BİLİM DAMLALARI ON BŞR

                            E L EK T R İ Ğ İ N      K E Ş F İ 

                       Aynı konuya devam ediyoruz.

Manyetizmanın kuvvet çizgilerinin (veya varlığının) ancak manyetizmadan etkilenen demir  benzeri ( kısacası manyetizmadan etkilenen)   metallerin tozları ile anlaşılabileceğini yazmıştık.

Bu bilimsel olgunun açıklanması  gerekiyordu özetle iki temel görüş ortaya çıktı.

Birinci görüş ; 

 Newton'un “kütle çekim “inde olduğu gibi “uzaktan etki “ yolu ile olduğunu ileri sürenler. Avrupa genellikle bu görüşe yakın durdu.(AMPERE nin görüşü sayılır.)

İkinci görüş ise;

 elektromanyetik kuvvetlerin uzayda yayıldığını savundu. Bu görüş genelde İngiltere’de ki bilim insanlarınca savunuldu.

Bu farklı açıklamaların doğruluğunu belirlemek için şöyle bir çözüm önerildi; Uzaktan etki teorisi doğru ise tıpkı Newton'un yazdığı gibi etki anlık olmalı idi fakat ikinci görüş doğru ise (dalga teorisi) dalgaların uzayda bir zaman aralığında hareket etme zorunluluğu nedeni ile (çok küçük de olsa ) bir zaman aralığı olmak zorunda olmalı idi ve bu zaman aralığı ölçülebilmeliydi.

                                                       Konuya eğilen ve çözüm yolunu bulan kişi ise  ( J.C MAXWELL) 1855-1856 yılları arasında yaptığı gözlemlerinin sonucu olarak 200 sayfalık bir yazı yayınladı.

Bu yazıların  ana amacı FARADAY kuvvet çizgilerinin sıkıştırılmaz bir akışkan içinde bir akış olarak ve de geometrik modelleme çalışması olarak düşünülebilir. Bu ilk yazısının başarısı sınırlı olmuştur. Sonraki yazılarında ise farklı yaklaşımlar deneyerek bu kuvvet alanını parçacık ve döner burgaç olarak tasarladı. Bu düşünce ile “Ampere”nın devre yasası kanıtlanabilinirdi.  Kurduğu matematik denklemlerinde sonuç olarak bu akımın çok hızlı olmasına rağmen hızının sonsuz olmadığını yani sonlu hıza sahip olduğunu kanıtladı. Ayrıca MAXWELL bu hızı ölçmek için çeşitli deneyler yaptı. Bu deneylerin sonucunda bu hızın 310.700 km/sn. Olarak tespit etti.Ancak hemen fark edileceği gibi bu hız daha önceden ölçülen ışık hızına çok yakındı ve aradaki fark deneyde ki  çok küçük hatalardan kaynaklanmış olabilirdi. Not: Bu sonuç bilim tarihinin en büyük atılımlarından biridir.

İşte bu bulgu sonucunda FARADAY ‘ın unutulan teorisinin doğru olduğunu anladı.Bu sonuçların sonunda manyetizmanın,elektromanyetik dalgayı nasıl etkilediğini açıklayabilmek mümkün oluyordu.

Görüşlerinin doğru olduğunu inanan MAXWELL 1864 yılında bu temel düşünceyi matematiksel bir temele oturtmak için çalışmalar yaptı.

“A Dynamical theory of the electromagnetic field” adlı yazısını yayınladı.

Bu yazıda; ışığı bir çift elektriksel ve manyetik olarak,enine olarak ve bir dalga hali olarak tasvir etti.Dalgaların her biri diğerine dik durumda idi.Bu faz (dalga durumu) o derece bir kilite  sahipti ki elektriksel alandaki değişimler manyetik alanı,manyetik alandaki değişiklikler ise elektriksel alanı değişime uğramakta idi.(elektriksel alanın doğrultusu yani yönünü dalganın genel olarak kutuplanması belirler)

MAXWELL yazısının sonucunu 20 denklemli bir dizi ile ortaya koydu.

Bu durumda sanki bilmece çözülmüş gibi olmuştu. Fakat hala çözülmesi gereken açıklar mevcuttu ve son çalışması olarak 1873 yılında “Treatise on electrity and magnetism “ adlı yazı ile ortaya koydu. Fakat bu son yazısı deneysel olarak ispatlanmış değildi.

kendisinin ölümünden sekiz yıl sonra Alman fizikçi “Heinrich HERTZ”  düşük frekanslı olan uzun dalga boylu yeni dalga biçimini keşfedince bilmecenin son bölümü de sanki tamamlanmış oluyordu.

HERTZ in keşif yaptığı sırada MAXWELL Denklemleri ile ilgili çok önemli bir gelişme oldu.1884 yılında “Oliver HEAVİSİDE “ adlı bir İngiliz matematikçi (bu kişi kendi kendini yetiştiren kişilerdendir) MAXWELL Denklemlerini vektörel olarak dönüştürdü. Bu şekilde “bir elektromanyetik alanda verili bir noktada bir yükün taşıdığı kuvvetin yönünü ve değerini  tespit etmek mümkün hale geldi.(kontrol edilebilir hale geldi de denebilir)

HEAVİDİS ayrıca MAXWELL Denklemlerini dörde indirmeyi de başardı .(bugün hep bu dört denklem kullanılır)  Ancak bu bilim insanının yaptığı bu çok değerli katkı zamanında hatta günümüzde biraz unutuldu bunda MAXWELL in gölgesinde kalması olarak düşünülebilir.

Yazıyı şöyle bağlayalım; burada yazılanlardan anlaşılacağı üzere bilimsel olarak pek çok soruna çözüm üretilmiştir fakat bir handikap gibi duran o temel yasa işlemeye devam etmektedir “her yeni bilimsel buluş veya veri daha fazla sorunun ortaya çıkması ile sonuçlanır”

Bu yazı esas olarak ışık ve manyetizma ile elektrik üzerinedir. Fakat ışığın o temel sorunu hala devam ettiği söylemek mümkün. Kısacası ışık bir tanecik midir yoksa dalga mıdır” meşhur sorusunun cevabı olarak verilen “bazen tanecik bazen dalga karakterlidir” cevabı aslında kaçamak veya soruyu gizleyen bir cevaptır.

Bu durumun farkında olan kişiler eğer ışık bir dalga ise mutlaka bir ortam içinde hareket eder (buna geçmişe atıfla ESİR deniyor) gerekçesi ile sonraları çok önemli sonuçlar verecek deneyler yapacaklardır ve bu da bilimde yeni sıçramalara sebep olacaktır. Diğer bölümlerde bu deney ve çalışmalarda yazılmaya çalışılacaktır. Görüleceği üzere bilimin takip ettiği yol kesinlikle doğrusal değildir bu nedenle bazı özel konular hariç çözüm zamanı da ardılsallık arz etmez.