19. Yüzyıl Fizikçileri – Michael Faraday Hayatı ve Fiziğe Katkıları

sponsorlu bağlantılar

19. yüzyılın en büyük bilimadamlarından biridir. Elektromanyetik indüklemeyi, manyetik alanın ışığın kutuplanma düzlemini döndürdüğünü buldu. Elektrolizin temel ilkelerini belirledi. Klor gazını sıvılaştırmayı başaran ilk kişidir ve elektrik motorunu icat etmiştir. Deneysel olarak, bir maddeden geçen belli miktarda elektrik akımının, o maddenin bileşenlerinde belli miktarda bir çözülüme yol açtığını gösterdi. Bu sonuç ilk elektrik sayaçlarının üretimine olanak verir. Faraday’ın bir başka önemli katkısı da “amper” denilen akım biriminin kesin tanımını vermiş olmasıdır. Elektrolizde geçen “elektrot”, “anot”, “katot”, “elektrolit”, “iyon” vb. terimleri de ona borçluyuz.

19. Yüzyıl Fizikçileri - Michael Faraday Hayatı ve Fiziğe Katkıları

Çocukluğu

İngiltere’ kuzeyinden 1791 başında Newington köyüne iş aramak amacıyla gelmiş bir demirci ile bir köylünün dört çocuğundan biri olan Faraday ekonomik nedenlerle uzun süreli bir eğitim alamadı. Ailesi Sandemancılar adı verilen bir tarikatın üyesiydi. Faraday daha ziyade kendi kendine yetişmiş bir bilim adamıdır. Kilisenin pazar okulunda okuma yazma ve hesap öğrendi. Küçük yaşta gazete dağıtıcısı olarak çalışmaya başladı.
On dört yaşında bir ciltçiye çırak olarak girdi. 1813 Mart ayına kadar devam ettiği bu işte ciltlenmek üzere getirilen kitapları okuyarak bilgisini genişletmeye başladı. Bu sayede gençliğinde pek çok kitap okudu. Bilhassa fizik kitaplarını büyük bir heves ve arzuyla okuyordu. Encyclopedia Britannica’nın üçüncü baskısındaki elektrik maddesinden özellikle etkilendi. Eski şişeler ve hurda parçalardan yaptığı basit bir elektrostatik üreteçten yararlanarak deneyler yapmaya başladı. Gene kendi yaptığı zayıf bir Volta pilini kullanarak elektrokimya deneyleri gerçekleştirdi.

Bilimsel Kariyerinin Başlaması

Londra’da bulunan Kraliyet Enstitüsü’nde kimyacı Sir Humphrey Davy tarafından verilen kimya konferanslarına katılma olanağı buldu. Konferanslarda tuttuğu notları ciltleyerek iş isteyen bir mektupla birlikte Davy’ye gönderdi ve 1813′te Davy’nin desteğiyle kimya asistanı oldu. Ekim 1813 ile Nisan 1815 tarihleri arasında Fransa, İtalya ve İsviçre gezisinde Davy’ye refakat etti. 1820′de Davy’nin yanından yardımcılık görevinden ayrıldı. 1825′te laboratuvar müdürlüğüne getirildi. 1833′te enstitüye ders verme mecburiyeti olmaksızın kimya profesörü olarak tayin edildi. Hayatının tümünü enstitünün çalışmalarına adadı.

Manyetik Etki Çalışmaları

1820 yıllarında fen alimleri çalışmalarına daha ziyade elektriğe ait konularda ağırlık vermişlerdi. Bunlardan en önemlileri Volta’nın elektrik pili ve Hans Christian Ørsted’in elektrik akımından üretilen manyetik mıknatıslı güç kaynağı idi. Ørsted 1820′de bir telden geçen elektrik akımının tel çevresinde bir manyetik alan oluşturduğunu bulmuştu. Fransız fizikçi Andre Marie Ampere de tel çevresinde oluşan manyetik kuvvetin dairesel olduğunu, gerçekte de tel çevresinde bir manyetik silindir oluştuğunu göstermişti. Bu durumda soyutlanmış bir manyetik kutup elde edilebilir ve akım taşıyan bir telin yakınına konursa telin çevresinde sürekli olarak bir dönme hareketi yapması gerekecekti.
Elektrik enerjisinden manyetizma üretildiğinden bu yana fen adamlarının en büyük düşüncesi, “Manyetizmadan elektrik enerjisi elde edilebilir mi?” sorusu olmuştu. Bu, fen ilimleri tarihinde en büyük mesele haline geldi. Faraday, zaman zaman bu mesele üzerinde çalıştı. Bu arada ilk ilmi keşfini de gerçekleştirmiş oldu. Bir mıknatıs etrafında, tersine karşılıklı dönebilen bir kablo sistemi geliştirdi ve böylece ilk defa elektrik enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülmüş oldu. Bu keşif, elektrik motorlarının esası kabul edildi.

Elektrik Çalışmalarına Dönüş

1831′de yeniden kimyadan elektriğe döndü. Bundan sonraki deneylerinin en önemlisi galvanometreye bir kablo bobini bağlayarak küçük elektrik akımlarını ölçmeye yarayan bir alet yapmasıydı. Bu kablo, bir mıknatısa değdirildiğinde galvanometrenin iğnesi hareket ediyor, kabloyu ayırdığında iğne ters yöne hareket ediyordu. Böylece Faraday manyetizmadan elektrik enerjisi elde etmenin yolunu bulmuş oldu. Mekanik enerjiyi bir mıknatıs yardımıyla elektriğe dönüştürdü. Bu, elektrik jeneratörlerinin esası oldu.
Faraday manyetik etkiyle ilgili deneyleri gerçekleştirip sonuçlarını bilim dünyasına sunarken elektriğin farklı biçimlerde ortaya çıkan türlerinin niteliği konusunda kuşkular belirmişti. Elektrikli yılan balığının ve öteki elektrikli balıkların saldığı, bir elektrostatik üretecin verdiği bir pilden ya da elektromagnetik üreteçten elde edilen elektrik akışkanları birbirinin aynı mıydı? Yoksa bunlar farklı yasalara uyan farklı akışkanlar mıydı? Faraday araştırmalarını derinleştirince iki önemli buluş gerçekleştirdi.
Elektriksel kuvvet kimyasal molekülleri, o güne değin sanıldığı gibi uzaktan etkileyerek ayrıştırmıyordu, moleküllerin ayrışması iletken bir sıvı ortamdan akım geçmesiyle ortaya çıkıyordu. Bu akım bir pilin kutuplarından gelse de ya da örneğin havaya boşalıyor olsa da, böyleydi. İkinci olarak, ayrışan madde miktarı çözeltiden geçen elektrik miktarına doğrudan bağımlıydı. Bu bulgular Faraday ‘ı yeni bir elektrokimya kuramı oluşturmaya yöneltti. Buna göre elektriksel kuvvet, molekülleri bir gerilme durumuna sokuyordu.
1839′da elektriğe ilişkin yeni ve genel bir kuram geliştirdi. Elektrik madde içinde gerilmeler olmasına yol açar. Bu gerilmeler hızla ortadan kalkabiliyorsa gerilmenin ard arda ve periyodik bir biçimde hızla oluşması bir dalga hareketi gibi madde içinde ilerler. Böyle maddelere iletken adı verilir. Yalıtkanlar ise parçacıklarını yerlerinden koparmak için çok yüksek değerde gerilmeler gerektiren maddelerdir.
Faraday, ayrıca mıknatıs kutupları arasında döndürdüğü bir bakır yuvarlak ile devamlı bir akım elde etmeyi de başardı. 1832 ve 1833′te elektrolizin iki temel kanununun formüllerini buldu. 1840 yılında ışık enerjisi ile elektromanyetik enerjinin birbirine çok benzer, hatta aynı olduğu kuramını geliştirdi.

Son Yılları

Sekiz yıl boyunca aralıksız süren deneysel ve kuramsal çalışmaların sonunda 1839′da sağlığı bozulan Faraday bunu izleyen altı yıl boyunca üretici bir etkinlik gösteremedi. Araştırmalarına ancak 1845′te yeniden başlayabildi. 1855′ten sonra Faraday’ın zihinsel gücü azalmaya başladı. Ara sıra deneysel çalışmalar yaptığı oluyordu. Kraliçe Victoria bilime büyük katkılarını göz önüne alarak Faraday’a Hampton Court’ta bir ev bağışladı. 25 Ağustos 1867 de ölmüştür.

sponsorlu bağlantılar