Max Planck-Nedir

(1858 -1947) ünlü deneysel fizik bilgini Rutherford, 1923 te İngiliz Bilimler Akademisi nde ortalığı bastıran gür sesiyle, Fiziğin şahlandığı bir çağda yaşıyoruz! diyordu Bu şahlanışın öncülerinden biri Einstein, biri de Planck tı kuşkusuz Einstein, görecelik kuramlarıyla klasik mekaniğin temel ilkelerini aşmış; uzay, zaman ve gravitasyon kavramlarına yeni boyutlar kazandırmıştır Planck ise enerji ve radyasyon üzerindeki çalışmalarıyla kuvantum teorisinin temellerini atmıştı


Max Planck, Almanya da entelektüel bir aile çevresinde büyür Babası hukuk dalında, seçkin bir profesördü Orta öğrenimini Münich te Max Millian Jimnazyumu nda tamamlayan Max, bilime gönül vermiş bir öğretmenin etkisinde fiziğe özel bir ilgiyle bağlanır; bir yandan da ailesinin sağladığı olanakla piyano dersleri alır

Fizik öğrenimi için üniversiteye başvurduğunda, dönemin büyük fizikçisi Hermann Helmholtz, Fizik te artık yapılacak fazla bir şey kalmamıştır; ilerlemeye açık başka bir bilim dalını seçsen daha iyi olur demişti Ama Max, çocukluk hayalinden kopmamaya kararlıydı üstelik, üniversite öğreniminde, Helmholtz ve Kirchhof gibi gerçekten seçkin profesörlerin öğrencisi olmanın kendisi için kaçırılmaz bir fırsat olduğunu biliyordu

Münich ve Berlin üniversitelerinde öğrenimini sürdüren genç fizikçinin hidrojen çözülümüne ilişkin doktora tezi, tüm meslek yaşamındaki tek deneysel çalışması olarak kalacaktı Asıl ilgi alanı matematiksel fizik olan Planck, olağanüstü yeteneğiyle kısa sürede meslek çevresinin dikkatini çeker; daha otuz yaşında iken Berlin üniversitesi fizik kürsüsüne atanır


Planck ın uzmanlık alanı, termodinamik teori diye bilinen ısı bilimiydi Yanan bir ampule dokunulduğunda hemen algılanacağı gibi ısı ile ışık birbirine ilişik olaylardır Işık radyasyonu üzerinde çalışırken Planck bir sorunla karşılaşır Klasik fiziğin, Enerjinin Eşit-bölünme Teoremine göre kor halindeki bir cisimden salınan radyasyonun, hemen tümüyle, dalga uzunluğu olası en kısa dalgalardan ibaret olması gerekiyordu Bu, küçük bir ısının bile son derece parlak bir ışık vermesi demekti öyle ki, vücut ısımızın bizi bir ampul gibi ısıtması beklenirdi Radyasyon enerjisi sürekli bir akış olarak varsayıldığından, spektrumun kısa dalga (yüksek frekans) kesiminin alabildiğine geniş olması, hatta sınırsız uzaması gerekirdi

Başka bir deyişle dalga uzunluğunun giderek kısalmasıyla enerjinin sonsuza doğru artması söz konusuydu Fizikçiler bu beklentiyi mor ötesi katastrof diye niteliyorlardı Oysa, deney sonuçları spektrumda çok değişik bir enerji dağılımı ortaya koymaktaydı Bir kez deney, hiçbir maddenin, ne denli akkor haline getirilirse getirilsin, sonsuz enerji salacağını kanıtlamıyordu Sonra çıkan enerjinin büyük bir bölümünün orta dalga uzunluktaki kesimde olduğu görülüyordu

Yerleşik kuram ile deney sonuçları arasındaki tutarsızlık gözden kaçmayacak kadar açıktı Sorun deneysel verilere dayalı hesaplamalarda bir hatadan kaynaklanmıyor idiyse, yerleşik kuramın yetersizliği söz konusu olmalıydı

Planck ın yetkin örnek olarak aldığı kara-cisim üzerinde yürüttüğü kuramsal çalışması 1900 de yayımlanır çalışmanın dayandığı temel düşünce şuydu: Madde her biri kendine özgü titreşim frekansına sahip ve bu frekansla radyasyon salan ********lerden ibarettir Gerçi bu düşüncenin yürürlükteki kurama ters düşen yanı yoktu: Ne var ki, Planck aynı zamanda ********lerin enerjiyi sürekli bir akıntı olarak değil, bir dizi kesik fışkırmalarla saldığı görüşünü de ileri sürmekteydi Bu demekti ki, belli bir frekanstaki bir osilatörün saldığı veya aldığı enerji ancak tam birimler biçimde olabilir; birim kesirleriyle olamazdı

Planck ın çözüm arayışında başvurduğu istatistiksel yöntemin de, inceleme konusu ilişkilerin sayılabilir olmasını gerektirmesi, radyasyon enerjisinin bireysel bölümlerden oluştuğu varsayımını kaçınılmaz kılıyordu

önerilen çözüm basitti: Gözlem sonuçlarıyla bağdaşmayan sürekli akış varsayımından vazgeçmek! Ne var ki, şimdi oldukça açık ve mantıksal görünen bu çözümün o dönemde hemen benimsenmesi bir yana, akla yakınlığı bile kolayca düşünülemezdi Doğanın sürekliliği bir hipotez ya da sıradan bir varsayım olmanın ötesinde doğruluğu sorgulanmaz bir inançtı adeta! Newton mekaniği gibi Maxwell in elektromanyetik teorisi de doğanın sürekliliğini içeriyordu

Nitekim elektromanyetik teoriyi deneysel olarak doğrulayan Hertz, ışığın dalga teorisine değinerek bu teoriyle fiziğin değişik kollarının sağlam, tutarlı bir bütünlük kazandığını belirtmekten geri kalmaz

Yerleşik bir kuramı sorgulamak kolay değildir gerçekten Hele yeni bir kuram oluşturmak, üstün zek ve hay l gücünün de ötesinde yüreklilik ister Doğrusu, Planck ın, getirdiği çözümle devrimsel bir gelişmeyi başlattığının farkında olduğu; dahası çözümünün, bağlı olduğu klasik fiziği sarsabileceğini öngördüğü söylenemez Ama onun yadsınamaz yanı, karşılaştığı soruna gösterdiği olağanüstü duyarlılıktı


Bir özelliği de özentisiz olmasıydı: çözümüne deneysel verileri matematiksel olarak dile getiren masum bir formül gözüyle bakıyordu Oysa, kuvantum dediği bir enerji paketi ile bir dalga frekansı arasındaki ilişkiyi belirleyen denklemi (E = hf), bilimde yeni bir devrimin temel taşıydı [Denklemde E enerjiyi, f radyasyon frekansını, h ise Planck değişmezi denen sayıyı ( Joule-saniye) göstermektedir] Buna göre, bir enerji kuvantumu, dalga frekansıyla Planck değişmezinin çarpımına eşittir (ışık hızı gibi doğanın temel değişmezlerinden sayılan h, herhangi bir radyasyon enerji miktarının dalga frekansına orantısını simgelemektedir)

Planck ın önerdiği hipotez başlangıçta hiç değilse ışığın dalga teorisine doğrudan bir tehlike oluşturmuyordu, belki Ama klasik fiziğin önemli bir ilkesi olan doğanın sürekliliği varsayımı sarsılmıştı Doğa asla sıçramaz anlamına gelen eski Latince özdeyiş, Natura non facit saltus geçerliliğini sürdüremezdi artık!

Kaldı ki, çok geçmeden Einstein in 1905 te ortaya koyduğu Fotoelektrik Etki diye bilinen teorisiyle ışık da kuvantum teorisinin kapsamına girer Böylece ısı, ışık, elektromanyetizma vb radyasyon türlerinin tümünün kuvanta biçiminde verilip alındığı hipotezi doğrulanmış olur Bu hipotez daha sonra Bohr, Schrödinger, Heisenberg vb bilim adamlarının önemli katkılarıyla çağımız fiziğine egemen kuvantum mekaniğine dönüşür Planck, istemeyerek de olsa bu büyük devrimin öncüsüydü

çağımızın ünlü fizikçisi Max Born, Planck ın bilimsel kişiliğini kısaca şöyle belirtmişti: Yaratılıştan tutucu bir kafa yapısına sahipti; devrimsel diyebileceğimiz hiçbir eğilim ve özentisi yoktu Olguları aşan spekülasyonlardan da hoşlanmazdı Ne var ki, salt deney verilerine olan saygısı nedeniyle, fiziği temelinden sarsan en devrimci düşünceyi ileri sürmekten de kendini alamadı

Bu erdemli kişi, ne yazık ki, uzun yaşamını trajik bir kararla noktalamak zorunda bırakılır Yedi çocuğundan yaşamda kalan tek oğlu 1944 te Hitler e suikast suçlamasıyla yakalananlar arasındaydı Nazi yöneticilerinin yaşlı Planck a önerileri basit olduğu kadar korkunçtu: Nazizme inanç ve bağlılık duyurusunu imzala, oğlun idamdan kurtulsun!

Planck, tek umudu olan oğlunun ölümü pahasına, yaşam anlayışına ters düşen duyuruyu imzalamaz!
Kaynak:mitolojiinfo