modern fizige giris

44
 MODERN FİZİĞE GİRİŞ “YENİ BİR DÜNYA DOĞUYOR” -CİLT 1- Gökhan ATMACA Talha ZAFER KBT

Upload: serkan-guenduez

Post on 07-Apr-2018

238 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 1/44

  MODERN FİZİĞE GİRİŞ “YENİ BİR DÜNYA DOĞUYOR”

-CİLT 1-

Gökhan ATMACA Talha ZAFER 

KBT

Page 2: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 2/44

KBT e-Kitap Bilim Dizisi–1: “Modern Fiziğe Giriş” *Bu yayının her hakkı saklıdır.

 © Kuark Bilim Topluluğu

İ leti şim adresi:

[email protected]

Yay ı n adresi: 

http://www.kitap.kuark.org 

Editör: Gökhan ATMACA 

Yay ı na Haz ı rlayanlar:

Gökhan ATMACA

Talha ZAFER

Yayın Tarihi: Ağustos 2007

Page 3: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 3/44

ÖN SÖZ

Fizik bilimi en eski bilimlerden biridir. Kitabımızın konusu ise bu en eski ve temel olan Fizik 

  biliminin 19.yüzyılın sonrasında gelişen bir dalı olan Modern Fizik'tir. Üç cilt halinde

yayınlamayı düşündüğümüz bu kitabın ilk cildinde Klasik Fizik ile başlayı  p Kuantum

Fiziği'ne kadar devam ettik Fiziği anlatmaya. Mümkün olduğunca anlaşılır ifadelerle işlenen

konuyu uzatmadan ve matematiksel işlemlere dayanmadan okuyucuyu sıkmayan bir e-kitap

hazırladığımızı düşünüyorum. 3 ay süren hazırlık çalışmalar ı neticesinde yayınladığımız bu e-

kitap ile sizleri baş başa bırak ıyor ve eleştirilerinizi ya da görüşlerinizi mutlaka bekliyor 

olacağım.

Saygılar ımla

Gökhan ATMACA

Page 4: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 4/44

Bölüm 1: Klasik Fizik’te Dünyamız 

Hayatı anlamak, yaşadıklar ımızı kavramaya çalışmak ve olaylar ı süzebilmek için hep soru

sorar ız ve bu sorular doğrultusunda arayışlarda bulunuruz. Hatta bu sorular ın ve arayışlar ın en

yoğun yaşandığı dönem biz insanlar için çocukluk çağıdır. Şöyle bir düşündüğümüzdeinsanlar ın büyüdükçe sanki daha az dünyayı sorgulamaya başladığını görürüz. İşte bilim de

  böyledir. Sorgulamalar azalırsa o da tıkanır insanlar gibi yaşlanır, insanlığın geçmişine

 baktığımızda daha çok merak ın olduğunu ve insanlar ın daha fazla sorgulayıcı ve

sorgulayanlar ın da bir o kadar yaşantılar ının tehlikede olduğunu görüyoruz. 19.yüzyıl

 bilimine döndüğümüzde ise tıkanma noktasına gelindiğinde ortaya çıkan Albert Einstein gibi

 bir “meraklı” çocuk ile bilimin de kendi içinde yeni dünyalar ın var olduğu fark ediliyor. İşte o

meraklı

çocuğun bizlere armağan ettiği temelin üzerine inşa edilen Modern Fizik bukitabımızın konusu olacaktır. İlk bölümümüzde başka bir meraklı çocuğun Isaac Newton’un

en büyük katk ılar ını yaptığı Klasik Fiziği inceleyeceğiz. Bu bölümde k ısaca fiziğin Albert

Einstein’a kadar gelen k ısmına değineceğiz. Neler yapılmış, neler geliştirilmiş?

Klasik Fizik’te Dünyamı z 

Fizik bilimi, eski Yunancada doğa bilimi olarak kabul edilirmiş. Terimsel tanımına

 baktığımızda ise enerjiyi, maddeyi ve maddenin temel özelliklerini inceleyen-irdeleyen en

temel bilimdir. Fizik biliminin derinlerine indiğimiz zaman enerji ve maddeyi ayr ı ayr ı 

incelemediğini görmekteyiz. Fizik bilimi enerji ile madde ilişkilerini de incelemektedir.

Aslında Fizik bilimi en temel bilim olmaktan ziyade doğa bilimlerinin anası sayılır. Çünkü

Fizik bilimi, atomu yani maddenin en küçük birimini ve diğer doğa bilimleri ise bu

atomlardan oluşan molekülleri, maddeleri veya yapılar ı incelemektedir. Bu incelenen yapılar 

kendisini oluşturan en küçük temel birimden farklı olamayacağına göre Fizik bilimi aslında

diğer bilimlerinin de temelini oluşturduğunu görebilmekteyiz. Doğa bilimlerinin anası 

saydığımız bu bilim dalı Klasik Fizik ve Modern Fizik diye iki alt birime ayr ılmıştır. Fizik biliminin temelde

niye ikiye ayr ıldığını en iyi şekilde görebilmek için

"Fiziğin Tarihçesine" bakmak gerekmektedir.

Fizik bilimi doğa bilimlerinin anası olduğu gibi en

temelde incelenebilinen ve üzerinde çalışılan en eski

 bilim dallar ından biridir. Öyle ki milattan önce diye tabir 

ettiğimiz antik çağda bile Fizik bilimi adı

na gerek Yunanlı filozoflar ın gerek de Doğulu âlimlerin katk ılar ı  Isaac Newton (1642-1727) 

Page 5: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 5/44

olmuştur. 1900'lü yıllardan önceki fizik bilimi çalışmalar ı "Klasik Fizik" ile ifade

edilmektedir. Bunun en temel sebebi ise 1900'lü yıllar ın başında yapılan bilimsel çalışmalar ın

geçmiş yıllardaki kurallar ı da kapsadığı dahası yeni bir çığır açtığı görülmektedir. Bunun en

açık örneğini ise Klasik Fiziğin en ünlü bilim insanı olan Newton'un evrensel bilime armağan

ettiği hareket kanunlar ının ışık hızında hareket eden cisimlerde geçerli olmayışıdır. Belki de

Einstein’ın rölative teorisi Klasik Fizik ile Modern Fiziği ayıran en ince çizgi olmuştur.

Rölative teorisi Newton'un hareket kanunlar ını kapsamakla kalmayı  p Fizik biliminde yeni

dünyalar ın, yeni ufuklar ın doğmasına vesile olup günümüzde geldiğimiz noktanın temelini

oluşturmuştur. İşte rölativite teorisi ile başlayan bu macera kitabımızın da konusunu teşkil

etmektedir.

Klasik Fiziğe gelince en şaşalı dönemlerini Newton ile beraber başlatmış ve 1900’lü yıllar ın

 başına kadar sürdürmüştür. Ancak Newton'dan önce de bir tak ım gelişmeler yaşanmıştır.

Antik Çağ Dönemlerinde Antik Yunanlı Filozoflar ile Doğu âlimleri taraf ından bazı 

gelişmeler yaşanmıştır. Bu dönem ve bu dönemden Orta Çağ dönemine kadar yapılan

çalışmalar aslında Fizik Bilimi adına yapılmamıştır. Çünkü o dönemlerde sistematik bir bilim

yoktu. Bu yapılan çalışmalar "doğa felsefesi" adı altında ve günümüz Fizik bilimine yönelik 

çalışmalar olmuşlardır. Klasik fiziğin kapsadığı temel başlıklar ı ise şunlar olmuştur:

*Madde: Antik Çağ ve İlk Çağ'daki düşünürler hep maddeyi tanımlamaya, temel birimlerini

  bulmaya ve maddenin özelliklerini anlamaya çalışmışlardır. Atom modelleri gibi çoğu

düşünürün de madde modeli vardı. Her zaman olduğu gibi o zamanda bilim sorularla

ilerliyordu. Bir madde bölünse ne olur? İki kere bölünse, üç kere bölünse ve daha fazla bu

maddenin parçalar ındaki kimyasal özellikleri hep aynı mı kalırdı? Bu tarz sorular o zaman ki

düşünürlerin, âlimlerin hep ilgisini çekmiştir ve onlar ı çözüm bulmaya, uğraş vermeye

itmiştir. Madde üzerine düşünen önemli filozoflar arasında Leucippus ve öğrencisi

Demokritos (Democritus) maddenin parçalanmasının sınırlı olduğunu ve mutlaka bir noktaya

gelindiğinde bölünmenin duracağını düşünmüşlerdir. Gelinen bu son noktaya da EskiYunancada bölünemez olarak anlam taşıyan atom sözcüğünü kullanmışlardır. Ancak atomdan

daha önce “yaşamın tohumlar ı” diye bahseden Anaksagoras atom fikrini ilk ortaya atan

filozoftur. Oysaki bizler şimdi gelinen bu son noktanın Einstein ile daha da ötelere taşındığını 

ve artık atom altı parçacıklar ın varlığını biliyoruz. Klasik fizik ile modern fiziğin arasındaki

ayr ılıklardan biri atomun (veya maddenin) bölünmezliği konusudur. Bu noktada ufak da bir 

anekdot belirtmek istiyorum. Albert Einstein’dan yaklaşık 1200 sene önce yaşayan Cabir Bin

Hayyan atomun parçalanabileceği fikrini çalışmalar ında öne sürmüştür. Hatta atomhakk ındaki şu sözlerine yer vermek bu anekdotu daha da süsleyeceği düşüncesindeyim:”

Page 6: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 6/44

Maddenin en küçük parçası olan ‘el-cüz'ü la yetecezza’ da yoğun bir enerji vardır. Yunan

  bilginlerinin söylediği gibi bunun parçalanamayacağı söylenemez. Atom parçalanabilir.

Parçalanınca da öyle büyük bir güç oluşur ki bir anda Bağdat'ın altını üstüne getirebilir.’

Cabir Bin Hayyan bu dönemde maddeyi de üçe ayırmıştır:

1.Sıcaklıkla buharlaşabilen maddeler 

2.Çekiçle dövüldüğünde parlaklık kazanan ve ses çıkartabilen maddeler 

3.Çekiçle dövülemeyen ve toz haline getirilemeyen maddeler 

Platon'un öğrencisi Aristo ise atom düşüncesi yerine nitel bir 

madde modelini savundu. Bu modeli açtığımızda maddeyi

sıcak-soğuk, ıslak-kuru gibi niteliklere bağlayarak 

değerlendirdiği görülmekte.

Empedokles ise tüm bu ön görüler dışında evrenin ateş, su,

toprak ve havadan oluştuğunu savunmuştur.

Daha sonra Orta Çağ’dan çıkan Avrupa’da bilimsel

gelişmeler hızla büyüdü. Madde üzerine artık deneysel

verilerle fikirler yürütülebiliyordu. Bu fikirler neticesinde

Cabir bin Hayyan (?-815) atom modelleri oluşturulmuştu. Her bir atom modeli atomun

  biraz daha aydınlanmasına olanak tanıyordu. Bu atom modellerini kitabımızın ilerleyen

 bölümlerinde ayr ıntılı olarak inceleyeceğiz.

*Hareket: Antik Çağ ve İlk Çağ'da ise ünlü düşünürlerden Aristo hareket üzerine şu

düşüncelere var ıyordu en basit anlatımıyla, duran cisimler durmaya devam eder ve hareketli

olan cisimler ise durmaya çalışırlardır. Herakleitos ise evrendeki tüm cisimlerin sürekli

hareketli olduklar ını savunuyordu. Ancak özellikle Aristo’nun mekaniği üzerine çalışmalar 

daha sonra sürdürülmüştür. Newton 17.yüzyılda Aristo’nun düşüncelerini daha da

genişleterek kendi adını taşıyan hareket kanunlar ını ortaya koymuştur. Newton yaptığı çalışmalarla doğa felsefesinin sonuna klasik fiziğin ise artık başlı başına bir bilim dalı 

olmasına olanak tanımıştı. O dönem içerisindeki hareketleri en genel çevrede tanımlayabilen

  bu kanunlar ı oluşturmuştu. Nitekim hâlâ ışık hızının çok çok altı hızlarda hareket eden

cisimlerde bu kanunlar geçerli olmuştur. Newton’un üç hareket kanunu vardı:

1.Eylemsizlik prensibi: Bir cisim üzerine bir kuvvet etki etmiyorsa ya da etkiyen kuvvetlerin

 bileşkesi sıf ırsa o cisim duruyorsa durur eğer başlangıçta bir hareketi varsa o hareketine

devam eder.

Page 7: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 7/44

2.Newton’un ikinci hareket kanunu: Bu kanun ise bizlere bir cisme bir F kuvveti varsa o

cismin mutlaka ivmesi vardır. Bunu da F=ma ünlü formülü ile evrensel fiziğe armağan

etmiştir.

3.Etki – tepki prensibi: Bu prensip ise bir cisim diğer bir cisme bir kuvvet etki ediyorsa

etkilenen cisim de etkiyen cisme eşit ama zıt yönlü bir kuvvet uygular. Bu yasaya da etki – 

tepki prensibi denir.

 Newton’dan önce hareket üzerine çalışmalar da vardı. Örneğin Galilei Galileo serbest düşme

hareketini tanımlamıştı. Galilei serbest düşme hareketini tanımlayan yasasında, hareket

sırasında alınan yolun kütleye bağlı olmadığını geçen sürenin karesiyle orantılı olduğunu

açıklamıştır.

*Gök mekaniği ve kütle çekimi yasası: Bu çalışma alanında yine insanoğlu ilk zamanlar ında

merak ına yenilerek gördüklerini sorguluyordu. İşte bu sorgulamalar ın birinde dünya,

gezegenler ve gökyüzündeki diğer cisimlerin hareketleri insanlar ın hep ilgisini çekmiştir. İlk 

zamanlarda ortaya atılan düşünce modeli yaklaşık 1400 yıl boyunca kabul görmüş milattan

sonra 2.yüzyıldan başlayarak. Bu dönemde evrenin dünya merkezli olduğunu savunan

modelini Yunanlı astronom Claudius Ptolemy geliştirmiştir. 1543 yılında Polonyalı astronom

 Nicolaus Copernicus Güneş merkezli evren modelini ortaya attı. Dünya’nın ve var olan diğer 

gezegenlerin Güneş etraf ında dairesel bir yörünge ile

dolandıklar ı düşüncesini savundu.

Kepler’in hocası Danimarkalı astronom Tycho Brahe, uzun

yıllar boyunca gözlemler yaptı, hesaplamalar geliştirdi.

Gezegenlerle beraber gözlenebilen 777 yıldızın konumlar ını 

ölçmeye çalışmıştır. Bu çalışmalar ını ise pusula ve

yükseklikölçer ile yapmıştır. Ancak tüm bu yaptığı 

hesaplamalar ı ve gözlemleri yorumlayamadan ölmüştür.

Alman astronom Johannes Kepler, hocasının izinden Johannes Kepler (1571- 1630) giderek yar ım kalan çalışmalar ı tamamlamış ve tüm verileri yaklaşık 16 yıl gibi uzun bir 

sürede yorumlamıştır. Sonuçta Kepler Yasalar ı diye bilinen aşağıda belirttiğim üç temel

yasayı bulmuştur:

1.Bütün gezegenler bir odak noktası (güneş) etraf ında eliptik yörüngelerde dolanırlar.

2.Güneş’ten herhangi bir gezegene çizilen yar ıçap vektörü, eşit zaman aralıklar ında eşit

alanlar ı tarar.

3.Herhangi bir gezegenin yörünge periyodunun karesi, eliptik yörüngesinin büyük eksenininyar ısının kübüyle orantılıdır.

Page 8: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 8/44

Kepler yasalar ı bulunduktan sonra Newton’un evrensel çekim yasası gökler mekaniğinin artık 

  bir bilinmeyenden çıkar ıyordu. Bu önemli yasa, evrendeki her cisim başka bir cismi,

kütlelerinin çarpımıyla doğru orantılı ve aralar ındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olan ve

  bir sabit ile çarpılan bir kuvvetle çeker. Newton’un bu yasası evrendeki her  şeyi bir arada

tutan bir yapışkanı kütle çekim kuvvetini tanımlıyordu. Bu gökler mekaniğinin önemli

şaheseri bundan sonraki yapılacak gözlemlerde hesaplamalar ın ve yorumlar ın da daha kolay

olmasını sağlamıştır.

*Ses: Ses ile ilgili ilk çalışmalar yine ilk çağlarda yapılmış. İlk olarak Yunanlı filozof 

Chrysippus ve Romen mimar ve mühendis Vetruvius ile Romen filozof Boethius sesin

dalgalar halinde yayıldığını ve bunun su dalgalar ıyla benzer bir durum olduklar ını 

düşünmüşlerdir. Aristo ise sesin havanın içindeki taneciklerin titreşerek yayıldığını 

savunmuştur. Pisagor’un da bu kuramlar üzerine savunduğu düşüncelerle beraber bir temel

oluşmuştu ve bu temel üzerine de Marin Mersenne, Galileo Galilei gibi bilim adamlar ı 

yaptıklar ı çalışmalarla sesi ve ses dalgalar ını tanımlamaya çalışmışlardır. 1640 yılında Robert

Boyle, sesin oluşumu ve aktar ımı üzerine deneyler yaptı. Gassendi ise bu çalışmalar üzerine

ses hızı ile atomlar ın hızını kar şılaştırarak frekans değeri üretmeye çalıştı. Newton ise ses

dalgalar ının mekaniğini inceledi. Bu çalışmalardan sonra Euler, Lagrange ve d'Alembert gibi

  bilim adamlar ı ses üzerine uygulanabilir bir teori geliştirdiler. Bu teoride bu çağdaki diğer 

gelişen fiziksel gelişmeler gibi matematiksel ifadelerle dökülmüş denklemler yer almaktaydı.

*Işık (Optik) : Bu alanda İlk Çağ'da İ bn-ül Heysem'in yaptığı çalışmalar ı görüyoruz. Optik 

Hazinesi adı altında bir eseri de mevcut olan Heysem, bu kitabında Yunanlı düşünürlerin

savunduğu gözden nesnelere ışınlar yaydığı ön görüsü yerine ışık  ışınlar ının göze nesneden

geldiğini öne sürdü. Bu öne sürdüğü düşüncenin kanıtlar ından biri ilgimi epey çekmiştir ve

sizlerin de çekeceğini umuyorum. Heysem'e göre "Ne zaman yıldızlara baksak onlar ı anında

görürüz. Eğer  ışınlar gözden çıkmış olsaydı, yıldızlar ı görmemiz için belirli bir zamanın

geçmesi gerekirdi. Böyle olmadığına göre demek ki ışınlar gözden çıkmaz." dedi ve böyleceışınlar ın gözden değil, nesneden çıktığını kanıtladı. Aslında burada yıldızlardan gelen ışığın

da yıllar öncesinden geldiğini bulmuş oldu veya kanıtladı. Ayr ıca Heysem, ışığın k ır ılması 

olayına da açıklama getirmiştir. Açıklamasına göre ışığın k ır ılmasının nedeni; ışığın hava,

cam, su gibi farklı ortamlarda farklı hızlarla hareket etmesidir.

İ bn-ül Heysem’den sonra optiğin gelişmesi 16. ve 17. yüzyıllara denk gelmektedir. Özellikle

Kepler, Huygens ve Newton’un çalışmalar ı optiğin önemli çalışmalar ı arasında yerini alır.Kepler, mercekler için bir geometri kuramını geliştirmiştir ve ayr ıca teleskoplar ın

Page 9: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 9/44

matematiksel incelemesini yaparak optiğin gelişmesinde

katk ıda bulunmuştur. Huygens ve Newton’un optiğe katk ılar ı 

daha çok  ışık üzerine olmuştur. Huygens’den önce Newton

ışığın parçacıklar halinde yayıldığı savını ortaya atmıştı.

Huygens ise Newton’un bu düşüncelerini açıkladıktan sadece

 birkaç yıl sonra ışığın dalgalar halinde yayılması gerektiğini

ve her iki bilim adamı da esirin varlığını kabul ettiğini

İbn-ül Heysem (965 – 1039) görüyoruz. Peki, bu iki bilim adamı yanlış mı düşünüyordu?

Elbette ki hayır daha sonralar ı Maxwell ışığın bir elektromanyetik dalga olduğunu bulduktan

sonra de Broglie aslında ışığın hem parçacık şeklinde hem de dalgalar halinde yayıldığını tüm

 bilim dünyasına açıklıyor. Esirin olmadığı Michelson- Morley deneyi ile kanıtlanıyor. Bundan

sonraki ışık ile ilgili tüm gelişmeler kuantum fiziğinde irdeleniyor ve büyük bir çağ başlıyor 

fizik bilimi ve dünyamız için.

*Termodinamik: Her ne kadar üzerine yapılan çalışmalar ilk çağlara uzansa da termodinamik 

üzerine yapılan önemli çalışmalar atomun yapısının modellemeleri yapıldığı sıralarda ak ıllara

gelen maddenin yapısı ve ısı, sıcaklık ilişkileri ile ilgili sorularla başlamıştır.1827 yılında

İngiliz Botanikçi Robert Brown, bir sıvı içerisinde bulunan küçük taneciklerin düzensizce bir 

şekilde hareket ettiğini bulmuştur.1905 yılında Albert Einstein bu hareketleri termodinamik 

  prensipleri ile açıklayarak bir teori kurmuştur ve bu hareketlere de Brown Hareketleri

denilmiştir. Bu bahsedilen prensiplerin temelinde ise 1824 yılında Carnot ve 1850 yılında

Clausius ve Thomson taraf ından açıklanan Termodinamiğin birinci ve ikinci yasalar ı 

yatmaktadır. 1906 yılında Nernst Termodinamiğin üçüncü yasasını da bulmuştur. Maxwell ve

Boltzmann da Nernst’ten önce gazlar ın kinetik kuramını geliştirmişlerdir.

*Elektrik ve Manyetizma: Bu alanda yapılan çalışmalar ın bir ucu yine antik döneme ilk 

çağlara değmektedir. Bu dönemlerde düşünürler maddeyi anlamaya çalışırken magnet isimli

maddenin de yapısını çözmeye çalışıyorlardı. Manyetizmanın ilk adımlar ı bu madde üzerinefikirler yürütülürken atılmıştı. Milattan önce 700’lü yıllarda bir kehribar parçasını sürterek 

elektriklendirilip bir saman parçasının çektiğini buldular.1600’lü yıllarda elektriklenmenin

genel olduğu ortaya çıktı.1700’lü yıllarda Benjamin Franklin elektrik yüklerini pozitif (artı)

ve negatif (eksi) diye ikiye ayr ıldığını gördü. Zıt yükler birbirlerini çekiyorlardı aynı işaretli

yükler ise birbirlerini itiyorlardı. Daha sonra Coulomb iki yük arasındaki elektrostatik çekim

kuvvetini hesapladı. Buna göre yüklerin çarpımı bölü uzaklığın karesi ve bir de sabit çarpanı 

ile bu elektrostatik kuvvet hesaplanabiliyordu ve bu elektrostatik kuvvet, kütle çekimkuvvetinin hesaplanması ile büyük bir benzerlik sağlıyordu. Daha sonralar ı yapılan

Page 10: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 10/44

çalışmalarla elektrik üreteçleri üretildi ve böylece elektrik daha da gelişmeye başladı. Oersted

ve Ampére manyetizma ve elektrik arasındaki ilişkiyi kurdular yaptıklar ı çalışmalar ile ve

elektrik ile manyetizma arasındaki duvarlar ı yıktılar böylece. 1831 yılında Faraday elketro

magnetik indüksiyonu buldu ve arkasından 1855 yılında Maxwell elektromagnetizma

kuramını kurarak fizik bilimi büyük bir hızla ilerlemesini

sürdürmüştür.

20.yüzyılın başlar ında Fizik Bilimi artık çoğu noktalarda

tükeniyordu. Atom bölünemez düşüncesi hâkimdi, elektro

manyetik teori geliştirilmiş ve Newton’un hareket

kanunlar ı ile evren sınırlandır ılmıştı. Oysa ki bu

çalışmalar ın üzerine yoğunlaşan ve aslında her  şeyin

 bitmediğini kanıtlayan bir bilim adamı vardı. Evet, o

  bilim adamı Albert Einstein idi. Atomun

 parçalanabileceğini gösterdi bunun öncesinde Newton’un Albert Einstein (1879-1955) 

hareket kanunlar ının üzerine kendi geliştirdiği fikirleri ekleyerek evreni mutlak uzay zaman

kavramından kurtardı. Yayınladığı görelilik kuramlar ı ile bizlere yeni dünyanın kapılar ını 

araladı Albert Einstein. Bundan sonraki bölümlerimizde Modern Fiziğin

giriş k ısımlar ını işleyeceğiz.

Modern fizik öncesinde atomun doğuşunu ve Einstein’in görelilik ilkelerini inceleyeceğiz.

Daha sonra kuantum fiziği ile modern fiziğe resmen başlamış olacağız.

Page 11: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 11/44

Bölüm 2: ATOM ve ATOMUN DOĞUŞUAtom ve atoma ilişkin merak M.Ö yaşamış düşünürlerle başlamıştır. Onlar ın zihnini

kurcalayan soru: ”Bir cismi ne kadar çok bölebilirim?”sorusu ile başlamıştır. Öyle ya bir tahta

 parçasını ikiye böldüğümüzde ilkinden küçük bir parça elde ediyoruz. Bunu 4’e,8’e,16’ya

 böldüğümüzde parça çok küçülüyor. Acaba en son ki hali ne olurdu? veya bölünemeyeceği

 bir an olur muydu?

İşte bu sorulara ilk cevap vermeye çalışan düşünür, Demokritos’tur. (M.Ö 400) Demokritos,

  bütün maddelerin bölünemeyen parçalardan oluştuğunu savundu ve bunlara bölünemez

anlamına gelen “atomos” sözcüğünü verdi. Demokritos’a göre evrende her madde

 bölünemeyen parçacıklardan oluşmuştur fakat bunu deneylerle açıklayamayan bilginlere göre

atom felsefeden öteye gidememiştir. Atom o zamanlar evrendeki değişikliklerin nasılgerçekleştiğini anlamak için bir felsefe konusuydu. Demokritos bu konuya çok bilimsel

 bak ıyordu ve şu sözü söylemişti: ”Renk, tatlı, acı birer uzlaşma olarak vardır; gerçekte atom

ve boşluk dışında hiçbir şey var olamaz.”

Bu sözlerden sonra tam 2.000 yılı aşk ın bir süre geçer ve bilim adamlar ı bu konuya tekrar 

odaklanır. Bu sefer sahnede Avrupalı bilim adamlar ı var ve onlar bunu deneylerle

açıklamayan çalıştılar. Atom kuramını yeniden alevlendiren bilim adamlar ı arasında Newton,

Robert Boyle ve Pierre Gassandi yer alır. Newton “Optikler” adlı eserinde atomdan da bahsetmiştir.

 ATOMA İ LİŞ K İ N İ LK Bİ LG İ LER:

İngiliz kimya ve fizik bilgini John Dalton atomun bazı nicel özelliklerini geliştirdi. John

Dalton’un geliştirdiği nicelik daha çok kimyayla bağlantılıydı. Yine aynı yüzyılda John

Dalton’dan bağımsız çalışan Rudolf Clausius ve James Clerk Maxwell gibi fizikçiler de

atomla ilgili başka girişimlerde bulundular. Dalton, eski yunanlılar ın atom konusundaki

düşüncelerine kendi görüşlerini de ekleyerek atom kuramını 

oluşturdu. Bu bilimsel anlamdaki ilk atom kuramı özelliğini

taşır. John Dalton, atom kuramını oluştururken kütlenin

korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar yasasını yorumlamıştır.

Yaptığı yorumlara dayanarak bu yasalar ın ancak atomun

varlığında gerçekleşeceğini gösterdi ve “katlı oranlar” denen

yasa kendisine aittir. Katlı oranlar yasası maddelerin atomlardan

oluştuğuna dair bilgi veriyordu. Katlı oranlar yasasına göreJohn Dalton (1766-1844) bileşiği oluşturan iki element belirli bir oranda ve bir kütle

Page 12: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 12/44

oranında birleşirler. Bileşiği oluşturan elementlerden birinin kütlesini sabit tuttuğumuzda

onunla bileşik oluşturan diğer elementin kütleleri arasında basit tamsayılı bir oran vardır.

Kütle terimleri atomlar ı açıklıyordu. Dalton çeşitli yasalardan yola çıkarak kuramını 3 temel

ilkeye dayandır ıyor:

1)Her  şey atom denen son derece küçük bileşenlerden oluşur; bu atomlar ne yoktan var 

edilebilir, ne bölünebilir ne de yok edilebilir.

2)Aynı elementin bütün atomlar ı her açıdan özdeştir. Buna kar şılık iki ayr ı elementin

atomlar ı biçim, boyut, ağırlık (kütle) ve genel davranışlar ı bak ımından birbirinden ayr ılır.

3)İki ayr ı elementin atomlar ı basit tamsayılarla belirtilen bir oranda birleşerek bileşikleri

oluşturur.

Dalton’un attığı temel adım, atom ağırlığı kuramını geliştirmektir. Dalton, bilinen en hafif 

element olan hidrojene “1” atom ağırlığını vermiş ve bu rakamdan geçiş yaparak diğer 

elementlere de tam sayılı atom ağırlıklar ı vermiştir.

Atom kuramının ışığında gazlar ın kütle, basınç ve hacimleri incelenmesiyle başlanmıştır.

18.yy’da Daniel Bernoulli gazlar ın kabın her yüzeyine yaptığı basıncın, atomlar ın kabın

çeperlerine çarpması sonucu olduğunu göstermiştir. Dalton ile aynı zamanda araştırmalar 

yapan Amedeo Avogadro 1811 yılında eşit hacim ve sıcaklıktaki farklı gazlar ın, eşit sayıda

ak ım içerdiklerini öne sürmüştür. Amedeo Avogadro ayr ıca gaz halindeki elementlerin

atomlar ının genellikle tek başına bulunmadıklar ını, istisnalar haricinde ikişer ikişer bağlanmış 

çiftlerden oluştuklar ını saptadı. Bu çiftlere “molekül” denilir. Çift halinde olmayan atomlar 

serbest dolaştıklar ından çok hareketlidir ve kendilerini çeken başka atomlarla hemen

 birleşirler. Moleküller ikişerli atomlar ın birleşmesiyle oluştuğu gibi kimyasal bileşikler de

değişik elementlerin atomlar ının birleşmesiyle oluşur.

Günümüzde kullandığımız “Avogadro sayısı” Avogadro taraf ından büyük olması sebebiyle

hesaplanamamıştır. Bu değeri ilk olarak Classius ve Maxwell hesaplamıştır. 19.y.y’ın

sonlar ına doğru Röntgen taraf ından bulunan x-ışınlar ı, Avogadro sayısının 20.y.y’ın başlar ında kesin olarak hesaplanmasını sağlamıştır.

 ATOMUN İ Ç YAPISI 

THOMSON MODELİ: ÜZÜMLÜ KEK MODELİ 19.y.y’ın sonlar ına doğru aşağı yukar ı bütün bilim

adamlar ı, atom kuramının doğruluğunu kabul etmişlerdi.

20.y.y’da ise tüm atomlar ın birkaç temel parçacıktan

oluştuğunu gösterdi.

Page 13: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 13/44

Faraday’ın katot ışınlar ını keşfetmesi üzerine işe Thomson da girmiştir. Thomson, havası 

 boşaltılmış bir cam borunun içine kar şılıklı konmuş iki elektrot arasına elektrik gerilimi

uygulayarak katottan(negatif yüklü) anoda(pozitif yüklü) katot ışınlar ının gittiğini gösteren bir 

düzenek kurdu. Havası alınmış tüplerde ve yüksek gerilim altında katottan anoda doğru

yayılan ışınlar, elektrik ve manyetik alanda da pozitif kutbun etkisiyle sapmaya uğruyordu.

Katot ışınlar ı negatif yüklüydü. Thomson yaptığı hesaplarla katot ışınlar ı negatif yüklü ve çok 

küçük kütleli atom içi parçacıklardır sonucuna vardı. Ayr ıca farklı durumlarda yaptığı 

deneylerle katot ışınlar ının kütle/yük oranının değişmediğini gördü. Daha sonra atomun içinde

negatif elektrik yüklü parçacıklar ın gömülü olduğu ve içinde düzgün olarak dağıldığını önerdi

ve bu modele üzümlü keke benzediği için “üzümlü kek” modeli denildi. Ayr ıca bu modele

göre Thomson atomlar ın bölünemez olmadığını gösterdi.

Atomlar genellikle elektrik yükü bak ımından nötrdürler. Bunun için atomdaki bir elektronun

ona kar şılık gelen pozitif bir yükü dengelemesi gerekir. Elektronlar ın kütlesi çok küçük 

olduğundan atomun kütlesinin çoğunu pozitif bileşenler taşımalıdır. Bu farklı bileşenlerin

atomun içinde nasıl düzenlendikleri sorusuna Rutherford 1911’de cevap verecektir.

RUTHERFORD’UN ÇEKİRDEKLİ ATOM MODELİ:1911’de ünlü fizikçi Ernst Rutherford, ince bir metal tabakasını atomun alt parçacıklar ı ile

 bombardıman etti ve tüm parçacıklar ın metal tabakasını geçtiğini görerek, atomun daha çok 

 boşluktan oluştuğu sonucuna vardı. Thomson’un ve öğrencilerinin yaptığı çeşitli deneylerle

atom modelini doğrulamaya çalıştılar.

Rutherford, atomun çekirdek ve elektronlar arasındaki elektrik çekimiyle tutulduğu bir model

öne sürdü. Bu modelde elektronlar bir gezegen, çekirdek ise Güneş’i andır ıyordu. Elektronlar 

 bir gezegen gibi belirli bir yörüngede ilerliyordu.

Rutherford’un modelinin sık ıntıya düştüğü ilk nokta; ”aynı 

elementin farklı atomlar ı fiziksel ve kimyasal açıdan aynıdır.”

ifadesidir. Rutherford’un modeline göre sonsuz sayıda

yörünge vardı ve elektronlar bunlar ın herhangi birinde

gidebilir. Elektronlar herhangi bir yörüngede gitseydi aynı 

elementin farklı atomlar ı meydana gelecekti.

Bu modele sorun teşkil eden diğer ilkeyse elektromanyetik 

yasalara uyuşmamasıdır. Eğer atom, merkezinde yoğunlaşmış 

Ernest Rutherford (1871-1937)   bir pozitif yük içeriyorsa çevredeki negatif yüklü

elektronlar neden onun üzerine düşmüyordu? Klasik elektromanyetik yasalara göre,

Page 14: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 14/44

çekirdeğin çevresinde yörüngeler üzerinde dönmekte olan elektronlar ın, sürekli olarak 

dışar ıya ışınım yaymalar ı ve spiral bir yol çizerek çok k ısa zamanda kapanmalar ı gerekirdi.

Bu olayın olduğunu düşünsek, çevremizdeki elementler ani ışımalar yapı  p enerji

kaybedeceklerdi. Fakat bunlar ın olmadığını görüyoruz. Bir hidrojen atomunun tek bir 

elektronu 10-9 saniyede enerjisini kaybedip, ışınım yapabilirdi. O halde elektronlar ın

çekirdekten uzak kalmalar ını sağlayan neydi? 1913’te Niels Bohr, klasik fiziğin atomik boyut

ve ollarda yetersiz kaldığını söyledi ve bu olaylar ı yorumlayabilmek için klasik 

elektrodinamiğe yardımcı olabilecek yeni bir nicelik gerektiğini ileri sürdü.

BOHR MODELİ: Niels Bohr’un atom modeli Rutherford’un cevapsız sorular ına yanıt vermiştir. Bohr ‘un atom

modeli, atomdaki elektronlar ın pek çok enerji seviyesinde olduklar ını açıklar. Enerjiseviyelerinde soğurulma gerçekleştiğinde bir elektron kendisinden daha yüksek bir enerji

seviyesine atlıyor demektir.

Bir atomu durgunluk seviyesinden çıkarmak için, atoma ışınım ya da çarpma yaptır ılarak 

atom uyar ılır. Uyar ılan atomlar  ışınım yayarak ışığın kuantı olan “foton”’lar ı yayar. Yayılan

her fotonun enerjisi, uyar ılan enerji düzeyi ile durgun enerji düzeyi arasındaki farka eşittir.

Max Planck, atomlar ın enerji soğurduğunda verdikleri enerjinin, kendi adıyla anılan sabit ile

V frekansının çarpımına eşit olduğunu kanıtladı.(E=H.V)

Bohr hidrojen atomuna uyguladığı kadar ıyla fikirleri 4 maddede sıralanabilir:

1)Elektron, protonun çevresinde Coloumb çekim kuvvetinin etkisiyle dairesel hareket eder.

2)Atomda yalnızca belirli yörüngeler kararlıdır. (Kararlı yörüngeler  ışıma yapmaz.) Kararlı 

yörüngeler için klasik mekanik kullanılabilir.

3)Enerji almış bir atoma uyar ılmış atom denir. Uyar ılmış atomlar, temel duruma geçerken ışık 

yayarlar. Bu geçişte fotonun frekansı, elektronun

yörüngesel hareketinin frekansından bağımsızdır.

4)Elektron yörüngesinin büyüklüğü, elektronlar ın

yörüngesel açısal momentumu ile belirlenir. K ısaca

elektronlar baş kuant sayılı enerji düzeylerinde

 bulunabilir.

Bohr’un atom modeli, atomu aydınlatsa da kesin

olarak belirleyememiştir. Deneylerini hidrojen gibi

 basit bir atomda yaptığından kesin sonuçlara ulaşmış  Helyum çekirdeği

Page 15: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 15/44

fakat daha karmaşık atomlarda klasik mekanik yetersiz kalmış ve kuantum mekaniğine

 başvurulmuştur.

1923 yılında Fransız fizikçi Louis de Broglie atomdaki parçacıklar ın hareketlerini incelemiş 

ve parçacıklar ın dalga özelliklerinin olduğunu ileri sürmüş, 4 yıl sonra (1927) deneylerle

kanıtlamıştır.

Kuantum mekaniği kuramıyla 1920’li yıllarda Schrödinger, Paul Dirac ve Werner Heisenberg

gibi bilim adamlar ı çalışmıştır. Kuantum mekaniği, elektronlar ın yörüngelerde değil, uzayda

nerede bulunabileceğini olasılıklarla açıklamaya çalışır. Hesienberg elektronlar ın atom

içindeki yerinin kesin olarak bilinemeyeceğini ve bunlar ın çekirdeğin etraf ını saran

  bulutsunun içinde herhangi bir yerde bulunduğunu söyledi. Buna, elektronlar ın yerlerinin

 belirsiz olduğundan Heisenberg Belirsizlik İlkesi denildi. Heisenberg, Planck’ın hipotezinden

yola çıkarak, bir parçacığın konumundaki belirsizliğin, momentumundaki belirsizlikle

çarpımının, bir  ışık parçacığındaki enerji içeriğinin Planck sabitinden her zaman büyük 

olmasının gerektiğini gösterdi.

Schrödinger atom modeli üzerine çalışmalar ına devam edip geliştiriyordu ve kuantum

mekaniğine katk ılar sağlıyordu. Schrödinger çalışmalar ını geliştirerek atom içindeki

 parçacıklar ın dalga paketleri halinde bulunduğunu belirtti.

Kuantum mekaniği sayesinde birçok atom olgusu hesaplanı  p, atom davranışlar ına fikirler 

türetilmiştir. Atomla ilgili son olarak, proton ve elektronun keşfinden sonra nötron keşfi

olmuştur.1972’de James Chadwick, bir helyum çekirdeğinin, protonun iki katı yükte ama dört

katı ağırlıkta olduğunu görmüş ve çekirdekte başka bir parçacık olduğunu düşünmüş.

Chadwick bu sorunu nötronu bularak çözmüştür. Nötron elektrik yükü bulunmayan bir 

taneciktir ve protondan biraz daha ağırdır.

GÜNÜMÜZDE KULLANILAN ATOM MODELİ 

ve ÇEKİRDEĞİN ARAŞTIRILMASIM.Ö başlayı  p kuantum mekaniğine ve nükleer kuvvete kadar ilerleyen atom modelinde;

elektronlar belli kuantum sayısına (n) sahip, belli enerji değerleri olan ve K,L,M,N,O

harfleriyle tanımlanan kabuklarda bulunurlar. Her kabukta bulunabilecek en çok elektron

sayısı 2n2 formülüyle ifade edilir. Bir atom bir enerji düzeyi için gereken en çok sayıda

elektronu kapsıyorsa, bu kabuk ”kapalı kabuk” diye adlandır ılır. Helyum ve Argon gibi soy

gazlar ın bütün kabuklar ı kapalıdır. 2n2 formülüne göre 2, 8, 18, 32 ve 50 elektron kabuklarda

sıralanabilir. Elektronlar çekirdeğe “bağlanma enerjisiyle” bağlıdır. Bu enerji tı pk ı mıknatısın

manyetik alanı gibidir. İki mıknatısı birbirinden uzaklaştırdığımızda aralar ındaki manyetik 

Page 16: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 16/44

Page 17: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 17/44

Bir uranyum atomu çekirdeğinin toplam kütleleri biraz daha küçük iki çekirdek oluşturmak 

üzere parçalandığında, büyük bir enerjiyi serbest bırakacağının anlaşılması da bu eşitliğin

sonuçlar ı arasında yer almaktadır.1939’da başka bir 

dünya savaşının başlama olasılığı belirlendiğinde,

eşitlikteki gizli anlamlar ı kavrayan bir grup bilim adamı 

 bar ışçı duygular ını bir yana bırakması/terk etmesi ve

A.B.D’nin bir nükleer araştırma programı başlatması 

ısrar ıyla, Başkan Roosvelt’e gönderilecek bir mektuba

imzasını eklemesi konusunda Einstein’ı ikna etti.

Bu Manhattan Projesi’ne nihayet 1945’te Hiroşima ve

 Nagazaki’de patlayan bombalara giden yolu

açacaktı. Bazılar ı kütle ve enerji arasındaki ilişkiyi

keşfettiği için, atom bombası konusunda Einstein’ı  Nükleer başlık taşıyabilen bir füze 

suçladı. Ancak bu durum, yerçekimini keşfettiği için, uçaklar ın düşmesinden dolayı Newton’u

suçlamaya benzer. Einstein, Manhattan Projesi’ne hiç katılmadı ve bombanın atılması üzerine

dehşete kapıldı.

Einstein’ın 1939’da Başkan Roosvelt’e Yolladığı Kehanet Mektubu:

“Son dört aylık gidişat içerisine-Amerika’daki Fermi ve Szilard’ın olduğu kadar, Fransa’daki

Joliot’un da çalışmalar ı sayesinde çok miktarda uranyumda; büyük miktarda gücün ve radyum

 benzeri yeni elementlerin üretileceği, nükleer bir zincirleme reaksiyonun (tepkime) meydana

getirilmesi olasılığı mümkün k ılınmıştır. Bunun yak ın gelecekte gerçekleştirilmesine,

neredeyse kesin gözüyle bak ılmaktadır.

Söz konusu yeni olgu; ayr ıca, bomba üretimini de sağlayabilir ve her ne kadar daha az

kesinlik taşısa da son derece etkili, yeni tip bombalar ın bu şekilde üretilmesi olasıdır.”

Çekirdekler, güçlü bir kuvvetle bir arada tutulan proton ve nötronlardan meydana gelir.

Ancak; çekirdeğin kütlesi, onu oluşturan bağımsız proton ve nötronlar ın kütlelerinden her zaman daha ufaktır. Aradaki fark, çekirdeği bir arada tutan nükleer bağ enerjisinin ölçüsüdür.

Söz konusu bağ enerjisi Einstein’ın ünlü eşitliğinden hesaplanabilir.

Atomun çekirdeği ikiye bölünecek olsa, onu oluşturan protonlarla nötronlar hemen yeniden

daha küçük başka atomlar halinde birbirine yapışır. O zaman çok önemli bir gerçek ortaya

çıkar. Bu yeni çekirdeklerin parçacıklar ını bir arada tutmak için gereken enerjiye oranla çok 

daha azdır. O zaman bu enerji fazlası, yoğun bir  ısı halinde serbest kalacaktır. Bu tepkime

zincirleme olur; yani bir uranyum atomu parçalandıktan sonra bu parçalanma birindenöbürüne geçerek deneyde kullanılan uranyum çubuğundaki bütün atomlar ı sarar.

Page 18: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 18/44

Page 19: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 19/44

Page 20: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 20/44

 benimsediği mutlak uzay ve zaman kavramı ile çelişiyordu. Einstein üstün zekası ile bu

çıkmazdan da kurtulmayı bilmiştir ve Newton'un mutlak uzay kavramını yıkmıştır. Böylece

daha serbest bir Fizik yeni dünyaya merhaba demiştir. Mutlak uzay ve zaman kavramlar ını 

ileriki konularda daha ayr ıntılı inceleyeceğiz.

*Maxwell'in elektromanyetik dalgaları, Maxwell ışığın elektromanyetik dalgalardan

oluştuğunu fark ederek büyük bir üne kavuşmuştu. Yaptığı çalışmalar sayesinde zaten

döneminin en önemli bilim insanı olduğunu belli ediyordu. Maxwell elektromanyetik 

dalgalar ın yayılma hızını "c" (ışık hızı) olarak bulmuştu. Fakat elektromanyetik dalgalar ın ses

dalgalar ı gibi bir ortamda yayıldığı düşünülüyordu. Bu ortama ise ether (esir) adı verilmişti.

Ether sabit yıldızlara göre durağan kabul edilen ve tüm evreni kapladığı düşünülen bir madde

idi. Bu düşünceye göre gezegenler Güneş'in etraf ında bu madde içinde dönüyor,

elektromanyetik dalgalar ise bu maddenin oluşturduğu ortamda ışık hızında yayılıyor.

Bu dönemde ışık hızının değerinin tespiti çalışmalar ı vardı ve "Galileo'nun göreliliğine" göre

etheri durağan kabul edip, ethere göre v hızıyla hareket eden bir nesne ile yine ethere göre

durgun bir kaynaktan yayılan ışığın hızı, kaynağa göre durgun bir kaynaktan yayılan ışığın

hızı; kaynağa doğru hareket ediyorsa c+v, kaynaktan uzaklaşıyorsa c-v olmalıdır.

Lakin Galileo'nun göreliliğine göre doğru olan yukar ıdaki öngörü “gerçek”ten farklı 

görünüyordu.

Yukar ıdaki savı ve etherin varlığını doğrulamak için yapılan Michelson - Morley deneyi

yapılan tekrarlara rağmen ışığın hızının her zaman için sabit olduğunu ve ether adı verilen

maddenin ise var olmadığını ortaya koyuyordu. Galileo'nun göreliliği tı pk ı Newton dinamiği

gibi ışık hızı ve bu hıza yak ın hareket eden cisimlerde yetersiz kalıyordu. İşte Fizik burada

tıkanmıştı. Artık yeni bir dünya için bazı kabullerin değişmesi gerekiyordu yoksa Fizik 

kendini tekrar etmek zorunda kalacaktı.

Ether (esir) neden var olmalı

ydı

?Platon’dan bu yana ether (esir, eter) düşüncesi vardı. O zamanlar Fizik adı altında sistematik 

 bir bilim dalı mevcut değildi. Yapılan deneyler, öne sürülen savlar doğa felsefesi adı altında

irdeleniyordu. Ether düşüncesi de doğa felsefesinde irdelenen ama varlığı doğrulanamayan bir 

olgu idi. Nitekim 16. ve 17. yüzyıla geldiğimizde artık sistemleşmeye başlayan bir bilim

vardı. Günümüzce tabir edilen “Modern Bilim” doğuyordu ama hâlâ ether fenomeni ne

reddedilebiliniyordu ne de varlığı kanıtlanabiliniyordu.

Page 21: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 21/44

Albert Michelson ve Edward Morley’de ether 

düşüncesini savunanlardandılar. Nitekim bu görüşü

kanıtlamak üzere Einstein gibi bir çok bilim adamının

yararlanacağı ünlü literatürdeki ismiyle “Michelson-

Morley” deneyini gerçekleştirdiler. Hipotezleri etherin

varlığına işaret ediyordu. Ancak deneylerini onlarca

kez tekrar etmelerine rağmen hipotezleri çöktü ve

aslında etherin olmadığını kanıtladılar. Modern

  bilimin emekleme çağında sürpriz bir başar ı olarak 

Albert Michelson (1852-1931) nitelemek bu deneyi doğru bir tanımlama olarak k ılar 

herhalde.

Ether deneysel olarak var olmadığı kanıtlanmıştı. Peki, bu deneyin öncesinde hemen hemen

 Newton ile başlayan sistematik bilim hangi nedenlerden ötürü etherin varlığını savunuyordu?

Etherin var olduğunu düşündüren etmenlerden biri ışığın dalga kuramıyla açıklanabilmesi

veya örtüşmesi idi. Young’un yaptığı deneyler ve Maxwell’in elektromanyetik kuramının

ışıkla ilintili olması etherin var olduğunu güçlendiren etmenler olarak görülüyordu. Young,

ışığı su dalgalar ına benzetiyordu ve deneyleri ile Newton’un savunduğu ışığın parçacıklı 

kuramı yerine dalga kuramının doğru olduğunu genç yaşında söyleyebiliyordu.

On dokuzuncu yüzyılın ilk yar ısında gelişen Maxwell’in kuramı ile beraber  ışığın uzayı 

dolduran esnek bir ortamdaki bir titreşim süreci olarak yorumlanması ether kuramını 

güçlendirmişti. Işığın enine dalgalar halinde yayılmasının öngörülmesi onun katı bir ether 

(enine dalgalar sıvı değil katı bir ortamda yayılır) ortamında yayıldığına dair bir düşünceye

sevk etmiştir bilim insanlar ını. Hatta bu sonuçtan sonra da geleneksel ether kavramından da

uzaklaşıldığı söylenebilinir.

Diğer bir önemli etmense Newton’un yerçekimi yasasıdır. En basit anlatımla bu etmenin nasıl

etheri savunabileceğini göstermek gerekirse, Newton yerçekimi kuvvetinin (kütle çekimkuvveti) etkisinin uzak bir eylem yani boşluğa ve mesafeye rağmen etki edebilen bir eylem

veya hareketi ifade etmesi kütle çekim kuvvetinin, uzaya yayılan bir ortam içerisinde

iletilmesi düşüncesini çoğu bilim insanı taraf ından savunulmasına neden olmuştur. İşte bu

düşünceye göre o ortam ether olmalıydı.

Sonuçta etherin Michelson-Morley deneyi ile var olmadığı kanıtlandı. 1905 yılında Albert

Einstein’in öne sürdüğü özel görelilik kuramı ethere gerek olmadığını savunan son

kanıtlardan biri olmuştu. Ancak Albert Einstein’in Genel Görelilik Kuramı’nı sunarken sarf ettiği şu sözler kafalar ı kar ıştırmaya yetmişti:”Ether olmaksızın genel görelilik kuramı 

Page 22: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 22/44

düşünülemezdir”. Nitekim ölümünden üç yıl önce 1952 yılında etherin yokluğunu

savunmuştur.

Mutlak Uzay-Zaman Nedir?

Özel Görelilik Kuramı’nı incelemeden önce masaya yatırmamız gereken son konu mutlak uzay ve zaman kavramlar ıdır. Özel Görelilik Kuramı uzay-zaman kavramlar ına yeni bir boyut

getirmiş ve mutlak olmayan bu yeni boyutta insanlar ı büyük hayallere de sürüklemiştir. Her 

ne kadar uzay-zamanın mutlak görünmesi Newton dinamiğiyle sınırlıymış gibi görünse de bu

düşünce doğa felsefesi adı altında yürütülen çalışmalarda da savunulmaktaydı. Milattan önceli

yıllarda da olduğu gibi Albert Einstein’a kadar olan uzun bir zaman diliminde uzay ve zamanı 

mutlak olarak niteliyordu bilim dünyası. Bu gerçeklik de Einstein’in ne kadar zorlu bir yolda

yürüdüğünü açıkça göstermektedir. Aslında Einstein öncesinde de ufak tefek gürültüler dekopuyor “mutlak” kavramına. Belki de zamanı kimse mutlak dışı düşünememişti ama uzayın

mutlak olmadığını düşünenler de vardı. Uzayın mutlak olmadığına dair ilk düşünceler 

16.Yüzyılda Kopernik’in Dünya merkezli bir evren modeli yerine Güneş merkezli bir evren

modeli öne sürmesinin ardından Kepler taraf ından bu modelin doğrulanmasıyla bilim

insanlar ı uzayın mutlak olmadığını düşünmeye başlamıştılar. Ki 20.yüzyıla kadar sadece

zamanın mutlak olduğunu düşünenler bir hayli sayıca fazla idiler.

Peki, mutlak bir uzay ne ifade ediyordu?

Isaac Newton, kendisinden önce bu konu üzerine çalışmalarda bulunmuş Henry More’dan

etkilenerek ünlü kitabı Principia’da şu tanımı yapmıştır:

“Mutlak uzay, doğası gereği, dıştaki hiçbir şeyle bağlantılı olmayarak, daima kendine benzer 

şekilde ve hareketsiz durur.”

İlk bak ışta bu tanım Newton’un dinamiğinde yer alan denklemlerle uyuşmaktadır. Bu tanımı 

 biraz daha açtığımızda mutlak uzaya göre doğrusal hareket yapan bütün referans sistemleri

 birbirine eşdeğerdir. Ne var ki Newton dinamiğindeki denklemlerle uyuşmasına rağmen bazı 

şüpheler de kulaklar ı tırmalamıyor değildi. Örneğin bir hareket mutlak uzaya göre

saptanabilmesine rağmen mutlak uzay neye göre hareketsiz olarak görülebilmeliydi? İşte bu

soruyu bilhassa Newton’un çağdaşlar ı Huygens ve Leibniz sorgulamaktaydı!

Bu kavram ether ile bağdaştır ılıyordu ve bütünleşik bir şekilde kuram halinde bilim adamlar ı 

taraf ından savunuluyordu. Bu sava göre mutlak uzay ile ether beraber düşünüldüğünde uzayın

sanki tek bir madde olduğu düşüncesi ile bir referans sistemine göre tespit edilen hareket aynı 

zamanda mutlak uzaya göre de tespit edilmiş bir hareket olarak görülmeye başlanmıştı. Ki

ether eğer gerçekten var olsaydı mantıklı bir sonuçtu tüm eksikliklerine rağmen. Ancak 

Page 23: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 23/44

Page 24: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 24/44

insanlar ın aklından hiç çıkmıyordu. İşte 1900’lü yıllar ın ilk yar ısında tüm bu heyecana sebep

olan tek kilit isim vardı o da Albert Einstein idi ve onun fiziğin açmazlığını sona erdiren

anahtar ı Özel Görelilik Kuramı...

Einstein’in Özel Görelilik Kuramı ilk bak ışta iki

kabule yani postülaya dayanıyordu:

1 - Bir deney yalnız göreli hareketi saptayabilir.

Başka bir deyişle hiçbir deney mutlak durağanlığı 

veya düzenli hareketi saptayamaz. (Örneğin, bu

ilkeye göre esirin varlığını saptamak olanaksızdır.)

Bu birinci kabulü şöyle de tanımlayabiliriz: Fizik 

kanunlar ı bütün eylemsiz referans sistemlerinde

aynıdır.

2 - Işık, kaynağına bağlı olmaksızın, boşlukta sabit GPS, özel rölativiteyle keşfedildi. 

  bir hızla hareket eder. Bu sabit hız tüm referans sistemlerinde aynıdır. Albert Einstein

taraf ından 1905’te önerilen Özel Görelilik Kuramı, bütün eylemsiz referans sistemlerinde

temel fizik kanunlar ının aynı göründüğü ilkesini elektromanyetizmaya da taşımıştır. Bu,

Maxwell denklemlerini tamamıyla değiştirerek değil, 1905’e kadar yeterince açıklığa

kavuşturulamayan uzay ve zaman kavramlar ındaki kabulleri değiştirerek başar ılmıştır.

Her ne kadar Newton birinci kabulün fark ına vardıysa da ikinci kabulde yanıldığı nokta

zamanın tüm gözlem sistemlerinde (eylemsiz referans sistemlerinde) aynı olmasıydı. Oysa

Einstein mutlak bir uzay-zaman kavramının olması kilitlenen fiziğin açılması için tek anahtar 

olduğunu görüyordu. Yaptığı çalışmalarda tek çık ış noktası olarak hep uzay ve zaman

kavramlar ının mutlaklığından yak ınıyordu. Öngördüğü kabullerle ve önerdiği deneyler 

neticesinde fizikî dünyanın yeni kapılar ını aralarken tüm dünyada ün sahibi belki de tüm

zamanlar ın en ünlü bilim adamı oluyor Albert Einstein.

Einstein’in önerdiği kabuller önemli sonuçlar doğurmuştur. Zaman genişlemesi ve uzunluk  büzüşmesi gibi klasik fiziğin açıklayamadığı olaylar ı ortaya çıkarmıştır.

Zaman genişlemesi, mutlak uzay-zaman kavramını yıkan bu olay Einstein’in kabulleri

sayesinde açığa çıkmış ve yaşantımızda doğaya bak ış açımızı oldukça değiştirmiştir. Zaman

genişlemesi olayı farklı eylemsiz referans sistemlerinde zamanın farklı olmasından

kaynaklanan bir olgudur. Bu olgu hareketli cisimlerinin zamanın durağan cisimlere göre daha

yavaş aktığını söyler. Başka bir deyişe hızlı olan cisimler yavaş olanlara göre daha geç

yaşlanır. Hareketli saatlerin durağan saatlere göre yavaş çalışmasıyla açıklanan zamangenişlemesi hayatımızın hemen hemen her anında var olan bir olgudur. Tı pk ı metro

Page 25: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 25/44

istasyonunda siz istasyonda durağan halde iken hareket eden metronun içindeki insanlar ın

saatlerinin sizinkinden yavaş çalışması gibi yani burada zamanın sizin durağan olduğunuz yer 

ile metro arasında farklı akması demektir. Yukar ıda eylemsiz farklı referans sistemleri diyerek 

kastedilen sistemler bu örnekte durağan olan sizin bulunduğunuz konum ve hareketli olan

metronun bulunduğu konum. İşte bu iki konum birer farklı sistemlerdir. Ancak bizim

dünyamızda hızlar ımızın ışık hızından çok daha az olması nedeniyle bu zaman fark ı çok çok 

küçük olmaktadır. Bizler bu çok çok küçük fark ı hissetmemekteyiz. Hatta bu zaman

genişlemesi konusuna en iyi örnek uzayda 748 gün gibi bir süre zarf ında yaşayan astronotun

farklı sistemlerde hareket etmesi sebebiyle ve uzaya yolculuğu sırasında çok hızlı gitmesinden

dolayı saniyenin neredeyse 50’de biri kadar zaman içinde

yolculuk yapmıştır yani zaman genişlemiştir.

Zaman genişlemesi olgusu deneylerle de ispatlanmış bir 

olgudur. Muon adı verilen temel parçacıklar 1947'de

yeryüzüne gelen kozmik  ışınlarda keşfedildiler.

Laboratuarda durgun bir muonun ölçülen yar ı yaşam

süresi 0,0000022 saniyedir. Atmosferin üst

katmanlar ından yeryüzüne doğru yol alan muonlar ın çok 

hızlı, diyelim ki ışık hızına yak ın hareket ettiğini kabul

edecek olursak, muonlar ın daha yeryüzüne ulaşmadan

 bozunmalar ını beklerdik. Halbuki kozmik muonlar 

yeryüzüne ulaşıyorlar. Bu olay, yeryüzündeki laboratuar 

Pion ve Muonların Hareketi gözlem çerçevesine göre kozmik muonlar ın çok hızlı 

hareket halinde olmalar ıyla ve bu nedenle yaşam sürelerinin, durgun yaşam süresinden daha

uzun olmasıyla açıklama buluyor.

1972 yılında da basit bir yöntemle zamanın genişlemesi olgusu denenmiştir. Bu denemede

çok hassas bir sezyum saati bir uçakla dünya etraf ında uçurulmuş ve zaman genişlemesiyüzde 10’a yak ın bir hata payı ile doğrulanmıştır. Günümüzde artık zamanın genişlemesine

dair en ufak bir kuşku kalmamıştır.

Uzunluk büzüşmesi, hareketli saatlerin yavaşlamasının beraberinde cisimlerin hareket

yönünde büzüşmelerini getirir; bu olaya da uzunluk büzüşmesi denir. Uzunluğun büzüşmesini

daha iyi anlamak için en basit temelinden konuya bakmamız gerekmektedir. Albert Einstein

aslında bir metre uzunluğun gözlemciye göre değiştiğini savundu. Yani A şehrindeki bir 

metre uzunluk ile B şehrindeki bir metre uzunluk birbirlerine eş olmayabilirdi. Görüldüğüüzere Albert Einstein’in savunduğu bu düşünce çok zor anlaşılabilirdi ve kabul edilebilirdi.

Page 26: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 26/44

Einstein’a göre uzunluğun kendisi ile beraber hareketli gözlemciye göre ölçümü ile durağan

  bir gözlemciye göre ölçümü arasında farklar olmalıdır. Görelilik kuramı neticesinde gün

ışığına çıkan bu olgu, uzunluğun mutlak bir büyüklük olmadığını göstermiştir. Einstein bu

olguyu açıklayabilmek için bir düşünce deneyi tasarlamıştır. Özel Görelilik, ışık hızının

sabitliğine dayanarak zamanın ve uzunluğun ışık hızına göre ölçülmesini savunur. Zamanın

genişlemesi aynı şekilde ışık hızına göre zamanın ölçülmesinden dolayı ortaya çıkmış bir olgu

idi. İşte uzunluğun büzüşmesi olayı da uzunluğun evrendeki tek mutlak büyüklük olan ışığın

hızına göre ölçüldüğünde gözler önüne serilmiştir. Einstein hareket eden bir vagon referans

sistemi ile vagonun dışında durağan duran bir gözlemcinin oluşturduğu iki referans sistemini

göz önünde bulundurmuştu düşünce deneyinde. Hareketli vagondaki gözlemci vagonun

uzunluğunu, vagonun diğer ucuna gönderdiği ışık demetinin duvardaki aynadan yansıyı p geri

dönme zamanını ölçerek, ışığın hızının da bilindiğine göre hesaplayabilir. Aynı uzunluğu

vagonun dışında bulunan bir gözlemcinin yine ışık hızını kullanarak hesapladığı 

düşünüldüğünde, ışık kaynağının bulunduğu vagonun arka ucu da vagonla birlikte

hareketlidir. Işık vagonun arka ucundan ön ucuna gidip aynadan yansıyı  p geri dönerken

vagonun arka ucu da hareketli olduğundan, dışar ıdaki gözlemciye göre daha k ısa yol alır. Bu

ise uzunluğun temel bir fiziksel büyüklük olmayacağını gösterir. Yani uzunluk veya uzay

mutlak değildi...

İşte Özel Görelilik Kuramı’nın gün ışığına çıkardığı bu iki olay mutlak uzay-zaman

kavramlar ını yıkan en güçlü olgular olmuştur. Bu iki olgunun matematiksel ifadelerine

 baktığımızda ortak bir ifade görürüz. Bu ifade “eksiltme çarpanı” adı verilen bir matematiksel

ifadedir. Ancak bu ifadeye bu e-kitap içerisinde değinmeyi düşünmüyorum. Dileğim mümkün

olduğunca matematiksel ifadelerden ar ındır ılmış ve anlaşılır bir e-kitap oluşturmak bu yüzden

de bu ifadeye girmeyeceğim. Lakin eksiltme çarpanı veya yukar ıdaki iki olgunun

matematiksel gösterimleri için Kuark Bilim Topluluğu’nun Bilim Forumunda yer alan şu

adreslerdeki konular ı incelemenizi öneririm. Adresler:1. http://www.kuark.org/forum/index.php?s=&showtopic=1028&view=findpost&p=4579 

2. http://www.kuark.org/forum/index.php?showtopic=1018(eksiltme çarpanı)

Özel Görelilik Kuramı ve EşzamanlılıkEş anlılık verilen bir gözlem çerçevesinde (referans sisteminde) farklı noktalardaki iki olay,

  bu gözlem çerçevesi içinde aynı anda oluşuyorsa, bu iki olay eşanlı (eşzamanlı) olarak 

tanımlanır. İki olayın verilen eylemsiz bir çerçevede eş anlı olduğu söylendiğinde, iki farklı 

olayın aynı anda meydana geldiği anlaşılır.

Page 27: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 27/44

http://www.Onlinefizik.com ’da bu olay çok basit ve anlaşılır bir şekilde anlatılmış ve ben de

sizlere bu anlatımı paylaşacağım.

Yukar ıdaki şekilde yüksek hızlarda hareket eden bir trenin ortasında yanan bir lamba

görülmektedir. Tren vagonun içinde bulunan bir gözlemci ışığın ön ve arkaya eş zamanlı 

olarak ulaştığını görür.

*Şekiller www.onlinefizik.com ‘dan alınmıştır.

İkinci şeklimizde ise tren vagonun dışar ısında bir gözlemci bulunmaktadır. Yine tren vagonu

çok yüksek hızlarda hareket etmektedir. Lamba açıldığında ışık verdiğinde bu dışar ıda

 bulunan gözlemci için bu yayılan ışık arka tarafa daha önce ulaşır. Çünkü trenin arka k ısmı 

ışığa doğru ön k ısmı ise ışığın aksi yönünde hareket eder. Vagonun ön k ısmına doğru hareket

eden ışık demeti biraz daha geç var ır o uca. Neticede iki şekilde de ya da iki farklı referans

sisteminde görüldüğü üzere eşzamanlı

k Özel Görelilik Kuramı

’na göre yoktur. Nihayetinde  bu anlatılan örnek yukar ıda uzunluğun büzüşmesinde bahsettiğim örneğin (düşünce

deneyinin) bir kopyası sayılabilir. Bu sefer bu deneyi irdelediğimizde eş zamanlılık 

kavramının bu kurama göre olamayacağını görmekteyiz.

Fiziğe yeni bir heyecan katan bu kuram özellikle bu anlattığım iki olay ile tüm bilim

dünyasına damgasını vurmuştur. Bu iki olay dışında bu kuram içerisinde yer alan rölativistik 

doppler kayması, hızlar ın rölativistik toplanması, Lorentz dönüşümleri ve Özel Görelilikte

momentum ve enerji gibi konular ın matematiksel işlemlere dayanması sebebiyle ve sizleri bu

Page 28: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 28/44

işlemlerde boğmamak için bu kitapta yer vermiyorum. Lakin yine KBT Forum’da bu konular ı 

işlemekteyiz dileyen arkadaşlar ımız az sonra vereceğim adresten takibini yapabilirler.

Adres: http://www.kuark.org/forum/index.php?showforum=20 

Kütle ile Enerji Arasındaki İlişkiFizik ile ilgisi olsun olmasın çoğu insanın

zihninde yer işgal etmiştir E=mc2. Yani enerji

eşittir kütle ile ışık hızının karesinin çarpımı...

  Neler düşündürmüyor ki, kütle ile enerjinin

dönüşümü! Kütle enerjiye dönüşebilir, enerji de

kütleye! Belki de her  şey enerjiden oluşmuştur!

Daha neler neler...Özel Görelilik Kuramı’nın bir sonucu olarak da

kütle ile enerji arasında bir ilişki doğmuştu.

Yukar ıdaki tanımı bira daha irdelediğimizde, bir 

cismin kütlesi ile sahip olduğu mutlak hızın

karesinin çarpımı, cismi o hıza çıkarmak için

gerekli olan enerjiyi verdiğini görmekteyiz. Yani bir cisim bir hıza ulaşabilmek için bir 

enerjiye gereksinimi vardır ve enerjisine göre hızı da değişmektedir. Söz konusu hız ışık hızı 

veya yak ın hızlarda olduğunu düşündüğümüzde ise bir cisim ışık hızına ulaşmak için daima

kütle kaybetmesi gerekir. Bu olayı yine bir tren vagonu ile örneklendirirsek, bir M kütleli ve L

uzunluğunda tren vagonu ele aldığımızda; vagonun sol iç duvar ına koyulmuş bir ampul

düşünelim. Belli bir zamanda vagonun sağ duvar ına doğru bir ışık yayılır. Eğer ışık vurusun

enerjisi E ise, vuru ile bağlantılı E/c büyüklüğünde bir momentum vardır. Momentumun

korunumu vagonun sola doğru eşit ve ters yönde bir momentumla hareket etmesi gerektiği

görülür ve kütlesi M olan bu vagon için Mv=E/c eşitliği kurulur. Vagon c ışık hızında hareket

ederse E=Mc2 formülünü elde ederiz.

E=mc2 bağıntısının doğrulu değişik çekirdek tepkimelerinde test edilmiştir. Bu kanun en can

alıcı doğrulaması anti maddenin (kar şıt madde) keşfi ile gelmiştir. Kuantum mekaniği ve

göreliliğin ikisi birden, her parçacık için bir anti parçacık olduğunu gösterir. Anti parçacık 

(kar şıt parçacık), parçacığın ters işaretli yüküne sahipti ve bir parçacık ile anti parçacık 

elektromanyetik ışınım yaparak birbirlerini yok ederler. Benzer biçimde bir parçacık ve anti

 parçacık yalnızca ışınım enerjisinden yaratılabilir. Enerjinin kütleye dönüşümü bu yolla açık 

 bir şekilde gösterilmiştir.[1]

Page 29: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 29/44

Page 30: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 30/44

Bölüm 4: Genel Görelilik Kuramı Albert Einstein, 1905 yılında yayınladığı Özel Görelilik Kuramı ile Newton dinamiğinin

kabul ettiği mutlak uzay ve zaman kavramlar ını yıkarken ve hareket kanunlar ı yasasını 

geliştirirken, 1916 yılında yayımladığı Genel Görelilik Kuramı ise yine Newton’un bir başka

yasası olan kütle çekim yasasını geliştirdi ve aslında Einstein’i diğer kuramından daha da ünlü

yapan ve bilim dünyasındaki yerini pekiştiren kuramdır. Newton fiziğinin ötesinde olmayı 

Özel Görelilik Kuramı ile başaran Einstein hâlâ bir şeylerin eksik olduğunu ve doldurulması 

gerektiğini biliyordu. İşte aslında hem Newton’cu fiziğin boşluklar ını dolduran hem de Özel

Görelilik Kuramı ile başlayan “devrimci fiziğin boşluklar ının doldurulması için gerekli olan

 bir kuramdı Genel Görelilik Kuramı. Ki kendisi Genel Görelilik Kuramı’nı en önemli kuramı 

olarak görmektedir (Aslında Görelilik Kuramlar ı şeklinde ifade etsek daha doğru olur).Genel Görelilik Kuramı, kütlesel çekimin

uzay-zamanı bükmesi, ışığın kütle çekimi

kuvveti taraf ından sapması gibi olaylar ı 

açıklamakta ve hatta karadeliklerin varlığını 

da bu kuram sayesinde öğrendik.

Genel Görelilik Kuramı’nı anlatmaya

çalışırken bazı temel konularda kuramayönelik ufak bilgiler vereceğim. Bu konular 

arasında olması gereken uzay-zaman

kavramına diğer kuramda bahsettiğim için pek giriş yapmayacağım ancak kuramı anlatmaya

çalıştığımda gerekli gördüğüm yerlerde ilave bilgiler de koyabilirim. Einstein’in bu kuramını 

anlatırken en temelden değinmemiz gereken konu “kütle”dir. Çünkü bu kuramda odak nokta

kütledir.

Maddenin geleneksel tanımında yer alır “kütle”. Bir madde için olmazsa olmaz ön koşuldur.

Hatırlarsanız bu tanım şu şekilde idi, uzayda yer kaplayan yani bir hacmi olan, eylemsizliği ve

kütlesi olan her şey madde olarak tanımlanıyordu. İşte bir şeyi madde yapabilen bu şartlardan

ikisi eylemsizlik ve kütle, Genel Görelilik Kuramı içerisinde değineceğimiz konulardan biri.

Kütle ve Eylemsizlik 

Kütle, bir şeyin madde olabilmesini sağlayan en temel niceliklerden biridir. Bu temel niceliği

  bir cismin harekete kar şı gösterdiği direnç veya kar şı koyma şiddeti olarak da

tanımlayabiliriz. Kütle uzayda her yerde sabittir. Yani k ısacası değişmez bir niceliktir. Bu

nicelik ağırlık kavramı ile kar ıştır ılır. Ağırlık bir cismin bulunduğu konuma göre uygulanan

Page 31: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 31/44

kütle çekim kuvvetidir. Genel Görelilik Kuramı’nın da konusu olan kütle çekim kuvvetini

yani ağırlığı açıklayarak bu temel farklar ı daha iyi tanıyabiliriz. Kütle çekim kuvveti,

doğadaki dört temel kuvvetten biridir. Bu kuvvet, kütlesi olan maddelerin birbirlerine olan

ivmelenmelerinden doğan bir kuvvet türüdür. Newton’un kütle çekim (yerçekim) yasasından

 bahsettiğimizde iki gezegenin birbirlerine etkidiğini (birbirlerini ivmelendirdiklerini) yani

çekim uyguladıklar ını görmüştük. Matematiksel olarak ifade ettiğimizde kütlelerinin çarpımı 

ile bir G sabitinin çarpımı bölü aralar ındaki uzaklığın karesini ele almıştık. Bu ifadeden

görüldüğü üzere aslında bu kuvvetin kütlelerden doğduğunu görmekteyiz. Bu nedenle ağırlık 

kavramını da kütleden uzak tutamayız; ki ağırlığı bir kütlenin ivmelenmesinden doğan bir 

kuvvet olarak da ifade etmiştik. Bu “ivmelenmesinden” ifadesini irdelersek belli bir m kütleli

cismin bulunduğu konumda etkisinde kaldığı kütle çekim kuvvetinin oluşturduğu ivme

kastedilmektedir. Örneğin dünyamızda 70 Newton (N) ağırlığındaki bir insan yaklaşık 10

metre bölü saniye karelik (deneyler sonucunda 9,8 olduğu bulunmuştur) bir yerçekim (kütle

çekim) kuvvetinin oluşturduğu yerçekim ivmesinin etkisindedir. O halde ağırlık eşittir kütle

çarpı yerçekim ivmesi eşitliğine dayanarak 70 N ağırlığındaki bir insan 7 kg kütlelidir. 7 kg

kütleli bir insan Ay’da yer olsaydı eğer Newton’un yerçekim yasasına göre Dünya’ya göre

daha az ivmenin etkisinde kalacaktı dolayısı ile ağırlığı 70 N’dan daha az olacaktı. Ağırlığı 

yani kütle çekim kuvvetinden bahsettikten sonra eylemsizliği de tanımladıktan sonra genel

göreliliğe varacağımızı umuyorum. Özetçe buraya kadar anlattıklar ımızda kütle çekim

yasasına bağlı olarak ağırlığın kütleye bağlı olduğunu gördük.

Eylemsizlik ise yine Newton’un bilime kazandırdığı yasalar ından biridir. Newton’un hareket

kanunlar ının ikincisi, bir cisme kuvvet uygulanırsa o cisim ivmelenir demektedir. Yani bir 

kuvvet uyguladığımızda o cisim hızlanacak, yavaşlayacak veya yön değiştirecektir. İvmeyi

temelde birim zamanda değişen hız olarak ele almaktayız ancak Newton’un hareket

kanunlar ının ikinci yasasına göre ivmeyi etkiyen kuvvet bölüm etkilenen cismin kütlesi olarak 

da tanımlayabilmekteyiz. Şimdi eylemsizliği de tanımlarsak kar şımıza bir ifade çıkmaktadır.Eylemsizlik, en basitinden cisimlerin hızlar ını koruma isteğidir. Basit bir örnekle konuya

açıklık getirmek istiyorum. Otobüslerde seyahat ettiğimizde otobüs hızlanmaya başladığında

ayakta olanlar ın hızlanmanın olduğu yönün tersinde bir itmeye maruz kaldıklar ını görürüz.

Bunu araç yavaşlamak için fren yaptığında aracın önüne doğru itildiğimizi düşündüğümüzde

de rahatça görebilmekteyiz. Ancak gerçek bir kuvvet yoktur bu itmeyi sağlamak için buradaki

eylemsizlik kuvvetine yalancı veya zahiri kuvvet demekteyiz. Aslında bu oluşan itmeyi

sağlayan eylemsizlik kuvveti maddenin kütlesinden doğan bir kuvvettir. Eylemsizlik kuvvetiile oluşan ivme, yukar ıdaki örneklerden görüldüğü üzere sistemin ivmesiyle zıt yönlüdür.

Page 32: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 32/44

Eylemsizlik kuvveti, maddenin kararlı kalma halinde bulunmak istemesinden doğar. Bu

kararlı hali Newton’un 1.yasasına göre şu şekilde irdeleyebiliriz: Bir cisim boşlukta ise ve

hareketsiz ise dışar ıdan bir etki yapılmadığı sürece sonsuza kadar hareketsiz kalır veya sabit

hızla hareket ediyorsa dışar ıdan bir etki yapılmadığı sürece sabit hızla yaptığı hareketi

sonsuza kadar sürdürür. Yukar ıdaki tanım ve örneklerden eylemsizliğin bir cismin hızını 

değiştirmeye kar şı direnci olarak bir sonuç çıkarabiliriz. Newton’un ikinci yasasına göre

cismin hareketi kütleye de bağlıdır. Kütle ne kadar büyükse harekete geçmesi daha zor ne

kadar küçükse harekete geçmesi daha kolay. Eylemsizlik kütlesi diye de adlandır ılan bu ikinci

kanundaki kütle, kütle çekim yasasında etkilenen kütle ile aslında aynı kütledir belki de basit

 bir sonuç olarak görünse de bu kavramlarla boğuşan Newton bile bu ikisinin aynı olmasının

anlamını çözememiştir. İşte Einstein bu anlamı çözdü... Bu anlam kütle çekim ile ivmenin

 birbirinden ayr ılamayan fiziksel büyüklükler olduğu sonucunu çıkarmaktadır.

Galileo da fark etmişti kütle çekimden etkilenen kütle ile Newton’un bahsettiği kütlenin (ki

aslında her ikisi de Newton’un bahsettiği kütle) aynı olduğunu. Galileo diyordu ki, yeryüzüne

 bırak ılan herhangi iki cisim aynı şekilde ve aynı ivme ile yere düşmelidirler. Çünkü ivme bu

cisimlerin ağırlıklar ının (kütle çekim kuvvetlerinin) kütlelerine bölümüdür. Yerçekimi

yasasına göre bu iki cisme dünya kütleleriyle orantılı olarak etkimektedir. Dolayısı ile

ivmeleri aynı olduğu için aynı sürede düşmelidir der. Gerçekte de böyledir ancak havanın

direnci ağırlıklar ıyla orantılı olduğu için ağır olan daha çabuk düşüyor yeryüzüne. Burada

görmenizi istediğim nokta hareket eden cisimlerin kütle çekim kuvvetinin etkisinde kalarak 

hareket etmesidir. Bu tüm evrendeki hareketlerde gözlenen bir durumdur. Bu ince ayr ıntı 

Einstein’i eşdeğerlilik ilkesi denen bir ilkeye götürmüştür.

Eşdeğerlilik İlkesiBu ilke yukar ıda bahsedilen ince ayr ıntıya dayanmaktadır. K ısacası kütle çekimi ve ivmeli

hareket birbirinden ayr ılamaz ifadesi eş değerlilik (eşitlik) ilkesine götürmüştür Einstein’i.

Klasik mekaniğe göre kütle çekim kuvveti etkisinde kalı  p hareket eden bir cisim ile

eylemsizlik kütlesi dediğimiz hiçbir kuvvete maruz kalmayan cisim arasındaki hareketi farklı 

görür. Eşdeğerlilik ilkesine göre bu farklılığı kaldırmak gerekir. Bu gerekliliği yukar ıda

anlattıklar ım ile açıklamaya çalıştım. En temelde yer alan kütle idi bu noktaya dikkatinizi

çekerim.

Eşdeğerlilik ilkesi, Özel Görelilik Kuramı’nın bütün eylemsiz referans sistemlerinin fizik 

kanunlar ı için eşdeğer olduğu savının bir adım daha ilerisi olarak da görülebilir. Bu sefer bu

ilke ile aslında eylemsiz ve hareketli (eylemli) sistemlerde fizik kanunlar ının eşdeğer olduğu

Page 33: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 33/44

savı ortaya çıkmaktadır. Bu savı destekleyen eşdeğerlilik ilkesini şu şekilde yorumlayabiliriz:

Gözlemlerin küçük bir uzay ve zaman bölgesinde yapılması koşuluyla, uygun seçilen bir kütle

çekim potansiyelinde, ivmelenen bir sistem ile eylemsiz bir sistemi deneyle birbirinden

ayırmak olanaksızdır. [2]

Genel Görelilik Kuramı Genel Görelilik Kuramı eşdeğerlilik ilkesine dayanarak çeşitli sonuçlar ı da beraberinde

getirmiştir. İlk sonucu zaten eşdeğerlilik ilkesinin ortaya çıkmasında rol oynamıştı. Yani kütle

çekim kuvvetine maruz kalan kütle ile eylemsizlik kütlesinin eşit olması.

Bir başka önemli sonuç da vardır ki bu sonucu görebilen dünyada ilk insandır Albert Einstein.

Bu sonuç bize kütle ile uzayın birbirinden ayr ılmaz

ikili olduğunu söyler daha doğrusu Albert amcamız bize böyle olması gerektiğini söyledi. Kütlenin ancak 

uzay içinde algılanabildiğini ve kütlesiz bir uzayın

düşünülemez olduğunu savunuyordu Albert

amcamız. Hatta öyle ki içindeki kütle ile belirlenen

 bir algıdır sonucuna da ulaşabiliyoruz. Albert amca,

  bu sonuç ile beraber Genel Görelilik Kuramı’nda

uzay ve zamanı biçimlemeye ve bir geometri

yapısına oturtmaya çalışır. En basitinden Einstein’in

uzay-zamanı 4 boyutlu olup 3 boyutu uzayı diğer boyutu da zamanı temsil eder. Geometrisel

olarak düşünceye döktüğümüzde ise işler kar ışmakta ama yine de en sade hali ile sizlere

aktarayım. Çevremizdeki varlıklar ı, algılayabileceğimiz nesneleri birbirine üç dik eksen ile

 bunlara bağlı bir zaman ekseni ile görebiliriz. Bu görme olayı da ışık aracılığıyla sağlanır. Biz

nesnelerden gelen ışıklar ı algıladığımız takdirde görme işlevini gerçekleştirmekteyiz. Genel

Görelilik Kuramı da tı pk ı Özel Görelilik Kuramı gibi ışık ile ilintilidir. Söz konusu ilintiyi

açıklayarak Genel Görelilik Kuramı’nın derinliklerine yolculuğumuzu sürdüreceğiz Albert

amcamızın bizlere hediye ettiği bilgiler “ışığında”.

Işık her zaman için evrenin her yerinde aynı şekilde hareket etmez aslında. Dünya içerisinde

 bizler  ışığın hemen hemen doğrusal hareket ettiğini biliriz. Doğrudur da ama mesela bu

durum bir Güneş gibi büyük bir kütleli yıldızın civar ında hareket eden bir ışık ışını için böyle

değildir. Genel Görelilik Kuramı’na göre ışık Güneş’in çevresinde bir eğri şeklinde yol

almalıdır. Bunun nedenine gelirsek kütlenin uzay-zaman geometrisine şekil verdiğini görürüz.

Yukar ıda uzay ile kütle arasında bahsetmeye çalıştığım ilişki bu idi. Kütle uzay-zaman

Page 34: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 34/44

geometrisini şekillendirmektedir veya biçimlendirmektedir. Güneş gibi büyük kütleli cisimler 

uzay-zaman geometrisinde eğrilmeye yol açar yani kütle uzay-zamanı eğmektedir. Az önce

Dünya üzerinde bulunan bir gözlemcinin ışığın doğrusal hareket ettiğini gördüğünü

söylemiştik ya bu gözlemci Güneş’te bulunsaydı o zaman gözlemci ışığın hareketini bir eğri

olarak tanımlayacak ve aslında gördükleri de eğri bir uzay-zaman geometrisi olacaktır. Bir de

Güneş gibi bir yıldızın kütlesinden binlerce kez daha büyük olan karadelikler vardır. Bu tür 

oldukça çok büyük kütleli cisimlerde yani

karadeliklerde uzay-zaman geometrisi Güneş gibi bir 

yıldızın uzay-zaman geometrisinden daha fazla eğiktir.

Yani kütle arttıkça oluşan eğrilik de artmaktadır. Bu

ifadeyi şu şekilde de ifadelendirebiliriz: Işığın eğilme

miktar ı ya da eğrilik yar ıçapı uzay-zaman içinde

  bulunan kütle ile orantılıdır. Tekrar karadeliklere

döndüğümüzde bu uzay-zamanda oluşan eğriliğin

kimileri için zaman içinde yolculuğu imkanlı k ılacak 

  bir sonuç olabileceğini de düşündürmektedir. İlgili

okuyucular ımızın Kuark Bilim Topluluğu taraf ından

düzenlenen Bilimsel İnternet Toplantılar ı adlı ve Zamanda Yolculuk konulu toplantının özet

kitapçığını KBT e-Kitap’ın web sitesinden edinip okumalar ını tavsiye ederim. Karadeliklerle

ilgili son bir notum ise karadeliklerin çekim alanına giren bir  ışığın hiçbir  şekilde o çekim

alanından kurtulamadığıdır.

Şimdiye kadar  ışığın kütle çekim kuvvetine dik hareket etmesi ile ilgili bir örnek vermedik.

Böyle bir örneği irdelediğimizde kar şımıza yine alışıla gelmemiş sonuçlar çıkacağından emin

olunuz. Diyelim ki bir yıldızın kütle çekimine dik olarak bir ışık ışını yol almaktadır. Yatay

yol aldığında eğrisel bir hareket yaptığını biliyoruz peki, dik olarak hareket ettiğinde neler 

olabilir?İlk bak ışta belki de herhangi bir etkinin olmayacağı düşünebilir ama en azından kütle çekimin

ışına etki edebileceğini kavrayabiliriz nitekim ışığında bir ağırlığı vardır. Bunu doğrusal yolda

iken kütle çekim taraf ında etkilenip eğrisel bir yol çizmesinde fark edebilmekteyiz. Kütle

çekiminin yaptığı bu etkiyi incelemeden önce doppler etkisini tanımlamamız ışığın kütle

çekimine dik olarak yaptığı hareketi irdeleyebilmemizde yardımcı olacaktır. Doppler etkisi,

hareketli cisimlerin ürettiği dalgalar ın frekansça değişebileceğini söylüyor. En basitinden

otobanda giden araçlar ı sabit bir gözlemci o araçlar ın yanından geçtiğinde çıkardığı sesdalgalar ının aracın konumuna göre değiştiğini fark edebilir. Yani araç uzaklaştığında aracın

Page 35: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 35/44

sesi daha kalın yaklaşanlar ın ise daha tiz olur. İşte ses dalgalar ında doppler etkisi bu şekilde

işlemektedir. Ya ışıkta?

Işık ışınını dünyaya göre kütle çekime doğru yani yukar ıdan aşağıya doğru bir yol çizdirirsek 

ışığın renginde değişme olur yani k ızıllıktan maviye doğru bir kayma olur. Işık ışını aşağıdan

yukar ıya doğru yani kütle çekimin etkisine kar şı bir yol çizse idi o zaman ışığın rengi k ızıla

kayacaktır. Bu bahsettiğim Genel Görelilik Kuramı’nın ortaya çıkardığı sonuç veya olaya

kütlese çekimde k ızıla kayma denilmektedir. Bilim ve Teknik Dergisi’nin Mart 2005

sayısında Dr. Sadi Turgut’un Genel Görelilik Kuramı adlı makalesinde yer alan kütle

çekimsel k ızıla kayma olayının kanıtlanması için bir deneyin yapıldığı belirtiliyor. 1960

yılının başlar ında Harvard Üniversitesi’nden fizikçiler, 20 metre boyunda bir yükseklikten

ışığın hareketi sonucu renginde katrilyonda bir oranında değişimin olduğu gözlenmiştir ve bu

değişim de kuramla uyumlu imiş.

Genel Görelilik Kuramı’nın Doğrulanması Genel Görelilik Kuramı şimdiye kadar üç sınamadan başar ı ile kanıtlanmıştır.

İlki, Merkür’ün yörüngesinin günberi hareketinin Newton’cu düşünce ile açıklanamayışı.

 Newton’cu görüşe göre 43 yay saniyelik bir Merkür günberisi hareketi açıklanamıyordu. İşte

Genel Görelilik Kuramı bu açıklanmayan k ısmı rahatlıkla açıklamakla beraber Newton’cu

mekanikten daha üstün ve geniş olduğunu da gösteriyordu. Sadece Merkür için değil diğer 

gezegenler içinde üstün bir başar ı ile net cevaplar verebiliyordu.

İkincisi, ışık  ışınlar ının Güneş gibi büyük kütleli cisimlerin çevresinde yol alırken sapması 

veya eğri bir yol çizmesi. Bu sav da 1919 yılında gerçekleşen Güneş tutulması olayı sırasında

Einstein’in önerdiği deneylerin doğru sonuçlar elde etmesiyle Genel Görelilik Kuramı bir kez

daha doğrulanıyordu. Aslında Albert amcamız, amcalığını bu tutulmaya borçlu biraz da. Tüm

dünyada büyük bir üne kavuştu.

Üçüncüsü ise saatlerin kütle çekime göre hızlı veya yavaş çalışması idi. Bu ön görüde bir 

tak ım deneylerle doğrulanmış ve bir binanın tepesinde bulunan saat binanın zemininde

 bulunan saatten daha hızlı çalıştığı ortaya çıktı. Dünyamızda bu etki oldukça küçüktü tabii ki.

SonuçGenel Görelilik Kuramı’nın ortaya çıkardığı sonuçlar ı yukar ıda bir  şekilde bahsetmeye

çalıştım onlar ın k ısa bir özetini yapmadan önce kuramın başka ön gördüğü bir sonucu sizlerle

 paylaşmayı diliyorum.

Genel Görelilik Kuramı

’na göre birbiri etraf ı

nda dönme hareketi yapan cisimler, kütle çekimdalgalar ı halinde “enerji” yayar. Bildiğimiz ışık veya elektro manyetik dalgalanmalardan

Page 36: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 36/44

farklıdırlar ve uzay-zaman içinde yayılan dalgalardır. 1974-83 yıllar ı arasında birbiri etraf ında

dönen bir atarca ile normal bir yıldızı inceleyen Russell Hulse ve Joseph Taylor, çiftin dönme

 periyodunun zamanla uzadığını fark ettiler. Daha sonra bunun nedeninin çiftin yoğun olarak 

kütle çekim dalgalar ı yayınlaması ve böylece enerji kaybetmesi olduğunu gösterdiler. Bu da

çiftin hareketinin yavaşlamasına neden oluyordu. Görelilik kuramının diğerlerinden çok farklı 

  bu öngörüsünü dolaylı bir yoldan da olsa destekleyen çalışmalar ından dolayı Hulse ve

Taylor’a 1993yılında Nobel ödülü verildi. Bugün birçok araştırmacı, bu dalgalar ı doğrudan

gözlemlemek için çalışmalar yapıyor ama henüz herhangi bir somut sonuç yok.[3]

Genel Görelilik Kuramı’nı irdelediğimiz kütlenin uzay-zamanı eğdiğini ve bu eğilmeden

dolayı zamanın da etkilenip bu eğilmenin zamanın daha yavaş akmasına (ilerlemesine) neden

olduğunu gördük.

Yerçekimini bir kuvvetten ziyade uzay-zaman eğriliğinden kaynaklanan bir olgu olarak 

düşündük. Newton mekaniğinde gezegenlerin hareketinin nedeni olarak kütle çekim

(yerçekim) kuvveti görülüyordu. Oysa ki Genel Görelilik Kuramı’na göre yerçekim kütlenin

uzay-zamanda yol açtığı eğrilikten kaynaklanmaktaydı ve dolayısıyla da gezegenlerin Güneş 

etraf ındaki eğrisel hareketlerinin sebebi de uzay-zamanın eğriliği sonucuna ulaşmış oluyoruz.

İnsan, ne müthiş bir düşünce anlayışı demekten kendisini alamıyor.

Işığın bir uzay-zaman üzerinde bulunan bir kütle çevresinde yol aldığı zaman kütlenin uzay-

zamanda oluşturduğu eğrilikten dolayı doğrusal değil eğrisel bir yol çizdiğini de bu kuram

sayesinde kavrayabildik.

Genel Görelilik Kuramı hâlâ sınanmaya devam ediyor ve bizlere daha neler ifade

edebileceğini gelecekte göreceğiz...

Page 37: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 37/44

Bölüm 5 : Kuantum Fiziğinin Tarihçesi-Kara Cisim Işıması, Max Planck taraf ından 1900 yılında irdelendi.

-Fotoelektrik Olay, 1905 yılında Albert Einstein taraf ından açıklandı.

-Alfa Saçılması ve Atom Modeli, 1911 yılında Ernest Rutherford’un çalışmalar ı sonucunda

açıklanabildi.

-Atom Spektrumu Kuantal Açıklamasını 1913 yılında Louis de Broglie yaptı.

-Dalga Denklemini 1926 yılında Erwin Shrödinger çalışmalar ıyla buldu.

-Belirsizlik ilkesini ise 1927 yılında Werner Heisenberg bulmuştur.

Kuantum Fiziğinin yukar ıda sayılan kilometre taşlar ını kitabımızın ikinci cildinde ayr ıntılı bir 

şekilde irdeleyeceğiz...

Page 38: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 38/44

EKLER

EK-1: Atomun Kronolojisi 

İlkçağ..>Demokritus ve arkadaşlar ı atom(=bölünemez)adını verdikleri en küçük parçacığınvarlığına işaret ettiler 

16.yy..>Robert Boyle atomu bilimsel bir terim haline soktu.

17.yy >Lovosier Maddenin Sak ıımı ilkesini buldu.

1803 >John Dalton Katlı Oranlar Yasası’nı ortaya attı.

1808 >Gay-Lussac kendi adıyla anılan yasayı buldu.

1811 >Avogadro hipotezi önerildi.

1847 >Hemholzt,Enerjinin Sak ı

 İlkesi’ni ortaya attı

.1888 >Svante Arrhenius,Elektrolitik Ayr ışma Kuramı’nı açıkladı.

1895 >Jean Perrin,elektronu buldu.

1896 >Henri Becquerel,doğal radyoaktiviteyi buldu.

1897 >Joseph Thomson,katot ışınlar ının elektronlardan oluştuğunu gösterdi.

1898 >Marie ve Pierre Curie,Polonyum’u ve Kadyum’u buldular 

1900 >Max Planck Kuantum Kuramını ortaya attı.

1904 >Ernst Rutherford,alfa taneciklerini buldu ve yar ıömür kuramını ortaya attı.

1905 >Albert Einstein Görelilik Kuramı’nı buldu.

1911 >Ernst Rutherford,Atom Çekirdeği Kuramı’nı geliştirdi.

1913 >Jean Perrin,atomlar ın büyüklüklerini deneysel olarak saptadı.Niels Bohr Atom Yapısı 

Kuramı’nı buldu.

1919 >Francis William Aston izotoplar ı tanımladı.

1920 >Rutherford,protonu buldu.

1924 >Wolfgang Pauli,Exclusion İlkesi’ni ileri sürdü.

1926 >Erwin Schrödinger,Dalga Mekaniği Kuramı’nı ortaya attı.

1928 >P.A Dirac,Kuantum Mekaniği Kuramı’nı buldu.

1930 >Bothe ile Becker,bor ve berilyum atomunu tanecikleri ile dövdüler ve gama ışınını 

 buldular.

1931 >İlk Siklotron yapıldı.

1932 >Chadwick,nötronu buldu.Harold Urey,döteryumu buldu.

1933 >Frederic Joliot ve Irene Joliot-Curie yapay radyoaktiviteyi buldu.

1934 >Enrico Fermi,U-239,Neptunyum ve Plutonyum’u yaptı.

Page 39: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 39/44

Page 40: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 40/44

Page 41: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 41/44

yorumlanması gerektiğini çünkü bu niceliklerin göreli olduğunu bir makale halinde yayınladı.

Bunşar ı düşünen başka kişiler de vardı ancak bunlar ı sistemli bir biçimde ifade edemediler.

Einstein’in başar ısı, çocukluğundan beri mevcut sistemin doğruluğundan her zaman şüphe

eden ve bunu dile getirmekten korkmayan bir kişi olmasına bağlıdır. Yaklaşık olarak 10 yıl

sonra düşüncelerinin matematiksel yanlar ını kuvvetlendirerek genel görelilik adı altında

 birleştirdiği kuramını yayınladı. Kütlesel çekime yeni yorumlar getirdi. Yaşamının son

yıllar ında kütlesel çekim ile elektromanyetizmayı birleştirmek için uğraştı ama başaramadı.

Bizler onun bilimsel dehasına çok şey borçluyuz.

Can Taylan GÜLTEK İ N

* http://www.geocities.com/cantaylanxyz/Michelson.htm adresinden alıntılanmıştır.

Page 42: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 42/44

-KAYNAKLAR-*[1], [2] Temel Fizik, Cilt 2, Fishbane-Gasiorowicz-Thornton, Çeviri editörü:Prof.Dr.Cengiz YALÇIN, Arkadaş Yayınevi, 2003 

*[3] Genel Görelilik Kuramı

, Dr. Sadi TURGUT, Bilim ve Teknik Dergisi Mart 2005,TÜBİTAK *Bilime Yön Verenler- Albert Einstein, Fiona MACDONALD, İlkkaynak Kültür veSanat Ürünleri, 1996*Büyük Ansiklopedi Cilt 2*Ceviz Kabuğundaki Evren – Stephen HAWK İ NG*Crolier Internatıonal AMER İCANA Encylopedia Cilt 2*Dünyayı Değiştiren Beş Denklem, Michael GUILLEN, TÜBİTAK Popüler BilimKitaplar ı *Einstein Evreninde Zamanda Yolculuk, Richard GOTT,Çeviri Editörü: Prof.Dr.

Cengiz YALÇIN, Arkadaş Yayı

nevi*Fen ve Mühendislik için Fizik Cilt 1-2-3, Serway- Beichner, Çeviri Editörü:Prof.Dr.Kemal ÇOLAKOĞLU, Palme Yayıncılık *Kuantum Mekaniğine Giriş, Bekir KARA, Seyir Kitabevi, 2004*Modern Bilimin Oluşumu, Richard S. WESTFALL, TÜBİTAK Popüler BilimKitaplar ı *Modern Optiğin Kurucusu: İ  bnü’l-Heysem, Hüseyin Gazi TOPDEMİR, AKMBaşkanlığı Yayınlar ı, 2002*Özel Görelilik Kuramı, Dr. Sadi TURGUT, Bilim ve Teknik Dergisi Şubat 2006,TÜBİTAK 

*Özel Görelilik Kuramı

, Max Born, Çeviri: Celal KAPLAN, Evrim Yayı

nevi*Uzay, Zaman, Özdek 1, Çeviri: Aziz YARDIMLI, İdea Gençlik Ar şivi

 Yararlanılan Web Siteleri*http://ansiklopedi.blogspot.com/2005/03/fizik.html *http://www.atominsan.com/islam_ve_bilim.htm - İslam Bilimi*http://www.bilim.biz/kuram-ve-teoriler/genel-gorelilik-kurami.html *http://www.bilim.biz/kuram-ve-teoriler/ozel-gorelilik-kurami.html *http://www.cartage.org.lb/en/themes/sciences/physics/Acoustics/history/TheorySound/Littlehistory.htm 

*http://www.dusuncegezgini.com/zaman.htm *http://www.fizikevreni.com/optik-1.pdf  *http://www.genbilim.com - Bilimsel Makaleler/Fizik - Fiziğin Tarihçesi*http://www.geocities.com/rk1iz/goreceli.htm *http://www.geocities.com/rk1iz/ozel.htm *http://www.kuark.org/bilim/index.php?option=com_content&task=category&sectionid=4&id=13&Itemid=28 - Fizik Bilimi*http://library.thinkquest.org/11902/physics/classic.html *http://www.onlinefizik.com/content/view/138/28/ *http://www.onlinefizik.com/content/view/188/117/ 

*http://www.sciencesentence.net/ *http://site.mynet.com/kuantum_x/page31.html 

Page 43: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 43/44

*http://site.mynet.com/kuantum_x/page32.html *http://www.vectorsite.net/tpecp.html *http://tr.wikipedia.org/wiki/A%C4%9F%C4%B1rl%C4%B1k  *http://tr.wikipedia.org/wiki/Eylemsizlik  *http://tr.wikipedia.org/wiki/Fizik  

*http://tr.wikipedia.org/wiki/Genel_g%C3%B6relilik_kuram%C4%B1 *http://tr.wikipedia.org/wiki/K%C3%BCtle *http://tr.wikipedia.org/wiki/K%C3%BCtle%C3%A7ekim *http://tr.wikipedia.org/wiki/%C3%96zel_g%C3%B6relilik  

Kullanılan Görsel Materyallerin Kaynaklar ı Sırası ile...* Kapak resmi: http://www.stmary.ws/physics/home/review/Spacetime_curvature.jpg * http://www.subrosa.com.tr/internet/alcimizm/alcimizm_clip_image005_0003.jpg * http://www.geocities.com/subetayus/bilimadamlari/res/Cabirbinhayyan.jpg * http://tr.wikipedia.org/wiki/Johannes_Kepler  * http://en.wikipedia.org/wiki/Ibn_al-Haytham * http://tr.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein * http://tr.wikipedia.org/wiki/John_Dalton * http://www.ekimya.com * http://www.thesciencebookstore.com/scienceguys/rutherford.jpg * https://reader009.{domain}/reader009/html5/0511/5af4ed735d7cd/5af4ed88bfd65.jpg * http://www.lancs.ac.uk/ug/eardley/laser1%5B1%5D.jpg 

*http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/17/Pershingii.jpg/180px-Pershingii.jpg * http://www.ressiad.org.tr/images/genel/Nisan06-10-4.jpg * http://www.physics.gla.ac.uk/Physics3/Kelvin_online/Michelson.gif  * http://www.particlephysics.ac.uk/news/picture-of-the-week/picture-archive/the-pion-muon-death-cycle--a-double-anniversary/971015.gif  * http://news-service.stanford.edu/news/2005/may11/gifs/gpb_geodetic.jpg * https://reader009.{domain}/reader009/html5/0511/5af4ed735d7cd/5af4ed89209d4.jpg * http://imagecache2.allposters.com/images/pic/RIC/2300-8083~Einstein-E-Mc2-Posters.jpg * http://home.nc.rr.com/enloephysics/gravity_middle.jpg * http://cfcp.uchicago.edu/~davemilr/ISW/gr_dimple.jpg 

* http://nrumiano.free.fr/Images/black_hole.jpg 

Page 44: Modern Fizige Giris

8/3/2019 Modern Fizige Giris

http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 44/44

 

Kuark Bilim Topluluğu

taraf ından yayınlanan diğer e-kitaplardan

haberdar olmak için

[email protected] 

adresine boş bir mail atmanızyeterlidir.

http://www.kuark.org