Michael Faraday kimdir? Faraday’ın biografisi,hayatı kısaca

0
23

Michael Faraday  (1791-1867)

Bilimin öncüleri arasında, mo­dern yaşam koşulları üzerin­deki etkisi bakımıdan, Faraday ile boy ölçüşebilecek bir başka ad ko­layca gösterilemez. “Deneysel Bi­limin Prensi” Faraday, bir ömüre sığmayacak sayıda önemli pek çok çalışma ortaya koydu: Kimya, eltro-kimya, metalürji alanlarında pratik sonuçlarından bugün de ya­rarlandığınız deneyler yaptı. Ma­den ocaklarında kullanılan “Davy” lambasını geliştirmede katkıları oldu. Elektro­kimyadaki deneyleriyle ken­di adıyla bilinen elektroliz ya­salarına ulaştı. Deneysel ola­rak bir maddeden geçen belli miktarda elektrik akımı­nın, o maddenin bileşenlerin­de belli miktarda bir çözülüme yol açtığını gösterdi. Bu sonuç ilk elektirik 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.

Faraday’ın yetişme koşullarına baktığımızda, başarıları gözü­müzde daha da büyümektedir.
Michael Faraday, Londra’da yoksul bir ailenin çocuğu olarak dünyaya gelmişti. Babası demirci, annesi ev hizmetçısiydi. Kısa süren öğreniminde okuma, yaz­ma, bir miktar aritmetik öğrenmek­le kalmıştı. Henüz on üç yaşında iken bir kitapçının yanında çırak olarak çalışmaya başlamıştı. An­cak çok geçmeden kitap ciltleme becerisini kazanır. Bu iş ona yaşamının büyük fırsatını sağlar. Boş bulduğu zamanlarını kitap oku­makla, ilgilendiği konularda not al­makla dolduran Michael, ustasının sempati ve anlayışından da yarar­lanarak, eksik kalan eğitimini ken­di kendine tamamlama çabası içi­ne girer. Daha sonra yazdığı anılarında, “O sıra okuduklarım ara­sında ilgimi en çok iki kitap çek­mişti. “Bunlardan biri elektrik ko­nusunda bana ilk bilgileri sağlayan Britannica Ansiklopedisi, di­ğeri Jane Marcet’in Kimya Üze­rine Söyleşiler adlı kitabıydı.” Bu kaynakların, onun düşünce yapı­sının kurulmasındaki önemi kesin, çünkü kimya ile elektrik, yaşamı boyunca ilgilendiği başlıca iki ko­nu olmuştur.

Faraday on dokuz yaşına gel­diğinde, bilim merakı bir tutkuya dönüşmüş, kendi olanakları için­de ciddi deneylere bile koyulmuş­tu. 1812’de bir müşterinin sağla­dığı biletle, dönemin seçkin bilim adamı Sir Humphrey Davy’nin Kraliyet Enstitüsü’nde düzenle­nen konferanslarına katılma ola­nağı bulur. Burada dinledikleriyle öğrenme tutkusu daha derinleşen Faraday’ın, bilimden kopması ola­naksızdı artık. Konferansta tuttu­ğu notlarla, deneylere ilişkin şekil­leri bir kitapta toplayarak asistan­lık için Davy’ye başvurur. Davy’ den beklediği yanıtı hemen ala­mazsa da ciltçilik işinde de daha fazla kalamazdı, artık! Kısa bir süre için de olsa Faraday işsiz kal­mıştı ama umutsuz değildi. Bir süre sonra şans yüzüne güldü.

Kraliyet Enstitüsü’nden uzaklaştı­rılan bir asistanın yerine bir baş­kası alınacaktır. Davy daha önce­ki başvurusunu hatırlayarak Faraday’ı göreve çağırır. Genç araş­tırmacı çok geçmeden giriştiği de­neyleriyle yeteneğini ispatlar. Da­ha işe başladığı ilk yıl içinde de­ney sonuçlarını yayımlamaya, Enstitü’de ders vermeye başlar.

Bu arada yeni evlendiği eşine ha­zırladığı sürpriz de ilginçtir. Bir No­el sabahı Faraday eşini Kraliyet Enstitüsü’ne götürür. Bayan Fara­day kendisini bekleyen Noel ar­mağanının merak ve heyecanı içindedir. Ama bulduğu yalnız kendisine değil tüm dünyaya ve­rilen bir armağandır: Elektrik akımıyla sürekli mekanik de­vinim sağlayan basit bir dü­zenek! Oyuncak trenlerden büyük elektrik lokomotiflerin­deki makinelere değin bildi­ğimiz elektrik motorlarının or­taya konmuş ilk örneği.

Bilim çevrelerinde pek rastlanmayan bir hızla ün ka­zanan Faraday, 1823’te Kra­liyet Bilim Akademisi üyeliği­ne seçilir; bir yıl sonra da ça­lıştığı enstitüde laboratuvar direktörlüğüne atanır.

Faraday Enstitü’nün başına geçtikten sonra da deneylerini sürdürmekten geri kalmaz; “Fara­day Yasaları” diye bilinen ilişkileri ortaya koyar. Bunlardan en önem­lisi, bir maddeden geçen elektrik miktarıyla o maddeden ayrılan bi­leşenlerin miktarı arasındaki ilişkidir. Bunun ortaya koyduğu bir sonuç atomların yalnızca belli mik­tarlarda elektrikle bağıntılı olduğu olayıdır ki, bilimsel açıklaması an­cak yüzyılımızın başında Rutherford’un atomun yapısını belirleme­siyle verilebilmiştir.

Faraday elektro-kimya alanın­daki çalışmasıyla yetinseydi bile bilim tarihinde önemli bir yeri ola­caktı. Ama onu bilimin öncüleri arasına sokan asıl başarısı elek­tromanyetik konusundaki buluş­larıdır.

19. yüzyılın başlarına gelince­ye dek elektriğe gizemli bir olay gözüyle bakılıyordu. Elektrik Benjamin Franklin için bir tür akışkan­dı. Kimine göre ise, elektrik pozi­tif ve negatif olmak üzere iki de­ğişik akışkandı. İlk kez Faraday, elektriği bir “kuvvet” diye niteler.
Elektrik gibi manyetizma da ilgi çeken, tartışılan bir konuydu; ama ikisi arasındaki ilişki henüz bilin­miyordu: 1820’de Danimarkalı bi­lim adamı Hans Oersted, elektrik akımı taşıyan bir telin yakınındaki bir pusula ibresini devindirdiğini saptamıştı. Bu gözlem pek çok deneylere bu arada elektrik akımı­nın manyetik etkilerine ilişkin Amper kuramına yol açar. Ancak bu konudaki asıl açıklama Faraday’ın mıknatısın elektriksel etki­sini sezinlemesiyle gerçekleşir.
Buna göre, bir tel bobinde oluşan manyetik etki, ikinci bir bobinde elektriksel etki olarak ortaya çık­malıdır. “Elektromanyetik indüksiyon” denen bu olayı Faraday de­neysel olarak 1831’de belirler.

Şe­kilde de görüldüğü üzere ip ya da kumaş parçasıyla yalıtıl­mış bir demir halkanın karşıt yan­larına bakır telden iki bobin yerleş­tirilmiş olsun. Bobinlerden birinin uçları bir batarya ve şaltere, diğe­rinin uçları ise altında mıknatıslı bir ibre olan kuzey-güney doğrultu­sundaki bir tele bağlandığında, bi­rinci bobinden elektrik akımının geçmesiyle mıknatıslı ibrenin de­vindiği görülür. Bu, bir anlık olan akımın ikinci telde mıknatısın et­kisiyle oluştuğu demektir. Oysa akım sürekli olursa ikinci telde öy­le bir akım oluşmaz, ancak akım kesildiğinde mıknatıslı ibrenin bu kez ters yönde devindiği görülür. Bu da ikinci bobinde bir anlık, ama tersine, bir akımın oluştuğu de­mektir. Birinci bobinden geçen akım demir halkayı mıknatısla­makta, bu ise ikinci bobinde elek­trik akımına yol açmaktadır. Aynı ilişkiyi değişik deneylerle de orta­ya koyan Faraday, bir başka de­neyinde çok büyük bir mıknatısın kutupları arasında bir bakır disk döndürür. Diskin kenarlarıyla din­gili arasındaki akımın sürekli oldu­ğu görülür. Bu sonuçta da ilk ba­sit dinamo örneğini bulmaktayız.

Faraday’a bilimde üstün ko­num sağlayan bir diğer önemli katkı da bilime alan kavramını kazandırmış olmasıdır. Bu kavram yalnız elektromanyetik kuramın değil, Einstein’in genel görecelik kuramının da içerdiği bir kavram­dır. Faraday’ın kavramı belirleme­ye yönelten basit deneye bakalım: Üzerinde demir kırıntıları olan bir kartı mıknatıs üstünde tutup hafif­çe fiskelediğimizde kırıntıların mık­natısın kuzey-güney kutuplarını birleştiren birtakım çizgiler oluştur­duğu görülür. Faraday bu çizgilere “manyetik güç çizgileri” demiş­ti. Bu şekilde olu­şan çizgiler, mık­natısı çevreleyen manyetik alanı temsil etmekte, çizgilerin yönü ise manyetik ala­nın yönünü göstermektedir. Ayrı­ca çizgilerin birbirine yakınlığı manyetik alanın güçlü, çizgilerin birbirine uzaklığı manyetik alanın zayıf olduğu demektir. Manyetik güç çizgilerinin bir devre tarafın­dan kesilmesiyle elektrik akımının indükleneceğini belirten Faraday, uzayda da elektrik yüklü bir nes­neyi çevreleyen manyetik güç çiz­gilerine benzer elektrik güç çizgierinin olduğu kanısındaydı. Üste­lik, elektrik güç çizgisinin bir po­zitif yükten ona denk bir negatif yüke uzandığını düşünüyordu. De­neysel olarak da bir tür elektrik indüklenirken, ona denk bir başka tür elektrik indüklenmesinin kaçı­nılmaz olduğunu göstermişti. Ör­neğin, ipekle ovulan kuru bir cam parçası pozitif yük kazanır, elek­trik güç çizgileri de camdan eşit negatif yük taşıyan çevresine uzanır.

Faraday bir atılım daha yapa­rak mıknatısın ışık üzerinde etki oluşturabileceği hipotezini ortaya koymuş, uzun deneylerden sonra ışığın gerçekten etkilendiği kanıt­lamıştı. Bilindiği gibi polarize ışık bir manyetik alan aracılığıyla döndürülebilmektedir. Ancak Faraday’ın belirlediği bu olguyu döne­min fizikçileri bir tür görmezlikten gelmişlerdi.

Faraday buluşlarının pratik so­nuçlarıyla pek ilgilenmiyordu. Ama bu onun o sonuçların önemi­ni kavramaktan uzak kaldı demek değildi. Nitekim dönemin başba­kanı ona dinamonun ne işe yara­yabileceğini sorduğunda. “Bilmi­yorum, ama hükümetinizin bir gün ondan vergi sağlayabileceğini söyleyebilirim,” demişti.

Faraday’ın övgüye değer bir özelliği de bilimi halkın anlayaca­ğı dil ve düzeyde yayma çabası­dır. Kraliyet Enstitüsü’nde halk için düzenlediği yıllık konferans ve dersler bugüne dek sürüp gel­mektedir. Faraday büyük ilgi top­layan konferanslarından bir bölü­münü yaşamının son yıllarında Mumun Kimyasal Tarihi adı altın­da bir kitapta toplayarak çocuklar için yayımlama yoluna bile gider.

Faraday’ın matematik bilgisi buluşlarını matematiksel olarak di­le getirmek için yeterli değildi ama, nitel de olsa, deney sonuç­larını açıklayan bir kuramı vardı.
Bu kuramın matematiksel olarak işlenmesi için geçen yüzyılın bü­yük fizik bilgini James Clerk Maxwell’i bekleyecekti.

avatar
  Subscribe  
Bildir