Doğa bilimi olarak görülen fizik, geçen yüzyıllarda bilimin
temeli olarak kabul edilmiş ve dünyamızın temel kanunlarını açıklamayla
yetinmiştir. Diğer bilimler genel olarak bakış açılarını sınırlarken ve kendi
alanlarındaki konularını fizikten ayırırken, fizik bilimi kendi yolunu seçmiş ve
diğer bilimleri kuşatmıştır.
Günümüzde ise fizik; madde, enerji ve bunların birbiri
arasındaki ilişkiyi inceleyen bir bilim dalı olarak tanımlanır. Fizik bir
bakıma en eski ve en temel kuramsal bilimdir. Fizik keşifleri doğa bilimlerinin
her alanıyla ilgilidir; çünkü madde ve enerji, doğanın temel ögeleridir. 16.
yüzyılda fizik doğa bilimlerinden ayrılmış, Rönesans dönemi sonrasında hızla
artan bilgi birikimi ile mekanik, optik, akustik, elektrik gibi alt bilim
dalları ortaya çıkmıştır. Günümüzde fizik, klasik fizik ve modern fizik olarak
tanımlanmıştır.
M.Ö. …
|
Fizik, Metafizik
Fizik,
Aristoteles tarafından yazılan, Batı bilim ve felsefesinin temel
metinlerinden biridir. Bu metinde varlık, varolan, değişim, devinim, zaman,
hareket, ilk hareket ettirici gibi belli başlı hususlardan söz edilmektedir.
Bir anlamda Aristoteles'in Metafizik metniyle (ki bu metin de fizikten sonra
gelen anlamındadır) bir arada değerlendirilmesi gereken, bu nedenle de
Aristoteles metafiziğinin parçası olarak adlandırılabilecek bir metindir.
|
|
M.Ö. 250
|
Arşimet Prensibi
Arşimet,
Aristo’nun metafizik alanındaki çalışmalarının matematiksel temellere ve
pratik çözümlere dayandırılmadan açıklanamayacağını ifade etmiştir. Buna ek
olarak, yüzen cisimler adlı çalışmasında kaldırma kuvvetinin varlığını
göstermiş ve bunu ispatlamıştır. Bu prensip Arşimet prensibi olarak da
bilinir.
|
|
500
|
İvme Teorisi
İvme
teorisi, yerçekimine karşı mermi hareketini açıklamak için ortaya konan bir
yardımcı ya da ikincil Aristoteles dinamiği teorisi idi. 6. yüzyılda, John
Philoponus, Aristoteles'in teorisini (hareketin devam etmesi kuvvetin devam
eden hareketine bağlıdır) kısmen kabul etti. Fakat kendi fikrini de içerecek
şekilde, “fırlatılan madde (body), ilk hareketi üreten maddeden zorla hareket
etmek için bir hareket gücü ya da eğim kazanır ve bu güç hareketin devam
etmesini sağlar” olarak değiştirdi.
|
|
1514
|
Heliocentrism
Nicholas
Copernicus, Heliocentric (Günmerkezlilik veya Güneş Merkezli) modeli öne sürmüş,
gezegenlerin güneşin merkezde olduğu sabit yörüngeler üzerinde hareket
ettiğini savunmuştur. Kopernik Günmerkezliliği astronomik modelin başlangıcını
oluşturmuştur; modern astronomik ve bilimsel gelişmelerin başlangıç noktası
olarak gösterilir ve bilim tarihinde bir dönüm noktasıdır.
|
|
1589
|
Galileo'nun Eğik Pisa Kulesi Deneyi
Galileo'nun,
bütün cisimlerin aynı hızla ve aynı fizik kanununa uyarak düştüklerini,
farklı ağırlıklardaki iki top güllesini bu kuleden aşağı bırakarak
gözlemlediği iddia edilmiştir. Bilginin kaynağı Galileo'nun bir öğrencisi
olmasına rağmen bu iddia geniş çevrelerce bir efsane olarak kabul edilir.
|
|
1613
|
Atalet (Eylemsizlik) Momenti
Galileo Galilei (1564–1642)
Galileo
atalet hakkında şunları demiştir: bir partikülün yatay bir yüzeyde hareket
ettiğini hayal edin; bu partikül, düzlemin sonsuz ve sürtünmesiz olduğunu
varsayarsak, aynı hızda ve konumda sonsuza kadar hareket edecektir. Bu görüş
sonrasında Newton yasalarına dahil olmuştur. (Atalet, dönme hareketi yapan
bir cismin dönme eylemsizliğidir.)
|
|
1621
|
Snell Yasası
Snell
yasası, ışığın geldiği ortamın kırıcılık indisiyle geliş doğrultusunun
normalle yaptığı açının sinüsünün, ışığın gittiği ortamın kırıcılık indisiyle
gidiş doğrultusunun normalle yaptığı açının sinüsüyle çarpımına eşitlenmesiyle
oluşan formüle dayalı yasadır. Formüle göre ortamların kırıcılık indisleri
ışığın o ortamdaki hızıyla ters orantılıdır; kırıcılık indisi ne kadar çoksa
ışık o kadar yavaş hareket eder.
|
|
1660
|
Pascal Prensibi
Hareketsiz ve sıkıştırılamayan
bir akışkanın aynı mutlak yüksekliğe sahip tüm noktalarında, bazı yerlerde
akışkana ek basınç uygulansa bile, sıvı basıncı aynıdır. · Pascal prensibi
kapalı kaplarda bulunan sıvılar için geçerlidir. · Sıvılar basıncı
aynen iletirken basınç kuvvetini aynen iletemezler.· Sıvılar basıncın
büyüklüğünü değiştirmeden yön ve doğrultusunu değiştirirler.· Basıncın etki ettiği
yüzeyin yeri (konumu) ve büyüklüğü değiştirilerek istenilen yönde ve
büyüklükte basınç kuvvetleri elde edilebilir.
|
|
1660
|
Hooke Yasası
Hooke
yasası, bir maddenin bozunumunun, bozunuma sebep olan kuvvetle yaklaşık
olarak doğru orantılı olduğunu açıklayan kanundur. Bu kanuna uyan maddelere
lineer elastik maddeler denir. Elastik şekil değişiminin matematiksel kökeni,
Robert Hooke’un yayların davranışı üzerine yaptığı bazı gözlemlere dayanır. Hooke
kanununa uyan sistemlerde uzama miktarı ağırlıkla doğrusal olarak değişir.
|
|
1676
|
Rømer'in Jüpiter'in Uydularından Gelen
Işık Hızını Belirlemesi
Romer,
Dünya Jüpiter' e yaklaşırken Jüpiter'in uydusu Io'nun uzaklaşırken
gözüktüğünden daha kısa olduğunu gözlemiş ve ışığın ölçülebilir hızının
olduğu sonucuna varmıştır ve Dünyanın yörüngesinin çapını 22 dakikada
geçtiğini tahmin etmiştir.
|
|
1678
|
Işığın Dalga Olarak Tanımlanması
Huygens
1678 yılında ışığın partiküller şeklinde yol alması halinde bu partiküllerin
yarı yolda birbirleriyle çarpışacaklarını ve birbirlerini yok edeceklerini
ileri sürdü. Huygens, uzayın görünmeyen bir madde ile kaplı bulunduğunu,
cisimlerden çıkan ışığın bu maddenin bir dalgasal hareketi şeklinde olduğunu
söyledi. Uzaydaki bu maddenin ışığı dalgalar halinde göze taşıdığına
inanıyordu. Huygens yayılan ışık dalgalarının her noktasının yeni ışık
dalgaları yayınlayan kaynaklar olduğunu ve bütün bu dalgaların uzunlamasına
yol aldığını belirtti.
|
|
1687
|
Hareket Yasası, Gravitasyon Yasası , Matematik
Isaac
Newton’nun 1687’de yayınlanan kitabı “Philosophiæ Naturalis Principia
Mathematica”, klasik mekaniğin temelini atmış ve tarihin en önemli bilimsel
kitaplarından biri olmuştur. Bu çalışmasında Newton evrensel kütle çekimini
ve hareketin üç kanununu ortaya koymuş ve sonraki üç yüzyıl boyunca bu bakış
açısı bilim dünyasına egemen olmuştur.
|
|
1782
|
Maddenin Korunumu
Lavoisier,
doğanın işleyişlerinde hiçbir şeyin yoktan var edilmediği, tüm deneysel
dönüşümlerde maddenin miktar olarak aynı kaldığı, elementlerin tüm bileşimlerinde
nicel ve nitel özelliklerini koruduğu gerçeğini tartışılmaz bir aksiyom
olarak ortaya sürebiliriz demiş ve modern kimyanın temelini atmıştır.
|
|
1785
|
Elektrik Yükleri İçin Ters Kare Kanunu
Onaylandı
Charles-Augustin
de Coulomb, 1785'te elektrik ve magnetizma hakkında yazdığı ilk üç raporunda “elektrik
yükleri için ters kare kanununu yayımladı; bu raporlar elektromanyetizmanın
temeli sayılmıştır. Coulomb yüklü cisim arasında itme ya da çekmeyi saptamak
için bir burulma terazisi kullanmıştır. Daha sonra noktasal iki yükün
arasındaki elektriksel kuvvetin yükle doğru, uzaklığın karesiyle ters
orantılı olduğunu saptamıştır.
|
|
1801
|
Işığın Dalga Teorisi
Işığın
dalga doğasının ilk açık göstergesi, 1801'de uygun koşullar altında ışığın
girişim davranışı sergilediğini gösteren Thomas Young tarafından sağlanmıştır.
Bu, iki kaynak civarındaki belirli noktalarda, ışık dalgalarının yıkıcı
girişim ile birbirlerini yok edip, söndürmeleriydi.
|
|
1803
|
Maddenin Atomik Teorisi
Dalton
Atom Modeli, John Dalton'un bugünkü atom modelinin ilk temellerini attığı
modelidir. Dalton katlı oranlar yasasını bulmuştur. Dalton'un atom kuramına
göre elementler, kimyasal bakımdan birbirinin aynı olan atomlar içerirler.
Farklı elementlerin atomları birbirinden farklıdır. Bu atom teorisine göre
kimyasal bir bileşik, iki veya daha çok sayıda elementin basit bir oranda
birleşmesi sonucunda meydana gelir.
|
|
1806
|
Kinetik Enerji
Thomas
Young modern anlamda “enerji” kelimesini kullanan ilk kişi olmuştur; modern
enerji formülasyonunda öncüdür. Enerjiyi, matematiksel olarak mv2 formülü
ile ifade etmiştir. Young’ın denkleminde bir sıvının katı bir yüzey üzerinde
yayılması (yüzey gerilim, ıslanabilirlik), katı-sıvı arasındaki temas
açısıyla (q)
tarif edilir; sıvı/buhar yüzey enerjisi, katı/buhar yüzey enerjisi ve
katı/sıvı yüzey enerjisinin fonksiyonu olarak gösterilir. Young’ın denklemi
yaklaşık 60 yıl sonra Dupré tarafından termodinamik etkiler de dikkate alınarak
geliştirilmiş ve Young-Dupré denklemi olarak kabul edilmiştir.
|
|
1814
|
Işığın Dalga Teorisi, Girişim
Augustine
Jean Fresnel, çağdaş optik biliminin kurucusu olp, bütün optik olayların,
ışığın dalga teorisi ile açıklanabileceğini ileri sürmüştür. Dalga boyu kavramını
ortaya çıkarmış, Fresnel integrallerini hesaplamıştır. Farklı düzlemlerdeki
iki polarize ışık demetinin hiçbir girişim etkisi olmadığını ilk kez ispatlamıştır.
Bu deneyle, polarize ışığın dalga hareketinin önce zannedildiği gibi gibi
boyuna değil, enine yönde olduğunu göstermiştir. (Huygens–Fresnel prensibi:
Christiaan Huygens ve Augustin-Jean Fresnel'dan adını alan dalga yayılımı ile
ilgili konuda geçerli ilkedir; 1818).
|
|
1820
|
Elektromagnetik Etkileşimlerin
Kanıtlanması
André-Marie
Ampère, elektrik ile magnetizma arasındaki ilişki ve dolayısıyla
elektromanyetizma bilimi (kendi deyişiyle "elektrodinamik") ile çok
yakından ilgileniyordu. 1820'de Örsted'in, Volta akımına maruz kalan bir
iğnenin magnetikleştiğini keşfettiğini öğrendi ve bu ilişkili kavramlar
hakkında oldukça açıklayıcı bir makale sundu; akım taşıyan paralel tellerin
üzerinden geçen akımın yönüne göre tellerin, birbirini iteceklerini veya
çekeceklerini ispat etti.
Magnetizma
konularındaki Biot-Savart Yasası, Biot ve meslektaşı Felix Savart'ın 1820
yılındaki çalışmalarına ithafen onların adını taşır. Yaptıkları deneyle,
birbirinden biraz uzakta duran uzun bir dikey tel ve magnetik bir iğne varken,
tel üzerinden akım geçirildiğinde iğnenin hareket ettiğini göstererek
elektrik ve magnetizma arasındaki ilişkiyi göstermişlerdir.
|
|
1824
|
Termodinamiğin
İkinci Yasası
Termodinamiğin ikinci yasasının tarihsel
kökeni Carnot prensibidir. Sadı Carnot ısı makinesinin çalışma
ilkeleri üzerinde çalışmıştır. Buhar makinesinin kuramsal verimini
hesaplarken ısı enerjisinin mekanik enerjiye dönüşme koşullarını incelemiş,
termodinamiğin ikinci kanununu bulmuştur. İkinci yasa, izole sistemlerin entropisinin
asla azalmayacağını belirtir.
|
|
Carnot teoremi (1824) her makineyi maksimum
verimlilikle sınırlandırır. Verimlilik yalnızca sıcak ve soğuk termal
rezervuarlar arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır. Carnot kuramı aşağıdaki
ifadelere dayanır:
Carnot’un ideal modelinde kalorik ısı,
tersinir hareket döngüsünü eski haline çeviren işe dönüştürüşür. Ancak
Carnot, mekanik işe dönüşmeyen ısı kayıplarının olduğunu varsaymıştır. Sonuç
olarak Carnot döngüsünün çevrilebilme özelliğini gerçekleştiren gerçek ısı
makinesi yoktur ve bu makine çok verimsizdir.
|
||
1827
|
Elektriksel Direnç, vb.
Ohm,
elektrik akımını bir sıvının debisi, potansiyel farkını da bir seviye farkı
gibi kabul ederek ve elektrik miktarını, şiddetini, elektromotor kuvveti
kesin bir şekilde tanımlayarak, elektrokinetik olaylar için bilimsel terimler
ortaya koymuştur. Belirli kesit ve uzunluktaki, belirli bir madenden yapılmış
bir teli standart seçerek, öbür teller için bugün ‘direnç’ denilen özelliği
“indirgenmiş uzunluk” adıyla tanımladı ve ünlü yasasını, “akım şiddeti =
elektroskopik kuvvet / indirgenmiş uzunluk” biçiminde açıkladı. 1827'de
yayımladığı makalelerde, Ohm’un bu yasaya tümüyle deneysel yoldan vardığı
görülür. Ohm'un bulduğu ve bugün Ohm Kanunu olarak bilinen eşitlik: I = V / R
|
|
1831
|
Elektromagnetik İndüksiyon
Faraday'in
indüksiyon kanunu, 1830'da Michael Faraday tarafından bulunan, magnetik
alanın değişimiyle oluşan elektromotor kuvveti (emk) tanımlayan, indüktörlerin,
elektrik motorlarının, jeneratörlerin, transformatörlerin gelişmesini
sağlayan kanundur. Faraday kanununa göre bir devrede indüklenen emk, devreden
geçen magnetik akının zamana göre türevi ile doğru orantılıdır.
|
|
1833
|
Elektromagnetizma Teorisi
Weber,
“bir çubuk mıknatısın moleküllerine kadar bölündüğünde yine iki kutuplu bir mıknatıs
elde edileceği ve mıknatısların uçlarında magnetik alanın en büyük olduğu”
anlamına gelen Moleküler Teoriyi ortaya atmıştır. Magnetik akımın SI birim
sistemindeki karşılığı olan Weber (Wb), onun anısına, Alman fizikçinin adını
taşır.
Gauss
ve Weber ilk elektromagnetik telgrafı icat ettiler, bu telgrafla gözlemevini
fizik enstitüsüne bağladılar. Gauss'un bu sıralarda geliştirdiği, magnetik
alanın yatay yoğunluğunu ölçmeye yarayan metot, 20. yüzyıl ortalarına kadar
kullanılmaya devam etti.
|
|
1835
1838 |
Dünya'nın Magnetik Alanı
Carl Friedrich Gauss (1777–1855)
Wilhelm
Eduard Weber (1804 – 1891)
Dünya'nın
magnetik alan şiddeti, 1835 yılında Carl Friedrich Gauss tarafından ölçüldü; ve
magnetik alanda son 150 yılda defalarca %10'a yakın rölatif çürüme olduğu, o
zamanda bile saptanmıştı. Dünya'nın magnetik alanında küresel değişimleri
analizin en yaygın yolu küresel harmonik bir dizi ölçümleri uygulamaktır. Bu
yöntem ilk olarak Carl Friedrich Gauss tarafından kullanılmıştır.
Gauss
ve Weber, 1838'de, dünyanın magnetik alanı ile ilgili deneylerinde, magnetik
alanın sadece bir çubuk mıknatıs ya da bir akım döngüsü modeli ile
açıklanamayacağını kabul etti. Magnetik akı birimi olan Weber (Wb), belirli
bir bölgenin üstünden geçen magnetik enerji olarak düşünülebilir; mıknatısın
üzerinden geçen enerji gibi. MKS birim sisteminde magnetik akının birimi
Weber (Wb), CGS birim sisteminde ise Maxwell (M) dir. 1 Wb = 108 M
|
|
1839
|
Kuvvet Hatları, Alanlar
Michael
Faraday 1839'da elektriğe ilişkin yeni ve genel bir kuram geliştirdi:
Elektrik madde içinde gerilmeler olmasına yol açar. Bu gerilmeler hızla
ortadan kalkabiliyorsa gerilmenin ardarda ve periyodik bir biçimde hızla
oluşması bir dalga hareketi gibi madde içinde ilerler. Böyle maddelere
iletken adı verilir. Yalıtkanlar ise partiküllerini yerlerinden koparmak için çok yüksek değerde
gerilmeler gerektiren maddelerdir.
|
|
1843
|
Enerjinin Korunumu
Julius
Robert von Mayer, günümüzde termodinamiğin birinci yasası olarak bilinen
enerjinin korunumu yasası ile tanınmıştır. Enerji ne yaratılabilir, ne de yok
edilebilir. Mayer tüm canlılar için birincil enerji kaynağı olarak hayati
önem taşıyan, günümüzde yükseltgenme olarak bilinen kimyasal tepkimeyi açıkladı.
Mayer ayrıca bitkilerin, ışık enerjisini kimyasal enerjiye çevirdiğini de öne
sürmüştür.
James
Prescott Joule, ısının mekanik iş ile olan ilişkisini keşfetti. Bu keşif,
enerjinin korunumu teorisini ve oradan da termodinamiğin birinci kanununun
elde edilmesini sağladı. SI sistemindeki iş birimi joule, onun adına ithafen
verilmiştir. Joule, Lord Kelvin ile mutlak sıcaklık skalasını geliştirmiş, bir
direnç üzerinden geçen elektrik akımının ısı yaydığını bulmuştur (Joule
yasası).
|
|
1845
|
Faraday Dönmesi (Işık ve Elektromagnetizma)
Fizikte,
Faraday etkisi (ya da Faraday devri) ışığın ve magnetik alanın bir ortam
içindeki ilişkisini ele alan bir magneto-optik olgudur. Faraday etkisi,
yayınım yönündeki magnetik alan bileşenine neredeyse dik olan bir polarize
levhanın dönmesine neden olur. 1845'de Michael Faraday tarafından bulunan
Faraday etkisi, ışığın ve elektromagnetizmanın birbiriyle ilişkili olduğunu
gösteren ilk deneysel bulgudur. Lineer polarize olmuş bir dalga, dairesel
polarize iki dalgaya ayrışabileceğinden, aralarında Faraday etkisiyle meydan gelen faz farkı dalganın polarizasyon eksenini döndürür.
|
|
1847
|
Enerjinin Korunumu
James
Prescott Joule ısının mekanik iş ile olan ilişkisini keşfetti. Bu keşif,
enerjinin korunumu teorisinin ve oradan da termodinamiğin birinci kanununun
elde edilmesini sağladı. Joule yapılan işle çıkan ısı miktarı oranının sabit
olduğunu belirledi ve 1847’de, 1000 kalorinin üretilmesi için yaklaşık 4238
Joule’a eşdeğer bir mekanik enerjinin harcanması gerektiğini gösterdi. Bu
değer günümüzde kabul edilen değerden (4185.5 J) pek farklı değildir.
Hermann
von Helmholtz’un enerjinin korunumu konusundaki çalışmaları kas
metabolizmasını incelerken ortaya çıktı (1847). Helmholtz kas hareketinde hiçbir enerjinin
kaybolmadığını göstermeye çalıştı, bir kası hareket ettirmek için gerekli
hiçbir hayati güç bulunmadığını ifade etti. Bu, Alman fizyolojisinde o zaman
baskın bir felsefi paradigma olan spekülatif Naturphosophosophie geleneğinin
reddedilmesiydi.
|
|
1850
|
Termodinamiğin İkinci Yasası
Rudolf
Clausius, Sadi Carnot'un Carnot çevrimi olarak bilinen ilkesini ısı teorisi
olarak yeniden şekillendirmiştir. 1850 yılında yayımlanan en önemli
makalesi mekanik ısı teorisi üzerine, termodinamiğin ikinci yasasındaki temel
fikirlere açıklamalar getiriyordu. Clausius termodinamiğin ikinci yasasını,
1850’de, "ısının vücuttan daha soğuktan daha sıcaktan kendiliğinden geçeceği
bir süreç imkansızdır” şeklinde ifade etmiştir.
|
|
1851
|
Termodinamiğin İkinci Yasası
W.
Thomson (Lord Kelvin) 1851'de, “cansız bir maddenin yardımıyla, herhangi bir
maddenin herhangi bir kütlesinden, etrafındaki en soğuk nesnelerin sıcaklığının
altında soğutularak mekanik çalışma elde edilmesi mümkün değildir” demiştir.
William Thomson tarafından 1848 yılında tanımlanan termodinamik sıcaklığa
Kelvin sıcaklığı da denir (birimi K).
|
|
1857
|
Tellerde Elektrik Hareketi
Gustav
Robert Kirchhoff 1857'de dirençsiz bir kablodaki elektrik sinyalinin ışık
hızında kablo boyunca geçtiğini hesapladı. 1859'da termal radyasyon yasasını
önerdi ve 1861'de de ispatladı.
1857
senesinde Kirchhoff ve Weber ikisi de hızın telin doğasına bağlı olduğu
kanaatine varmışlardı; hızın ışık hızına hemen-hemen yakın olduğunu keşfettiler.
|
|
1859
|
Kinetik teori
James
Clerk Maxwell, gazların kinetik teorisini istatistiksel olarak açıklayan
Maxwell-Boltzmann Dağılımı'nın geliştiricilerinden biridir. Bu buluş modern
fizikte yeni bir çağın başlamasına neden olmuş, özel görelilik ve kuantum
mekaniğinin başlamasına katkıda bulunmuştur.
|
|
1861
|
Siyah Cisim
Siyah
Cisim terimi, ilk olarak Gustav Kirchhoff tarafından 1860 yılında
kullanılmıştır. Siyah olmayan yüzeylerde, ideal siyah cisim halinden sapma
durumu yüzey alanın sertliği ya da taneselliği ve kimyasal bileşenlerine göre
kararlaştırılır. Her bir dalga boyu temelinde, gerçek objeler termodinamik
denge durumundayken Kirchhoff’un kanununu takip eder: salım gücü emme
sığasına eşittir, bu yüzden bir obje gelen tüm ışığın hepsini soğurmaz ve
siyah cismin yansıttığından daha az ışığı yansıtır; düşen ışığın bir kısmı
cisimden iletilmiştir ya da cismin yüzeyinden yansıtılmıştır bu yüzden
soğurma eksik olarak gerçekleşir. Gustav Kirchhoff 1861'de termal radyasyon
yasasını ispatladı.
1861’de
Kirchhoff ve Bunsen Güneş'in spektrumunu incelemeye alarak güneş
atmosferindeki yeni kimyasal elementlerin keşfine soyundular. Araştırmaları
sonucu iki yeni kimyasal elementi, sezyum ve rubidyumu buldular. Bunsen
elektrik akımının üç boyutlu analizini yapmıştır. Bu yöntemle çalışmalarına
önemli veriler katmış, matematik ve fiziği bir araya getiren çalışmaları
yayınlanmış; bir yandan astronomide yeni bir çağ başlatmıştır
James
Clerk Maxwell 1861'de ilk gerçek renkli fotoğrafı yaratması ve birçok
köprünün yapısını oluşturan çubuk-mafsal sistemlerinin esnemezliği (rijitlik)
konusunda temel oluşturan çalışmalarıyla bilinir.
|
|
1863
|
Entropi
1865
yılında bilimi entropi kavramıyla tanıştırdı. Rudolf Clausius, enerjinin
korunma ilkesinin tersinir olmayan süreçleri tek başına açıklamak için
yeterli olmadığını gösterdi ve bunlar için entropi kavramım getirdi; entropi,
sistemlerin düzensizlik (veya tutarsızlık) derecesine bağlı yeni bir
kavramdı.
|
|
1864
|
Elektromagnetik Alanın Dinamik Teorisi
Maxwell
elektrik ve magnetik alanların uzayda dalga formunda sabit ışık hızında
ilerlediğini bulmuştur. 1864 yılında “Elektromagnetik Alanın Dinamik Teorisi”
adlı kitabını yayımladı. Işığın aslında aynı ortamda dalga hareketi yaptığı,
bunların da elektriksel ve magnetik bulgular olduğu ilk kez bu kitapta yer
almıştır. Elektrik kuvveti ile magnetik kuvveti birleştirdiği elektromagnetizm
modeli, fizikteki en önemli gelişmelerden biri olarak kabul edilir.
|
|
1867
|
Gazların Dinamik Teorisi
James
Clerk Maxwell (1831–1879)
“Gazların
Dinamik Teorisi” adını verdiği, 1867'de yayımlanan çalışmasıyla Maxwell,
bugün gazların kinetik teorisi olarak bilinen olgunun temellerini atmıştır.
Maxwell'in gazların dinamik kuramı üzerindeki çalışması bugün termodinamiğin
bir bölümünü oluşturur.
|
|
1871
|
İstatistiksel Mekanik
Ludwig
Boltzmann, 1868’de gaz moleküllerinin hareketlerini olasılıklar kuramının
çerçevesinde istatistiksel yöntemlerle araştırırken, dengeye ulaşmış bir
sistemdeki moleküllerin hızlarının dağılımını ele aldı. Bunun sonucu olarak
modern istatistiksel matematikteki bütün hesapların temelinde yatan Boltzmann
çarpanını geliştirdi. Sıcaklığı Kelvin skalasında T ile verilen bir sistemde
enerjisi E olan bir halin olasılığı, Boltzmann çarpanı olan e-E/kBT ifadesi ile verilir.
|
|
1877
|
İstatistiksel Termodinamik
Ludwig
Boltz-mann (1844–1906)
Ludwig
Boltzmann Termodinamiğin İkinci Yasası ile Isının Mekanik Teorisi ve
Olasılıklar Hesabı” adlı makalesinde gerekli matematiksel temelleri getirdi.
Özellikle bir termodinamik sistemin entropisinin, sistemdeki tüm partiküllerin
söz konusu hali oluşturmaları olasılığına orantılı olduğunu gösterdi.
|
|
1879
|
Stefan Yasası
Josef
Stefan, 1879'da Stefan yasasını çıkarmasıyla
tanınır. Yasaya göre siyah bir cisimden gelen toplam ışınım (radyasyon),
termodinamik sıcaklığının (T) dördüncü gücüyle orantılıdır. Bu kanunu Fransız
fizikçiler Dulong ve Petit'in ölçümlerinden yaralanarak üretti. Gelen ışınım
ve kara cisim emisyonu her zaman eşit olduğundan,
denklem, yüzeyine ışın gelen herhangi bir ideal cisme uygulanabilir.
|
|
1884
|
Stefan–Boltzmann Radyasyon Yasasını Çıkarıldı
Stefan Boltzmann Yasası, bir nesnenin
sıcaklığı ile yaptığı ışınım (radyasyon) arasındaki ilişkiyi veren bir fizik
yasasıdır. Josef Stefan bu ilişkiyi ortaya koymuş, öğrencisi Ludwig Boltzmann
ise ilişkinin kuramsal temelini oluşturmuştur.
|
|
1887
|
Michelson-Morley Deneyi
1887'de
Albert Michelson ve Edward Morley tarafından Case Western Reserve
University'de yapılan deney genel olarak eter teorisine karşı en büyük kanıt
olarak düşünülür. Albert Michelson özellikle bu çalışması için 1907'de Nobel
Fizik Ödülü'nü aldı Deneyin asıl amacı
eter maddesinin var olduğunu deneysel olarak kanıtlamaktı. Amacın olumlu
yönde olmasına rağmen deney olumsuz sonuçlandı. Eğer böyle bir madde olsaydı
içinde bulunan her şeyi etkilerdi (ışık dahil).
Elektromagnetik Dalgalar
Heinrich Rudolf Hertz, 1887’de sarmal biçimde dolanmış iletken bir tel ve yüklü bir kondansatörden oluşmuş bir bobini seri halde bağlayarak elektromagnetik dalgaların üretilebileceğini gösterdi. Maxwell’in kuramları (elektromagnetik dalgaların elektrik dalgalarıyla aynı davranışları gösterdiği) Hertz tarafından deneysel olarak doğrulanmış oldu. Söz konusu dalgalar, Hertz dalgaları diye adlandırılmaya başlandı ve 1890’dan sonra bu buluşların fizik alanında, özellikle de radyoelektrikte büyük etkileri oldu. |
|
1893
|
Radyasyon Yasası
Wilhelm
Wien tarafından 1893 yılında keşfedilmiş olan ve onun adıyla anılan Wien
yasası, siyah cisim radyasyonunda sıcaklık ile ışığın dalga boyu arasındaki
ilişkiyi veren bir fizik yasasıdır (Yer değiştirme yasası olarak da bilinir).
Daha sıcak siyah cisimler en büyük ışımayı, daha kısa dalga boylarında
yapmaktadır. Başka bir deyişle bir si ciah cismin sıcaklığı arttırılırsa,
maksimum ışınım yaptığı dalga boyu kısa dalgaboyları (mavi)’na doğru kayar. Wien Kayma Yasasına göre bir cisim
ne kadar soğuksa onun ışınımı baskın olarak çok uzun dalga boylarındadır.
|
|
1895
|
X-Işınları Keşfedildi
Röntgen,
"Crookes tüpü" adı verilen içi boş bir cam tüpün içine
yerleştirilen iki elektrottan (anot ve katot) oluşan bir deney düzeneği ile başladığı
çalışmalarında, katottan kopan elektronların anoda ulaşamadan cama çarparak,
fluoresan adı verilen ışık parlamaları meydana getirdiğini gözlemledi. İlk
tıbbi X ışını radyografisini de (Röntgen filmi) yine bu deneyleri sırasında
gerçekleştirdi ve 1895 yılında resmi olarak duyurdu. (Daha
sonraları bu ışınlar, "Röntgen ışınları" olarak anılmaya
başlanmıştır.)
|
|
1896
|
Radyoaktivite
Henri
Becquerel bir çekmecede, üstüne uranyum bileşiği konmuş siyah kağıda sarılı
film, belli bir sebebi olmaksızın banyo etti ve uranyum kristalinin güneş
ışığına maruz kalmadığı halde filmde iz bıraktığını gördü. Becquerel bunu
X-ışınlarına benzer görünmez bir ışın olarak tanımladı. Bulduğu bu sonucu 2
Mart 1896'da kısa bir makale olarak Fransa Bilim Akademisi'ne sundu. Bu olay
o tarihten itibaren 1898 yılına kadar Becquerel ışınları olarak adlandırıldı.
1898 de Marie Curie adını daha genel bir isim olan, radyoaktivite olarak
değiştirdi. SI sisteminde radyoaktivite birimi lan Bekerel (Becquerel, Bq) onun ismine ithafen
verilmiştir.Radyoaktivitenin keşfinden 1903 Nobel Fizik Ödülü sahibidir.
|
|
1897
|
Elektron Keşfedildi
Bazı
bilim adamları, atomların daha temel bir partikülden oluştuğunu öne sürdüler.
Ancak bu partikülün en küçük atom olan hidrojen olduğunu öngördüler. Thomson,
1897’de bu temel partikülün şimdi elektronlar olarak bilinen atomaltı partikül
olduğunu ve bir atomdan 1000 kat daha küçük olduğunu öne süren ilk kişiydi.
Thomson, bunu elektron demetlerinin özellikleri üzerine yaptığı çalışmalarla keşfetti.
Bu fikirlerini 30 Nisan 1897’de, Lenard ışınlarının havada atomik boyuttaki
bir tanecikten beklenenden çok daha ileri gittiğini keşfetmesinden hemen
sonra öne sürdü.
|
|
1900
|
Siyah Cisim Işıması Formülü, Kuantum
Hipotezi
Planck,
Kendi adıyla bilinen "Planck sabiti"ni ve "Planck ışınım
yasası"nı buldu. Ünlü "siyah cisim radyasyon yasası"nın ilk
versiyonunu türetti; bu yasayı deneysel olarak gözlemlenebilen siyah cisim
spektrumu olarak nitelendirdi. Kuantum kuramını geliştirdi; ortaya attığı
kuantum kuramı, o güne değin bilinen fizik yasaları içinde devrimsel ve çığır
açıcı nitelikteydi. Ayrıca, termodinamik yasaları üzerine çalıştı.
|
|
1905
|
Özel görelilik
Özel
Görelilik Kuramı (izafiyet teorisi), Albert Einstein tarafından 1905'te
Annalen der Physik dergisinde, "Hareketli cisimlerin elektrodinamiği
üzerine" ve "Bir cismin atıllığı enerji içeriği ile bağlantılı
olabilir mi?" başlıklı makaleleriyle duyurulan fizik kuramıdır. Kurama
göre, bütün varlıklar ve varlığın fizikî olayları izafidir. Zaman, mekan,
hareket, birbirlerinden bağımsız değildirler. Aksine bunların hepsi birbirine
bağlı izafî olaylardır. Cisim zamanla, zaman cisimle, mekan hareketle,
hareket mekanla ve dolayısıyla hepsi birbiriyle bağımlıdır. Bunlardan hiçbiri
müstakil değildir. Çalışmalarının sonucuna varırken iki ilkeyi varsaydı:
görelilik ilkesi sabit hızla hareket eden bütün gözlemciler için geçerlidir
ve ışığın hızı bütün gözlemciler için c'dir.
|
|
Fotoelektrik Etki
1905
yılında Albert Einstein içinde enerji olan ayrı paketlerde taşınan ışık
enerjisinin bir sonucu olarak fotoelektrik etkiden deneysel veriyi açıklayan
bir makale yayımlamıştır. Çalışmaya göre, belirli enerjili bir kuanta (daha
sonra foton adı verilen), maddenin atomu tarafından absorblanmakta, böylece
atomdan belirli enerjide bir elektron alınmaktaydı. Bu keşif adeta kuantumun
devrimidir; daimi dalgalar yerine şu an foton adı verilen ışığı tanımlayan
ayrı niceliklerin yarattığı parakdosu çözdü. 1914 yılında Robert Millikan’ın
deneyi Einstein’ın fotoelektrik etkisi yasasını onayladı.
Brownian Hareketi
Einstein
hareket ile molekül büyüklüğü arasındaki matematik ilişkiyi saptamış ve
böylece molekül ve atomların büyüklüğünü hesaplamak mümkün olmuştu. Bu
açıklamadan üç yıl sonra Perrin, Brown hareketi üzerinde deneyler yaparak
Einstein’ın hesaplarını doğruladı.
|
||
1908
|
Süperiletkenlik
Kamerlingh
Onnes, soğutma teknikleri ve malzemelerin yaklaşık mutlak sıfıra kadar
soğutulduğunda nasıl davrandığı konularında araştırmalar yapmıştır. Onu
süperiletkenlik olgusunu araştırmaya sevk eden en önemli olay 1908 yılında,
Hampson-Linde döngüsünü ve Kriyostat kullanarak, 0,9 K'de helyumu sıvılaştırmayı
başarmasıdır.
|
|
1911
|
Eşdeğerlik İlkesi
Einstein’ın
1911’de kesin bir şekilde formüle ettiği eşdeğerlik ilkesi: « Gözlemci, tüm
cisimler üzerine eylemsiz kütleleri ile orantılı şekilde etki eden bir kuvvet
tespit ederse bu gözlemci ivmelenen bir eylemsiz hareket çerçevesindedir ». Einstein ayrıca K ve K’ olarak tanımlanan iki referans çerçevesinden söz
etmiştir. K, düzgün bir kütleçekimsel alandır. K’ ise bir kütleçekimsel alana
sahip olmamasına rağmen düzgün bir ivmeye sahiptir.
|
|
Bu iki referans çerçevesindeki cisimler aynı kuvvetlerin etkisi altında kalır: « Eğer K ve K’ sistemleri fiziksel açıdan tam olarak aynı ise yani eğer K’yı kütleçekimsel alanlardan uzakta kabul edersek onu düzgün şekilde ivmelendiğini kabul edebiliriz. Bu fiziksel eşitlik varsayımı referans çerçevelerinin mutlak bir ivmeye sahip olduğundan tıpkı görelilik kuramının bize mutlak bir hız kavramından bahsetmemize engel olduğu gibi engel olur ». Bu
gözlem genel görelilikle sonuçlanan sürecin başlangıcını oluşturmuştur.
|
||
1911
|
Atom Çekirdeğinin Keşfi
Rutherford'un
1911'de geliştirdiği "Atom Modeli" onun bilime en büyük katkısıdır.
Alfa partiküllerinin ince metal levhalardan geçişini inceleyen Rutherford,
alfa partikülü artı yüklü olduğundan, levhadan geçişi sırasında metal
atomlarındaki artı yüklerin banal etkisiyle sapmaya uğrayacağını, ama partikülün
kütlesi çok büyük olduğu için, bu sapmaların çok küçük olacağını düşünüyordu.
|
|
Yapılan
deneylerde alfa partiküllerin gerçekten de genel olarak çok küçük sapmalar
gösterdiği (%90 oranında), ama arada büyük açılarla sapan partiküllerin de
bulunduğu, hatta bazen bir partikülün hareket yönünü değiştirip geriye
döndüğü gözlendi. Böylesine büyük kütleli alfa partikülünü bu kadar
saptırabilmesi için atomdaki bütün artı yüklerin ve kütlenin çok küçük bir
hacme yoğunlaşmış olması gerekiyordu. Buna dayanarak atomun boşluklu bir
yapıdan oluştuğunu keşfetti. Rutherford'un bu görüşten yola çıkarak
oluşturduğu model “Rutherford Atom Modeli”, ya da “Çekirdekli Atom Modeli”
olarak adlandırılır.
|
||
1913
|
Bohr Atom Modeli
1913
yılında Niels Bohr, hidrojen atomunun spektrum çizgilerini ve Planck'ın
kuantum kuramını kullanarak Bohr atom kuramını ileri sürdü. Bohr’dan önceki
atom modellerinde, atomun çekirdeğinde (+) yüklü protonların bulunduğu,
çekirdeğin etrafında dairesel yörüngelerde elektronların dolaştığı ifade
ediliyordu. Ancak, elektronların çekirdek etrafında nasıl bir yörüngede
dolaştığı, hız ve momentumlarının ne olduğu ile ilgili bilgi yoktu. Bohr
çalışmalarında elektronların hareketini bu noktalardan inceledi.
|
|
1916
|
Genel görelilik
Özel
görelilik kuramı düzgün, doğrusal ve ivmesiz hareket eden sistemlerle
sınırlıydı. Genel görelilik kuramı ise birbirine göre ivmeli hareket eden
sistemleri de kapar. Birinci kuram, kapsamı daha geniş olan ikinci
kuramın özel bir hali sayılabilir.
Genel
görelilik, gravitasyon kavramına yeni bir bakış açısı getirdi. Klasik
mekanikte gravitasyon, kütlesel nesneler arasında çekim gücü olarak
algılanıyordu. Örneğin dünyayı yörüngede tutan, kütlesi daha büyük Güneş'in
çekim gücüydü. Genel görelilik kuramına göre ise gezegenleri yörüngelerinde
tutan, yörüngenin yer aldığı uzay kesiminin Güneş'in kütlesel etkisinde
kavisli bir yapı oluşturmasıdır. Genel kuram ayrıca gravitasyon ile
eylemsizlik ilkesini "gravitasyon alanı" adı altında birleştirdi.
|
|
1922
|
Stern-Gerlach Deneyi
Stern-Gerlach
deneyi Alman fizikçi Otto Stern ve Walther Gerlach tarafından isimlendirilen
taneciklerin sapmasının kuantum mekaniği alanında önemli bir deneydir. 1922
yılında Otto Stern ve Walther Gerlach tarafından gerçekleştirilen bu deney,
genellikle partiküllerin saçınımını kullanarak kuantum mekaniğinin temel noktalarını
açığa çıkarması açısından önemlidir. Deney elektronların ve atomların özünde
kuantum özelliklerine sahip olduğunu ve ölçülürken kuantum mekaniğinin
sistemi nasıl etkilediğini ispat etmek için yapılmaktadır.
|
|
1923
|
Madde Dalgaları
"Hareket
eden bir partiküle bir dalga eşlik eder" hipotezi Louis de Broglie'ye aittir. 1923 yılında doktora tezinde elektronların dalga yapısını kabul etti ve tüm maddelerin
dalga özelliklerine sahip olduğunu öne sürdü. Bu kavram, dalga-partikül
dualitesinin bir örneği olan de Broglie hipotezi olarak bilinir ve kuantum
mekaniği teorisinin temel bir parçasını oluşturur. Böylece dalga mekaniği
veya kuantum mekaniği diye isimlendirilen, fizik biliminin yeni çalışma alanı
ortaya çıktı. Louis de Broglie ileri sürdüğü hipotezi ile 1929 Fizik Nobel
Ödülüne layık bulundu.
|
|
1923
|
Gökadalar
1923'te
Hubble, Andromeda adı verilen bir gökadayı inceledi. O zamanlar çoğu
gökbilimci, bütün evrenin, gökadamız Samanyolu'ndan ibaret olduğunu düşünüyordu.
Fakat Hubble, Andromeda Gökadası'nın ucunda birtakım yıldızlar gördü ve onların
Samanyolu'nun çok ötesinde oldukları tahmininde bulundu. Çalışmaları,
Andromeda Gökadası'nın başka bir gökada olduğunu, dolayısıyla bizimkinin
dışında başka gökadaların da var olduğunu kanıtladı.
|
|
1925
|
Matris Mekaniği
1925 yılında, Heisenberg, kuantum mekaniğinin en eksiksiz matematiksel formüllerinden birini yapan ilk kişi oldu. Matris mekaniği kuantum mekaniğinin ilk kavramsal özerk ve mantıksal olarak tutarlı bir formülasyonuydu. Formülasyon, herhangi bir sistemin, matris teorisine uyarlanmış bilimsel gözlem ve ölçümlerle tanımlanıp ölçülebildiği gerçeğine dayanmaktadır. Bu anlamda matrisler, bir fenomenden verileri ilişkilendiren matematiksel ifadelerdir. Heisenberg bu çalışmasıyla 1932 yılında Fizik Nobel Ödülünü kazandıı. |
|
1926
|
Schrödinger Eşitliği
Dalga fonksiyonunun uzaya ve zamana bağlı değişimini gösteren denklemi ilk bulan fizikçi Erwin Schrödinger’dir. Bu yüzden denklem Schrödinger denklemi adıyla anılır. Schrödinger denklemi, dalga fonksiyonu cinsinden yazılan bir dalga denklemi olup, olayların veya sonuçların olasılıklarını analitik ve net bir biçimde öngörür. Ayrıntılı sonuç kesin belirlenmiş değildir, ama Schrödinger denklemi, verilen çok sayıda olaydan, sonuçların dağılımını gösterir. |
|
1927
|
Büyük Patlama
Lemaitre,
Einstein'ın genel görelilik kuramından yararlanarak evrenin genişlediğini
söyledi. Evrenin bir zamanlar bir atomun içine sıkışmış olduğunu iddia eden
Georges Lemaître 1927 yılında, bu atomun parçalandığını ve her yana sıcak
gazlar saçtığını öne sürdü. Bu tezi daha sonraları Büyük Patlama kuramı
olarak adlandırıldı. Bugünlerde birçok bilim adamı, bu kuramın evrenin
kaynağı ile ilgili en iyi açıklama olduğu konusunda birleşmektedir.
|
|
1927
|
Belirsizlik İlkesi
Belirsizlik
ilkesi, 1927 yılında Werner Heisenberg tarafından öne sürüldü. Kuantum
fiziğinde Heisenberg'in belirsizlik ilkesine göre, bir partikülün momentumu
ve konumu aynı anda tam doğrulukla ölçülemez (momentum değişimi = kütle
değişimi x hız değişimi). Kuantum mekaniği yapısı nedeniyle belirsizlikler
barındırır. Örneğin konum ve momentum çiftinden, birini ne kadar iyi bilirseniz
diğeri hakkında o kadar az bilginiz olur. Kuantum mekaniğinin temelleri Heisenberg belirsizlik
ilkesinin formüle edildiği 1927 yılından bu zamana dek hiçbir değişikliğe
uğramamıştır.
|
|
1928
|
Antimadde Tahmin Edildi
1928'de
Paul Dirac elektron davranışını tanımlamak için özel göreliliği ve kuantum
teorisini bir araya getiren bir denklem yazdı. Dirac denkleminin biri pozitif
enerjili diğeri negatif enerjili elektronlar için olmak üzere iki çözümü
vardı. Fakat klasik fiziğe göre bir partikülün enerjisi daima pozitif bir
sayı olmalıydı. Dirac bunun, her partikülün kendisiyle tıpatıp aynı, ama yükü
zıt olan bir karşıt partikülü olacağı anlamına geleceğini açıkladı. Örneğin
elektron için her yönüyle aynı, ama pozitif yük içeren bir karşıt elektron
olmalıydı. Nobel konferansında karşıt maddeden oluşan tamamen yeni bir
evrenin varlığını kurgulamıştı.
|
|
1929
|
Evrenin Genişlemesi Onaylandı
Edwin
Powell Hubble, 1929’da, yıldızların ve gezegenlerin ışık tayfı sayesinde
dünyadan uzaklaştığını saptamasıyla Bigbang
teorisinin en büyük ispatçılarından biri olmuştur. Daha sonra bütün
gezegenlerin birbirlerinden uzaklaştığını keşfetti. Bu da evrenin genişlediği
anlamına geliyordu.
Hubble,
Evrenin başlangıcının Bigbang yani büyük bir patlama ile olacağını tahmin
etmiştir.
|
|
1932
|
Antimadde Keşfedildi
Carl David Anderson ışınları konusunda ön araştırmalar yaptı. 1932 yılında sis odalarında kozmik
ışınları incelediği sırada Pozitron (veya pozitif elektron) isimli antimaddeyi
keşfetti. Anderson bu keşfiyle fizikçi Paul Dirac'ın teorik olarak öne
sürdüğü partiküllerin varlığını ispatlamış oldu. Pozitronların
üretimi ve özellikleri araştırması nedeniyle, 1936 yılı Nobel Fizik Ödülü'nü almaya hak
kazanmıştır.
|
|
1932
|
Nötron Keşfedildi
James
Chadwick, 1932'de atom çekirdeğindeki partiküllerden nötronu keşfetti ve
1935'te Nobel Fizik Ödülünü kazandı. Döteryumun gama ışınlarıyla parçalanmasını
sağlayarak nükleer fotoelektrik etkiyi buldu. Chadwick'in bu buluşu çekirdek
bölünmesinin, atom enerjisinden yararlanmanın, atom ve hidrojen bombalarının
yapımının yolunu açmıştır.
|
|
1937
|
Müon Keşfedildi
Anderson
1936 yılında öğrencisi Seth Neddermeyer ile birlikte kozmik ışınların
bulut odası ölçümlerini kullanılarak Müon (veya uzun yıllar bilinen adıyla
mu-mezon) isimli büyük kütleli bir elektronun keşfini yapmıştır.
Anderson,
bir magnetik alandan geçtiğinde elektronlardan ve diğer tüm bilinen
partiküllerden daha farklı eğimlenen partiküller fark etmişti; bunlar eksi
yüklüydü ve aynı hıza sahip elektronlardan daha az, protonlardan ise daha
keskin eğim kazanmaktaydı. Bu partiküllerin eksi yüklerinin büyüklükleri
elektronlarınkiyle aynı olduğu, eğimlenmelerindeki farkın da kütlelerinin
elektronun kütlesinden daha fazla, protonun kütlesinden ise daha az
olmasından kaynaklandığı varsayılmıştı. Böylece bu yeni partiküle mesotron
adı verildi.
Müonların varlığı 1937 yılında J. C. Street ve E. C. Stevenson tarafından yapılan bulut odası deneyi ile kanıtlanmıştır. |
|
1938
|
Süper Akışkanlık Keşfedildi
Helyum, süper sıvıya sahip olduğu bulunan ilk elementlerden biridir. 1938'de Rus fizikçi Pyotr Leonidovich Kapitsa, helyum-4'ün mutlak sıfır (süper akışkanlık) yakınındaki sıcaklıklarda neredeyse hiç viskoziteye sahip olmadığını keşfetti. |
|
1938
|
Nükleer Fisyon Keşfedildi
Otto
Hahn ve asistanı uranyumu hızlı nötronlarla bombardıman ederek deneysel
olarak radyokimyasal yöntemlerle nükleer fisyonu kanıtlarlar.
Fisyon,
kütle numarası çok büyük bir atom çekirdeğinin parçalanarak kütle numarası
küçük iki çekirdeğe dönüşmesi olayıdır. Reaksiyon sonucunda kararsız çekirdekler
ve nötron oluşur. Oluşan nötronların her biri yeni bir uranyum atomu ile
tepkimeye girer. Bu esnada açığa çıkan nötronlar ortamdan uzaklaştırılmazsa
tepkime zincirleme olarak devam eder.
|
|
1947
|
Pion Keşfedildi
İlk
gerçek mezonlar olan yüklü pionlar 1947'de Bristol Üniversitesi'nde Cecil
Powell, César Lattes ve Giuseppe Occhialini'nin ortak çalışmalarıyla bulundu.
Partikül
fiziğinde pion (pi mezonunun kısaltılmış hali) π0, π+ ve π−'den oluşan üç atomaltı partikülün ortak adıdır. Pionlar en hafif mezonlardır ve güçlü
nükleer kuvvetin düşük enerjili durumlarını açıklamakta önemli rolleri vardır.
Pionların
spin sayısı sıfırdır ve birinci nesil kuarkların bileşiminden oluşur. Kuark
modelinde π+ mezonu bir yukarı ve bir anti-aşağı kuarktan oluşurken
kendisinin antipartikülü olan π− mezonu bir aşağı kuark ve bir anti-yukarı
kuarktan oluşur. Yukarı ile anti-yukarı ve aşağı ile anti-aşağı yüksüz
kombinasyonları özdeş kuantum sayılarına sahiptirler bu yüzden sadece süperpozisyonlarda
bulunabilirler. En düşük enerjili süperpozisyonda olan π0 mezonudur ve aynı zamanda
kendisinin antipartikülüdür.
π±
mezonunun kütlesi 139.6 MeV/c2 ve yaşam süresi 2.6×10−8
saniyedir. En temel bozunum şekli (% 99.9877) bir müon ve onun nötrinosuna
olan bozunumudur.
|
|
1948
|
Kuantum Elektrodinamiği
Richard Feynman, kuantum mekaniği ve elektrodinamik kuramlar üzerine yaptığı çalışmalarını tamamladı (1948). Feynman bu çalışmasıyla eski kuantum elektrodinamik kuramının kimi zaman anlamsız sonuçlara yol açan taraflarını da çözüme kavuşturdu. Kuantum elektrodinamiği (KED), yüklü atomaltı partiküller arasındaki elektromagnetik ilişkiyi inceleyen izafi bir kuantum kuramıdır. Fotonların, kütlesi bulunmayan "ışık partikülleri" olarak açıklanmasında, kuantum elektrodinamiğinin ortaya çıkışı önemli bir rol oynar. Kuramın genel kabulune ilişkin halen sürmekte olan sorunular olmakla birlikte, kuram pek çok önemli problemi çözümlemektedir. |
|
1956
|
1995 Fizik Nobel Ödülü
|
Elektron Nötrino Keşfedildi
Elektron
nötrinosu, leptonların bir üyesi olan bir tür temel parküldür. Elektrik yükü
0 olan elektron nötrinoları, elektronlarla birlikte leptonların 1. neslini
oluşturur. Wolfgang Pauli tarafından 1930'da teorileştirilmiş olup 1956'da,
Clyde Cowan ve Frederick Reines'in liderliğindeki ekip tarafından
gerçekleştirilen deneylerle keşfedilmiştir. Çalışmalarda bir nükleer reaktör
kullanılmıştır. Ters beta bozunmasına dayanarak yapılan deneyde bir protonun
antinötrino yutması durumunda bir nötron ve bir pozitron ortaya çıkacağı
düşünülmüştür. Sonra bu nötrinolar hedef atomlarla reaksiyona girerip çift
gama ışınları yayınlayarak varlıklarını göstermiştir. Fakat nötrinoların çok
azı reaksiyona girmiştir; çünkü nötrinolar çok ufak olduklarından hedefe denk
gelmeleri odukca zordur.
J.
Frederick Reines bu çalışmalarıyla 1995 Fizik Nobel Ödülüne layık
görülmüştür.
|
1957
|
1980 Fizik Nobel Ödülü
|
Parite İhlali Keşfedildi
Partikül
fiziğinde, Yük-Parite (YP) ihlali, kabul edilen YP-simetrisinin ihlalidir:
Y-simetrisinin (yük simetrisi) ve P-simetrisinin (parite simetrisi)
birleşimi. YP-simetrisi, bir partikül antipartikülü ile değiş-tokuş
edildiğinde (Y simetrisi) ve uzaysal koordinatları ters çevrildiğinde
("ayna" veya P simetrisi) fizik kurallarının aynı kalacağını
belirtir.
Parite ihlali yorumu, kozmolojinin, evrendeki maddenin antimaddeye olan baskınlığını açıklama araştırmalarında ve partikül fiziğinde zayıf etkileşim çalışmalarında büyük bir rol
üstlenmiştir.
YP
ihlalinin nötr kaonların bozunumuyla yapılan keşfi, bulucuları James Cronin
ve Val Fitch için 1980 yılında Nobel Fizik Ödülü ile sonuçlanmıştır.
|
1957
|
1972 Fizik Nobel Ödülü
1972 Fizik Nobel Ödülü
|
Süperiletkenlik Teorisi
Süperiletkenliğin
tamamlanmış mikroskobik teorisi 1957’de Bardeen, Cooper ve Schrieffer (BCS)
tarafından öne sürüldü. BCS teorisi, süperiletken akımının, süperakışkan
Cooper eşlerinden oluştuğunu gösterdi.
Süperiletkenlik,
süperiletken adı verilen maddelerin karakteristik bir kritik sıcaklığın (Tc)
altındaki derecelere soğutulmasıyla ortaya çıkan, maddenin elektriksel
direncinin sıfır olması ve magnetik değişim alanlarının ortadan kalkması
şeklinde görülen bir fenomendir. Süperiletken, süperiletkenlik durumuna
geçerken bütün magnetik alan çizgilerini içeriden dışarıya atar.
Sıcaklığı
düşürülen metal bir iletken sıcaklık düşüşüyle orantılı olarak elektriksel
direncini kaybetmeye başlar. Bakır ve gümüş gibi sıradan iletkenlerde bu
özellik saf olmama ve başka bozukluklar sebebiyle sınırlıdır; mutlak sıfıra
yakınken bile bir miktar direnç gösterirler. Süperiletkenlerde ise, maddenin
sıcaklığı kritik sıcaklığının altına indiğinde direnci sıfır olur.
Süperiletken telden yapılmış bir halkadan geçen elektrik akımı, güç kaynağına
ihtiyaç duymadan sürekli akıma devam edebilir.
Teori,
Bardeen, Cooper ve Schrieffer’a 1972 Nobel Fizik Ödülünü kazandırdı.
|
1962
|
1988 Fizik Nobel Ödülü
1988 Fizik Nobel Ödülü
|
Kuvvetli (Güçlü) Etkileşimler Teorisi. Müon
Nötrino Keşfedildi
Güçlü
etkileşim, kuarklar ve gluonlar arasındaki etkileşimdir ve kuantum renk dinamiği
kuramı ile betimlenir. Güçlü etkileşim, gluonlar tarafından taşınan ve
kuarklar ile antikuarklara, ayrıca gluonların kendilerine etki eden
kuvvettir.
Güçlü
etkileşim doğrudan temel partiküllere etki ediyor olmasına rağmen bu kuvvet
hadronlar arasındaki nükleer kuvvet olarak da karşımıza çıkar. Güçlü
etkileşime giren partiküllerin doğrudan gözlemlenmesinin olanaksız olduğu pek
çok serbest kuark gözlemleme çalışmasının başarısızlıkla sonuçlanması sonucu
anlaşılmıştır. Sadece hadronların gözlemlenebilmesi görüngüsü asimptotik
özgürlük kuramı ile açıklanır.
Nötrino,
ışık hızına yakın hıza sahip olan, elektriksel yükü sıfır olan ve maddelerin
içinden neredeyse hiç etkileşmeden geçebilen temel partiküllerdendir. Bu
özellikleri nötrinoların algılanmasını oldukça zorlaştırmaktadır.
Nötrinoların çok küçük, ancak sıfır olmayan durgun kütleleri vardır.
Üç
tip nötrino vardır: elektron nötrino, müon nötrino ve tau nötrino. Her tip
nötrinonun birer tane de karşı nötrino adı verilen partikül vardır. Nötrinoyu
içeren etkileşimler zayıf kuvvet tarafından oluşturulmuş sistemlerdir.
Leon
M. Lederman, Melvin Schwartz ve Jack Steinberger'e 1988 Nobel Ödülü
almalarını sağlayan 1962'deki çalışmalarında müon nötrinosunu bularak sadece
tek tip nötrino olmadığını göstermiştir.
|
1964
|
Bell Teoremi, Kuantum Karmaşasının
Kantitatif Çalışmasını Başlattı
Kuantum
fiziğindeki en gizemli olgulardan birisi Kuantum dolaşıklık (karmaşıklık)
prensibidir. Bu prensip, belli koşullarda, görünürde fiziksel olarak
birbirinden bağımsız iki partikülün tuhaf bir biçimde birbiriyle iletişim
kurduğunu ortaya koyar. John Stewart Bell 1964 yılında bu uzak mesafeli
davranışın gerçekten var olduğunu ortaya koyan bir kuram geliştirmiştir. Teoremde
amaç partiküllerin gerçekten kuantum dolaşıklık ile iletişimde olup, ışık
hızından yüksek hızda bilgi paylaşımı yapıp yapmadıklarını ortaya koymaktır.
|
|
1967
|
1974 Fizik Nobel Ödülü
|
Zayıf Etkileşim Teorisi, Pulsarlar Keşfedildi
1967’de
üç kuramsal fizikçi, dört kuvvetten ikisinin, zayıf nükleer çekim ile
elektromagnetik kuvvetin, gerçekte tek bir temel etkileşimin farklı yüzleri
olduğunu ileri sürdüler; elektromagnetik kuvvetle, zayıf nükleer kuvvetin
birleşik bir kuvvetin ayrışması olduğunu gösterdiler. Bu birleşik kuvvete,
elektrozayıf kuvvet deniyor.
İlk
Pulsar 1967 yılında Cambridge Üniversitesi'nden Jocelyn Bell Burnell ve
Antony Hewish tarafından keşfedilmiştir. Pulsarlar, içinde bulundukları
nebulaların çekirdeği ve kalbi hükmünde oldukları kadar, kalp atışları gibi
muntazam fasıllarla (ritimlerle) uzaya radyo dalgaları gönderen nötron
yıldızlarıdır. Pulsarlar kısaca Dünya’dan bakıldığında atım yapıyormuş gibi
gözüken bir nötron yıldızı çeşididir. Nötron yıldızlarının magnetik alanı o
kadar kuvvetlidir ki, yaptığı ışıma sıradan bir cismin ışımasına benzemez.
Antony
Hewish Pulsarları keşfi nedeniyle 1974 Fizik Nobel Ödülüne layık görülmüştür.
|
1974
|
Tılsım Kuark Keşfedildi
Tılsım
kuark, ikinci kuşak, +(2/3)e elektrik yüküne sahiptir. 1.3 GeV ile üçüncü
büyük kütleli kuarktır (protondan bir parça daha ağır). Tılsım kuarklar Kasım
1974'te, farklı ve bağımsız deneylerde ilk kez tespit edildi. Tılsım
kuarklar; mezonlarda, tılsım antikuarklara bağlı bir şekilde gözlemlendi.
|
|
1975
|
Tau Lepton Keşfedildi
Doğada
serbest halde bulunan fermiyonlara lepton denir. Bu gruba giren partiküllerin
en bilinen örneği elektrondur. Leptonlar genel olarak hadronlardan daha
hafiftir. Ancak 1975 yılında keşfedilen tau bu duruma bir istisna teşkil
eder. Taunun kütlesi protonunkinin iki katı kadardır.
|
|
1977
|
Alt Kuark Keşfedildi
Alt
kuark 1977'de Fermilab'da Leon Lederman'ın liderliğindeki bir eki tarafından
gözlemlendi. Bu üst kuarkın varlığına dair çok güçlü bir göstergeydi: üst
kuarkın yokluğunda alt kuark eşsiz kalmış olacaktı.
Alt
kuark, partikül fiziğinde Standart Model'de tanımlanan bir partiküldür; -1/3 elektrik yüküne sahip olan bu üçüncü
kuşak kuarkın kütlesi 4,7 GeV/c2 dir. Elektrozayıf kuvvetin
ölçülmesinde önemli rolü vardır. (üst kuark ancak 1995 yılında Fermilab partikül
hızlandırıcısı vasıtasıyla keşfedilebildi.)
|
|
1980
|
Kuantum Hall Etkisi Keşfedildi
Kuantum
Hall etkisi, Hall etkisinin kuantum mekaniği sürümüdür. Birbirine dik
elektriksel ve magnetik alan içerisindeki bir iletken veya yarı iletkenden
hem elektriksel alan yönünde hem de elektriksel ve magnetik alana dik yönde
akım geçer. Geçen akıma göre her iki doğrultuda da iletkenlik ölçüldüğünde
iletkenliğin magnetik alanının tersiyle doğru orantılı olduğu görülür. B=10
Tesla gibi yüksek magnetik alanlarda bu orantı doğrusallıktan sapar ve Hall
iletkenliği s = n (e2/h) eşitliğindeki n değerinin belirli katlarında enine
iletkenlikte düz bölgeler gözlenir Bu bölgeler n‘nin
tam sayı katlarında gözlenirse tam sayı kuantum Hall etkisi, kesirli
katlarında gözlenirse kesirli kuantum Hall etkisi denir.
|
|
1980
|
Richard Feynman Kuantum Hesaplamayı
Önerdi
Günümüzdeki
kuramsal araştırmaların çoğu kuantum bilgisayarların ne işe yarayacağı sorusu
üzerinde yoğunlaşmaktadır. Öyleyse, daha henüz bilinmeyen günümüzün önemli
bazı problemlerini çözebilen çok sayıda algoritma olmalıdır. Umut vaat eden
uygulama alanlarından biri, kuantum yasalarının önemli olduğu fiziksel
sistemlerin (örneğin bir molekülün) kuantum bilgisayarlarla simülasyonudur.
Richard Feynman, 80’ lerin başında, klasik bilgisayarların kuantum yasalarına
göre işleyen sistemlerin simülasyonunda karşılaştığı zorluktan yola çıkarak,
bir kuantum bilgisayarın bu işi daha iyi yapabileceğini iddia etmiştir. Bu
tip bir simülasyonunsa çok önemli teknolojik uygulamaları olacağı kuşkusuzdur.
|
|
1982
|
1998 Fizik Nobel Ödülü
1998 Fizik Nobel Ödülü
|
Kozmik Enflasyon Teorisi, Kesirli Kuantum
Hall Etkisi Keşfedildi
Genişleyen
evren genellikle kozmolojik ufuğa sahiptir. Dünya yüzeyinin eğriliği yüzünden
evrenin sınırlarında benzer alışılmış ufukların izlerini gözlemciler görebilirler.
Uzayın gözlemci ve obje arasının çok hızlı bir şekilde genişlemesiyle, ışık
ya da diğer ışımalar kozmolojik ufuğun ötesindeki objeler tarafından emilir
ve ışık hiçbir zaman gözlemciye ulaşamaz.
Magnetik
alan içerisinde bulunan ve üzerinden akım geçen bir iletken boyunca gerilim
(Hall gerilimi) oluşması olayına Hall etkisi denilmektedir. Gerilimin doğrultusu
iletkenden geçen akımın ve magnetik alanın yönüne diktir. Kuantum Hall
etkisi, Hall etkisinin kuantum mekaniği sürümüdür. Kesirli kuantum Hall
etkisi, 1982 yılında Dan Tsui ve Horst Störmer tarafından gözlemlendi. Bu
olayın teorik açıklaması Robert B. Laughlin tarafından yapıldı.
Tam
sayılı kuantum Hall etkisi keşfedildikten sonra, Tsui ve Horst deneyi
GaAs/AlGaAs hetero yapısında ve daha yüksek magnetik alanlarda tekrarladılar.
Sonuçlar şaşırtıcıydı, çünkü ilk kez tam sayı olmayan bir doluluk faktöründe
(filling factor, Füllfaktor) Hall direncinde sabitlik tespit edildi. Bu olayı
açıklamak amacıyla yeni bir tanım oluşturuldu; birleştirilmiş (kompozit) fermiyonlar.
Bir ya da daha fazla elektronun birden fazla magnetik akı kuantumu ile
bağlanması sonucunda bir tuhaf partikül oluşmaktadır.
Bu
üç bilim adamı, kesirli kuantum Hall etkisini bir kuantum akışkanı olarak
yorumlayarak 1998 Nobel Fizik Ödülü'nü paylaştılar.
|
1984
|
1984 Fizik Nobel Ödülü
|
W ve Z Bozonları Doğrudan Gözlendi
W
ve Z partiküllerin keşfi CERN'ün büyük başarı hikâyesidir. İlk olarak 1973'te
elektrozayıf teorinin tahmin ettiği gibi nötral akım etkileşimleri gözlemlendi.
W ve Z partiküllerin keşfi onları üretebilecek kadar güçlü bir partikül
hızlandırıcının inşa edilmesini beklemek zorundaydı. Uygun olan ilk makine, ocak
1983'te Carlo Rubbia ve Simon van der Meer tarafından yönetilen bir dizi
deney sırasında kesin W sinyallerinin gözlendiği Süper Proton Senkrotronuydu
(SPS). (Asıl deneyler Rubbia liderliğindeki UA1 ve Darriulat liderliğindeki
UA2 idi.) 20 ve 21 Ocak'ta CERN W bozonunun gözlendiğini anons etti. UA1
birkaç ay sonra Mayıs 1983'te Z'yi buldu, ve 27 Mayıs'ta partikülün keşfi
anons edildi.
Rubbia
ve van der Meer'e, 1984'te Nobel Fizik Ödülü verildi. Bu aynı zamanda CERN'ün
kazandığı ilk Nobel ödülüdür.
|
1984
|
Kuantum Şifrelemenin İlk Laboratuvar
Uygulaması Yapıldı
Bu
teknikte titreşim başına bir foton olacak şekilde polarize ışıkların
titreşimleri kullanılır. Çizgisel ve dairesel olmak üzere iki çeşit
polarizasyon düşünülmüştür. Çizgisel polarizasyon dikey veya yatay, dairesel
polarizasyon sol-elli veya sağ-elli olabilir.
1984
yılında Bennet ve Brassard adında iki bilim adamı tarafından yayınlanan
makalede kuantum kriptografisinden bahsedildiği için bu algoritma BB84 olarak
bilinmektedir. BB84 protokolü gibi tek fotonlu Kuantum kriptografi
protokollerinde boşluktan gelen ataklar da dahil olmak üzere çeşitli
tiplerdeki ataklara karşı daha fazla araştırma gereklidir.
|
|
1993
|
Bilinmeyen Hallerin (Durumların) Kuantum
Işınlanması Önerildi
1993
yılında, Charles Bennett tarafından ortaya atılan fikir, bir grup bilim adamı
tarafından yayınlanan makale ile dünyaya “quantum teleportation” yani
“kuantum ışınlama” olarak duyuruldu. Kuantum ışınlama, maddenin kendisinin,
bir başka hali olan enerjiye dönüştürülerek uzay-zamanda hareket
ettirilmesidir.
|
|
1994
|
Shor Algoritmasının Keşfedilmesiyle
Kuantum Hesaplamanın Ciddi Çalışmasının Başlatılması
Shor
algoritması 1994'te Amerikalı matematikçi Peter W. Shor tarafından
geliştirilmiş bir algoritmadır. Bu algoritma kuantum bilgisayarlarında çok
büyük sayıları kolaylıkla asal çarpanlarına ayırabilmektedir. Shor
algoritması bu özelliğiyle kriptoloji tarihinin dönüm noktalarından biri
olarak kabul edilmektedir..
|
|
1995
|
2008 Fizik Nobel Ödülü
|
Top Kuark Keşfedildi
Top
(üst) kuarkın üretilebileceği çok sayıda etkileşim vardı. Bunlardan olasılığı
en yüksek olan üst kuark ve üst antikuarkın bir arada güçlü etkileşimle
birlikte çıkmasıydı. Bu etkileşim Tevatronda en çok çıkan etkileşimdi.
Çarpışmada çok enerjik bir gluon oluşmakta ve bu enerjik gluon üst kuark ve
üst antikuarka dağılmaktaydı. Bu etkileşim aynı zamanda 1995te üst kuarkın
ilk kez bulunduğu etkileşimdi. Üst kuark ve üst anti-kuarkların oluşumunu
enerjik birer foton ya da Z bozonu ile yapmak da mümkün olabilirdi. Ancak bu
etkileşimler çok nadirdi ve diğer deney verileriyle çok benzerlik taşıyordu.
Kütlesinin
çok ağır olmasından ötürü üst kuark, Higgs bozonunun kütlesinin tahmin
edilmesinde sıkça kullanılmıştır. Bu tahmin metotlarından bir kısmında Standart
Modelde bir takım değişiklikler gerekmektedir.
Top
kuarkın varlığı 1973te Makoto Kobayashi ve Toshihide Maskawa tarafından alt
kuarkla birlikte CP’nin ihlal edildiği durumları açıklamak adına ortaya
atıldı. Ve 1995 yılında Fermilabdaki CDF ve DQ deneyleriyle ispat edildi. Kobayashi
ve Maskawa 2008 yılında alt ve üst kuarkları ortaya sürdükleri için Nobel
ödülüne layık görüldüler. (Bu iki kuark kuarkların üçüncü jenerasyonlarıydı.)
|
1995
|
Carl
Wieman
(1951 - ) 2001 Fizik Nobel Ödülü
2001 Fizik Nobel Ödülü
|
Bose-Einstein Kondensasyon (Yoğunlaşma)
Gözlemlendi
1925’te
Hintli fizikçi ve aynı zamanda “bozon”un isim babası olan Satyendra Bose
yayımlayamadığı makalesini Albert Einstein’a gönderir. Bose’un ışık partiküllerinin
istatistiksel olarak nasıl davrandığını gösterdiği bu çalışmasını bir hayli
önemli bulan Einstein konuyla ilgili daha fazla hesaplama yaparak bu fikri
atomlara uyarlamaya çalışır ve mutlak sıfıra oldukça yakın sıcaklıklarda partiküllerin
kuantum kurallarına uyduğu, maddenin yeni bir hali olabileceği tahminini
yürütür.
İki
fizikçinin ortaklaşa katkı yaptıkları bu fikir böylelikle Bose-Einstein
Yoğunlaşması adıyla anılır. Teori böylesi bir madde halinin var olması
gerektiğini söylese de öngörülmüş olan bu sıra dışı hal 1995 yılına gelene
kadar ispat edilememiştir.
1995’te
Colorado Üniversitesinden Eric Cornell ve Carl Wieman rubidyum atomlarını,
MIT’den Wolfgang Ketterle sodyum atomlarını lazerler ve mıknatıslar yardımıyla
mutlak sıfıra çok yakın bir sıcaklığa indirmeyi başardılar ve bu
başarılarından dolayı 2001 yılında Nobel Fizik Ödülünü aldılar.
|
1998
|
2011 Fizik Nobel Ödülü
Adam
Riess
(1969 - ) 2011 Fizik Nobel Ödülü |
Hızlanan Evren Keşfedildi, Hızlanan
Genişleme
Evrenin
ivmelenerek genişlemesi, belli bir mesafedeki bir galaksinin gözlemciden
sürekli olarak, zamanla artan bir hızla uzaklaşmasıyla evrenin (gözlemlenen)
genişlemesi olayıdır. Evrenin ivmelenerek genişlemesi 1998'de, Supernova
Cosmology Project ve High-Z Supernova Search Team olmak üzere birbirlerinden
bağımsız iki proje tarafından tespit edilmiştir. Her iki projede de
ivmelenmenin ölçümü için tip Ia süpernovalar kullanılmıştır. Bunun nedeni, bu
tip süpernovaların neredeyse aynı iç parlaklığa sahip olmaları (standart mum)
ve bunlardan uzak olan nesnelerin daha donuk görünmeleri sebebiyle, daha net
gözlemlenebilmesidir.
Normal
koşullarda evren genişlese bile genişleme süratinin zaman içinde kütle çekimi
sebebiyle düşmesi gerekir. Mantıken gençlik döneminde evren, bugünkünden daha
hızlı genişlemeliydi. Bu sebepten büyük uzaklıkları (dolayısıyla eski
dönemleri) gözlemleyen bilim insanları o çağlarda evrenin bugünkünden daha
hızlı genişlemesi gerektiğini varsaymışlardı. Ancak 1990'lı yıllarda alınan
gözlem sonuçları bu varsayımla çelişmektedir. Bu sebepten evrenin eskiden
bugünkünden daha yavaş genişlediği, genişleme süratinin zamanla arttığı öne
sürülmektedir. Genişleme süratinin zamanla artması, kütle çekim kuvvetinin
etkisinden daha yoğun bir etkinin varlığını düşündürmektedir ki bu etkiye
karanlık enerji adı verilmiştir. Etki, Einstein’ın (sonradan terk ettiği)
kozmolojik sabitini andırmaktadır. Ne var ki bilinen fizik yasalarıyla
açıklanamayan bu etkinin varlığını ortaya koyan gözlem sonuçları henüz çok
yetersizdir. (Bu kadar büyük uzaklıklarda uzaklık ölçme yöntemi, 1a tipi
süpernovaların görünür ışıltılarıdır.) Bu yönüyle karanlık enerji, günümüzde
bir fizikî gerçek olmaktan çok bir tartışma konusu gibi görünmektedir.
2011'de
Saul Perlmutter, Brian Schmidt ve Adam Riess, "uzak süpernovaların
incelenmesi sonucunda evrenin ivmelenerek genişlemesini keşiflerinden dolayı"
Nobel Fizik Ödülü'nü paylaşmışlardır.
|
1998
|
Atmosferik Nötrino Salınımı Belirlendi
IMB,
MACRO ve Kamiokande II gibi geniş detektörler,müon türündeki ve elektron
türündeki atmosfer nötrinolarının akı orantısında bir açık tespit etti.
Süper-Kamiokande deneyinde kullanılan duyarlı detektör yüzün hassasiyeti MeV
ile birkaç TeV arasındaydı ve Dünya'nın çapını referans alıyordu. Atmosfer
nötrinolarının salınımlarını kanıtlayan ilk deney 1998'de açıklandı.
|
|
2000
|
Tau Nötrino Keşfedildi
Tau
nötrinonun ilk algılanması 2000 yılında Fermilab'daki DONUT işbirliği
tarafından duyuruldu. Bu Standart Model'in keşfedilen son partikülü oldu.Tau
nötrinonun varlığı Büyük Elektron-Pozitron Çarpıştırısı tarafından tekrar
onaylandı.
|
|
2012
|
Higgs Bozon Keşfedildi
4
Temmuz 2012'de CERN, "Higgs bozonu ile tutarlı" bir partikülün
resmi keşfini açıklamaya yeterli olan "5 sigma" seviyesindeki
sinyali doğruladı. Gerçekten Higgs bozonunun teorik olarak tüm öngörülen
özellikleri taşıyıp taşımadığını ve eğer taşıyorsa Standart Model'in hangi
versiyonunu daha çok desteklediğini ileride yapılacak olan araştırmaların
göstereceği belirtildi. Ayrıca bu Higgs bozonu ile tutarlı olarak bulunan partiküle
şimdilik "higgson" ismi verildi.
|
|
2014
|
Kozmik Enflasyonun (Uzayın Üstel
Genişlemesi) Doğrudan İlk Kanıtı
Fiziksel
kozmoloji, kozmik enflasyon, kozmolojik enflasyon, ya da sadece enflasyon,
erken evrendeki uzayın üstel genişlemesiyle ilgili bir teoridir. Enflasyona
maruz kalınan çağ büyük patlamadan 10−36 saniye sonra 10−33
ile 10−32 saniyeleri arasında sürdü. Devam eden enflasyona maruz
kalan dönemde evren genişlemeye devam etti, ancak genişleme oranı düştü.
1960'larda
iki gökbilimci "kozmik mikrodalga arka plan ışınımı" denilen CMB'yi
keşfettiler (bu, tüm Evren'e nüfuz eden hafif bir ışıma ya da sıcaklıktır).
Sonraki
yıllarda enflasyonu daha kesin CMP ölçümleriyle test etmek amacıyla deneysel
bir program başlatıldı. Özellikle, arka plan ışımasının, polarizasyonunun
"B-modları" olarak adlandırılan yüksek hassasiyetli ölçümlerle,
enflasyon tarafından üretilen yerçekimsel radyasyonun kanıtını sağlayabileceği,
ve en basit modellerin (1015–1016 GeV) öngördüğü
enflasyon ölçeğinin doğru olup olmadığını da gösterebileceği öngörülmüştü.
Mart 2014'te BICEP2 ekibi, enflasyonu doğrulayan B-modu CMP polarizasyonun
kanıtlandığını ilan etti.
Enflasyon
teorisi 1980'li yılların başlarında geliştirilmiştir. Bu kozmozun büyük
ölçekli yapısının kökenini açıklar. Mikroskobik enflasyona maruz kalan
bölgelerdeki kuantum dalgalanmalar kozmik boyutu büyüttü. Evrendeki yapıların
gelişimi için tohumlar oluştu. Birçok fizikçi enflasyonun; neden evrenin her
yönde eşit dağıldığını, neden kozmik mikrodalga arka plan ışımaların eşit bir
şekilde dağıldığını, neden evrenin düz olduğunu ve neden magnetik tek kutbun
gözlemlenemediğini açıkladığına inanıyorlar.
Detaylı
partikül fiziği mekanizmasının enflasyondan sorumlu olup olunmadığı
bilinmemektedir. Temel enflasyonist paradigması birçok fizikçi tarafından
kabul edilmiştir. Birçok fizikçi bu tahminlerin gözlemlerle doğrulandığına
inanmaktadırlar. Ancak bilim adamlarının önemli bir azınlığı bu noktada
karşıt düşüncededirler.
2002
yılında, teorinin orijinal mimarlarından M.I.T'den Alan Guth, Stanford Üniversitesi'nden
Andrei Linde ve Princeton Üniversitesi'nden Paul Joseph Steinhardt prestijli
Dirac Ödülü'nü kozmolojideki enflasyon konseptini geliştirdikleri için
paylaştılar
|
|
2015
|
2017 Fizik Nobel Ödülü
2017 Fizik Nobel Ödülü
|
Yerçekimi Dalgaları Algılandı
Yerçekimi,
en basit ifadeyle, iki kütlenin birbirine doğru uyguladığı kuvvettir. İlk kez
Sir Isaac Newton‘un matematiksel olarak betimlediği yerçekimini, yüzyıl kadar
önce Einstein açıklığa kavuşturdu. Einstein’ın 20. yüzyılın başlarında öne
sürdüğü yerçekimi dalgaları, 2015 yılında LIGO interferometresi tarafından
algılandı ve yerçekimi dalgalarını yüzyıl önce öne süren Einstein bir kez
daha haklı çıktı.
Einstein’ın
tahminleri uzay ve zamanın birbirinden bağımsız olmadığını, hatta birbirine
işlenmiş kumaş gibi bir yapıya sahip olduğunu söylüyordu; buna uzay-zaman
(spacetime) ya da uzay-zaman dokusu dedi. Uzay-zaman esnekti. Cisimler
kütleleri ölçüsünde uzay-zamanı büküyordu. Dolayısıyla ortada bir kuvvet
yoktu. Bükülen uzay-zamanda cisimler birbirine doğru düşüyordu ve bu da bir
çekim kuvveti gibi algılanıyordu. Yerçekimi, bükülen uzay-zamanda cisimlerin
birbirine doğru düşmesinden başka birşey değildi.
Esnek
uzay-zamandaki bu bükülmelere evreni gözlemlerken yıllar içinde pek çok kez
şahit olundu. Doppler etkisi denilen kırmızıya kayma, kara deliğin arkasında
kalan bir galaksinin ışığının kırılıp bize ulaşması, ışığın bükülen uzay
zamanda yaptığı yolculuğun göstergelerinden birkaçıydı. Ancak Einstein’a
göre bükülen uzay ve zaman kütlelerin etkileşimlerine bağlı olarak dalgalar
halinde hareket etmeliydi. Yıllardır bilim adamları yerçekimi dalgaları
denilen Einstein’ın bu öngörüsünü aradı ve sonunda 2015 yılında LIGO
interferometresi bu yerçekimsel dalgaları tespit etmeyi başardı.
Yerçekimi
dalgalarının keşfiyle LIGO interferometresine katkılarından dolayı Rainer
Weiss, Barry C Barish ve Kip S. Thorne, 2017 yılında fizik dalında nobel ödülü
kazandılar.
|
8 Temmuz 2019