Ernest Rutherford Kimdir

(1871 -1937) Yüzyılımızın başında bilimde yer alan büyük devrimsel atılımlar genellikle “Planck” ve “Einstein’ın adlarıyla bilinir. Oysa onların kuramsal atılımlarının yanısıra, sonuçları bakımından son derece önemli deneysel çalışmalar da vardır. Bunların başında, Marie Curie ve Ernest Rutherford’un radyoaktivite üzerindeki çalışmaları gelir.Rutherford, dış görünümüyle bir bilimadamından çok bir “çiftlik kâhyası” ya da bir “aşiret reisi”ni andırmaktaydı. Esmer, irikıyım yapısı, gür sesi ve pos bıyığıyla yabanıl ve ürkütücü; her yönüyle heybetli bir kişiydi. Laboratuvarında bir şey tersine gitmesin; kükreyen sesi ortalığı sarsar, asistanlar suspus olurlardı.

Oysa bu kızgınlık gelip geçiciydi; onun hiç bir yapmacığa kaçmayan anlık sert davranışlarının gerisinde sıcak, sevecen yaradılışı saklıydı.

Ernest, Yeni Zelanda’da küçük bir çiftlikte dünyaya gelmiştir. İskoç göçmeni olan babası, araba tamircisiydi. Ernest, yoksul ve kalabalık bir ailenin içinde büyüdü. Ne var ki, daha küçük yaşta sergilediği olağanüstü öğrenme merakı ona çevredeki en iyi okulların kapısını açtı. Özellikle üniversitedeki parlak başarısıyla dikkatleri çekti ve kazandığı burs, bilim ateşiyle yanan delikanlının yaşamında yeni bir dönemin başlangıcı oldu. 1894′de, Cambridge Üniversitesi ünlü fizik bilgini J.J. Thomson’un yanında çalışmak üzere İngiltere’ye geldi.

Üniversiteye bağlı Cavendish Laboratuvarı’ndaki ilk yılını radyo dalgaları, ikinci yılını yeni keşfedilmiş olan X-ışınları üzerindeki çalışmalarla geçirdi. Sonra, yaşam boyu uğraş konusu olan radyoaktivite üzerindeki araştırmalarına koyuldu. Adı kısa zamanda bilim çevrelerinde duyulan Rutherford’u 1898′de, Kanada’da McGill Üniversitesi, fizik profesörlüğüne çağırdı. Genç bilimadamı beklenmedik bu çağrı karşısında bir ikilem içine düştü: Bir yanda erişilmesi güç, saygın bir unvan, öte yanda araştırma ortamı olarak bulunmaz nimet saydığı Cavendish Laboratuvarı.

Rutherford 27 yaşındaydı. Kısıtlı bursu ile nişanlısını İngiltere’ye aldırtamaması bir yana; kendi yolculuğu nedeniyle yaptığı borcu bile ödeyemiyordu. Aldığı öneri ona bu olanakları da sağlayacaktı. Rutherford, sonunda ister istemez çağrıyı kabul etti. Karar isabetliydi: McGill’de geçirdiği yaklaşık on yıl içinde hem radyoaktif atomların kendiliğinden değişik nitelikte atomlara dönüştüğünü ispatlayarak Nobel Ödülü’nü kazandı; hem de atomun yapısına ilişkin olarak aranan açıklığı getiren çekirdek buluşunu ortaya koydu.

Birbirini izleyen başarılarına değinen bir meslekdaşı, “Sen gerçekten çok şanslı birisin: hep dalganın tepesinde seyrediyorsun,” diye takıldığında, Rutherford’un yanıtı kısa ve çarpıcı olmuştur: “Unutma, o dalgayı ben kendim yarattım.” Alçakgönüllülük bir yana, Rutherford çoğu kez insanları küçümserdi. Ona göre, bilim ya fizikti, ya da pul koleksiyonculuğu. Ama Nobel Ödülü’nü fizikten değil, küçümsediği kimyadan almıştı. Hatırlatılınca, elementler gibi kendisinin de transmutasyona uğradığını söyleyerek, işi şakayla geçiştirirdi.

1887′de J.J. Thomson’un elektronu keşfetmesiyle, bilim dünyası yeni bir problemle karşı karşıya kalmıştı. Negatif elektrik yüklü elektronlar, hidrojen atom kütlesinin ikibinde biri kadardı; oysa hidrojen, en basit madde türü olarak biliniyordu. Üstelik Thomson, hangi elemente ait olursa olsun, atomların özdeş parçacıklar saldığı görüşündeydi. Bu da elektronların, sözü geçen parçacıkların bir bölümü olduğu anlamına gelmekteydi. Yanıtlanması gereken soru şuydu: Atomlar eskiden sanıldığı gibi basit, bölünmez birimler değilse, atomun yapısal özelliği ne olabilirdi?

Thomson, atomun, içinde elektron taşıyan pozitif elektrik yüklü top biçiminde bir madde olduğunu ileri sürmüştü. Başka bir deyişle, atom basit değildi; ama katı, yoğun bir madde olmanın ötesinde birşey de değildi.

Rutherford’un radyoaktiviteye ilişkin ilk önemli buluşu, “alfa” ve “beta” dediği iki değişik ışının varlığını belirlemesiydi. Ayrıca, asistanı Soddy ile birlikte bir elementin bir başka elemente dönüşümünde radyoaktivitenin rolünü, deneysel olarak kanıtlamıştı.

1907′de McGill’den Manchester Üniversitesi’ne geçtiği zaman ilk ele aldığı problem atomun yapısıydı. Araştırmasında, beta parçacıklarından sekizbin kat daha yoğun olan alfa parçacıklarının işe yarayacağını düşündü. Hans Geiger ve Ernest Marsden adlı iki asistanını, alfa parçacıklarının ince bir altın yaprağına çarptığı zaman nasıl dağıldıklarını incelemekle görevlendirdi. Alman sonuç beklentiye hiç de uygun değildi. Parçacıkların büyük çoğunlukla altın yapraktan doğrudan geçtiği gözlenmişti. Sanki altın yaprağın yapısında geçişi engelleyen hiç bir atom yoktu! Ama gözden kaçmaması gereken durum, yaprağa çarpan alfa parçacıklarının yaklaşık 20.000′de birinin geri sapmasıydı. Bu ne demekti?

Uzun bir bocalamadan sonra Rutherford bu gözlemin, atomun yapısına ilişkin ipucu verdiğini gördü: Atomun kütlesi neredeyse tümüyle, kapsamında son derece küçük bir yer tutan pozitif elektrik yüklü bir çekirdekte toplanmış olmalıydı. Çekirdeğin çevresinde hızla dönen elektronlar ise pozitif yükü dengeleyen negatif yüklü daha küçük parçacıklardı. Kısacası atom güneş sistemine benzer bir düzen sergilemekteydi. Alam büyük ölçüde boş bir atom gözönüne alındığında, alfa parçacıklarının neden büyük bir çoğunlukla, hiç bir engelle karşılaşmamış gibi altın yapraktan geçtikleri açıklık kazanmaktaydı.

Mikroskopla görülebilen nesnelerden bile küçük olan atomdan daha da küçük olan çekirdek ve elektron gibi parçacıkları hayalde canlandırmak kolay değildir. Rutherford’un modelini çizdiği atomu bir futbol stadyumu büyüklüğünde düşünürsek, çevresinde birkaç sineğin döndüğü çekirdek, bu alanda bir golf topu büyüklüğünde olacaktır.

Rutherford, kuramcı bir bilimadamı değildi: Ona göre, her problemin çözümü deney sonuçlarıyla sınırlı tutulmalıydı. Öyle ki, ortaya koyduğu atom modelinin kuramsal açıklama gerektiren önemli bir sonucuna duyarsız kalmıştı. Üstelik atom modeline ilişkin deneysel kanıtları, yerleşik fizik yasalarıyla da tam bağdaşır değildi.

Örneğin, negatif yüklü elektronlar belirtildiği gibi gerçekten çekirdek çevresinde hızla dönüyorlarsa, bunların da devinen diğer elektrik yükleri gibi, radyasyon oluşturmaları gerekirdi. Bir elektrik yükünün, antende yukarı ve aşağı hareket ettirildiğinde radyasyon üretmesi buna bir örnektir. Çekirdek çevresinde dönen elektron, gerçekten radyasyon çıkarsaydı, çok geçmeden yavaşlayıp çekirdeğe kapanması ve atomun tümüyle çökmesi beklenirdi (Soruna kuramsal açıklamayı ortaya koyan kişi, daha sonra Rutherford’un seçkin öğrencisi olan Niels Bohr’dur).

Rutherford 1908′de Nobel Ödülü’nü, 1914′de “Lord” unvanını aldı. 1919′da Cavendish Laboratuvarı’nın başına geçti. Cavendish onun yönetiminde çok geçmeden dünyanın başta gelen deneysel fizik merkezi oldu. Burada giriştiği ilk çalışmalardan biri, yine alfa parçacıklarını kullanarak bir elementin başka bir elemente yapay dönüşümünü gerçekleştirmek oldu.

Deneyde, alfa parçacıklarının, nitrojen atomları gibi daha hafif atom çekirdeklerine çarptırıldıklarında, geriye sapmaksızın çekirdekle kaynaştıkları ve nitrojen atomunun oksijen atomuna dönüştüğü görülür. Bu süreçte başka bir parçacığın ortaya çıktığını saptayan Rutherford, çekirdeğin temel taşı saydığı pozitif yüklü bir parçaya “proton” adını verdi.

Kütlesi bakımından diğerlerine benzeyen, ama elektrik yükü olmayan üçüncü bir parçacık daha söz konusuydu (”Nötron” denen bu parçacığı Rutherford’un asistanı James Chadwick 1932′de bulur). Bu, bilimsel araştırmaya bol paranın henüz akmadığı bir dönemdi. Cavendish’te bile deneyler, “derme çatma” denebilecek basit araçlarla sürdürülüyordu.

Rutherford’u ziyarete giden tanınmış bilim yazarı Ritchie Calder, gördüklerini şöyle anlatmıştı: “Konuşmamız sürerken bir ara, işlerin nasıl yürüdüğünü görmek ister misiniz?’ diyerek kolumdan tuttu, beni laboratuvarın yüksek voltaj bölümüne götürdü. Karanlık denilebilecek bir odaya girmiştik; yapay bir şimşek çakıp duruyordu. Sonra parçalanan atomları kaydeden bir sayacın tıkırtı seslerini duyduk. ‘Atom parçalayıcı’ dedikleri bir makinenin önündeydik; günümüzdeki yüksek voltaj akseleratörleriyle karşılaştırıldığında son derece ilkel kalan bir makine!

Rutherford ve ekibi işte bu araçlarla çalışıyorlardı. ‘Paramız olmadığı için kafamızı kullanmak zorundayız,’ diyordu Rutherford. O, yalnız araçlarının basitliğiyle değil, bilime yaklaşımındaki basit tutumuyla da övünç duymaktaydı. ‘Kendim çok basit olduğum için,’ diyordu, ‘doğanın da temelde basit olduğuna inanıyorum’ “.

Rutherford, bir dizi seçkin fizikçi yetiştirmekle kalmadı, onlara büyük bir esin kaynağı da oldu. Nükleer fizik onun dünyasıydı. Bu alandaki öndeyilerinden pek azı yanlış çıkmıştır. Yanılgılarından biri, çekirdekteki saklı enerjinin sürgit kilitli kalacağı inancıydı. Ölümünden çok değil iki yıl sonra bu enerjinin atom bombasına dönüştürülebileceğine artık kesin gözüyle bakılıyordu. Neyse ki, şansı bir kez daha yüzüne gülmüştü: Hiroşima’daki korkunç patlamayı duymayacaktı.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Robert Fulton Kimdir

Hikâye basit bir şekilde başlıyor; Pennsylvania’da (A.B.D.), 1765′te İrlandalı yoksul bir göçmen ailesinin bir oğlu doğuyor: Robert Fulton… Üç yaşındayken babasını kaybettiği ve annenin bakımına kaldığı için çok geçmeden köy okulundan ayrılıp çalışma hayatına atılmak zorunda kalıyordu. Ama bu gencin resme büyük yeteneği ve özellikle eşine az rastlanır bir iradesi, çalışma gücü vardı. Yaptığı portreler sahiplerine tıpatıp benziyor ve genç adam tutkusunun ardından taşralı müşterilerini bir yana koyup şansını denemek üzere Washington’a gidiyor.

Şansının yardımını da görmüyor değil. Günün birinde genç ulusun değerli kişisi Benjamin Franklin’in karşısında buluyor kendini. Delikanlı portreye çalışırken, tutkularını bu değerli kişiye açma fırsatını buluyor: Yeteneklerini Avrupa’da sanatın vatanında geliştirebilir, Franklin acaba kendini orada ün yapmış bir kişiye, sözgelişi Benjamin West’e tavsiye edemez miydi?

Bir süre sonra onu Londra’da görüyoruz. Perukalı, soylu kişilerin portrelerini yapıyor ve tablolarını Royal Academy’de sergiliyordu. Yaşı daha yirmi altı ve kaderi birden değişiveriyor. Stanhope’nin portresini yaparken ünlü mucit onu, sanatını bir yana koyup kendini tekniğe vermesini sağlayacak kadar etkiliyor. Fulton, Stanhope’nin icadının bir püf noktası olduğunu düşünmektedir. Genç Amerikalı paleti, fırçayı bir yana atıp ünlü teknikçinin açtığı yeni ufuklara doğru koşuyor: Watt makinesi, buharlı gemi…

Kalbi sonsuz bir heyecanla çarpıyor. Bu defa West’in şaşkınlık dolu bakışları karşısında cetveli alıp bundan böyle ölçekli resimler yapmaya koyuluyor. Kaleminden sırasıyla siper kazma makinesi, mermer kesme cilalama makinesi, kenevir ipliği tezgâhı, kanallar için dip tarama gemisi, bir su arkı ve bir köprü tasarısı çıkıyor. 1796′da da ırmak gemiciliğinin geliştirilmesi üzerine bir makale yayımlıyor.

Bu verimlilik İngilizleri şaşırtıyor. Ressam Fulton’u beğenirken Teknisyen Fulton’un karşısında güvensizlik duyuyorlar. Wattların, Murdockların, Arkwrightların ülkesinde, onun vatandaşlarına bir şeyler öğretebileceğin! sanmak ne görülmemiş cüret! Bu soğuk karşılanma Fulton’u hayal kırıklığına uğratıyor ve Fransızlar belki daha anlayışlı olurlar umuduyla Manş’ı geçiyor.

Primum vivere… Önce karın doymalı. Fırçalarını yeniden eline alıyor ve tabiat manzaraları çizmeye koyuluyor. Parisliler onu iyi karşılıyorlar. Sanatı sayesinde Fulton, Laplace, Monge gibi çağın bilim adamlarıyla tanışma imkânını buluyor.

Yıl 1800; Fransa ile İngiltere arasında siyasal gerginlikler baş gösteriyor. Birinci konsül Manş’ın ötesine geçmek istiyor, ama İngiliz donanmasından korkuyor. Ne var ki, öte yandan Fulton bu donanmayı yok etme imkânlarını getirmiş: Denizaltı ve torpil.

İyice belirtelim; söz konusu sadece bir proje ya da bir model değildir. Fulton’un denizaltısı suyun üstünde yelkenlerle, altındaysa elle işletilen bir manivela aracılığıyla ilerleyen 6.40 m. uzunluğunda bir gemiydi. Balastların içine su doldurmak yoluyla dibe iniyor ve basılmış hava taşıyan bir depo, tayfalara 6 saat yetecek kadar hava sağlıyordu. Gerçekten Fulton’un 1801′de Brest’te 7.60 metreye dalan “Neutitis” adlı denizaltısı tam altı saat suyun dibinde kaldı. Torpil de bu deneyler sırasında ortaya çıkmıştı. Araç patlayıcı maddeyle dolu bir keseden ibaret olup askerin kendi elleriyle gidip düşman gemisine saplaması gerekiyordu. Bu sakıncaya rağmen deney yine de büyük bir heyecan yarattı.

Napolyon da başta olmak üzere resmi makamların kafasızlığına insan bir kere daha şaşmadan edemez. Kim bilir, belki de Fulton’un elinden tutsalar, onu destekleselerdi yine onun sayesinde İngiliz donanmasını çok zayıflatmayı başarabilirlerdi. İngiltere istilâya uğradı mı, kuşkusuz tarihin akışı değişirdi. Londra Hükümeti bu tehlikeyi sezerek gemi komutanlarını bir denizaltı saldırısına karşı hazır bulunmaları için uyardı. Ayrıca, Fulton’a da projesini satın almayı teklif etti.

Büyük Amerikalı, icadının kapsamını Napolyon’un takdir edemediğini sezerek Jouffroy ve Stanhope’nin hayali olan buharlı gemiyi ele almıştı. Fransızın olumlu çalışmalarından ve vatandaşı Fitch’in aldığı sonuçlardan haberi vardı. Bunlardaki kusurları buldu ve giderebileceğine inandı. Dostlarından birinin, Robert Livingstone’un mali yardımları sayesinde 1803′te ilk buharlı gemisini inşa etti. Bu araç tahtadan yapılmış olup 20-30 m. uzunluğunda, 3.20 m. genişliğindeydi. Çift etkili bir Watt makinesi 3.65 m. çapındaki çarkı çeviriyordu. 9 Ağustos günü, akşam saat altıda buharlı gemi Seine ırmağında saatte 4,7 km. hızla dolaştı.

O yıllarda Auxiron ve Fitch ölmüşlerdi. Jouffroy markisi de sürgünde bulunuyordu. Ne var ki Fulton da halkın güvensizliğini yenmekte ötekilerden daha başarılı olamadı. Onlarca icadı eğlenceli bir oyuncaktı, o kadar. Gelecek nasıl olsa yelkenindi. Napolyon belki de donanmasına beklenmedik bir güç verecek olan bu deneylerin sürdürülmesini destekleyecek sabrı gösteremedi.

Fulton’un değeri yalnız, Watt’ınkine eşit diyebileceğimiz bir yaratma dehasına sahip oluşunda değildir. Aynı zamanda kötü şansına eşsiz bir kararlılıkla karşı gelmesini bilmiş, yoluna dikilen önyargılar, çıkarlar, kayıtsızlıklar ve kötü niyetli kimselerle, görülmemiş bir inat ve azimle savaşmıştır.

Fransa ve İngiltere değerini takdir edemediler, öyle mi? 1806′da vatanına dönüyor. Ona olan güvenini kaybetmeyen dostu Livingstone’un sayesinde New York’ta Charles Brown’ un tersanesinde bu defa gerçek bir buharlı yolcu gemisi inşa etmeye koyuluyor. Ve 10 Ağustos 1807′de “Clermont” Hudson’un sularına indiriliyor.

Clermont 40 m. uzunluğunda 3.60 m. genişliğinde ve sualtı derinliği 2 m.’yi bulan bir tekneydi. 4.60 m. çapındaki iki çarkını iki silindirli, güçlü bir Watt makinesi çeviriyordu. Vapur, gazetelerin günlerden beri alay konusu ettikleri “bu Fulton delisi”ni görmeye gelen kalabalığın önünde demir aldı. Ama gemi rıhtımdan ayrılıp yelken açmadan ve öteki teknelerin arasından, dümencisine uysalca uyarak geçip uzaklaşınca, bütün bu alayların sonu geldi. Rıhtımı önce bir sessizlik, sonra da çılgın alkışlar kapladı. Fulton zaferi kazanmıştı.

Clermont, Hudson üzerinde, New York-Albany (260 km. uzaklıkta) arasında düzenli seferler yapmaya başlayacağı 7 Ağustos gününde bu 260 km.’lik yolu 32 saatte aldı. iyiden iyiye ağız değiştiren gazetelerin, yeni icadı hararetle övmelerine rağmen vapura tek yolcu bile binmeye cesaret edememişti. Dönüşte ise yalnız bir yolcu bindi ve Fulton adamın altı dolarını büyük bir heyecanla aldı. Zaferi, çetin bir mücadelenin meyvesi olmuştu, ama kesindi. Kısa zamanda araçların sayısı artmaya başladı. 1811′de Clermont’a üç kardeş daha ekledi ve Fulton-Livingstone Firması başarılara doğru hızla ilerlemeye başladı.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Sir Isaac Newton Kimdir

(1642 -1727) Bilimin öncülerini tarih sürecinde bir dizi yıldız olarak düşünürsek, dizide konum ve parlaklığıyla hepsini bastıran iki yıldız vardır: Newton ve Einstein. Yaklaşık iki yüz yıl arayla ikisi de fiziğin en temel sorunlarını ele aldılar; ikisinin de getirdiği çözümlerin madde ve enerji dünyasına bakışımızı kökten değiştirdiği söylenebilir.

Newton Galileo ile Kepler’in; Einstein, Newton ile Maxwell’in omuzlarında yükselmiştir. Newton çok yanlı bir araştırmacıydı: matematik, mekanik, gravitasyon ve optik alanlarının her birindeki başarısı tek başına bir bilim adamını ölümsüz yapmaya yeterdi. Yüzyılımıza gelinceye dek her alanda bilime model oluşturan fiziksel dünyanın mekanik açıklamasını büyük ölçüde ona borçluyuz.

Isaac Newton İngiltere’de sıradan bir çiftçi ailesinin çocuğu olarak dünyaya geldi. Babası doğumundan önce ölmüştü. Prematür doğan, cılız ve sağlıksız bebek yaşama umudu vermiyordu, ama tüm olumsuzluklara karşın büyümekten geri kalmadı. Çocuk daha küçük yaşlarında ağaçtan mekanik modeller yapmaya koyulmuştu; eline geçirdiği testere, çekiç ve benzer araçlarla ağaçtan yel değirmeni, su saati, güneş saati gibi oyuncaklar yapıyordu. El becerisi dikkat çeken bir incelik sergiliyordu.

Newton’un üstün öğrenme yeteneği amcasının gözünden kaçmaz. Bir din adamı olan amca aydın bir kişiydi; çocuğun çiftçiliğe değil, okumaya yatkın olduğunu fark etmişti. Amcasının sağladığı destekle Newton yörenin seçkin okulu Grantham’a verilir. Ne ki, çocuğun bu okulda göz alıcı bir başarı ortaya koyduğu söylenemez.

Bedensel olarak zayıf ve çelimsiz olan Newton, her fırsatta, zorbalık heveslisi kimi okul arkadaşlarınca hırpalanarak horlanır. Newton’un ilerde belirginlik kazanan çekingen, geçimsiz ve kuşkulu kişiliğinin, geçirdiği bu acı deneyimin izlerini yansıttığı söylenebilir. Belki de bu yüzden Newton, bilimsel ilişkilerinde bile yaşam boyu kimi tatsız sürtüşmelere düşmekten kurtulamaz.

Okulu bitirdiğinde, ülkenin en seçkin üniversitesine gitmeye hazırdır. Yine amcasının yardımıyla, 1661′de Cambridge Üniversitesi’nde öğrenime başlar. Matematik ve optik ilgilendiği başlıca iki konudur. Üniversiteyi bitirdiği yıl (1665), ülkeyi silip süpüren bir salgın hastalık nedeniyle bütün okullar kapanır; Newton baba çiftliğine döner.

Doğanın dinlendirici kucağında geçen iki yıl, yaşamının en verimli iki yılı olur: gravitasyon (yerçekimi) kuramı, kalkülüs ve ışığın bireşimine ilişkin temel buluşlarına burada ulaşır. Einstein, “Bilim adamı umduğu başarıya otuz yaşından önce ulaşamamışsa, daha sonra bir şey beklemesin!” demişti. Newton yirmibeş yaşına geldiğinde en büyük kuramlarını oluşturmuştu bile.

Newton Cambridge Üniversitesi’ne döndüğünde okutman olarak görevlendirilir; ama çok geçmeden üniversitenin en saygın matematik kürsüsüne, hocası Isaac Barrow’un tavsiyesiyle, profesör olarak atanır. Matematik çalışmalarının yanı sıra optik üzerindeki denemelerini de sürdüren Newton’un kısa sürede bilimsel prestiji yükselir, 1672′de Kraliyet Bilim Akademisine üye seçilir. Kendisine sorulduğunda başarısını iki nedene bağlıyordu:

(1) devlerin omuzlarından daha uzaklara bakabilmesi,
(2) çözüm arayışında yoğun ve sürekli düşünebilme gücü.

Gerçekten işe koyulduğunda çoğu kez günlerce ne yemek ne uyku aklına gelir, kendisini çalışmasında unuturdu.

Biraz önce belirttiğimiz gibi, Newton başlıca kuramlarının ana çizgilerini genç yaşında oluşturmuştu. Ne var ki, ulaştığı sonuçları açıklamada acele etmek şöyle dursun, onu bu yolda yirmi yıl geciktiren bir çekingenlik içindeydi.

Dostu Edmund Halley’in (Halley kuyruklu yıldızını bulan astronom) teşvik ve ısrarı olmasaydı, bilim dünyasının en büyük yapıtı sayılan Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri (1687′de yayımlanan kitap genellikle “Newton’un Principia’sı” diye bilinir) belki de hiç bir zaman yazılmayacaktı. Bu gecikmede bir neden de Robert Hooke adında dönemin tanınmış bilim adamlarından biriyle aralarında süren kavgaydı.

Hooke, evrensel çekim yasasında kendisinin de öncelik payı olduğu savındaydı (Newton’un bir başka kavgası Alman filozofu Leibniz ileydi. Matematiğin çok önemli bir dalı olan kalkülüs’ü ilk bulan kimdi? Leibniz’i fikir hırsızlığıyla suçlayan Newton, filozofun resmen kınanmasını istiyordu).

Üç ana bölümden oluşan Principia’nın ilk bölümü nesnelerin devinimine ayrılmıştı. Eylemsizlik ilkesi ve serbest düşme yasasıyla temelini Galileo’nun attığı bu konuyu Newton kapsamlı bir kuram çerçevesinde işlemekteydi. Öyle ki, kökü Aristoteles’e ulaşan iki bin yıllık geleneksel düşünce yerini salt mekanik dünya görüşüne, belli sınırlar içinde geçerliğini bugün de koruyan bir paradigmaya bırakmıştır artık.

Galileo’nun deneysel olarak kanıtladığı eylemsizlik ilkesi nitel bir kavramdı; Newton bu kavramı “kütle” dediğimiz nicel bir kavrama dönüştürür, devinimin birinci yasası olarak belirler. Örneğin, şekilde görüldüğü gibi,

pürüzsüz bir düzlemde A ve B gibi kütleleri değişik iki nesne, sıkışık bir yayın karşıt uçlarına bastırılıp bırakılsın. Yayın ters yönlerde eşit itme gücüne uğrayan nesnelerden kütlesi daha büyük olan A’nın kayma ivmesi, kütlesi daha küçük olan B’nin kayma ivmesinden daha azdır. Buna göre, m1 ve m2 diye belirlenen kütleler, m1 / m2 = a2 / a1 denkleminde gösterildiği üzere a1 ve a2 ivmeleriyle tanımlanabilir.

Mekanik kuramın bir başka temel kavramı kuvvettir. Yukardaki deneyde sıkışık yayın iki nesne üzerindeki itme kuvvetinin eşitliğinden söz ettik. m1 a1 = m2 a2 olduğundan kuvvetler de m1 a1 ve m2 a2 ile ölçülebilir. Buna göre, m kütlesi üzerinde F gibi bir kuvvet a ivmesine yol açıyorsa, ivmeyle kuvvet arasındaki ilişki şöyle belirlenebilir: F = ma (kuvvet = kütle x ivme). Bu denklem Newton mekaniğinin ikinci devinim yasasını dile getirmektedir.

Mekaniğin üçüncü yasası çoğumuzun günlük deneyimlerinden bildiği bir ilişkiyi içermektedir: her etkiye karşı eşit güçte bir tepki vardır. Örneğin, parmağımızı masaya bastırdığımızda, masanın da parmağımız üzerinde eşit baskısı olur.

Kütle, kuvvet gibi önemli kavramların nicel olarak oluşturulması fiziğin birtakım geleneksel saplantılardan arınmasını sağlayan büyük bir ilerleme olmuştur.

Aristoteles geleneğinde göksel nesnelerin çembersel devinimleri açıklama gerektirmeyen “doğal” bir olaydı.

Dünyanın diğer gezegenlerle birlikte güneş çevresinde döndüğünü ileri süren Copernicus bile çembersel devinim öğretisine karşı çıkmadığı gibi bu devinimi açıklama arayışı içine de girmemiştir. Galileo ile Newton mekaniğinde ise yalnızca aynı doğrultuda tekdüze devinim doğaldır; devinimin yön ya da hız değiştirmesi ancak bir dış kuvvetin etkisiyle olasıdır. Kepler gezegenlerin güneş çevresindeki devinimlerini güneşten kaynaklanan manyetik türden bir kuvvete bağlamış, yerçekimi kavramına ipucu hazırlamıştı.

Newton’un “gravitasyon” dediği kuvvet gezegenlerin eliptik yörüngeleriyle yerküredeki serbest düşmeyi açıklayan evrensel bir güçtür. Buna göre, evrende var olan herhangi iki nesne biribirini kütlelerinin çarpımıyla doğru, aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olarak çeker. İlişkinin matematiksel ifadesi:

(Denklemde F yerçekimi sabitini, m kütleyi d mesafeyi simgelemektedir).

Newton’un gençliğinde ulaştığı ama yayımlamaktan kaçındığı bu sonuç bir hipotez olarak başkalarınca da tartışılmaktaydı. Nitekim, Kraliyet Bilim Akademisinin üç üyesi (Robert Hooke, Edmund Halley ve Cristopher Wren) eliptik yörüngelerin yerçekimiyle açıklanabileceği sayındaydılar, ancak bu savı kendi aralarında kanıtlayamamaktaydılar.

1684′de Halley sorunu Newton’a iletir. Yerçekimi hipotezini yıllarca önce oluşturan Newton, bu arada, hipotezin matematiksel yoldan kanıtlanmasını da gerçekleştirmişti. Böylesine önemli bir çalışmanın yayımlanmadan kalmasını doğru bulmayan Halley, tüm basım masraflarını yüklenerek Newton’u daha fazla zaman yitirmeden kitabını (Principia’yı) yazmaya ikna eder.

Bilim dünyası hayranlıkla karşıladığı bu ölmez yapıtta, ilk kez, mekaniğin diğer yasalarıyla birlikte yerçekimi kuramının, tüm kanıt ve içeriğiyle, matematiksel olarak işlendiğini bulur. Kitapta, ayrıca, sıvı deviniminden güneş ve gezegenlerin kütlelerinin hesaplanmasına, ay’ın devinimindeki düzensizliklerden denizlerdeki gelgit olaylarına değin pek çok sorunsal konuya açıklık getirilmiştir.

Bir kuramın gücü, kapsadığı olgu alanının genişliğine bağlıdır. Güçlü bir kuram başlangıçta açıkladığı olgularla sınırlı kalmayan, yeni ya da beklenmeyen gözlem verilerine açılabilen kuramdır. Bilim tarihinde bunun belki de en başarılı örneğini Newton mekaniğinin verdiği söylenebilir.

Ancak geniş kapsamına karşın bu kuramın bir eksikliği daha baştan belli olmuştu: yerçekimi gücünün uzay boşluğunda biribirinden milyonlarca mil uzaklıktaki iki nesne arasında bile varsanan etkisi nasıl bir düzeneğe bağlı olabilirdi? “Uzaktan etki” diye bilinen, Newton’un kendisini de rahatsız eden bu sorunun, Einstein’ın genel relativite kuramının sağladığı açıklamaya karşın, bugün bile doyurucu bir açıklığa kavuştuğu kolayca söylenemez.

Principia’nın yazılması yaklaşık iki yıl alır. Polemikten kaçınan Newton, düzeysiz tartışmaları önlemek için Latince kaleme aldığı kitabına yetkin örneğini geometride bulduğumuz aksiyomatik bir biçim verir. Şöyle ki, Newton “öncül” diye aldığı bir kaç temel ilkeden (devinim yasalarıyla yerçekimi kuramından) fizik ve astronominin gözlemsel veya deneysel olarak kanıtlanmış önermelerini (örneğin, Kepler’in üç yasası ile Galileo’nun sarkaç, serbest düşme vb. yasalarını) bir tür “teorem” olarak ispatlama yoluna gider.

Newton eşsiz yapıtıyla bilim dünyasını adeta büyüler; deyim yerindeyse, ona yarı-ilâh gözüyle bakılmaya başlanır. Öyle ki, dönemin tanınmış bir matematikçisi, “Acaba O’nun da bizler gibi yeme, içme ve uyuma türünden günlük gereksinmeleri var mıdır?” diye sormaktan kendim alamaz.

Newton, kuşkusuz ne bir ilâh, ne de günlük gereksinmeleri yönünden diğer insanlardan farklıydı. Onu bilim tarihinde yücelten üç özelliği vardı:

(1) üstün zekâ ve imge gücü;
(2) yoğun çalışma istenci;
(3) evreni anlama ve açıklama merakı.

Az ya da çok, tüm insanların paylaştığı bu özellikler, Newton’da kendine özgü yaratıcı bir sentez oluşturmuştu.

Büyük bilim adamı ölümünden kısa bir süre önce kendinden şöyle söz etmişti:

Dünyaya nasıl göründüğümü bilmiyorum; ama ben kendimi, henüz keşfedilmemiş gerçeklerle dolu bir okyanusun kıyısında oynayan, düzgün bir çakıl taşı ya da güzel bir deniz kabuğu bulduğunda sevinen bir çocuk gibi görüyorum.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

İbni Sina Kimdir

Felsefe, matematik, astronomi, fizik, kimya, tıp ve müzik gibi bilgi ve becerinin çeşitli alanlarında seçkinleşmiş olan, İbn-i Sinâ (980-1037), matematik alanında matematiksel terimlerin tanımları; astronomi alanında ise duyarlı gözlemlerin yapılması konularıyla ilgilenmiştir.

Astroloji ve simyaya itibar etmemiş, Dönüşüm Kuramı’nın doğru olup olmadığını yapmış olduğu deneylerle araştırmış ve doğru olmadığı sonucuna ulaşmıştır. İbn-i Sinâ’ya göre, her element sadece kendisine özgü niteliklere sahiptir ve dolayısıyla daha değersiz metallerden altın ve gümüş gibi daha değerli metallerin elde edilmesi mümkün değildir.

İbn-i Sinâ, mekanikle de ilgilenmiş ve bazı yönlerden Aristoteles’in hareket anlayışını eleştirmiştir. Aristoteles, cismi hareket ettiren kuvvet ile cisim arasındaki temas ortadan kalktığında, cismin hareketini sürdürmesini sağlayan etmenin ortam, yani hava olduğunu söylüyor ve havaya, biri cisme direnme ve diğeri cismi taşıma olmak üzere birbiriyle bağdaşmayacak iki görev yüklüyordu.

İbn-i Sinâ, bu çelişik durumu görmüş, yapmış olduğu gözlemler sırasında hava ile rüzgârın güçlerini karşılaştırmış ve Aristoteles’in haklı olabilmesi için havanın şiddetinin rüzgârın şiddetinden daha fazla olması gerektiği sonucuna varmıştır. Oysa bir ağacın yakınından geçen bir ok, ağaca değmediği sürece, ağaçta ve yapraklarında en ufak bir kıpırdanma yaratmazken, rüzgâr, ağaçları sallamakta ve hatta kökünden kopartabilmektedir; öyleyse havanın şiddeti, cisimleri taşımaya yeterli değildir.

İbn-i Sinâ, her şeyden önce bir hekimdir ve bu alandaki çalışmalarıyla tanınmıştır. Tıpla ilgili birçok eser kaleme almıştır; bunlar arasında özellikle kalp-damar sistemi ile ilgili olanlar dikkat çekmektedir. Ancak, İbn-i Sinâ dendiğinde, onun adıyla özdeşleşmiş ve Batı ülkelerinde 16. yüzyılın ve Doğu ülkelerinde ise 19. yüzyılın başlarına kadar okunmuş ve kullanılmış olan “el-Kânûn fî’t-Tıb” (Tıp Kanunu) adlı eseri akla gelir.

Beş kitaptan oluşan bu ansiklopedik eserin birinci kitabı, anatomi ve koruyucu hekimlik, ikinci kitabı basit ilaçlar, üçüncü kitabı patoloji, dördüncü kitabı ilaçlarla ve cerrahi yöntemlerle tedavi ve beşinci kitabı ise çeşitli ilaç terkipleriyle ilgili ayrıntılı bilgiler vermektedir.

İbn-i Sinâ’nın söz konusu eseri incelendiğinde, konuları sistematik bir biçimde incelediği görülür. Tarihte ilk defa, tıp ve cerrahiyi iki ayrı disiplin olarak değerlendiren İbn-i Sinâ, cerrahi tedavinin sağlıklı olarak yürütülebilmesi için anatominin önemini özellikle vurgulamıştır. Hayati tehlikenin çok yüksek olmasından ötürü pek gözde olmayan cerrahi tedavi ile ilgili örnekler vermiş ve ameliyatlarda kullanılmak üzere bazı aletler önermiştir.

Gözle de ilgilenmiş olan İbn-i Sinâ, döneminin seçkin fizikçilerinden İbn-i Heysem gibi, Göz-Işın Kuramı’nı savunmuş ve üst göz kapağının dışa dönmesi, sürekli beyaz renge veya kara bakmaktan meydana gelen kar körlüğü gibi daha önce söz konusu edilmemiş hastalıklar hakkında da ayrıntılı açıklamalarda bulunmuştur.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Conrad Gesner Kimdir

16. yüzyılda biyologlar, mümkün olduğunca bitki ve hayvanlarla ilgili bütün mevcut bilgiyi bir araya getirerek sunmaya çalışmışlar; bunların yanı sıra, yeni keşiflerle elde edilen bilgiyi de bir araya getirmeye gayret ettmişlerdir. Bu ansiklopedist doğa bilimcilere güzel bir örnekConrad Gesner’dir (1516-1565).İsviçreli olan Gesner, “Hayvanlar Tarihi” (Historia Animalium) adlı 4 ciltten oluşan bir eser yazmıştır. Buradaki sınıflama, Aristoteles sınıflamasına uygundur. Bunlar içerisinde özellikle balıkların açıklaması dikkate değerdir. Omurgasız hayvanlar hakkındaki resim ve açıklamaları da aynı şekilde ilginçtir.

Gesner bu eserinde ele aldığı hayvanların her birinin adını, bu adın etimolojisini, hayvanın yaşadığı yeri, alışkanlıklarını, yararlarını, ilaç yapımında herhangi bir kısmı ya da ürününün kullanılıp kullanılmadığını ve o hayvan hakkında mevcut hikaye, inanç ve efsaneleri de aktarmıştır.

Gesner’in aynı zamanda kaleme alındıktan yaklaşık 200 yıl sonra yayınlanmış olan bir de botanik eseri vardır. Gesner, doğa aşığıdır; ne kendisinden önceki devrilerde ne de daha sonraki dönemlerde onun bir benzerine rastlamak mümkündür. Bitki ve hayvanların yanı sıra, cansız doğaya da büyük ilgi duymuş; dağları, ovaları incelemiştir. Ona göre doğaya sadece bitki toplamak için açılmak yeterli değildir; dağcılık apayrı, zevk veren bir uğraştır.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Charles Francis Richter Kimdir

ABD’li jeofizik ve sismoloji uzmanı Charles Richter, yer sarsıntılarının büyüklüğünü ölçmeye yarayan ve adıyla anılan bir ölçek geliştirmiştir. 1920’de Stanford Üniversitesi’nden fizik diplomasını, 1928’de Pasenda’daki California Institute of Technology’den kuramsal fizik doktarasını aldı ve aynı kuruluşun sismoloji laboratuvarında çalışmaya başladı. 1937’de öğretim üyeleri arasına katıldığı Caltech’te 1947’de doçentliğe, 1952’de sismoloji profesörlüğüne getirildi ve 1970’de emekliye ayrılmasına karşın, aynı kuruluşta emeritus profesör olarak çalışmalarını sürdürdü.

Deprem şiddetinin belirlenmesini amaçlayan ilk ölçek, 1883’te İtalyan Jeolog Rossi ile İsviçreli doğabilimci François A. Forel tarafından hazırlanmış ve herhangi bir fiziksel ölçüme göre değil, depremin Yeryüzü’ndeki etkilerine göre belirlenen 10 dereceye ayrılmıştı.

Rossi-Forel ölçeğinden sonra, 1902’de İtalyan Jeolog Giuseppe Mercalli, yine sarsıntının etkilerine göre derecelenmiş yeni bir ölçek yaptı. Uzun süre kullanılan 12 derece şiddetindeki depremin etkileri ise, genel panik, tüm yapıların yıkılması, çatlak ve oyukların açılması, nehirlerin yatak değiştirmesi şeklinde sıralanıyordu.

Her iki ölçek de tanımlayıcı olmakla birlikte, denizlerde ya da yerleşim bölgeleri dışındaki depremlerin şiddetini belirleme olanağı vermiyordu.

Richter’in Alman asıllı ABD’li Sismolog Beno Gutenberg ile birlikte hazırladığı Richter ölçeği ise, yer sarsıntılarının etkisini gözönünde bulundurmaksızın, doğrudan doğruya büyüklüğün ölçümüne dayanır.

Bir sansıntı anında çeşitli bögelere yerleştirilmiş aynı türden sismograflar aracılığıyla, deprem odağının tam üstüne rastlanan Yeryüzü’ndeki dış merkez (episantr) saptanır ve bu merkezden uzaklaştıkça azalan titreşim şiddetinin logaritmik eğrisi çıkartılır.

Ayrıca deprem sırasında açığa çıkan enerji miktarı (E), çizilen logaritmik eğri uyarınca, logE = 11,4 + 1,5 m (m=şiddet) bağıntısıyla erg cinsinden elde edilir. 0’dan 9’a dek derecelendirilmiş olan bu logaritmik ölçekte, örneğin 2 derecelik büyüklük açık ve seçik duyulabilir bir depremi anlatır, 7 derece büyüklüğündeki depremde ise duvarlar çatlar, bacalar devrilir.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Niels Bohr Kimdir

(1885 -1962) Söylentiye göre, Danimarka halkının övünç duyduğu dört şey vardır: gemi endüstrisi, süt ürünleri, peri masalları yazarı Hans Christian Andersen, fizik bilgini Niels Bohr. Bohr, hem bilgin kişiliği, hem insancıl davranışlarıyla, büyük hayaller peşinde koşan gençlere yetkin bir örnek ve esin kaynağı olan bir öncüydü. O, ne Rutherford gibi dış görünümüyle ürkütücü ne de Einstein gibi “arabaya tek başına koşulan attı. Niels, Kopenhag’da görkemli bir konakta dünyaya geldi. Babası üniversitede fizyoloji profesörüydü. Niels çocukluk yıllarında “hımbıl” görünümüyle hiç de parlak bir gelecek vaadetmiyordu. ileride seçkin bir matematikçi olan kardeşi Harald da pek farklı değildi.
 

İki kardeşin en çok hoşlandıkları şey anneleriyle tramvaya binip kenti dolaşmaktı. Bir keresinde, boş tramvayda anne can sıkıntısını gidermek için olmalı, çocuklara masal söyler. Anlamsız bakışları, sarkık yanakları ve açık ağızlarıyla duran iki oğlanı uzaktan izleyen bir yolcu, “Zavallı kadın, bu iki şapşala bir şey anlattığını sanıyor!” demekten kendini alamaz. Niels Bohr’un bir çocukluk anısı bu.

Oysa Niels’in okul yılları son derece parlak geçer. Babasının entellektüel ilgi alanı genişti: Biri felsefeci, biri dilci ve biri fizikçi üç arkadaşıyla her Cuma akşamı bir araya gelir, düşün dünyasında olup bitenleri tartışırlardı. İki oğlan da bir köşede oturup uzun süren tartışmaları sessizce izlerlerdi. Özellikle Niels’in spekülatif düşünceye yakın bir ilgisi vardı. Nitekim, üniversitede fiziğin yanısıra ilginç bulduğu felsefe derslerini de kaçırmazdı.

Niels Bohr üniversiteyi üstün başarıyla bitirip; yirmi iki yaşında Danimarka Bilim Akademisi’nin altın madalya ödülünü alır. Delikanlının sonradan unutulan bir başarısı da İskandinav dünyasında tanınmış bir futbolcu olmasıydı. Bohr 1911′de doktora çalışmasını tamamlar tamamlamaz J.J. Thomson’la çalışmak üzere Cambridge-Cavendish Laboratuvarı’na koşar. Ancak genç bilimadamı burada umduğunu bulamaz. Herşeyden önce, İngilizce bilgisi yetersizdi; çevresiyle verimli iletişim kuramıyordu.

Sonradan, daha önce Rutherford’un olağanüstü yeteneğini farketmiş olan Thomson, nedense Danimarkalı gence sıradan biri gözüyle bakıyordu. Tartışmalı bir toplantıda Bohr’un ileri sürdüğü bir çözümü Thomson irdelemeksizin yanlış diye geri çevirir; ama daha sonra aynı düşünceyi kendisi dile getirir. Bu olayı içine sindiremeyen Bohr yeni bir arayış içine girer.

Bu sırada bilim dünyasının parlayan yıldızı Rutherford’dur. Katıldığı bir konferansında Rutherford’un coşkusu ve atılım gücüyle büyülenen Bohr, Cavendish’i bırakır, Manchester’de onun ekibine katılır. Rutherford deneyciydi, Bohr ise kuramsal araştırmaya yönelikti. Ama iki bilimadamı arasında başlayan ilişki ömür boyu süren dostluğa dönüşür. Öyle ki, Bohr biricik oğluna hocanın ilk adı “Ernest”i verir. Oysa, bursunun tükenmesi nedeniyle Manchester’de yalnızca altı ay kalabilmişti.

Bohr’un bilimde ilgi odağı atom çekirdeğine ilişkin deney sonuçları değil, kuramsal bir sorundu: Bir elektrik birimi olan elektronun atom kapsamındaki davranışının bilinen fizik yasalarına ters düşmesinin nedeni ne olabilirdi? Normal olarak, pozitif yüklü çekirdeğin çevresinde dönen negatif yüklü elektronun, devinim sürecinde, elektromanyetik radyasyon salarak enerji yitirmesi ve çekirdeğe gömülmesi; atomun çökmesi gerekirdi.

Max Planck’ın kara-cisim radyasyon katastrofuna benzer bir katastrof! Planck karşılaştığı sorunu E = hf denklemiyle açıklamıştı. Bu sorun da belki kuvantum kavramına başvurularak açıklanabilirdi. Hiç değilse Niels Bohr böyle düşünmekteydi.

Sorun, “spektrum analizi” ya da “spektroskopi” denen konu kapsamındaydı. Bohr “çizgi spektrası”na ilişkin bir formülden nedense habersizdi (Bohr, formülü bir meslekdaşının yardımıyla sonunda öğrenir. Okul ders kitaplarına bile geçen formülün, Bohr’un gözünden kaçmış olması ilginçtir).

Bir aritmetik oyununu andıran işlemi 1885′de Balmer adında İsviçreli bir lise öğretmeni bulmuştu. Buna göre, örneğin, hidrojen spektrumundaki kırmızı çizginin frekansını saptamak için, 3′ün karesi alınır, l bu sayıya bölünür, çıkan bölüm 32.903.640.000.000.000 sayısıyla çarpılır. Yeşil çizginin frekansı için işleme 4, mor çizginin frekansı için 5′le başlanır. Balmer, formülünü ortaya koyduğunda hidrojen spektrumunda yalnızca üç çizgi biliniyordu. Sonra bulunan çizgiler için işleme 6, 7, 8, … sayılarıyla başlanır.

Bohr 1912′de Kopenhag’a döndüğünde çözüm aradığı problemi birlikte getirmişti. Atomun yapısını açıklamaya çalışan Bohr için Balmer formülü niçin önemliydi? Yanıt basittir: Bohr, Planck sabiti h’yi kullanarak bu formülle enerji kuvantalarından oluşan spektrumu açıklayabileceğini görmüştü.

Başka bir deyişle, formülün sağladığı ipucuyla atomların normalde neden enerji salmadığı, elektronların neden hız kaybedip çekirdeğe gömülmediği açıklık kazanmaktaydı. Bohr’un o zaman bilinen fizikle bağdaşmaz görünen görüşü başlıca dört nokta içeriyordu:

(1) Elektron, olası tüm yörüngelerde değil, yalnız enerjisi Planck sabitiyle bir tam sayının çarpımına orantılı olan yörüngelerde devinir.

(2) Elektron, enerji değişimiyle kuvantum yörüngelerinin birinden öbürüne geçebilir; ancak çekirdeğe en içteki yörüngeden daha fazla yaklaşamaz.

(3) Bir kuvantum yörüngede devinen elektron bir iç yörüngeye düşmedikçe radyasyon salmaz. Bu düşüş belli bir miktarda ışık enerjisi üretmekle kalır. Üretilen enerjinin frekansı iki yörünge arasındaki enerji farkının Planck sabitine bölünmesine eşittir:

(4) Bir elektronun taşıyabileceği enerjiler sınırlıdır ve bu kesintili enerjiler atomun kesintili çizgi spektrumunda yansır.

Atom yapısının anahtarını, salınan ışığın spektrumunda arayan bu görüşün, birtakım gözlemlere açıklık getirmekle birlikte, doğruluğu kuşku konusuydu. Bir kez aynı gözlemler başka hipotezlerle de açıklanabilirdi. Sonra, elektronların Bohr’un öngördüğü biçimde davrandığını gösteren somut kanıtlar da ortada yoktu henüz. Kaldı ki, kuvantum yörüngeleri düşüncesi olgusal dayanaktan yoksundu.

Bohr’un hipotezi öncelikle hidrojen spektrumunu açıklamaya yönelikti. Gerçi olgusal olarak henüz yoklanmamıştı, ama hipotezin Balmer formülünde yer alan sayının anlamını belirginleştirmesi, geçerliği açısından önemli bir avantaj sağlamaktaydı. Ayrıca, Bohr’un değişik kuvantum yörüngelerinin enerjilerini veren formülü, önerdiği atom kuramına istenen belirginliği kazandırır:

(Formülde m elektron kütlesini, e elektrik yükünü, h Planck sabitini göstermektedir. Bu harflerin deneysel olarak saptanan değerleri formülde yerlerine konduğunda, bir saniyedeki titreşimi gösteren sayı, 32.903.640.000.000.000, elde edilmektedir. Barmel’in bulduğu bu sayıya “Rydberg sabiti” de denmektedir).

Bohr oluşturduğu atomun kuvantum kuramını yayımlamadan önce Rutherford’un incelemesine sunmuştu. Rutherford herşeyde basitliği arayan titiz bir kişiydi. Bohr’un yazısı karmaşık, uzun ve gereksiz yinelemelerle doluydu. Rutherford düzeltilmesini gerekli gördüğü noktalara değindikten sonra, “Çalışman gerçekten ilginç; kuramının atoma ilişkin pek çok probleme çözüm getirici nitelikte olduğunu söyleyebilirim”, diyerek genç bilimadamını yüreklendirmişti.

Bohr’un kuramı 1913′de ingiltere’de yayımlanır. Ne var ki, bilimadamlarının bir bölümünün tepkisi olumsuzdur: onlara göre, ortaya konan, bir kuram olmaktan çok rakamlarla oluşturulan bir düzenlemeydi. Oysa, başta Einstein olmak üzere kimi bilimadamları, çalışmanın büyük bir buluş olduğunu farketmişlerdi. Kuramın, spektroskopi biliminin atomik temelini kurduğu çok geçmeden anlaşılır. Bir yandan da kuramı doğrulayan deneysel kanıtlar birikmeye başlar.

Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü başkanlığına getirilen Bohr 1922′de Nobel Ödülü’nü alır. Artık kısaca “Bohr Enstitüsü” diye anılmaya başlayan Enstitü’ye dünyanın pek çok ülkesinden genç fizikçilerin akım başlar (Bunlar arasında Heisenberg, Pauli, Gamov, Landau gibi sonradan ün kazanan genç araştırmacılar da vardı). Kısa sürede dünyanın en canlı bilim merkezine dönüşen Enstitü bir grup üstün yetenekli genç için bulunmaz bir eğitim ortamı olmuştu.

Bohr hem bilgin kişiliği, hem insancıl davranışlarıyla büyük hayaller peşinde koşan bu gençlere yetkin bir örnek, esin kaynağı bir öncüydü. O, ne Rutherford gibi dış görünümüyle sarsıcı, ne de Einstein gibi “arabaya tek başına koşulan at”tı.

Bohr çalışma yaşamında sergilediği istenç gücünün yanısıra neşe ve mizahıyla gönülleri fethetmesini biliyordu. Bir keresinde tartıştıkları bir teori üzerindeki sözlerini şöyle bağlamıştı: “Bu teorinin çılgınca bir şey olduğunu biliyoruz. Ama ayrıldığımız nokta, teorinin, doğru olması için yeterince çılgınca olup olmadığıdır.”

Danimarka baştacı ettiği bu insanla ne denli övünse yeridir.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Johann Gregor Mendel Kimdir

(1822-1884) “Bilim adamı” deyince çoğumuzun gözünde laboratuvarda deneylerine gömülmüş, ak önlüklü, gözlüklü biri canlanır. Oysa bilimin öncüleri arasında çalışmasını kum üzerinde (Arşimet), eğik kulede (Galileo), çiftlikte (Newton), doğa araştırma gemisinde (Darwin), patent bürosunda (Einstein) yapanları biliyoruz. Bilim düşünsel bir etkinliktir; yeri laboratuvarla değil, zekâ, imgelem ve istenç gücüyle sınırlıdır. Bunun çarpıcı bir örneğini çalışmalarını aralıksız yirmi yıl manastır bahçesinde sürdüren keşiş Mendel vermiştir.

Genetik biliminin kurucusu Gregor Mendel, Avusturya imparatorluğuna dahil Çekoslavakya’da yoksul bir köylü çocuğu olarak dünyaya gelir. O zaman kırsal kesimde hâlâ bir tür derebeylik düzeni egemendi. Topraksız köylüler için boğaz tokluğuna ırgatlık dışında fazla bir seçenek yoktu; tek kurtuluş yolu belki de eğitimdi.

Ne var ki, eğitim de çoğunluk ilkokulla sınırlı kalmaktaydı; daha ilerisi için halkın parasal gücü yoktu. Herkes gibi Gregor’un da doğuştan alın yazısı babası gibi rençber olmaktı. Ama hayır, bu çocuk düzenin koyduğu engeli aşacak, kendine özgü kararlılık içinde yeteneğini ortaya koyacaktı. İlkokuldaki başarısı göz kamaştırıcıydı. Öğretmenlerinin ısrarı üzerine aile, sonunda çocuğun orta öğrenimi için izin verir. Gregor, evinden uzakta altı yıl bir yurtta yetersiz bakım ve beslenme koşullarına göğüs gererek okur; ama, acısını uzun yıllar çekeceği yorgun, cılız ve sağlıksız bir bedenle mezun olur.

Mendel daha öğrencilik yıllarında bilimin büyüsüne kendini kaptırmış; özellikle botanik yoğun ilgi alam olmuştu. Fakat yüksek öğrenim onun için ulaşılması güç bir hayâldi. Burs olanağı yoktu; kız kardeşinin bağışladığı çeyizi de yeterli olmaktan uzaktı. Mendel için bir tek yol vardı: Bir katolik manastırına girmek. Avusturya’da botanik müzesi, bahçe bitkileri ve zengin kitaplığıyla ünlü Brünn Manastırı Mendel için “ideal” bir öğrenim merkeziydi.

Yirmibeş yaşında “papaz” unvanını alan Mendel’in asıl özlemi hiç değilse bir ortaokulda öğretmen olmak, araştırmaları için daha elverişli bir ortam bulmaktı. Bu amaçla girdiği sınavda yeterli görülmez. Üniversite öğreniminden yoksun kalmış olması önemli bir handikaptı. Genç papaz umudunu yitirmemiştir.

Viyana Üniversitesi’nde dört sömestr fizik ve doğal tarih öğrenimi gördükten sonra şansını yeniden dener. Ama yine başarılı görülmez. Sınav kurulu önyargılıdır; kendine özgü değişik bir tutum sergileyen genci anlamaktan uzak kalır. Adayın özellikle evrim ve kalıtıma ilişkin görüşleri bağışlanır gibi değildi. Mendel için artık manastıra çekilip araştırmalarını bahçe bitkileri üzerinde sürdürmekten başka çare kalmamıştı.

Canlılarda özelliklerin kuşaktan kuşağa geçişi, Mendel’in sürgit ilgi odağını oluşturan konuydu. Herkes yeni doğan bir yavrunun atalarının özelliklerini taşıdığını biliyordu. Dahası, kimi yavrunun daha çok anaya, kimi yavrunun da daha çok babaya çektiği gözden kaçmıyordu. Ancak bilinen bu olayların “bilimsel” diyebileceğimiz bir açıklaması yoktu ortada.

Mendel bezelyeler üzerindeki deneylerine öyle bir açıklama bulmak için koyulmuştu. Çalışmasını, bu amaçla seçtiği 22 çeşit bezelyenin boylu-bodur, sarı-yeşil, yuvarlak-buruşuk,… gibi 7 çift karşıt özellikleri üzerinde yoğunlaştırır.

Örneğin, boylu ve bodur çeşitlerim çapraz döllediğinde ilk kuşak melez ürünün tümüyle boylu olduğunu saptar. Melez ürünü kendi içinde dölleyerek elde ettiği ikinci kuşak ürünün büyük bir bölümünün boylu, küçük bir bölümünün ise bodur olduğu görülür (aşağıdaki şekile bakınız!). Mendel iki çeşit arasındaki oranı hesaplar: 1064 bitkinin yaklaşık 3/4′ü boylu, 1/4′ü bodurdur. Örneklem büyüklüğünden kaynaklanan olası hatayı göz önüne alan Mendel, oranı 3:1 olarak belirler (Boylu faktörü B, Bodur faktörü b ile gösterilmiştir).

Şekilde belirlenen durumun iyi anlaşılması için birkaç noktanın açıklık kazanması gerekir:

(1) Döllenmede boylu ve bodur bezelyelerin hangisinin dişi, hangisinin erkek olduğu, sonucu etkilememektedir. Başka bir deyişle özelliğin belirlenmesinde boylu erkek, bodur dişi çift ile bodur erkek, boylu dişi çifti eşdeğerdir.

(2) Dişi ya da erkek her canlı her özellik için biri başat, diğeri çekinik iki faktör taşır. Bezelye örneğinde, ilk kuşaktaki Bb melezinde ortaya çıkan B başattır, gizli kalan b çekiniktir.

(3) Dişi ve erkekte her üreme hücresi faktörlerden yalnızca birini taşır; öyle ki, her yavru iki faktörle dünyaya gelir. Kuramın bu temel ilkesine “Mendel’in ayırım yasası” denmiştir.

(4) İlk kuşaktaki melez (Bb) yavruların tümüyle boylu olması, faktörlerin döllenmede kaynaşmadığı, başat ya da çekinik her faktörün bireysel kimliğini koruduğunu gösterir. Nitekim ikinci kuşakta faktörlerin BB, Bb, bB ve bb olarak çıktığını görüyoruz.

“Mendel’in bağımsız çeşitler” diye bilinen bu yasası yavruların kimi kez ana ve babaya değil, geçmişteki atalarına benzeme olayım da açıklamaktadır. Şöyle ki, kuşaktan kuşağa gizil kalan çekinik faktörlerin birbiriyle birleşip ortaya çıkma olanağı vardır. Aynı şekilde yavrunun ana babadan birine daha çok benzemesi de başat ve çekinik faktörlerle açıklanan bir olaydır (Bağımsız çeşitler yasasını kısaca şöyle dile getirebiliriz: Döllenmede iki cinsiyetin her birinden gelen tek faktörler birbiriyle bağımsız ve rastgele birleşirler).

Mendel başka bitkiler üzerinde yaptığı deneylerden de aynı sonucu almıştır. Daha sonra, biyologların böcek, balık, kuş ve memeliler üzerinde yürüttükleri deneyler de onun genetik teorisini doğrulamıştır.

Mendel teorisi, evrim kuramının başlangıçta açıklamasız bıraktığı kimi önemli noktalara da ışık tutmuştur. Evrimi doğal seleksiyonla açıklayan Darwin de herkes gibi ana-baba özelliklerinin yavruda bir tür kaynaştığını varsayıyordu. Oysa bu doğru olsaydı, doğal seleksiyonla üstünlük kazanan özelliklerin kuşaklar boyu zayıflama sürecine girmesi gerekirdi.

Örneğin, çok hızlı koşan bireyle koşma hızı normal bireyin çiftleşmesinden doğan bireyin (yavru) koşma hızı ikisi arasında olacak, sonraki kuşaklarda fark daha da azalarak kaybolmaya yüz tutacaktır. Darwin de bunun böyle olmadığının farkındaydı. Kaynaşma varsayımı ne kimi yavruların ana babadan yalnızca birine benzemesi olayıyla, ne de ara sıra görüldüğü gibi, beklenmedik bir özellikle dünyaya gelme olayıyla bağdaşmaktaydı. Özelliklerin önceki kuşak veya kuşaklardan olduğu gibi ve ayrı birimler olarak yavruya geçtiği düşüncesi, Mendel kuramının getirdiği bir açıklamadır.

Mendel, kuramını 1865′te bilim çevrelerine sunmuştu. Ancak Mendel hayatta iken ilgi çekmeyen kuramın önemi, otuz beş yıl sonra kavranır. Hugo de Vries ve Weismann gibi bilim adamlarının çalışmaları olmasaydı Mendel’in devrimsel atılımı belki de daha uzun süre gün ışığına çıkmayacaktı.

Genetik teorisi, evrim kuramına yeni bir boyut kazandırmakla kalmamış, günümüzde olumlu olumsuz çokça sözü edilen “genetik mühendisliği” denen bir çalışmaya da yol açmıştır.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Jean Piaget Kimdir

İnsanın öğrenme sürecinin ve çocuklara özgü, sevimli ancak mantığa aykırıymış gibi görünen kavramların ardındaki giz perdesini araladı. Felsefe ve ruhbilimin öncülerinden sayılan İsviçreli bilim damı.Jean Piaget, meslek yaşamının büyük bir bölümünü çocukları dinleyip, gözleyerek ve dünyanın her köşesinden bilim adamlarının aynı konuda hazırladıkları raporları inceleyerek geçirdi. Piaget sonuçta, çocukların yetişkinlerden çok farklı düşündüklerini ortaya koydu.

Kendilerini ancak dile getirebilen binlerce yeniyetmeyle yaptığı görüşmelerden sonra, Piaget söz konusu yaş grubunun dışa vurdukları o şirin, ancak mantığa aykırıymış gibi gelen görüşlerinin ardında kendilerine özgü bir düzen ve mantığı olan düşünce süreçlerinin yatabileceği sonucuna vardı. Einstein bunu, “yalnızca bir dahinin akıl erdirebileceği basitlikte bir buluş” olarak nitelendirdi. Piaget’nin ortaya attığı görüş, zekânın özünde yatan işlevlere yeni bir pencere açtı.

10 yaşında yayımladığı ilk bilimsel raporundan 84 yaşında ölümüne dek uzanan, yaklaşık 75 yıllık yoğun bir araştırma süreci sonunda Piaget gelişimsel ruhbilim, bilişsel kuram ve genetik bilgi kuramı (epistemoloji) adı verilen birçok yeni bilim dalının gelişmesine katkıda bulundu.

Eğitim konusunda düzeltimci biri sayılmasa da, Piaget, günümüzde eğitime yeni bir çehre getirilmesini hedefleyen eylemlerin temelini oluşturan çocuk düşünce biçimini su yüzüne çıkarttı. Çağdaş insanbilimcilerinin ortaya attıkları “soylu yabanıllar” ve “yamyamlar” türü öykülere kıyasla, Piaget, çok farklı bir görüş ortaya attı. Bu açıdan ele alındığında, Piaget’nin çocukların düşünce biçimini ilk kez ciddiye alan bir bilim adamı olduğu söylenebilir.

Çocuklara aynı ilgiyle yaklaşan Amerikalı John Dewey, İtalyan Maria Montessorive Brezilyalı Paulo Freire gibi bilim adamları okullarda hemen bir değişime gidilmesi yönünde çok daha yoğun bir çaba harcamalarına karşın Piaget’nin eğitime katkısı çok daha etkili oldu.

Jean Piaget’nin çocukların bilgiyle doldurulacak boş çuvallar olmayıp bilginin etkin yapıcıları oldukları, sürekli olarak kendilerine özgü kuramlar yaratıp bunları sınadıkları yönündeki görüşü kuşaklar boyunca eğitimciler tarafından saygıyla karşılandı.

Freud ya da B. F. Skinner kadar ünlü olmasa da, ruhbilimine katkısı çok daha uzun ömürlü oldu. Bilgisayarlar ve internet çocuklara giderek çok daha geniş kapsamlı sayısal dünyalara ulaşma olanağı tanırken, Piaget’in öne sürdüğü görüşler çok daha belirgin bir önem kazandı.

Piaget, İsviçre’nin Fransız kesimindeki, şarap ve saatleriyle tanınan Neuchatel Bölgesi’nde yetişti. Babası Ortaçağ bilimleri profesörü, annesi ise katı bir Kalvinist idi.

Küçük yaşta doğa bilimleriyle yakından ilgilenen dahi bir çocuktu. 10 yaşındayken gerçekleştirdiği gözlemler yalnızca üniversite kitaplarında açıklamaları bulunabilecek türde çalışmalardı. Kitaplık görevlisinin kendisine bir çocukmuş gibi davranmasına son vermek amacıyla albinoz serçelerin görüş gücü üzerine kısa bir not yayımladı ve amacına ulaştı.

Doktorasını hayvanbilim konusunda yapan Piaget, herhangi birşeyi kavramanın tek yolunun o şeyin nasıl evrildiğinin anlaşılması olduğunu savunan görüşünü ortaya attı.

II. Dünya Savaşı’ndan sonra Piaget, ruhbilimle ilgilenmeye başladı. Zürih’e giderek Carl Jung'un derslerine katıldı, ardından Paris’e giderek mantık ve ruhsal bozukluklar konusunda eğitim görmeye başladı. Alfred Binet’nin çocuk ruhbilimi laboratuvarında Theodore Simonile birlikte çalışan Piaget, aynı yaştaki Parisli çocukların doğru-yanlış seçenekli zekâ testlerinde benzer yanlışlar yaptıklarının ayırdına vardı.

Onların uslama sürecinden son derece etkilenen bilim adamı çocuğun kafa yapısının özüne inilerek insanın öğrenme sürecinin su yüzüne çıkartılabileceğini öne sürdü. Bu arada İsviçreli bilim adamları, çocukları oynarken inceden inceye gözleyip kullandıkları sözcükleri ve sergiledikleri davranış biçemlerim kaydetmeye başladılar.

Rüzgâr Nasıl Oluşur?

En tanınmış deneylerinden birinde Piaget, çocuklara “Rüzgâr nasıl oluşur” diye soruyor ve karşılıklı konuşma şöyle sürüyordu:

Piaget: Rüzgâr nasıl oluşur?

Julia: Ağaçlar.

P: Nereden biliyorsun?

J: Onları kollarını sallarken gördüm,

P: Bu nasıl rüzgâr oluşturuyor?

J: (Elini yüzünün önünde sallayarak) İşte böyle. Ama onların kolları daha uzun. Hem daha çok ağaç var.

P: Okyanuslardaki rüzgâr nasıl oluşuyor?

J: Karadan oraya esiyor. Yok, yok. Dalgalardan…

Piaget, erişkin ölçütlerine aykırı olmakla birlikte, Julia’nın görüşlerinin “yanlış da sayılamayacağını”, bunların oldukça mantıklı ve çocuğun bilgi edinme sürecine uygun olduğunu gördü. Çocuğun bilgisini sınarken “doğru” ya da “yanlış” biçiminde bir ayrıma gidilmesi olayın tam olarak kavranamaması ve çocuğa yeterince saygı gösterilmemesi demekti.

Piaget’nin amacı, rüzgarla ilgili sohbetten yola çıkarak, çocukların sözel bir açıklama getirmede erişkinler denli becerikli olamadıklarında başvurdukları yöntemlerle ilgili bir kuram oluşturmaktı.

Çocuğa Nasıl Davranmalı?

Kendisi bir eğitimci değildi ve böylesi durumlarda nasıl bir tavır takınılması gerektiği yönünde asla kurallar koyma yoluna gitmedi. Gelgelelim, çalışmaları büyüklerin çocuğun davranışlarını hemen düzeltme yoluna gitmelerinin son derece yanlış olabileceğini, onlara kendi kuramlarını oluşturma olanağını tanımanın çok daha yararlı olduğunu ortaya koyuyor.

Piaget bu görüşünü belirtirken, “Çocuklar yalnızca kendi keşfettikleri şeyleri gerçek anlamda kavrayabilirler. Onlara bir şeyleri şipşak öğretmeye kalkıştığımızda, bu şeyleri kendilerinin yeniden keşfetmelerini engellemiş oluruz.” diyor.

Piaget’in izinden gidenler çocukların, nesnelerin gözden yittiklerinde yok oldukları, ayla güneşin insanı sürekli izlediği, büyük şeylerin yüzdüğü ve küçüklerin dibe çöktüğü türünde ilkel fizik yasalarına sonsuz bir hoşgörüyle yaklaşırlar. Einstein, kendi geliştirdiği görecelik kuramının mantığa aykm gelmesinden olsa gerek, özellikle de Piaget’nin yedi yaşındakilerin daha hızlı gitmenin daha çok zaman aldığı konusunda diretmeleri yönündeki görüşünden çok etkilendi.

Hemen hemen her eğitimci Piaget’nin çocuğun gelişimiyle ilgili olarak öne sürdüğü dört aşamayı (duyumsal devinim, ön-edimsel, somut edimsel ve biçimsel edimsel) ezbere bilse de, onun çok daha önemli görüşleri, belki de eğitimciler tarafından “çok ağdalı” bulunduğu için, pek iyi bilinmez.

Bilgi Kuramı

Piaget asla kendisini bir çocuk ruhbilimcisi olarak görmedi. Onun asıl ilgi alanı, Piaget bu konuya el atıp onu bir bilime dönüştürünceye dek, tıpkı fizik gibi felsefenin bir dalı olarak ele alınan bilgi kuramı idi. Piaget, bilgiye ulaşmanın birden çok yolu olduğunu ve bunların yargılama yoluna gidilmeden bir düşün adamının titizliğiyle incelendiğini öne süren, bir tür göreli bilgi kuramını oluşturdu.

Piaget’den bu yana söz konusu alanın sınırları kadınlara özgü düşünce biçemleri, Afromerkezli düşünce biçemleri, dahası bilgisayara özgü düşünce biçemleri gibi konularla daha da genişledi. Gerçekten de, yapay zekâ ve zekânın bilgi işlem modeli Piaget’e sanıldığından çok daha fazla şey borçludur.

Piaget’nin geliştirdiği kuramın özünde, çocukların bilgiye ulaşma yöntemlerinin derinliklerine inilmesinin genelde bilginin nasıl oluşup geliştiğine ışık tutacağı görüşü yatmaktadır. Bu görüşün gerçekten de bilginin daha iyi kavranmasına neden olup olmadığı ise, Piaget ile ilgili her şey gibi, tartışmalı bir konudur.

Son on yıldır Piaget’nin görüşlerine bilginin beynin içsel bir öğesi olduğu yönünde bir görüşle karşı çıkılıyor. İncelikli deneyler yeni doğan bebeklerin Piaget’nin çocukların oluşturduklarına inandığı bilgilerin bir bölümüne doğuştan sahip olduklarını ortaya koyuyor. Ne var ki, bilişsel kuram alanında Piaget’nin günümüzde de dev konumunu koruduğuna inananlar için, bebeğin doğuşta sahip olduğu bilgi ile erişkinlerin sahip olduğu bilgi arasındaki fark öylesine büyüktür ki, yeni buluşlar bu açığı kapatmak şöyle dursun, olaya daha da gizemli bir boyut kazandırmaktadır.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Marie Curie Kimdir

(1867-1934) “Artık dayanamadığını bu aşağılık dünyaya veda etmek istiyorum. Neyse ki yokluğum büyük bir kayıp olmayacak!” Bu sözler genç yaşında sevgilisine kavuşamayan güzel bir kızın mutsuzluk çığlığı. Bu kız onyedi yaşında iken ilerde iki kez Nobel Ödülü kazanan tüm zamanların en büyük bilim kadını olacağını nasıl bilebilirdi ki. Hem de doğup büyüdüğü ülkesinde değil, öğrenim için gittiği yabancı bir ülkede!

Manya Sklodowska, Polonya’nın başkenti Varşova’da dünyaya geldi. Köy kökenli ana babası salt eğitim tutkusuyla genç yaşlarında başkente göçmüşlerdi. Babası lisede fizik ve matematik öğretmeni, annesi usta bir piyanist olmuştu. Manya on yaşına geldiğinde annesinin ölümüyle yaşamının ilk derin acısına gömüldü.

O dönemde Polonya, Çarlık Rusya’nın egemenliği altındaydı. Özgürlük arayışlarına olanak tanınmamakta, küçük bir kıpırdama “isyan” diye acımasızca bastırılmaktaydı. Yabancı boyunduruğunda olmayı içine sindiremeyen toplumun aydın kesiminde yer alan Manya’nın babası çok geçmeden okuldaki görevinden uzaklaştırıldı. Dört çocuklu aile için sıkıntılı günler başlamıştı ama baba kararlıydı. Çocuklarının eğitimi için hiç bir özveriden geri kalmayacaktı.

Manya, liseyi birincilikle bitirdi ve altın madalyayla ödüllendirildi. Kendisinden önce iki kardeşi de aynı ödülü almışlardı. Yüksek öğrenim olanağı bulamayan Manya baba ocağı köye gönderildi; ilerde özlemini hep duyduğu, bir yıl süren güzel bir tatil yaşadı. En çok hoşlandığı şey de, gece yarılarına uzanan danslı eğlencelere katılmaktı.

Manya Varşova’ya döndüğünde yeniden üniversiteye gitme olanağı aramaya koyuldu. Amacı ablası gibi Paris’e gidip Sorbonne’da okumaktı. Ama buna elverecek mali desteği nasıl bulacaktı? Tüm başvuruları sonuçsuz kalmıştı. Sonunda ablası ile ortak bir çözüm yolu buldular: Önce Manya bir işe girip ablasına öğrenim desteği sağlayacak, sonra üniversiteyi bitirdiğinde ablası Manya’yı destekleyecekti.

Manya işe soylu geçinen bir Rus ailesinde mürebbiye olarak başladı. Sonra entellektüel düzeyi daha yüksek bir ailenin yanına geçti. Yıllarca para gönderdiği ablası mezun olunca, okuma sırası Manya’nındı artık. Yirmi üç yaşında Sorbonne Üniversitesi Fen Fakültesi’ne kaydolunca düşlediği dünyasına kavuştu.

“Manya” adı Fransızca’daki söylenişiyle “Marie”ye dönüşen genç kız istençle başladığı dört yıllık öğrenimini, sobası bile olmayan bir çatı katında çoğu günler peynir, ekmek ve çayla yetinerek sürdürdü. Ne var ki, yoksunluk Marie’nin direncini kırmayıp, tam tersine artırdı: Coşkulu öğrenci matematik, fizik, kimya ve astronominin yanı sıra müzik ve şiir derslerine de katıldı. Mezun olur olmaz Fizik’te Master derecesi için girdiği sınavda birinci oldu. Bir yıl sonra da Matematik’te Master çalışmasına başladı.

Marie yirmiyedi yaşına gelmişti. Çalıştığı laboratuarda araştırma yapan genç bilim adamı Pierre Curie ile tanıştı. Pierre de olağanüstü bir yetenekti: Daha onaltı yaşında iken üniversiteyi bitirmiş, onkesiz yaşında fizikte master derecesi almıştı. Elektrik ve manyetizma alanındaki araştırmalarıyla daha genç yaşta dikkatleri çekmeye başlamıştı. Yaşamını bilime adamış Pierre karşı cinse önyargıyla bakmaktaydı.

Ona göre, “dahi” diyebileceğimiz kadın yok denecek kadar azdı. “Sıradan kadın ise ciddi kafalı bilim adamı için bir ayak bağı olmaktan ileri geçmez,” diyordu. Genç bilim adamı otuzbeş yaşındaydı.

Marie ile karşılaşıncaya dek deneyimleri hiç de olumlu olmamıştı. Şimdi “yok denecek kadar az” dediği kadını bulmuştu. Araştırmalarını yan yana aynı alanda sürdüren Marie ile Pierre, yalnız yaşamlarını değil, bilimsel uğraşlarını da birleştirmekte gecikmediler.

Bu bilimsel buluşların biribirini izlediği bir dönemdi. Almanya’da Röntgen “X-ışınları” dediği katı cisimlerden bile geçen çok güçlü bir ışın keşfetmişti. Fransa’da ise yoğun çalışmalarıyla ünlü fizikçi Becquerel gündemdeydi. Becquerel, deneylerine dayanarak uranyum maden filizinde uranyum dışında başka bir elementin daha bulunduğu kanısındaydı; düşüncesini deney becerisine hayranlık duyduğu Marie Curie’ye iletti.

Sorunu eni konu irdeleyen karı koca Curie’ler söz konusu elementin bilinen bir element değil, yeni bir element olduğu sonucuna ulaştılar ve ellerindeki araştırmalarını bir yana iterek çok ilginç buldukları bu soruna açıklık getirmeye koyuldular.

Uranyum maden filizi pahalı bir meta idi; o zaman yalnızca bir ülkeden (Avusturya’dan) sağlanabilirdi. Curie’ler kısıtlı mali olanaklarıyla filizi olduğu gibi değil, uranyumu alınmış kalıntısını satın alabilirlerdi ancak. Becquerel gibi onlar da yeni elementin kalıntıda olduğuna emindiler. Avusturya hükümeti istenen kalıntıyı taşıma ücreti pahasına göndermeyi kabul etti.

Curie’ler tonlarca uranyum filiz kalıntısını laboratuvar diye hazırladıkları derme çatma ahşap barakalara yığdılar. Bundan sonrası, bilim tarihinin bildiğimiz en yorucu ve yıpratıcı araştırma uğraşıydı. İşe kalıntıyı ocak üzerinde kocaman kazanlarda kaynatıp arındırma işlemiyle başlandı. Eriyik, sürekli karıştırılarak filtreden geçirildi. Kapalı yerde çıkan gaz çoğu kez dayanılamayacak yoğunlukta olduğundan kazanlar, hava koşulları elverdiğinde, üstü açık avluya taşınıyordu.

1896 yılı boyunca kaynatma, süzme işi aralıksız sürdürüldü. Yorgun düşen Marie kışın gelmesiyle zatürreeye yakalanıp yatağa düştü; üç ay iş tümüyle Pierre’in omuzlarında kaldı. İki yıl süren süzme ve arındırma sonunda az miktarda bizmut bileşiği elde edildi. Bu bileşimin uranyumdan 300 kat daha aktif olduğu göz önüne alındığında bu bile küçümsenecek bir basan değildir. Üstelik, bu, bizmut bileşiminde bilinen elementlerden başka bir şeyin daha olduğu demekti.

Marie var gücüyle bu bilinmeyen şeyi ortaya çıkarmaya koyulabilirdi artık. 1898′de Marie ülkesinin adıyla andığı “Polonyum” elementini bulduklarını açıkladı. Ne var ki, sorun henüz tam çözülmüş değildi; çünkü, polonyum çıkarıldıktan sonra geri kalan posanın çok daha güçlü olduğu görüldü. Süzme ve arındırma işi bitmemişti. Curie’lerin yılmadan, usanmadan sürdürdükleri çetin uğraş, sonunda hedefine ulaştı: Işın etkinliği yüksek radyum elementi bulundu.

Radyum gerçekten bulunması yolunda verilen tüm emek ve zamana değen ilginç bir elementtir. Radyoaktifliği uranyumdan yaklaşık bir milyon kat daha fazladır. Fotoğraf filmi üzerinde ışığa duyarlı maddeyi, film ışık geçirmez kağıda sarılı olsa bile, kolayca etkiler. Havadaki gazların moleküllerini iyonize ederek gazların elektrik taşımasını sağlar; ayrıca, diğer bileşimlerle karıştırıldığında floresans üretme gücüne sahiptir. Radyum ışınları tohumların büyümesini önleyebilir; bakterileri, dahası küçük hayvanları öldürebilir. Bu ışınların bugün kanserin ve bazı deri hastalıklarının tedavisinde kullanıldığını biliyoruz. Radyumun bir özelliği de, enerji saldıkça kendini tüketmesi, basit atomlara dönüşmesidir.

Sanayi çevrelerinden gelen ısrarlı taleplere karşın, buluşlarını satma yoluna gitmeyen Curie’ler, 1903′de fizikte Nobel Ödülü’nü Becquerel ile paylaştılar. Böylece uzun yıllar biriken araştırma masraf borçlarını ödeme olanağına kavuştular.

Pierre Curie Sorbonne’a profesör olarak çağrıldı. İki çocuklu aile artık daha rahat ve mutlu bir yaşam içindedir. Ne yazık ki, aileyi, mutsuzluğa gömen bir trafik kazası bekliyordu: 1906′da Pierre Curie bilimsel bir seminerden çıkıp evine yürürken atlı bir arabanın altında kaldı, kaza yerinde yaşamını yitirdi.

Dünyası bir anda kararan Marie kurtuluşu tekrar laboratuara dönmekte buldu. Her gece uykuya yatmadan o günkü çalışmasını yazdığı bir mektupla artık birlikte olmadığı kocasıyla paylaşmak istiyordu. Kimi çevrelerin karşı çıkmasına karşın, Fransa yerleşik normları bir yana iterek Marie Curie’ye kocasından boşalan kürsüyü önerdi. Öğretim göreviyle birlikte araştırma etkinliğini de sürdüren bayan profesör, radyumu yalın biçimiyle elde etmeyi başardı. 1911′de ikinci kez Nobel Ödülü’nü aldı.

1934′de öldüğünde, ünlü bilim kadınının yıllarca radyum ışınlarının etkisinde kalan iç organlarının nerdeyse tümüyle yıkım içinde olduğu görüldü. Keşfettiği radyum bir bakıma ondan öcünü almıştı.

Yorum ekle 19 Kasım 2006