bebarbilim

Kuantum yolculuğumuzda kimi zaman biz de kuantum sıçramaları yaşayacağız.

Sonuçta biz de parçacıklardan oluşuyoruz değil mi?

İlk sıçramamızı bu video ile gerçekleştiriyoruz.

19. yüzyıla bir yolculuğa çıkacağız birlikte.

Size müthiş bir hikaye anlatacağım.

Tarihte görebileceğiniz en sıradışı beyinlerden birinin hikayesini.

20. ve 21. Yüzyılın tüm gelişmelerini gözünüzün önüne getirin.

Makinelerin hayatımıza girişini. Evlerimizdeki makineleri. Çamaşır, bulaşık… Fabrikaları…

Bu yüzyılı ve geleceğimizi şekillendirecek her şeyi…

İşte tüm bunların fitilini ateşleyen.

Maddeye, doğaya, ışığa, elektriğe, manyetizmaya bakış açımızı değiştiren adamın hikayesini anlatacağım size.

MICHAEL FARADAY’in hikayesini.

Tüm buluşlarının ve keşiflerinin ötesinde sadece hayat öyküsü bile bugün dahi hepimizin örnek alması gereken, tüm gençlere, insanlığa ilham olacak bir hikayedir.

Çünkü o gerçekten sıfırdan. Kelimenin tam anlamıyla. Her anlamda sıfırdan başlamış bir insan.

O yüzden teknik detaylara girmeden önce Faraday’in nereden geldiğini bir konuşalım.

1791’de Londra’da doğan Faraday hayata yenik başlayanlardan.

Babası bir demircinin yanında çalışıyordu ve hayatlarını gerçekten zor idame ettiriyorlardı.

Faraday’de okul çağına gelince okula başlıyor ama hem dersleri gerçekten çok da iyi değildi hem de onun da para kazanması gerekiyordu.

Bunun yanında öğretmenleri de başarısız olması ve geç öğrenmesi nedeniyle kendisine bayağı kötü davranacaklardı.

Bu nedenle ilk öğrenimini bile tamamlayamadan okuldan alınacaktı. Çok üzücü gibi duran bu olay belki de Faraday ve bizim için bakın ne kadar önemli gelişmelere sebep olacak.

Okuldan ayrıldıktan sonra farklı farklı işlerde çalışmaya başlıyor Faraday.

Ve 14 yaşına geldiğinde bir ciltleme atölyesi ve kitapçı sahibi olan George Riebau’nun yanında kitapları ciltlemede yardımcı olmak üzere çırak olarak çalışmaya başlıyor.

1800’lü yıllarda harçlığını çıkarmak için bir çocuğun bir kitapçıda çıraklık yapmaya başlaması insanlık tarihini tamamen değiştirecekti desem?

Kelebek etkisinin en güzel örneklerinden birisi belki de.

İşte bu kitapçıda kitapları ciltlerken bir taraftan da arada kitaplara göz atmaya başlıyor Faraday.

Bir cümle, bir paragraf derken neredeyse okumaya bağımlı hale geliyor desek yeridir.

Eline geçen kitapları önce ciltliyor sonra okuyor. Her birini. Ne bulursa. Duramıyor. Okuyordu.

Tarih, simyacılık, edebiyat, şiirler…

Ama en çok fizik ve kimya ile ilgili kitaplar ilgisini çekiyor.

Okudukça merakı alevleniyor, merak ettikçe okuyordu.

Ve özellikle iki kitap kendisi için çok önemli olacaktı.

Isaac Watt’ın The Improvement of the Mind kitabı. Bu kitap “dogmaların”, “klişelerin” ne kadar tehlikeli olduğundan ve “eleştirel düşüncenin” öneminden bahsediyor ve bir insanın neden “sorgulaması” gerektiğini anlatıyor ve tüm bunlar için bazı ilkelerden ve düşünce biçimlerinden bahsediyordu. Faraday de sayısız defa okumuştu bu kitabı ve öğrendiği her şeyi kendi hayatına da uygulayacaktı.

Daha “eleştirel” düşünmeye başlayan Faraday’in hayatını değiştiren diğer kitap da Jane Marcet’nin Conversations on Chemistry isimli kitabıydı. Bu kitap birazdan bahsedeceğimiz bir ismin kimya üzerine verdiği halka açık derslere katılan Jane Marcet’in aldığı notlardı aslında. Yapılan deneylerin süreçleri ve sonuçlarını anlatan notlar sadece. Ama Faraday’i çok heyecanlandıracaktı. Kendi kendine zaten çok az olan parasından ayırarak edindiği deney malzemeleri ile evinde bu deneyleri yapmaya bile çalışıyordu.

Yaklaşık 7 yıl boyunca kitapçıda çalışan ve bu süreçte sayısız kitap okuyan Faraday’in hayatı bir müşterisinin kendisine verdiği bir biletle değişecekti.

Londra’nın soylularının katıldığı bir konferansa giriş biletiydi bu. Az önce bahsettiğimiz kitaptaki deneylerin yapıldığı konferansa. Sir Humphry Davy’nin kimya konferanslarına.

O dönemde bu tip “bilimsel halka açık konferanslar” bugün Cem Yılmaz’ın gösterileri neyse oydu bu arada. İnsanlar için en büyük eğlencelerden biriydi. Bilim insanları, deneysel fizikçiler, kimyacılar sahneye çıkıp teorilerinden bahsediyor, deneyler yapıyorlardı. Birçok insan için bir akşam eğlencesinden öteye gitmeyen bu “şovlar” Faraday için çok ama çok önemliydi.

Ama bir sıkıntı vardı. Faraday soylu değildi. Doğru düzgün kıyafeti bile yoktu. Zaten bu konferanslara katıldığında da soylular oldukça garipseyecekti kendisini. O da kendini çok “dışlanmış” hissedecekti.

Ama yine de katılacaktı. Merakı sınıf ayrımını göz ardı etmesini sağlayacaktı.

Tüm konferanslara katılacak, her saniyesini, Sir Humphry Davy’nin söylediği her kelimeyi, harfi harfine not alacaktı. Herkes deneyleri izleyip alkışlayıp geçerken Faraday’in gözleri ışıldıyordu. Ve bu konferanslar serisinin sonunda Faraday aldığı notlara kendi yorumlarını ve anladıklarını da ekleyerek tam 300 sayfalık bir kitap ortaya çıkaracaktı.

Bakın. Hatırlatmak istiyorum tekrar. Bu adam ilkokulda yavaş öğreniyor diye dışlanıyordu. Azarlanıyordu. Okulu bitirememişti bile. Ve gerçekten parası yoktu. Çalışması, hayatta kalması gerekiyordu.

İşte bu adam “kimya, fizik” üzerine konferanslara katılıyor. Notlar alıyor ve bu konuda tamamen, hiçbir yardım almadan, tek başına ve hiçbir çıkarı olmaksızın, bir kuruş bile kazanmazken sırf merakını yatıştırmak adına kendini geliştiriyordu. Birazdan da bahsedeceğimiz “sınıf ayrımı” belası da peşini bırakmıyorken yapıyordu bunları.

Sonunda kitap haline getirdiği notlarını “ciltçide” bir kitap haline getirecek ve bunu bir hediye olarak konferanslarına katıldığı Sir Humphry Davy’ye gönderecekti.

Daha Humphry Davy için üzücü ama Faraday için hayatını değiştirecek bir kaza yaşanacaktı.

Davy bir deney sırasında bir patlama nedeniyle yaralanacak ve bu nedenle bir süreliğine görme ve yazma yeteneğini kaybedecekti. Ve yardıma ihtiyacı vardı. Bunun için bir asistan arayışına girmişken kendisine konferanslarının notlarını çok başarılı bir kitap haline getiren genç adam geliyor. Faraday’dan kendisine geçici bir süre de olsa yardım etmesini istiyor.

Bir süreliğine yardımcılığını yaptıktan sonra Davy tekrar çalışacak hale geliyor ve Faraday istemeye istemeye kitap ciltlemeye geri dönüyor.

Ama kısa süre sonra Davy’nin asıl asistanı işten kovulunca Davy Faraday’e resmi bir iş teklifinde bulunuyor. Kendisinin “kimya deney asistanı” olma işi. Bu işi ister misin? Diye soruyor.

Bu da soru muydu? Royal Institution yani Londra’da bulunan ve bilimin araştırılması ve geliştirilmesine adanmış bir kurum olan ve inanılmaz araştırmaların yapıldığı, tüm ünlü bilim insanlarının uğradığı bir kurumda çalışma teklifini geri çevirmesi söz konusu bile olamazdı!

Bizim ciltçi çocuk Kraliyet Enstitüsünde çalışmaya başlamış ve daha da güzeli artık en sevdiği şeyi yapacaktı. Bilimle uğraşacaktı… Tarih 1 Mart 1813 ve sadece 21 yaşındayken.

Ve sadece 8 ay sonra Humohry Davy’nin asistanı olarak 18 ay sürecek Avrupa turunda ona eşlik edecek ve Andre Marie Ampere ve Alessandro Volta gibi çok önemli bilim insanları ile tanışma fırsatına erişecekti.

Ama işte fakir çocukluğu bir türlü bırakmayacaktı peşini. Davy’nin karısı bu “soylu” olmayan genci yanlarında götürmekten pek memnun değildi ve her seferinde onu aşağılıyor ve nereden geldiğini hatırlatıyordu.

Bu süreçte her şeyi bırakıp mütevazi hayatına dönmeyi ciddi ciddi düşünecekti ama işte Volta ve Ampere ile yaptığı konuşmalar zihninde bir daha sönmeyecek ışıklar yakmıştı bir kere.

Bu arada bu dönem son yüzyılın en çok konuşulan “elektrik”  konusunun da arşa çıktığı dönemdi. Herkes elektrik ile ilgili çalışmalar yapıyor ve herkes bu “garip gücü” anlamaya çalışıyordu.

Ama işte en büyük sorunlardan o zamana kadar herkes doğadaki güçlerin birbirinden ayrı, bağımsız güçler olduğu algısını bir türlü aşamıyordu. Tüm bu kuvvetleri birbiri ile ilişkilendirecek, her şeyi basitleştirecek bir keşif henüz yapılamamıştı.

Ama bizim ciltçi çocuk her şeyi değiştirecekti.

Az önce bahsettiğimiz Alessandro Volta ile tanışmasının da önemi burada karşımıza çıkacaktı. Çünkü Volta yakın zamanda bataryayı icat etmiş ve bir devrim yaratmıştı. Bugün kullandığımız Volt biriminin de nereden geldiğini anlayabiliriz burada.

Herkes bu icatla bir şeyler deniyordu. Davy de bunlardan biriydi. Faraday ile birlikte laboratuvarda sayısız deney gerçekleştiriyor ve herkes gibi bu garip kuvveti anlamlandırmaya çalışıyordu.

Bu sırada bir adam çok acayip bir şey keşfedecekti.

O zamana kadar herkes elektriğin kablonun içinden akıp giden bir akım olduğundan emindi.

Ama Hans Christian Orsted isimli Danimarkalı fizikçi şans eseri elektrik kablolarının pusulanın iğnelerinin yönünü değiştirdiğini fark etti.

Yani. Bu çok garipti. Kablonun içinden akan bir kuvvet dışında, üstelik temas etmediği bir şeyi nasıl etkiliyordu?

Orsted bunu deneysel olarak bulmuş ama bir açıklama getirememişti.

Ama bu keşif her şeyi değiştirecekti.

Her boşluğunda eline bir şeyler alıp okuyan Faraday’in eline de Orsted’in bu deneyi ile ilgili yazdığı makale geçecekti.

Ve işte taşlar orada yerine oturmaya başlayacakı.

Faraday tek başına da değildi. Andre Marie Ampere, Pierre Simon Laplace ve Dominique François Jean Arago gibi çok önemli isimlerin öncülüğünde yeni bir keşif çağı yaşanıyordu 1800’lerin başlarında.

Oersted’in keşfini doğru yorumlayanlar ise bu çağa damgasını vuracaktı işte.

Faraday de bu keşiften yola çıkarak “elektrik manyetik alan oluşturuyor olmalı” tezini geliştirecekti.

Ve birkaç deney daha yaparak bu manyetik alanın dairesel olduğunu da bulacaktı.

Bunu da birkaç pusulayı bir elektrik kablosunun çevresinde konumlandırarak keşfedecekti.

Soruların ardı arkası kesilmiyordu.

Yeni bir oyuncak almış bir çocuk gibi her şeyi deniyordu.

Ve sonunda ünlü cıva deneyini gerçekleştirecekti.

 Elektrik bu tip bir manyetik alan oluşturuyorsa mıknatıs bu alanı takip edecek miydi?

Bunun için cıva dolu bir kase içine mıknatısın güney kutbu sabit ve kuzey kutbu da yüzeyde olacak şekilde yerleştiriyor. Ardından kase içine bir kablo yerleştiriyor ve elektrik akımı sağladıktan sonra haklı olduğunu görüyor. Mıknatıs kablonun çevresinde dönmeye başlıyor.

Ardından tam tersini deniyor. Mıknatıs sabit haldeyken kabloyu serbest bırakıyor. Ve yine aynı sonuç.

Bu sefer kablo mıknatısın etrafında dönmeye başlıyor.

Bu bulduğu neydi biliyor musunuz Faraday’in?

Bu, elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren tarihteki ilk elektrik motoruydu.

Tüm insanlığa enerji sağlayacak inanılmaz buluşun ilk taslağıydı.

Ve aslında daha da önemlisi. Elektrik ile manyetizmanın bir bütün olduğunu, elektromanyetizmayı açıklıyordu.

O zamana kadar alakası olmadığı düşünülen kuvvetler birleşmişti. Üst sınıf bir bilim insanının yapması gerekeni yapmış ve “basitleştirmişti” Faraday…

Sonraki on yılda Faraday birazda bahsedeceğim çok farklı çalışmalar yürütmüş ve bu süreçte bu buluşu farklı bilim insanlarının katkıları ile hızla geliştirilmiş ve elektrik motorları gün geçtikçe daha kullanışlı hale gelmeye başlamıştı.

Ama Faraday’in elektrikle işi bitmemişti.

Bu sefere Ampere ile yazışmalarında Amper kendisine tel sarılmış bir bobinin de mıknatıs olabileceğini söylemişti.

Bu fikirden yola çıkan Faraday yine yüzlerce deney yapacaktı.

Aylarca bunun üzerine kafa yoracak, denemediği şey kalmayacaktı.

Bulmaya çalıştığı şuydu. Bir elektrik alanı manyetik alan oluşturuyorsa. Manyetik alan da elektrik oluşturamaz mıydı?

Türlü başarısızlıklardan sonra iki bobini uygun bir şekilde yerleştirerek akım sağladığı bobinden diğer bobine temas olmadan akım aktarmayı deniyor.

Ve ölçüm için kullandığı pusulada bir hareket gözlemliyor. Ama çok zayıf ve anlık bir hareket.

Akım verdiği anda ve akımı kestiği anda pusula bir anlığına hareket ediyor ama daha sonra eski haline dönüyordu.

Bunun tek bir açıklaması olabilirdi. Manyetik alan bir noktada stabilize oluyor ve o nedenle pusula hareketini devam ettirmiyordu.

Bunun için de çok basit ama çok zeki bir çözüm düşünüyor. Mıknatısı bobin içinde ileri geri hareket ettiriyor. Ve her hareketinde pusulanın oynadığını gözlemliyor.

Manyetik İndüksiyon ya da indükleme denilen olay en basit haliyle buydu işte.

Ama hala bir sorun vardı. Bu etki hala anlıktı. Bunu sürekli hale getirmek istiyordu.

Ve bunun için de bir çözüm düşündü. Daha büyük bir mekanizma üretti ve bir iletken disk kullanarak ve bu diski çevirerek bu akımı sürekli hale getirmeyi denedi.

Ekim 1831’de gerçekleştirdi bu deneyini de.

Ve bu Faraday’ın belki de en önemli başarısı olacaktı.

Bir makine ile kesintisiz elektrik akımı oluşturmayı başaracaktı.

Ve bu insanlık tarihinin ilk “dinamosuydu”.

İnsanlık tarihinin bana kalırsa en önemli keşiflerinden biriydi!

Sonraki birkaç yıl içinde bu buluşu aralarında Edison’un da bulunduğu birçok bilim insanı geliştirecekti.

Neden bu kadar önemliydi biliyor musunuz?

Çünkü bu keşfi bugün bildiğimiz haliyle tüm elektrik santrallerinin, barajların, jeneratörlerin, trafoların, dönüştürücülerin… Bize güç sağlayan, insanlığa güç sağlayan her şeyin temeliydi…

Farklı amaçlar için farklı seviyelerde akıma dönüştürülebilen bu keşif sayesinde bahsettiğim her şeyin dışında televizyonlar, bilgisayarlar ortaya çıkacaktı…

Özellikle elektronik cihazlarda kullanılan dönüştürücüler de işte Faraday’ın bu “indüksiyon halkası” adı verilen keşfini temel alır.

Elbette bahsettiklerimin hepsi başka büyük isimlerin ayrı ayrı buluşlarıydı ama işte hepsi ama hepsi kendi başına küçük laboratuvarında oyun oynayan bir adamın keşiflerine dayanıyordu.

Bir kıvılcım olmuştu o da. Yangına dönüşen bir kıvılcım.

Bu kadar mı peki? Tabi ki değil. İrili ufaklı müthiş işlere imza attı Faraday.

Mesela Faraday Elektroliz Yasaları adını verdiğimiz formüllerle özellikle elektrokimya sanayisinde çok önemli hammaddelerin üretilmesi, işlenmesine ön ayak olmuştur. Ayrıca Lityum İyon pillerin de mantığı bu yasalara dayanmaktadır. Yani bu videoyu telefonunuzdan izleyebiliyorsanız teşekkür etmeniz gereken isimdir kendisi.

Onun dışında. Gazın sıvılaştırılmasını da ilk kez gerçekleştirenlerdendir. Bu sayede evimizde kullandığımız buzdolapların temelini atmıştır.

Kimya da çok önemli maddelerden biri olan benzen maddesinin de kaşifidir kendisi.

Faraday Kafesi adını verdiğimiz ve elektrik çarpmalarına karşı koruma sağlamasının dışında bir elektromanyetik ölü alan yaratarak mobil iletişimin dahi kesilmesini sağlayan bir kafesin de mucididir.

Ama belki de en çarpıcılarından biri “ışıkla” olan ilişkisiydi.

Faraday o zaman için herkese çılgınca gelen bir fikir ortaya atmıştı.

Elektriğin de “gözle görünmeyen” ışık yaydığını. Hatta her şeyin, güneşin bile bizim göremediğimiz bir ışık yaydığını. Işığın da bir tür elektromanyetik dalga olduğunu söyleyecekti.

Tüm keşiflerine, buluşlarına rağmen herkes bu “çılgınca fikrine” gülecekti.

Kimse bunun mümkün olduğuna inanmayacaktı.

Kendisi de bunu kanıtlayamayacaktı… Bir sebeple.

Ama diğer taraftan ilkokulu bile bitirememiş bizim ciltçi çocuk Londra Kraliyet Enstitüsünde… İlk kez seyirci olarak katıldığı… Sosyal sınıfı nedeniyle dışlandığı… Kimsenin inanmadığı çocuk… Burada… Profesör olacaktı…

Bu da kolay olmayacaktı elbette. İlk başlarda asistanlığını yaptığı Sir Humphry Davy Faraday’e karşı bir nevi kin besleyecekti.

Çünkü. Boynuz kulağı geçmişti artık. Kendisini türlü gerekçelerle suçlayacak, araştırmalarını yayımlamayacaktı.

Her seferinde önüne taş koymaya çalışacaktı…

Ama durduramamıştı. Kendisi hayatını kaybetmiş ve yıllar önce kendisini dinleyen bu çocuk onun yerine Kraliyet Enstitüsünde insanlara konferanslar vermeye başlayacaktı…

İnanılmaz bir hikaye gerçekten.

Fakat bir şeyi atlamamamız gerekiyor. Tüm bu inanılmaz başarılara rağmen yine de “kaliteli eğitimin” neden önemli olduğundan bahsetmemiz.

Şimdi. Faraday bir “deneysel fizikçiydi”. Bir de “teorik fizikçiler” vardır.

Faraday’in formüllerle, teorilerle pek işi yoktu. O deneyler yapar… Sonuçlara ulaşırdı. Ve gördüğümüz üzere bu konuda tarihin en iyisiydi belki de… Ama işte bazen söylediğiniz şeyi anlatabilmeniz de gereklidir. Bazı bağlantıları iyi kurabilmeniz.

Mesela “ışık bir elektromanyetik dalgadır” dediğinizde bunu kanıtlamanız…

Bu noktada Faraday maalesef, nasıl söylesem, yetersizdi.

Ta ki yine başka müthiş bir zeka, genç bir adam sazı eline alana kadar…

Faraday’e inanmış… Onun eksiklerini giderecek… Üstüne koyacak ve dünyayı en az Faraday kadar…. Hatta belki de ondan daha radikal bir şekilde… Hatta sonrasında -biraz garip gelebilir ama Einstein kadar, Newton kadar derin bir şekilde etkileyecek, değiştirecek inanılmaz bir isim…

James Clerk Maxwell…

Sanırım “KUANTUM FİZİĞİNDE” zaman yolculuğundan, kuantum kütleçekiminden ya da sicim teorisinden bahsetmeden önce neden bu isimlerden bahsetmeye karar verdiğimi anlamışsınızdır.

Çünkü bu isimler, bu teoriler, bu keşifler sonunda anlayacaksınız ki aslında birbiri ile bağlantılı… Hepsi birbiri üzerine konulan birer tuğla gibi… Sonunda konuşacağımız “her şeyin teorisine” doğru bizi götüren birer araç…

Tesla’dan da uzun uzun bahsetmiştik ama orada da eksik bıraktığımız şeyler vardı. Onlara da döneceğiz tekrar…

O nedenle yolculuğumuz devam ediyor… Bir yere ayrılmayın…

Ve her zaman olduğu gibi.

Tekrar görüşene dek.

İyi ki varsınız.

Sevgiler!