fenbilimleri

FEN BİLİMLERİ BİZDEN SORULUR

Archive for Mart 2009

Mikroskopla çekilen fotoğraflar yarıştı

Posted by fenbilimleri Mart 11, 2009


Nikon’un   1974  yılından bu yana desteklediği ışık mikroskobu fotoğrafçılığı yarışması ‘Nikon Small World’, dünyanın bütün ülkelerinden katılımları kabul ederek bilimsel çeşitliliği de destekliyor. İşte yüzlerce kez büyütülen cisimlerin tabloyu andıran fotoğrafları.

41

“CİVCİV EMBRİYOSU”

Yazının devamını oku »

Reklamlar

Posted in Uncategorized | Leave a Comment »

GAUSS

Posted by fenbilimleri Mart 9, 2009

images

Carl Friedrich Gauss ya da Gauß (30 Nisan 1777 – 23 Şubat 1855), Alman kökenli matematikçi ve bilim adamı. Katkıda bulunduğu alanlardan bazıları; sayılar kuramı, analiz, diferansiyel geometri, jeodezi, manyetizma, astronomi ve optiktir. “Matematikçilerin prensi” ve “antik çağlardan beri yaşamış en büyük matematikçi” olarak da bilinen Gauss,[1] matematiğin ve bilimin pek çok alanına etkisini bırakmıştır ve tarihin en nüfuzlu matematikçilerinden biri olarak kabul edilir. Gauss’un çocukluk yıllarından beri dahi olduğunu gösteren pek çok hikâye vardır, nitekim pek çok matematiksel keşfini henüz 20 yaşına gelmeden yapmıştır. Sayılar kuramının önemli sonuçlarını derleyip kendi katkılarını da ekleyerek yazdığı büyük eseri Disquisitiones Arithmeticae’yi 21 yaşında (1798) bitirmişse de, eser ilk olarak 1801’de basılmıştır.

Gauss, Gebhard Dietrich ve Dorothea Gauss çiftinin tek çocuğu olarak dünyaya geldi. Babası az eğitimli bir taş ve duvar ustasıydı, annesinin ise okuma-yazması bile yoktu. Efsaneye göre, Gauss henüz üç yaşındayken, babasının kâğıt üzerinde yaptığı hesapları kafasından kontrol edip düzelterek dehasını belli etti.

Bir başka meşhur hikâyeye göre, Gauss’un ilkokul öğretmeni J.G. Büttner, öğrencilerini oyalamak için 1’den 100’e kadar olan sayıları toplamalarını isteyince, Gauss cevabı birkaç saniye içinde bularak hem öğretmenini, hem de asistanı Martin Bertels’i hayrete düşürdü. Küçük Gauss, sayı listesinin iki zıt ucundan birer sayı alıp topladığında hep aynı sonucun çıktığını farketmişti: 1 + 100 = 101, 2 + 99 = 101, 3 + 98 = 101, vesaire. Böylece 1’den 100’e kadar olan sayıların toplamı 50 × 101 = 5050 oluyordu.

Gauss, Braunschweig Dükü Karl Wilhelm Ferdinand’in verdiği burs sayesinde 1792-1795 arasında Collegium Carolinum’da (bugünkü adıyla Braunschweig Teknik Üniversitesi), 1795-1798 arasında da Göttingen Üniversitesi‘nde öğrenim gördü. 1796’da kenar sayısı bir Fermat asalı olan her düzgün çokgenin, sadece cetvel ve pergel kullanılarak çizilebileceğini kanıtladı. Bu tür cetvel ve pergel problemleri Antik Yunan‘dan beri matematikçileri meşgul etmekteydi, dolayısıyla da Gauss’un keşfinin önemi büyüktü. Gauss bu başarısından o kadar memnun oldu ki, mezar taşına bir düzgün onyedigenin oyulmasını vasiyet etti. Ne var ki, daireye çok yakın olan bu şeklin oyulması çok zor olacağından, vasiyetini yerine getirecek bir taş ustası bulamadı.

1796 Gauss için oldukça verimli bir yıl oldu. Düzgün çokgenlerle ilgili keşfinden bir ay kadar sonra, yine kendi keşfi olan modüler aritmetik fikrini kullanarak, sayılar kuramında “karesel karşılıklılık ilkesi” (Alm. quadratisches Reziprozitätsgesetz) olarak bilinen çok önemli teoremi kanıtladı. İlk olarak Euler ve Legendre tarafından ortaya atılmış ama kanıtlanamamış olan bu teorem, ikinci dereceden denklemlerin çözülebilirliğinin belirlenmesini sağlıyordu. Yine aynı yıl içinde Gauss, asal sayıların tamsayılar arasındaki dağılımına ilişkin önemli bir sonuç buldu. Bundan kısa bir süre sonra da, her tamsayının en fazla üç üçgensel sayının toplamı olarak yazılabileceğini kanıtladı, ve 10 Temmuz 1796’da günlüğüne şu notu düştü: “Eureka! Num = Δ + Δ + Δ.” Ekim 1796’da ise katsayıları sonlu bir cisimden gelen polinomların çözümleriyle ilgili bir sonuç yayımladı. (Bu sonuç, 150 yıl sonraki Weil varsayımlarının da çıkış noktası olmuştur.)

Gauss, 1799’da bitirdiği doktora tezinde cebirin temel teoreminin bir kanıtını sundu. Bu çok önemli teorem, karmaşık sayılar üzerine tanımlanmış her polinomun en az bir kökü olduğunu söyler. Gauss’tan önce pek çok matematikçi bu teoremi kanıtlamayı denemiş, ama hiçbir kanıt genel kabul görmemişti. Gauss’un kanıtına da, o zamanlar henüz kanıtlanmamış olan Jordan eğri teoremini kullandığı için itiraz edildi. Bu itirazlar üzerine Gauss, hayatı boyunca üç değişik kanıt daha sunacak, 1849’daki son kanıtı tüm matematikçilerden kabul görecekti. Gauss bu kanıtlar üzerinde çalışırken, karmaşık sayılar kavramının olgunlaşmasına çok büyük katkıda bulundu.

1801’de yayımladığı Disquisitiones Arithmeticae, sayılar kuramına modüler aritmetik gibi bir çok yenilik getirdi. Aynı yıl içinde, İtalyan astronom Giuseppe Piazzi, Ceres asteroidini keşfetti, ama asteroidi ancak 40 gün kadar takip edebildikten sonra kaybetti. 24 yaşındaki Gauss, üç aylık bir çalışmadan sonra, Ceres’in tekrar görülebileceği pozisyonu hesapladı, ve 31 Aralık’ta iki ayrı astronom (Franz Xaver von Zach ve Heinrich Olbers), Ceres’i tam Gauss’un söylediği pozisyonda gözlemlediler. Zach, “Doktor Gauss’un zeki çalışması ve hesapları olmasaydı, Ceres’i tekrar bulamayabilirdik” diyerek Gauss’un katkısına teşekkür etti. O zamana kadar hala Dük’ün verdiği bursla geçinen ve bu durumdan memnun olmayan Gauss, astronomide kariyer yapmayı düşündü, ve 1807’de Göttingen Üniversitesi‘nde astronomi profesörü ve gözlemevi müdürü olarak çalışmaya başladı. Hayatının sonuna kadar aynı üniversitede çalışacaktı.

Ceres’in keşfi sayesinde gezegen ve asteroidlerin Güneş çevresindeki hareketleriyle ilgilenmeye başlayan Gauss, 1809’da Theoria motus corporum coelestium in sectionibus conicis solem ambientum (Güneş çevresinde konik kesitler üzerinde hareket eden gök cisimlerinin hareketlerinin teorisi) adlı eserini yayımladı. Bu eser, günümüz bilimlerinde yaygın olarak kullanılan en küçük kareler yöntemini de ayrıntılı olarak ele alıyordu. (Aynı yöntem, 1805’te Fransız matematikçi Adrien-Marie Legendre ve 1808’de Amerikalı matematikçi Robert Adrain tarafından da tanımlanmış ve kullanılmıştı, fakat Gauss bu yöntemi 1795’den beri bildiğini iddia etti.[4])

Gauss en karmaşık hesapları aklından yapabilmesiyle de ünlenmişti. Anlatılana göre, Ceres’in izleyeceği yörüngeyi nasıl bu kadar hatasız hesaplayabildiği sorulunca, “logaritma kullandım” cevabını vermiş, logaritma cetvelini nasıl bu kadar hızlı kullanabildiği sorulunca da “cetvele ne gerek var, hepsini kafamda hesaplıyorum!” demiştir.

1818’de Hannover eyaleti için yüzey ölçümleri yapan Gauss, bu ölçümler için helyotropu (güneş ışığı ve aynalar yardımıyla doğrultu gözlemleri yapmaya yarayan aygıt) icat edip kullandı.

Gauss, Öklit dışı geometrilerin varlığını keşfettiğini, ama tepkilerden çekindiği için fikirlerini yayımlamadığını iddia etmiştir. Öklit dışı geometriler, Öklit aksiyomlarının bir kısmını atarak oluşturulan, sezgilerimizle çelişen fakat kendi içinde tutarlı geometrilerdir ve Einstein‘ın genel görelilik kuramı gibi pek çok yeni fikrin doğumunu mümkün kılmışlardır. Gauss’un yakın arkadaşı Farkas Bolyai’nin oğlu János Bolyai, 1832’de Öklit dışı geometrilerle ilgili eserini yayımladığında, Gauss Farkas Bolyai’ye bir mektup yazdı ve “eseri övmek kendimi övmek gibi olur, çünkü eserin içeriği son 30-35 yıldır benim kafamda dolaşan fikirlerle neredeyse birebir örtüşüyor” dedi. Bu kanıtsız iddia, János Bolyai ve Gauss’un arasının açılmasına sebep oldu. (Gauss’un notları ve mektuplarından anlaşıldığı kadarıyla, Öklit dışı geometrilerle ilgili temel fikirleri János Bolyai’den önce keşfettiği doğrudur.)

images2

Gauss Dagılımı Ornegi

Gauss, Hannover’de yaptığı yüzey ölçümleri sırasında, ölçüm hatalarının istatistiksel dağılımını veren (ve daha önce astronomi araştırmalarında da kullandığı) normal dağılım fikrini kafasında iyice belirginleştirdi. (Bugün normal dağılıma Gauss dağılımı da denmektedir.) Ayrıca bu ölçümler Gauss’un diferansiyel geometriye de (eğriler ve yüzeylerle ilgilenen bir matematik dalı) ilgi duymasını sağladı. 1828’de bu matematik dalının önemli teoremlerinden biri olan theorema egregium’u kanıtladı.

1831 yılında Gauss, fizik profesörü Wilhelm Weber‘le beraber çalışmaya başladı. Bu beraberlik, manyetizma ve elektrik konularına pek çok yenilik getirecekti (kütle, uzunluk ve zamana bağlı yeni bir manyetizma birimi gibi). 1833’te Gauss ve Weber ilk elektromanyetik telgrafı icat ettiler, ve bu telgrafla gözlemevini fizik enstitüsüne bağladılar. Gauss, hala müdürü olduğu gözlemevinin bahçesine bir manyetik gözlemevi kurulması talimatını verdi, ve Weber’le beraber Dünya‘nın çeşitli yerlerindeki manyetik alanı ölçmek amacıyla bir “manyetik kulüp” (Alm. magnetischer Verein) kurdu. Gauss’un bu sıralarda geliştirdiği, manyetik alanın yatay yoğunluğunu ölçmeye yarayan metod, 20. yüzyıl ortalarına kadar kullanılmaya devam etti. Gauss ayrıca, Dünya’nin manyetik alanının iç (çekirdek) ve dış (manyetosfer) kaynaklarını ayırmak için gereken matematiksel teoriyi de geliştirdi. Hayatının sonlarına doğru matematiksel yeteneklerinin köreldiğini hissedince edebiyatla ilgilenmeye başladı.

Gauss 23 Şubat 1855’te, 78 yaşındayken, yıllardır yaşadığı Göttingen’de hayata gözlerini yumdu ve bu şehirdeki Albanifriedhof ‘a gömüldü. Cenazesinde damadı Heinrich Ewald ve yakın arkadaşı (aynı zamanda biyografisinin yazarı) Wolfgang Sartorius von Waltershausen birer konuşma yaptılar. Beyni araştırma için muhafaza edildi, ve bugün hala Göttingen Üniversitesi’nin tıp fakültesinde formalin içinde korunmaktadır.

Posted in BİLİMADAMLARI | Leave a Comment »

Nicola Tesla

Posted by fenbilimleri Mart 2, 2009

200px-nikola_tesla

1856 tarihinde Hırvatistan sınırındaki Smiljan‘da dünyaya geldi. Babası rahip olarak görev yapmaktaydı.

Tesla, çalışma hayatına dahil olduktan sonra, karmaşık objeleri algılama ve aklında tutma konusundaki üstün yetenekleri ile dikkat çekmeye başladı. İlk işini Budapeşte‘deki bir Amerikan telefon firmasında aldı. Bu işi sırasında obsesif-kompülsif bozukluk ile ilgili ciddi bir rahatsızlık geçirdi. İyileşmesinin ardından bir arkadaşı ile yaptığı gezinti sırasında birden bire aklına çok fazlı sistem fikri geldi ve bu konuyla ilgili çalışmalarına başladı. Bu dönemde Tesla, Strazburg’taki Edison Elektrik Şirketi’nin tamiratını yapmaktaydı. Bu işi başarıyla bitirmesine rağmen, şirket tarafından verilen söz tutulmadı ve vaadedilen ücreti alamadı. Sonraki yıllarda yeni bir iş bulamadı ve iki yıl boyunca kanal ve su yolları kazarak geçimini sürdürdü.

Zorlu geçen iki yılın ardından Pittsburgh‘taki Westinghouse laboratuarlarında bir iş bulmayı başardı. Burada alternatif akım sayesinde elektriğin çok uzak mesafelere kayıpsız taşınabileceği fikrini açıkladı. O dönemde kullanılan doğru akım teknolojisi elektriğe çok büyük bir direnç gösterdiği için enerjide inanılmaz kayıplara sebep olmaktaydı ve elektriğin taşınmasında büyük problemler yaşanmaktaydı. Ancak bu dönemde doğru akım ile elektrik iletimine büyük yatırımlar yapmış olan Thomas Alva Edison, elindekileri kaybetmemek için bu fikire karşı büyük bir mücadele vererek Tesla’nın yolunu kesmeye çalıştı. Westinghouse şirketi Tesla’nın alternatif akım fikrini mantıklı ve uygulamaya değer bularak, patentini 1 milyon dolara satın aldı. Bu dönemden sonra Edison’un kullandığı doğru akım sistemleri popülaritesini kaybederek yerini alternatif akıma bıraktı.

Tesla, Westinghouse firmasından patent için aldığı parayı kullanarakTesla Elektrik Şirketi’ni kurdu. Bu şirkette sahip olduğu bütün para ve zamanı sıradışı elektrik deneylerine harcadı. Bunlardan en önemlisi de Tesla Coil oldu. 1895 tarihinde çalışmalarını sürdürdüğü laboratuarlar yandı ve Tesla elindeki herşeyi kaybetti.

Bu olayın ardından Colorado‘ya taşınan Tesla, burada yeni bir laboratuar kurarak devasa boyutlardaki Tesla Coil üzerinde çalışmalarını sürdürdü. Tesla bu cihazı insan yapımı yıldırımlar üretmek için kullandı. Daha sonra tekrar New York’a döndü ve burada çok yüksek bir kuleden oluşmasını planladığı laboratuarını yapmaya başladı ancak, bu laboratuar hiçbir zaman tamamlanamadı. Daha sonra Long Island‘da kurduğu Telefunken Wireless satation, 1917 yılında Alman ajanları tarafından kullanılabilme ihtimali gerekçesi ile yıkıldı.

Sıradışı bir karaktere sahip olan Tesla, para yönetiminde hiçbir zaman başarılı olamadı. Hayatının son yıllarını boçlarından kaçmak için sürekli otel değiştirerek geçirdi.  1943 tarihinde 86 yaşındayken New Yorker Oteli’nin bir odasında kalp yetmezliği sebebiyle hayata veda etti. Ölmeden önce teleforce silahı adını verdiği bir çalışma yürütmekte olan Tesal’nın bütün dokümanlarına ABD hükümeti tarafından el konuldu.

Posted in BİLİMADAMLARI | Leave a Comment »