ELEKTROMANYETİZMA

Tarihte yaşamış en önemli bilim insanları kim diye sorsak genellikle herkesin vereceği iki isim olacak. Biri Newton diğeri Einstein ama bir üçüncüsü genelde akla gelmiyor. İşte konu başlığından anlaşılacağı üzere elektromanyetizmayı Faraday’dan sonra matematiksel denklemlerle ortaya koyan James Clerk Maxwell’den ve elektromanyetizmadan bahsedeceğim size bu yazımda.

Yazıma başlamadan önce bir önceki yazımın sonunda sormuş olduğum sorunun cevabını da verelim. Cevap ışık hızının evrende kabul gören en yüksek hızdır. Bu sebeple de ışık hızıyla yukarı çıkmakta olan bir yürüyen merdivene bindiğimizde ister duralım isterse ışık hızıyla çıkan yürüyen merdivende yukarı doğru yürüyelim aynı zaman aralığı içinde iki durumda da eşit zamanda yukarı çıkmış olacağız. Bu arada ışık hızını bulan kişinin de Maxwell olduğunu da hemen belirtelim.

Maxwell her ne kadar pek bilinmese de bulduğu icatlar, yazdığı denklemler, elektrik ve manyetizmayı birleştirmesi zamanın koşullarında pek anlaşılamadığı için o dönemin bilim dünyası tarafından önemsenmediğini bu sebeple de adının pek duyulmadığını düşünüyorum. Oysa ki Einstein’in çalışma ofisinde Maxwell’in fotoğrafı bulunmakta olup, Maxwell’in elektromanyetizma için bulmuş olduğu denklemlerden Einstein faydalanmasa bugün hala Einstein’in özel ve genel görelilik kuramında bahsedemiyor olacaktık.

Elektromanyetizma büyük patlamadan sonra (big bang) ortaya çıkan dört temel kuvvetten biridir. Diğer üçü; güçlü etkileşim, zayıf etkileşim ve kütleçekim kuvvetidir. Elektromanyetizma, elektrikle yüklü parçacıklar arasındaki etkileşime neden olan fiziksel kuvvet’tir. Bu etkileşimin gerçekleştiği alanlar, elektromanyetik alan olarak tanımlanır. 1800 yılların başında  kabul gören düşünce  elektrik ve manyetizmanın iki ayrı kuvvettir. Bu kapsamda ilk olarak Orsted bir deney aşamasında kullandığı pildeki elektrik akımının kapalı ve açık olmasına rağmen pusula iğnesinin manyetik kuzeyden saptığını görmüştür. Orsted her ne kadar bu konuyu araştırmış olsa da bu alanda düşüncesini bir denkleme dökememiştir. Akabinde bir diğer büyük bilim adamı Faraday tarafından bu düşünce ilerletildi fakat Faraday’da her ne kadar bu iki kuvvetin tek bir kuvvet olduğunu bunun da elektromanyetizma olduğunu belirtmiş ise de elektromanyetizmayı denkleme dökecek kişi Maxwell olmuştur. Ama sorun şudur ki Maxwell denkleme dökmüştür ama fiziksel olarak ispatlayamamıştır. Heinrich Hertz tarafından ise son olarak ispatlanmıştır. Bu sefer de ne işe yarıyor bu elektromanyetizma denilmeye başlanmıştır. Anlattığımızı konunun çok kolay anlaşılır olmadığı ortadadır. Hele ki geçmiş dönemlerde bu konunun da anlaşılmaması yazımın başında belirttiğim gibi Maxwell’in çok anlaşılmadığını göstermektedir.

Tekrar konumuza geri dönecek olur isek, Maxwell ile beraber elektromanyetizma bilim dünyası tarafından artık bilinen ve üzerine araştırma yapılan bir konu haline gelmiştir. Yapılan deneysel araştırmalar ile beraber radyo, televizyon, radar, mikro dalga fırınlar, mobil iletişim, kızılötesi, mor ötesi dalgalar, röntgen ve gama ışınları sırasıyla keşfedildi. Maxwell bilinmez ve dokumadığımız alanlarda çalıştı ve elektromanyetizmanın kitabını yazdı. Yazmış olduğu nihai dört denklem kısaca bize şunu demektedir,

Statik elektrik yükü nasıl elektrik akımı üretir, manyetik kutuplar her zaman çift olarak var olurlar ve manyetik yük her zaman sıfırdır, manyetik alandaki değişim elektrik akımı meydana getirir bir kablodan iletilen elektrik akımı manyetik alan oluşturur ve son olarak zıt yükler birbirini çeker aynı yükler birbirini iter.

Elektromanyetizma konu itibariyle derin bir konudur. En temelinde ışık ve ısının davranışlarını incelenmesi ile ortaya çıkarılmıştır ve bu konuda bizi evrenin en başında nasıl oluştuğunu dahi anlatmaktadır. Biraz daha ileri gidecek olur isek ki Maxwell’in araştırmalarında Satürn’ün neden halkalı olduğuna dair makaleleri de incelendiğinde evrendeki ilk kütlesel çekimi, güneş sistemimizin nasıl ayakta kalıp bütün gezegen ve yıldızların birbirini bir düzen içerisinde tutarak nasıl güneş etrafında döndüğünden ilk bahseden de Maxwell olmuştur dersek yanılmayız.

Daha önceki yazımda da belirttiğim gibi bu yazılar sizin merak duygunuzu artırmak ve bilimi sevdirmektir. Çünkü bilimde herşey merak ile başlar.

Bilim sorusu:

Zaman yolculuğu yapan birinin geçmişe gidip dedesi babaannesiyle tanışmadan (ya da zaman yolculuğu yapan kişinin babası henüz doğmadan) önce dedesinin ölümüne sebep olursa ne olur?

Cevabı bir sonraki yazımızda.