Bilim Teorileri
Yirminci yüzyılın ilk yarısı, insan bilgisinin ve insan ilişkilerinin çok önemli bir yönü olarak bilimin dünya sahnesine fırladığını gördü. Fizikteki devrimler, Newton yasalarının yerini görelilik ve kuantum mekaniği ile değiştirdi ve biyologlar genetiğin doğuşunu ve evrimin yaygınlaşmasını gördüler.
Bilim, ırkçı ideologlar tarafından ayrımcı yasalar çıkarmak için kullanıldı, zulmü haklı çıkarmak için siyasi ideolojiye uyarlandı ve modern zamanların en yıkıcı silahlarını yaratmak için kullanıldı. Bilim, ırk, din, cinsiyet, sınıf, emperyalizm ve popüler kültürle ilgili konularda toplumsal tartışmaların ön saflarında yer aldı.
Yüzyılın ortalarına gelindiğinde, atom bombaları ve harika ilaçlar arasında, toplum geçici olarak ve çoğu zaman isteksizce bilim adamlarına toplumda tarihte eşi benzeri görülmemiş bir statü verirken, bilim pratiği ölçek ve destek açısından çarpıcı bir şekilde değişti.
Fiziğin Canlandırılması
Bazı fizikçiler, kendi alanlarındaki büyük keşiflerin büyük çoğunluğunun zaten yapılmış olduğuna ve gelecekteki çalışmaların sadece daha büyük bir kesinlik oluşturma meselesi olacağına inansalar da, on dokuzuncu yüzyılın son yılları bu görüşü kesin olarak değiştirdi.
Fiziği yeniden canlandıran ve yirminci yüzyıl boyunca gidişatını şekillendiren temel keşifler, elektriğin oldukça seyreltilmiş bir gaz tüpünden boşaltılmasıyla üretilen katot ışınları üzerine yapılan çalışmalardan geldi.
Deneyler, Alman fizikçi daha sonra yoğun bir elektromanyetik radyasyon biçimi olarak kabul edilen X-ışınlarını kazara keşfetmesine yol açtı. X-ışınlarının garip “içini görme” fenomeni, daha fazla araştırmaya ilham verdi ve daha sonra radyoaktivite olarak adlandırılan “uranyum ışınlarının” keşfiyle sonuçlandı.
Gizemli “ışınlar” üzerine yapılan araştırma telaşı bazen yeni fenomenlerin yanlış tanımlamalarına yol açtı, ancak kısa süre sonra araştırmacılar, X-ışınlarının (elektrikten kaynaklanan) ve radyoaktivitenin (elektrik veya güneş tarafından herhangi bir “yüke” ihtiyaç duymadan belirli maddelerden yayılan) olduğunu fark ettiler.
Katot ışınları 1897’de parçacık akışları veya “parçacıklar” olarak kabul edildi. Bu küçük cisimler çok geçmeden elektronlar olarak adlandırılmaya başlandı. Yüzyılın başında, polonyum ve radyum gibi daha önce insanlık tarafından bilinmeyen radyoaktif elementleri izole etme ve tanımlama konusunda dünya çapında bir ün kazandı. Bu gelişmeler, atomlardan bile daha küçük nesneleri anlamanın yollarını gösterdi.
Fizikteki diğer temel değişiklikler teorikti. 1900’de Max Planck, ışık tayfı boyunca enerji dağılımının matematiksel bir problemini çözmeye çalıştı. Enerjiyi frekansa göre ölçen denklemlere küçücük bir sabit yerleştirdi ve böylece enerjiyi ancak o küçücük sayının katları olarak ölçülebilir hale getirdi.
Teori gerçeğe genelleştirilebilseydi, enerji küçük paketlerde veya kuantumlarda vardı. Albert Einstein, eğer bu doğruysa, ışığın kendisinin bir akış olmadığını, bunun yerine ışığın kütlesi olmamasına rağmen momentum taşıyan minik “fotonlardan” oluştuğunu iddia etti. Einstein’ın ünlü denklemi E = mc2, enerjiyi belirli bir kütle miktarına eşdeğer kılıyordu.
Einstein’ın iyi bilinen fikirlerinden bir diğeri olan özel görelilik ilk olarak 1905’te formüle edildi. On dokuzuncu yüzyılın eter kavramını ortadan kaldırdı ve uzay ve zaman gibi kavramları yeniden tanımladı. On yıl sonra, yerçekimine ilişkin açıklamalar sağlayan genel bir görelilik kuramı yayınladı ve ışığın kendisinin bazen uzayın eğriliğini takip ettiğini savundu.
Kuantum teorisi ve görelilik, yüzyılın ilk yirmi yılında tartışmalıydı ve her iki fikri yaymanın en önemli araçlarından biri de Solvay Konferanslarındaki tartışmalardı. Genel göreliliğin çok önemli bir yönü olan ışığın bükülmesi, tarafından 1919’da bir güneş tutulması sırasında gözlemlendi.
X-ışınları gibi elektromanyetik radyasyonun davranışı, yüzyılın ilk birkaç on yılı boyunca araştırmalara ilham vermeye devam etti. 1912’de Alman fizikçi X ışınlarının kristaller tarafından kırıldığını keşfetti.
Teori nedir
Bilimsel yasa nedir
Teori nedir kısaca
Bilimsel teori örnekleri
Teorik nedir
Bilimsel teori ve bilimsel yasa arasındaki Farklar
Teori örnekleri
Teori ve kanun örnekleri
Bu keşfe dayanarak, kristalleri kendileri araştırmak için X-ışınlarını kullandılar, çünkü her metal X-ışınlarını farklı şekilde kırarak benzersiz tayflar verdi. Bu, metallerin özelliklerini incelemede son derece yararlı olan yeni X-ışını kristalografisi alanının başlangıcıydı.
Ancak, X-ışınları ve daha yüksek enerjili “gama ışınları” gibi elektromanyetik radyasyonun özellikleri hala tam olarak anlaşılamamıştır. Elektromanyetik radyasyon ve yüklü parçacıkların etkileşimi hakkında büyük keşifler 1920’lerde ve 1930’larda keşfedildi.
1923’te, X-ışını saçılması sırasında dalga boyundaki değişikliklerin kuantum fiziği ile yorumlanabileceğini kaydetti: Bir radyasyon fotonu bir elektrona çarpar ve enerjisinin bir kısmını elektrona aktarır, böylece her ikisinin de dalga boyunu değiştirir. Çalışması, kuantum teorisi için deneysel kanıtlar sağladı ve elektronların sadece parçacıklar olarak değil, aynı zamanda dalgalar olarak da davrandığını öne sürdü.
Aynı şeyin herhangi bir saydam ortamdan geçen sıradan ışık için de geçerli olduğunu gözlemledi; ortamdaki moleküller tarafından enerjinin soğurulması nedeniyle dalga boyunu da değiştirir.
Ortamın önemi çok büyüktü çünkü ışığı yöneten teorik kurallar, ışığın hızının geçilemeyeceği fikri de dahil olmak üzere değişebilirdi.
Yüklü parçacıklar bir ortamdan geçirildiğinde yayılan mavimsi bir ışık keşfetti. Garip ışık kısa süre sonra meslektaşları tarafından, yalnızca şeffaf bir katı veya sıvı ortamda mümkün olan ışık hızını “kıran” parçacıkların bir etkisi olarak yorumlandı.
Elektron çalışmaları, radyoaktivitenin doğası ve atomun kendisinin yapısı hakkında yeni soruları kışkırttı. ABD’li deneysel fizikçi Robert Millikan, 1910’da bir elektronun yükünü ölçen ilk kişi oldu ve tüm elektronların aynı olduğunu belirledi. Bir elektrik alanının yerçekimine karşı çekişini ölçerek “yağ damlası” yöntemini kullandı.
Yeni Zelandalı fizikçi Ernest Rutherford, radyoaktivitenin “yeni simya” olduğunu, yani bazı elementlerin kararsız olduğunu ve yavaş yavaş diğer elementlere dönüştüğünü öne sürdü.
Radyoaktivite basitçe, kararsız atomlarda alfa ve beta adı verilen iki tür parçacıktan birinin fırlatılmasıydı. Beta parçacıkları elektronlardı ve serbest bırakılmaları bir atomun özelliklerini temelden değiştirirdi.
Atomunu pozitif yüklü sıvıda yıkanan elektronlarla değiştiren, bir çekirdeğin etrafında dönen elektronlara dayanan yeni gezegen atom modelini tasarladı.
Rutherford deneysel fiziğin önde gelen isimlerinden biriydi ve onun müdürü olduğunda, burası radyoaktivite ve atom fiziği çalışmalarında önde gelen merkez haline geldi. Kullanılan başlıca araçlardan biri, bilim adamlarının elektronların buhar izlerini fiilen görmelerini sağlayan bulut odasıydı.
