Okunma: 734 kez

BILIME KATKILARI

Einstein’in 1905’te Annalen der Physic’te yayimladigi “ Über die von der molekularkinetinhen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen” ( Duragan bir sivi içindeki asilti parçaciklarinin Moleküler kinetik kurami çerçevesindeki hareketleri üzerine ) baslikli makalesi Brown hareketi üzerineydi. 1827’de Iskoçyali Robert Brown, su içinde asili haldeki çiçektozlarini mikroskop altinda incelemis ve sivinin durgun olmasina karsin çiçektozlarinin sürekli ve rastgele biçimde devindigini gözlemisti.  1879’da ise Ingiliz kimyaci Sir William Ramsay, bu hareketlerin, sivi moleküllerinin bombardimanindan kaynaklandigini ileir sürmüstü. Einstein, istatistiksel  yöntemle gerçeklestirdigi çalismalarinin soncunda Brown hareketi yapan bir parçacigin katedecegi uzakligin, bu aradaki zamanin kareköküyle ters orantili oldugunu  belirledi ve birim hacimdeki sivi moleküllerinin sayisinin hesaplanabilecegini gösterdi.

Einstein’in kuvantum fizigi alanindaki ilk önemli çalismasi ise, fotoelektrik etkiyi inceledigi ve 1905’te Annalen der Physic’te  yayimladigi “ Über einen die Erzeugung  und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt” ( Isigin olusumu ve dönüsümü üzerine bir görüs ) baslikli makalesidir. Kara cisim asinmasi üzerine çalisan Alman fizikçi Max Planck, enerjinin süreksiz oldugu varsayimini ortaya atmis, ve atomlar arasindaki enerji alisverisinin, isimanin frekansiyla dogru orantili olarak ve kuvantum adini verdigi enerji paketleri biçiminde gerçeklestigini öne sürmüstü. Einstein ise isigin dalga ve parçacik özelligindeki ikili yapisini vurgulayarak, bu kesikli enerji alisverisinin, isigin maddeyle etkilesime girdigi her durumda geçerli oldugunu savundu. Fotoelektrik olayinda, üzerine isik düsen bazi cisimlerin elektron salmasi olgusunu da, daha sonralari foton olarak adlandirilan bu isik enerjisi kuvantumlariyla açikladi.

Einstein’in gene 1905’te yayimladigi özel görelilik kuramina iliskin “ Zur Elektrodynamik bewegter Körper” ( Hareketli Cisimlerin Elektrodinamigi) adli makalesi, elektro magnetik olgulari açiklayan Maxwell yasalarina yeni bir bakis açisi getiriyordu. 19. Yüzyilin sonlarinda isigin elektromagnetik bir dalga özelligi tasidigi ve uzaydaki hizinin da saniyede yaklasik 300,000 km oldugu görüsü agirlik kazanmisti. Bu dalgalarin boslukta ilerleyebilmesini saglayan ve madde disindaki tüm boslugu dolduran “esir” ya da “eter” adli agirliksiz esnek bir ortamin da var oldugu kabul ediliyordu. Ama, esirin varligini kanitlamak için yapilan tüm deneyler ve yeni varsayimlara dayali olarak gerçeklestirilen tüm deneyler olumsuz sonuç veriyordu. Einstein, fizikte devrim yapan makalesinde iki nokta arasinda yol alan isigin hizinin nasil belirlenecegi sorunundan yola çikti. Bu amaca yönelik olarak postula niteliginde iki temel ilke gelistirdi. Bunlardan birincisine göre, mekanik denklemlerin geçerli oldugu her basvuru sisteminde, elektrodinamik ve optik için de ayni yasalar geçerliydi. Öteki ilke ise, isigin, kendisini yayan cismin hareketinden bagimsiz olarak boslukta her zaman ayni hizla yol aldigi niteligindeydi. Bu ilkelerden de, birbirine göre hareket halinde olan iki gözlemcinin, hizlari sabitse, iki ayri yerde gerçeklesen iki olay arasindaki süreyi ayni biçimde degerlendiremeyecekleri sonucunu çikardi. Gözlemcilerden biri, bu iki olayi ayni anda yani es zamanli olarak gördügünde, ötekinin olaylari belirli bir zaman araligiyla gözlemesi gerekiyordu. Eszamanlarin göreliligi denilen bu olgunun nedeni, olaylarin gerçeklestigine iliskin en hizli belirti olan isigin hizinin, her iki gözlemci içinde ayni ve sonlu olmasiydi.

Einstein’in gene 1905’te Annalen der Physic’de yayimlanan “Ist die Trägheit eines Körpers vonseinem Energieinhalt aphängig?” ( Bir Cismin Eylemsizligi Enerji Içerigine Bagli midir? ) baslikli makalesi, özel görelilik kuramina düstügü matematiksel bir dipnoy özelligi tasiyordu. Bu yazisinda, bir cismin kütlesi ile enerjisinin esdegerli oldugunu ve bu enerjinin (E) cismin kütlesi (m) ile isik hizini (c) karesinin çarpimina (E=m.c²) esit oldugunu belirtiyordu. Buna göre bir cismin hizi arttikça kütlesinin artmasinin nedeni, o cismin kazandigi  kinetik enerji idi. Her enerjinin bir kütlesi vardi ve kütle ya da madde bir enerji biçimiydi. Bu nedenle de kütle ve enerji, ayni seyin iki degisik biçimde ortaya çikisini simgeleyen esdegerli iki kavramdi.

Einstein’in özel görelilik kurami, deneyle ve gözlemle saptanmamis ve yalnizca amaca uygun olarak gelistirilen, mutlak uzay, mutlak zaman esir ve eszamanlilik gibi kavramlarin fizikten çikartilmasina yol açmisti. Özel görelilik kuramiyla varilan uzunluk kisalmasi, saat yavaslamasi ve kütle artmasi gibi sonuçlar, önce sag duyuya aykiri bulunduysasda, daha sonraki arastirmalar bu kuramin geçerliligini kanitladi.

Einstein 1907 ve 1911’de özgül isilar üzerine gerçeklestirdigi çalismalarla, bir kitadaki tüm moleküllerin özdes frekansla titresim yaptigini ve bu titresimlerin kuvantumlu oldugunu varsayarak, düsük sicakliklarda özgül isinin sicaklikla nasil degistigini açikladi. 1912’de ise, isik indüklenen bir kimyasal tepkimede yer alan her molekülün, tepkimeye yol açan isinimdan bir kuvantum sogurdugunu belirledi.

Einstein, çalismalarinin asil agirligini, görelilik kuramini daha genel bir çerçeveye yerlestirme çabasi üzerinde yogunlastirmisti. Bu amaca yönelik olarak, gözlemcilerin birbirlerine göre sabit degil, degisen hizlarda yani ivmekli olarak hareket ettikleri durumda ortaya çikan olaylari arastirmaya giristi ve elde ettigi kuramsal bulgulari 1916’da, Annalen der Physic’te “Die Gurundlagen der allgemeinen Relativitätstheorie” (Genel Görelilik Kuraminin Temelleri) baslikli makalesinde yayimladi. Bu kurama göre, uzaydaki herhangi bir noktada kütle çekimi ile hizlanma hareketinin etkileri esdegerdir ve birbirinden ayirt edilmez. Bu postula, kütle çekiminin bir kuvvet degil, uzay-zaman süreyinde, bir kütlenin etkisiyle olusan egrilmis bir alan oldugunu öngörür. Bu nedenle, büyük kütlelerin yakinindan geçen kuvantumlu isik isinlarinin dogrultusunda bir sapma ortaya çikar. Genel görelilik kurami yalniz Newton’un fiziginden degil eukleidesçi geometriden de kopusu simgeliyordu ve dört boyutlu uzay-zaman yerine “egri” bir uzay-zaman tanimi getiriyordu. Einstein’in yeni denklemleriyle, Merkür gezegeninin günberi noktasinda ortaya çikan sasirtici düzensizlikleri ve daha güçlü kütle çekimi alanlarinda bulunan yildizlarin, tayfin kirmizi ucuna daha yakin isik yaymalarinin nedenini açiklamak olanakli duruma geldi.

Einstein, genel görelilik kuramini everenin bütününe uygulayarak sonlu ve sinirsiz bir evren modeli kurdu ve bunun matematiksel yapisini gelistirdi. Ama 1929’da ABD astrononom  Edwin Powell Hubbule, gerçeklestirdigi gözlemlerle, uzak gökadalarin isiginin kirmiziya kaydigini, buradan kalkarak da bunlarin Yer’den uzaklastigini ortaya koydu. Böylece, genisleyen evren modeli Einstein’in duragan modelini geçersiz kildi.

Einstein, yasaminin sonuna degin elektromagnetik alan ile kütle çekimi alanini bir tek denklemler kümesinde birlestirerek bir birlesik alan kurami gelistirmeye çalistiysada, bunda basarili olamadi.

Einstein, gençlik yillarinda Avusturyali fizikçi ve filozof Ernst Mach’in etkisindee kalmistir. Fizigin matefizikten arindirilmasi gerektigine, doganin anlasilabilir olduguna, rastlantisal olgularin daha derin ve kapsayici kurumlar çerçevesinde belirlenimci (determinist) yorumlarla açiklanabilecegine inaniyordu. 1925’e degin kuvantum mekaniginin en yaratici sonuçlarini ortaya çikaran kendisi oldugu halde, özellikle Heisenberg’in belirsizlik ilkesini öne sürmesinden sonra bu alandaki gelismelere  karsit bir tutum içine girdi. Schrödinger’in dalga denkleminin neyi temsil ettigi üzerine Bohr, Heisenberg, Born gibi bilginlerle yaptigi tartismalar bir uzlasmayla sonuçlanmadi ve Einstein yeni akimin disinda yalniz kalarak kendi çalismalarini yürüttü. Bu tartismalarindan birinde söyle yazmisti: “ Bilimden beklediklerimiz açisindan birbirimize karsit kutuplarda toplandik. Siz (Bohr), zar atan bir tanriya, bense gerçek nesneler olarak var olan seyler dünyasindaki yetkin yasalara inaniyorum”…

Einstein’in 1905’te Annalen der Physic’te yayinladigi bes makalesinin disindaki baslica yapitlari, gene ayni dergide yayimlanan
“Zur Theorie der Brownischen Bewegung”  (1906; Brown Hareketi Kurami Üzerine),
”Zur Theorie der  Lichterzeugung und Lichtabsorption” (1906; Isik Salimi ve Sogurumu Kurami Üzerine),
“Plancksche Theorie der Strahlung und die Theorie der spezifischen Wärme” (1907; Isinimin Planck Kurami ve Özgül Isi Kurami),
”Grundlagen der allgemeinen Relativitätstheorie” (1916;Genel Görelilik Kuraminin Temelleri) ile Zeitschrift für Mathematik und Pyhysic’te (Matematik ve Fizik Kurami) yayimlanan “Entwurf einer verallegemeinerten Relativitätstheorie und einer Theorie der Gravitation” (1913; Bir Kütle Çekimi Kurami ve Genellestirilmis Görelilik Kuramina Bir Gönderme ),
Hysikalische Zeitscerift’te “Quantentheorie der Strahlung” (1917; Isinimin Kuantum Kurami), Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften’de (Prusya Bilimler Akademisi Oturum Tutanaklari),
“Quantentheorie des einatomigel idealen Gases” tir. ( 1924; Tek Atomlu Ideal Gazlarin Kuvantum Kurami ).
Ayrica relativity, the Special and the General Theory : A Popular Exposition ( 1920; Izafiyet Teorisi, 1976) ve L. Infield  ile birlikte The Evolution of Physics ( 1938; Fizigin Evrimi, 1972) adli yaptlarini yayimlamistir.

Etiketler:  

Bilimler
Fizik
Einstein'nin Bilime Katkilari

Sadece kayıtlı kullanıcılar yorum yazabilirler.
Lütfen hesabınıza giriş yapınız veya kayıt olunuz.

---