James Clerk Maxwell Kimdir? Einstein'ın, "Omuzlarında Yükseldiğini" Söylediği Kişiyi Daha Yakından Tanıyın!

Bundan Binlerce Yıl Sonra, 19. Yüzyılın En Büyük Bilimsel Gelişmesi Sorulduğunda Cevap, Kuşkusuz James Clerk Maxwell'in Denklemleri Olacak...

James Clerk Maxwell Kimdir? Einstein'ın, "Omuzlarında Yükseldiğini" Söylediği Kişiyi Daha Yakından Tanıyın!
James Clerk Maxwell
jmaxwellusb
Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı  Mehmet FurkanSağlam 2. Yazar Mehmet Furkan Sağlam
19 dakika
13,227 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

James Clerk Maxwell, bilimsel çalışmaları ve keşifleri ile bilim dünyasına çok büyük katkılar sağlamış, çalışmalarını matematiksel fizik üzerine yoğunlaştırmış bilim insanıdır. Efendiliğinden hiçbir zaman ödün vermediği, çok iyi bir yüzücü olduğu ve ata bindiği de bilinir. Bilim çevrelerince, Einstein ve Newton gibi bilim devleri ile birlikte anılması gerektiği söylense de onlar kadar popüler olamamıştır. Einstein, Maxwell'i bir deha olarak görür; hatta Einstein'a, Newton'un omuzlarında durup durmadığı sorulduğunda, “Hayır, Maxwell'in omuzlarında…” diye yanıtlar.

Maxwell'in dehasını ve önemini kısaca şöyle özetlemek mümkündür: 19. yüzyılın ortalarında birçok fizikçi, elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkinin gizemi üzerine kafa yoruyordu. James Clerk Maxwell, çözümü bulan isim oldu ve dönemin fizikçilerinin düşündüğünün aksine elektriğin sadece iletkenlerde olmadığını; her yerde ve hatta boş uzayda olabileceğini ileri sürdü. Ayrıca teorisi, elektrik akımının değişmesinin uzayda bir enerji dalgasının oluşmasını sağladığını öngördü. Sonrasında dalgaların hızını hesapladı ve elektriği ve manyetizmayı birleştirdi; hatta ışığı da elektromanyetik bir dalga olarak tanımladı, çünkü elektrik ve manyetizmadan doğan dalgaların hepsi ışık hızında hareket ediyordu. O dönemde çoğu fizikçi, Maxwell'in teorisinin doğru olduğunu düşünmedi. Yaklaşık 25 yıl sonra Heinrich Hertz, Maxwell'in teorisinin doğru olduğunu kanıtladı.

Bu teorinin önemi bizim için çok büyüktür, çünkü teknolojinin gelişmesinde ve bu noktaya gelmesinde en önemli etkendir. Dahası Maxwell'in teorisi, Evren'i anlamamızı sağlayan en temel doğa yasalarından biridir. Şöyle düşünün: Maxwell olmasaydı, günümüzde "elektromanyetizma" yerine "elektrik" ve "manyetizma" şeklinde iki ayrı yasadan söz ediyor olacaktık ve bunların birbirinin aynısı olduğunu fark edemeyecektik (ya da bunu fark etmemiz daha uzun sürecekti). Ayrıca Maxwell'in çalışmaları, Einstein'ın görelilik kuramının ve sonrasında Max Born gibi dehaların kuantum kuramının gelişmesini sağlamış ve bu kuramlara esin kaynağı olmuştur.

Reklamı Kapat

Maxwell'in hatırlanmasının önemli olmasının tek nedeni, elektrik ve manyetizma hakkındaki teorisi değildir. Sadece bir makalesi, çalışması veya teorisi olsaydı, belki sadece bununla hatırlanması makul olabilirdi, ama Maxwell, son derece üretken bir bilim insanıdır ve birçok diğer konuda da eserler üretmiştir. Elektrik ve manyetizma üzerinde çalışmamış olsa bile, yine de dahi bir bilim insanı olarak anılırdı çünkü nesiller boyu bilimin yuvası olacak Cavendish Laboratuvarı'nın tasarlanmasına katkıları ve kurucu direktörü olması, böylece elektron ve DNA'nın keşfine yol açması, renk görme sisteminin nasıl çalıştığını göstermesi ve ilk renkli fotoğrafı çekmesi, istatiksel yöntemleri fiziğe uyarlaması ve dahası gibi çalışmalara katkı sağlamış veya bizzat kendisi yapmıştır.

Bu tür başarılarına rağmen, diğer popüler bilim insanları kadar tanınmaması şaşırtıcıdır. Onu tanımıyor olmamız, bizim için büyük bir kayıptır. İnsanların genellikle bilim insanlarını düşündüğü gibi sıkıcı, ciddi, kibirli bir bilim insanı değildir ve Maxwell, bunun harika bir örneğidir: Maxwell, tipik "bilim insanı" tiplemesinin aksine son derece ilham verici, eğlenceli ve tamamen alçakgönüllü biriydi. Dolayısıyla biz bu yazımızda bu çok değerli bilim insanını daha yakından tanımanızı sağlamaya çalışacağız.

Meraklı Bir Çocukluk ve Yoğun Bir Eğitimle Geçen Bir Gençlik (1831-1847)

Maxwell, 13 Haziran 1831’de varlıklı bir ailenin çocuğu olarak İskoçya'nın Edinburgh şehrinde dünyaya geldi. Zeki ve meraklı bir çocuktu. Annesi onun eğitimi ile çok ilgileniyordu; fakat daha James 8 yaşındayken annesine karın kanseri teşhisi kondu. Onun için hüzünlü günler başlamıştı. Annesi tedavi edilmeye çalışıldı, ancak tedavisi başarısız oldu ve kısa bir süre içinde hayatını kaybetti.

Genç James Clerk Maxwell
Genç James Clerk Maxwell
University of Cambridge Digital Library

Bu olaydan sonra babası, onun özel bir eğitim alması gerektiğini düşündü. Bu yüzden onu mahalledeki 16 yaşındaki bir çocuğun yanına eğitim alması için gönderdi. James, eğitimini gerektiği gibi almamasından şikayetçiydi ve ezberci eğitim sisteminin ona işkence ettiğini düşündü. Bundan sonra eğitim hayatındaki ilk durağı Edinburgh Akademisi oldu.

Edinburgh Akademisi'ndeki diğer çocukların merak ve nefret dolu bakışları arasında ilgi odağı oluyordu. Bunun nedeni, Edinburgh Akademisi'ndeki hiçbir öğrencinin bu kadar fırfırlı, saçma sapan bir tüvit ceket ve pirinç tokalı tuhaf kare burunlu ayakkabılar giymiş bir öğrenci görmemiş olmasıdır. Çok kibar bir şekilde karşılanmadı ve daha ilk günden diğer öğrenciler tarafından dövüldü. Sıkıcı birine benziyordu, bu yüzden diğer öğrenciler ona İngilizce "aptal" anlamına gelen "daft" diyorlardı. Bir gün diğer öğrencilerin ona karşı tavırları yüzünden sinirlendi ve daha fazla dayanamadı, kendisiyle dalga geçen öğrencilere saldırdı ve o günden sonra öğrenciler onunla uğraşmayı bıraktılar. Eğitim hayatı kötü başlasa da bu, bir bilim insanı olarak hayatında hiçbir şeyden vazgeçmediğini gösteren ilk deneyimdi.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Edinburg Akademisi
Edinburg Akademisi
Wikipedia

Maxwell meraklı bir çocuktu. Bir şeyin nasıl çalıştığını keşfetmesi yeterli değildi, neden böyle çalıştığını sorgular ve anlamaya çalışırdı. Doğaya tutkuyla bağlıydı. Uzun süre kuşları, hayvanları izlemiş, ormanları, ağaçları, tarlaları araştırmış ve onları anlamaya çalışmıştır. Fırıncılıkla uğraştı, sepet yaptı, babasının araziyi iyileştirmesine ve planlamasına yardımcı oldu. Bunların hepsi ona bilimde çok faydalı olacak yaratıcılık ve deneyimler kazandırdı. Bir matematikçi ve fizikçi olarak bilinmesine rağmen, tarih ve coğrafyadan ve özellikle edebiyattan zevk alıyordu. Milton ve Shakespeare onun favorileriydi. Aile faaliyetleri ailesinde çok değerliydi. Genellikle roman ve şiir okurlar ya da yüksek sesle oyun oynarlardı. Din de onlar için çok önemliydi. Ailesi ile yaptığı bu faaliyetler, ailesi ile olan bağını güçlendirdi ve ona hayatının bir çok alanında kullanabileceği beceri ve deneyim kazandırdı.

İlk başta onu sınıftan alıkoyan iki şey vardı. İlki, tekrar eden Yunanca ve Latince alıştırmalardı. Diğeri ise konuşurken uzun kelimeler kullanması ve duraklamasıydı. James'in zihni her zaman düşünceler, fikirler ve sorularla doluydu. Ayrıntılı mekanik mekanizmalar ve diyagramlar çizerdi. Tabii bunların okulda hiçbir anlamı yoktu, çünkü ezbere dayalı bir eğitim sistemine sahip bir okula gidiyordu. Okulda yaşadığı sıkıntıları, Isabella teyzesinin evinde yaşamıyordu. Teyzesinin kütüphanesi çok zengin olduğu için orada okumalar yapar ve kısa sürede Jonathan Swift ve John Dryden eserlerini okumaya başladı.

Ayrıca James, çizmeyi de severdi. Kuzeni Jemima hem çizmeyi severdi hem de çizimde çok yetenekliydi. Bazen James ve Jemima yeteneklerini birleştirir ve eğlenceli bir şeyler yaratırlardı. Animasyonlu bir çizgi film gibi bir dizi görüntüyü, görüntüleri hızlı bir şekilde art arda görmeleri için bir çıkrık veya silindir üzerine yerleştirdiler. James makineleri tasarladı ve Jemima resimleri çizdi. Bu yetenekler muhteşem bir görüntü yarattı.

James'in hayatında önemli bir kişi olan Lewis Campbell, James'in sınıfında sevilen, zeki bir çocuktu. Lewis ve James bir arkadaşlık kurmaya yeni başlamışlardı. İlk defa fikirlerini paylaşabileceği, tartışabileceği bir arkadaşı vardı ve bu dostluk ömür boyu sürecekti. Kısa bir süre sonra James, fikirlerini açabileceği yeni bir arkadaş grubuna katıldı. Aralarında, ömür boyu arkadaş olduğu Peter Guthrie Tait vardı.

Reklamı Kapat

Maxwell’in ilgi alanı, arkadaşları ile karşılaştırıldığında çok genişti. Örneğin James, 14 yaşında, basit bir elipsin, iki odak noktasına olan mesafelerin toplamının sabit olduğu hareketli bir noktanın konumu olarak nasıl tanımlanabileceği ile ilgili çalışmasını yayınladı. Bu James'in bilim sahnesine ilk çıkışıydı. Kendisi daha çok küçük olduğu için, makalesi bir profesör tarafından Edinburgh Kraliyet Topluluğu'na sunuldu. Daha çocuk yaşta akademik çevrede de ses getirdi. Üniversite yaşına geldiğinde bilimin peşinden gideceğine şüphe yoktu ama babası onun hukuk okumasını istiyordu. Hemen karar vermesi gerekmiyordu, ancak üniversiteye ilk adımı, Philip Kelland'dan matematik, James Forbes'ten doğa felsefesi ve ünlü Sir William Hamilton'dan mantık okuyacağı Edinburgh Üniversitesi'ne kaydolmaktı. 1847’de Edinburgh Üniversitesi'nde, daha sonra 1850'de Cambridge Üniversitesi'nde dersler almaya devam etti.

Edinburgh Üniversitesi Yılları (1847-1850)

Maxwell, 16 yaşında akademiden ayrıldı ve İskoçya'nın en eski üniversitelerinden olan ve 1583'te kurulan Edinburgh Üniversitesi'nde dersler almaya başladı ve kısa süre sonra eğitimine orada devam etmeye karar verdi. Burada akademik nitelikleri çok yüksek olan hocalardan ders alma şansı buldu. Bugün Edinburgh Üniversitesi, dünyanın en iyi 10 üniversitesi arasında yer almaktadır. İlk bilimsel ürünlerini de bu dönemde vermeye başladı.

Üniversiteden boş zamanlarda, ağırlıklı olarak polarize ışığın özellikleri üzerinde deneyler yaptı. Çeşitli stresler ve polarize plazmalar ile jöle blokları kullanarak, fotoelastisiteyi keşfetti. Bu keşif, katı yapıların içindeki stres dağılımını belirlemenin bir yolu olarak kabul edildi.

Edinburgh Üniversitesi'ndeyken, biri Elastik Katıların Dengesi üzerine olan iki makaleye katkıda bulundu. Diğeri "Yuvarlanan Eğriler"di ve makaleyi kendisi sunmak için "hâlâ çok genç" olarak görülüyordu. Maxwell'in tanınması, bu gibi durumlar nedeniyle gecikmiş olsa da, çeşitli konularda yaptığı deneyler ve yazdığı makaleler göz önüne alındığında, onun çok yönlü bir bilim insanı olduğu açıktır.

Reklamı Kapat

Cambridge Üniversitesi'ndeki matematik öğretmeni William Hopkins, Maxwell için tanıştığı en olağanüstü insanlardan biri olduğunu, fizikle ilgili herhangi bir konuda yanlış düşünmesinin mümkün olmayacağını ancak analiz konusunda çok eksiklerinin olduğunu söylemişti. Bu Maxwell’in geometrik yöntemleri analitik yöntemlere tercih ettiğini gösteriyordu ve ilerideki bilimsel kariyerini de şekillendirecekti. Maxwell, 1854'te matematik diplomasıyla mezun oldu.

Maxwell'in Üniversite Sonrası Çalışmaları 

Cambridge Üniversitesi (1850-1856)

1850 kışında Maxwell, eğitimine Cambridge Üniversitesi'nde devam etmek için İngiltere'ye gitti. İlk başta Peterhouse'ye katıldı, ardından ikinci dönem başlamadan önce Trinity'ye geçti. Peterhouse ve Trinity, Cambridge Üniversitesi'nin kurucu kolejleridir. Trinity'de "Cambridge Havarileri" olarak bilinen seçkin ve gizli bir topluluğa katıldı.

Cambridge Üniversitesi
Cambridge Üniversitesi

Maxwell'in Hristiyan inancına ve bilimine olan araştırması ve ilgisi hızla büyüdü. 1854 yılında matematik bölümünden yüksek derece ile mezun oldu ve final sınavında 2. oldu. Aynı yıl, teorik fizik ve matematik alanındaki çalışmasıyla Smith Ödülü'ne layık görüldü; ancak ödülü Edward Routh ile paylaştı.

Maxwell, mezun olduktan hemen sonra Cambridge Felsefe Derneği'nde "Yüzeylerin Bükülerek Dönüşümü Üzerine" adlı makalesini ilan etti. Bu makale, onun matematikteki itibarını ispatlayan mihenk taşlarından biridir. Mezun olduktan sonra Maxwell, Trinity'de araştırma görevlisi olarak kalmaya karar verdi ve bilimsel araştırmalarına devam etmek için burs başvurusunda bulundu. Daha sonra Maxwell bir burs kazandı, ancak babasının sağlık sorunlarından dolayı bursu değerlendiremedi.

Maxwell, Renk Çarkı'nı tutuyor
Maxwell, Renk Çarkı'nı tutuyor

Maxwell'in Renkler ve Işık Üzerine İlk Çalışmaları

Renklerle ilgili özellikler Maxwell'in çocukluğundan beri ilgi alanındaydı. 1855'te James Forbes tarafından icat edilen bir renk tekeri ilgisini çekmişti. Teker; kırmızı, yeşil ve mavi renklerinden oluşuyor ve döndürüldüğünde renk spektrumu çoğalıyordu; fakat bu, Maxwell'e göre mükemmel değildi. Maxwell, spektrumun herhangi bir rengini oluşturmak için gereken her bir birincil rengin miktarları için matematiksel ifadeler tanımladı.

1855'te Edinburgh Kraliyet Cemiyeti'ne "Renk Üzerine Deneyler" adlı makalesini sundu. Bu makalede beyaz ışığın kırmızı, yeşil ve mavi ışıktan oluştuğu ve renk kombinasyonunun ilkelerini ortaya koydu. Bu, günümüzde çok basit gibi görünse ve ilköğretim fen kitaplarında basit deneylerle anlatılsa da çok önemli şeylerin temelidir - ve o zamanlarda bilinmemekteydi! Örneğin, bu yazıyı okuduğunuz cihazın ekranı bile bu prensiplere dayanarak ışık renklerini ve tabii ki beyaz ışığı oluşturmaktadır. Maxwell'in ortaya çıkardığı renk üçgeni, bugünkü RGB (Red, Green, Blue) renk modelinin öncüsüdür.

Agora Bilim Pazarı
Fiziksel Kimya (Engel, Reid)

ISBN: 9786053557586
Sayfa Sayısı: 1103
Baskı Sayısı: 3
Ebatlar: 22,0*28,0
Basım Yılı: 2017

Devamını Göster
₺140.00 ₺150.00
Fiziksel Kimya (Engel, Reid)

Maxwell Renk Üçgeni
Maxwell Renk Üçgeni
ABDN

Fotoelastisite

Fotoelastisite, malzeme üzerindeki gerilme dağılımlarıını gösteren bir özelliktir. Fotoelastik malzemeler basınca maruz kaldığında, polarize ışıkta gözlemlenebilen iç gerilmeler gelişir. Titreşim düzlemi, normal olarak iki düzlemde titreşen ışığın polarizör adı verilen bir maddeden geçirilmesiyle çıkarılır. Bu yöntemle polarize ışık altında oluşan renkli saçak desenleri incelenerek stresli bir malzemedeki gerilmeler analiz edilebilir.

Plastik Bıçak ve Kaşıkta Çapraz Polarize Işık Altında Görülen Gerginlik Çizgileri
Plastik Bıçak ve Kaşıkta Çapraz Polarize Işık Altında Görülen Gerginlik Çizgileri

Maxwell, yaptığı deneyler sonucunda fotoelastisite hakkında keşifler yaptı ve bulduğu denklemlere Maxwell Denklemleri adı verildi. Bu denklemler, "Maxwell Denklemleri" olarak bilinen meşhur elektromanyetizma denklemleriyle karıştırılmamalıdır. Fotoelastisite denklemleri aşağıdaki gibidir:

n1−n0=c1σ1+c2(σ2+σ3)n_1-n_0=c_1\sigma_1+c_2(\sigma_2+\sigma_3)

n2−n0=c1σ2+c2(σ3+σ1)n_2-n_0=c_1\sigma_2+c_2(\sigma_3+\sigma_1)

n3−n0=c1σ3+c2(σ1+σ2)n_3-n_0=c_1\sigma_3+c_2(\sigma_1+\sigma_2)

Profesörlük Yılları

Marischal Koleji, Aberdeen (1856-1860)

1856'da Aberdeen'deki Marischal Koleji'nde doğa felsefesi kürsüsüne başvurdu. Babası, ihtiyaç duyduğu referansları sağladı. Ancak babası, oğlunun atandığını göremeden ne yazık ki vefat etti. Bu, Maxwell için çok büyük bir kayıptı. Genel olarak mantıklı bir insan olmasına rağmen, aynı zamanda duygusal biriydi ve Maxwell, annesini yitirdikten sonra babası ile çok yakınlaşmıştı.

Maxwell, Marischal Koleji'ne profesör olarak atandı. 25 yaşında bir profesör olmak, o zaman bile zordu. Maxwell, ayrıca kısa bir süre içinde bölüm başkanı olarak atandı. Aynı yıl, Edinburgh’un matematik alanında en büyük ödülü olan Straiton Altın Madalyası ile ödüllendirildi.

Reklamı Kapat

Satürn'ün Halkaları

Maxwell, uzun zamandır bilim insanlarının odak noktası olmayan bir soruna kendisini adadı: Satürn halkaları. Satürn'ün halkalarının nasıl dengede kaldığını araştırmak için iki yıl harcayan Maxwell, şunları kanıtladı: Katı bir halka, kararlı olmaz ve sıvı bir halka, yerçekimi ve akışkanlık nedeni ile birleşmeye meyilli olmalıdır. Bunlardan yola çıkarak, Satürn'ün halkasının birbirinden bağımsız sayısız küçük parçacıktan oluşması gerektiğini savundu.

Satürn'ün Halkaları üzerindeki bir uzay sondasının Temsili Görüntüsü
Satürn'ün Halkaları üzerindeki bir uzay sondasının Temsili Görüntüsü

1859'da "Satürn'ün halkalarının hareketinin kararlılığı üzerine" makalesini ilan ederek, o dönemin parasıyla 130 dolar ikramiye ile gelen Adams Ödülü'nü aldı. Maxwell'in Satürn'ün halkalarıyla ilgili araştırmalarına ve hesaplamalarına dayanarak bu makaleyi yazmasından yaklaşık 120 yıl sonra, 1977'de gönderilen Voyager uzay aracı Satürn'ün yanından geçtiğinde, Maxwell’in önerilerinin doğru olduğu ortaya çıktı. Satürn'ün halkaları gerçekten de birçok bağımsız küçük katı parçacıktan oluşuyordu, yani Maxwell haklıydı. Uzay aracı bir şeyi daha ortaya çıkardı: Satürn'ün halkaları hiç de sanıldığı gibi sabit değildi, uzun sürse bile gezegenin yerçekimine yenik düşeceklerdi.

Maxwell, 1858 yılının Haziran ayında Marischal Koleji'nin müdürünün kızı olan Katherine Mary Dewar ile evlendi.
Maxwell, 1858 yılının Haziran ayında Marischal Koleji'nin müdürünün kızı olan Katherine Mary Dewar ile evlendi.
Wikimedia

1858'de, Marischal Koleji müdürünün kızı Katherine Mary Dewar ile evlendi. Çiftin çocuğu yoktu ve Maxwell'in biyografi yazarı olan arkadaşı Lewis Campbell, evliliklerini "benzeri görülmemiş bir bağlılık" olarak nitelendirdi. 1860 yılında Marischal Koleji ve King's College'ın birleşmesi sonucunda birkaç pozisyona başvuran Maxwell, King's College'da Doğa Felsefesi Kürsüsüne atandı ve burada profesörlük yapmaya başladı.

King's Koleji’nde Geçen Beş Verimli Yıl (1860–1865)

James Clerk Maxwell'in en verimli yılları, King's College'da çalıştığı yıllar oldu. 1860 yılında renkler üzerine yaptığı çalışmalarla Kraliyet Topluluğu'nun (İng: "Royal Society") Rumford Madalyasını kazandı ve Cemiyet'e seçildi. Ayrıca üç renkli analiz ve sentez üzerine yaptığı çalışma ile Büyük Britanya Kraliyet Enstitüsü'nde (İng: "Royal Institution") tarihteki ilk renkli fotoğrafı ilan etti. Bu dönemde elektrik ve manyetizma alanında çalışmalar yaptı. 1861'de yayınlanan "Fiziksel Kuvvet Çizgileri Üzerine" adlı makalesinde, elektrik ve manyetik alanların doğasını inceledi. Şimdi bu gelişmelere biraz daha yakından bakalım.

Maxwell-Boltzmann Dağılımı'nın Ortaya Çıkışı

1859-1866 yılları arasında James Clerk Maxwell, gaz parçacıklarının hızlarının dağılımları teorisini geliştirdi. 1860 yılındaki çalışmalarını gazların kinetik teorisi üzerine yoğunlaştırdı. Bu konu üzerine çalışmaları, daha sonra Ludwig Boltzmann’a öncülük edecekti. Boltzmann, bir gazın sıcaklığının atomların veya moleküllerinin hareketi ile nasıl ilişkili olduğunu açıklayan ve daha sonra Maxwell-Boltzmann Dağılımı adı verilen dağılımı geliştirdi.

Grafikteki x ekseni mol sayısını yani tanecik sayısını, y ekseni ise taneciklerin hızını göstermektedir. Gaz moleküllerinin sıcaklığı arttırıldığında (kızmızı renkli grafik; en soğuk moleküllere, mavi renkli grafik; en sıcak moleküllere aittir) moleküllerin hızlanacağından grafiğin tepe noktası sağa kayar. Grafiklerin altında kalan toplam tanecik sayısı aynıdır.
Grafikteki x ekseni mol sayısını yani tanecik sayısını, y ekseni ise taneciklerin hızını göstermektedir. Gaz moleküllerinin sıcaklığı arttırıldığında (kızmızı renkli grafik; en soğuk moleküllere, mavi renkli grafik; en sıcak moleküllere aittir) moleküllerin hızlanacağından grafiğin tepe noktası sağa kayar. Grafiklerin altında kalan toplam tanecik sayısı aynıdır.
Wikidata

Maxwell'in kinetik teorisinde, ısılar sadece moleküler hareketi içerir. Bu teori termodinamik yasalarını genelleştirdi, ayrıca termodinamik gözlemleri ve deneyleri öncekinden daha iyi açıkladı.

Reklamı Kapat

Renkli Fotoğrafın Mucidi: Maxwell

James Clerk Maxwell renk görme ile ilgileniyor, insan gözünün renkleri nasıl görebildiğini merak ediyordu. Maxwell'e kadar kimse insan gözünün renkleri nasıl algıladığını açıklamamıştı. Sadece Thomas Young, insan gözünün ara renkleri oluşturan ana renkleri algılayan alıcılara sahip olduğunu iddia etmişti. Ancak Thomas Young teorisini kanıtlayamadı.

James Clerk Maxwell renk çemberleri ile deneyler yaptı ve insan gözüne düşen ışığın renginin birincil renk reseptörleri tarafından algılandığını kanıtladı. Ayrıca renklerin mavi, kırmızı ve yeşilin sentezi ile oluştuğunu ve ara renklerin sentezlenmesi için ana renklerin ne oranda karıştırılması gerektiğini hesapladı.

Maxwell, 1861 yılında Londra’daki Kraliyet Kurumu’na konuşma yapması için davet edildi. Bu davette Maxwell, insan gözünün ana renkler olan kırmızı, yeşil ve maviye duyarlı hücrelerinin olduğunu, bu yüzden çok farklı renkleri görmemizi sağladığını açıkladı. Ardından üç tane kurdele fotoğrafı alarak bunları kırmızı, yeşil ve mavi filtrelerle duvara yansıttığında, izleyicilerin şaşkınlık içinde kaldığı çeşitli renklerden oluşmuş kurdele görseli oluştu. Bu tarihteki ilk renkli fotoğraftır.

Maxwell yaptığı deneyle ilk renkli fotoğrafı da sunmuş oldu.
Maxwell yaptığı deneyle ilk renkli fotoğrafı da sunmuş oldu.
Wikipedia

Elektromanyetizma ve Maxwell Denklemleri

Maxwell'in sonraki işi, daha önce Faraday’ın öne sürdüğü elektrik ve manyetizma arasındaki bağlantıyı kanıtlamak oldu. Bu fikri matematiksel olarak geliştirirken ortaya çıkan denklemler, manyetizma ve elektriğin birbirine bağlı olduğunu gösteriyordu.

1861'de James Clerk Maxwell, insanlığın elektromanyetizma bilgisini 20 değişkenli 20 diferansiyel denkleme indirgedi. Çalışmasını Fiziksel Kuvvet Çizgileri Üzerine başlığıyla yayınladı. Maxwell, bu ünlü 20 denklemi, hayatının sonuna kadar bir ders kitabına dönüştürecekti.

1862'de King's College'da verdiği bir ders sırasında elektromanyetik dalgaların hızını hesapladı ve yaklaşık olarak ışık hızına eşit olduğunu keşfetti (sonradan, birebir aynı olduğu ortaya çıkmıştır). Bu durumun tesadüf olmadığını ifade ederek, şöyle dedi:

Işığın, elektrik ve manyetik olayların nedeni olan aynı ortamın enine dalgalanmalarından oluştuğu sonucuna varmaktan pek de kaçınamayız.

Daha sonradan bu denklemleri 4 basit forma indirgeyen Maxwell'in denklemleri, karmaşık oldukları için ilk zamanlarda çok fazla ilgi görmedi. Ama sonrasında X ışınları, radar, televizyon ve iletişim araçlarının keşiflerin önünü açmıştır, modern dünyayı mümkün kılmıştır. Maxwell bu denklerimlerinin ilk hallerini 1861-1862 yılları arasında yayınladı. Daha sonra bunlara Maxwell Denklemleri adı verildi.

Reklamı Kapat

Maxwell Denklemleri. Bu denklemlerde E; elektrik alanını, B; manyetik alanı ifade eder.
Maxwell Denklemleri. Bu denklemlerde E; elektrik alanını, B; manyetik alanı ifade eder.
All About Circuits

Gauss Yasası'na göre elektrik yükleri bir elektrik alan üretir ve bu yasa fiziksel ve matematiksel çözümlemelerde kullanılır. Gauss'un Manyetik Yasası kapalı bir yüzeyden geçen net manyetik akının sıfır olduğunu gösterir. Faraday'ın Endüksiyon Yasası'na göre zamanla değişen manyetik alan elektrik alan üretir. Amper'in Devre Yasasının Maxwell Doğrulaması'na göre, akımlar ve zamanla değişen elektrik alanları manyetik alan üretir.

Albert Einstein New Scientist dergisinin bir sayısında (1991, sayı 130) şöyle der:

Özel Görelilik Teorisi, kökenini Maxwell'in elektromanyetik alan denklemlerine borçludur.

Yine Einstein, BBC'nin Maxwell için hazırladığı BBC History programında şunları söyler:

James Clerk Maxwell'in çalışması dünyayı sonsuza dek değiştirdi.

Ünlü fizikçi Richard Feynman 1964'de yayınlanan The Feynman Lectures on Physics'de (1964), Maxwell denklemleri hakkında şunları söyler söyler:

İnsanlık tarihine uzunca bir bakış atıldığında; örneğin bundan on bin yıl sonrasında, 19. yüzyılın en önemli olayının Maxwell'in elektrodinamik yasalarını keşfi olarak değerlendirileceği konusunda çok az şüphe olabilir.

King's Koleji’nden Sonraki Yıllar (1865-1879)

Maxwell 1865 yılında King's Koleji'nden istifa etti ve doğduğu topraklara yani İskoçya'nın Glenlair bölgesine geri döndü. 1866 yılında Gazların Kinetik Teorisi üzerine çalışmaya devam etti.

Glenlair, Parton, Kirkcudbrightshire, Galloway.
Glenlair, Parton, Kirkcudbrightshire, Galloway.

İskoçya'ya döndükten sonra Londra’ya gitmeye devam eden Maxwell, Cambridge Üniversitesi'ndeki Matematik sınavları için dış denetçi olarak görev yaptı. 1867 yılının ilkbahar ve yaz aylarında İtalya gezisinde olan Maxwell, zamanının çoğunu elektrik ve manyetizma konusundaki meşhur tezini yazmak için kullandı.

Aynı yıl geliştirdiği Maxwell'in Cini Deneyi, termodinamiğin ikinci yasasını ihlal eden bir cin içeren bir düşünce deneyidir. Bu düşünce deneyinde izole edilmiş bir gaz odasında, bir cin, odayı ikiye bölen bir kapıyı kontrol eder. Cin, kapıyı kontrol ederek gaz odasındaki sıcak parçacıkları bir odaya ve gaz odasındaki soğuk parçacıkları başka bir odaya toplamayı amaçlar. Bu düşünce deneyinde şu sonuca varılabilir: Cin veya henüz keşfedilmemiş bir mekanizma, entropiyi azaltabilir ve termodinamiğin ikinci yasasını ihlal edebilir.

Maxwell'in Cin deneyi
Maxwell'in Cin deneyi

1868'de yayınlanan Regülatörler Üzerine (On Governors) adlı makalesinde, buhar motoru düzenleyicilerinin davranışını matematiksel olarak ifade etmiştir. Bu makalesinde santrifüjlü regülatörü dinamik olarak analiz etti ve sistem gecikmelerinin kararsız davranışa ve aşırı telafiye neden olabileceği kendi kendine salınım olgusunu tanımladı ve analiz etti. Maxwell'in bu çalışmaları aynı zamanda kontrol mühendisliğinin de temelini oluşturmaktadır.

1870 yılında, kafes tasarımlarının sertliği üzerine Karşılıklı Şekiller, Çerçeveler ve Kuvvet Diyagramları Üzerine makalesini yayınladı. Maxwell 1871 yılında, Cambridge Üniversitesi'nde kurulan Cavendish Fakültesi'nde Fizik Profesörü olarak çalışmaya başladı.

Reklamı Kapat

1873 yılında, Treatise on Electricity and Magnetism (Elektrik ve Manyetizma Üzerine Bir İnceleme) başlıklı çalışmasını yayınladı. Bu yayın, 19. yüzyıl matematiğinin en büyük başarılarından biri olarak kabul edilir. Maxwell, önsözünde, ana görevinin Faraday’ın fiziksel fikirlerini matematiksel forma dönüştürmek olduğunu belirtir. Maxwell'in teorisi sekiz yıl sonra, 1887’de Heinrich Hertz tarafından kullanıldı. Hertz, elektromanyetik dalgaların bir laboratuvarda üretilebileceğini öne sürmüştü. Sonuç olarak ortaya çıkan radyo ve televizyon endüstrisi, Maxwell’in yayınladığı çalışmalar olmaksızın imkansızdı.

Maxwell'in Erken Ölümü

1879 yılında Maxwell, tekrar eden hastalıklara yakalanmaya başladı. O yıl astronom David Todd'a yazdığı bir mektupta yutmakta zorluk çektiğini belirtti. Yutma güçlüğü, ölümüne neden olacak ölümcül hastalığın ilk erken belirtisiydi: kanser! Maxwell, 5 Kasım 1879'da 48 yaşındayken hayata gözlerini yumdu. Annesi de aynı yaşta kanserden ölmüştü. Maxwell hiçbir kamu ödülü almadı. İskoçya'nın Patron köyündeki bir kilisenin bahçesine sessizce gömüldü.

Maxwell'in Edinburgh'daki büstü, 2008 yılında halka açılmıştır.
Maxwell'in Edinburgh'daki büstü, 2008 yılında halka açılmıştır.
Wikimedia

Sonuç

Newton'la başlayarak ve Maxwell'e kadar, fiziksel gerçekliklerin tanımlaması, mekanik terimler ve kavramlarla yapılmıştı. Maxwell manyetik alan teorisi kavramını ortaya koyarak, Maxwell Denklemleri'ni geliştirdi. Bu dört anlamlı denklem; elektrik, manyetizma ve ışığı bir araya getirerek elektromanyetik radyasyon teorisini oluşturur. Yani Maxwell, doğanın temel güçlerini bir araya getiren ilk bilim insanı olmuştur. Radyo, televizyon, radar, mikrodalga fırın ve termal görüntüleme gibi günümüzdeki kullanılan aletlerin çalışma prensiplerinin yolu Maxwell'in denklemlerinden geçer. Ayrıca Maxwell'in kişisel nezaketinden ve cömertliğinden sıkça bahsedilir.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 26
  • Tebrikler! 20
  • Merak Uyandırıcı! 10
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 8
  • Bilim Budur! 7
  • Umut Verici! 6
  • Üzücü! 5
  • İnanılmaz 4
  • Güldürdü 1
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • Prof Martin Hendry. James Clerk Maxwell: Scotland’s Forgotten Einstein. (02 Ekim 2019). Alındığı Tarih: 02 Ekim 2019. Alındığı Yer: BBC | Arşiv Bağlantısı
  • J. Maxwell USB. Who Was James Clerk Maxwell?. (02 Ekim 2019). Alındığı Tarih: 02 Ekim 2019. Alındığı Yer: J. Maxwell USB | Arşiv Bağlantısı
  • C. Domb. James Clerk Maxwell: Scottish Mathematician And Physicist. (16 Ağustos 2019). Alındığı Tarih: 02 Ekim 2019. Alındığı Yer: Encyclopaedia Britannica | Arşiv Bağlantısı
  • Famous Scientists. James Clerk Maxwell. (02 Ekim 2019). Alındığı Tarih: 02 Ekim 2019. Alındığı Yer: Famous Scientists | Arşiv Bağlantısı
  • Physics World. James Clerk Maxwell: A Force For Physics. (01 Aralık 2006). Alındığı Tarih: 02 Ekim 2019. Alındığı Yer: Physics World | Arşiv Bağlantısı
  • Wikiquote. James Clerk Maxwell. (04 Ekim 2019). Alındığı Tarih: 04 Ekim 2019. Alındığı Yer: Wikiquote | Arşiv Bağlantısı
  • B. Mahon. (2004). The Man Who Changed Everything: The Life Of James Clerk.
  • I. Tolstoy. (1982). James Clerk Maxwell: A Biography.
  • L. Campbell. (1999). The Life Of James Clerk Maxwell.

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 28/09/2021 14:04:14 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/8004

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Böcek Bilimi
Ağaç
Gen
Hayvanlar Alemi
Genler
Enzim
Tedavi
Halk Sağlığı
Beyin
Nadir
Kitap
Uzay
Nörobiyoloji
Mars
Veri
Evren
Hastalıkların Tedavisi
Manyetik
Kedi
Genetik Mühendisliği
Sürüngen
Neandertal
Sars Virüsü
Salgın
Uterus
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın