James Clerk Maxwell Kimdir? Hayatı Buluşları Ve İcatları Nelerdir?

James Clerk Maxwell Kimdir? Hayatı Buluşları Ve İcatları Nelerdir?
James Clerk Maxwell Kimdir? Hayatı Buluşları Ve İcatları Nelerdir?

İskoçyalı teorik fizikçi James Clerk Maxwell, 13 Haziran 1831 tarihinde İskoçya’nın Edinburg şehrinde dünyaya gözlerini açtı.

Bilim adamı için 19. Yy’ın en büyük fizikçisi denir. Aslında onu bütün çağların sayılı bilim adamlarından biri olarak saymak daha yerinde olur. Maxwell kısa süren yaşamında her biri onu unutulmaz yapan önemli buluşlar ortaya koydu. Radyo, radar, televizyon gibi buluşlara yol açan elektro manyetik ve ışık ile ilgili adımlardan başka, renk bileşimleri ile Satürn gezegeninin halkaları üzerindeki açıklamaları, gazların kinetik teorisi ile enerji korunum ilişkisi konularındaki katkıları çalışmaları arasında başlıcalarıdır.

Daha on dört yaşında iken, yetkin elips çizme yöntemine ilişkin matematiksel buluşu Edinburg Kraliyet Akademisinde görüşülerek ödüllendirilmişti.

Maxwell, Faraday’ın “elektromanyetik indüksiyonu” diye bilinen buluşunu ortaya koyduğu yıl dünyaya gelir. Bu tuhaf rastlantının sonraki gelişmeler ile nasıl bir anlam kazandığını göreceğiz. Seçkin bir ailenin olanakları içinde büyüyen çocuk, yaşamının ilk dönemlerinde bile kendine özgü ilgileri ve bağımsız düşünebilme yeteneğiyle dikkat çekmekteydi.

Bilim adamının başarısını üstün yeteneğine ve sezme gücüne borçlu olduğu göz ardı edilemez; fakat bilime olan merakının gelişmesinde babasının payı büyüktür. Baba üyesi olduğu Edinburg Kraliyet Akademisinin toplantılarına oğluyla birlikte katılıyordu. Bu arada çocuk gene babasının sağladığı olanakla her fırsatta Edinburg Gözlemevi’ne uğrayarak gezegen ve yıldızların devinimlerini izlemekteydi.

Bilim tarihinde 19. Yy’ın ilk yarısı özellikle elektrik, manyetizma ve ışık konularındaki çalışmaların ön plana çıktığı bir dönemdir. Işığın dalgalar biçiminde ilerlediği görüşü yaygınlık kazanmış; ayrıca, kristal aracılığıyla istenen yönde kutuplaştırabileceği deneysel olarak gösterilmişti. Fakat bu 3 bağıntı henüz yeterince bilinmediği için bu olaylar bağımsız araştırma konuları olarak ele alınmaktaydı. Maxwell’in 1850’de bu olayların ilişkilerini belirlemesiyle fizikte bir bakıma Newton’unki çapında yeni bir devrimin temeli atılmış oldu.

Newton’un gravitasyon kuramı, evreni mekanik bir modele indirgeyerek açıklıyordu. Bu modelde, değişik büyüklükte olan kütlesel nesnelerin, elektrik yükleri gibi, birbirini etkilediği temel varsayımdı. Faraday bir adım ileri giderek elektrik yüklerinin yalnız birbirini değil çevrelerini de etkilediği görüşüne ulaşır, “elektromanyetik güç alanı” dediği yeni bir kavram oluşturur.

Değişen manyetik alanın bir iletkende elektrik ürettiğini belirleyen Faraday, bu olayı “elektromanyetik indüksiyon” diye nitelemişti. Faraday’ın deneysel buluşlarıyla bir tür büyülenmiş olan Maxwell, daha ileri giderek, söz konusu etkinin yalnız iletkende değil, uzayda da oluştuğunu; üstelik değişen elektrik alanın da manyetizma ürettiğini gösterir.
Işık yapısı ve ışığın niteliği bilim adamları için sonsuza kadar bir bilmece haline gelmişti. Işık bazılarına göre dalgasal nitelikteydi, bazılarına göre parçacıklardan oluşmuştu. Ünlü bilim adamı ise ışığı uzayda dalgasal ilerleyen hızlı titreşimli bir elektro-manyetik alan diye niteliyordu. Her bir tanesi farklı titreşim frekansı ile ilerleyen değişik renklerin meydana getirmiş olduğu ışık, bilim adamına göre elektromanyetik titreşimler skalasında yer alan olaylardan sadece biri olmalıydı. Işıktan başka elektro-manyetik radyasyon formlarının varlığı da araştırılmalıydı.

Bilim adamının kuram olarak öngördüğü olaylar vefatından hemen sonra deney olarak belirlenir. Düşük frekanslı radyo dalgaları ile Röntgen’in yüksek frekanslı X ışınları bilim adamının öndeyişini doğrulayan bulgulardır.

Ünlü bilim adamı da Faraday gibi evreni dolduran son derece ince ve esnek bir ortamı varsayıyordu. Daha sonra vazgeçilen yerleşik görüşe göre elektromanyetik etkilerin dalgasal yayılımı ancak “esir” denen öyle bir ortamla olasıydı. Elektromanyetik dalgaları ilk sezinleyen Faraday olmuştur. Fakat ışığın bütün özelliklerini bu dalgalar ile açıklayan matematiksel kuramı Maxwell’e borçluyuz.

Bilim adamının bu amaç ile formül haline getirdiği “vektör analizi” diye bilinen matematiksel teknik ile çok sayıda olayı kapsayan ve şimdi “Maxwell denklemleri” diye geçen dört denklem modern elektromanyetik kuramın özünü oluşturur. Bu denklemler, kuantum teorisi ve dalga mekaniklerini gerektirmeyen sonuçlar için bugün de devamlılığını sürdürmektedir.

Başlangıçta, Maxwell’in getirdiği kuramsal açıklamalara karşı çıkıldığını biliyoruz. Bir kez, denklemlerine dayalı ön deyileri olgusal olarak henüz yoklanıp doğrulanmamıştı. Sonra düşünceleri, ışığa özgü yansıma ve kırılma olaylarını açıklamada yetersiz görülüyordu. Fakat, bu olanaksızlıklar çok geçmeden giderilir, elektromanyetik kuram açıklama gücü ve doğrulanan ön deyileri ile yerleşik bir teori, bir “paradigma” konumu kazanır.

Maxwell’in başarısı ne denli vurgulansa yeridir. Başlangıçta düşünce halinde olan çalışması daha sonra yol açtığı uygulamalı gelişmeler ile göz kamaştırıcı bir önem kazanır. Ünlü bilim adamı bilim dünyasında sayılı devler arasında yer almışsa, bunu çıkar gözetmeyen katıksız entelektüel çabasıyla gerçekleştirmiştir.

Michael, içine doğduğu sorunları, öğrenme ilgisinin sağlamış olduğu kuvvet ve uğraş ile aşarak bilimin öncüleri arasına katılmıştı. Bilim adamı ise içine doğduğu varlığın çekici tembelliğine düşmeksizin, bilimin uzun ve yoğun uğraş gerektiren çetin yolunda kendini yüceltti.

Maxwell’in denklemleri ise kısaca;

  • Gauss Yasası, elektrik alanın elektrik yükler tarafından oluşturulduğu,
  • Ampere Yasası, manyetik alan kaynağının, manyetik yük olmadığını, yüklerin ve değişken elektrik alanların manyetik alan ürettiğini,
  • İndüksiyon Yasası ise, değişken manyetik alanın elektrik alan ürettiğini matematiksel olarak göstermektedir.

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.