Niels Bohr (1884-1962)

Kopenhag'da (Danimarka) doğdu ve yaşamının büyük kısmını orada geçirdi. Oradaki üniversiteden 1911 yılında doktorasını aldıktan sonra Bohr, bilimsel ufuklarını genişletmek amacıyla, İngilte­re'ye gitti. Rutherford'un Manc-hester'daki laboratuarında Bohr, yeni keşfedilmiş ve mevcut fizik ilkeleriyle çelişki içinde olan ato­mun çekirdekli modeli ile tanıştı.

     Bohr, ışığın kuantum kuramının atomun yapısını anlamakta anahtar olduğunu seziyordu. 1913'te Kopenhag'a döndüğünde, bir arkadaşı Bohr'a, hidrojenin bir seri tayf çizgisi için Balmer'in verdiği bağıntı­nın ilgisini çekebileceğini önerdi. Bohr daha sonra "Balmer'in bağıntısını görür görmez, benim için herşey anında açıklığa kavuştu" demiştir. Kuramını oluşturmak için Bohr, iki dev­rimci fikirle işe başladı. Bunlardan birincisi, atomdaki bir elektronun çekirdeğin etrafında sadece belirli yörüngelerde dolanabileceği; diğeri ise atomun sadece, bir elektron izin verilen bir yörüngeden bir diğerine atladığında bir foton ya­yımlanabileceği veya soğurulabileceği idi.

        İzin verilen bir yörünge için koşul nedir? Bunu bulmak için Bohr karşılığı bulunma ilkesi olarak bilinen bir ilkeyi yol gösterici olarak kullandı. Kuantum sayıları çok büyük oldu­ğunda, kuantal etkiler çok belirgin olmamalı ve kuantum ku­ramı klasik fizikle aynı sonuçları vermelidir. Bu ilkeyi uygu­layınca, izin verilen bir yörüngedeki elektronun açısal momentumunun h = h/2n 'nin katları olması gerektiğini gördü. On yıl sonra, Louis de Broglie, açısal momentumun kuantumlanmasını, hareketli elektronun dalga özelliğini kul­lanarak açıkladı.

Bohr, sadece Balmer serilerini değil, hidrojenin bütün tayf serilerini açıklamayı başardıysa da kuramının yayınlanması büyük tartışmaya yol açtı. Einstein, kuramının şevkli bir des­tekleyicisi olmasına rağmen klasik ve kuantum kavramlarının cesurcasma karıştırılması hakkında şu yorumu yaptı: "İnsan başarılarından [kuramının] dolayı utanç duymalıdır, çünkü bu başarılar Cizvitlerin 'Sağ elinin yaptığını sol elin bilmesin' özdeyişine uyma pahasına kazanılmıştır." Başka tanınmış fizikçilerin hissettikleri rahatsızlık daha derindi: Otto Stern ve Max Laue, eğer Bohr haklı çıkarsa fiziği bırakacaklarını söy­lediler. (Daha sonra fikirlerini —iyi ki— değiştirdiler.) Bohr ve diğerleri, bu modeli, çok elektronlu atomlara genişletmeye çalışırken zaman zaman —örneğin, o zaman bilinmeyen haf­niyum elementinin özelliklerinin doğru olarak önsöyülme-sinde— başarılı oldular fakat gerçek ilerleme için Wolfgang Pauli'nin 1925'teki dışarma ilkesini beklemek gerekti.

1916'da Bohr, Rutherford'un laboratuarına döndü ve 1919'a kadar kaldı. Aynı yıl, kendisi için, Kopenhag'da bir kuramsal Fizik Enstitüsü kuruldu ve ölümüne kadar burasını yönetti. Enstitü, buradaki düzenli toplantılarda yapılan fikir alışverişleriyle uyartılan kuantum kuramcıları için sanki bun­ları dünyanın her tarafından çeken bir mıknatıs gibiydi. Bohr 1922'de Nobel ödülü aldı. Son önemli çalışmasını, 1939'da yaptı. Yeni keşfedilmiş olan çekirdek bölünmesinin neden bazı çekirdeklerde olup diğerlerinde olmadığını açık-lamak için, bir büyük çekirdek ile bir sıvı damlası arasındaki benzer­liği kullanmıştı. II. Dünya Savaşı sırasında Bohr, New Mexico'daki Los Alamos'ta (ABD) atom bombasının geliş­tirilmesine katkıda bulundu. Savaştan sonra Kopenhag'a dön­dü ve burada 1962'de öldü.


Albert  Einstein (1879-1955)

Tüm zamanların en büyük fizikçilerinden biri olan Albert Einstein, Almanya’nın Ulm kentinde doğdu. Bir delikanlı olarak pek az zeka umudu verdi ve öğretmenin “sen asla birşey olamayacaksın Einstein” sözleri üzerine katı bir disiplin uygulayan Alman okul sistemini terketti. Einstein Halya’da bir tatilden sonra, eğitimini İsviçre Federal Politeknik Okulu’nda 1901’de tamamladı. Einstein çok az derse katıldığı halde, bir arkadaşının tuttuğu mükemmel ders notları sayesinde kursları geçmeyi başardı. Einstein akademik bir görev bulamayınca, Bern’deki İsviçre Patent Bürosu’nda kıdemsiz bir memur olarak görev aldı. Bu görevde iken ve “boş zaman”larda teorik fizikteki kişisel çalışmalarına devam etti. Einstein 1905’te 26 yaşında, fizikte devrim yaratan dört bilimsel makale yayımladı. (Aynı yıl Ph. D. derecesini aldı). Bu makalelerden biri, ona 1921’de Nobel fizik ödülü kazandıran fotoelektrik olayıyla ilgiliydi. Bir diğeri, bir sıvı içinde asılı küçük parçacıkların düzensiz haraketleri,yani Brown haraketi ile ilgiliydi. Diğer iki makale, onun fiziğe hepsinden daha önemli katkısı olarak kabul edilen özel görelilik kuramı ile ilgiliydi. Einstein 1915’te kütle çekimini uzayın yapısına ve zamana bağlayan genel görelilik kuramı üzerine çalişmasını yayımladı. Bu kuramın en çarpıcı öngörüsü, ışığın bir kütle çekim alanı tarafından saptırılabilmesidir. Astronomlar tarafından 1919’da tutulmuş yakınındaki parlak yıldızlar üzerinde yapılan ölçümler Einstein’in öngörüsünü doğruladı ve Einstein birdenbire dünyaca tanınan bir şöhret oldu. Einstein, İsviçre ve Çekoslavakya’daki akademik görevlerden sonra 1913’te, Berlin’deki Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nde onun için yaratılmış özel bir görevi kabul etti. Bu onun, maddi sorunlardan ve rutin görevlerden arınmış olarak, tüm zamanını araştırmaya ayırmasını sağladı. Einstein 1933’te, o zamanlar Hitler’in yönetiminde olan Almanya’yı terketti ve böylece diğer milyonlarca Avrupalı Yahudiyi bekleyen kötü sonuçdan kurtulmuş oldu. Einstein aynı yıl, ömrünün sonuna kadar kaldığı Princeton’daki ileri Araştırmalar Enstitüsü’nde özel bir görevi kabul etti. Einstein 1940’ta Amerikan vatandaşı oldu. Einstein bir pasifist olduğu halde, bir nükleer bomba geliştirme programını acilen başlatması için Başkan D. Roosvelt’e bir mektup yazması konusunda, Leo Szilard tarafından kandırıldı. Sonuç, altı yıllık Manhattan projesi ve 1945’te II. Dünya Savaşı’nı erdiren Japonya’daki iki nükleer patlama oldu. Einstein modern fiziğin gelişmesine çok önemli katkılarda bulundu. Bunlar  arasında ışık kuantumu kavramı ve 40 yıl sonra Lazer’in bulunmasına önayak olan uyarılmış ışınım yayılması düşüncesi de vardır. Einstein, bir bilimsel devrimci olarak kendisi rol oynadığı halde, kuantum mekaniğinin 1920’lerdeki gelişmelerinden çok rahatsız   oldu. Özellikle, kuantum kuramının en önemli öğesi olan oldukça başarılı bir görüşü, yani olaylara olasılık açısından bakışı hiçbir zaman kabul etmedi. Ömrünün son birkaç on yılını, kütle çekimi ile elektromanyetizmanın bir araya getirildiği, bir birleştirilmiş kuram için, başarısız bir araştırmaya ayırdı.


Enrico Fermi (1901-1954)

Roma'da doğdu ve doktorasını Piza'da yaptı. Göttingen ve Leiden'de, yeni kuantum mekani­ğinin önderleriyle çalışarak geçir­diği sürelerden sonra İtalya'ya döndü. 1926'da Roma Üniversite-si'nde elektronlar gibi, Pauli dışarma ilkesine uyan parçacıkla­rın istatistik mekaniğini araştırdı; sonuç Fermi-Dirac istatistiği oldu; çünkü, kısa bir süre sonra Dirac da bağımsız olarak aynı sonuçlara vardı. 1933'te Fermi, zayıf etkileşme kavramını ileri sürdü ve bununla birlikte Pauli'nin yeni ortaya koyduğu nötrino (bu adı Fermi verdi) postülasını kullanarak, beta bozunumunun elek­tron enerji tayfını ve bozunum yanömrünü açıklayabilen bir kuram geliştirdi. Daha sonra 1930'larda Fermi ve bir grup çalışma arkadaşı, radyonüklitlerin değişik elementlerin nötronlarla bombardı­man ederek yapay olarak oluşturulduğu bir dizi deney yaptılar ve yavaş nötronların özellikle etkili olduğunu buldular.

Bazı sonuçları uranyum sonrası elementlerin oluştuğu izlenimini veriyordu. Gerçekte izledikleri, daha sonra Hahn'ın bulduğu gibi, çekirdek bölünmesiydi. 1938'de Fermi bu çalışması için Nobel Ödülü aldı, fakat Mussolini'nin faşist İtalyası'na dön­mek yerine Amerika Birleşik Devletleri'ne gitti. Atom bom­bası programının bir parçası olarak Fermi, Şikago Üniversitesi'nde, çekirdek bölünmesinin keşfinden 4 yıl sonra, Aralık 1942'de hizmete giren ilk çekirdek reaktörünün tasarım ve yapımını yönetti. Savaştan sonra, Fermi farklı bir alana, önemli katkılarda bulunduğu, yüksek enerjili parçacık fiziğine geçti. 1954'te kanserden öldüğünde, modern çağın hem kuram hem de deneyde ustalığı birleştiren çok ender fizikçilerinden birisiydi. Ölümünden sonraki yıl keşfedilen 100 atom sayılı elemente onun anısına fermiyum adı verildi.



Johannes Kepler (1571 - 1630)


Babası yoksul bir paralı asker, annesi de bir hancının kızıydı. Başlangıçtan beri bozuk olan sağlığının üç yaşında yakalandığı ve gözleriyle ellerinin zayıf kalmasına neden olan, çicek hastalığından sonra daha da kötüleşmesi nedeniyle ailesi din adamı olarak yetiştirilmesine karar verdi.

   1591'de üniversitede lisansüstü çalışmasını tamamladı. Michael Mästlin'in Tübingen'deki astronomi derslerini izleyerek Copernic sistemini benimsemesi Kepler'in sonraki yaşamı açısından önemli bir dönüm noktası oldu.

    Platoncu felsefenin ve Pythagorasçı matematiğin etkisiyle evrende var olduğuna inandığı matematiksel uyumu ortaya koymaya çalıştı. Bu amaçla eski yunalılardan beri bilinen ve Platon cisimleri olarak adlandırılan beş düzgün çok yüzlüden yararlanmayı düşündü. Uzay da yalnız bu beş düzgün çok yüzlünün var olabileceği eski yunanlılarca kanıtlanmıştı. Bu beş düzgün çok yüzlü şunlardı. Dörtyüzlü, küp, sekizyüzlü, onikiyüzlü ve yirmi yüzlü. Bu çok yüzlüler köşelerinden geçen birer küre içine yerleştirilebildikleri gibi bunların içine yüzlerine orta noktalarından teğet olacak biçimde birer küre yerleştirilebilir. Copernic astronomisi her biri bir küre üzerinde dolanan altı gezegen tanıyordu. Kepler bu altı gezegenin üzerinde dolandığı kürelerin aralarında beş platon cismi bulunacak biçimde iç içe yerleşmiş durumda olduklarını öne sürdü.

   Kepler 1600'de, o sıralarda imparatorluk matematikçiliğine atanan Tycho Brahe'nin yanına gitti ve onun asistanı oldu. Brahe ertesi yıl ölünce imparatorluk matematikçiliğine atandı. Kepler yıldızların insanların yaşamlarını yönlendirdiği yolundaki boş inancı reddetmesine karşın, evren ile insan arasında belirli bir uyum olduğuna inanıyordu ve astrolojiye dayanan öngörüleriyle ün yapmıştı. Tycho Brahe'nin araştırma grubunda Kepler'e Mars'ın incelemesi görevi verilmişti. Ama o önce ışığın atmosferde kırılması olgusunu incelemek gerektiği kanısına vardı. Dış uzaydaki gökcisimlerinden gelen ışık ışınlarının, Yeri çevreleyen yoğun atmosfere girdiklerinde nasıl kırıldığı konusundaki araştırmalarının sonuçlarını Ad vitellionem Paralipomena Quibus Astronomiae Pars Optica Traditur(astronomideki optik konuların incelenmesi konusunda Vitellio'ya ek) gibi alçakgönüllü bir başlık altında yayımladı. Brahe'nin gözlem sonuçlarını dairelerden oluşan ve düşünebildiği her türden yörünge biçimine uydurmaya çalışıp başarıya ulaşamayan Kepler, Kopernic'in görüşlerinden de esinlenerek, dairesel olmayan yörüngeleride ele aldı. Ve doğru sonuca ulaştı. Mars odaklarından birinde Güneş bulunan eliptik bir yörüngede dolanıyordu. Gezegenler yörüngede dolanırken eşit zaman aralıklarında eşit yol almıyordu ama gezegeni güneşe birleştiren doğru parçası eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarıyordu Bu iki yasa bügün Kepler'in birinci ve ikinci yasası olarak bilinir. Kepler'in üçüncü yasası ise Gezgenlerin güneşe olan ortalama uzaklıklarının üçüncü kuvveti , yörüngedeki dolanma sürelerinin karesiyle orantılıdır. Bu üç yasa yarım yüzyıl sonra Isaac Newton'un evrensel kütle çekimi yasasını bulmasında belirleyici rol oynamıştır.       


Sir Isaac Newton (1642-1727)


Bir çiftci olan babası o doğmadan üç ay önce ölmüştü. Oniki yaşında Grantham'da king's School'a yazılan Newton bu okulu 1661'de bitirdi. Aynı yıl Cambridge Üniversite'sindeki Trinity Koleje girdi. Nisan 1665'te bu okuldan lisans derecesini aldı. Lisansüstü çalışmalarına başlayacağı sırada ortalığı saran veba salgını yüzünden üniversite kapatıldı.

   Salgından korunma amacıyla annesinin çiftliğine sığınan Newton burada geçirdiği iki yıl boyunca en önemli buluşlarını gerçekleştirdi. 1667'de Trinity Koleje öğretim üyesi olarak döndüğünde diferansiyel ve integral hesabın temellerini atmış, beyaz ışığın renkli bileşenlerine ayrıştırılabileceğini saptamış ve cisimlerin birbirlerini, uzaklıklarının karesi ile ters orantılı olarak çektikleri sonucuna ulaşmıştı. Çekingenliği yüzünden Newton her biri bilimde devrim yaratacak nitelikteki bu buluşların çoğunu uzun yıllar sonra (örneğin diferansiyel ve integral hesabı 38 yıl sonra) yayımlamıştır.Lisansüstü çalışmasını ertesi yıl tamamlayan Newton 1669'da henüz 27 yaşındayken Cambridge Üniversite'sinde matematik profesörlüğüne getirildi.1671'de ilk aynalı teleskopu gerçekleştirdi, ve ertesi yıl Royal Society üyeliğine seçildi. Royal Society'ye sunduğu renk olgusuna ilişkin bildirisinin eleştirilere hedef olması , özellikle Robert Hooke tarafından şiddetle eleştirilmesi üzerine Newton tümüyle içine kapanarak, bilim dünyasıyla ilişkisini kesti. 1675'de sunduğu gene optik konusundaki iki bildirisi yeni tartışmalara yol açtı. Hooke makalelerdeki bazı sonuçların kendi buluşu olduğunu , Newton'un bunlara sahip çıktığını öne sürdü.Bütün bu tartışma ve eleştiriler sonucunda 1678'de ruhsal bunalıma giren Newton ancak yakın dostu ünlü astronom matematikçi Edmond Halley'in çabalarıyla altı yıl sonra bilimsel çalışmalarına geri döndü.

    Cambridge Üniversite'sinde katolikliği yaygınlaştırma ve egemen kılma çabalarına karşı başlatılan direniş hareketine öncülük eden Newton, kral düşürüldükten sonra 1689'da üniversitenin parlamentodaki temsilciliğine seçildi. 1693'de yeniden bir ruhsal bunalıma girdi ve yakın dostlarıyla, bu arada Samuel Pepys ve John Locke ile arası bozuldu. İki yıl süren bir inziva döneminden sonra sağlığına yeniden kavuştuysa da bundan sonraki yaşamında bilimsel çalışmaya eskisi gibi ilgi duymadı. Daha sonra 1699'da Fransız Bilimler Akademi'sinin yabancı üyeliğine 1703'de Royal Society'nin başkanlığına seçildi.

   Gelmiş geçmiş bilim adamlarının en büyüklerinden biri olarak kabul edilen Newton matematik ve fizikte çok önemli buluşlar gerçekleştirdi. Matematikte (a+b)ª ifadesinin üstel seriye açınımını veren genel ikiterimli teoremini buldu. Newton'un bilime en büyük katkısı mekanik alanındadır. Merkezkaç kuvvet yasası ile Kepler yasalarını birlikte ele alarak kütleçekim yasasını ortaya koydu. Newton hareket yasaları olarak bilinen eylemsizlik ilkesi, kuvvetin kütleyle ivmenin çarpımına eşit olduğunu ifade eden yasa ve etki ile tepkinin eşitliği fiziğin en önemli yasalarındandır.