Sorulara Dön
3
Fizik & Kuantum

Enerji nedir? Enerji kavramı nasıl ortaya çıkmıştır?

2
537 görüntülenme
Teşekkür (1)
Hatırla
Takip
Paylaş
Reklamı Kapat
2 Cevap

Enerji popüler seviyede çoğunlukla tam anlaşılmayan fakat günlük hayatta sık kullanıldığından mütevellit anlaşılmış zannedilen bir konu.

Etimolojik olarak enerji antik yunanca "eylem" anlamına gelen ἐνέργεια (energia) kelimesinden gelir. İlk kullanımı Aristo'ya kadar gider fakat bugünkü anlamda kullanımı ise oldukça yenidir.

Bugünkü enerji kavramı ilk olarak 17. yüzyılda Leibniz tarafından latince "yaşam gücü" anlamına gelen "vis viva" ismi ile ortaya atılmıştır. Leibniz vis vivayı hareket eden bir cismin kütlesi ile hızının karesinin çarpımı olarak tanımlamıştır ve çarpışan cisimlerin vis vivalarının toplamının sabit olduğunu iddia eder.

19. yüzyılın başlarında Thomas Young, Leibniz'in vis viva olarak tanımladığı büyüklüğe ilk defa enerji diyen bilim adamıdır. 19. yüzyılın ilk yarısında bu kavrama Coriolis tarafından kinetik enerji, Rankine tarafından ise potansiyel enerji kavramları eklenir. Ve nihayetinde 1845'te James Prescott Joule'un yapılan iş ile üretilen ısı arasındaki ilişkiye keşfetmesi ile eksik bir parça kalmamış olur. Kısa bir süre sonra, bütün bu gelişmelerin ışığında William Thomson (nam-ı diğer Lord Kelvin) bu kavramları birleştirerek Termodinamiğin temeli sayılabilecek Enerji Korunumu Yasasını ortaya atacak ve kapalı bir sistemde toplam enerjinin değişmeyeceğini öne sürecektir.

Yani 19. yüzyıl biterken elimizde enerji korunumu yasası mevcut olmasına rağmen enerjinin tam olarak ne olduğuna dair veya niye korunduğuna dair hiç bir fikir bulunmamaktadır. Her enerji çeşidi farklı bir hesaplama ile hesaplanan matematiksel bir sayıdan ibarettir ve ne hikmetse bu sayıların toplamı sabittir. O yüzden beklenmeyen her deney sonucuna "acaba enerji korunmuyor mu, burda?" diye yaklaşıp bu mesnetsiz korunum yasasından kurtulmaya çalışan bir kaç fizikçi çıksa da hepsi başarısız olmuştur.

Enerjinin ne olduğu ve neden korunduğunu ise 1918 yılında Emmy Noether (Albert Einstein, Emmy Noether'in matematik tarihindeki en önemli kadın olduğunu söyler.) tarafından bulunmuştur. Matematikte Noether Teoremi olarak bilinen kurama göre herhangi bir sistemde eğer bir simetri varsa bu simetriye karşılık gelen bir korunum vardır. Bunun en bariz ve en basit örnekleri:

  1. Fizik kanunlarını dönme simetrisi vardır. Yani deney düzeneğini herhangi bir açı ile döndürdüğünüzde fizik kanunları değişmez. Bu simetri bize nasıl bir korunum getiriyor diye hesaplandığında karşımıza açısal momentum çıkıyor.
  2. Benzer şekilde fizik kanunları uzay ötelemelerine göre de simetriktir. Yani deney düzeneği burada da aynı sonucu verir 2 metre ilerde de aynı sonucu verir, 5 km uzakta da aynı sonucu verir. Bu simetrinin korunan büyüklüğünü hesapladığımızda ise karşımıza momentum korunumu çıkar.
  3. Fizik kanunları zaman ötelemelerine göre de simetriktir. Yani bugün yapılan deneyle yarın yapılan deney hatta 100 yıl sonra yapılacak deney de aynı sonucu verir. Zaman simetrisi ise bize enerji korunumunu verir.

Tarihsel bağlamda enerji kavramının çıkışı bu şekilde. Dolayısıyla enerji başlı başına bir meta veya nesne olmaktan ziyade sistemin ve/veya cismin uzay-zamanın zaman simetrisinden dolayı korunan büyüklüğü. Yani aslında sadece matematiksel bir hesap. Bilim Kurgu/Fantastik filmlerde gördüğümüz "saf enerji" falan gibi tabirler bilimsel bağlamdan çok uzaktır.

Enerji-kütle ilişkisine bu persfektiften bakınca, özncelikle şunu belirtmeliyiz ki kütle de matematiksel bir sayıdan öte bir şey değil. Kütle çekimden cismin ne kadar etkilendiğini belirleyen bir özellik sadece. (veya kuvvete ne kadar direndiğini* ) Genel görelilikte bütün büyüklükleri tekrardan 4 boyutlu olarak tanımlamak gerekir. Cisimlerin enerjileri kütleleri de dahil ederek tanımlanmaktadır. Uzay zamandaki bükülmeye sebep olan kaynak da bu kütle+enerji olarak tanımlanan bu Toplam Enerjidir. Korunan enerji de bu toplamdır.

Enerji, simetriden ötürü korunan şey demiştik ama görelilikte enerji ve kütlenin toplamı korunuyor (hatta momentum ve enerjiyi ayrı ayrı korumak pek mümkün değil aslında görelilik enerji-momentum vektörü korunuyor demek bilimsel açıdan daha doğru ama neyse) kütleye de çekimden etkilenme katsayısı demiştik ama çekimden etkilenme miktarını (yani uzay-zamanı bükme miktarını) belirleyen de bu toplam. Yani kütle ve enerji aslında aynı şey. Sonuçta ikisi de elle tutulup gözle görülebilen metalar değil sadece bir takım fizik olaylarını anlayıp hesaplayabilmek için ürettiğimiz matematiksel sayılar.

*: Bu iki tanım aslında tamamen iki ayrı kavrama işaret etmesine rağmen bu ikisinin de neden aynı şey olduğu gerçekten çok ilginç bir sorudur. Fiziğe meraklı herkesin mutlaka üzerine düşünüp kafa patlatmasını tavsiye ederim. Bunun ile ilgili çeşitli tartışmaları "Çekim kütlesi - Eylemsizlik kütlesi" (Gravitational mass - Inertial mass) başlığı altında bir çok kaynaktan bulabilirsiniz.

317 görüntülenme
2
Teşekkür (2)
Paylaş
2

Kaynaklar

  • Yazar Yok. Etimoloji Sözlüğü. (03 Aralık 2019). Alındığı Tarih: 03 Aralık 2019. Alındığı Yer: Bağlantı | Arşiv Bağlantısı
  • Yazar Yok. Wikipedia. (03 Aralık 2019). Alındığı Tarih: 03 Aralık 2019. Alındığı Yer: Bağlantı | Arşiv Bağlantısı
  • Yazar Yok. The Science Of Energy: A Cultural History Of Energy Physics In Victorian Britain. (03 Aralık 2019). Alındığı Tarih: 03 Aralık 2019. Alındığı Yer: Bağlantı | Arşiv Bağlantısı
  • Yazar Yok. Mass–Energy Equivalence. (03 Aralık 2019). Alındığı Tarih: 03 Aralık 2019. Alındığı Yer: Bağlantı | Arşiv Bağlantısı
  • Yazar Yok. Noether’s Theorem. (03 Aralık 2019). Alındığı Tarih: 03 Aralık 2019. Alındığı Yer: Bağlantı | Arşiv Bağlantısı

Aslında Einstein in E=m.c2 denkleminin ışığında, maddenin süptil hali ya da, maddeye dönüşmemiş haldeki yapı denebilir kabaca. Farklı çeşitleri olan ve maddeyi dolaylı ya da doğrudan etkileyen potansiyel dinamik biçimleri.

En bilineni de elektrik enerjisidir, çünkü doğada en sık ve marjinal görülen biçimi oldu anlaşılması zaman aldığı için. ELEKTRON AKIŞInın farklı biçimlerde tezahürü, elektrik enerjisi olarak tanımlanır. Buluttan buluta, buluttan yeryüzüne, kablonun yük farkı noktaları arasında elektronların akışı, bu yük farkından etkilenen devre elemanlarına etkisinin toplam sonucu, iş yapma ile sonuçlanır.

Büyük patlama ortaya çıkmış, farklı biçimlerde sürekli olarak maddeyi etkilemiş olmakla birlikte ileri düzey tanımı için çok zaman geçmiş bir olgudur.

Günümüzde artık elektromanyetik alanlar, rezonans, dalga boyu, parçacık-dalga hareketlerinden bahsediyoruz.

Şahsi kanaatim ise, maddi evrimi - kimyayı, sonraki süreçte de biyokimyayı oluşturan en temel faktördür. Canlılık ile bu kadar iç içe olması, canlılığın devamında homeostaziste, biyolojinin izole enerji döngüsünü sürdürebilme kapasitesine bağlı olmasında bir noktada canlılığın zemini, hatta en ilkel hali olarak görülebileceğini düşünüyorum.

550 görüntülenme
2
Teşekkür (1)
Paylaş
2
Cevap Ver
Bu soruya cevap vermek için lütfen
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Sorulara Dön

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