modern fizige giris
TRANSCRIPT
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 1/44
MODERN FİZİĞE GİRİŞ “YENİ BİR DÜNYA DOĞUYOR”
-CİLT 1-
Gökhan ATMACA Talha ZAFER
KBT
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 2/44
KBT e-Kitap Bilim Dizisi–1: “Modern Fiziğe Giriş” *Bu yayının her hakkı saklıdır.
© Kuark Bilim Topluluğu
İ leti şim adresi:
Yay ı n adresi:
http://www.kitap.kuark.org
Editör: Gökhan ATMACA
Yay ı na Haz ı rlayanlar:
Gökhan ATMACA
Talha ZAFER
Yayın Tarihi: Ağustos 2007
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 3/44
ÖN SÖZ
Fizik bilimi en eski bilimlerden biridir. Kitabımızın konusu ise bu en eski ve temel olan Fizik
biliminin 19.yüzyılın sonrasında gelişen bir dalı olan Modern Fizik'tir. Üç cilt halinde
yayınlamayı düşündüğümüz bu kitabın ilk cildinde Klasik Fizik ile başlayı p Kuantum
Fiziği'ne kadar devam ettik Fiziği anlatmaya. Mümkün olduğunca anlaşılır ifadelerle işlenen
konuyu uzatmadan ve matematiksel işlemlere dayanmadan okuyucuyu sıkmayan bir e-kitap
hazırladığımızı düşünüyorum. 3 ay süren hazırlık çalışmalar ı neticesinde yayınladığımız bu e-
kitap ile sizleri baş başa bırak ıyor ve eleştirilerinizi ya da görüşlerinizi mutlaka bekliyor
olacağım.
Saygılar ımla
Gökhan ATMACA
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 4/44
Bölüm 1: Klasik Fizik’te Dünyamız
Hayatı anlamak, yaşadıklar ımızı kavramaya çalışmak ve olaylar ı süzebilmek için hep soru
sorar ız ve bu sorular doğrultusunda arayışlarda bulunuruz. Hatta bu sorular ın ve arayışlar ın en
yoğun yaşandığı dönem biz insanlar için çocukluk çağıdır. Şöyle bir düşündüğümüzdeinsanlar ın büyüdükçe sanki daha az dünyayı sorgulamaya başladığını görürüz. İşte bilim de
böyledir. Sorgulamalar azalırsa o da tıkanır insanlar gibi yaşlanır, insanlığın geçmişine
baktığımızda daha çok merak ın olduğunu ve insanlar ın daha fazla sorgulayıcı ve
sorgulayanlar ın da bir o kadar yaşantılar ının tehlikede olduğunu görüyoruz. 19.yüzyıl
bilimine döndüğümüzde ise tıkanma noktasına gelindiğinde ortaya çıkan Albert Einstein gibi
bir “meraklı” çocuk ile bilimin de kendi içinde yeni dünyalar ın var olduğu fark ediliyor. İşte o
meraklı
çocuğun bizlere armağan ettiği temelin üzerine inşa edilen Modern Fizik bukitabımızın konusu olacaktır. İlk bölümümüzde başka bir meraklı çocuğun Isaac Newton’un
en büyük katk ılar ını yaptığı Klasik Fiziği inceleyeceğiz. Bu bölümde k ısaca fiziğin Albert
Einstein’a kadar gelen k ısmına değineceğiz. Neler yapılmış, neler geliştirilmiş?
Klasik Fizik’te Dünyamı z
Fizik bilimi, eski Yunancada doğa bilimi olarak kabul edilirmiş. Terimsel tanımına
baktığımızda ise enerjiyi, maddeyi ve maddenin temel özelliklerini inceleyen-irdeleyen en
temel bilimdir. Fizik biliminin derinlerine indiğimiz zaman enerji ve maddeyi ayr ı ayr ı
incelemediğini görmekteyiz. Fizik bilimi enerji ile madde ilişkilerini de incelemektedir.
Aslında Fizik bilimi en temel bilim olmaktan ziyade doğa bilimlerinin anası sayılır. Çünkü
Fizik bilimi, atomu yani maddenin en küçük birimini ve diğer doğa bilimleri ise bu
atomlardan oluşan molekülleri, maddeleri veya yapılar ı incelemektedir. Bu incelenen yapılar
kendisini oluşturan en küçük temel birimden farklı olamayacağına göre Fizik bilimi aslında
diğer bilimlerinin de temelini oluşturduğunu görebilmekteyiz. Doğa bilimlerinin anası
saydığımız bu bilim dalı Klasik Fizik ve Modern Fizik diye iki alt birime ayr ılmıştır. Fizik biliminin temelde
niye ikiye ayr ıldığını en iyi şekilde görebilmek için
"Fiziğin Tarihçesine" bakmak gerekmektedir.
Fizik bilimi doğa bilimlerinin anası olduğu gibi en
temelde incelenebilinen ve üzerinde çalışılan en eski
bilim dallar ından biridir. Öyle ki milattan önce diye tabir
ettiğimiz antik çağda bile Fizik bilimi adı
na gerek Yunanlı filozoflar ın gerek de Doğulu âlimlerin katk ılar ı Isaac Newton (1642-1727)
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 5/44
olmuştur. 1900'lü yıllardan önceki fizik bilimi çalışmalar ı "Klasik Fizik" ile ifade
edilmektedir. Bunun en temel sebebi ise 1900'lü yıllar ın başında yapılan bilimsel çalışmalar ın
geçmiş yıllardaki kurallar ı da kapsadığı dahası yeni bir çığır açtığı görülmektedir. Bunun en
açık örneğini ise Klasik Fiziğin en ünlü bilim insanı olan Newton'un evrensel bilime armağan
ettiği hareket kanunlar ının ışık hızında hareket eden cisimlerde geçerli olmayışıdır. Belki de
Einstein’ın rölative teorisi Klasik Fizik ile Modern Fiziği ayıran en ince çizgi olmuştur.
Rölative teorisi Newton'un hareket kanunlar ını kapsamakla kalmayı p Fizik biliminde yeni
dünyalar ın, yeni ufuklar ın doğmasına vesile olup günümüzde geldiğimiz noktanın temelini
oluşturmuştur. İşte rölativite teorisi ile başlayan bu macera kitabımızın da konusunu teşkil
etmektedir.
Klasik Fiziğe gelince en şaşalı dönemlerini Newton ile beraber başlatmış ve 1900’lü yıllar ın
başına kadar sürdürmüştür. Ancak Newton'dan önce de bir tak ım gelişmeler yaşanmıştır.
Antik Çağ Dönemlerinde Antik Yunanlı Filozoflar ile Doğu âlimleri taraf ından bazı
gelişmeler yaşanmıştır. Bu dönem ve bu dönemden Orta Çağ dönemine kadar yapılan
çalışmalar aslında Fizik Bilimi adına yapılmamıştır. Çünkü o dönemlerde sistematik bir bilim
yoktu. Bu yapılan çalışmalar "doğa felsefesi" adı altında ve günümüz Fizik bilimine yönelik
çalışmalar olmuşlardır. Klasik fiziğin kapsadığı temel başlıklar ı ise şunlar olmuştur:
*Madde: Antik Çağ ve İlk Çağ'daki düşünürler hep maddeyi tanımlamaya, temel birimlerini
bulmaya ve maddenin özelliklerini anlamaya çalışmışlardır. Atom modelleri gibi çoğu
düşünürün de madde modeli vardı. Her zaman olduğu gibi o zamanda bilim sorularla
ilerliyordu. Bir madde bölünse ne olur? İki kere bölünse, üç kere bölünse ve daha fazla bu
maddenin parçalar ındaki kimyasal özellikleri hep aynı mı kalırdı? Bu tarz sorular o zaman ki
düşünürlerin, âlimlerin hep ilgisini çekmiştir ve onlar ı çözüm bulmaya, uğraş vermeye
itmiştir. Madde üzerine düşünen önemli filozoflar arasında Leucippus ve öğrencisi
Demokritos (Democritus) maddenin parçalanmasının sınırlı olduğunu ve mutlaka bir noktaya
gelindiğinde bölünmenin duracağını düşünmüşlerdir. Gelinen bu son noktaya da EskiYunancada bölünemez olarak anlam taşıyan atom sözcüğünü kullanmışlardır. Ancak atomdan
daha önce “yaşamın tohumlar ı” diye bahseden Anaksagoras atom fikrini ilk ortaya atan
filozoftur. Oysaki bizler şimdi gelinen bu son noktanın Einstein ile daha da ötelere taşındığını
ve artık atom altı parçacıklar ın varlığını biliyoruz. Klasik fizik ile modern fiziğin arasındaki
ayr ılıklardan biri atomun (veya maddenin) bölünmezliği konusudur. Bu noktada ufak da bir
anekdot belirtmek istiyorum. Albert Einstein’dan yaklaşık 1200 sene önce yaşayan Cabir Bin
Hayyan atomun parçalanabileceği fikrini çalışmalar ında öne sürmüştür. Hatta atomhakk ındaki şu sözlerine yer vermek bu anekdotu daha da süsleyeceği düşüncesindeyim:”
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 6/44
Maddenin en küçük parçası olan ‘el-cüz'ü la yetecezza’ da yoğun bir enerji vardır. Yunan
bilginlerinin söylediği gibi bunun parçalanamayacağı söylenemez. Atom parçalanabilir.
Parçalanınca da öyle büyük bir güç oluşur ki bir anda Bağdat'ın altını üstüne getirebilir.’
Cabir Bin Hayyan bu dönemde maddeyi de üçe ayırmıştır:
1.Sıcaklıkla buharlaşabilen maddeler
2.Çekiçle dövüldüğünde parlaklık kazanan ve ses çıkartabilen maddeler
3.Çekiçle dövülemeyen ve toz haline getirilemeyen maddeler
Platon'un öğrencisi Aristo ise atom düşüncesi yerine nitel bir
madde modelini savundu. Bu modeli açtığımızda maddeyi
sıcak-soğuk, ıslak-kuru gibi niteliklere bağlayarak
değerlendirdiği görülmekte.
Empedokles ise tüm bu ön görüler dışında evrenin ateş, su,
toprak ve havadan oluştuğunu savunmuştur.
Daha sonra Orta Çağ’dan çıkan Avrupa’da bilimsel
gelişmeler hızla büyüdü. Madde üzerine artık deneysel
verilerle fikirler yürütülebiliyordu. Bu fikirler neticesinde
Cabir bin Hayyan (?-815) atom modelleri oluşturulmuştu. Her bir atom modeli atomun
biraz daha aydınlanmasına olanak tanıyordu. Bu atom modellerini kitabımızın ilerleyen
bölümlerinde ayr ıntılı olarak inceleyeceğiz.
*Hareket: Antik Çağ ve İlk Çağ'da ise ünlü düşünürlerden Aristo hareket üzerine şu
düşüncelere var ıyordu en basit anlatımıyla, duran cisimler durmaya devam eder ve hareketli
olan cisimler ise durmaya çalışırlardır. Herakleitos ise evrendeki tüm cisimlerin sürekli
hareketli olduklar ını savunuyordu. Ancak özellikle Aristo’nun mekaniği üzerine çalışmalar
daha sonra sürdürülmüştür. Newton 17.yüzyılda Aristo’nun düşüncelerini daha da
genişleterek kendi adını taşıyan hareket kanunlar ını ortaya koymuştur. Newton yaptığı çalışmalarla doğa felsefesinin sonuna klasik fiziğin ise artık başlı başına bir bilim dalı
olmasına olanak tanımıştı. O dönem içerisindeki hareketleri en genel çevrede tanımlayabilen
bu kanunlar ı oluşturmuştu. Nitekim hâlâ ışık hızının çok çok altı hızlarda hareket eden
cisimlerde bu kanunlar geçerli olmuştur. Newton’un üç hareket kanunu vardı:
1.Eylemsizlik prensibi: Bir cisim üzerine bir kuvvet etki etmiyorsa ya da etkiyen kuvvetlerin
bileşkesi sıf ırsa o cisim duruyorsa durur eğer başlangıçta bir hareketi varsa o hareketine
devam eder.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 7/44
2.Newton’un ikinci hareket kanunu: Bu kanun ise bizlere bir cisme bir F kuvveti varsa o
cismin mutlaka ivmesi vardır. Bunu da F=ma ünlü formülü ile evrensel fiziğe armağan
etmiştir.
3.Etki – tepki prensibi: Bu prensip ise bir cisim diğer bir cisme bir kuvvet etki ediyorsa
etkilenen cisim de etkiyen cisme eşit ama zıt yönlü bir kuvvet uygular. Bu yasaya da etki –
tepki prensibi denir.
Newton’dan önce hareket üzerine çalışmalar da vardı. Örneğin Galilei Galileo serbest düşme
hareketini tanımlamıştı. Galilei serbest düşme hareketini tanımlayan yasasında, hareket
sırasında alınan yolun kütleye bağlı olmadığını geçen sürenin karesiyle orantılı olduğunu
açıklamıştır.
*Gök mekaniği ve kütle çekimi yasası: Bu çalışma alanında yine insanoğlu ilk zamanlar ında
merak ına yenilerek gördüklerini sorguluyordu. İşte bu sorgulamalar ın birinde dünya,
gezegenler ve gökyüzündeki diğer cisimlerin hareketleri insanlar ın hep ilgisini çekmiştir. İlk
zamanlarda ortaya atılan düşünce modeli yaklaşık 1400 yıl boyunca kabul görmüş milattan
sonra 2.yüzyıldan başlayarak. Bu dönemde evrenin dünya merkezli olduğunu savunan
modelini Yunanlı astronom Claudius Ptolemy geliştirmiştir. 1543 yılında Polonyalı astronom
Nicolaus Copernicus Güneş merkezli evren modelini ortaya attı. Dünya’nın ve var olan diğer
gezegenlerin Güneş etraf ında dairesel bir yörünge ile
dolandıklar ı düşüncesini savundu.
Kepler’in hocası Danimarkalı astronom Tycho Brahe, uzun
yıllar boyunca gözlemler yaptı, hesaplamalar geliştirdi.
Gezegenlerle beraber gözlenebilen 777 yıldızın konumlar ını
ölçmeye çalışmıştır. Bu çalışmalar ını ise pusula ve
yükseklikölçer ile yapmıştır. Ancak tüm bu yaptığı
hesaplamalar ı ve gözlemleri yorumlayamadan ölmüştür.
Alman astronom Johannes Kepler, hocasının izinden Johannes Kepler (1571- 1630) giderek yar ım kalan çalışmalar ı tamamlamış ve tüm verileri yaklaşık 16 yıl gibi uzun bir
sürede yorumlamıştır. Sonuçta Kepler Yasalar ı diye bilinen aşağıda belirttiğim üç temel
yasayı bulmuştur:
1.Bütün gezegenler bir odak noktası (güneş) etraf ında eliptik yörüngelerde dolanırlar.
2.Güneş’ten herhangi bir gezegene çizilen yar ıçap vektörü, eşit zaman aralıklar ında eşit
alanlar ı tarar.
3.Herhangi bir gezegenin yörünge periyodunun karesi, eliptik yörüngesinin büyük eksenininyar ısının kübüyle orantılıdır.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 8/44
Kepler yasalar ı bulunduktan sonra Newton’un evrensel çekim yasası gökler mekaniğinin artık
bir bilinmeyenden çıkar ıyordu. Bu önemli yasa, evrendeki her cisim başka bir cismi,
kütlelerinin çarpımıyla doğru orantılı ve aralar ındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olan ve
bir sabit ile çarpılan bir kuvvetle çeker. Newton’un bu yasası evrendeki her şeyi bir arada
tutan bir yapışkanı kütle çekim kuvvetini tanımlıyordu. Bu gökler mekaniğinin önemli
şaheseri bundan sonraki yapılacak gözlemlerde hesaplamalar ın ve yorumlar ın da daha kolay
olmasını sağlamıştır.
*Ses: Ses ile ilgili ilk çalışmalar yine ilk çağlarda yapılmış. İlk olarak Yunanlı filozof
Chrysippus ve Romen mimar ve mühendis Vetruvius ile Romen filozof Boethius sesin
dalgalar halinde yayıldığını ve bunun su dalgalar ıyla benzer bir durum olduklar ını
düşünmüşlerdir. Aristo ise sesin havanın içindeki taneciklerin titreşerek yayıldığını
savunmuştur. Pisagor’un da bu kuramlar üzerine savunduğu düşüncelerle beraber bir temel
oluşmuştu ve bu temel üzerine de Marin Mersenne, Galileo Galilei gibi bilim adamlar ı
yaptıklar ı çalışmalarla sesi ve ses dalgalar ını tanımlamaya çalışmışlardır. 1640 yılında Robert
Boyle, sesin oluşumu ve aktar ımı üzerine deneyler yaptı. Gassendi ise bu çalışmalar üzerine
ses hızı ile atomlar ın hızını kar şılaştırarak frekans değeri üretmeye çalıştı. Newton ise ses
dalgalar ının mekaniğini inceledi. Bu çalışmalardan sonra Euler, Lagrange ve d'Alembert gibi
bilim adamlar ı ses üzerine uygulanabilir bir teori geliştirdiler. Bu teoride bu çağdaki diğer
gelişen fiziksel gelişmeler gibi matematiksel ifadelerle dökülmüş denklemler yer almaktaydı.
*Işık (Optik) : Bu alanda İlk Çağ'da İ bn-ül Heysem'in yaptığı çalışmalar ı görüyoruz. Optik
Hazinesi adı altında bir eseri de mevcut olan Heysem, bu kitabında Yunanlı düşünürlerin
savunduğu gözden nesnelere ışınlar yaydığı ön görüsü yerine ışık ışınlar ının göze nesneden
geldiğini öne sürdü. Bu öne sürdüğü düşüncenin kanıtlar ından biri ilgimi epey çekmiştir ve
sizlerin de çekeceğini umuyorum. Heysem'e göre "Ne zaman yıldızlara baksak onlar ı anında
görürüz. Eğer ışınlar gözden çıkmış olsaydı, yıldızlar ı görmemiz için belirli bir zamanın
geçmesi gerekirdi. Böyle olmadığına göre demek ki ışınlar gözden çıkmaz." dedi ve böyleceışınlar ın gözden değil, nesneden çıktığını kanıtladı. Aslında burada yıldızlardan gelen ışığın
da yıllar öncesinden geldiğini bulmuş oldu veya kanıtladı. Ayr ıca Heysem, ışığın k ır ılması
olayına da açıklama getirmiştir. Açıklamasına göre ışığın k ır ılmasının nedeni; ışığın hava,
cam, su gibi farklı ortamlarda farklı hızlarla hareket etmesidir.
İ bn-ül Heysem’den sonra optiğin gelişmesi 16. ve 17. yüzyıllara denk gelmektedir. Özellikle
Kepler, Huygens ve Newton’un çalışmalar ı optiğin önemli çalışmalar ı arasında yerini alır.Kepler, mercekler için bir geometri kuramını geliştirmiştir ve ayr ıca teleskoplar ın
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 9/44
matematiksel incelemesini yaparak optiğin gelişmesinde
katk ıda bulunmuştur. Huygens ve Newton’un optiğe katk ılar ı
daha çok ışık üzerine olmuştur. Huygens’den önce Newton
ışığın parçacıklar halinde yayıldığı savını ortaya atmıştı.
Huygens ise Newton’un bu düşüncelerini açıkladıktan sadece
birkaç yıl sonra ışığın dalgalar halinde yayılması gerektiğini
ve her iki bilim adamı da esirin varlığını kabul ettiğini
İbn-ül Heysem (965 – 1039) görüyoruz. Peki, bu iki bilim adamı yanlış mı düşünüyordu?
Elbette ki hayır daha sonralar ı Maxwell ışığın bir elektromanyetik dalga olduğunu bulduktan
sonra de Broglie aslında ışığın hem parçacık şeklinde hem de dalgalar halinde yayıldığını tüm
bilim dünyasına açıklıyor. Esirin olmadığı Michelson- Morley deneyi ile kanıtlanıyor. Bundan
sonraki ışık ile ilgili tüm gelişmeler kuantum fiziğinde irdeleniyor ve büyük bir çağ başlıyor
fizik bilimi ve dünyamız için.
*Termodinamik: Her ne kadar üzerine yapılan çalışmalar ilk çağlara uzansa da termodinamik
üzerine yapılan önemli çalışmalar atomun yapısının modellemeleri yapıldığı sıralarda ak ıllara
gelen maddenin yapısı ve ısı, sıcaklık ilişkileri ile ilgili sorularla başlamıştır.1827 yılında
İngiliz Botanikçi Robert Brown, bir sıvı içerisinde bulunan küçük taneciklerin düzensizce bir
şekilde hareket ettiğini bulmuştur.1905 yılında Albert Einstein bu hareketleri termodinamik
prensipleri ile açıklayarak bir teori kurmuştur ve bu hareketlere de Brown Hareketleri
denilmiştir. Bu bahsedilen prensiplerin temelinde ise 1824 yılında Carnot ve 1850 yılında
Clausius ve Thomson taraf ından açıklanan Termodinamiğin birinci ve ikinci yasalar ı
yatmaktadır. 1906 yılında Nernst Termodinamiğin üçüncü yasasını da bulmuştur. Maxwell ve
Boltzmann da Nernst’ten önce gazlar ın kinetik kuramını geliştirmişlerdir.
*Elektrik ve Manyetizma: Bu alanda yapılan çalışmalar ın bir ucu yine antik döneme ilk
çağlara değmektedir. Bu dönemlerde düşünürler maddeyi anlamaya çalışırken magnet isimli
maddenin de yapısını çözmeye çalışıyorlardı. Manyetizmanın ilk adımlar ı bu madde üzerinefikirler yürütülürken atılmıştı. Milattan önce 700’lü yıllarda bir kehribar parçasını sürterek
elektriklendirilip bir saman parçasının çektiğini buldular.1600’lü yıllarda elektriklenmenin
genel olduğu ortaya çıktı.1700’lü yıllarda Benjamin Franklin elektrik yüklerini pozitif (artı)
ve negatif (eksi) diye ikiye ayr ıldığını gördü. Zıt yükler birbirlerini çekiyorlardı aynı işaretli
yükler ise birbirlerini itiyorlardı. Daha sonra Coulomb iki yük arasındaki elektrostatik çekim
kuvvetini hesapladı. Buna göre yüklerin çarpımı bölü uzaklığın karesi ve bir de sabit çarpanı
ile bu elektrostatik kuvvet hesaplanabiliyordu ve bu elektrostatik kuvvet, kütle çekimkuvvetinin hesaplanması ile büyük bir benzerlik sağlıyordu. Daha sonralar ı yapılan
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 10/44
çalışmalarla elektrik üreteçleri üretildi ve böylece elektrik daha da gelişmeye başladı. Oersted
ve Ampére manyetizma ve elektrik arasındaki ilişkiyi kurdular yaptıklar ı çalışmalar ile ve
elektrik ile manyetizma arasındaki duvarlar ı yıktılar böylece. 1831 yılında Faraday elketro
magnetik indüksiyonu buldu ve arkasından 1855 yılında Maxwell elektromagnetizma
kuramını kurarak fizik bilimi büyük bir hızla ilerlemesini
sürdürmüştür.
20.yüzyılın başlar ında Fizik Bilimi artık çoğu noktalarda
tükeniyordu. Atom bölünemez düşüncesi hâkimdi, elektro
manyetik teori geliştirilmiş ve Newton’un hareket
kanunlar ı ile evren sınırlandır ılmıştı. Oysa ki bu
çalışmalar ın üzerine yoğunlaşan ve aslında her şeyin
bitmediğini kanıtlayan bir bilim adamı vardı. Evet, o
bilim adamı Albert Einstein idi. Atomun
parçalanabileceğini gösterdi bunun öncesinde Newton’un Albert Einstein (1879-1955)
hareket kanunlar ının üzerine kendi geliştirdiği fikirleri ekleyerek evreni mutlak uzay zaman
kavramından kurtardı. Yayınladığı görelilik kuramlar ı ile bizlere yeni dünyanın kapılar ını
araladı Albert Einstein. Bundan sonraki bölümlerimizde Modern Fiziğin
giriş k ısımlar ını işleyeceğiz.
Modern fizik öncesinde atomun doğuşunu ve Einstein’in görelilik ilkelerini inceleyeceğiz.
Daha sonra kuantum fiziği ile modern fiziğe resmen başlamış olacağız.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 11/44
Bölüm 2: ATOM ve ATOMUN DOĞUŞUAtom ve atoma ilişkin merak M.Ö yaşamış düşünürlerle başlamıştır. Onlar ın zihnini
kurcalayan soru: ”Bir cismi ne kadar çok bölebilirim?”sorusu ile başlamıştır. Öyle ya bir tahta
parçasını ikiye böldüğümüzde ilkinden küçük bir parça elde ediyoruz. Bunu 4’e,8’e,16’ya
böldüğümüzde parça çok küçülüyor. Acaba en son ki hali ne olurdu? veya bölünemeyeceği
bir an olur muydu?
İşte bu sorulara ilk cevap vermeye çalışan düşünür, Demokritos’tur. (M.Ö 400) Demokritos,
bütün maddelerin bölünemeyen parçalardan oluştuğunu savundu ve bunlara bölünemez
anlamına gelen “atomos” sözcüğünü verdi. Demokritos’a göre evrende her madde
bölünemeyen parçacıklardan oluşmuştur fakat bunu deneylerle açıklayamayan bilginlere göre
atom felsefeden öteye gidememiştir. Atom o zamanlar evrendeki değişikliklerin nasılgerçekleştiğini anlamak için bir felsefe konusuydu. Demokritos bu konuya çok bilimsel
bak ıyordu ve şu sözü söylemişti: ”Renk, tatlı, acı birer uzlaşma olarak vardır; gerçekte atom
ve boşluk dışında hiçbir şey var olamaz.”
Bu sözlerden sonra tam 2.000 yılı aşk ın bir süre geçer ve bilim adamlar ı bu konuya tekrar
odaklanır. Bu sefer sahnede Avrupalı bilim adamlar ı var ve onlar bunu deneylerle
açıklamayan çalıştılar. Atom kuramını yeniden alevlendiren bilim adamlar ı arasında Newton,
Robert Boyle ve Pierre Gassandi yer alır. Newton “Optikler” adlı eserinde atomdan da bahsetmiştir.
ATOMA İ LİŞ K İ N İ LK Bİ LG İ LER:
İngiliz kimya ve fizik bilgini John Dalton atomun bazı nicel özelliklerini geliştirdi. John
Dalton’un geliştirdiği nicelik daha çok kimyayla bağlantılıydı. Yine aynı yüzyılda John
Dalton’dan bağımsız çalışan Rudolf Clausius ve James Clerk Maxwell gibi fizikçiler de
atomla ilgili başka girişimlerde bulundular. Dalton, eski yunanlılar ın atom konusundaki
düşüncelerine kendi görüşlerini de ekleyerek atom kuramını
oluşturdu. Bu bilimsel anlamdaki ilk atom kuramı özelliğini
taşır. John Dalton, atom kuramını oluştururken kütlenin
korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar yasasını yorumlamıştır.
Yaptığı yorumlara dayanarak bu yasalar ın ancak atomun
varlığında gerçekleşeceğini gösterdi ve “katlı oranlar” denen
yasa kendisine aittir. Katlı oranlar yasası maddelerin atomlardan
oluştuğuna dair bilgi veriyordu. Katlı oranlar yasasına göreJohn Dalton (1766-1844) bileşiği oluşturan iki element belirli bir oranda ve bir kütle
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 12/44
oranında birleşirler. Bileşiği oluşturan elementlerden birinin kütlesini sabit tuttuğumuzda
onunla bileşik oluşturan diğer elementin kütleleri arasında basit tamsayılı bir oran vardır.
Kütle terimleri atomlar ı açıklıyordu. Dalton çeşitli yasalardan yola çıkarak kuramını 3 temel
ilkeye dayandır ıyor:
1)Her şey atom denen son derece küçük bileşenlerden oluşur; bu atomlar ne yoktan var
edilebilir, ne bölünebilir ne de yok edilebilir.
2)Aynı elementin bütün atomlar ı her açıdan özdeştir. Buna kar şılık iki ayr ı elementin
atomlar ı biçim, boyut, ağırlık (kütle) ve genel davranışlar ı bak ımından birbirinden ayr ılır.
3)İki ayr ı elementin atomlar ı basit tamsayılarla belirtilen bir oranda birleşerek bileşikleri
oluşturur.
Dalton’un attığı temel adım, atom ağırlığı kuramını geliştirmektir. Dalton, bilinen en hafif
element olan hidrojene “1” atom ağırlığını vermiş ve bu rakamdan geçiş yaparak diğer
elementlere de tam sayılı atom ağırlıklar ı vermiştir.
Atom kuramının ışığında gazlar ın kütle, basınç ve hacimleri incelenmesiyle başlanmıştır.
18.yy’da Daniel Bernoulli gazlar ın kabın her yüzeyine yaptığı basıncın, atomlar ın kabın
çeperlerine çarpması sonucu olduğunu göstermiştir. Dalton ile aynı zamanda araştırmalar
yapan Amedeo Avogadro 1811 yılında eşit hacim ve sıcaklıktaki farklı gazlar ın, eşit sayıda
ak ım içerdiklerini öne sürmüştür. Amedeo Avogadro ayr ıca gaz halindeki elementlerin
atomlar ının genellikle tek başına bulunmadıklar ını, istisnalar haricinde ikişer ikişer bağlanmış
çiftlerden oluştuklar ını saptadı. Bu çiftlere “molekül” denilir. Çift halinde olmayan atomlar
serbest dolaştıklar ından çok hareketlidir ve kendilerini çeken başka atomlarla hemen
birleşirler. Moleküller ikişerli atomlar ın birleşmesiyle oluştuğu gibi kimyasal bileşikler de
değişik elementlerin atomlar ının birleşmesiyle oluşur.
Günümüzde kullandığımız “Avogadro sayısı” Avogadro taraf ından büyük olması sebebiyle
hesaplanamamıştır. Bu değeri ilk olarak Classius ve Maxwell hesaplamıştır. 19.y.y’ın
sonlar ına doğru Röntgen taraf ından bulunan x-ışınlar ı, Avogadro sayısının 20.y.y’ın başlar ında kesin olarak hesaplanmasını sağlamıştır.
ATOMUN İ Ç YAPISI
THOMSON MODELİ: ÜZÜMLÜ KEK MODELİ 19.y.y’ın sonlar ına doğru aşağı yukar ı bütün bilim
adamlar ı, atom kuramının doğruluğunu kabul etmişlerdi.
20.y.y’da ise tüm atomlar ın birkaç temel parçacıktan
oluştuğunu gösterdi.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 13/44
Faraday’ın katot ışınlar ını keşfetmesi üzerine işe Thomson da girmiştir. Thomson, havası
boşaltılmış bir cam borunun içine kar şılıklı konmuş iki elektrot arasına elektrik gerilimi
uygulayarak katottan(negatif yüklü) anoda(pozitif yüklü) katot ışınlar ının gittiğini gösteren bir
düzenek kurdu. Havası alınmış tüplerde ve yüksek gerilim altında katottan anoda doğru
yayılan ışınlar, elektrik ve manyetik alanda da pozitif kutbun etkisiyle sapmaya uğruyordu.
Katot ışınlar ı negatif yüklüydü. Thomson yaptığı hesaplarla katot ışınlar ı negatif yüklü ve çok
küçük kütleli atom içi parçacıklardır sonucuna vardı. Ayr ıca farklı durumlarda yaptığı
deneylerle katot ışınlar ının kütle/yük oranının değişmediğini gördü. Daha sonra atomun içinde
negatif elektrik yüklü parçacıklar ın gömülü olduğu ve içinde düzgün olarak dağıldığını önerdi
ve bu modele üzümlü keke benzediği için “üzümlü kek” modeli denildi. Ayr ıca bu modele
göre Thomson atomlar ın bölünemez olmadığını gösterdi.
Atomlar genellikle elektrik yükü bak ımından nötrdürler. Bunun için atomdaki bir elektronun
ona kar şılık gelen pozitif bir yükü dengelemesi gerekir. Elektronlar ın kütlesi çok küçük
olduğundan atomun kütlesinin çoğunu pozitif bileşenler taşımalıdır. Bu farklı bileşenlerin
atomun içinde nasıl düzenlendikleri sorusuna Rutherford 1911’de cevap verecektir.
RUTHERFORD’UN ÇEKİRDEKLİ ATOM MODELİ:1911’de ünlü fizikçi Ernst Rutherford, ince bir metal tabakasını atomun alt parçacıklar ı ile
bombardıman etti ve tüm parçacıklar ın metal tabakasını geçtiğini görerek, atomun daha çok
boşluktan oluştuğu sonucuna vardı. Thomson’un ve öğrencilerinin yaptığı çeşitli deneylerle
atom modelini doğrulamaya çalıştılar.
Rutherford, atomun çekirdek ve elektronlar arasındaki elektrik çekimiyle tutulduğu bir model
öne sürdü. Bu modelde elektronlar bir gezegen, çekirdek ise Güneş’i andır ıyordu. Elektronlar
bir gezegen gibi belirli bir yörüngede ilerliyordu.
Rutherford’un modelinin sık ıntıya düştüğü ilk nokta; ”aynı
elementin farklı atomlar ı fiziksel ve kimyasal açıdan aynıdır.”
ifadesidir. Rutherford’un modeline göre sonsuz sayıda
yörünge vardı ve elektronlar bunlar ın herhangi birinde
gidebilir. Elektronlar herhangi bir yörüngede gitseydi aynı
elementin farklı atomlar ı meydana gelecekti.
Bu modele sorun teşkil eden diğer ilkeyse elektromanyetik
yasalara uyuşmamasıdır. Eğer atom, merkezinde yoğunlaşmış
Ernest Rutherford (1871-1937) bir pozitif yük içeriyorsa çevredeki negatif yüklü
elektronlar neden onun üzerine düşmüyordu? Klasik elektromanyetik yasalara göre,
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 14/44
çekirdeğin çevresinde yörüngeler üzerinde dönmekte olan elektronlar ın, sürekli olarak
dışar ıya ışınım yaymalar ı ve spiral bir yol çizerek çok k ısa zamanda kapanmalar ı gerekirdi.
Bu olayın olduğunu düşünsek, çevremizdeki elementler ani ışımalar yapı p enerji
kaybedeceklerdi. Fakat bunlar ın olmadığını görüyoruz. Bir hidrojen atomunun tek bir
elektronu 10-9 saniyede enerjisini kaybedip, ışınım yapabilirdi. O halde elektronlar ın
çekirdekten uzak kalmalar ını sağlayan neydi? 1913’te Niels Bohr, klasik fiziğin atomik boyut
ve ollarda yetersiz kaldığını söyledi ve bu olaylar ı yorumlayabilmek için klasik
elektrodinamiğe yardımcı olabilecek yeni bir nicelik gerektiğini ileri sürdü.
BOHR MODELİ: Niels Bohr’un atom modeli Rutherford’un cevapsız sorular ına yanıt vermiştir. Bohr ‘un atom
modeli, atomdaki elektronlar ın pek çok enerji seviyesinde olduklar ını açıklar. Enerjiseviyelerinde soğurulma gerçekleştiğinde bir elektron kendisinden daha yüksek bir enerji
seviyesine atlıyor demektir.
Bir atomu durgunluk seviyesinden çıkarmak için, atoma ışınım ya da çarpma yaptır ılarak
atom uyar ılır. Uyar ılan atomlar ışınım yayarak ışığın kuantı olan “foton”’lar ı yayar. Yayılan
her fotonun enerjisi, uyar ılan enerji düzeyi ile durgun enerji düzeyi arasındaki farka eşittir.
Max Planck, atomlar ın enerji soğurduğunda verdikleri enerjinin, kendi adıyla anılan sabit ile
V frekansının çarpımına eşit olduğunu kanıtladı.(E=H.V)
Bohr hidrojen atomuna uyguladığı kadar ıyla fikirleri 4 maddede sıralanabilir:
1)Elektron, protonun çevresinde Coloumb çekim kuvvetinin etkisiyle dairesel hareket eder.
2)Atomda yalnızca belirli yörüngeler kararlıdır. (Kararlı yörüngeler ışıma yapmaz.) Kararlı
yörüngeler için klasik mekanik kullanılabilir.
3)Enerji almış bir atoma uyar ılmış atom denir. Uyar ılmış atomlar, temel duruma geçerken ışık
yayarlar. Bu geçişte fotonun frekansı, elektronun
yörüngesel hareketinin frekansından bağımsızdır.
4)Elektron yörüngesinin büyüklüğü, elektronlar ın
yörüngesel açısal momentumu ile belirlenir. K ısaca
elektronlar baş kuant sayılı enerji düzeylerinde
bulunabilir.
Bohr’un atom modeli, atomu aydınlatsa da kesin
olarak belirleyememiştir. Deneylerini hidrojen gibi
basit bir atomda yaptığından kesin sonuçlara ulaşmış Helyum çekirdeği
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 15/44
fakat daha karmaşık atomlarda klasik mekanik yetersiz kalmış ve kuantum mekaniğine
başvurulmuştur.
1923 yılında Fransız fizikçi Louis de Broglie atomdaki parçacıklar ın hareketlerini incelemiş
ve parçacıklar ın dalga özelliklerinin olduğunu ileri sürmüş, 4 yıl sonra (1927) deneylerle
kanıtlamıştır.
Kuantum mekaniği kuramıyla 1920’li yıllarda Schrödinger, Paul Dirac ve Werner Heisenberg
gibi bilim adamlar ı çalışmıştır. Kuantum mekaniği, elektronlar ın yörüngelerde değil, uzayda
nerede bulunabileceğini olasılıklarla açıklamaya çalışır. Hesienberg elektronlar ın atom
içindeki yerinin kesin olarak bilinemeyeceğini ve bunlar ın çekirdeğin etraf ını saran
bulutsunun içinde herhangi bir yerde bulunduğunu söyledi. Buna, elektronlar ın yerlerinin
belirsiz olduğundan Heisenberg Belirsizlik İlkesi denildi. Heisenberg, Planck’ın hipotezinden
yola çıkarak, bir parçacığın konumundaki belirsizliğin, momentumundaki belirsizlikle
çarpımının, bir ışık parçacığındaki enerji içeriğinin Planck sabitinden her zaman büyük
olmasının gerektiğini gösterdi.
Schrödinger atom modeli üzerine çalışmalar ına devam edip geliştiriyordu ve kuantum
mekaniğine katk ılar sağlıyordu. Schrödinger çalışmalar ını geliştirerek atom içindeki
parçacıklar ın dalga paketleri halinde bulunduğunu belirtti.
Kuantum mekaniği sayesinde birçok atom olgusu hesaplanı p, atom davranışlar ına fikirler
türetilmiştir. Atomla ilgili son olarak, proton ve elektronun keşfinden sonra nötron keşfi
olmuştur.1972’de James Chadwick, bir helyum çekirdeğinin, protonun iki katı yükte ama dört
katı ağırlıkta olduğunu görmüş ve çekirdekte başka bir parçacık olduğunu düşünmüş.
Chadwick bu sorunu nötronu bularak çözmüştür. Nötron elektrik yükü bulunmayan bir
taneciktir ve protondan biraz daha ağırdır.
GÜNÜMÜZDE KULLANILAN ATOM MODELİ
ve ÇEKİRDEĞİN ARAŞTIRILMASIM.Ö başlayı p kuantum mekaniğine ve nükleer kuvvete kadar ilerleyen atom modelinde;
elektronlar belli kuantum sayısına (n) sahip, belli enerji değerleri olan ve K,L,M,N,O
harfleriyle tanımlanan kabuklarda bulunurlar. Her kabukta bulunabilecek en çok elektron
sayısı 2n2 formülüyle ifade edilir. Bir atom bir enerji düzeyi için gereken en çok sayıda
elektronu kapsıyorsa, bu kabuk ”kapalı kabuk” diye adlandır ılır. Helyum ve Argon gibi soy
gazlar ın bütün kabuklar ı kapalıdır. 2n2 formülüne göre 2, 8, 18, 32 ve 50 elektron kabuklarda
sıralanabilir. Elektronlar çekirdeğe “bağlanma enerjisiyle” bağlıdır. Bu enerji tı pk ı mıknatısın
manyetik alanı gibidir. İki mıknatısı birbirinden uzaklaştırdığımızda aralar ındaki manyetik
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 16/44
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 17/44
Bir uranyum atomu çekirdeğinin toplam kütleleri biraz daha küçük iki çekirdek oluşturmak
üzere parçalandığında, büyük bir enerjiyi serbest bırakacağının anlaşılması da bu eşitliğin
sonuçlar ı arasında yer almaktadır.1939’da başka bir
dünya savaşının başlama olasılığı belirlendiğinde,
eşitlikteki gizli anlamlar ı kavrayan bir grup bilim adamı
bar ışçı duygular ını bir yana bırakması/terk etmesi ve
A.B.D’nin bir nükleer araştırma programı başlatması
ısrar ıyla, Başkan Roosvelt’e gönderilecek bir mektuba
imzasını eklemesi konusunda Einstein’ı ikna etti.
Bu Manhattan Projesi’ne nihayet 1945’te Hiroşima ve
Nagazaki’de patlayan bombalara giden yolu
açacaktı. Bazılar ı kütle ve enerji arasındaki ilişkiyi
keşfettiği için, atom bombası konusunda Einstein’ı Nükleer başlık taşıyabilen bir füze
suçladı. Ancak bu durum, yerçekimini keşfettiği için, uçaklar ın düşmesinden dolayı Newton’u
suçlamaya benzer. Einstein, Manhattan Projesi’ne hiç katılmadı ve bombanın atılması üzerine
dehşete kapıldı.
Einstein’ın 1939’da Başkan Roosvelt’e Yolladığı Kehanet Mektubu:
“Son dört aylık gidişat içerisine-Amerika’daki Fermi ve Szilard’ın olduğu kadar, Fransa’daki
Joliot’un da çalışmalar ı sayesinde çok miktarda uranyumda; büyük miktarda gücün ve radyum
benzeri yeni elementlerin üretileceği, nükleer bir zincirleme reaksiyonun (tepkime) meydana
getirilmesi olasılığı mümkün k ılınmıştır. Bunun yak ın gelecekte gerçekleştirilmesine,
neredeyse kesin gözüyle bak ılmaktadır.
Söz konusu yeni olgu; ayr ıca, bomba üretimini de sağlayabilir ve her ne kadar daha az
kesinlik taşısa da son derece etkili, yeni tip bombalar ın bu şekilde üretilmesi olasıdır.”
Çekirdekler, güçlü bir kuvvetle bir arada tutulan proton ve nötronlardan meydana gelir.
Ancak; çekirdeğin kütlesi, onu oluşturan bağımsız proton ve nötronlar ın kütlelerinden her zaman daha ufaktır. Aradaki fark, çekirdeği bir arada tutan nükleer bağ enerjisinin ölçüsüdür.
Söz konusu bağ enerjisi Einstein’ın ünlü eşitliğinden hesaplanabilir.
Atomun çekirdeği ikiye bölünecek olsa, onu oluşturan protonlarla nötronlar hemen yeniden
daha küçük başka atomlar halinde birbirine yapışır. O zaman çok önemli bir gerçek ortaya
çıkar. Bu yeni çekirdeklerin parçacıklar ını bir arada tutmak için gereken enerjiye oranla çok
daha azdır. O zaman bu enerji fazlası, yoğun bir ısı halinde serbest kalacaktır. Bu tepkime
zincirleme olur; yani bir uranyum atomu parçalandıktan sonra bu parçalanma birindenöbürüne geçerek deneyde kullanılan uranyum çubuğundaki bütün atomlar ı sarar.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 18/44
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 19/44
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 20/44
benimsediği mutlak uzay ve zaman kavramı ile çelişiyordu. Einstein üstün zekası ile bu
çıkmazdan da kurtulmayı bilmiştir ve Newton'un mutlak uzay kavramını yıkmıştır. Böylece
daha serbest bir Fizik yeni dünyaya merhaba demiştir. Mutlak uzay ve zaman kavramlar ını
ileriki konularda daha ayr ıntılı inceleyeceğiz.
*Maxwell'in elektromanyetik dalgaları, Maxwell ışığın elektromanyetik dalgalardan
oluştuğunu fark ederek büyük bir üne kavuşmuştu. Yaptığı çalışmalar sayesinde zaten
döneminin en önemli bilim insanı olduğunu belli ediyordu. Maxwell elektromanyetik
dalgalar ın yayılma hızını "c" (ışık hızı) olarak bulmuştu. Fakat elektromanyetik dalgalar ın ses
dalgalar ı gibi bir ortamda yayıldığı düşünülüyordu. Bu ortama ise ether (esir) adı verilmişti.
Ether sabit yıldızlara göre durağan kabul edilen ve tüm evreni kapladığı düşünülen bir madde
idi. Bu düşünceye göre gezegenler Güneş'in etraf ında bu madde içinde dönüyor,
elektromanyetik dalgalar ise bu maddenin oluşturduğu ortamda ışık hızında yayılıyor.
Bu dönemde ışık hızının değerinin tespiti çalışmalar ı vardı ve "Galileo'nun göreliliğine" göre
etheri durağan kabul edip, ethere göre v hızıyla hareket eden bir nesne ile yine ethere göre
durgun bir kaynaktan yayılan ışığın hızı, kaynağa göre durgun bir kaynaktan yayılan ışığın
hızı; kaynağa doğru hareket ediyorsa c+v, kaynaktan uzaklaşıyorsa c-v olmalıdır.
Lakin Galileo'nun göreliliğine göre doğru olan yukar ıdaki öngörü “gerçek”ten farklı
görünüyordu.
Yukar ıdaki savı ve etherin varlığını doğrulamak için yapılan Michelson - Morley deneyi
yapılan tekrarlara rağmen ışığın hızının her zaman için sabit olduğunu ve ether adı verilen
maddenin ise var olmadığını ortaya koyuyordu. Galileo'nun göreliliği tı pk ı Newton dinamiği
gibi ışık hızı ve bu hıza yak ın hareket eden cisimlerde yetersiz kalıyordu. İşte Fizik burada
tıkanmıştı. Artık yeni bir dünya için bazı kabullerin değişmesi gerekiyordu yoksa Fizik
kendini tekrar etmek zorunda kalacaktı.
Ether (esir) neden var olmalı
ydı
?Platon’dan bu yana ether (esir, eter) düşüncesi vardı. O zamanlar Fizik adı altında sistematik
bir bilim dalı mevcut değildi. Yapılan deneyler, öne sürülen savlar doğa felsefesi adı altında
irdeleniyordu. Ether düşüncesi de doğa felsefesinde irdelenen ama varlığı doğrulanamayan bir
olgu idi. Nitekim 16. ve 17. yüzyıla geldiğimizde artık sistemleşmeye başlayan bir bilim
vardı. Günümüzce tabir edilen “Modern Bilim” doğuyordu ama hâlâ ether fenomeni ne
reddedilebiliniyordu ne de varlığı kanıtlanabiliniyordu.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 21/44
Albert Michelson ve Edward Morley’de ether
düşüncesini savunanlardandılar. Nitekim bu görüşü
kanıtlamak üzere Einstein gibi bir çok bilim adamının
yararlanacağı ünlü literatürdeki ismiyle “Michelson-
Morley” deneyini gerçekleştirdiler. Hipotezleri etherin
varlığına işaret ediyordu. Ancak deneylerini onlarca
kez tekrar etmelerine rağmen hipotezleri çöktü ve
aslında etherin olmadığını kanıtladılar. Modern
bilimin emekleme çağında sürpriz bir başar ı olarak
Albert Michelson (1852-1931) nitelemek bu deneyi doğru bir tanımlama olarak k ılar
herhalde.
Ether deneysel olarak var olmadığı kanıtlanmıştı. Peki, bu deneyin öncesinde hemen hemen
Newton ile başlayan sistematik bilim hangi nedenlerden ötürü etherin varlığını savunuyordu?
Etherin var olduğunu düşündüren etmenlerden biri ışığın dalga kuramıyla açıklanabilmesi
veya örtüşmesi idi. Young’un yaptığı deneyler ve Maxwell’in elektromanyetik kuramının
ışıkla ilintili olması etherin var olduğunu güçlendiren etmenler olarak görülüyordu. Young,
ışığı su dalgalar ına benzetiyordu ve deneyleri ile Newton’un savunduğu ışığın parçacıklı
kuramı yerine dalga kuramının doğru olduğunu genç yaşında söyleyebiliyordu.
On dokuzuncu yüzyılın ilk yar ısında gelişen Maxwell’in kuramı ile beraber ışığın uzayı
dolduran esnek bir ortamdaki bir titreşim süreci olarak yorumlanması ether kuramını
güçlendirmişti. Işığın enine dalgalar halinde yayılmasının öngörülmesi onun katı bir ether
(enine dalgalar sıvı değil katı bir ortamda yayılır) ortamında yayıldığına dair bir düşünceye
sevk etmiştir bilim insanlar ını. Hatta bu sonuçtan sonra da geleneksel ether kavramından da
uzaklaşıldığı söylenebilinir.
Diğer bir önemli etmense Newton’un yerçekimi yasasıdır. En basit anlatımla bu etmenin nasıl
etheri savunabileceğini göstermek gerekirse, Newton yerçekimi kuvvetinin (kütle çekimkuvveti) etkisinin uzak bir eylem yani boşluğa ve mesafeye rağmen etki edebilen bir eylem
veya hareketi ifade etmesi kütle çekim kuvvetinin, uzaya yayılan bir ortam içerisinde
iletilmesi düşüncesini çoğu bilim insanı taraf ından savunulmasına neden olmuştur. İşte bu
düşünceye göre o ortam ether olmalıydı.
Sonuçta etherin Michelson-Morley deneyi ile var olmadığı kanıtlandı. 1905 yılında Albert
Einstein’in öne sürdüğü özel görelilik kuramı ethere gerek olmadığını savunan son
kanıtlardan biri olmuştu. Ancak Albert Einstein’in Genel Görelilik Kuramı’nı sunarken sarf ettiği şu sözler kafalar ı kar ıştırmaya yetmişti:”Ether olmaksızın genel görelilik kuramı
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 22/44
düşünülemezdir”. Nitekim ölümünden üç yıl önce 1952 yılında etherin yokluğunu
savunmuştur.
Mutlak Uzay-Zaman Nedir?
Özel Görelilik Kuramı’nı incelemeden önce masaya yatırmamız gereken son konu mutlak uzay ve zaman kavramlar ıdır. Özel Görelilik Kuramı uzay-zaman kavramlar ına yeni bir boyut
getirmiş ve mutlak olmayan bu yeni boyutta insanlar ı büyük hayallere de sürüklemiştir. Her
ne kadar uzay-zamanın mutlak görünmesi Newton dinamiğiyle sınırlıymış gibi görünse de bu
düşünce doğa felsefesi adı altında yürütülen çalışmalarda da savunulmaktaydı. Milattan önceli
yıllarda da olduğu gibi Albert Einstein’a kadar olan uzun bir zaman diliminde uzay ve zamanı
mutlak olarak niteliyordu bilim dünyası. Bu gerçeklik de Einstein’in ne kadar zorlu bir yolda
yürüdüğünü açıkça göstermektedir. Aslında Einstein öncesinde de ufak tefek gürültüler dekopuyor “mutlak” kavramına. Belki de zamanı kimse mutlak dışı düşünememişti ama uzayın
mutlak olmadığını düşünenler de vardı. Uzayın mutlak olmadığına dair ilk düşünceler
16.Yüzyılda Kopernik’in Dünya merkezli bir evren modeli yerine Güneş merkezli bir evren
modeli öne sürmesinin ardından Kepler taraf ından bu modelin doğrulanmasıyla bilim
insanlar ı uzayın mutlak olmadığını düşünmeye başlamıştılar. Ki 20.yüzyıla kadar sadece
zamanın mutlak olduğunu düşünenler bir hayli sayıca fazla idiler.
Peki, mutlak bir uzay ne ifade ediyordu?
Isaac Newton, kendisinden önce bu konu üzerine çalışmalarda bulunmuş Henry More’dan
etkilenerek ünlü kitabı Principia’da şu tanımı yapmıştır:
“Mutlak uzay, doğası gereği, dıştaki hiçbir şeyle bağlantılı olmayarak, daima kendine benzer
şekilde ve hareketsiz durur.”
İlk bak ışta bu tanım Newton’un dinamiğinde yer alan denklemlerle uyuşmaktadır. Bu tanımı
biraz daha açtığımızda mutlak uzaya göre doğrusal hareket yapan bütün referans sistemleri
birbirine eşdeğerdir. Ne var ki Newton dinamiğindeki denklemlerle uyuşmasına rağmen bazı
şüpheler de kulaklar ı tırmalamıyor değildi. Örneğin bir hareket mutlak uzaya göre
saptanabilmesine rağmen mutlak uzay neye göre hareketsiz olarak görülebilmeliydi? İşte bu
soruyu bilhassa Newton’un çağdaşlar ı Huygens ve Leibniz sorgulamaktaydı!
Bu kavram ether ile bağdaştır ılıyordu ve bütünleşik bir şekilde kuram halinde bilim adamlar ı
taraf ından savunuluyordu. Bu sava göre mutlak uzay ile ether beraber düşünüldüğünde uzayın
sanki tek bir madde olduğu düşüncesi ile bir referans sistemine göre tespit edilen hareket aynı
zamanda mutlak uzaya göre de tespit edilmiş bir hareket olarak görülmeye başlanmıştı. Ki
ether eğer gerçekten var olsaydı mantıklı bir sonuçtu tüm eksikliklerine rağmen. Ancak
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 23/44
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 24/44
insanlar ın aklından hiç çıkmıyordu. İşte 1900’lü yıllar ın ilk yar ısında tüm bu heyecana sebep
olan tek kilit isim vardı o da Albert Einstein idi ve onun fiziğin açmazlığını sona erdiren
anahtar ı Özel Görelilik Kuramı...
Einstein’in Özel Görelilik Kuramı ilk bak ışta iki
kabule yani postülaya dayanıyordu:
1 - Bir deney yalnız göreli hareketi saptayabilir.
Başka bir deyişle hiçbir deney mutlak durağanlığı
veya düzenli hareketi saptayamaz. (Örneğin, bu
ilkeye göre esirin varlığını saptamak olanaksızdır.)
Bu birinci kabulü şöyle de tanımlayabiliriz: Fizik
kanunlar ı bütün eylemsiz referans sistemlerinde
aynıdır.
2 - Işık, kaynağına bağlı olmaksızın, boşlukta sabit GPS, özel rölativiteyle keşfedildi.
bir hızla hareket eder. Bu sabit hız tüm referans sistemlerinde aynıdır. Albert Einstein
taraf ından 1905’te önerilen Özel Görelilik Kuramı, bütün eylemsiz referans sistemlerinde
temel fizik kanunlar ının aynı göründüğü ilkesini elektromanyetizmaya da taşımıştır. Bu,
Maxwell denklemlerini tamamıyla değiştirerek değil, 1905’e kadar yeterince açıklığa
kavuşturulamayan uzay ve zaman kavramlar ındaki kabulleri değiştirerek başar ılmıştır.
Her ne kadar Newton birinci kabulün fark ına vardıysa da ikinci kabulde yanıldığı nokta
zamanın tüm gözlem sistemlerinde (eylemsiz referans sistemlerinde) aynı olmasıydı. Oysa
Einstein mutlak bir uzay-zaman kavramının olması kilitlenen fiziğin açılması için tek anahtar
olduğunu görüyordu. Yaptığı çalışmalarda tek çık ış noktası olarak hep uzay ve zaman
kavramlar ının mutlaklığından yak ınıyordu. Öngördüğü kabullerle ve önerdiği deneyler
neticesinde fizikî dünyanın yeni kapılar ını aralarken tüm dünyada ün sahibi belki de tüm
zamanlar ın en ünlü bilim adamı oluyor Albert Einstein.
Einstein’in önerdiği kabuller önemli sonuçlar doğurmuştur. Zaman genişlemesi ve uzunluk büzüşmesi gibi klasik fiziğin açıklayamadığı olaylar ı ortaya çıkarmıştır.
Zaman genişlemesi, mutlak uzay-zaman kavramını yıkan bu olay Einstein’in kabulleri
sayesinde açığa çıkmış ve yaşantımızda doğaya bak ış açımızı oldukça değiştirmiştir. Zaman
genişlemesi olayı farklı eylemsiz referans sistemlerinde zamanın farklı olmasından
kaynaklanan bir olgudur. Bu olgu hareketli cisimlerinin zamanın durağan cisimlere göre daha
yavaş aktığını söyler. Başka bir deyişe hızlı olan cisimler yavaş olanlara göre daha geç
yaşlanır. Hareketli saatlerin durağan saatlere göre yavaş çalışmasıyla açıklanan zamangenişlemesi hayatımızın hemen hemen her anında var olan bir olgudur. Tı pk ı metro
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 25/44
istasyonunda siz istasyonda durağan halde iken hareket eden metronun içindeki insanlar ın
saatlerinin sizinkinden yavaş çalışması gibi yani burada zamanın sizin durağan olduğunuz yer
ile metro arasında farklı akması demektir. Yukar ıda eylemsiz farklı referans sistemleri diyerek
kastedilen sistemler bu örnekte durağan olan sizin bulunduğunuz konum ve hareketli olan
metronun bulunduğu konum. İşte bu iki konum birer farklı sistemlerdir. Ancak bizim
dünyamızda hızlar ımızın ışık hızından çok daha az olması nedeniyle bu zaman fark ı çok çok
küçük olmaktadır. Bizler bu çok çok küçük fark ı hissetmemekteyiz. Hatta bu zaman
genişlemesi konusuna en iyi örnek uzayda 748 gün gibi bir süre zarf ında yaşayan astronotun
farklı sistemlerde hareket etmesi sebebiyle ve uzaya yolculuğu sırasında çok hızlı gitmesinden
dolayı saniyenin neredeyse 50’de biri kadar zaman içinde
yolculuk yapmıştır yani zaman genişlemiştir.
Zaman genişlemesi olgusu deneylerle de ispatlanmış bir
olgudur. Muon adı verilen temel parçacıklar 1947'de
yeryüzüne gelen kozmik ışınlarda keşfedildiler.
Laboratuarda durgun bir muonun ölçülen yar ı yaşam
süresi 0,0000022 saniyedir. Atmosferin üst
katmanlar ından yeryüzüne doğru yol alan muonlar ın çok
hızlı, diyelim ki ışık hızına yak ın hareket ettiğini kabul
edecek olursak, muonlar ın daha yeryüzüne ulaşmadan
bozunmalar ını beklerdik. Halbuki kozmik muonlar
yeryüzüne ulaşıyorlar. Bu olay, yeryüzündeki laboratuar
Pion ve Muonların Hareketi gözlem çerçevesine göre kozmik muonlar ın çok hızlı
hareket halinde olmalar ıyla ve bu nedenle yaşam sürelerinin, durgun yaşam süresinden daha
uzun olmasıyla açıklama buluyor.
1972 yılında da basit bir yöntemle zamanın genişlemesi olgusu denenmiştir. Bu denemede
çok hassas bir sezyum saati bir uçakla dünya etraf ında uçurulmuş ve zaman genişlemesiyüzde 10’a yak ın bir hata payı ile doğrulanmıştır. Günümüzde artık zamanın genişlemesine
dair en ufak bir kuşku kalmamıştır.
Uzunluk büzüşmesi, hareketli saatlerin yavaşlamasının beraberinde cisimlerin hareket
yönünde büzüşmelerini getirir; bu olaya da uzunluk büzüşmesi denir. Uzunluğun büzüşmesini
daha iyi anlamak için en basit temelinden konuya bakmamız gerekmektedir. Albert Einstein
aslında bir metre uzunluğun gözlemciye göre değiştiğini savundu. Yani A şehrindeki bir
metre uzunluk ile B şehrindeki bir metre uzunluk birbirlerine eş olmayabilirdi. Görüldüğüüzere Albert Einstein’in savunduğu bu düşünce çok zor anlaşılabilirdi ve kabul edilebilirdi.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 26/44
Einstein’a göre uzunluğun kendisi ile beraber hareketli gözlemciye göre ölçümü ile durağan
bir gözlemciye göre ölçümü arasında farklar olmalıdır. Görelilik kuramı neticesinde gün
ışığına çıkan bu olgu, uzunluğun mutlak bir büyüklük olmadığını göstermiştir. Einstein bu
olguyu açıklayabilmek için bir düşünce deneyi tasarlamıştır. Özel Görelilik, ışık hızının
sabitliğine dayanarak zamanın ve uzunluğun ışık hızına göre ölçülmesini savunur. Zamanın
genişlemesi aynı şekilde ışık hızına göre zamanın ölçülmesinden dolayı ortaya çıkmış bir olgu
idi. İşte uzunluğun büzüşmesi olayı da uzunluğun evrendeki tek mutlak büyüklük olan ışığın
hızına göre ölçüldüğünde gözler önüne serilmiştir. Einstein hareket eden bir vagon referans
sistemi ile vagonun dışında durağan duran bir gözlemcinin oluşturduğu iki referans sistemini
göz önünde bulundurmuştu düşünce deneyinde. Hareketli vagondaki gözlemci vagonun
uzunluğunu, vagonun diğer ucuna gönderdiği ışık demetinin duvardaki aynadan yansıyı p geri
dönme zamanını ölçerek, ışığın hızının da bilindiğine göre hesaplayabilir. Aynı uzunluğu
vagonun dışında bulunan bir gözlemcinin yine ışık hızını kullanarak hesapladığı
düşünüldüğünde, ışık kaynağının bulunduğu vagonun arka ucu da vagonla birlikte
hareketlidir. Işık vagonun arka ucundan ön ucuna gidip aynadan yansıyı p geri dönerken
vagonun arka ucu da hareketli olduğundan, dışar ıdaki gözlemciye göre daha k ısa yol alır. Bu
ise uzunluğun temel bir fiziksel büyüklük olmayacağını gösterir. Yani uzunluk veya uzay
mutlak değildi...
İşte Özel Görelilik Kuramı’nın gün ışığına çıkardığı bu iki olay mutlak uzay-zaman
kavramlar ını yıkan en güçlü olgular olmuştur. Bu iki olgunun matematiksel ifadelerine
baktığımızda ortak bir ifade görürüz. Bu ifade “eksiltme çarpanı” adı verilen bir matematiksel
ifadedir. Ancak bu ifadeye bu e-kitap içerisinde değinmeyi düşünmüyorum. Dileğim mümkün
olduğunca matematiksel ifadelerden ar ındır ılmış ve anlaşılır bir e-kitap oluşturmak bu yüzden
de bu ifadeye girmeyeceğim. Lakin eksiltme çarpanı veya yukar ıdaki iki olgunun
matematiksel gösterimleri için Kuark Bilim Topluluğu’nun Bilim Forumunda yer alan şu
adreslerdeki konular ı incelemenizi öneririm. Adresler:1. http://www.kuark.org/forum/index.php?s=&showtopic=1028&view=findpost&p=4579
2. http://www.kuark.org/forum/index.php?showtopic=1018(eksiltme çarpanı)
Özel Görelilik Kuramı ve EşzamanlılıkEş anlılık verilen bir gözlem çerçevesinde (referans sisteminde) farklı noktalardaki iki olay,
bu gözlem çerçevesi içinde aynı anda oluşuyorsa, bu iki olay eşanlı (eşzamanlı) olarak
tanımlanır. İki olayın verilen eylemsiz bir çerçevede eş anlı olduğu söylendiğinde, iki farklı
olayın aynı anda meydana geldiği anlaşılır.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 27/44
http://www.Onlinefizik.com ’da bu olay çok basit ve anlaşılır bir şekilde anlatılmış ve ben de
sizlere bu anlatımı paylaşacağım.
Yukar ıdaki şekilde yüksek hızlarda hareket eden bir trenin ortasında yanan bir lamba
görülmektedir. Tren vagonun içinde bulunan bir gözlemci ışığın ön ve arkaya eş zamanlı
olarak ulaştığını görür.
*Şekiller www.onlinefizik.com ‘dan alınmıştır.
İkinci şeklimizde ise tren vagonun dışar ısında bir gözlemci bulunmaktadır. Yine tren vagonu
çok yüksek hızlarda hareket etmektedir. Lamba açıldığında ışık verdiğinde bu dışar ıda
bulunan gözlemci için bu yayılan ışık arka tarafa daha önce ulaşır. Çünkü trenin arka k ısmı
ışığa doğru ön k ısmı ise ışığın aksi yönünde hareket eder. Vagonun ön k ısmına doğru hareket
eden ışık demeti biraz daha geç var ır o uca. Neticede iki şekilde de ya da iki farklı referans
sisteminde görüldüğü üzere eşzamanlı
lı
k Özel Görelilik Kuramı
’na göre yoktur. Nihayetinde bu anlatılan örnek yukar ıda uzunluğun büzüşmesinde bahsettiğim örneğin (düşünce
deneyinin) bir kopyası sayılabilir. Bu sefer bu deneyi irdelediğimizde eş zamanlılık
kavramının bu kurama göre olamayacağını görmekteyiz.
Fiziğe yeni bir heyecan katan bu kuram özellikle bu anlattığım iki olay ile tüm bilim
dünyasına damgasını vurmuştur. Bu iki olay dışında bu kuram içerisinde yer alan rölativistik
doppler kayması, hızlar ın rölativistik toplanması, Lorentz dönüşümleri ve Özel Görelilikte
momentum ve enerji gibi konular ın matematiksel işlemlere dayanması sebebiyle ve sizleri bu
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 28/44
işlemlerde boğmamak için bu kitapta yer vermiyorum. Lakin yine KBT Forum’da bu konular ı
işlemekteyiz dileyen arkadaşlar ımız az sonra vereceğim adresten takibini yapabilirler.
Adres: http://www.kuark.org/forum/index.php?showforum=20
Kütle ile Enerji Arasındaki İlişkiFizik ile ilgisi olsun olmasın çoğu insanın
zihninde yer işgal etmiştir E=mc2. Yani enerji
eşittir kütle ile ışık hızının karesinin çarpımı...
Neler düşündürmüyor ki, kütle ile enerjinin
dönüşümü! Kütle enerjiye dönüşebilir, enerji de
kütleye! Belki de her şey enerjiden oluşmuştur!
Daha neler neler...Özel Görelilik Kuramı’nın bir sonucu olarak da
kütle ile enerji arasında bir ilişki doğmuştu.
Yukar ıdaki tanımı bira daha irdelediğimizde, bir
cismin kütlesi ile sahip olduğu mutlak hızın
karesinin çarpımı, cismi o hıza çıkarmak için
gerekli olan enerjiyi verdiğini görmekteyiz. Yani bir cisim bir hıza ulaşabilmek için bir
enerjiye gereksinimi vardır ve enerjisine göre hızı da değişmektedir. Söz konusu hız ışık hızı
veya yak ın hızlarda olduğunu düşündüğümüzde ise bir cisim ışık hızına ulaşmak için daima
kütle kaybetmesi gerekir. Bu olayı yine bir tren vagonu ile örneklendirirsek, bir M kütleli ve L
uzunluğunda tren vagonu ele aldığımızda; vagonun sol iç duvar ına koyulmuş bir ampul
düşünelim. Belli bir zamanda vagonun sağ duvar ına doğru bir ışık yayılır. Eğer ışık vurusun
enerjisi E ise, vuru ile bağlantılı E/c büyüklüğünde bir momentum vardır. Momentumun
korunumu vagonun sola doğru eşit ve ters yönde bir momentumla hareket etmesi gerektiği
görülür ve kütlesi M olan bu vagon için Mv=E/c eşitliği kurulur. Vagon c ışık hızında hareket
ederse E=Mc2 formülünü elde ederiz.
E=mc2 bağıntısının doğrulu değişik çekirdek tepkimelerinde test edilmiştir. Bu kanun en can
alıcı doğrulaması anti maddenin (kar şıt madde) keşfi ile gelmiştir. Kuantum mekaniği ve
göreliliğin ikisi birden, her parçacık için bir anti parçacık olduğunu gösterir. Anti parçacık
(kar şıt parçacık), parçacığın ters işaretli yüküne sahipti ve bir parçacık ile anti parçacık
elektromanyetik ışınım yaparak birbirlerini yok ederler. Benzer biçimde bir parçacık ve anti
parçacık yalnızca ışınım enerjisinden yaratılabilir. Enerjinin kütleye dönüşümü bu yolla açık
bir şekilde gösterilmiştir.[1]
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 29/44
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 30/44
Bölüm 4: Genel Görelilik Kuramı Albert Einstein, 1905 yılında yayınladığı Özel Görelilik Kuramı ile Newton dinamiğinin
kabul ettiği mutlak uzay ve zaman kavramlar ını yıkarken ve hareket kanunlar ı yasasını
geliştirirken, 1916 yılında yayımladığı Genel Görelilik Kuramı ise yine Newton’un bir başka
yasası olan kütle çekim yasasını geliştirdi ve aslında Einstein’i diğer kuramından daha da ünlü
yapan ve bilim dünyasındaki yerini pekiştiren kuramdır. Newton fiziğinin ötesinde olmayı
Özel Görelilik Kuramı ile başaran Einstein hâlâ bir şeylerin eksik olduğunu ve doldurulması
gerektiğini biliyordu. İşte aslında hem Newton’cu fiziğin boşluklar ını dolduran hem de Özel
Görelilik Kuramı ile başlayan “devrimci fiziğin boşluklar ının doldurulması için gerekli olan
bir kuramdı Genel Görelilik Kuramı. Ki kendisi Genel Görelilik Kuramı’nı en önemli kuramı
olarak görmektedir (Aslında Görelilik Kuramlar ı şeklinde ifade etsek daha doğru olur).Genel Görelilik Kuramı, kütlesel çekimin
uzay-zamanı bükmesi, ışığın kütle çekimi
kuvveti taraf ından sapması gibi olaylar ı
açıklamakta ve hatta karadeliklerin varlığını
da bu kuram sayesinde öğrendik.
Genel Görelilik Kuramı’nı anlatmaya
çalışırken bazı temel konularda kuramayönelik ufak bilgiler vereceğim. Bu konular
arasında olması gereken uzay-zaman
kavramına diğer kuramda bahsettiğim için pek giriş yapmayacağım ancak kuramı anlatmaya
çalıştığımda gerekli gördüğüm yerlerde ilave bilgiler de koyabilirim. Einstein’in bu kuramını
anlatırken en temelden değinmemiz gereken konu “kütle”dir. Çünkü bu kuramda odak nokta
kütledir.
Maddenin geleneksel tanımında yer alır “kütle”. Bir madde için olmazsa olmaz ön koşuldur.
Hatırlarsanız bu tanım şu şekilde idi, uzayda yer kaplayan yani bir hacmi olan, eylemsizliği ve
kütlesi olan her şey madde olarak tanımlanıyordu. İşte bir şeyi madde yapabilen bu şartlardan
ikisi eylemsizlik ve kütle, Genel Görelilik Kuramı içerisinde değineceğimiz konulardan biri.
Kütle ve Eylemsizlik
Kütle, bir şeyin madde olabilmesini sağlayan en temel niceliklerden biridir. Bu temel niceliği
bir cismin harekete kar şı gösterdiği direnç veya kar şı koyma şiddeti olarak da
tanımlayabiliriz. Kütle uzayda her yerde sabittir. Yani k ısacası değişmez bir niceliktir. Bu
nicelik ağırlık kavramı ile kar ıştır ılır. Ağırlık bir cismin bulunduğu konuma göre uygulanan
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 31/44
kütle çekim kuvvetidir. Genel Görelilik Kuramı’nın da konusu olan kütle çekim kuvvetini
yani ağırlığı açıklayarak bu temel farklar ı daha iyi tanıyabiliriz. Kütle çekim kuvveti,
doğadaki dört temel kuvvetten biridir. Bu kuvvet, kütlesi olan maddelerin birbirlerine olan
ivmelenmelerinden doğan bir kuvvet türüdür. Newton’un kütle çekim (yerçekim) yasasından
bahsettiğimizde iki gezegenin birbirlerine etkidiğini (birbirlerini ivmelendirdiklerini) yani
çekim uyguladıklar ını görmüştük. Matematiksel olarak ifade ettiğimizde kütlelerinin çarpımı
ile bir G sabitinin çarpımı bölü aralar ındaki uzaklığın karesini ele almıştık. Bu ifadeden
görüldüğü üzere aslında bu kuvvetin kütlelerden doğduğunu görmekteyiz. Bu nedenle ağırlık
kavramını da kütleden uzak tutamayız; ki ağırlığı bir kütlenin ivmelenmesinden doğan bir
kuvvet olarak da ifade etmiştik. Bu “ivmelenmesinden” ifadesini irdelersek belli bir m kütleli
cismin bulunduğu konumda etkisinde kaldığı kütle çekim kuvvetinin oluşturduğu ivme
kastedilmektedir. Örneğin dünyamızda 70 Newton (N) ağırlığındaki bir insan yaklaşık 10
metre bölü saniye karelik (deneyler sonucunda 9,8 olduğu bulunmuştur) bir yerçekim (kütle
çekim) kuvvetinin oluşturduğu yerçekim ivmesinin etkisindedir. O halde ağırlık eşittir kütle
çarpı yerçekim ivmesi eşitliğine dayanarak 70 N ağırlığındaki bir insan 7 kg kütlelidir. 7 kg
kütleli bir insan Ay’da yer olsaydı eğer Newton’un yerçekim yasasına göre Dünya’ya göre
daha az ivmenin etkisinde kalacaktı dolayısı ile ağırlığı 70 N’dan daha az olacaktı. Ağırlığı
yani kütle çekim kuvvetinden bahsettikten sonra eylemsizliği de tanımladıktan sonra genel
göreliliğe varacağımızı umuyorum. Özetçe buraya kadar anlattıklar ımızda kütle çekim
yasasına bağlı olarak ağırlığın kütleye bağlı olduğunu gördük.
Eylemsizlik ise yine Newton’un bilime kazandırdığı yasalar ından biridir. Newton’un hareket
kanunlar ının ikincisi, bir cisme kuvvet uygulanırsa o cisim ivmelenir demektedir. Yani bir
kuvvet uyguladığımızda o cisim hızlanacak, yavaşlayacak veya yön değiştirecektir. İvmeyi
temelde birim zamanda değişen hız olarak ele almaktayız ancak Newton’un hareket
kanunlar ının ikinci yasasına göre ivmeyi etkiyen kuvvet bölüm etkilenen cismin kütlesi olarak
da tanımlayabilmekteyiz. Şimdi eylemsizliği de tanımlarsak kar şımıza bir ifade çıkmaktadır.Eylemsizlik, en basitinden cisimlerin hızlar ını koruma isteğidir. Basit bir örnekle konuya
açıklık getirmek istiyorum. Otobüslerde seyahat ettiğimizde otobüs hızlanmaya başladığında
ayakta olanlar ın hızlanmanın olduğu yönün tersinde bir itmeye maruz kaldıklar ını görürüz.
Bunu araç yavaşlamak için fren yaptığında aracın önüne doğru itildiğimizi düşündüğümüzde
de rahatça görebilmekteyiz. Ancak gerçek bir kuvvet yoktur bu itmeyi sağlamak için buradaki
eylemsizlik kuvvetine yalancı veya zahiri kuvvet demekteyiz. Aslında bu oluşan itmeyi
sağlayan eylemsizlik kuvveti maddenin kütlesinden doğan bir kuvvettir. Eylemsizlik kuvvetiile oluşan ivme, yukar ıdaki örneklerden görüldüğü üzere sistemin ivmesiyle zıt yönlüdür.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 32/44
Eylemsizlik kuvveti, maddenin kararlı kalma halinde bulunmak istemesinden doğar. Bu
kararlı hali Newton’un 1.yasasına göre şu şekilde irdeleyebiliriz: Bir cisim boşlukta ise ve
hareketsiz ise dışar ıdan bir etki yapılmadığı sürece sonsuza kadar hareketsiz kalır veya sabit
hızla hareket ediyorsa dışar ıdan bir etki yapılmadığı sürece sabit hızla yaptığı hareketi
sonsuza kadar sürdürür. Yukar ıdaki tanım ve örneklerden eylemsizliğin bir cismin hızını
değiştirmeye kar şı direnci olarak bir sonuç çıkarabiliriz. Newton’un ikinci yasasına göre
cismin hareketi kütleye de bağlıdır. Kütle ne kadar büyükse harekete geçmesi daha zor ne
kadar küçükse harekete geçmesi daha kolay. Eylemsizlik kütlesi diye de adlandır ılan bu ikinci
kanundaki kütle, kütle çekim yasasında etkilenen kütle ile aslında aynı kütledir belki de basit
bir sonuç olarak görünse de bu kavramlarla boğuşan Newton bile bu ikisinin aynı olmasının
anlamını çözememiştir. İşte Einstein bu anlamı çözdü... Bu anlam kütle çekim ile ivmenin
birbirinden ayr ılamayan fiziksel büyüklükler olduğu sonucunu çıkarmaktadır.
Galileo da fark etmişti kütle çekimden etkilenen kütle ile Newton’un bahsettiği kütlenin (ki
aslında her ikisi de Newton’un bahsettiği kütle) aynı olduğunu. Galileo diyordu ki, yeryüzüne
bırak ılan herhangi iki cisim aynı şekilde ve aynı ivme ile yere düşmelidirler. Çünkü ivme bu
cisimlerin ağırlıklar ının (kütle çekim kuvvetlerinin) kütlelerine bölümüdür. Yerçekimi
yasasına göre bu iki cisme dünya kütleleriyle orantılı olarak etkimektedir. Dolayısı ile
ivmeleri aynı olduğu için aynı sürede düşmelidir der. Gerçekte de böyledir ancak havanın
direnci ağırlıklar ıyla orantılı olduğu için ağır olan daha çabuk düşüyor yeryüzüne. Burada
görmenizi istediğim nokta hareket eden cisimlerin kütle çekim kuvvetinin etkisinde kalarak
hareket etmesidir. Bu tüm evrendeki hareketlerde gözlenen bir durumdur. Bu ince ayr ıntı
Einstein’i eşdeğerlilik ilkesi denen bir ilkeye götürmüştür.
Eşdeğerlilik İlkesiBu ilke yukar ıda bahsedilen ince ayr ıntıya dayanmaktadır. K ısacası kütle çekimi ve ivmeli
hareket birbirinden ayr ılamaz ifadesi eş değerlilik (eşitlik) ilkesine götürmüştür Einstein’i.
Klasik mekaniğe göre kütle çekim kuvveti etkisinde kalı p hareket eden bir cisim ile
eylemsizlik kütlesi dediğimiz hiçbir kuvvete maruz kalmayan cisim arasındaki hareketi farklı
görür. Eşdeğerlilik ilkesine göre bu farklılığı kaldırmak gerekir. Bu gerekliliği yukar ıda
anlattıklar ım ile açıklamaya çalıştım. En temelde yer alan kütle idi bu noktaya dikkatinizi
çekerim.
Eşdeğerlilik ilkesi, Özel Görelilik Kuramı’nın bütün eylemsiz referans sistemlerinin fizik
kanunlar ı için eşdeğer olduğu savının bir adım daha ilerisi olarak da görülebilir. Bu sefer bu
ilke ile aslında eylemsiz ve hareketli (eylemli) sistemlerde fizik kanunlar ının eşdeğer olduğu
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 33/44
savı ortaya çıkmaktadır. Bu savı destekleyen eşdeğerlilik ilkesini şu şekilde yorumlayabiliriz:
Gözlemlerin küçük bir uzay ve zaman bölgesinde yapılması koşuluyla, uygun seçilen bir kütle
çekim potansiyelinde, ivmelenen bir sistem ile eylemsiz bir sistemi deneyle birbirinden
ayırmak olanaksızdır. [2]
Genel Görelilik Kuramı Genel Görelilik Kuramı eşdeğerlilik ilkesine dayanarak çeşitli sonuçlar ı da beraberinde
getirmiştir. İlk sonucu zaten eşdeğerlilik ilkesinin ortaya çıkmasında rol oynamıştı. Yani kütle
çekim kuvvetine maruz kalan kütle ile eylemsizlik kütlesinin eşit olması.
Bir başka önemli sonuç da vardır ki bu sonucu görebilen dünyada ilk insandır Albert Einstein.
Bu sonuç bize kütle ile uzayın birbirinden ayr ılmaz
ikili olduğunu söyler daha doğrusu Albert amcamız bize böyle olması gerektiğini söyledi. Kütlenin ancak
uzay içinde algılanabildiğini ve kütlesiz bir uzayın
düşünülemez olduğunu savunuyordu Albert
amcamız. Hatta öyle ki içindeki kütle ile belirlenen
bir algıdır sonucuna da ulaşabiliyoruz. Albert amca,
bu sonuç ile beraber Genel Görelilik Kuramı’nda
uzay ve zamanı biçimlemeye ve bir geometri
yapısına oturtmaya çalışır. En basitinden Einstein’in
uzay-zamanı 4 boyutlu olup 3 boyutu uzayı diğer boyutu da zamanı temsil eder. Geometrisel
olarak düşünceye döktüğümüzde ise işler kar ışmakta ama yine de en sade hali ile sizlere
aktarayım. Çevremizdeki varlıklar ı, algılayabileceğimiz nesneleri birbirine üç dik eksen ile
bunlara bağlı bir zaman ekseni ile görebiliriz. Bu görme olayı da ışık aracılığıyla sağlanır. Biz
nesnelerden gelen ışıklar ı algıladığımız takdirde görme işlevini gerçekleştirmekteyiz. Genel
Görelilik Kuramı da tı pk ı Özel Görelilik Kuramı gibi ışık ile ilintilidir. Söz konusu ilintiyi
açıklayarak Genel Görelilik Kuramı’nın derinliklerine yolculuğumuzu sürdüreceğiz Albert
amcamızın bizlere hediye ettiği bilgiler “ışığında”.
Işık her zaman için evrenin her yerinde aynı şekilde hareket etmez aslında. Dünya içerisinde
bizler ışığın hemen hemen doğrusal hareket ettiğini biliriz. Doğrudur da ama mesela bu
durum bir Güneş gibi büyük bir kütleli yıldızın civar ında hareket eden bir ışık ışını için böyle
değildir. Genel Görelilik Kuramı’na göre ışık Güneş’in çevresinde bir eğri şeklinde yol
almalıdır. Bunun nedenine gelirsek kütlenin uzay-zaman geometrisine şekil verdiğini görürüz.
Yukar ıda uzay ile kütle arasında bahsetmeye çalıştığım ilişki bu idi. Kütle uzay-zaman
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 34/44
geometrisini şekillendirmektedir veya biçimlendirmektedir. Güneş gibi büyük kütleli cisimler
uzay-zaman geometrisinde eğrilmeye yol açar yani kütle uzay-zamanı eğmektedir. Az önce
Dünya üzerinde bulunan bir gözlemcinin ışığın doğrusal hareket ettiğini gördüğünü
söylemiştik ya bu gözlemci Güneş’te bulunsaydı o zaman gözlemci ışığın hareketini bir eğri
olarak tanımlayacak ve aslında gördükleri de eğri bir uzay-zaman geometrisi olacaktır. Bir de
Güneş gibi bir yıldızın kütlesinden binlerce kez daha büyük olan karadelikler vardır. Bu tür
oldukça çok büyük kütleli cisimlerde yani
karadeliklerde uzay-zaman geometrisi Güneş gibi bir
yıldızın uzay-zaman geometrisinden daha fazla eğiktir.
Yani kütle arttıkça oluşan eğrilik de artmaktadır. Bu
ifadeyi şu şekilde de ifadelendirebiliriz: Işığın eğilme
miktar ı ya da eğrilik yar ıçapı uzay-zaman içinde
bulunan kütle ile orantılıdır. Tekrar karadeliklere
döndüğümüzde bu uzay-zamanda oluşan eğriliğin
kimileri için zaman içinde yolculuğu imkanlı k ılacak
bir sonuç olabileceğini de düşündürmektedir. İlgili
okuyucular ımızın Kuark Bilim Topluluğu taraf ından
düzenlenen Bilimsel İnternet Toplantılar ı adlı ve Zamanda Yolculuk konulu toplantının özet
kitapçığını KBT e-Kitap’ın web sitesinden edinip okumalar ını tavsiye ederim. Karadeliklerle
ilgili son bir notum ise karadeliklerin çekim alanına giren bir ışığın hiçbir şekilde o çekim
alanından kurtulamadığıdır.
Şimdiye kadar ışığın kütle çekim kuvvetine dik hareket etmesi ile ilgili bir örnek vermedik.
Böyle bir örneği irdelediğimizde kar şımıza yine alışıla gelmemiş sonuçlar çıkacağından emin
olunuz. Diyelim ki bir yıldızın kütle çekimine dik olarak bir ışık ışını yol almaktadır. Yatay
yol aldığında eğrisel bir hareket yaptığını biliyoruz peki, dik olarak hareket ettiğinde neler
olabilir?İlk bak ışta belki de herhangi bir etkinin olmayacağı düşünebilir ama en azından kütle çekimin
ışına etki edebileceğini kavrayabiliriz nitekim ışığında bir ağırlığı vardır. Bunu doğrusal yolda
iken kütle çekim taraf ında etkilenip eğrisel bir yol çizmesinde fark edebilmekteyiz. Kütle
çekiminin yaptığı bu etkiyi incelemeden önce doppler etkisini tanımlamamız ışığın kütle
çekimine dik olarak yaptığı hareketi irdeleyebilmemizde yardımcı olacaktır. Doppler etkisi,
hareketli cisimlerin ürettiği dalgalar ın frekansça değişebileceğini söylüyor. En basitinden
otobanda giden araçlar ı sabit bir gözlemci o araçlar ın yanından geçtiğinde çıkardığı sesdalgalar ının aracın konumuna göre değiştiğini fark edebilir. Yani araç uzaklaştığında aracın
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 35/44
sesi daha kalın yaklaşanlar ın ise daha tiz olur. İşte ses dalgalar ında doppler etkisi bu şekilde
işlemektedir. Ya ışıkta?
Işık ışınını dünyaya göre kütle çekime doğru yani yukar ıdan aşağıya doğru bir yol çizdirirsek
ışığın renginde değişme olur yani k ızıllıktan maviye doğru bir kayma olur. Işık ışını aşağıdan
yukar ıya doğru yani kütle çekimin etkisine kar şı bir yol çizse idi o zaman ışığın rengi k ızıla
kayacaktır. Bu bahsettiğim Genel Görelilik Kuramı’nın ortaya çıkardığı sonuç veya olaya
kütlese çekimde k ızıla kayma denilmektedir. Bilim ve Teknik Dergisi’nin Mart 2005
sayısında Dr. Sadi Turgut’un Genel Görelilik Kuramı adlı makalesinde yer alan kütle
çekimsel k ızıla kayma olayının kanıtlanması için bir deneyin yapıldığı belirtiliyor. 1960
yılının başlar ında Harvard Üniversitesi’nden fizikçiler, 20 metre boyunda bir yükseklikten
ışığın hareketi sonucu renginde katrilyonda bir oranında değişimin olduğu gözlenmiştir ve bu
değişim de kuramla uyumlu imiş.
Genel Görelilik Kuramı’nın Doğrulanması Genel Görelilik Kuramı şimdiye kadar üç sınamadan başar ı ile kanıtlanmıştır.
İlki, Merkür’ün yörüngesinin günberi hareketinin Newton’cu düşünce ile açıklanamayışı.
Newton’cu görüşe göre 43 yay saniyelik bir Merkür günberisi hareketi açıklanamıyordu. İşte
Genel Görelilik Kuramı bu açıklanmayan k ısmı rahatlıkla açıklamakla beraber Newton’cu
mekanikten daha üstün ve geniş olduğunu da gösteriyordu. Sadece Merkür için değil diğer
gezegenler içinde üstün bir başar ı ile net cevaplar verebiliyordu.
İkincisi, ışık ışınlar ının Güneş gibi büyük kütleli cisimlerin çevresinde yol alırken sapması
veya eğri bir yol çizmesi. Bu sav da 1919 yılında gerçekleşen Güneş tutulması olayı sırasında
Einstein’in önerdiği deneylerin doğru sonuçlar elde etmesiyle Genel Görelilik Kuramı bir kez
daha doğrulanıyordu. Aslında Albert amcamız, amcalığını bu tutulmaya borçlu biraz da. Tüm
dünyada büyük bir üne kavuştu.
Üçüncüsü ise saatlerin kütle çekime göre hızlı veya yavaş çalışması idi. Bu ön görüde bir
tak ım deneylerle doğrulanmış ve bir binanın tepesinde bulunan saat binanın zemininde
bulunan saatten daha hızlı çalıştığı ortaya çıktı. Dünyamızda bu etki oldukça küçüktü tabii ki.
SonuçGenel Görelilik Kuramı’nın ortaya çıkardığı sonuçlar ı yukar ıda bir şekilde bahsetmeye
çalıştım onlar ın k ısa bir özetini yapmadan önce kuramın başka ön gördüğü bir sonucu sizlerle
paylaşmayı diliyorum.
Genel Görelilik Kuramı
’na göre birbiri etraf ı
nda dönme hareketi yapan cisimler, kütle çekimdalgalar ı halinde “enerji” yayar. Bildiğimiz ışık veya elektro manyetik dalgalanmalardan
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 36/44
farklıdırlar ve uzay-zaman içinde yayılan dalgalardır. 1974-83 yıllar ı arasında birbiri etraf ında
dönen bir atarca ile normal bir yıldızı inceleyen Russell Hulse ve Joseph Taylor, çiftin dönme
periyodunun zamanla uzadığını fark ettiler. Daha sonra bunun nedeninin çiftin yoğun olarak
kütle çekim dalgalar ı yayınlaması ve böylece enerji kaybetmesi olduğunu gösterdiler. Bu da
çiftin hareketinin yavaşlamasına neden oluyordu. Görelilik kuramının diğerlerinden çok farklı
bu öngörüsünü dolaylı bir yoldan da olsa destekleyen çalışmalar ından dolayı Hulse ve
Taylor’a 1993yılında Nobel ödülü verildi. Bugün birçok araştırmacı, bu dalgalar ı doğrudan
gözlemlemek için çalışmalar yapıyor ama henüz herhangi bir somut sonuç yok.[3]
Genel Görelilik Kuramı’nı irdelediğimiz kütlenin uzay-zamanı eğdiğini ve bu eğilmeden
dolayı zamanın da etkilenip bu eğilmenin zamanın daha yavaş akmasına (ilerlemesine) neden
olduğunu gördük.
Yerçekimini bir kuvvetten ziyade uzay-zaman eğriliğinden kaynaklanan bir olgu olarak
düşündük. Newton mekaniğinde gezegenlerin hareketinin nedeni olarak kütle çekim
(yerçekim) kuvveti görülüyordu. Oysa ki Genel Görelilik Kuramı’na göre yerçekim kütlenin
uzay-zamanda yol açtığı eğrilikten kaynaklanmaktaydı ve dolayısıyla da gezegenlerin Güneş
etraf ındaki eğrisel hareketlerinin sebebi de uzay-zamanın eğriliği sonucuna ulaşmış oluyoruz.
İnsan, ne müthiş bir düşünce anlayışı demekten kendisini alamıyor.
Işığın bir uzay-zaman üzerinde bulunan bir kütle çevresinde yol aldığı zaman kütlenin uzay-
zamanda oluşturduğu eğrilikten dolayı doğrusal değil eğrisel bir yol çizdiğini de bu kuram
sayesinde kavrayabildik.
Genel Görelilik Kuramı hâlâ sınanmaya devam ediyor ve bizlere daha neler ifade
edebileceğini gelecekte göreceğiz...
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 37/44
Bölüm 5 : Kuantum Fiziğinin Tarihçesi-Kara Cisim Işıması, Max Planck taraf ından 1900 yılında irdelendi.
-Fotoelektrik Olay, 1905 yılında Albert Einstein taraf ından açıklandı.
-Alfa Saçılması ve Atom Modeli, 1911 yılında Ernest Rutherford’un çalışmalar ı sonucunda
açıklanabildi.
-Atom Spektrumu Kuantal Açıklamasını 1913 yılında Louis de Broglie yaptı.
-Dalga Denklemini 1926 yılında Erwin Shrödinger çalışmalar ıyla buldu.
-Belirsizlik ilkesini ise 1927 yılında Werner Heisenberg bulmuştur.
Kuantum Fiziğinin yukar ıda sayılan kilometre taşlar ını kitabımızın ikinci cildinde ayr ıntılı bir
şekilde irdeleyeceğiz...
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 38/44
EKLER
EK-1: Atomun Kronolojisi
İlkçağ..>Demokritus ve arkadaşlar ı atom(=bölünemez)adını verdikleri en küçük parçacığınvarlığına işaret ettiler
16.yy..>Robert Boyle atomu bilimsel bir terim haline soktu.
17.yy >Lovosier Maddenin Sak ıımı ilkesini buldu.
1803 >John Dalton Katlı Oranlar Yasası’nı ortaya attı.
1808 >Gay-Lussac kendi adıyla anılan yasayı buldu.
1811 >Avogadro hipotezi önerildi.
1847 >Hemholzt,Enerjinin Sak ı
nı
mı
İlkesi’ni ortaya attı
.1888 >Svante Arrhenius,Elektrolitik Ayr ışma Kuramı’nı açıkladı.
1895 >Jean Perrin,elektronu buldu.
1896 >Henri Becquerel,doğal radyoaktiviteyi buldu.
1897 >Joseph Thomson,katot ışınlar ının elektronlardan oluştuğunu gösterdi.
1898 >Marie ve Pierre Curie,Polonyum’u ve Kadyum’u buldular
1900 >Max Planck Kuantum Kuramını ortaya attı.
1904 >Ernst Rutherford,alfa taneciklerini buldu ve yar ıömür kuramını ortaya attı.
1905 >Albert Einstein Görelilik Kuramı’nı buldu.
1911 >Ernst Rutherford,Atom Çekirdeği Kuramı’nı geliştirdi.
1913 >Jean Perrin,atomlar ın büyüklüklerini deneysel olarak saptadı.Niels Bohr Atom Yapısı
Kuramı’nı buldu.
1919 >Francis William Aston izotoplar ı tanımladı.
1920 >Rutherford,protonu buldu.
1924 >Wolfgang Pauli,Exclusion İlkesi’ni ileri sürdü.
1926 >Erwin Schrödinger,Dalga Mekaniği Kuramı’nı ortaya attı.
1928 >P.A Dirac,Kuantum Mekaniği Kuramı’nı buldu.
1930 >Bothe ile Becker,bor ve berilyum atomunu tanecikleri ile dövdüler ve gama ışınını
buldular.
1931 >İlk Siklotron yapıldı.
1932 >Chadwick,nötronu buldu.Harold Urey,döteryumu buldu.
1933 >Frederic Joliot ve Irene Joliot-Curie yapay radyoaktiviteyi buldu.
1934 >Enrico Fermi,U-239,Neptunyum ve Plutonyum’u yaptı.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 39/44
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 40/44
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 41/44
yorumlanması gerektiğini çünkü bu niceliklerin göreli olduğunu bir makale halinde yayınladı.
Bunşar ı düşünen başka kişiler de vardı ancak bunlar ı sistemli bir biçimde ifade edemediler.
Einstein’in başar ısı, çocukluğundan beri mevcut sistemin doğruluğundan her zaman şüphe
eden ve bunu dile getirmekten korkmayan bir kişi olmasına bağlıdır. Yaklaşık olarak 10 yıl
sonra düşüncelerinin matematiksel yanlar ını kuvvetlendirerek genel görelilik adı altında
birleştirdiği kuramını yayınladı. Kütlesel çekime yeni yorumlar getirdi. Yaşamının son
yıllar ında kütlesel çekim ile elektromanyetizmayı birleştirmek için uğraştı ama başaramadı.
Bizler onun bilimsel dehasına çok şey borçluyuz.
Can Taylan GÜLTEK İ N
* http://www.geocities.com/cantaylanxyz/Michelson.htm adresinden alıntılanmıştır.
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 42/44
-KAYNAKLAR-*[1], [2] Temel Fizik, Cilt 2, Fishbane-Gasiorowicz-Thornton, Çeviri editörü:Prof.Dr.Cengiz YALÇIN, Arkadaş Yayınevi, 2003
*[3] Genel Görelilik Kuramı
, Dr. Sadi TURGUT, Bilim ve Teknik Dergisi Mart 2005,TÜBİTAK *Bilime Yön Verenler- Albert Einstein, Fiona MACDONALD, İlkkaynak Kültür veSanat Ürünleri, 1996*Büyük Ansiklopedi Cilt 2*Ceviz Kabuğundaki Evren – Stephen HAWK İ NG*Crolier Internatıonal AMER İCANA Encylopedia Cilt 2*Dünyayı Değiştiren Beş Denklem, Michael GUILLEN, TÜBİTAK Popüler BilimKitaplar ı *Einstein Evreninde Zamanda Yolculuk, Richard GOTT,Çeviri Editörü: Prof.Dr.
Cengiz YALÇIN, Arkadaş Yayı
nevi*Fen ve Mühendislik için Fizik Cilt 1-2-3, Serway- Beichner, Çeviri Editörü:Prof.Dr.Kemal ÇOLAKOĞLU, Palme Yayıncılık *Kuantum Mekaniğine Giriş, Bekir KARA, Seyir Kitabevi, 2004*Modern Bilimin Oluşumu, Richard S. WESTFALL, TÜBİTAK Popüler BilimKitaplar ı *Modern Optiğin Kurucusu: İ bnü’l-Heysem, Hüseyin Gazi TOPDEMİR, AKMBaşkanlığı Yayınlar ı, 2002*Özel Görelilik Kuramı, Dr. Sadi TURGUT, Bilim ve Teknik Dergisi Şubat 2006,TÜBİTAK
*Özel Görelilik Kuramı
, Max Born, Çeviri: Celal KAPLAN, Evrim Yayı
nevi*Uzay, Zaman, Özdek 1, Çeviri: Aziz YARDIMLI, İdea Gençlik Ar şivi
Yararlanılan Web Siteleri*http://ansiklopedi.blogspot.com/2005/03/fizik.html *http://www.atominsan.com/islam_ve_bilim.htm - İslam Bilimi*http://www.bilim.biz/kuram-ve-teoriler/genel-gorelilik-kurami.html *http://www.bilim.biz/kuram-ve-teoriler/ozel-gorelilik-kurami.html *http://www.cartage.org.lb/en/themes/sciences/physics/Acoustics/history/TheorySound/Littlehistory.htm
*http://www.dusuncegezgini.com/zaman.htm *http://www.fizikevreni.com/optik-1.pdf *http://www.genbilim.com - Bilimsel Makaleler/Fizik - Fiziğin Tarihçesi*http://www.geocities.com/rk1iz/goreceli.htm *http://www.geocities.com/rk1iz/ozel.htm *http://www.kuark.org/bilim/index.php?option=com_content&task=category§ionid=4&id=13&Itemid=28 - Fizik Bilimi*http://library.thinkquest.org/11902/physics/classic.html *http://www.onlinefizik.com/content/view/138/28/ *http://www.onlinefizik.com/content/view/188/117/
*http://www.sciencesentence.net/ *http://site.mynet.com/kuantum_x/page31.html
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 43/44
*http://site.mynet.com/kuantum_x/page32.html *http://www.vectorsite.net/tpecp.html *http://tr.wikipedia.org/wiki/A%C4%9F%C4%B1rl%C4%B1k *http://tr.wikipedia.org/wiki/Eylemsizlik *http://tr.wikipedia.org/wiki/Fizik
*http://tr.wikipedia.org/wiki/Genel_g%C3%B6relilik_kuram%C4%B1 *http://tr.wikipedia.org/wiki/K%C3%BCtle *http://tr.wikipedia.org/wiki/K%C3%BCtle%C3%A7ekim *http://tr.wikipedia.org/wiki/%C3%96zel_g%C3%B6relilik
Kullanılan Görsel Materyallerin Kaynaklar ı Sırası ile...* Kapak resmi: http://www.stmary.ws/physics/home/review/Spacetime_curvature.jpg * http://www.subrosa.com.tr/internet/alcimizm/alcimizm_clip_image005_0003.jpg * http://www.geocities.com/subetayus/bilimadamlari/res/Cabirbinhayyan.jpg * http://tr.wikipedia.org/wiki/Johannes_Kepler * http://en.wikipedia.org/wiki/Ibn_al-Haytham * http://tr.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein * http://tr.wikipedia.org/wiki/John_Dalton * http://www.ekimya.com * http://www.thesciencebookstore.com/scienceguys/rutherford.jpg * https://reader009.{domain}/reader009/html5/0511/5af4ed735d7cd/5af4ed88bfd65.jpg * http://www.lancs.ac.uk/ug/eardley/laser1%5B1%5D.jpg
*http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/17/Pershingii.jpg/180px-Pershingii.jpg * http://www.ressiad.org.tr/images/genel/Nisan06-10-4.jpg * http://www.physics.gla.ac.uk/Physics3/Kelvin_online/Michelson.gif * http://www.particlephysics.ac.uk/news/picture-of-the-week/picture-archive/the-pion-muon-death-cycle--a-double-anniversary/971015.gif * http://news-service.stanford.edu/news/2005/may11/gifs/gpb_geodetic.jpg * https://reader009.{domain}/reader009/html5/0511/5af4ed735d7cd/5af4ed89209d4.jpg * http://imagecache2.allposters.com/images/pic/RIC/2300-8083~Einstein-E-Mc2-Posters.jpg * http://home.nc.rr.com/enloephysics/gravity_middle.jpg * http://cfcp.uchicago.edu/~davemilr/ISW/gr_dimple.jpg
* http://nrumiano.free.fr/Images/black_hole.jpg
8/3/2019 Modern Fizige Giris
http://slidepdf.com/reader/full/modern-fizige-giris 44/44
Kuark Bilim Topluluğu
taraf ından yayınlanan diğer e-kitaplardan
haberdar olmak için
adresine boş bir mail atmanızyeterlidir.
http://www.kuark.org