Zıplanacak içerik
  • Üye Ol

Önerilen İletiler

Max_Planck1.jpg

Alman bilim adamı ve Kuantum Kuramı'nın kurucusudur. Berlin’de Kirchoff ve Hemholtz’un yanında öğrenime başladı, 1879’da Münih Üniversitesi’nden mezun oldu. Burada beş yıl öğretim görevliliğinden sonra, Kiel Üniversitesi’nde matematik profesörü oldu.

1889’da Kirchoff’tan boşalan kürsüye çağrıldı ve 1928’de emekliye ayrılana dek bu görevinden ayrılmadı. Planck, Hitler rejimine karşı çıktığı için, savaşın bitimine kadar çeşitli güçlüklere uğradı. İkinci oğlu, Hitler’e düzenlenen suikastta yeraldığı için idam edildi.

 

Naziler yaşlı Planck’a, "Nazizme inanç ve bağlılık duyurusunu imzala, oğlun idamdan kurtulsun" önerisini getirdiler. Planck, tek umudu olan oğlunun ölümü pahasına, yaşam anlayışına ters düşen duyuruyu imzalamadı. Birkaç sene sonra da öldü.

 

Planck’ın buluşu, enerjinin sürekliliği fikrini temelden sarsıyordu. Eski Latin özdeyişi, "Natura non facit saltus" (Doğa asla sıçramaz), böylece yanlış çıkmış, klasik fiziğin dayalı olduğu sütunlardan belki de en önemlisi, doğanın sürekliliği varsayımı, belki de çökmüş oluyordu.

Doğa olgularını mekanik modellere oturtarak değil, soyut matematiksel ilişkilere indirgeyerek açıklama yoluna giden ikinci ve belki de daha önemli bilimsel devrim Max Planck’ın başlattığı Kuantum Kuramı ile gerçekleşmiştir (Birincisi Einstein’ın Görecelik Kuramlarıdır).

 

19. yüzyılın sonlarında ısıtılarak kızıl-kor hale gelmiş bir metalin çıkardığı ısı ve ışık radyasyonunun niteliği pek çok fizikçinin ilgisini çeken bir problem oluşturuyordu. Özellikle radyasyonu yalnız sıcaklık faktörüne dayanan "kara cisim" denilen aydınlatma standardı, ideal bir durum ortaya koyduğundan, çalışmalar daha çok bu tür radyasyon üzerinde toplanmıştı.

 

Bilindiği gibi, ateşte kızdırılan bir maşadan, önce spektrumun kızıl-altı kesimine düşen uzun dalgalı radyasyonlar çıkmaya başlar. Bu süreçte maşa önce kırmızı, sonra turuncu, daha sonra sarı, en sonunda diğer renklerin eklenmesiyle beyaz görünür.

 

Sıcaklığın daha da artmasıyla radyasyon spektrumun morötesi kesimine göre gözle görülemeyecek kadar kısa dalgalara dönüşür. Kara cisim (veya herhangi bir metal) spektrumu enerjinin farklı dalga uzunlukları arasında nasıl dağıldığını göstermektedir.

 

Planck çalışmaya başladığında, bu enerji dağılımı ölçülebilmekteydi; problem, ölçme sonuçlarının beklenene uymamasından doğuyordu. Radyasyon enerjisi sürekli bir akış biçiminde kabul edildiğinden, spektrumun kısa dalga (yüksek frekans) kesiminin alabildiğine geniş olması, hatta sınırsız uzaması gerekirdi. Başka bir deyişle, dalga uzunluğunun giderek kısalmasıyla, enerjinin sonsuza doğru artması söz konusuydu

 

Fizikçiler bunu, "morötesi-katastrof" diye niteliyorlardı. Ne var ki, deney hiçbir maddenin, ne denli kızdırılırsa kızdırılsın, sonsuz enerji vermediğini gösteriyordu. Üstelik çıkan enerjinin büyük bölümünün orta dalga uzunlukta olduğu görülüyordu. Çözüm basitti: Mor-ötesi katastrof beklentisine yol açan, ayrıca gözlemlere yeterince uymayan radyasyon enerjisinin sürekliliği varsayımından vazgeçmek.

 

Ancak bize şimdi açık ve basit görünen bu çözüm o sırada akıldan geçirilemeyecek kadar ters ve anlamsızdı. Doğanın sürekliliği, bir hipotez ya da varsayım değil, kuşku götürmez bir gerçek sayılıyordu. Aslında problemi çözmekle büyük bir devrime yol açan Planck bile klasik fiziği reddetmiş değildi. Durum gerçekten paradoksaldı.

 

Planck, çözümü getiren formülü ortaya attığında, bunun inandığı fiziği temelinden sarsabileceğini aklından geçirmemişti. Çözümüne, ölçme sonuçlarını ve bu sonuçlar arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak dile getiren masum bir formül gözüyle bakıyordu. Kaldı ki, anlamını iyice kavramadığı formülünü açıklığa kavuşturmak için kullandığı matematiksel işlemi doğru uyguladığı da söylenemez.

 

Ancak, formülün, kara cisim radyasyon problemine, doğru bir çözüm getirdiğinden emindi. Çok geçmeden, bir tür deneme-yanılma yoluyla ulaştığı denklemin temel varsayımları nasıl alt üst ettiğini gördüğünde kendisi de şaşıracaktır.

 

Planck, problemin çözümünü ararken, Boltzmann’ın istatiksel metodundan yararlanma yoluna gider. Bir durumun olasılık derecesini belirlemeye yarayan bu yöntem, uygulandığı konunun sayılabilir olmasını gerektirir. Enerjiye uygulanması da enerjinin birtakım kesinti veya bölümlerden ibaret olduğunu varsaymakla ancak mümkün olabilirdi.

Nitekim bu noktayı gören Boltzmann ve onu izleyenler enerjinin böyle bölünmesini elverişli, ama geçici bir hesaplama tekniği saymışlar, sonunda başka bir teknik aracılığıyla enerjiyi sürekli kılan duruma dönülebileceğinden söz etmişlerdi.

 

Mor-ötesi katastrof beklentisine düşmekten sakınma yolunu arayan Planck, son adımda, belki de bilmeyerek, enerji bölümlerini birleştirmeden bırakır ve tam bu noktada formülünde dile getirdiği ilişki gözleri önünde belirerek amacına ulaşır. Çünkü kesik veya bölümler biçiminde ele alınan enerji sonsuza dek bölünemez, bu da radyasyon enerjisinin sürekli veya miktar olarak sonsuz olmadığı demektir. Kaldı ki, bölümlerin eşit olmadığı düşünülürse, enerji dağılımını çoğu kısa dalgalara gitmeyecek şekilde düzenlemek mümkündür.

 

İşte Planck, bu yoldan giderek Kuantum Kuramı'nın temel taşı olan basit formülüne ulaşır: E = hf (Formülde, E enerji, f radyasyon frekansı demektir; h ise sabit bir sayıyı C.G.S. sisteminde 0.0000000000000000000000000066, veya kısaca 6.6x10-27 birim erg-saniye olarak temsil etmektedir.)

 

Formül Planck’ın "kuantum" dediği bir enerji parçacığıyla bir dalga frekansı arasındaki ilişkiyi dile getirmektedir. Buna göre, bir kuantum enerjisini bulmak için dalga frekansını Planck sabiti ile çarpmak gerekir. Öte yandan, herhangi bir radyasyonda verilen enerji miktarı dalga frekansına bölündüğünde sonucun daima h’ye, yani Planck sabitine, eşit olduğu görülür (Işık hızı gibi Planck sabiti de doğanın temel değişmezlerinden biri olarak kabul edilmektedir).

 

Planck’ın buluşu, "Işığın Dalga Teorisi" ne doğrudan bir tehlike teşkil etmiyordu belki, fakat enerjinin sürekliliği fikrini temelden sarsıyordu.

Kara cisim radyasyonunda enerjinin kesik kesik veya sıçrayarak (bu sıçramalar h ile temsil edildiğine göre son derece küçük olmalı) değiştiğini kabul etmek gereği çıkmıştı ortaya çünkü.

 

Eski Latin özdeyişi, "Natura non facit saltus" (Doğa asla sıçramaz), böylece yanlış çıkmış, klasik fiziğin dayalı olduğu sütunlardan belki de en önemlisi, doğanın sürekliliği varsayımı, belki de çökmüş oluyordu.

 

Ünlü fizikçi Max Born, Planck için şöyle diyordu: "Yaradılıştan tutucu bir kafa yapısına sahipti; devrimsel hiçbir istek ve eğilimi olmadığı gibi, spekülasyondan da hoşlanmazdı. Ne var ki, olguların mantıksal sonuçlarına öyle saygılıydı ki, fiziği temelinden sarsan en devrimci fikri ileri sürmekten kendini alamadı".

Yoruma sekme
Diğer sitelerde paylaş

Planck'ın bilim felsefesine yaptığı katkı inanılmazdır. Çok büyük bir kavramsal devrim yaratmıştır. Şöyle ki:

 

Antik Yunan düşünürü Demokritos'tan beri maddeyi oluşturan bir en küçük birim düşüncesi insanların zihnine girmişti. Bu bakımdan antik Yunan felsefesinin yıldızı bile değil, güneşi bence Demokritos'dur. Demokritos gözlem araçları geliştikçe atom adını verdiği bu en küçük birime ulaşılacağını öngörmüştü ve öngörüsü gerçek oldu.

 

Ancak atom adı verilen şeyin gerçekte maddenin en küçük birimi olmadığı anlaşıldı. Peki ama bu durumda atomun parçalarını oluşturan parçalar da olmayacak mıydı? (Nitekim vardırlar)

 

Bu durumda en küçük parçaya ulaşma diye bir şey sözkonusu değildi. Her parçacığın bir sayı ile ifade edilen bir kütlesi vardır. Bu kütleyi sonsuz kere bir sayıya bölebiliriz. x/y işleminden çıkan sonucu tekrar y ye ve çıkan sonucu tekrar y ye bölme işlemi hiç bitmez.

 

Bu düşünce hâlen doğru ve geçerlidir. Fakat Planck göstermiştir ki, ne kadar derine inersek o denli inanılmaz şeyler keşfedeceğiz. Nasıl parçalanmaz kabul edilen atom parçalandığında muazzam bir enerji ile karşı karşıya kaldıysak, enerji dediğimiz şeyin tümüyle çözümlenemez bir fenomen olmadığını, kuantum ölçekte belirlenebilir kurallara göre davrandığı ve bu kuralların keşfedilebilirliği Planck ile ortaya konmuştur. Enerjinin kesikli paketçiklere bölünmüş olması, madde dediğimiz olgunun kökenine inme konusunda önemli bir buluştur. Bu demektir ki sonsuz ve gittikçe daralan bir kuyuya inmeye çalışmıyoruz. Nefes alıp etrafımıza bakınabileceğimiz ve çok önemli şeyler keşfedebileceğimiz hacimler var o kuyunun belli derinliklerinde.

 

Fizik "her şeyin kuramı"nın peşinde bugün. Enerjinin nasıl madde olduğunu bulma yolunda ilerliyor. Yanıtlar çok küçük olan kuantum dünyasında yatıyor ve bu dünyayı önümüze açan Planck her saygıyı hak ediyor.

 

Max Born'ün sözleri bir çok bilimci için geçerli. Darwin de Galapagos adalarına evrim kuramını kurmak amacıyla gitmemişti. Geziden döndüğünde bile net bir fikre sahip değildi. Arkadaşlarıyla tartışırken bazen diğerlerinden daha tutucu fikirler bile öne sürüyordu. Bir anlamda arkadaşları onu öne sürdüler ve kiliseyi göğüslemesi için fedai konumuna soktular. Fakat Darwin hâla karar veremiyordu. Kendisini en çok engelleyen de katı bir kilise bağımlısı olan eşiydi. Sonucu belirleyen yakın bir dostundan aldığı bir mektup oldu. Adını şu an hatırlayamadığım dostu, evrim kuramını kurmuş ve Darwin'den görüş soruyordu. Darwin birden daha fazla beklerse bilim tarihine kendi adının değil, o dostunun adının yazılacağını anladı ve çalışmalarını tam da bitmemiş haliyle aceleyle yayınladı.

 

Haklıydı, şu an arkadaşının adını hatırlayamıyoruz, Darwin adını duymamış kişi çok az...

Yoruma sekme
Diğer sitelerde paylaş

  • 2 ay sonra...

Araştırmacı arkadaşlara yardımcı olmak için bir Max Planck biyografisini de ben ekliyorum.

Max Planck (Karl Ernst Ludwig) 1858 yılında Almanya’da doğdu.

Doktora çalışmasını 1879 yılında tamamladıktan sonra çeşitli üniversitelerde öğretim görevlisi ve doçent olarak görev aldı ve 1892 yılında Berlin Üniversitesi’nde kuramsal fizik profesörü oldu.Daha lise yıllarında enerjinin korunumu ile ilgili termodinamiğin birinci yasasına ilgi duymuştu.Üniversite yıllarında entropi ile ilgili termodinamiğin ikinci yasasını mutlak bir doğa kanunu olarak benimsedi.Doktora tezinin konusu da entropi yasası idi.Bu alandaki çalışmaları,günümüzde Planck sabiti olarak anılan eylem kuvantumunu 1900 yılında bulması ile sonuçlanacak olan araştırmalarının temelini oluşturmuştur.

*

Entropi,bir sistem içindeki düzensizlik ölçüsüdür.Bu konuda bir bilim adamının şöyle bir benzetmesi vardır:Bir deste iskambil kağıdı düşünelim. Paketinden yeni çıkmış,önce suitlerine,yani maça,kupa,karo ve sinek olarak,sonra da astan papaza kadar rakamlarına göre sıralanmış bu kağıtların düzenli halde bulunduğu söylenebilir.Şimdi kağıtları karıştırarak desteyi düzensiz hale getirelim.Entropi,bu halin tam olarak ne kadar düzensiz olduğunu ölçmenin bir yoludur.Kağıtlar daha fazla karıştırıldığında ortaya çıkabilecek belli sonuç olasılıklarını da belirler.

Max Planck entropi konusundaki doktora tezini 1891 yılında bitirdiğinde bir hayli üzüldü.Zira bu konudaki bir çalışma yıllar önce Yale Üniversitesi’nden J.Willard Gibbs tarafından yapılmıştı.

*

1860’lı yıllarda,üzerine düşen ışınım enerjisinin tümünü yeniden salan maddeler ‘kara cisim’ olarak adlandırılmıştı.1890’lı yıllarda kara cismin saldığı ışınımın tayftaki dağılımını,yani belirli bir sıcaklıkta,salınan enerjinin ne kadarının hangi frekansta olduğunu gösteren eğrinin deneysel ve kuramsal olarak belirlenmesine yönelik çabalar sürdürülüyordu.1911 yılında Nobel Fizik Ödülü kazanmış olan Wilhelm Wien,bir kara cismin saldığı ışınımın geniş bir dalgaboyu bölgesine yayıldığını,ancak salınan enerjinin belirli bir dalgaboyu için en büyük değeri aldığını gözlemlemişti.Sonra,bu dalgaboyunun,cismin mutlak sıcaklığı ile ters orantılı olduğunu 1896 yılında ortaya koydu.

Max Planck, Wien’in kuramını entropi yasası ile ilişkilendirme çabalarına girişti.Ancak,aynı konuda araştırmalar yapan deneysel fizikçiler, Wien kuramının yüksek frekanslarda geçerli olduğunu,tayfın alçak frekans bölgesinde geçerli olmadığını saptadılar. Max Planck, Wien kuramının geçerli olduğu yüksek frekans bölgesinde ışınım entropisi ile enerji arasındaki matematiksel ilişkiyi kurmayı düşündü.Böylece bu matematiksel ilişkiyi alçak frekans bölgesinde elde edilmiş olan deneysel bulgulara da uyacak biçimde ifade etti ve 19 Ekim 1900 yılında sonradan ‘Planck Işınım Yasası’ olarak adlandırılan kuramını açıkladı.

*

Max Planck,görüşlerini herhangi bir fizik kuramına dayandırmamıştı.Bu nedenle ileri sürdüğü görüşler,kara cismin ışımasını gözlemlere uyan bir biçimde belirlemekten öteye gitmiyordu.Böylece çok yoğun bir çalışmaya girişerek 14 Aralık 1900 yılında görüşlerinin kuramsal temellerini oluşturdu.Ancak bu işi yaparken entropi ile ilgili termodinamiğin ikinci yasasının mutlak bir doğa yasası olduğu görüşünden vazgeçmek zorunda kaldı.Bu kuramın istatiksel niteliğini benimsedi.

Işıma olgusunda enerjinin sürekli biçimde değil,enerji paketleri halinde kesikli olarak açığa çıktığını varsaydı.Bir benzetme yapılacak olursa,enerji,bir akarsu gibi süreklilik gösteren bir olgu değildir.Her biri belirli enerji miktarını içeren bu paketlere ‘kuvantum’ adını verdi.Bir kuvantum enerjisinin,ışınımın frekansıyla orantılı olduğunu ileri sürdü.Bu enerji, ışınım frekansının bir sabitle çarpımına eşitti.Bu olgu sonradan ‘Planck Sabiti’ olarak adlandırıldı.

*

Max Planck,1912 yılında Prusya Bilimler Akademisi’nde matematik ve fizik ile ilgili bölümlerde görev aldıktan sonra 1918 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı.1930 yılında Berlin’deki Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nün başkanlığına seçildi.1933 yılında Hitler’in iktidara gelmesi ile birçok bilimadamı Almanya’yı terk etmişti veya terk etmek zorunda bırakılmıştı. Max Planck,uygulanan bu politikanın yanlış olduğunu sürekli vurguluyordu.1937 yılında Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nün başkanlığından,ertesi yıl Prusya Bilimler Akademisi’nden ayrıldı.

*

Max Planck,yaşantısı boyunca mutsuz olaylarla karşılaştı.Çok sevdiği ilk karısını 1909 yılında kaybetti.Büyük oğlu Karl,1916 yılında,Birinci Dünya Savaşı’nda cephede öldü.Çok bağlı olduğu ikiz kızları vardı.Biri doğum yaparken öldü.Hayatta kalan diğer kızı,kardeşinin bebeğini bakmak üzere aldı,ama eniştesine aşık oldu.Evlendiler ve iki sene sonra doğum yaparken o da öldü.1944 yılında Berlin’deki evi müttefik bombardımanları sırasında isabet aldı.Bütün notlarını,günlüklerini,kitaplarını ve belgelerini kaybetti. Aynı yıl,hayatta kalmış tek oğlu olan Erwin,Hitler’e karşı girişilen suikasta katıldığı gerekçesi ile kurşuna dizildi.İkinci Dünya savaşının bitmesinden sonra Göttingen’e yerleşen Max Planck,1947 yılında öldü.

KAYNAKLAR:

A Short History of Nearly Everything

AnaBritannica

Yoruma sekme
Diğer sitelerde paylaş

  • 7 yıl sonra...

Katılın Görüşlerinizi Paylaşın

Şu anda misafir olarak gönderiyorsunuz. Eğer ÜYE iseniz, ileti gönderebilmek için HEMEN GİRİŞ YAPIN.
Eğer üye değilseniz hemen KAYIT OLUN.
Not: İletiniz gönderilmeden önce bir Moderatör kontrolünden geçirilecektir.

Misafir
Maalesef göndermek istediğiniz içerik izin vermediğimiz terimler içeriyor. Aşağıda belirginleştirdiğimiz terimleri lütfen tekrar düzenleyerek gönderiniz.
Bu başlığa cevap yaz

×   Zengin metin olarak yapıştırıldı..   Onun yerine sade metin olarak yapıştır

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Önceki içeriğiniz geri getirildi..   Editörü temizle

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Yeni Oluştur...

Önemli Bilgiler

Bu siteyi kullanmaya başladığınız anda kuralları kabul ediyorsunuz Kullanım Koşulu.