BİLİM ADAMLARI2

ALBERT EİNSTEİN (1879 –1955)


Einstein Ulm’da 14 Mart 1879 tarihinde, özgür düşünceli Alman Yahudisi bir ailenin çocuğu olarak doğmuştu. Babası pek para kazanamayan bir mühendisti. Albert çocukluğunu Münih’te geçirmiş ve evde zekasının işaretlerini erkence vermiş olmasına karşın okulda olağan üstü başarılar sağlayamamıştı. Ortaokulda Alman öğretim sistemini sevmemiş, karşılığında ona ters davranan öğretmenlerle çatışkıya düşmüştü.

Olumsuz iş koşulları aileyi 1894’te Milan’a göçe sürükledi, öğrenimini tamamlaması için Münih’te bırakılmış olan Einstein hasta olduğu gerekçesiyle sonradan İtalya’daki ailesine katıldı.

Einstein sonra Zürih‘ teki Politeknik okula (Eidgenassische Technische Hachschule ya da EHT) giriş için baş vurdu ama sadece yeterli bir lise diploması olmayışında değil, matematik ve fizikte üstün başarı sağlamasına rağmen giriş sınavını kazanamadığından başvurusu kabul edilmedi. Sınavı kazanabilmek amacıyla, Aorau’ daki cimnasyumda öğrenim görmeye gitti. Orada çok mutluydu. İsviçre’yi çok seviyordu sonradan İsviçre vatandaşlığına geçti ve yaşamı boyunca bir daha ayrılmadı. Sonunda Politeknik Okula girebildi. Birinci sınıf matematik profesörleri olan H. Minkowski ve A. Hurwitz’in derslerine katıldı. Ancak bunlarda pek bir şey öğrenebilmiş ne de anlar. Einstein’i fark etmişlerdi. Bilgi ve ilhamı kendi okuduklarından sağlıyordu. Bu sırada ilerde ünlü bir profesör olacak olan, İsveç asıllı öğrenci Norcel Grosmann ile arkadaş olmuştur.

Mezun olduğunda, geçimini sağlayabilecek bir iş bulmakta zorluk çekmişti; ilkin yedek öğretmen olarak çalışıp özel fizik derslerini vermiştir. 1902’de Grosmann’ın ailesi Berne kantonundaki patent dairesinde alçak gönüllü bir iş buldu. Bu sırada Nileva Maric’le evlendi.

Patent ofisindeki iş Einstein’e çok uygundu. Gönderilen buluşları incelediği ofisteki işleri arasında saptırılmadan bağımsız düşünecek zamanı da bulabiliyordu.

O zamanlar, karacisimle ünlü W. Wren’in yönetimindeki Annalender Physik’e gönderdiği Fizik makalelerini yazmaya başladı. 1901’de bir, 1902’de iki ve 1903 ile 1904’de birer tane daha sundu. Tümüde istatiksel devinbilim ve ısıldinamik alanlarında derin araştırmalardı. Birkaç yıl önceki Plonck’ın durumuna benzer biçimde, aynı konular daha önceleri Gibbs tarafından ele alınmıştı ama Einstein bunu bilmiyordu.

1905’de Einstein’in dehası eşsiz bir biçimde parladı. Mart’ta, Mayıs’ta ve Haziran’da her biri tek başına onu ölümsüz kılmaya yetecek üç çalışma yayınladı. Daha önceleri sadece Newton ve veba yüzünden kapalı kaldığı köyünde böyle bir sıçrama yaşamıştı. İlk çalışma ışık paketçiklerinin keşfini ve küçük bir uygulama olarak da ışılelektrik (photo electric = fotoelektrik) etkisinin açıklanmasını içermektedir.

İkincisi “Brown devinimi” denen bir olayı açıklıyordu ve bir kez daha atomların gerçek varlığını gösterip Boltzman stilini yeni bir yoldan saptamaktadır.

Üçüncüsü özel görelilik kuramını içermekte, buradan da, herkesin Einstein’ i tanımasına neden olan E = mc2 bağıntısı çıkarılmaktadır. Aslında bu bağıntının “Atom bombasının gizi” olduğuna inananlarda vardır.

Bu birbirinden çok ayrı konular üzerindeki çalışmalar, Einstein’in bilimsel kişiliğinden kaynaklanan bazı özelikleri gösterir. Tümü yalın matematiksel yöntemler kullanır, açık görüşlüdür ve devrimseldir. Deneylere sıkıca yaslanan, uzlaşmaz mantık uygulayarak hiç beklenmedik sonuçlara ulaşır.

Einstein’in fotolektrik ile ilgili ilk makalesi, oldukça yankı buldu. O sıralar birinciler, ışığın elektromanyetik dalgalardan oluştuğunu biliyordu. Einstein bundan kuşkulandı ve ışığın ikili-dalga ve tanecik doğasını ortaya çıkardı. Bu, çağın en büyük keşfi oldu. Planck’ın 1905’de ortaya koyduğu kuantum teorisini çarpıcı bir biçimde doğruluyordu.

Daha az bilinen II. çalışma 1827’de İskoç bitki bilimci Robert Brown’un (1733-1858) suda asılı duran polen tanecikleri ya da başka küçük nesnelerin rastlantısal devinimini açıklıyordu. Browncil denilen bu devinim nesneyi çevreleyen moleküllerin çarpışması sonucunda ortaya çıkıyordu. Einstein, Browncil deviniminin gazların kinetik kuramına dayalı bir kuramını ileri sürmüştür. Moleküllerin varlığının neredeyse elle tutulur kanıtı kadar, Avagadro sayısı ve Bottzmann sabitini belirleyecek dolaysız bir yöntem ortaya koymuştur. Bu ise fizik için çok önemlidir. Zira pek çok seçkin bilim adamı bile gözlemsel kanıt yokluğu gerekçesiyle atom teorisine uzak durmuştur. Oysa Einstein’ in açıklaması, bu tutuma son vermekle fiziğin içine düştüğü tıkanıklığı giderir.

Üçüncü çalışma atom bombasına olduğu kadar güneşin içindeki enerji dengesi ve dev parçacık ivmelendiricilerine dek çok geniş erimli (=range) pratik sonuçlar ortaya çıkarmıştır. Bütün bunların üzerine, söz konusu makale uzay ve zaman kavramlarında devrime yol açmıştır. O güne kadar bu konudaki hiçbir çalışma Einstein’in çalışması kadar derin ve belirgin sonuçlara ulaşamamıştır.

Yeni kavramlar fiziği sarsar. Göreliliğin temel dönüşüm bağıntısını bulan büyük kuramsal fizikçi H. A. Lorentz bile yeni kavramları benimsemekte zorluklarla karşılaşmıştır. Engeli oluşturan matematik değildir. Engel, düşünüşün gerçekçi yolundadır ve kuram ancak bir kuşak sonrasının fizikçilerine alışıldık gelmiştir. Fizikteki derin düşünceler yavaşça sindirilir çünkü onları yaratan kuşaklar tam olarak duyumsayamaz. Oysa yeni kuşaklar baştan özgür düşüncelidir ve yaratıcıların boğuştuğu itiraz ve ikilemlerden habersizdir.

Görelilik çok yavaşlıkla sindirildi. Örneğin 1922’de İsveç Akademisi Einstein’a Nobel Ödülünü kuramsal fiziğe katkıları ve özellikle fotoelektrik (=ışıl elektrik) etkisi yasasının keşfettiği için verdi. Görelilikten bahsedilmemesi tuhaf gelebilir ama geriye bakıldığında, görelilik, diğer sınırsız katkılarının yanında küçücük kalmaktadır.

Bu önemli çalışmalar sonucunda Patent ofisinden ayrıldı. Çünkü Berne Üniversitesinden (İsveç) bir teklif almıştı. Daha sonra Prag’daki Alman Üniversitesinden bir üyelik önerisi aldı ve kabul etti. Ne var ki Prag’da pek mutlu olamadı. Ancak 1912’de İsviçre’de, bir zamanlar öğrencisi olduğu Zürih Politeknik okuluna döndüğünde rahatladı. Burada kalışı fazla uzun sürmedi. Berlin’deki büyük fizikçiler, ona çok cazip teklifler sundular ve onu Berlin’e çağırdılar. Einstein bu teklifi kabul etti.

Parlak konumuna karşın, Einstein İmparatorluk Almanya’sında tedirgindi. 1914’de birinci dünya savaşı başladı. Bu zaman zarfında Einstein görelilik konusunda çalışmalarını sağlamlaştırdı. Ancak savaş sırasında Alman ulusçuluğuna destek vermediği için Politik düşmanlar edinmişti. Savaş 1918’de Almanya’nın bozgunu ile bitti. Eski rejimin çöküşü Einstein’da hiçbir üzüntüye sebep olmamıştır. 1919’da genel göreliliğin sonuçlarını sınama olanağı veren tam güneş tutulması meydana geldi. Sonuçlar, kristal açıklığında olmasa da Einstein’ın kuramını destekledi. Bu noktada Einstein’ın popülaritesi patladı. Araştırmaları hakkında hiçbir bilgisi olmayanlarda dahil tüm dünyanın ilgisini üzerine topladı. Ona karşı bir film yıldızı ya da ünlü bir sahne sanatçısıymış gibi davranıyorlardı ama bu arada sebepsiz birçok düşmanda kazandı. Durum iyice gerginleşti. Bu arada çok sayıda çağrı oluyordu ve uzun bir geziye çıkmaya hazırlanıyordu. Birçok ülkede ve Amerika Birleşik Devletlerindeki gezilerini tamamlayıp 1924’de Berlin’e döndü. Ortam oldukça yumuşamıştı. Bu zaman zarfında Bose – Einstein bazındaki enerji oynamalarını hesaplamış ve sadece paketçiklerin değil moleküllerinde ikili doğaya sahip olduğuna ilişkin işaretler bulmuştur.

Einstein’ın ünü büyüdükçe daha sık insani ve siyasal çıkışlar yapar olmuştu. İsrail Devletinin kurulmasına yönelik açıkça bir destekçi tutum izlemiştir. İyi bildiği herhangi bir fizikçi ondan tavsiye mektubu alabilirdi. Bu sebeple başlarda ağırlığı olan mektupları giderek önemini yitirdi.

Paketçik fiziğin yüzünden Bohr ile uzun tartışmalara girdi. Bohr’ın onun tüm tezlerini çürütmesine rağmen yine de Kopenhag yorumuna hep kuşkuyla baktı.

Nazizm’in gelişmesiyle mutlak ölüm tehlikesi altında bulunduğu Almanya’dan ayrılıp, New Jersey (ABD) İleri Fizik Araştırmaları Enstitüsüne yerleşti. Dehasının alevi sönmeye yüz tutmuştu. Fiziğin en derin ve en verimli fikirlerini önermiş olan Einstein, kendini, çözümü olmadığı görülen ve olasılıkla yanlış kurulmuş olan sorunlara adadı.

Einstein, 1940’ların çekirdek fiziğinden anlamazdı kuşkusuz, ve atom enerjisinin teknik gelişimine de katkı yapmadı. 18 Nisan 1955’ de yaşamı Princeton’ da huzur içinde sona erdi.

MAX PLANCK : (1858 – 1947)


Planck; 18 Nisan 1858’de Almanya’da Kiel’de Protestan askerler ve hukukçular neslinden bir ailenin çocuğu olarak doğmuştu. Babası seçkin bir hukuk profesörüydü. Orta öğrenimini Munıch’de Max Milian Jimnazyumunda tamamlayan Max, bilime gönül vermiş bir öğretmenin etkisinde fiziğe özel bir bilgiyle bağlanır; bir yanda da piyano dersleri alır. Fizik öğrenimi için üniversiteye başvurduğunda dönemin büyük fizikçisi Hermann ve Kırclioff gibi iki ünlüden ders aldı.

Planck ısıldinamik ve tersinmezlik üzerine bir tez seçti ve derecesini 1879’da Münih’de aldı. İlk öğretim üyeliği memleketinde, Kiel’deydi. Kirclioff 1889’da öldüğünde yerine Boltzmann’ı Viyana’dan çağırıp Kırclioff’un yerini almasını istedi. Boltzmann’ı Viyana’dan çağırıp Kırclioff’un yerini almasını istedi. Boltzmann önce kabul ettiyse de sonra ret etti. Bunu üzerine Berlin üniversitesinden Planck’ı çağırdı.

Planck’ın uzmanlık alanı “Termodinamik Teori” diye bilinen ısı bilimiydi. Yanan bir ampüle dokunulduğunda hemen algıladığı gibi ısı ile ışık birbirine ilişik olaylardır.

Işık radyasyonu üzerine çalışırken bir sorunla karşılaşır. Yerleşik kuram ile deney sonuçları arasındaki tutarsızlık oldukça büyüktü. Sorun deneysel verilere dayalı hesaplamalarda bir hatadan kaynaklanmıyor idiyse yerleşik kuramın yetersizliği söz konusu olmalıydı.

Planck’ın yetkin örnek olarak aldığı kara cisim üzerinde yürüttüğü kuramsal çalışması 1900’de yayımlanır. Çalışmanın dayandığı temel düşünce şuydu: Madde her biri kendine özgü titreşim frekansına sahip ve bu frekansla radyasyon salan vibratörlerden ibarettir.

Bu düşüncenin yürürlükteki kurama ters düşen yanı yoktu. Ne var ki, Planck aynı zamanda vibratörlerin enerjiyi sürekli bir akıntı olarak değil bir dizi kesik fışkırmalarla saldığı görüşünü de ileri sürmekteydi. Bu demekti ki belli bir frekanstaki bir osilatörün saldığı veya aldığı enerji ancak tam birimler biçiminde olabilir. Çözüm arayışında başvurduğu istatiksel yöntemin de inceleme konusu ilişkilerin sayılabilir olmasını gerektirmesi, radyasyon enerjisinin bireysel bölümlerden oluştuğu varsayımını kaçınılmaz kılıyordu.

Önerilen çözüm basitti: Gözlem sonuçlarıyla bağdaşmayan sürekli oluş varsayımından vazgeçmemeli. Ne var ki, şimdi oldukça açık ve mantıksal görünen bu çözümün o dönemde hemen benimsenmesi bir yana, akla yalınlığı bile kolayca düşünülemezdi.

Yerleşik kuramı sorgulamak kolay değildi. Hele yeni bir kuram oluşturmak, üstün zeka ve hayal gücünün de ötesinde yüreklilik ister.

Planck çözümüne deneysel verileri matematiksel olarak dile getiren masum bir formül gözüyle bakıyordu. Oysa “kuantum” dediği bir enerji paketi ile bir dalga frekansı arasındaki ilişkiyi belirleyen denklemi (E= h f) bilimde yeni bir devrimin temel taşıydı. (E: enerji, f:radyasyon frekansı, h: Planck sbt). Buna göre bir enerji kuantumu, dalga frekansıyla Planck değişmezinin çarpımına eşittir. Buna göre, bir enerji kuantumu, dalga frekansıyla Planck değişmezinin çarpımına eşittir.

Planck’ın önerdiği hipotez başlangıçta hiç değilse ışığın dalga teorisine doğrudan bir tehlike oluşturmuyordu. Ama klasik fiziğin önemli bir ilkesi olan doğanın sürekliliği varsayımı sarsılmıştı. Çok geçmeden Einstein’in 1905’te ortaya koyduğu “Fotoelektrik Etki” diye bilinen teorisiyle ışık da kuantum teorisi kapsamına giren böylece ısı, ışık, elektromanyetizma v.b. radyasyon türlerinin tümünün kuanta biçiminde verilip alındığı hipotezi doğrulanmış olur.

Işıma ve paketçilik çalışmalarıyla 1920’de Nobel ödülünü aldı. Zamanla en çok sayılan Alman fizikçi haline geldi. Rusya Bilimler akademisi sekreteri ve Alman biliminin en etkin temsilcilerindendi.

Ne var ki özel yaşam, bilim hayatı kadar zor fakat mutlu değildi. İlk eşi 1909’da, 4 çocuğunun 3’ü I. Dünya savaşı sırasında öldü. Yeniden evlendi ve bir oğlu oldu. Hitler’in güç kazandığını gördü. Bir Alman milliyetçisiydi ve bu onu derinden etkiledi. Bu sırada şimdi Max Planck Enstitüsü adını taşıyan Kaiser Wilhelm Gesellschoft adlı önemli bir bilim kuruluşunda başkanlık yapmaktaydı. Ancak Nazilere karşı olması sebebiyle hayattaki tek oğlunu ve bir hava bombardımanı arkasından da evini kaybetti. Durumu öğrenen bir Alman fizikçi Amerikalılara ricada bulunarak, onu emin bir yer olan Göttingen’e götürülmesini rica etti.

Max Planck ömrünün son demlerinde, Almanların bu barbar yüzüyle de tanıştı. 90’ıncı yaş günü için kutlama düşünülüyordu. Ancak O 4 Ekim 1947’de öldü.

NİELS BOHR (1885 – 1962)



Niels Bohr seçkin bir fizyolojist olan Cristian Bohr ve varlıklı bir Yahudi bankerin kızı olan Ellen Adler’in çocuğu olarak 7 Kasım 1885’de, Kopenhag’da doğmuştu. Kardeşi Horal-ki ileri de ünlü bir matematikçi olur- ve pek de umut verici görünmüyorlardı. Ne var ki aile aile akademik ve kültürel alandan çok saygın bir konumdaydı. Özellikle de düşünürler ve tıp adamlarıyla birlikte olurlardı.

Niels ve kardeşi genç yaşlardayken atletizm alanında sivrilmişlerdi. Neredeyse profesyonel düzeyde futbol oynarlardı. Niels’in fiziğe ilgisi henüz ilkokuldayken babası tarafından ortaya çıkarılmıştı. Kopenhag üniversitesinde bir çalışma alanı seçeceğinde, fiziği yeğlemişti. Üniversiteyi üstün başarıyla bitirdi. Danimarka Bilimler akademisinin 1905’te açtığı bir yarışmaya katılabilmek için, sıvı jetler ve yüzey gerilimi konularında çalışmıştı, ödülü de kazandı. Ancak daha sonraları deney yerine kuramı tercih etti. Doktora tezini metallerin elektronik kuramı üzerine yazdı ve hemen ardından 1911’de J.J. Thomson’un yanında çalışmak üzere Cavendish işliğine gitti. Thomson onu dinledi ancak tezini okumaya fırsatı olmadı çünkü o sıralarda çok yoğundu.

Bohr, Cambridge’de Rutherford’la karşılaştı ve öylesine etkilendi ki, onunla çalışmak için Manchester’e gitti. Radyoaktive (ışımaetkin) özdeğin gelmesini beklerken alfa parçacıklarının özdek içinden geçişi üzerine çalıştı. Ancak bursu sadece 6 aydı.

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 olanak, pozitif yüklü elektronun, devinim süresince, elektromanyetik radyasyon salarak enerji yitirmesi ve çekirdeğe gömülmesi; atomun çökmesi gerekirdi.

Bohr bu düşünceler ve sorunlar üzerine kafa yormaya başladı. Model yüzünden açıkça heyecan duyuyordu, ama hidrojen tayfını da henüz irdelemiş değildi. Zaten tayfın anahtar özelliği daha sonraları açığa çıkacaktı. Bohr bu konu üzerinde çalışırken bir arkadaşı Balmer bağıntısına bir göz atmasını önerdi. Johan Jacop Balmer (1835-1898) sayılara ilgi duyan bir lise öğretmeniydi. Bohr daha sonra “Balmer bağıntısına bakar bakmaz herşeyi açıkça anladım” diyecekti. Hidrojenin tayf çizgilerinde şaşırtıcı bir düzenlilik vardı. 1885’de Balmer bunu fark etti.







Bu düzenlilik: v = R 1 - 1 bağıntısı ile gösterilebiliyordu.

n12 n22



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 4 nokta içeriyordu.



Elektron, olası tüm yörüngelerde değil yalnız enerjisi Planck Sabitiyle bir tam sayının çarpımına orantılı olan yörüngelerde devirir.
Elektron, enerji değişimiyle kuantum yörüngelerinin birinden öbürüne geçilebilir, ancak çekirdeğe en içteki yörüngeden daha fazla yaklaşamaz.
Bir kuantum yörüngede deviren 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 bölümüne eşittir.




Frekans = enerji kaybı

Planck sabiti



Bir elektronun taşıyabileceği enerjiler sınırlıdır ve bu kesintili enerjiler atomun kesintili çizgi spektrumunda yansır.
Bu görüş bazı gözlemlere açıklık getirmesine rağmen doğruluğu kuşku konusudur.

Elektronların Bohr’un öngördüğü biçimde davrandığını gösteren somut kanıtlarda ortada yoktu.

Kaldı ki, kuantum yörüngeleri düşüncesi olgusal dayanakta yoksundur.

Bohr’un hipotezi öncelikle hidrojen spektrumunu açıklamaya yöneliktir. Değişik kuantum yörüngelerin enerjilerini veren formülü önerdiği atom kuramına istenen belirginliği kazandırır.











2π2 Mc4 Mc: Elek. Kit.

........ Buna Rydberg sabiti denir.

h3 h: Planck sabit





Bohr’un kuramı 1913’de İngiltere’de yayımlanır. Ne var ki, bilimadamlarının bir bölümünün tepkisi olumsuzdur. Onlara göre bu bir kuram olmaktan öte rakamlarla oluşturulan bir düzenlemeydi. Oysa başta Einstein olmak üzere kimi bilimadamları, çalışmanın büyük bir buluş olduğunu fark etmişlerdi. Kuramın, spektroskopi biliminin temelini kurduğu çok geçmeden anlaşılır. Bir yandan da kuram doğrulayan deneysel kanıtlar birikmeye başlar.

Bohr’un atomu I. Dünya savaşını sadece birkaç ayla öncelemişti. 1916’da Rutherford’un Manchester’daki işliğinde görev aldı ve 1919 da kuramsal fizik profesörlüğü teklifiyle Danimarka’ya geri döndü. Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü başkanlığına getirilen Bohr 1922’de Nobel ödülünü alır. Bohr’un bilimsel etkinliği özgün bir biçime bürünmüştü. Özgün yazış biçimi yüzünden, Bohr’un kendisi fazla yayın yapmamıştı; yine de, her etkinliğin merkezindeydi. Üstelik sıkça, fikirlerini Avrupa ve Birleşik Devletlerdeki çeşitli merkezlerde anlatmak üzere davetler alır ve seyahatlere çıkardı.

Bohr ve Kopenhag’daki enstitü, savaşın sonuçlarının dayattığı soylu ve gerekli işlevi de yerine getirmişti. Nefret, öç alma ve kan davası gütmek gibi bazı duygular bilimcilere dek uzanmıştı.

Naziciliğin ilerlemesiyle Bohr, barbarlığın bu yeni biçimi yüzünden köklerinden kopmuş bilimcilerin en etkin cankurtarıcısı olmuştu. Kopenhag konferansları “sürgündeki bilginlere” hiç değilse geçici bir süre için iş bulma fırsatıydı. Rutherford’da aynı amaca adanmış bir İngiliz komitesinin başkanıydı ve Bohr ile olan arkadaşlığı, girişimlerinin başarı şansını artırıyordu.

İkinci dünya savaşı sırasında Bohr acıklı maceralar yaşadı. Danimarka’nın işgalinde Nazilerce tutuklanmak üzereyken İsveç’e kaçtı. Atom silahlarının sonuçları hakkında derin bir kaygı duyuyordu. Aynı zamanda çekirdek enerjisinin insanlık yararına dönüştürülebileceğinde umuyordu.

Yaşlılık döneminde Bohr’un ilgilendiği konular fizik dışına taşmıştır. Eşiyle birlikte Kopenhag’da “şeref evinde” çok görkemli bir malikanede yaşadılar. Bohr, hem bilgin kişiliği, hem insancıl davranışlarıyla büyük hayaller peşinde koşan gençlere yetkin bir örnek, esin kaynağı bir öncüydü. Çalışma yaşamında sergilediği istenç gücünün yanı sıra neşe ve mizahıyla gönülleri fethetmeyi biliyordu. 18 Kasım 1962’de 78 yaşındayken öldü.

ERNEST RUTHERFORD (1871 – 1937)

Rutherford 13 ağustos 1871 de Yeni Zelanda ‘nın güney adasında , oraya göç etmiş bir ailenin torunu olarak dünyaya gelmiştir . Annesi bir öğretmendi ve piyano çalardı.Babası ise pek çok kez iş değiştirmiş ,içten ve enerjik bir insandı. Yoksul ve kalabalık bir aileydiler.Ne var ki daha çocukken gösterdiği öğrenme başarısı ona en iyi okulların kapısını açmıştı.

İlk okula Yeni Zelenda da gitti ve on yaşındayken bolfour stewart ‘ın fizik kitabını okudu .Oldukça başarılı bir öğrenim hayatının ardından 1894 de Cambridge üniversitesine ünlü fizik bilgini j.j. Thomson ‘un yanında çalışmak üzere İngiltere’ye gitti.

Bilimsel uğraşına demirin mıknatıslanmasını çalışarak başlamıştır.Üniversiteye bağlı Cavendish labaratuarındaki ilk yılını radyo dalgaları ,ikinci yılını yeni keşfedilmiş x-ışınları üzerindeki çalışmalarla geçirdi.Sonra yaşam boyu uğraş konusu olan radyoaktivite üzerine çalışmalar yapmaya koyuldu.Rutherford 1898 de Kanada da McGill üniversitesi, fizik profesörlüğüne çağrıldı . Cavendish labaratuarlarının imkanlarını benimsiyordu ancak maddi bakımdan bu teklifi kabul etmesi gerekli idi. Zira İngiltere ‘ye gelirken yaptığı yolculuk nedeniyle borçlanmıştı ve ödeyememişti.McGill de yaklaşık on yıl içinde hem radyoaktif atomların kendiliğinden değişik nitelikte atomlara dönüştüğünü ispatlayarak Nobel ödülünü kazandı ,hem de atomun yapısına ilişkin olarak aranan açıklığı getiren çekirdek buluşunu ortaya koydu.

Rutherford’un radyoaktiviteye ilişkin ilk önemli buluşu ,alfa ve beta dediği iki değişik ışının varlığını belirlemesiydi. Acaba bunlar yüklü parçacıklar mıydı?yüklerinin kütleye oranı neydi?Bir manyetik alanda saparlar mıydı?Sonunda rutherford alfa ışınları için özgül yükün iyonlaşmış helyumunki ile aynı olduğu sonucuna ulaştı .Asistanı Soddy ile birlikte bir elementin diğerine dönüştüğünü deneysel olarak bulmuştu.

1907 de McGill den Manchester üniversitesine geçti.İlk ele aldığı problem atomun yapısı oldu.Araştırmasında ,beta parçacıklarından sekiz bin kat daha yoğun olan alfa parçacıklarının işe yarayacağını düşündü. İki asistanı alfa parçacıklarının ince bir altın yaprağına çarptığı zaman nasıl dağıldıklarını incelemekle görevlendirdi.

Parçacıkların büyük çoğunlukla altın yapraktan doğrudan geçtiği gözlenmişti.Sanki altın yaprağın yapısında geçişi engelleyen hiçbir atom yoktu.Ama gözden kaçmaması gereken durum yaprağa çarpan alfa parçacıklarının yaklaşık 20000 de birinin geri sapmasıydı.

Rutherford uzun bir bocalamadan sonra bunun atomun yapısına ait bir ipucu olduğunu 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. Alanı büyük ölçüde boş bir atom göz önüne alındığında ,alfa parçacıklarının neden büyük bir çoğunlukla hiçbir engelle karşılaşmamış gibi altın yapraktan geçtikleri açıklık kazanmaktaydı.

Rytherford kuramcı bir bilim adamı değildi.Ona göre her problemin çözümü deney sonuçlarıyla sınırlı tutulmalıydı.Öyle ki ,ortaya koyduğu atom modelinin kuramsal açıklama gerektiren önemli bir sonucuna duyarsız kalmıştır.Üstelik atom modeline ilişkin deneysel kanıtları,yerleşik fizik yasalarıyla da tam bağlaşık değildi. Örneğin negatif yüklü elektronlar belirtildiği gibi gerçekten çekirdek çevresinde hızla dönüyorlarsa ,bunlarında devinen diğer elektrik yükleri gibi ,radyasyon oluşturmaları gerekirdi.Çekirdek çevresinde dönen elektrik ,gerçekten radyasyon çıkarsaydı çok geçmeden yavaşlayıp çekirdeğe kapanması ve atomun tümüyle çökmesi beklenirdi.

Rutherford 1908 de Nobel ödülünü ,daha sonra da lord ünvanını aldı.1919 da Cavendish labaratuarının başına geçti . Cavendish onun yönetiminde çok geçmeden dünyanın önde gelen fizik merkezi oldu. Burada yaptığı ilk çalışmalarından biri 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 parçacık rutherford’un asistanı James Chadwick tarafından 1932 de bulundu)Bu bilimsel çalışmaya henüz bol paranın akmadığı bir dönemdi.Cavendish işliğinde bile deneyler derme çatma denebilecek basit araçlarla sürdürülüyordu.

Rutherford bir dizi seçkin fizikçi yetiştirmekle kalmadı,onlara büyük bir esin kaynağı oldu. Nükleer fizik onun dünyasıydı. Yeryüzündeki tüm ülkelerden en yüksek bilimsel onur payelerini almıştı ve 1925 ‘den1930 2a dek Royal Society ‘nin başkanlığını yapmıştı. 1 Ocak 1931 de Lordluk ünvanını aldı.Çok büyük bir çalışma azmi vardı her zaman çalışırdı.Hitler Yahudi soykırımına başladığında ,kurbanlara yardım amacıyla İngiltere’de Akademik Yardım Konseyi kurmuş ve başkanlığını üstlenmişti.

Son altı yılında ,fizikte ki büyük değişiklikleri görmüştü.o bir kuramcı değildi,deneysel çalışmıştı,oysa deney karmaşıklaşıyor,ivmelendiriciler doğuyordu.

1937 yılında ciddi bir fıtık rahatsızlığı geçirdi ve19 kasım 1937 ‘de öldü

MARİA-PİERRE CURİE (1867 – 1934) – (1859 – 1906)

Marya Skoldowska 7 Kasım1867 de Varşova da doğdu . köy kökenli ana babası salt eğitim tutkusuyla genç yaşlarında başkente göçmüşlerdi. Babası lisede fizik ve matematik öğretmeni annesi usta bir piyanistti.Ailede bir erkek Josef ve üç kız Hela ,Bronya ve Manya vardı.Ne var ki annesini on yaşında kaybetti.O dönemde Polonya çarlık Rusya’nın egemenliği altında idi.Bu yüzden aydın kesimde yer alan Manya’nın babası okuldan uzaklaştırıldı.manya liseyi birincilikle bitirdi ve altın madalya ile ödüllendirildi. Daha önceki iki kardeşi gibi . Ancak öğrenimine devam etme fırsatı bulamadı ve baba ocağı köye geri döndü.

Varşovaya döndüğünde yeniden üniversiteye gitme olanağı aradı.Kardeşi Bronya gibi Paris’e gidip sorbonne de okumak istiyordu. Ama yeterli parası yoktu.Manya işe girip ablasına destek olacak,ablası da okuldan sonra ona destek olacaktı.

Böylece bir Rus ailenin yanında mürebbiye olarak işe başladı ve ancak 23 yaşına geldiğinde Sorbonne üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesine kaydolabildi. Neredeyse parasız ve azıcık yiyecekle deliler gibi çalıştı.Mezun olur olmaz fizikte master derecesi için girdiği sınavda birinci oldu.

1894 ‘de Paris de Pierre Curie (1859-1906) ile tanıştı. Pierre Curie ‘nin ikinci oğluydu.babası yeteneklerini özgürce geliştirmesi için onu kendi başına bıraktı ve onu 14 yaşında özel bir öğretmene verdi. 16 yaşında üniversiteyi bitirmişti.

İlk çalışması kristallerin bakışımı (=simetrisi) ve kardeşi Jacques ile birlikte keşfettiği baskı elektrik üzerineydi. Bakışım ilkesini genişletip birçok fiziksel olaya uyguladı.Pierre Curie bu gün gurup kavramı denilen düşünceleri fiziğe sokan ilk insandır.

Marie ve Pierre Curie 1895 ‘de evlendiler (Manya Fransızca da Marie diye okunduğundan ismi değişti) .Marie Curie ‘nin doktora tezi Becquerel’in keşfettiği “yeni olay”dı.İlk olarak Becquerl’in deneyini yineledi. Ama daha kesin bir ölçüm için Becquerel ‘in elektroskobu yerine Pierre Curie’nin yaptığı elektroskopu kullandı.Becquerel ‘in uranyum ışımasının ışımasının yeğinliğinin bileşikteki uranyum miktarıyla orantılı olup kimyasal biçiminden bağımsız olduğunu doğruladı. Uranyumun ışımasının atomik bir özellik olduğunu doğruladı. O zamana kadar bilinen tüm öğeleri sınadı ve sadece toryumun uranyuma benzer ışımalar yaydığını buldu.Müze koleksiyonundaki birçok mineralden alıp işe girişti. Beklediği üzere toryum ve uranyum içeren mineraller ışıma etkindi.Ama bazılarının ışıma etkinliği uranyum ve toryumdan daha büyük çıktı.Curie bu yeni bileşiği aramaya koyuldu.Filiz örneklerini gram gram ezip araştırma yapıyordu. Bu çok zor bir işti ve Pierre Curie ile birlikte çalışmaya başladılar. Böylece 1898 ‘de Polonyuımu buldular . Ancak bu çok kolay olmadı . Daha sonra da radyum adını verdikleri çok güçlü ışımaetkinliğe sahip bir diğer elementi buldular. Çalıştıkları işlik bir kulübeden biraz hallice kışın nemli ve yazın sıcaktı. Öyle ki yazları eriyik elde etmek için kazanları bahçeye çıkarıp orada çalışıyorlardı. Burası gerçekten çok sağlıksızdı ve ışımaetkinliğin yol açtığı hasardan henüz kimsenin haberi yoktu.

&#Uranyum oldukça pahalıydı ve bulunduğu çok az yer vardı.Viyanalı yerbilimci profesör Eduard Suess , Curieler için bir tonluk kurşunlu maden tortusu elde etti.Uranyumu alınmış kimsenin umursamadığı atıklardı ama Curieler bunun radyum içerdiğini biliyordu.İki yılda üzerinde araştırma yapabilecek kadar radyum elde etmişlerdi. Ne var ki bu yoğun bir fiziksel çalışma gerektiriyordu.

Bu Marie Curie’nin 12 yılını aldı. Ancak 1900 de bile doğru yoldaydı. 1900 de bilimler akademisine sunduğu çalışma küçük bir yapıttı ve doktora tezini ancak 1904 de yazabildi.Yaptıkları önemli çalışmalara ve 1903 de Becquerel ile paylaştıkları Nobel ödülüne rağmen hala arzu ettikleri gibi bir işlikleri yoktu.

19 Nisan 1906 da Pierre Curie atı fırlayan bir arabanın çarpması sonucu öldü. Onun Sorbonne deki yerine asistanı olan Marie geçti. Çakışmalarına devam etti ve 1911 de ikinci Nobel ödülünü aldı. Birinci dünya savaşı sırasında çok ünlüydü ve Fransız hükümeti sonunda uzun süredir arzulanan işlik için para ayırmıştı,yine de savaş sonuna kadar bitirilemedi.Savaş sırasında x-ışınları aracıyla donanmış bir ambulans hizmeti düzenleyerek ordu da çalıştı .Savaştan sonra bir gazeteci Bayan w. B. Meloney ile bir röportaj yaptı ve bayan Meloney Amerikalı kadınların radyum desteğini sağladı. 1921 de Birleşik Devletlerde bu destekle sağlanan radyum başkan Harding tarafından curie ye sunuldu.

Hayatı boyunca bilimsel çalışma adına pek çok zorluk çekti Aktif çalışma hayatı boyunca sahip olamadığı işliğe sonunda kavuşmuştu ama çok geçti.Tüm bu çalışmalarının sonunda biemekli maaşı ve biri Paris de diğeri Riviera kıyılarında iki evi vardı.Işımanın biyolojik olarak tehlikeli olduğu artık biliniyordu .Curieler özdeği yalıtmak için geliştirdikleri yöntemlerin hiç birinin patentini almadı.Bu onların inançlarıyla uyuşmuyordu.

Curie ölmeden önce; ömrünün son aylarında kızının büyük keşfini gördü.

NOT:Polonyumu keşfettiğinde ,söz konusu özdeğin kendiliğinden yok olduğunu buldular. Yarı ömür diye bilinen karakteristik bir sürede ,miktar yarı yarıya azalıyordu.

HENRİ BECQUAREL (1852-1908)

Edmond Becquarel’in oğlu olarak dünyaya gelmiş ve Politeknik okulunda profesör olup babasının Myseè d’Historie Naturelle deki makamını devralmıştı.Yakamozlama ve floresans üzerine makaleler yayımlamıştı.İlk deneyleri olumsuz sonuçlar vermişti:Denediği yakamozlanan ya da floresanslı maddeler X-ışınları yaymamıştı. Bu arada bir dergide bu konuyla ilgili okuduğu Poincare ‘nin bir makalesi üzerine deneylerine yeniden başladı.bu kez çalışmalarında uranil potasyum sülfatı denedi.Güneş ışığında fotoğraf filmi üzerinde iz bıraktığını gözlemledi.

Uranyum bileşikleri floresanlandığında gerçektende x-ışınları yayımlıyormuş gibi görünüyordu. Ancak birkaç hafta sonra Paris de hava değişti .Güneş yeterince uzun süre görünmemişti. Bu yüzden uranyum örneklerini yerinde ,sarmalanmış levhalar üzerinde bırakarak herşeyi karanlık bir çekmeceye koydu. Buna rağmen filmleri banyo ettiğinde “silüetler” gördü. Çok önemli birşeyler keşfetmiş olduğunu anlamıştı.Önceden güneşe gösterilmiş olsun ya da olmasın uranyum tuzu siyah kağıttan geçebilecek ışınlar yaymıştı.

Bu sırada Röntgen x-ışınları çok büyük bir coşku yaratmıştı ve bilim dünyası onunla ilgiliydi.Bilimciler “Becquarel’in ışınlarını “ daha çok keşfedenine bırakarak x-ışınları üzerine tartışmayı sürdürdüler .Becquarel uranyum tarafından yayılan ışınımı korunmuş fotoğraf levhalarını karartmakla kalmayıp, gazları iyonlaştırıp iletken kıldığını da bulmuştu.Bundan sonra bir örneğin “etkinliğini”ölçmek basitçe ürettiği iyonlaşmanın ölçülmesiyle mümkün olacaktı . Bu ölçüm için kullanılan aygıt altın yapraklı bir elektroskoptu.

Daha sonra da canla başla çalışarak bu yeni keşfi araştırmaya devam etti. Curielerle birlikte polonyum ve radyumun keşfinde bulundu. Ne var ki o zaman radyoaktif ışımanın etkileri bilinmiyordu. Becquarel Curielerle birlikte hazırladığı biraz radyumu yelek cebinde taşıyordu ve ilk yananlardan biri oldu 1908 de öldü.

ERNEST RUTHERFORD(1871-1927)

30 Ağustos 1871 yılında Nelson,Yeni Zelandada doğdu.

Cambridge de Cavendish labaratuvarında öğrenim gördü. Montreal ve Manchester de profesörlük, Cavendish labaratuvarının yöneticiliğini yaptı. Toryum un radyoaktif dönüşümler yasasını hazırladı ve soygazlardan olduğunu açıkladı.

1900de Soddy ile helyumun, radyoaktif cisimlerin ayrışma ürünlerinden olduğunu buldu.1903 te tekrar Soddy ile radyoaktif çizimlerin ayrışma zincirlerinin çizimini yaptı.1905 ten sonra kendini radyoaktifliğin 3 ışınımının incelenmesine adadı.

Sonra gezegenimsi elektronların çevrelediği merkezi çekirdekten oluşan ve güneş sistemine benzeyen atom modelini hazırladı.1919 da dünyada ilk kez koşullandırılmış başkalaşımı gerçekleştirerek, azotu oksijene dönüştürdü. O tarihten sonra nükleer dönüşümlerin incelenmesi, günden güne hızlandı.1908 yılında Nobel kimya ödülünü kazandı.

19 Ekim 1927 yılında Cambridge de vefat etti.

SİR JOSEPH JOHN THOMPSON

İngiliz fizikçi 18 Aralık 1856 yılında Manchester yakınlarında bulunan Chestham Hill’de doğdu.

Cambridge de Trinity College de öğrenim gördü; ünlü Cavendish laboratuvarında deneysel fizik profesörü oldu. İlk çalışmalarında kütle ile enerjininilişkilerini inceleyerek,Einstein in 25 yıl sonra gerçekleştireceği ilk verileri ortaya koydu.1890-1897 yılları arası Crooks un bulduğukatot ışınlarını inceledi. Crooks un tribünün boşluğunu geliştirerek, doğaları çeşitli tartışmalara yol açan bu ışınların elektrostatik bir sapınca uğradıklarını, dolayısıyla Jezn Perrin in de göstermiş olduğu gibi negatif elektrikyüklü olduklarını kanıtladı. Bu çalışmalar sırasında katot ışınlı osilografı buldu. Elektrik yükü ve elektronun kütlesiarasındaki e/m oranını buldu. Havada X ışınlarının ürettiği iyonların elektrik yükünün, elektrolizdeki hidrojen iyonlarınınyüküne uyduğunu gösterdi. Araştırmalarında ilk olarak fotoğrafçılıktan yararlandı ve aynı elementin ağırlıkları farklı, ama iyice tanımlanmış atomlardan oluştuğunu buldu. Tüm bu çalışmalarıyla elektrik kuramının temellerini atmış oldu. 1906 da Nobel fizik ödülünü aldı.

30 Ağustos 1940 yılında Cambridge de vefat etti.

paylaşımın için teşekkürler.