Katalog

Bilimin bir başlangıç tarihi varsa bu Galileo’nun “DİYALOGLAR”ıdır! (1564 – 1642) “ Bilim kendine kalsa, yalnızca ilerler .” GALILEI, Diyalog (1632) Prof. Dr. Atıl Bulu, Istanbul Teknik Üniversitesi, www2.itu.edu.tr/~bulu CBT 1113/ 14 18 Temmuz 2008 nsanlığın bugünkü uygarlık düzeyine doğayı anlama çabaları ile eriştiği söylenebilir. Doğayı anlamak, doğanın sunduğu olanakları kavrayıp değerlendirme, bunları kullanılabilir şekillere dönüştürme, kullanıcıların yararına sunma sürecinin en önemli bileşenini oluşturmaktadır. Doğayı yöneten yasaların yeterli bir yaklaşıklıkla kişisel yorumlara izin vermeyen ve matematiksel olarak ifa Ptolemais Evreni de edilebilecek şekilde saptanabilmesi uygarlığımızın biketinin güzel sanatlardan bilime geçmesinin sembolik bir çimlenmesinde çok etkili olmuştur. Doğayı anlama çabaları göstergesi olarak kabul edilebilir. düşünme yetisinin kazanılması ile başlamıştır. Galileo, babasının isteğine uyarak, Pisa Üniversitesinde Eski Yunan ve İyonya kültüründe salt düşünme sütıp öğrenimine başladı. Buluşlarından ilkini 1581 yılında reçlerine dayanan ve doğa17 yaşındayken yapmıştır. Pisa Katedrali’nde ayinlere kadan kopuk doğayı anlama tılırken, şamdanların rüzgâr etkisiyle uzun koridorlarda saçabalarını bir kenara bıralınımlarını gözlemlemiştir. Salınımların genlikleri ne kakırsak, bu yöndeki ilk büyük dar olursa olsun geçen zamanın aynı olduğunu nabız atışve anlamlı sıçramayı larını sayarak bulmuştur. Eve döndüğünde aynı uzunlukRönesans döneminin sonlata iki sarkaç yaparak bu gözlemini tekrarlamış, salınım zarına doğru bilim dünyasında manının genlikten bağımsız olduğunu görmüştür. Salınım yer alan iki bilim adamına süresini değiştirmenin tek yolu sarkacın uzunluğunu deborçluyuz: Galileo Galilei ve ğiştirmekti. Galileo bu buluşunu para kazanmak için piIsaac Newton. yasadaki doktorlara satmak üzere bir ölçme aleti yapmışBu iki bilim adamının tır. Bu, boyu değişken olan, ipten yapılmış bir sarkaçtı. ortak özellikleri doğayı anlaDoktor, salınımlar hastanın nabız atışlarıyla aynı olacak mada uyguladıkları yöntemşekilde sarkacın boyunu ayarlayabiliyor; başka bir günde dir. Doğayı önyargılardan, de tekrar ölçüm alıp iki sonucu karşılaştırarak hastanın duözellikle teoloji öğretisinden rumundaki gelişmeyi anlayabiliyordu. Galileo’nun sarkaç ve bu öğretiden kaynaklanan ilkesini keşfi, zaman ölçme aletlerinin tasarımında yepyeni dogmalardan arınmış olarak Pisa Katedralinde’ki avize bir kavramın gelişmesine yol açtı. ancak akılcı yaklaşımlara daSarkaç ilkesini bulduktan sonra Galileo hareket (diyalı gözlemler ve tekrarlananamik) konusuyla ilgilenmeye başlamıştır. Bu amaçla gerbilir deneyler aracılığı ile anlamaya çalışmalarıdır. Aynı çekleştirdiği ilk deneylerinden biri cisimlerin gerçekten nazamanda bu gözlem ve deney sonuçlarını matematiksel olasıl düştüğünü göstermekti. 2000 yıldır insanların Dünya rak tanımlayacak modeller arayışına girmeleridir. ve evrenle ilişkisi üzerine düşünceleri MÖ. 332 yılında ölen Bu iki bilim adamının doğayı anlamada gösterdikleri Aristoteles’in düşünce ve teorilerine dayanıyordu. farklı özellikler şunlardır. Galileo daha çok “nasıl” soruAristoteles’in yazdıkları usa vurmadan saltık gerçekler olasunu deneyler ve gözlemler aracılığı ile yanıtlamaya çarak kabul ediliyordu. lışmıştır. Bunun nedeni büyük olasılıkla bir matematik proAristoteles’e göre “Belirli bir ağırlık, belirli bir uzakfesörü olmasına karşın soyutlamada ve soyut düşünüşte bilığı belirli bir zamanda düşer; daha büyük bir ağırlık aynı raz zayıf kalması ve güçlü matematiksel modeller önereuzaklığı daha az bir sürede alır; geçen zaman ağırlıklarla memesidir. Buna karşılık Newton “nasıl” sorusunun yaters orantılıdır” prensibi geçerli idi. Bu inancın yanlışlınıtları ile yetinmemiş, “neden” sorusunu sorup esas olağını kanıtlamak için Galileo, Pisa’nın eğimli kulesinin terak bu soruyu yanıtlamak için çaba göstermiştir. pesinden aşağıya taşlar bıraktı. Yaptığı ölçümlerde bunların aynı zamanda düştüğünü görmüş, görülen ufak farGENÇLİK YILLARI kın hava direncinden olduğunu fark etmiş, vakum oluşEğer bilimin bir başlangıç tarihi varsa bu Galileo’nun turmanın mümkün olması durumunda vakum içinde dü“DİYALOGLAR” ının basıldığı 1632 tarihidir (Wilson, şen iki cismin aynı uzaklığı aynı sürede alacağını belirt1996). miştir. Aristoteles’e göre vakum oluşturmak olanaksızdı. Galileo, Mikelanj’ın ölümünden 3 gün önce dünyaya Düşen bir cismin ivmesini ölçmeye çalışan ilk kişi olan gelmiştir. Bu da Rönesans döneminin aydınlanma hare İ Copernicus Evreni Galileo’nun bu başarısı, doğa yasalarının gizemini çözmekte bir başlangıç noktası olmuştur. Galileo’nun deneylerinde karşı karşıya kaldığı en önemli sorun zamanı ölçmekti. O dönemde saniyeleri bile ölçme olanağı yoktu. Galileo, hareketin temel niteliğini değiştirmeden, düşen cisimlerin hareketini incelemek için, hızlarının ölçülebilecek kadar yavaşlatmak gerektiğini anlamıştı. Bu amaçla, Galileo, düşen bir kürenin eğik bir düzlem üzerindeki oluk boyunca yuvarlanmaya bırakılması durumunda, kürenin, hareketin incelenmesine elverecek ölçüde yavaşlatabileceğini buldu. Galileo’ya göre, bir kürenin bir eğik düzlemden aşağıya doğru yuvarlanması, nitelik olarak, düşmeye bırakılan bir topun hareketi ile aynıydı; aradaki tek fark, kürenin yuvarlanma hareketinin daha yavaş olmasıydı. Düzlemin eğimindeki artış düşme hızını arttırıyordu. Galileo eğim açısını 90 derece olacak şekilde büyüttüğünde top sanki boşluğa bırakılmış gibi hızla düşüyordu. Geriye zaman aralıklarını yeterince doğru olarak nasıl ölçeceğini, hiç olmazsa kıyaslanabileceğini saptamak kalıyordu. Bu amaçla Eski Mısır’ın su saatinin değiştirilmiş bir şeklini yaptı. Yaptığı su saati 1643 yılında İtalyan Toricelli’nin bulduğu akışkanlar mekaniğindeki Toricelli formülünün uygulamasıydı. Yaptığı deney sonuçlarını şu şekilde kaleme almıştır. “…Yapılan tüm yüz deney sonucunda alınan uzaklıkların oranlarının, sürelerin karelerine oranına her zaman eşit olduğunu gördük.” Bunun matematik ifadesi, ( s = yol, t = zaman, g = yerçekimi ivmesi), Bu deneylerle Galileo sabit ivmeli hareketin sırrını çözmeyi başarmıştır. Olay, Galileo’nun deyişi ile: “Bir cisim hareketsiz durumdan hareket haline geçtiğinde, eşit zaman aralıklarında hızındaki artmalarda birbirine eşitse, cismin sabit ivme ile hareket ettiği söylenir.” Galileo, tam yatay bir düzlem üzerinde yuvarlanan topun, yalnızca, dokunduğu yüzeyin sürtünme kuvveti ile havanın direnci etkisiyle durduğunu gözlemlemiştir. Sürtünme dahil bütün karşı koyucu kuvvetlerin giderilmesi halinde ne olacağını kendi kendine sormuştur. O durumda, hareket halindeki bir topun düz bir doğru boyunca sonsuza dek – Dünyanın dışına ve sonsuz uzay boyunca– harekete devam edeceği sonucuna varmıştır. Ortaya koyduğu teori şimdi