TARİH BOYUNCA ELEKTRİĞİN ÖNCÜLERİ

rlûln

Hazırlayan: Hüseyin Y AVUZ

Öğrenmek, bilmek anlamındaki Latin "scientia" sözcüğünden türeyen "science" bilim ; doğal olaylara ilişkin düzenli bilgiler ve bu olayları açıklayan kavramların ve bu kavramlar arasındaki ilişkilerin tutarlı bir biçimde irde lendiği çalışmalar bütünü olarak tanımlanabilir.

Doğal olayların gözlenmesi (yıldızların ve gezegenlerin hareketleri gibi) ve insanların yaşamlarını daha güvenli, rahat kılma çabaları bilimsel ge lişmenin temel kaynaklarını ve itici gücünü oluşturmuştur. Bilimin doğal olayları henüz açıklayamadığı çağlarda insanlar ayinler düzenleyerek, kur banlar adayarak, büyüler yaparak doğaya hükmetmeye veya onunla iyi geçinmeye alışmışlardır. Yağmur yağdırmak, güneşin açmasını sağlamak, toprağın verimliliğini artırmak için dinsel törenler düzenleyen, büyüler ya pan insanlar "Phoebus"\ın (Apollo' nun güneş üzerindeki hakimiyetini simge leyen ismi) onayı ile güneşin göründüğünü, şimşeğin ve gökgürültüsünün "Zeus "un silahları olduğunu düşünüyorlardı. Yıldızların hareketini izleyen, gezegenleri merak eden insanlar bunların insan kaderini belirlediğine inan mışlar ve kaderlerinin yıldızlardan okunabileceğini düşünmüşlerdir.

Günümüz toplumlarında bütün bunların bazı yansımaları görünmekle birlikte, bilim geliştikçe, doğal olayları açıklayabildikçe tanrılara atfedilen bu güçleri büyük ölçüde ortadan kaldırabilmiştir. Artık 20. yüzyıl insanı güneşi, gezegenleri, yağmuru, yıldırımı ilkokulda öğreniyor ve bunların arkasında ilahi güçler aramıyor.

20. yüzyılda büyük bir hızla gelişen bilim, tarih boyunca birçok engelleme çabaları ile karşı karşıya kalmış ve bilimsel gerçeklerin toplumlarca benim senmesi oldukça uzun süreler almıştır. Yerleşik düşünce ve inanışlarla çeli şen yeni bilimsel gerçekliklerin yayımı, konuşulması yasaklanmış, bilim adamları yargılanıp mahkum edilmiş ancak hiçbir gerçekliğin toplumlar ta rafından benimsenmesi önlenememiş, bu süreç sadece geciktirilebilmiştir.

Bilimsel gelişmenin bu zorlu ve yorucu sürecinde önemli yeniliklere im zasını atan bilim adamlarını sizlere tanıtmaya çalışacağız. Elektrik ve mag netizma konularında çalışan bilim adamlarıyla sınırladığımız bu yazı dizi sinde ilk olarak, magnetizmanın ve modern elektriğin babası olarak adlandı rılan "William Gilbert'ın bilimsel çalışmalarından bir kesit sunuyoruz.

Doğa olaylarının gözlenmesi ve bunların nedenlerinin irdelenme si bilimsel gelişmenin başlangıcını oluşturur. Elektrik ve magnetizma nın bir bilim dalı olarak gelişmesi de bu tür gözlemlerden kaynaklan mıştır. Büyük bir olasılıkla, doğal mıknatısları ilk tanımlayan I.ö. 640(?) 546 yıllarında yaşayan Yu nanlı filozof "Thales"d'n. Kehri barın elektrostatiklenmesine ilişkin ilk belgenin yazarı da gene I.ö. 300 yıllarında yaşamış olan "Teo rastus" adlı bir Yunanlıdır. Romalı şair "Titus Lukretius Carus" (î.ö. 987 55?) "De Rerum Natura" adlı ya pıtında mıknatıs taşının demir hal kaları çekebildiğinden ve bir bakır kap içine konmuş demir tozunun, kabın altındaki mıknatısın kımılda tılması ile gösterdiği hayret verici özelliklerden söz etmektedir.

Magnetizmanın ilk teknolojik uygulaması olan pusulanın Çinliler tarafından bulunduğu sanılmaktadır. 11. yüzyıla ait Çin kaynaklı metin lerde bu konuda bilgilere rastlan maktadır. Denize açılan Çinliler yön bulmak amacıyla, mıknatıs taşlan ile mıknatısladıkları mideni iğneleri kullanmışlardır. Pusula 11. yüzyıl »onlarında yaygın olarak Müslüman denizciler tarafından kul lanılmış ve bunlar aracılığı ile 12.

Wllllam GILBERT (1540 1603)

yüzyılda Avrupa'da denizciler ta rafından kullanılmaya başlanmıştır.

"Roger Bacon"\m (1214 1294 ingiliz eğitmen) öğrencisi olan "Peter Peregrinus" Fransız ordusunda görevli bir mühendis olarak katıl dığı (Güney İtalya'daki) Luçerya ku şatması (1269) sırasında, yüzen pu sula ve çelik iğneli pusulalar üzeri ne araştırmalar yapmıştır. Peregri nus bütün mıknatısların iki kutbu olduğunu, aynı kutupların birbirini ittiğini, değişik kutupların birbirini çektiğini keşfetmiştir. Kutup yıldı zında ya da onun yakınlarında bir yerde olan cennetin pusula iğnesini çektiğini ve dolayısıyla pusulanın kuzeyi gösterdiğini düşünen Peregri nus çalışmalarını bir kitapta topla mıştı.

Peregrinus'un deneylerini tek rarlayan Gilbert mıknatısların cen net tarafından çekildiği fikrini be nimsememiş ve kuzey kutbunun mıknatıslan çektiğini düşünmüştü. Gilbert'in deneyleri dünyanın ken disinin dev bir mıknatıs olduğunu ve pusula iğnesinin tam Kuzey Kut bunu değil de ona yakın bir yeri gösterdiğini kanıtlıyordu. Bu göz lemleri tam olarak açıklayabilmek için mıknatıs taşından dünyaya ben zer bir küre yaptı. Üzerine kıtaları simgeleyen demir parçaları koydu

ve küre üzerinde değişik yerlere yer leştirdiği pusulaların sapma yönle rini izledi. Bu küre üzerinde yaptığı deneylerden pusula iğnelerinin dün yanın magnetik kutbunu gösterdik lerini ve aynı zamanda dünyanın yu varlaklığı nedeniyle düşey yönde de saptıklarını gördü.

William Gilbert o güne kadar elektrik ve magnetizma konusunda bilinen, gözlenen herşeyi ve kendi deneylerini 1600 yılında yayınla dığı "De Magnete"dc açıkladı. Bu yapıtı nedeniyle magnetizmanın ba bası olarak adlandırılır. Gilbert elektriklenmiş cisimlerin mıknatıs gibi davrandığını ve hafif parçacık ları çekebildiğini biliyordu, özellik le kehribar bir bez parçası ile sür tündüğünde elektrikleniyor ve sa man, tüy gibi hafif cisimleri çekebi liyordu. Kehribarın Latince karşılığı olan "elektron" sözcüğünden türet tiği "elektrik" sözcüğünü de ilk ola rak Gilbert kullanmıştır.

Mıknatısın ve statik elektriğin çekme özelliklerinin birbirinden farklı olduğunu ilk olarak ortaya atan Gilbert aynı zamanda statik elektriğin miktannı ve polaritesini algılayan elektroskobu bulmuştur. Etki alanı ("shere of influence", orb of virtue) olarak adlandırdığı magne tik alam keşfeden Gilbert, "De Mag

nete" adlı yapıtınta ismin magnetik cisimler üzerindeki etkisinden de söz etmiştir. Bugün iletken ve yalıt kan olarak adlandırdığımız cisimleri birbirinden ayıran özellikleri irdele diği yapıtmda bunları "elektrik" ve "elektrik olmayan" cisimler olarak ikiye ayırmıştır. Gilbert kitabında homojen bir mıknatıs taşının mag netik alanının genişliği ve etkisi nin onun kütlesiyle doğru orantılı olduğundan söz etmektedir. Kütle ile ağırlığın farkını ortaya koyan bu ilk çalışma Keppler, Galileo ve on ların aracılığı ile Newton'a kütle üzerine çalışmalarında bir ön bilgi oluşturmuştur.

Gilbert, dünyanın Güneşin etra fında dönen gezegenlerden biri oldu ğunu söyleyen Copernicus'u ilk des tekleyenler arasındaydı. Güneşin uzaydaki sayısız yıldızlardan biri ol duğunu söyleyen filozof Giordano Bruno'nun teorisini de benimseyen Gilbert bu teorilerin yerleşik düşün ceyle çelişmesi sonucu o dönemde fazlaca tanınamamış, bunun yanı sıra tanıyanlar tarafından bir kahra man olarak adlandırılmıştır.

Gilbert, İngiltere Kraliçesi Eli zabeth'in ve Kral I. James'in özel doktoru olarak sarayda çalışmaktay dı. 1559'da "Collage of Physi cians"m (Hekimler Okulu) başkanlı ğına atandı. Oldukça dolu, üretken,

B

Şekil 2. Gilbert'in dünyayı bir mıknatıs olarak ingelemesine ilişkin deney. Küre biçiminde bir mıknatısa dağlan temsil eden demir yığınları iliştirilmiş. Mıknatıslı göstergelerin kuzeye yöneldiği görülmekte. William Gilbert' in 1600 yılında Londra'da yayımlanmış "De Magnete" adlı kitabından.

zengin ve sorunsuz bir yaşam süren Gilbert aynı zamanda başarılı bir işadamıydı.

Bilim adamı, tıp uzmanı, diplo mat Dr. William Gilbert'in yükselişi hiçbir zaman duraklamamış ve "De Magnete"nin yayınıyla doruk nok tasına ulaşmıştır. Gilbert'in başarı larının en önemlisi kuşkusuz insan lığa yeni bir alan olan elektrik ve

magnetizmanın kapılarını açmış ol masıdır.

Gilbert De Magnete'Ae. okuyucu lanna şöyle diyordu: "Deneylerin ve buluşların çokluğuna dikkat edin, bütün bunlar bilimin gelişmesine yardımcı olacaktır ve biz bunları birçok zorluklar, uykusuz geceler ve büyük para harcamaları sonucu elde ettik. Bunlardan zevk alın ve eğer yapabiliyorsanız bunları yararlı amaçlar için kullanın."

Şekil 1. Kızıncaya dek ısıtılan bir demir çubuk uç noktalan kuzeyi ve güneyi gösterecek şekilde soğuyuncaya kadar dövülürse mıknatıslanma süreci hızlan maktadır. Gilbert'in De Magnete adlı kitabından.

KAYNAKLAR 1. "Tarih Boyunca Elektrik", TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası. 2. Dampier, W., "A History of Science", McMillan, 1935. 3. Hurd, D.L., Kipling, J.J., "The Origins and Growth of Physical Science", Cilt 2, Penguin, 1964. 4. Siedel, F., Siedel, J.M., "Pioneers in Science", Houghton Miff Lin Co., 1968. 5. Shepherd, W., "Great Pioneers of Science", Word Lock, 1964. 6. Dunsheath, P., "A History of Electrical Power Engineering", M.I.T. Press, 1962. 7. Asimow, I., "Biographical En cyclopedia of Science and Techno logy", Doubleday, 1964.