Katalog

Fizik ve sanayi1 Bugün sanayinin her dalında ve hemen hemen modern tıbbın her dalında fizikçilerin katkısı pek çoktur. Bugün evinizde ve işyerinizde PC leri kullanabiliyorsanız, bu, entegre devrelerin fizikçiler tarafından geliştirilmesi ile mümkün olmuştur. Yard.Doç.Dr. Metin Bolcal (İst. Kültür Üniversitesi) yeni bir sayfa açmıştır. Newton'un Principa adlı makalesi birkaç temel fizik ilkesinden hareketle, fiziksel nesnelerin gerçekte nasıl davrandıklarını anlamak, çoğu kezde daha sonraki davranışlarını ön görme yeteneğini tam isabetle kazandırmaktadır. Newton bunu yaparken Galileo Galilei, Renè Descartes ve Johannes Kepler gibi büyük düşünürlerin başarılarından büyük ölçüde yararlanmıştır. Newton mekaniğinin bir tür belirleyicilik felsefesi düşünceyi son derece etkilemiştir. Bu etkiyi bugün dahi görüyoruz. Bilhassa psikologlar ve iktisatçılar bundan çok fazla etkilenmişlerdir. Mesela Freud gibi. Newton'un dinamik kuramının ana çizgisinden sapmalar ise daha sonra başlamıştır. Önce 19. yüzyıl ortalarında James Clark Maxwel elektromagnetizmanın kuramını geliştirmiştir. Bu kuram yalnız elektrik ve magnetik alanların değil, ışığın davranışını da açıklar. Maxwel denklemlerinin incelenmesi sırasında geliştirilen özel görecelik kavramı, ışığın hızına yakın hızlarda hareket eden cisimlerin şaşırtıcı davranışlarını açıklar. Özel görecelik teorisi Henri Poincare, Hendrik Anton Lorentz ve Einstein tarafından yapılan çalışmalar ile sürdürülmüştür. Özel görecelik teorisi zamanın nitelikleri ile bağlantılı olarak, fiziksel gerçekler hakkında bize yeni birşeyler anlatmaktadır. 1 965 yılında Nobel ödülü kazanmış bulunan büyük fizikçi Feymann, yazdığı bir ders kitabının önsözünde bilim dallarını sıralarken şöyle der: En büyük bilim dalı tıpdır. Çünkü bu bilim dalı insanlığın sağlığı ile ilgilenir. 2'nci büyük bilim dalı matematiktir. Çünkü her bilim dalının alt yapısı bir matematik gerçeğe dayanır. 3'ncü büyük bilim dalı fiziktir. Çünkü fizik bir doğa bilimidir. Doğada gördüğümüz her olayın, bilimde gördüğümüz herşeyin altında bir fizik gerçek yatmaktadır. İçinde fiziğin olmadığı hiçbir bilim dalını gösteremezsiniz... Bizce, fizik olmadan modern tıp da olamayacağı için, en başa fiziği koymakla bir yanılgıya düşmüş olacağımızı sanmıyorum. Teknolojinin temelini oluşturan fizik kuramıdır. İşte biz bu yazıda bunu ele alacağız. Fizik kuramını ele almadan önce Çetin Altan'ın şu sözlerini size aktarmak istiyorum. “Kosmos nasıl sürekli değişim içindeyse; yeryüzü ile onun üstündeki insan yaşamları da sürekli bir değişim içindedir. Bu değişimin motoru, dünyanın sanal parselleri üstünde, yöneticiliği benimseyerek saltanatlı bir yaşama aklını taktırmış olan politikacılar değildir. Ya kimlerdir? Bilimciler, örneğin Fizikçilerdir. Kosmos'un verilerini keşfedip, onları insan iradesi içine alarak, insan yaşamını eskisinden daha kolaylaştıranlar ve değiştirenler onlardır. Edison elektriği geri alsa, Graham Bell telefonu geri alsa, Markoni telsiz iletişimini geri alsa, kapkara bahtsızlığa geri döner insanlar. Napoleon veya Hitler neyi geri alırsa, eskilerde kalmış bahtsızlığa yeniden geri dönülür ki”. sıcaklıkta bazı cisimler ışınım yapıyor (kara cismin radyasyonu), ısıtılan cisimlerin ışık saçması üstelik maddenin en küçük parçası gibi düşünülen atomun yapısında da bir gariplikler vardı. Einstein Negatif ve pozitif yüklü parçacıklardan olduğu düşünülen atomlarda, nasıl oluyor da bu parçacıklar birbirlerini çekip yapışmıyorlardı. 18. Yüzyılın sonunda fizikçilerin durumunu aynen şuna benzetebiliriz: İnsanlar uzun süre yaşamlarını kapalı bir odada geçirdiklerinde, bu odanın bütün duvarlarında nelerin olduğunu, hangi eşyanın nerede olduğunu bilirler. Ama kapıyı açıp dışarı çıktıklarında yeni bir dünya ile karşılaşırlar. Artık neyin ne olduğunu anlamak onlar için çok zordur. Fizikçiler de yeni olaylarla karşılaşınca bildikleri odadan çıkmışlar, yeni bir dünya ile karşılaşmışlardır. O zamana kadar bildikleri bilgilerle artık yeni olayları açıklayamadıklarını görmüşlerdir. Fizikte yeni bir çağ açılmış, kuantum fiziği ortaya çıkmıştır. Bildiğimiz klasik fizik ise kuantum fiziğinin küçük bir bölümü olarak kalmıştır. Newton fiziğine klasik fizik adını veriyoruz. MODERN TIBBA KATKI Fizikçileri genel çerçevede ikiye ayırabiliriz. Teorik fizikçiler, uygulamalı fizikçiler. Doğal olarak bunların ortak paydaları çoktur. Genellikle fizikte önce teori ortaya atılır, uygulaması senelerce sonra ortaya çıkar. Bunun için pek çok örnek verebiliriz. Laser'in yapabileceğini teorik olarak 1900'lü yılların başlarında Einstein ortaya koymuştur. Ama uygulamaya geçmesi ancak 1950'lerden sonra olmuştur. Nükleer fisyon reaktörleri için, foto elektrik olay için, halen çalışmaları devam eden füzyon reaktörleri için, yarı iletkenlerden elde edilen, diyotlar, entegre devreler için hep aynı şeyleri söyleyebiliriz. Bugün sanayinin her dalında ve hemen hemen modern tıbbın her dalında fizikçilerin katkısı pek çoktur. Bugün evinizde ve işyerinizde PC leri kullanabiliyorsanız, bu, entegre devrelerin fizikçiler tarafından geliştirilmesi ile mümkün olmuştur. Bu bilgisayarlar lambalı devrelerle yapılmış olsaydı, 5 katlı bina yüksekliğinde olması gerekliydi. Fizikçilerin tıbba yaptıkları katkılar da saymakla bitmez. X ışınlarının 1895 yılında Wilhelm Conrad Röntgen tarafından keşfinin 1899 yılında uygulamaya geçmesini bir milat sayarsak, o günden bu yana fizikçilerin tıbbi aletleri geliştirmesi ile modern tıp doğmuştur. Teşhis ve tedavide kullanılan radyo izotoplar, ameliyat ve tedavilerde kullanılan laser teknikleri, MR, ultrason gibi teknikler hep fizikçiler tarafından geliştirilmiştir. “HERŞEYİ ÇÖZDÜK” 1800'lü yılların sonlarına doğru fizikçiler artık bütün gerçekleri biliyoruz, fizikte yapılacak pek büyük birşey kalmadı diye düşünmeye başlamışlardı. Mekanik, Newton sayesinde çözülmüş, termodinamikte bir problem kalmamış, Maxwel ise elektrik alanı, manyetik alanı ve ışığı dört denklemle elektromagnetik teori şeklinde ortaya atarak çözmüş bulunuyordu. Fizikçiler, artık fiziğin her problemini çözFeynman dük diye düşünüyorlardı. Fakat o sıralarda fizikçiler kendilerini de şaşırtan garip olaylar ile karşılaşmaya başladılar. Bazı maddeler fotoğraf plaklarına etki eden garip radyasyonlar yayıyorlar (radyo aktivite), üzerlerine ışık düşen bazı maddeler elektron yayıyorlar (foto elektrik olay), her BAŞLANGIÇ NOKTASI Newton Maxwell CBT 1063 / 17 3 Ağustos 2007 Bir başlangıç noktası vermek gerekirse fizik kuramı 1687'de Isaac Newton'un, Principa (İlkeler) adlı yapıtının yayınlanması ile başlamıştır. İlk asırlardan 1600'lü yıllara geldiğimiz zaman bizce gelmiş geçmiş en büyük fizikçilerden biri olan hatta fizikçilerin prensi denilen Sir Isac Newton'u görüyoruz. Fiziğin o zamanki bilinen hemen hemen her dalı ile uğraşan Newton, ayrıca matematiğe de büyük katkılarda bulunmuştur. Üç yasası ile fizikte bir devrim yaratmış,