Fizik Nedir, Fiziğin Doğuşu, Bilimsel Yöntem, XVII. Yüzyıl, XX. Yüzyıl Fiziği

Fizik, doğayı yöneten yasaları (başka bir deyişle, MADDE ve ENERJİ) inceleyen bilim dalıdır Maddelerin bileşimlerini ve birbirleriyle etkileşimini konuedinen KİMYA, ayrı bir daldır; ancak, maddeyi oluşturan bileşenlerin ve bunların kimyasal düzeydeki et- kileşimlerinin açıklığa kavuşturulmasına, fizikteki ilerlemeler sonucu olanak bulunmuştur Biyoloji ve biyokimya için de aynı şey geçerlidir Gerçekten fizik, evreni ve yaşamı anlayabilmemizi sağlayan bilim dallarından biridir

Fiziğin doğuşu:

Yaklaşık yarım milyon yıl önce ilk insanlar, elde yapılmış yalın araçlar kullanıyor ve ateşi biliyorlardı Bundan 20 000 yıl önce yaşayan Taş devri insanı, mağara duvarlarına resimler yapabiliyor, ok ve yay kullanabiliyordu (günümüzde bile, hâlâ Taş devri teknolojisiyle yaşamını sürdüren topluluklara Taşlanmaktadır) Günümüzden 10 000 yıl önce insanlar, toprağı işlemeye başlamışlardı Bilimin ilk temel işaretleri ise, bundan 5 000 yıl Önce Babil'de ortaya çıkmaya başladı Ancak Ortaçağ teknolojisi Roma teknolojisinden pek farklı değildi; hattâ Romalıların su sistemleri daha iyiydi Günümüzdeki anlamıyla bilim, XVII yüzyılda ortaya çıktı XVIII ve XIX yüzyıllarda endüstri devrimi gerçekleştirildi XX yüzyıl
da ise fizik, günlük yaşamda büyük bir yer tutmaya başladı Günümüzde, bu bilim dalına dayanmayan bir yaşam düşünülemez

Klasik fiziğin temelleri, XVII yüzyılda, GALİLEİ, KEPLER, BÖYLE, NEWTON, HOOKE, HUYGENS, GUERİCKE, TORRİCELLİ gibi bilginler tarafından atıldı Günümüzdeki uygarlık düzeyi varlığını, bu temellere borçludur
XVII yüzyılda, aynı zamanda, felsefe ile fiziğin birbirinden ayrılması da gerçekleşti XVIII yüzyıldan önce fiziğe, «doğal felsefe

Bilimsel yöntem:

Bilimsel yöntem, gerçeğin ortaya çıkarılmasını sağlayan «yanılmaz Neden-sonuç ilişkisi, çağımızda çok açık görünmesine karşılık, her zaman kabul edilmemiştir Eskiden doğal olayların açıklanması, tanrıya bağlanmaktaydı Günümüzde fizik, anlayış düzeyimizi biraz daha derine götürmeye ve olayların altında yatan gerçek nedenleri ortaya çıkarmaya çalışmaktadır

Çevrelerindeki olayları kaydeden ilk insanlar İÖ 3000 yıllarında yaşayan Babillilerdi (Mezopotamya) Yazıyı bilen bu insanlar, gökcisimlerinin hareketlerini kataloglara geçirdiler Aynı dönemde Kuzeybatı Avrupa'da yaşayanlar ise, yazıyı bilmemelerine karşılık, taşları kullanarak, gökcisimlerinin hareketlerini toprak üstünde belirtmeye çalıştılar

Babillilerin ve eski Mısırlıların tuttuğu kayıtlar, Yunanlıların eline geçti Yunanlılar bunları yeniden düzenleme çabalarına girişti Mekanik ve statikte bazı ilkol kavramlar (ARKHİMEDES'in banyo deneyi ve kaldıraç yasaları gibi) ortaya kondu Yunanlıların en büyük katkısı, fiziğin gelişmesinde önemli payı bulunan bazı MATEMATİK ilkelerini bulmalarıdır İS III yüzyılda Diophantos bazı fizik temellerini ortaya koymuştur, ama fiziğin bugünkü dayanağını oluşturan cebir daha sonra geliştirilmiştir
Bilimin geliştirilmesi, Yunanlılardan sonra Araplar tarafından yürütüldü Bazı yeni buluşlar, sözgelimi İbni Heysem'in OPTİK konusuna ve matematik simgelere ilişkin düşünceleri, önceleri İtalya, daha sonra da Kuzey Avrupa'da ortaya çıkan bilimsel anlayışın ilk kıvılcımı oldu

XVII yüzyıl: İlk önemli fizikçi, Galilei'dir (1564-1642) Dinamikteki bazı temel deneylerinin yanı sıra, TELESKOP, MİKROSKOP, termometre gibi bazı temel aygıtları ilk kez kullanması, Aristoteles mantığına karşı açılan savaşın ilk adımlarını oluşturmuştur

Kütlelerin hareketinin kuvvet cinsinden ölçülebileceğine ilk değinen Galilei oldu Ayrıca, Aristoteles gibi, «taşlar toprağa düşer, ağır taşlar ise hafiflerden daha hızlı düşer Galilei'den sonra Newton, Huygens, Böyle, vb bilim adamları çalışmaları sürdürdüler Newton^ dinamik, matematik ve optik konusundaki çalışmalarıyla, fizik yasalarını ortaya koydu Kütle çekimi ile ilgili her bağıntıda, değişmez bir katsayının bulunması ge rektiğini açıkladı: Günümüzde buna, çekim değişmezi ya da yerçekimi ivmesi (G) denir G değişmezi, maddenin özelliklerini anlamada temel sayılan üç değişmezden birincisidir

XVIIL yüzyıl:

XVIII yüzyılda bilim adamları, Newton fiziği çevresinde birleşerek, mekanik ile dinamik konularını içeren ve aşağı yukarı günümüzdeki-lerin aynı olan ders kitapları çıkarmaya başladılar XVIII yüzyılda araştırmalar, daha çok, ısı ve ısının etkileri üstünde yoğunlaştırıldı Bilim ile teknoloji arasındaki ilk köprü, buhar makinasının bulunmasıyla gerçekleşti FRANKLİN ve COULOMB, statik elektrik konusunda ilk deneyleri gene bu yüzyılda yaptılar

XIX yüzyıl:

XIX yüzyılın başlarında çok önemli bir buluş gerçekleşti: Elektrik enerjisi elde edildi Bu enerji, VOLTA, OERSTED, AMPERE ve OHM tarafından araştırıldı FARADAY, elektrik ile magnetizma arasındaki ilişkiyi bulmakla ün kazandı Bu bağıntılar, 1860'ta MAXWELL denklemlerinde bir araya getirildi ve böylece ELEKTRİK, MAGNETİZMA ve IŞIK olayları arasındaki ilişkiler ortaya kondu Maxwell denklemleri, önemli bir değişmezin, yani ışık hızının (c) varlığını ortaya koydu
XIX yüzyılda buhar makinalarının yaygın kullanımı, ısı, iş ve enerji arasındaki bağıntının ayrıntılı biçimde incelenmesine yolaçtı Sadi CARNOT, ilk kez iş ve ısı arasındaki bağıntıyı bularak, TERMODİ-NAMİK'in temellerini attı Isının mekanik eşdeğeri, önce JOULE, daha sonra da Helmholtz ve Lord KEL-VİN tarafından araştırıldı
Bu çalışmaların sonunda, fizik biliminin artık tam olarak bilindiğine, yalnızca birkaç anlaşılmaz konu dışında, öğrenilecek pek birşey kalmadığına inanıldı Kuşkusuz, anlaşılmaz olduğu düşünülen konuların, gerçekte yabana atılacak ayrıntılar olmadığı daha sonra anlaşılmıştır

XX yüzyıl fiziği:

Klasik kurama göre, elektro-magnetik tayfın morötesi bölgesinin dışına çıkıldığında, yayılan enerji miktarının da orantılı olarak artması gerekir Gerçekte ise durum böyle değildir Bilinmeyen bir etmen, yayılan kısa dalgaları sınırlamakta ve bir bakıma olası «morötesi yok olması Max PLANCK, sınırlayıcı etmenin, enerjinin küçük paketler ya da kuvantumlar halinde yayılmasından kaynaklandığını ileri sürmüştür (tıpkı madr denin sürekli yapıda olmayıp, atomlardan ve aralarındaki boşluklardan oluşması gibi, enerji de sürekli değil, kesik kesik enerji paketleri halinde yayılmak tadır) Kısacası ışınımın kuvantum özelliği, sınırlayıcı bir etmen olmaktadır Einstein, bu etmenin, fotoelektrik olay gibi başka belirsiz sorunları da açıkladığını göstermiştir
BOHR ile RUTHERFORD ise, sınırlayıcı etmen etkisini, atom fiziği alanında da araştırdılar ve elektronların, üçüncü temel değişmez olan Planck değişmezinin (h) denetiminde, ancak belirli enerji düzeylerinde bulunabileceğini gösterdiler Maxwell'in çalışmaları bütünüyle bir kenara bırakılmadı, ama büyük ölçüde düzeltildi
Bu buluşlar, «yeni fizik

Gerçekleşmesi beklenen ilerlemeler:

Fizikçiler, günümüzün temel fizik kurallarında önemli değişmeler olacağına inanmamakla birlikte, fiziğin birtakım işlemleri, virgülden sonra ondalık sayılara kadar hesaplayan bir bilim dalı olmadığı gerçeğini kavramışlardır Temel fizik araştırmaları artık birbirinden bütünüyle ayrı iki konuya yönelmiştir: TANECİK FİZİĞİ; gökbilim

Tanecik fiziği, bütün maddeleri oluşturan temel tanecikleri ve bunların birbiriyle etkileşimini bulmaya çalışmaktadır Gökbilim alanında ise, çok daha büyük ölçekteki kütleler araştırma konusu edilmektedir Bu kütleler, dünyada yaratılması olanaksız koşullar altında bulunmaktadır; ama ışık hızından yararlanılarak, evrenin başlangıcına ve evrelerine ilişkin bilgi edinme çalışmaları yapılmaktadır

Yıldızlardan gelen ışık, termonükleer tepkimeler sonucu oluşur Yerçekimi, bilinen en zayıf kuvvet alanıdır, bununla birlikte, çok uzaktaki kütleler arasında bile kendini belli eder Dört kuvvet alanı (Bk ALAN VE KUVVETLER) bağdaştırılarak tek bir alan kuramı geliştirilmeye çalışılmaktadır Böylece, G, c ve h'nin neden özel değerleri olduğunun açıklanabilmesi beklenmektedir
Bunun sonucunda, yeni değişmezlerin ve şu anda düşünülemeyen yeni fizik konularının da ortaya çıkması beklenebilir