Muhtemelen Duymadığınız en önemli fizikçi: James Clerk Maxwell
Bilimsel çevrelerin dışında, İskoç fizikçisi James Clerk Maxwell (1831-1879) çok iyi bilinmemektedir ancak modern fizik üzerindeki etkisi derindir. Maxwell’ in elektrik ve manyetik kuvvetler üzerine yaptığı çalışma, Einstein’ ın Görelilik Teorisi’ ni ve modern yer çekimi anlayışımızı geliştirmemizin yolunu açan elektromanyetizma teorisini başlattı.
Maxwell’ in fiziğe olan ilgisi çok çeşitliydi. Elektromanyetizmanın yanı sıra, devrimci bir matematiksel yaklaşım kullanarak termodinamik alanında da önemli bir etkisi oldu. Çalışmalarının en ilgi çekici özelliklerinden biri; “Maxwell’in şeytanı” olarak da bilinen düşünce deneyinin, termodinamiğin ikinci yasasını çiğnemesi gibi sihirli teorik bir yeteneğe sahip olmasıdır.
Brian Clegg, yeni kitabı “Professor Maxwell’s Duplicitous Demon” da James Clerk Maxwell’in şeytandan gelen geçitlerle iç içe geçtiği fizik hayatını ve onun fizikteki katkılarını araştırmıştır. İşte büyük bilim insanının mirasını ve fiziğin geleceği üzerindeki etkisini açıklayan kitabın son bölümünden bir alıntı:
BÖLÜM 10 – MİRAS
On dokuzuncu yüzyılın sonlarında, o yüzyılın en büyük isimlerinden olan bir bilimciye, gelecekteki bilim insanlarının dönemin önde gelen İngiliz fizikçisi olarak görüleceklerini soracak olsaydınız, seçtiğiniz kişi şüphesiz Lord Kelvin derdi. O günlerde Maxwell’in eski arkadaşı William Thomson, onurlandırıldı – bu şerefi alan ilk bilim insanıdır ve bu Kelvin’in, Lordlar Meclisi’ne yükselmesinde ifade edilen bir gerçektir.*¹
Kelvin’in termodinamikte temel bir çalışma yapmış olmasının yanı sıra birçok pratik bilim uygulaması üzerinde de çalıştığı şüphesizdir – Kelvin’in adı, dönemindeki 70’ten fazla patentte bulunmaktadır ve gördüğümüz gibi, Kelvin transatlantik kablonun döşenmesinde de öncü bir şahsiyettir.
Westminster Manastırı’ndaki Isaac Newton ile birlikte çıkan Maxwell değil, onun adını taşıyan bilimsel bir birimi olan Kelvin idi. Kelvin, 1907’de öldükten kısa bir süre sonra, onun hem doğum yerinde (Belfast) hem de çalışmalarının çoğunu yaptığı şehirde (Glasgow) heykelleri dikildi. Buna karşılık, Maxwell küçük bir ülke kilisesine gömüldü ve ölümünden 100 yıldan fazla bir süre sonra kendi İskoçyası’nda bile bir heykeli dahi kalmamıştı.
Yirminci yüzyılın ilk yarısına rağmen, bilinen görüntü dönüştürüldü. Yani Kelvin’ in başarıları küçümsenmiş olmasa da, artık olayların büyük kısmında çok daha az önemli görünmekteydi. Karşılaştırma olarak, Maxwell’in elektromanyetizma konusundaki çalışmasının, istatistik mekaniğine olan katkısının ve teorik fiziğin gerçekleştirilme şeklinin dönüştürülmesini takdir etmesi, onu modern fizikçiler için bir kahraman haline getirmiştir ve Einstein şöyle demiştir:
“Maxwell’in elektromanyetik denklemleri olmadan modern bir fizik olmazdı; Maxwell’e herkesten daha fazlasını borçluyum.” Maxwell’i en iyi tanıyan kişiler, en başında James Clerk, onun hakkında özel bir şeylerin olduğunun farkındaydı.
En sonunda, okul günlerinden bu yana arkadaşı olan Peter Tait, Maxwell’in çalışmasının bir özetini Nature dergisinde yazdı ve böylece “boşuna uğraş” ve “sözde bilim”e karşı olan direnişe atıfta bulunarak günümüzde iyi duracak bir övgü oluşturdu:
“Erken ölümünün sadece kişisel arkadaşları, Cambridge Üniversitesi, tüm bilim dünyası için oluşan zararı değil, aynı zamanda ve özellikle de sağduyu nedeni üzerine verdiği zararın derecesini yeterince ifade edemiyorum. Sözde bilim ve materyalizmin bu günlerinde; gerçek bilim ve dinin kendisi, boşuna uğraşmaktadır.”
Maxwell’in katkısının genişliği konusunda çok özel bir şey vardı. 1947’de Maxwell’in King’s College London’da tuttuğu Charles Coulson, “Neredeyse tanınmayacak kadar değişmediği, üzerine dokunduğu tek bir konu var” dedi.
Bu çıktının hacmi Maxwell’in anlayışıyla eşleşti – bu yaklaşım bir yenilik olduğunda gerçeği modellemek için modeller ve matematik geliştirme yeteneğidir. Maxwell’in 1931’de doğumunun yüzüncü yılını kutlamak için hazırlanan bir kitapçıkta İngiliz fizikçi James Jeans, Maxwell’in gaz moleküllerinin hızları için dağılımını tarif ederken bu sezgisel güce çarpıcı bir şekilde tanıklık etti.
Jeans şöyle yazdı: “Maxwell, moleküllerle, hatta hareketlerinin dinamikleriyle, mantıkla ve hatta sıradan sağduyuyla hiçbir ilgisi olmayan bir tartışma dizisi ile, tüm emirlere ve tüm kurallara göre bir formüle ulaştı Bilimsel felsefe, umutsuzca yanlış olması gerekirdi.
Aslında, daha sonra tam olarak doğru olduğu gösterildi… Maxwell’in büyüklüğünün temelini oluşturan, olağanüstü, ancak matematiksel olmayan bir teknikle birleştirilen şey, derin fiziksel sezginin gücü idi.” Maxwell’e fizik panteonundaki haklı yerini vermeye çalışırken onu Newton ve Einstein (ve hatta Faraday) ile aynı kategoriye almak, sıradışı bir durum değildir.
Ve hatta Ve Newton’un çalışmalarının kayda değer miktarda fizikle ilgisi olduğu konusunda hiçbir şüphe olmasa da Newton’un Maxwell’den çok daha az bir fizikçi olduğu söylenebilir. Newton ve Maxwell’ın eserlerini karşılaştırmak ilgi çekicidir. Newton kayda değer 2100 tane kitap bıraktı.*²
Bunların 109’u fizik ve astronomi, 138’i simya, matematik, 126, teoloji 477 idi*³. Karşılaştırma olarak, Maxwell’in kitaplarının yarısından fazlası fizik üzerineydi. Newton tartışmalı bir uygulamalı matematikçiydi. Maxwell ise, Einstein gibi, şüphesiz bir fizikçiydi.
Yirmi birinci yüzyıldan geriye bakıldığında Maxwel dönemi için alışılmadık şekilde sıradışı gelmektedir. O, Mizahsız Victoria Dönemi’ndeki bilim adamlarının klişeleşmiş görüntüsünden uzak birisiydi. Ve şimdi elektromanyetizma konusundaki çalışmalarının teknolojik bir devrimin başlatılmasına ne kadar yardımcı olacağını takdir etme konumundayız.
Maxwell’in biliminin ne kadar taze olduğunu göz önünde bulundurarak, sonraki yazılarının bazılarında bilimsel konular için çok modern bir yaklaşımı görebilir ve bu yaklaşımdan bahsedebiliriz. 1873 yılında, British Association’ın Bradford’ daki toplantısında, küçük bir kısmı Maxwell’in kendi sözlerine ideal bir şekilde birleştirilen ‘Moleküler Söylemi’ başlıklı bir konuşma yapıldı:
“Göklerde yalnız ve yalnız yıldızların ışıklarıyla keşifler yapıyoruz. Yıldızlar birbirlerinden öylesine uzak ki, birinden diğerine hiçbir maddi şey geçemez;*4 ve yine de uzak dünyaların varlığının tek kanıtı olan bu ışık; bize her birinin aynı zamanda, yeryüzünde bulduğumuz türden moleküllerden oluştuğunu söyler.
Örneğin, Sirius’ta veya Arcturus’ta olsun, bir hidrojen molekülü titreşimlerini aynı anda uygular. Bu nedenle her bir molekül, evren yoluyla, Paris’teki Arşivlerin metresi veya Karnak tapınağındaki çift kraliyet kuşağı gibi , bir metrik sistemin*5 damgasını etkiledi . Moleküllerin benzerliğini hesaba katan hiçbir evrim teorisi oluşturulamaz çünkü evrim zorunlu olarak sürekli değişime işaret eder ve molekül büyüme veya bozulma, üretim veya imha etme yeteneğine sahip değildir.
Doğanın süreçlerinden hiçbiri, doğanın başladığı zamandan beri, herhangi bir molekülün özelliklerinde en ufak bir farklılık yaratmadı.” Bu noktada moleküllerin özdeş doğaları göz önüne alındığında, Maxwell moleküllerin bir şeyden yapılması gerektiğini varsaydığı için modern bilimden sapmaktadır ancak“onlar doğaldır” diyebileceğimiz herhangi bir işlem bulunmamaktadır.
Maddenin oluşmasını sağlayan madde ve enerji değiş tokuşunun doğal bir süreç olduğunu biliyoruz ancak Maxwell bunu yazdığında, Einstein’ ın özel görelilik teorisi ile bu bilim gelecekte hala 23 yaşındaydı (Ve özel teori, Maxwell’ in çalışması olmadan ortaya çıkamazdı). Öyle olsa bile; o noktaya kadar dilde bir miktar değişime izin verirken, Victoria’ nın harikasına genişleyen bir BrianCox ya da Neilde Grasse Tyson’ ı da kolaylıkla dinleyebilirdik.
Maxwell’in vizyonu, önceki fiziğin yarı mistik kıvrımlarından çok uzaktı, Bu kitap boyunca Maxwell’in çıktısının küçük bir kısmı –şeytan– önemli bir rol oynamıştır. Şeytanın söyleyebilmesini istedim çünkü Maxwell’ in meslektaşlarının nesneler hakkında düşünme biçimini sorgulama, modelleme için ilginç yeni yaklaşımlar kullanma ve çok yüz yüze gelebilecek şeylere mizah dokunuşunu dahil etme yeteneğini çok iyi yansıttığını düşündüm.
Büyük bir bilim adamından daha çok, Maxwell, arkadaş olmaktan zevk aldığı biri olan olağanüstü bir adam gibi görünüyor. Maxwell ve şeytanı, bilimin hayatlarımız üzerinde bir etkisi olduğu sürece hatırlanmayı hak ediyor.
1. Bu arada, tesadüfen, Isaac Newton’ın bilime katkısı için ilk şövalye olduğu söylenir. BBC’nin Pointless TV yarışması programı olan bu eşsiz bilgi kaynağının iddia edildiğini bile duydum. Ancak gerçekte, Newton, Kraliyet Darphanesi’nde iyi bir iş çıkardığı için şövalye olmuştu; burada metal satmak için madeni paraların kenarlarını kestiren (ve asılan, çizilen ve çeyreklik yapan) tutkunu efsanevi idi. Şeytani kalbimdenir sonraki adam Newton idi.
2. Özellikle kitapların pahalı ve nadir olduğu dönem için.
3. Hangi Newton bir bilimi göz önünde bulunduracaktı?
4. Tuhaf bir şekilde, doğru sebep olmasına rağmen, buMaxwell’in yanlış olduğunu söyler. O zamanlar, evrenin şu anda bildiğimizden çok daha küçük olduğu düşünülüyordu ama aynı zamanda, evrenin bir uç ucundan diğerine bir şey almak için zamanın olmadığı varsayıldığı kadar genç olduğu da kabul edildi. Mevcut Büyük Patlama Teorisi bunu, enflasyon aşamasında o kadar hızlı bir şekilde genişleyen bir evren ile düzeltir ki;başlangıçta, gözlemlenebilir evrenin aşırı uçları, hala doğrudan fiziksel temasta olabilirdi.
5. ‘Metrik sistem’ ile Maxwell, bir sistemin modern kullanımını 10 tabanına değil, sadece bir ölçüm sistemine yönlendirdi.
Editör / Yazar: Beyzanur ŞAHİN
Kaynak: sciencefocus.com/science/james-c...
·
110 views
Yorum yapabilmeniz için giriş yapmanız gerekmektedir.