bilimkurgu kulubu

Bilim & Teknoloji

Tarih: 29 Aralık 2020 | Yazar: Sinan İpek

0

Isaac Newton’ın Çığır Açıcı Buluşları

Isaac Asimov bir kitabında, “Tüm zamanların en büyük bilim insanı kimdir?” sorusuna tereddütsüz olarak “Isaac Newton” yanıtını vermişti. Geçenlerde yapılan “bütün zamanların en büyük bilim insanı kimdir?” soruşturmasında ise Einstein’dan sonra ikinci sırada yer alıyordu.

Peki, 1642 yılında doğup 1726 yılında ölmüş olan bu büyük bilim dehasının hâlâ bu kadar ön sıralarda yer almasının nedeni neydi? Newton, her biri kendi başına çığır açıcı öneme sahip buluşlar yapmıştı. İşin aslı bunlardan sadece biri bile onu unutulmazlar arasına sokmaya yeterdi.

Gezegen Hareketleri

Gunes-Sistemi

Newton, gezegenlerin hareketinin matematiksel temelini açıklayan ilk bilim insanıdır. Ondan önce Kopernik ve Kepler de önemli çalışmalar yapmışlardı. Ancak, gezegen yörüngelerinin evrensel kanununu açıklayan ve bilmeceye son noktayı koyan Newton oldu.

Newton, Kepler’in gözlemlerden çıkardığı sonuçları matematiksel yöntemlerle elde etti.

Yerçekimi Kanunu

Newton, yer ile gök arasında hiçbir ayrım olmadığını, Dünya’daki bir elmayı yere düşüren kuvvetin aynısının Ay’ı da Dünya’nın yörüngesinde tuttuğunu ve gezegenleri hareket ettirdiğini buldu. Yani ona göre evrende gördüğümüz her şeyin hareketi Evrensel Çekim Kanunu ile açıklanabilirdi.

Newton, iki cisim arasındaki çekim kuvvetinin, cisimlerin kütleleriyle doğru, aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılı olduğunu bir bakışta anlamıştı. Eğer Kepler’in kanunları doğru ise, yerçekim yasası da ters kare yasasına uymalıydı. Daha sonra yaptığı matematiksel çalışmalarla bu kuramını farklı yollardan doğruladı.

Mekanik Kanunları

Newton, sadece yerçekimden kaynaklanan hareketleri açıklamakla kalmadı, her türlü hareketin neden ve sonuçlarının üç temel mekanik yasasına indirgenebileceğini gösterdi. Bunlar etki-tepki yasası, eylemsizlik yasası ve kuvvet-ivme yasasıdır. Newton, bu kanunları Galileo Galilei’nin çalışmalarından aldı ve kendi mekanik kuramının temeli haline getirdi.

Buna göre, hareket eden her türlü klasik sistemin evrimi, Newton yasalarıyla modellenip anlaşılabilir. Bu sistem ister bilardo masasındaki topların hareketi olsun, ister gök cisimlerinin hareketi ya da Güneş Sistemi ve atmosferin hareketi, fark etmiyordu. Tüm klasik sistemler Newton yasaları ile anlaşılabilir ve modellenebilirdi. Newton’un kurduğu Klasik Mekanik, Yirminci Yüzyılın başlarına kadar nihai fizik kuramı olmuştur. Günümüzde de tüm mühendislik alanlarında halen kullanılmakta olan temel kuramdır.

Beyaz Işığın Tayfı

ışık

Tüm büyük bilim insanları gibi Newton da ışığın doğasını merak ediyor ve anlamaya çalışıyordu. Ancak, Newton’ın Optik bilimine yaptığı katkılar o zamana kadar yapılanlardan çok daha önemli ve çığır açıcı nitelikteydi. Newton, beyaz ışığın gerçekte ne olduğunu açıklamıştı. Beyaz ışığı bir prizma yardımıyla tayfına ayırdı ve farklı renklerden oluştuğunu buldu. Böylece tarihte ilk kez gökkuşağı bilimsel açıklamaya kavuşmuştu. Aynı zamanda yaptığı renk çarkını döndürerek, farklı renklerin birleşince beyaz ışığı meydana getirdiğini de gösterdi.

Newton’ın çalışmaları, bugün evreni anlamamızdaki en önemli araçlardan biri olan Tayf Analizini de başlattı. (Tayf analizi, belli bir kaynaktan çıkan ışığı renklerine ayırarak, kaynaktaki elementleri tespit etmemizi sağlar. Yıldızları oluşturan elementleri bu şekilde tespit ediyoruz.)

Işığın Parçacık Kuramı

Newton, ışığın parçacıklardan oluştuğunu iddia etmiştir. Ancak onun zamanında ışığın bir dalga olduğuna dair kuram gündemdeydi. Einstein parçacık kuramını destekleyen Fotoelektrik Etki üzerine klasik çalışmasını yapıncaya kadar dalga kuramı ön plandaydı.

Günümüzde Kuantum Kuramı, ışığın parçacık olduğunu kabul eder. Onun dalga benzeri doğası, Kuantum Dalga Fonksiyonu’nun bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır.

Aynalı Teleskobun İcadı

Newton’un en önemli çalışmalarından biri de aynalı teleskobun icadıdır. Bu teleskop, astronomide devrim yaratmıştır. Galileo Galilei mercekli teleskobu yapmıştı. Ancak bu teleskobun ciddi bir sorunu vardı. Renkseme adı verilen bir mercek kusuru yüzünden, yıldız ışığı hiçbir zaman tek bir noktada odaklanamıyordu. Bunun nedeni, camın farklı renkteki ışıkları, farklı açılarda kırmasıydı. Yıldızdan gelen kırmızı ışığın odaklandığı nokta ile mavi ışığın odaklandığı nokta farklı olduğundan, mercekli teleskoplar hiçbir zaman mükemmel görüntü oluşturamazlar.

Newton, cam mercek yerine içbükey bir ayna kullanarak bu sorunu çözdü. Aynalar, bütün renkleri aynı noktada odaklarlar. Ayrıca ayna üretimi mercek üretiminden kolay olduğu için, daha büyük çaplı teleskoplar yapmak mümkün olmuştur.

Sonsuz Küçükler Hesabı (Calculus ya da kısaca Hesap)

Newton tam bir matematik büyücüsü idi. O güne kadar çözülememiş olan birçok problemi, keşfettiği Sonsuz Küçükler Hesabı (Calculus) sayesinde çözmüştür. Limit, Türev ve İntegral hesabını Newton’a borçluyuz. Hesap olmadan Mühendislik, Fizik ve Astronomi başta olmak üzere, hiçbir bilim dalı düşünülemez.

Ancak hesap, eş zamanlı olarak Leibnitz tarafından da keşfedilmişti. Bu durum iki bilim insanı arasında yıllar süren tartışmalara neden olsa da günümüzde her ikisinin de birbirinden bağımsız olarak hesabı geliştirdiği kabul edilmektedir. Ancak, günümüzde Leibnitz’in notasyonu daha çok tercih edilmektedir.

Etiketler: , , , , , , , , , ,


Yazar Hakkında

Yazar, çizer, düşünür, öğrenir ve öğretmeye çalışır. Temel ilgi alanı Bilimkurgu yazarlığıdır. Bunun dışında Matematik, bilim, teknoloji, Astronomi, Fizik, Suluboya Resim, sanat, Edebiyat gibi konulara ilgisi vardır. Ara sıra sentezlediklerini yazı halinde evrene yollar. ODTÜ Matematik Bölümü mezunudur ve aşağıdaki başarılarıyla gurur duyar:TBD Bilimkurgu Öykü yarışmasında iki kez birincilik, 2. Engelliler Öykü yarışmasında birincilik, Ya Sonra Öykü Yarışması'nda finalist, Mimarlık Öyküleri Yarışması'nda finalist, 44. Antalya Altın Portakal Belgesel Film Yarışmasında finalist. Ithaki yayınları Pangea serisinin 5. üyesi "Beyin Kırıcı" adlı bir romanı var. https://www.ilknokta.com/sinan-ipek/beyin-kirici.htm