Fiziğin Tarihsel Gelişimi

Fiziğin Tarihsel Gelişimi




Doğa olayların sorgulanmaya başlaması, yani fiziğin doğuşu, ilk uygarlıklann ortaya çıkmasıyla birlikte oldu. Mezopotamya'da IÖ 3000'lerde, Sümer ve Akad uygarlıklannda su değirmenleri kullanılıyor, ağır heykeller dikiliyor, piramitler yapılıyor, zaman, uzaklık ve hız ölçümleri gerçekleştirilebiliyordu. İÖ 2500'den sonra Mısır'daki uygarlıklar da, pratik kaygılan ağır basan mühendislik sorunlarının çözümünde fizik kurallanndan yararlanmışlardı.

Ama bu pratik gereksinmelerden doğan tekniklerin ortak temellerini oluşturan ilkelerin aranışı, İÖ 6. ve 5. yüzyıllarda Ege kıyılannda yaşayan filozofların soyutlamalarla doğayı sorgulama yöntemlerinde ortaya çıktı: Bu dünya, kaostan nasıl doğdu? Çokluğun ve çeşitliliğin kökenleri nedir? Hareket ve değişim nasıl hesaplanabilir? Bazı temel kabullerden mantıksal olarak sistematik fizik kuramlan çıkarsamanın ilk örneği, Thales'in (İÖ 6. yy) suyu tüm varhklann temel maddesi saymasıdır. Tha-les, iki temel kuvvet olarak, büzülmeye yol açan merkezcil kuvvet ile genişlemeye yol açan merkezkaç kuvveti tanımladı.

Antik Çağ filozoflanndan Herakleitos (İÖ y. 540 - y. 480), bütün nesnelerin sürekli hareket halinde olduğunu ve toplam madde miktarının sabit olduğunu öne sürerken, Empedokles (İÖ y. 490 - 430), evrenin toprak, hava, ateş ve su dörtlüsünden oluştuğu görüşünü ortaya attı. Atom kavramının babası ise Anaksagoras (İÖ y. 500 - y. 428) oldu. Anaksagoras, tüm maddenin, "yaşamın tohumlan" olarak adlandırdığı atomlardan oluştuğunu, bunlann sürekli hareket ettiğini, havanın bir ağırlığı olduğunu belirtti. Demokritos (İÖ y. 460 - y. 370), atom kuramına "zorunluluk" ilkesini katarken, Leukippos (İÖ 5. yy) ve Epikuros (İÖ 341-270) atomcu okulun izleyicileri oldular.

Platon'un öğrencisi Aristoteles, atom görüşünü yadsıyarak nicel madde kuramı yerine oldukça yalınkat ve nitel bir yaklaşımı yeğledi. Aristoteles, ilkel maddeyi sıcak ve soğuk, ıslak ve kuru gibi niteliklere indirgedi. Dirençli bir ortamda bir cismin hareketinin, harekete yol açan kuvvetle orantılı, ortamın direnciyle ters orantılı olduğunu belirleyerek bu bağıntıyı boşluğun varoluşuna karşı bir kanıt olarak kullandı. Aristoteles'in fiziği tüm ortaçağı etkiledi ve hatta Aquino'lu Tommaso tarafından Hıristiyan skolastiğinde kullanıldı.
Syrakusa'lı Arkhimedes (İÖ y. 290/280 -y. 212/211), İskenderiyeli Heron (ü. İS 62), Ktesibios (ü. İÖ y. 270) gibi araştmcılar ise deneysel araştırmalarıyla hidrostatik, mekanik gibi fizik dallarına önemli katkılarda bulundular.

İlkçağ filozoflanndan Aristoteles'in düşünceleri, ortaçağdaki dünya görüşlerinin tümü üzerinde etkinliğini sürdürdü. Bilimin, felsefe ve dinin etkilerinden sıyrılıp kendine özgü bir araştırma disiplinine dönüşmesi eski çağdan hemen hemen 2 bin yıl sonra başladı. Rönesans'ın ve Reform hareketinin etkileriyle "niçin" sorusunun yerine "nasıl" sorusunun geçmesi, 16. yüzyıl içinde gündeme geldi.

Gallei'nin mekaniğe kat kılan, Kopernikusçuluğun savunulmasıyla doğrudan ilişkiliydi. Düşen cisimlerin hızlanmalanyla ilgilenen Galilei, serbest düşme yasasını, yani düşmede alınan yolun cismin kütlesiyle değil, geçen sürenin karesiyle orantılı olduğunu ortaya çıkardı. Bunu, eylemsizlik ilkesiyle birleştirerek, bir merminin yörüngesinin paraboli biçiminde olacağım belirledi. 17. yüzyılda RenĞ Descartes, özellikle madde kavramı üzerinde durarak doğadaki tüm olayları maddeye ve harekete indirgeyen mekanikçi felsefeyi kurdu. Ayrıca çarpma ve dairesel hareket üzerine çalışmalar da yaptı.

17.yüzyılın sonunda Isaac Nevvton, Philosophiae naturalis principia mathematica (1687; Doğa Felsefesinin Matematik İlkeleri) adlı yapıtında, mekaniğin temel sorunlarını çözen üç yasasını yayımladı. Bu yüzyılda hızla gelişen bir fizik dalı da optikti. Roger Bacon gibi'13. yüzyıl bilginlerinin
yapıtlarını tarayan Kepler, teleskopların matematiksel incelemesini yaptı, mercekler için bir geometri kuramı geliştirdi, ışığın kırılma özelliğini açıkladı. Nevvton'ın beyaz ışığın bileşik ışık olduğunu ortaya çıkardığı renk kuramı ve ışığın parçacık özellikli olduğunu belirten korpüskül kuramı ile Huygens'in dalga özellikli ışık kuramı optiğe en önemli katkılar oldu. Böyle, Torricelli, Pascal, Von Guericke gibi bilginler, gazların basınç ve hacim ilişkilerine nicel yasalar getirdiler.

18. ve 19. yüzyıllar bilimsel çalışmaların altın çağı olarak nitelenir. Değişen sosyoekonomik yapı var olan kuramlar içinde doğa biliminin en büyük atılımı yaparak bağımsız bir kurum halinde gelişmesine olanak sağladı.

Elektriğe ilişkin çalışmalar, Leyden şişesinde yük birikimi sağlanmasından sonra deneysel araştırma alanına kaydı. 1733'te du Fay ve Nollet, "reçinemsi" ve "camsı" olarak adlandırdıkları iki tür elektriktik olduğunu buldular, 1787'de de Coulomb, elektrostatiğin temel yasalarını yayımladı. Galvanik ve voltaik elektriğin bulunuşuyla elektrik üreteçlerinin doğuşu, bu alandaki araştırmaların hızla gelişmesini sağladı. 1819'da 0rsted, elektrik akımına eşlik eden magnetik etkiyi buldu, 1827'de Ampere elektrodinamiğin yasalarını geliştirdi. 1831'de ise Faraday elektromagnetik indük-siyonu ortaya çıkardı. 1855'ten başlayarak J. C. Maxwell'in çalışmalarıyla klasik elek-tromagnetizma kuramı ortaya çıktı.

Sanayi devriminin bilim üzerindeki en açık etkisi, ısının mekanik işe dönüştürülmesine yönelik çabalardır. Carnot, Clausius, Kelvin, Helmholtz gibi bilginler, termodinamik bilim dalının gelişmesinde önemli katkılarda bulundular. Maxwell ve Boltzmann gazların kinetik kuramım geliştirerek, maddenin atom yapısının tanımlanmasına yönelik çok önemli bir adım attılar. Işığın özellikleri ve esirin varlığına ilişkin olarak 19. yüzyıl sonunda gerçekleştirilen araştırmalar ise 20. yüzyılın devrimci kuramlarına temel oluşturdu.

20. yüzyılda fiziğin yapısını temelinden sarsan iki kuram, Max Planck'ın 1900'de öne sürdüğü kuvantum kuramı ile Albert Einstein'ın 1905'te yayımladığı görelilik kuramıdır. Atomun, çekirdeğin ve temel parçacıkların bulunması, plazma fiziği ve elektroniğin hızla gelişmesi gibi deneysel ve uygulamalı atılımlar, kuramsal ve deneysel bilgilerin olağanüstü artmasının yanı sıra, fiziğin çeşitli alanlarında gerçekleştirilen eşgüdümlü araştırmalarla sağlanmaktadır.