Fizik Nedir

Tanınmış müzikçi Vincenzo Galilei’nin oğlu olan Galileo, ilk eğitimini ailesinin 1574′de taşındığı Floransa yakınlarındaki Vallombrasa Manastırı’nda aldı. 1581′de tıp eğitimi görmek üzere Piza Üniversitesi’ne girdi. Burada, tavandan sallanan bir lambanın salınımlarını gözleyerek, bir tam salınım için gereken sürenin, salınımın genliği ne olursa olsun hep aynı kaldığını bulan Galilei, sonradan bu olayı deneysel olarak doğrulayacak ve saatlerin düzenli çalışabilmesi amacıyla sarkaçtan yararlanılabileceğini ortaya koyacaktı.

  Sarkaçlara ilişkin bu gözlemine değin hiç matematik eğitimi görmemiş olan Galilei, raslantı sonucu dinlediği bir geometri dersinin de etkisiyle, Tascana Sarayı’nda öğretmenlik yapan Ostilio Ricci’den matematik ve fizik dersleri almaya başladı. Mali durumunun elvermemesi nedeniyle 1585′te üniversiteden ayrılmak zorunda kaldı; Floransa’ya dönerek akademide ders vermeye başladı. 1586′da hidrostatik teraziyi bulan ve bu buluşunu bir makaleyle açıklayan Galilei’nin ünü bütün İtalya’ya yayıldı. 1589′da yazdığı katı cisimlerin ağırlık merkezlerine ilişkin inceleme Piza Üniversitesi’nde matematik dalında öğretim üyeliğine getirilmesini sağladı.

  Burada hareket üzerine araştırmalara başlayan Galilei, ilk olarak ağırlıkları farklı cisimlerin farklı hızlarda düşeceklerine ilişkin Aristoteles’çi görüşü çürüttü. Piza’daki görevinden ücretinin düşüklüğü nedeniyle ayrılarak 1592′de Podova’da matematik profesörü olarak çalışmaya başlayan Galilei, bu görevi 18 yıl sürdürdü ve buluşlarının önemli bir bölümünü burada gerçekleştirdi. 1604 sıralarında düşen cisimlerin düzgün hızlanan hareket haptığını kuramsal olarak kanıtladı. Ayrıca parabolik düşme yasasını ortaya koydu.

Teleskopla Yaptığı İlk Gözlemler

  Galilei, gezegenlerin güneş çevresinde dolandıklarına ilişkin Kopernik kuramına henüz gençken inanmış, ama eleştirilmek korkusuyla bu görüşünü açıklamaktan çekinmişti. 1609 ilkbaharında Venedik’teyken teleskopun keşfini öğrendi ve Padova’ya dönüşünde ilkin büyütme gücü 3 olan bir teleskop yaptı. Sonradan bunu geliştirerek büyütme gücünü 32′ye çıkarmayı başardı. Yaptığı teleskoplar, mercek yüzeylerinin eğrilik derecesini denetlemek amacıyla geliştirdiği yöntem sayesinde, astronomi gözlemlerinde kullanılabilecek ilk teleskoplar olarak kısa sürede Avrupa’nın her yanında aranmaya başladı.

  Astronomi gözlemlerinde teleskoptan yararlanılmasını başlatan Galilei, 1609-1610 yıllarında bir dizi buluş gerçekleştirdi. Ay yüzeyinin sanıldığı gibi düzgün değil girintili çıkıntılı olduğunu ve Samanyolu gökadasının birçok yıldızdan oluştuğunu buldu; Jüpiter’in uydularını keşfetti. Ayrıca Venüs’ün evrelerini ve Satürn’ün halkalarını gözlemledi. Astronomi alanındaki bulgularını 1610′da “Sidereus Nuncius”(Yıldızların Habercisi) adıyla yayımladı.

Kiliseyle Çatışması

  1611′de Roma’ya giden Galilei papalık sarayının yetkililerine teleskopuyla bir gösteri yaptı. Gördüğü büyük ilgiden cesaret alarak 1613′te Roma’da yayımladığı “Istoria e Demostrazioni Intorno Alle Macchie Solari”(Güneş Lekelerinin Tarihi ve Kanıtları) adlı yapıtında Kopernik kuramını ilk kez açıkça savundu. Güneş yüzeyindeki lekelerin hareketinin Kopernik’i doğruladığını, Ptolemaios kuramını ise çürüttüğünü öne sürdü.

  Anlatımındaki ustalık, Latince yerine İtalyancayı tercih etmesi ve bu dili çok yetkin bir uslupla kullanması görüşlerinin üniversitenin dışına taşarak yaygınlaşmasını ve geniş kitleleri etkilemesini sağladı. Çıkarlarının tehlikede olduğunu gören Aristoteles’çi profesörler ona cephe aldılar. Kopernik kuramının kutsal metinlerle çeliştiğini vurgulayarak Galilei’yi kilise yetkililerinin gözünde karalamaya giriştiler. Bu çabalarında onlara yardımcı olan Dominiken vaizler bir yandan kiliselerde “Matematikçiler”in bu yeni dinsizliğine ateş püskürürken, bir yandan da dine karşı ve uydurma olduğunu iddia ettikleri sözlerini gerekçe göstererek Galilei’yi Enkizisyon’a gizlice ihbar ettiler. Durumdan büyük kaygıya kapılan Galilei, grandüke ve Roma’nın önde gelen kişlerine mektuplar yazarak teylikeye dikkat çekti. Bu mektuplarda kilisenin bilimsel gerçeklerle çelişkiye düşmesi durumunda kutsal metinleri alegorik biçimde yorumlama geleneğini, Kilise Babaları’nda alıntılar yaparak anımsatıyor ve “insanlar doğruluğunu kanıtlama yoluyla gördükleri bir şeyin günah ilan edildiğini görmek durumuna düşerlerse bunun çok büyük zaralara yol açacağını” belirtiyordu. Yetkililerden yeniliklerin önünü kesmemelerini dilemek için bizzat Roma’ya gitti. Kilise uzmanlarının bir bölümü ondan yanaydı. Ama kilisenin baş ilahiyatçısı Kardinal Robert Bellarmine yeni kuramın önemini kavrayabilecek bir kişi değildi ve matematiksel varsayımların fiziksel gerçeklikle hiçbir ilgisi olmadığı yolundaki yaygın inanca bağlıydı. Onun temel kaygısı protestanlığa karşı savaşta katolikliği zayıf duruma düşürebilecek bir skandalın ortaya çıkmasıydı. Bu nedenle kopernikçiliği “yanlış ve asılsız” ilan ederek konuyu temelden çözmenin en doğru yol olacağına karar verdi ve Kopernik’in kitabı Yasak Kitaplar Kurulu’nca yasaklandı. Bu karar 5 Mart 1616′da alındı. Ama Kardinal Ballermine konuya özel bir önem vererek Galilei’yi 26 Şubat’ta huzuruna kabul etmiş, çıkacak karar hakkında kendisine bilgi vermiş, bundan böyle bu öğretiye “bağlı kalmasının ve onu savunmasının” yasaklanmış olduğu konusunda onu uyarmış, ama konunun salt “matematiksel bir varsayım” olarak tartışılabileceğini bildirmişti.

  Bu olayı izleyen 7 yıl boyunca Galilei, Floransa yakınlarında Bellosguardo’daki evine çekilmiş olarak yaşadı. 1623′te “Il Saggiarote”(Ayarcı) adlı ünlü yapıtını yayımladı. Fiziksel gerçeklik üzerine parlak bir polemik niteliğinde olan ve yeni bilimsel yöntemi sergileyen bu yapıtını eski arkadaşı papa VIII. Urbanus’un adına sundu.

  Galilei 1616 kararını yürürlükten kaldırtabilme umuduyla 1624′te Roma’ya gitti. Bunu başaramadıysa da papa’dan “dünya sistemleri”(Ptolemaios ve Kopernik) üzerine yazı yazma izni aldı. Bu izin iki siistemi tartışırken tarafsızlığın korunması, sonunda papanın kendisine emretmiş olduğu sonuca (Tanrı’nın birbirinin aynısı sonuçları insanını hayal dahi edemeyeceği çeşitli yollarla ortaya çıkarmaya kadir olması nedeniyle insanın dünyanın gerçekte nasıl yaratılmış olduğunu bilemeyeceğisonucuna) varması ve Tanrı’nın hr şeye kadir olduğunu sınırlamaya kalkışmaması koşuluyla verilmişti. Bu emirler baş sansürcü Monsignor Niccolò Riccardi tarafından yazılı olarak da Galilei’ye verildi.

  Floransa’ya dönen Galilei büyük yapıtı “Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, ptolemaico e copernicano”(İki Büyük Yer Sisemi, Ptolemaios ve Kopernik Sistemleri Üzerine Konuşmalar) üzerinde yıllar sürecek çalışmasına başladı. Kitap 1632′de sansürcülerden eksiksiz basılabilme izni almış olarak yayımlandı; Avrupanın her yanında büyük heyecan ve övgüyle karşılandı, edebi ve felsefi bir başyapıt olarak kabul edildi.

  Kitabın yayımlanmasını izleyen olaylar bugün ancak dolaylı biçimde bilinmektedir. Papaya , kitabın tarafsız görünen başlığına karşın, aslında Kopernik sisteminin güçlü ve pervasız bir savunucusu olduğu belirtildi. Kitap boyunca sovunulan sağlam görüşler, kitabın sonunda varılması emredilmiş olan sonuç bölümünü etkisiz ve anlamsız kılmıştı. Cizvitler bu yapıtın kurulu düzen için “Luther ve Calvin’in öğretilerinin toplamından bile daha zararlı olacağını vurguluyorlardı. Papa öfke içinde kovuşturma açılmasını emretti. Kitap için önceden izin alınmış olduğundan, izlenebilecek tek hukuksal yol, izni tekzip edip kitabı yasaklamaktı. Tam bu sırada Galilei’nin dosyasında bir belgenin varlığı “keşfedildi”. 26 Şubat 1616′da Bellarmine’nin huzurunda, Galilei’nin “ne biçimde olursa olsun Kopernikçiliği anlatması ya da tartışması” Enkizisyonun ceza yaptırımına bağlanarak özellikle yasaklanmıştı. Böylece kitap için elde edilmiş olan iznin sahtecilikle ve usulsüz biçimde alındığına karar verilebildi(1877′de dosya içeriği yayımlandığında kanıtları inceleyen tarihçiler bu belgenin dosyaya sonradan konmuş olduğu ve Galilei’ye aslında böyle bir yasaklamanın getirilmemiş olduğu görüşünde birleşmişlerdir). Kilise yetkilileri bu “yeni” belgeye dayanarak Galilei’yi heretiklikle suçlamayı başardılar. Yaşlı ve hasta olduğunu öne sürmesine karşın Şubat 1633′de Roma’ya gelerek duruşmada hazır bulunmak zorunda bırakılan Galilei’ye özel işlem yapıldı ve hapse atılmadı.12 Nisan günü yapılan çetin orgulamada Galilei 1616′da kendisine böyle bir yasaklama konmuş olduğu iddiasını sürekli olarak reddetti. 16 Haziranda mahkum oldu, hüküm kendisine 21 Haziranda okundu: Kopernik öğretisine bağlı kalmak ve bu öğretiyi anlatmaktan suçlu bulunmuştu; nedamet getirerek görüşlerinden dönmesi emredildi. Gelilei geçmişteki hatalarından kesinlikle vazgeçtiği, nefret ettiği ve bunları lanetlediği yönünde bir ifade verdi. Hüküm hapis cezasını da içeriyordu, ama papa bu cezayı ev hapsine çevirdi ve Galilei yaşamının son 8 yılını Floransa yakınlarında Arcetri’deki evinde geçirdi. Papa II. Johannes Paulus 1979′da oluşturduğu bir komisyon, 1992′de Galilei’nin itibarının iade edilmesine karar vermiştir.

Bilime Katkıları

  Galilei’nin olağanüstü zihinsel gücü ölümüne değin azalmadan sürdü. 1634′te “Discorsi e dimostrazioni mathematice intorno a due nouve scienze attenenti alla meccanica”(Makenikle İlgili İki Yeni Bilim Üzerine Söylevler ve Matemetiksel Kanıtlar) adlı yapıtını bitirdi. Genellikle en değerli yapıtı sayılan ve 1638′de Leiden’de basılan bu kitapta Galilei, araştırmalarına ilk başladığı yıllarda gerçekleştirdiği deneylerin sonuçlarını yeniden değerlendirdi ve mekaniğin temel ilkeleri üzerine sonradan geliştirdiği görüşlere yer verdi. Teleskoptan yararlanarak gerçekleştirdiği son buluşu Ay’ın günlük ve aylık sallantılarını (librasyon) ilk kez gözlemlemesiydi. Bu gözlemleri 1637′de görme görme yetisini yitirmeden birkaç ay önce yapan Galilei, daha sonra sarkacın saat mekanizmalarının çalışmasını düzenlemekte kullanılabileceğini belirledi. Bu buluş 1656′da Felemenkli bilim adamı Christiaan Huygens tarafından uygulamaya kondu. Cisimlerin çarpışması kuramına ilişkin görüşlerini ögrencileri Vincenzo Vivani ve Evangelista Torricelli’ye son günlerine değin yazdırdı…

   Dokuzuncu yüzyılda yetişmiş ekliptik meyli ilk defa tespit eden büyük Müslüman astronomi ve matematik alimi. İsmi Ahmed bin Muhammed bin Kesir el-Fergani olup künyesi Ebü’l-Abbas’tır. Batı bilim dünyasında Alfarganus adıyla tanınır. Fegana’da bulunan ünlü bir Türk ailesine mensuptur. Dokuzuncu asır başlarında dünyaya geldiği , 861 senesinde hayatta olduğu ve bundan kısa bir süre sonra vefat ettiği kabul edilmektedir.

Ebu Yusuf Yakup İshak El-Kindi İS. 800 civarında Kufe’de doğdu. Babası Harun el-Reşit’in bir memuru idi. El-Kindi; el-Memun, el-Mutasım ve el-Mütevekkil’in bir çağdaşı idi ve büyük ölçüde Bağdat’ta yetişti. Mütevekkil tarafından resmi olarak bir hattat olarak görevlendirildi. Onun felsefi görüşlerinden dolayı, Mütevekkil ona sinirlendi ve bütün kitaplarına el koydu. Ancak, bunlar sonradan iade edildi. El-Mutamid’in hükümdarlığı esnasında 873′te öldü.

  El-Kindi, bir filozof, matematikçi, fizikçi, astronom, hekim, coğrafyacı ve hatta müzikte bir uzman idi. Onun bu alanların tamamına özgün katkılar yapmış olması şaşırtıcıdır. Eserlerinden dolayı, Arapların Filozofu olarak bilinir.

  Matematikte, sayı sistemi üzerine dört kitap yazmıştır ve modern aritmetiğin büyük bir bölümünün kuruluşunu hazırlamıştır. Arap sayılar sisteminin büyük ölçüde el-Harizmi tarafından geliştirilmiş olduğundan şüphe yoktur, ancak El-Kindi de bu konu üzerine zengin katkılarda bulunmuştur. Aynı zamanda, astronomi ile ilgili çalışmalarında yardım etmesi için küresel geometriye de katkıda bulunmuştur.

  Kimyada, baz metallerin değerli metallere dönüştürülebileceği fikrine karşı gelmiştir. Hüküm süren simya ile ilgili görüşlerin aksine, kimyasal reaksiyonların elementlerin transformasyonunu meydana getiremeyeceğinde ısrarlı olmuştu. Fizikte, geometrik optiğe zenign katkılarda bulunmuş ve bunun üzerine bir kitap yazmıştır. Bu kitap daha sonra Roger Bacon gibi ünlü bilim adamlarına rehberlik ve ilham sağlamıştır.

  Tıpta, başlıca katkısı, sistematik olarak o zaman bilinen tüm ilaçlara uygulanabilecek dozları belirleyen ilk kişi olması gerçeğini kapsamaktaydı. Bu, hekimler arasında reçete yazmada zorluklara neden olan dozaj üzerine hüküm süren çelişkili görüşleri çözmüştür.

  Onun zamanında müziğin bilimsel yönlerine ilişkin çok az şey bilinmektedir. Armoni üretmek için bir araya getirilen çeşitli notaların her birinin belirli bir perdeye sahip olduğuna dikkat çekmiştir. Bu yüzden, perdesi çok düşük veya çok yüksek olan notalar hoş değildir. Armoninin derecesi notaların frekansına bağlıdır, vb. Aynı zamanda bir ses çıkarıldığında, bunun havada kulak zarına çarpan dalgalar oluşturduğu gerçeğini ileri sürmüştür. Eseri perdenin belirlenmesi üzerine bir terkim usulünü içermekteydi.

  O, üretken bir yazardı: onun tarafından yazılan kitapların toplam sayısı 241 idi. Göze çarpanları, aşağıdaki gibi bölünmüştü: Astronomi 16, Aritmetik 11, Geometri 32, Tıp 22, Fizik 12, Felsefe 22, Mantık 9, Psikoloji 5, ve Müzik 7.

  Buna ilaveten, onun tarafından yazılmış çeşitli biyografiler, gelgitler, astronomi ile ilgili cihazlar, kayalar, değerli taşlar vb. ile ilgilidir. Aynı zamanda, Yunanca eserleri Arapça’ya çeviren ilk tercümanlardan biriydi, fakat bu gerçek onun sayısız özgün eserleri tarafından büyük ölçüde gölgelenmişti. Kitaplarının çoğunun artık mevcut olmaması büyük bir talihsizliktir, fakat mevcut olanlar onun oldukça yüksek alimlik standardını ve katkılarını ortaya koymaktadır. Latince’de Alkindus olarak bilinir ve çok sayıdaki kitabı Cremonalı Gherard tarafından Latince’ye çevrilmiştir. Orta çağ boyunca Latince’ye çevrilen kitapları Risale der Tanzim, İhtiyarat’ül-Ayyam, İlahiyat-e-Aristu, el-Mosika, Met-o-Cezr, ve Edviyeh Murakkaba idi. El-Kindi’nin bilim ve felsefenin gelişimine etkisi, dönemdeki bilimlerin uyanışında önemlidir. Orta Çağda, Cardano onu en büyük on iki dahiden biri olarak düşünmekteydi. Eserleri, gerçekten, yüzyıllar boyunca, başta fizik, matematik, tıp ve müzik olmak üzere çeşitli konuların ilerideki gelişimine öndelik etmiştir.

İbn Sina (980 – 1037)

   Felsefe, matematik, astronomi, fizik, kimya, tıp ve müzik gibi bilgi ve becerinin muhtelif alanlarında seçkinleşmiş olan, İbn Sînâ (980-1037) matematik alanında matematiksel terimlerin tanımları ve astronomi alanında ise duyarlı gözlemlerin yapılması konularıyla ilgilenmiştir. Astroloji ve simyaya itibar etmemiş, Dönüşüm Kuraminın doğru olup olmadığını yapmış olduğu deneylerle araştırmış ve doğru olmadığı sonucuna ulaşmıştır. İbn Sînâ’ya göre, her element sadece kendisine özgü niteliklere sahiptir ve dolayısıyla daha değersiz metallerden altın ve gümüş gibi daha değerli metallerin elde edilmesi mümkün değildir.

   İbn Sînâ, mekanikle de ilgilenmiş ve bazı yönlerden Aristoteles’in hareket anlayışını eleştirmiştir; bilindiği gibi, Aristoteles, cismi hareket ettiren kuvvet ile cisim arasındaki temas ortadan kalktığında, cismin hareketini sürdürmesini sağlayan etmenin ortam, yani hava olduğunu söylüyor ve havaya biri cisme direnme ve diğeri cismi taşıma olmak üzere birbiriyle bağdaşmayacak iki görev yüklüyordu. İbn Sînâ bu çelişik durumu görmüş, yapmış olduğu gözlemler sırasında hava ile rüzgârın güçlerini karşılaştırmış ve Aristoteles’in haklı olabilmesi için havanın şiddetinin rüzgârın şiddetinden daha fazla olması gerektiği sonucuna varmıştır; oysa meselâ bir bir ağacın yakınından geçen bir ok, ağaca değmediği sürece, ağaçta ve yapraklarında en ufak bir kıpırdanma yaratmazken, rüzgar ağaçları sallamakta ve hatta kökünden kopartabilmektedir; öyleyse havanın şiddeti cisimleri taşımaya yeterli değildir.

   İbn Sînâ’ya Aristoteles’in yanıldığını gösterdikten sonra, kuvvetle cisim arasında herhangi bir temas bulunmadığında hareketin kesintiye uğramamasının nedenini araştırmış ve bir nesneye kuvvet uygulandıktan sonra, kuvvetin etkisi ortadan kalksa bile nesnenin hareketini sürdürmesinin nedeninin, kasri meyil (güdümlenmiş eğim), yani nesneye kazandırılan hareket etme isteği olduğunu sonucuna varmıştır. Üstelik İbn Sînâ bu isteğin sürekli olduğuna inanmaktadır; yani ona göre, ister öze âit olsun ister olmasın, bir defa kazanıldı mı artık kaybolmaz. Bu yaklaşımıyla sonradan Newton’da son biçimine kavuşan eylemsizlik ilkesi’ne yaklaştığı anlaşılan İbn Sînâ, aynı zamanda nesnenin özelliğine göre kazandığı güdümlenmiş eğimin de değişik olacağını belirtmiştir. Meselâ elimize bir taş, bir demir ve bir mantar parçası alsak ve bunları aynı kuvvetle fırlatsak, her biri farklı uzaklıklara düşecek, ağır cismimler hafif cisimlere nispetle kuvvet kaynağından çok daha uzaklaşacaktır.

   İbn Sînâ’nın bu çalışması oldukça önemlidir; çünkü 11. yüzyılda yaşayan bir kimse olmasına karşın, Yeniçağ Mekaniği’ne yaklaştığı görülmektedir. Onun bu düşünceleri, çeviriler yoluyla Batı’ya da geçmiş ve güdümlenmiş eğim terimi Batı’da impetus terimiyle karşılanmıştır.

   İbn Sînâ, her şeyden önce bir hekimdir ve bu alandaki çalışmalarıyla tanınmıştır. Tıpla ilgili birçok eser kaleme almıştır; bunlar arasında özellikle kalp-damar sistemi ile ilgili olanlar dikkat çekmektedir, ancak, İbn Sînâ dendiğinde, onun adıyla özdeşleşmiş ve Batı ülkelerinde 16. yüzyılın ve Doğu ülkelerinde ise 19. yüzyılın başlarına kadar okunmuş ve kullanılmış olan el-Kânûn fî’t-Tıb (Tıp Kanunu) adlı eseri akla gelir. Beş kitaptan oluşan bu ansiklopedik eserin Birinci Kitab’ı, anatomi ve koruyucu hekimlik, İkinci Kitab’ı basit ilaçlar, Üçüncü Kitab’ı patoloji, Dördüncü Kitab’ı ilaçlarla ve cerrâhî yöntemlerle tedavi ve Beşinci Kitab’ı ise çeşitli ilaç terkipleriyle ilgili ayrıntılı bilgiler vermektedir.

   İslam tarihinde önemli adımların atıldığı bir dönemde bilim hususunda daha sonra gelişecek olan Avrupa biliminde de önemli etkileri olacak olan İbn Sina, geliştirdiği felsefeyle de daha sonraları bir çok İslam alimi tarafından da eleştirilmiştir.

Câbir Bin Hayyân (721 – 805)

   Modern kimyanın kurucusu meşhur İslam alimi. İsmi Câbir bin Hayyân Abdullah el-Ezdi olup, künyesi Ebu Abdullah ‘tır. Horasanlı, Tuslu, Harranlı ve Kufeli olduğu söylenen Câbir’in ailesi hakkında çok az bilgi vardır. İslam aleminde Sufi , Avrupa ‘da Al-Geber ismiyle şöhret oldu.