Maxwell’in Bilim Tarihindeki Yeri

9 Dakika Okuma

Dünya ve bilim tarihi bir anlamda büyük insanların tarihi anlamına gelmektedir. Faraday, Einstein, Galileo, Darwin, Newton gibi insanlar bilimin baş yaratıcılarıdır. Bu bilim adamlarından başka, ismi çok bilinmeyen James Clerk Maxwell’in bilim tarihindeki yeri de çok önemlidir. Maxwell çok genç olmasını rağmen 25 yaşında profesör oldu. Faraday ve birkaç bilim adamı tarafından oluşturulan klasik elektromanyetizma teorisini matematiksel olarak tanımladı. Matematiksel tanımları denklemler haline getirmesi sonucu meşhur Maxwell Denklemlerini oluşturdu. Önemli keşif ve icatlar yaptı. Radyo ve televizyon gibi cihazların keşfine yön veren elektromanyetik ve ışık alan­larındaki çığır açan atılımları, renk bileşimleri ile Satürn gezegeninin halkaları kompozisyonunu çalışmaları, gazların kinetik teorisi ile enerji korunum ilişkisi üzerine olan katkıları en önemli çalışmaları arasında gösterilebilir.

MAXWELL’İN GENÇLİK YILLARI

    Teorik fizikçi J. C. Maxwell, 13 Haziran 1831’de İskoçya’nın Edinburgh şehrinde dünyaya geldi. İlk eğitimini bu şehirde aldı. Daha sonra Edinburgh ve Cambridge Üniversitelerinde eğitim gördü. Kendine has ilgileri ve bağımsız düşünme kabiliyetiyle dikkat çeken bir çocuk olan Maxwell, ilk bilimsel makalesini henüz 14 yaşındayken yazdı. Bilimsel deney ve çalışmalarını gerçekleştirdiği alanı matematiksel fizik olarak adlandırıyordu. Ayrıca babasının imkanları sayesinde Edinburgh Gözlemevi’ni ziyaret ederek gezegen ve yıldızların hareketlerini gözledi.

1860 yılından 1965 yılına kadar Londra’da yaşadı. 1871 yılında tekrar Cambridge’e geri döndü. 1874 yılında Cavendish Laboratuvarı’nın kuruluşunda ve tasarımında yer aldı ve laboratuvarın ilk fizik profesörü oldu. Bu yıllarda çalışma ve araştırmalarını gökbilim ve matematiksel fizik gibi konularda yaptı.

Maxwell ’in 1873 yılında geliştirdiği Maxwell Denklemlerinden etkilenen Albert Einstein, görelilik kuramı üzerine çalışmasını yaptı. Ayrıca yine Einstein, Özel görelilik kuramı çalışmalarını Maxwell Denklemleri ’ne borçludur.

Newton’un “yerçekimi yasası” modelinde, değişik ebattaki kütlesel cisimlerin elektrik yükleri birbirini etkilediği temel varsayımdı. Faraday konuyu bir adım daha ileriye taşıyarak elektrik yük­lerinin çevrelerini de etkilediği tezini ortaya attı. Bunun sonucunda “elektromanyetik güç alanı” kavramı oluştu. Faraday için bu alan evrende diğer fiziksel nesnelerden bağımsız olan kendine has bir gerçeklikti. Faraday değişen manyetik ala­nın bir iletkende elektrik elde ettiğini tespit etti. Bu tespiti “elektromanyetik indüksiyon” diye tanımladı. Faraday’ın de­ney ve çalışmalarından etkilenen Maxwell, daha ileri giderek, söz konusu bu etkinin hem iletkende hem de uzayda da oluştuğunu tespit etti. Ayrıca değişen elektrik alanın manyetizma elde ettiğini buldu.

MAXWELL DENKLEMLERİ

Maxwell ışığın yapısını uzayda dalga­sal ilerleyen titreşimli bir elektromanyetik alan olarak tanımlıyordu. Maxwell’e göre farklı titreşim frekansıyla ilerleyen, farklı renklerden oluşan ışık elektromanyetik titreşim­ler skalasındaki olaylardan biri olmalıydı. Işıktan başka elektromanyetik radyasyon formlarının varlığı savundu. Maxwell’in savlarını Hertz’in düşük frekanslı radyo dalgaları ile Röntgen’in yüksek frekanslı X-ışınları doğruladı. Maxwell ışığın tüm özelliklerini dalgalarla açıklayan matematiksel kuramı oluşturdu. Modern elektromanyetik kuramın özünü; Maxwell’in formüle ettiği “vektör analizi” olarak adlandırılan matematiksel teknik ile çok sayıda olayın dahil olduğu ve “Maxwell Denklemleri” diye bilinen dört denklem oluşturur. Bu denklemler;

1. Gauss Yasası, elektrik alanın elektrik yükler tarafından oluşturulduğunu ifade eder.
2. Ampere Yasası, manyetik alan kaynağının, manyetik yük olmadığını, yüklerin ve değişken elektrik alanların manyetik alan elde ettiğini ifade eder.
3. İndüksiyon Yasası, değişken manyetik alanın elektrik alan elde ettiğini matematiksel olarak ifade eder.
4. Faraday yasası ise kapalı bir devre boyunca elektrik alanın çizgi integrali (elektromotor kuvveti), bu devrece çevrelenen yüzeydeki manyetik alan akısının belli bir zaman sonraki değişimiyle orantılı olduğunu ifade eder.

Maxwell 1865 yılında, bu denklemleri Elektromanyetik Alanın Dinamik Teorisi (A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field) adı altında yayınladı.

MAXWELL’İN BAZI BULUŞLARI

1. Elektromanyetizma: Maxwell’in en önemli keşfi elektrik, manyetizma ve optik alanlarını birleştiren elektromanyetizma çalışmalarıdır.
2. Satürn’ün Halkaları: Maxwell Satürn halkalarının sıvı olduğunu düşünmesine rağmen yaptığı çalışmalar sonucu halkaların küçük katı cisimlerden oluştuğunu tespit etti.
3. Gazların Hareketi: Maxwell, farklı sıcaklıklarda gaz moleküllerinin hızını tespit eden bir çalışma yaptı.
4. Renklerin Karışımı: Maxwell, sarı ve mavi gibi iki rengin karışması sonucu neden yeşil rengi elde edildiğini anlamak için değişik çalışmalar gerçekleştirdi.
5. İlk Renkli Fotoğraf

Clerk Maxwell’in bilime yaptığı katkılardan dolayı, 1987 yılında dünyanın en büyük astronomik teleskobuna onun ismi verilmiştir. James Clerk Maxwell Teleskobu (JCMT) Hawaii’deki Mauna Kea Gözlemevi’nde olup, 15 metre çapında ve 4092 metre yüksekliktedir.

1879 yılında James Clerk Maxwell’in sağlığı bozuldu ve ardından Cambridge’e döndü. Burada kısa süren hastalığının ardından henüz 48 yaşındayken 5 Kasım 1879’da öldü.

KAYNAKLAR

https://sarkac.org/2019/04/maxwellin-bilim-tarihindeki-yeri/

Cemal Yıldırım, Bilimin Öncüleri, Bilim ve Gelecek Kitaplığı, Kasım 2007, 24. Baskı, s.153

https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/james-clerk-maxwell/15242#ad-image-0

https://www.evrenbilim.com/james-clerk-maxwell/

Enerji Aktüel

Hibrit Otomobil Nedir?

5 Dakika Okuma

Enerjinin Geleceği

2020 Yılının En Büyük 7 Teknoloji Trendi

8 Dakika Okuma

En Çok Merak Edilenler

Akıllı Ev Nedir? Akıllı Evlere Neden İhtiyacımız Var?

4 Dakika Okuma