı, kilit, anahtar, zil gibi şeyler merakını çekmekte. Ağzından hiç eksik

olmayan sorusu, 'Anne, nasıl bir şeydir bu, göster bana.' Bir başka merakı da,

kırlarda dolaştığımızda suların akışını, derelerin çizdiği yolları

izlemek!Mutlu çocuk yedi yaşında iken annesini yitirmenin

mutsuzluğunu yaşar; ama öğrenme, araştırma tutkusuyla yeni ufuklara açılmaktan

hiç bir zaman geri kalmaz. Son derece duyarlı ve aydın bir kişiliği olan babası,

giydiği elbiseden oturduğu evine dek kullandığı hemen her şeyi kendi elleriyle

yapan garip bir insandı. Öyle ki, oğlu sekiz yaşında okula başladığında,

babasının özenle hazırladığı gösterişli giysi içinde bir süre okul

arkadaşlarının alay konusu olmuştu. Maxwell'in yaşam boyu süren çekingenlik ve

dil tutukluğunda, belki de küçük yaşında başından geçen bu olayın etkisi

olmuştur. Maxwell'in başarısını üstün yetenek ve sezgi gücüne borçlu

olduğu yadsınamaz; ama, bilimsel ilgilerinin gelişmesinde babasının payı

büyüktür. Baba üyesi olduğu Edinburg Kraliyet Akademisinin toplantılarına

oğluyla birlikte katılıyordu. Bu arada çocuk gene babasının sağladığı olanakla

her fırsatta Edinburg Gözlemevi'ne uğrayarak gezegen ve yıldızların

devinimlerini izlemekteydi. Bu gözlemlerin ilerde Satürn gezegeninin halkaları

üzerindeki ödüllendirilen matematiksel çalışmasına zemin hazırladığı

söylenebilir. Bilim tarihinde 19. yüzyılın ilk yarısı özellikle

elektrik, manyetizma ve ışık konularındaki çalışmaların ön plana çıktığı bir

dönemdir. Işığın dalgalar biçiminde ilerlediği görüşü yaygınlık kazanmış;

ayrıca, kristal aracılığıyla istenen yönde kutuplaştırabileceği deneysel olarak

gösterilmişti. Ne var ki, elektrik, manyetizma ve ışık arasındaki bağıntı henüz

yeterince bilinmediğinden bu olaylar bağımsız araştırma konuları olarak ele

alınmaktaydı. Maxwell'in 1850'de bu olayların ilişkilerini belirlemesiyle

fizikte bir bakıma Newton'unki çapında yeni bir devrimin temeli atılmış oldu.

Newton'un gravitasyon kuramı, evreni mekanik bir modele indirgeyerek

açıklıyordu. Bu modelde, değişik büyüklükteki kütlesel nesnelerin, elektrik

yükleri gibi, biribirini etkilediği temel varsayımdı. Faraday bir adım ileri

giderek elektrik yüklerinin yalnız biribirini değil çevrelerini de etkilediği

görüşüne ulaşır, elektromanyetik güç alanı dediği yeni bir kavram oluşturur.

Ona göre bu alan uzayda diğer fiziksel nesnelerden bağımsız, kendine özgü bir

gerçeklikti.Değişen manyetik alanın bir iletkende elektrik ürettiğini

saptayan Faraday, bu olayı elektromanyetik indüksiyon diye nitelemişti.

Faraday'ın deneysel buluşlarıyla bir tür büyülenmiş olan Maxwell, daha ileri

giderek, söz konusu etkinin yalnız iletkende değil, uzayda da oluştuğunu;

üstelik, değişen elektrik alanın da manyetizma ürettiğini gösterir. 1873'de

yayımlanan Elektrik ve Manyetizma Üzerine inceleme adlı kitabında ortaya koyduğu

denklemlerden, elektrik ve manyetik etkilerin uzayda ışık hızıyla yol aldığı

sonucu da çıkmaktaydı. Işığın yapı ve niteliği bilim adamları için

sürgit bir bilmece konusu olmuştu. Işık kimine göre dalgasal nitelikteydi,

kimine göre parçacıklardan oluşmuştu. Maxwell ise ışığı uzayda dalgasal

ilerleyen hızlı titreşimli bir elektro-manyetik alan diye niteliyordu. Her biri

değişik titreşim frekansıyla ilerleyen değişik renklerin oluşturduğu ışık, ona

göre, elektromanyetik titreşimler skalasında yer alan olaylardan yalnızca biri

olmalıydı. Işığın yanı sıra başka elektromanyetik radyasyon formlarının varlığı

da araştırılmalıydı.Maxwell'in kuramsal olarak varsaydığı olaylar

ölümünden az sonra deneysel olarak belirlenir. Hertz'in düşük frekanslı radyo

dalgaları ile Röntgen'in yüksek frekanslı X-ışınları Maxwell'in öndeyişini

doğrulayan bulgulardır. Şimdi bildiğimiz gibi, radyasyon spektrumundaki dalga

sıralaması, bir uçta, radyo dalgalarından; öbür uçta, gama ışınlarına uzanan

mikro-dalga, kızıl-altı, ışık, ultra-violet, X-ışınları gibi titreşim frekansı

giderek yükselen formları içermektedir. Maxwell de Faraday gibi evreni

dolduran son derece ince ve esnek bir ortamı varsayıyordu. Daha sonra vazgeçilen

yerleşik görüşe göre elektromanyetik etkilerin dalgasal yayılımı ancak esir

denen öyle bir ortamla olasıydı. Elektromanyetik dalgaları ilk sezinleyen

Faraday olmuştur. Ancak ışığın tüm özelliklerim bu dalgalarla açıklayan

matematiksel kuramı Maxwell'e borçluyuz.Maxwell'in bu amaçla formüle

ettiği vektör analizi diye bilinen matematiksel teknik ile çok sayıda olayı

kapsayan ve şimdi Maxwell denklemleri diye geçen dört denklem modern

elektromanyetik kuramın özünü oluşturur. Bu denklemler, kuantum ve relativite

teorileriyle dalga mekaniğini gerektirmeyen olgular için bugün de geçerliğini

sürdürmektedir.Başlangıçta, Maxwell'in getirdiği kuramsal açıklamalara

karşı çıkıldığını biliyoruz. Bir kez, denklemlerine dayalı öndeyileri olgusal

olarak henüz yoklanıp doğrulanmamıştı. Sonra kuramı, ışığa özgü yansıma ve

kırılma olaylarını açıklamada yetersiz görülüyordu. Ne var ki, bu yetersizlikler

çok geçmeden aşılır, elektromanyetik kuram açıklama gücü ve doğrulanan

öndeyileriyle yerleşik bir teori, bir paradigma konumu kazanır.

Maxwell'in başarısı ne denli vurgulansa yeridir. Temelde kuramsal olan

çalışması daha sonra yol açtığı uygulamalı gelişmelerle göz kamaştırıcı bir önem

kazanır. Maxwell bilim tarihinde sayılı devler arasında yer almışsa, bunu çıkar

gözetmeyen katıksız entellektüel çabasıyla gerçekleştirmiştir. Faraday

içine doğduğu olumsuzlukları, öğrenme merakının sağladığı direnç ve uğraşla

aşarak bilimin öncüleri arasına katılmıştı. Maxwell ise içine doğduğu varlığın

çekici rehavetine düşmeksizin, bilimin uzun ve yoğun uğraş gerektiren çetin

yolunda kendini yüceltti.



Siyaset, Bilim Ve Tarih Bilinci (Doğan Özlem )The Benefits Of TreesEnerji TasarrufuAlternatif Ucuz Enerji KaynaklarıErozyonun Tanımı Ve ÇeşitleriDünyamızın HareketleriDoğalgazDeve KuşlarıTeknolojik CellatlarımızKüresel IsınmaÇimento İşkolu Ve SorunlarıAtmosferin Başlıca Gaz KirleticileriNükleer EnerjiYapay KristallerHyrogen Fuel  The Fuel Of FutureKentiçi Ulaşımı Ve Çevre SorunlarıPrcı HakkındaÇevre Kirliliği Ve SonuçlarıSivil SavunmaUluslararası Hukuk Ve Çevre