Gerçekliğin Fiziği

Prof. Dr. Özden Aslan Çataltepe, “Gerçekliğin Fiziği” adlı makalesinde, gündelik yaşamla bilim arasında bağ kuruyor ve okuyucuya farklı ve çarpıcı bakış açıları sunuyor. Makalesinin “Özet” bölümünde yer alan satırlarını verelim:

“Fizik insanlık tarihinin en eski bilim dalıdır. Astrofizikten çekirdek fiziğine kadar pek çok araştırma alanına sahip olan fizik bilimi, teknolojinin ve endüstrinin ilerlemesinde önemli etkilere sahiptir. Fizik, birçok kişi tarafından anlaşılması zor bir bilim dalı olarak tanımlanır. Bu nedenle bu makalede, fiziğin farklı alanlarındaki bazı bilgilerin günlük yaşamda karşılaşılan olay ve durumlar arasında benzerlikler bulunarak açıklanması ve böylece fizik biliminin daha ilgi çekici ve anlaşılır hale getirilmesi amaçlanmaktadır.”

Makalenin “Giriş” bölümünde “Fizik, mikroskobik ölçeklerden makroskobik ölçeklere kadar madde, kuvvet, enerji, frekans gibi nicelikler aracılığıyla evrenin nasıl işlediğini araştıran bir bilim dalıdır.” ifadesinden sonra bazı bilimsel açıklamalarda bulunan ve “fiziğin birçok alanında yer alan çeşitli bilgilerin günlük hayatta karşılaştığımız olay veya durumlarla olan benzerlikleri formül kullanmadan, sadece şekil ve tanımlarla ifade” edilebilir diyen Çataltepe, “böylece, fizik bilimine ait çeşitli bilgilerin daha eğlenceli, anlaşılır ve akılda kalıcı” hale geleceğini ve “fiziğe farklı bir açıdan” bakılmasına olanak sağlanacağını belirtiyor.

Prof. Dr. Çataltepe, “Günlük Hayatta Kullanılan Bazı İfadeler ve Fizikteki Karşılıkları” başlığı altında, “günlük hayatta karşılaşılan olaylar, hissedilen bazı duygular, zihnimizden geçen düşünceler veya kullanılan deyimlerin fizikteki karşılıkları” nı açıklamış.  Bu ilginç başlıkların ilk satırlarını verelim:

• Kaçtıkça kovalamak: İletişime geçilmesi ve ulaşılması zor olan kişilere karşı duyulan merak ve istek anlamına gelen “kaçan kovalanır” ifadesi fizikte manyetizma konusunda yer alan Lenz Yasasında kendisine karşılık bulmaktadır…
• Buz dağının görünen kısmı: Herkesin bildiği üzere su üzerine bırakılan bir buzun belli bir kısmı suyun üstünde kalır. Bunun nedeni, buzun yoğunluğunun suyun yoğunluğundan daha az olmasıdır…
• Havalara uçmak: Çok mutlu olmak anlamına gelmek olan “ayağı yere değmemek” deyimi süperiletkenlerde kendisine karşılık bulabilir…
• Zamanı durdurmak: Zaman kavramı bir işin, bir oluşun içinde geçtiği, geçeceği veya geçmekte olduğu süre, vakit olarak tanımlanmaktadır. Zaman niceliği, klasik fizikte ve kuantum fiziğinde farklı özelliklere sahip olmasına rağmen her iki durumda da zamanın aktığını, geçtiğini gösteren en büyük gösterge sistemdeki ya da olaylardaki değişimlerdir…
• Vardan yok, yoktan var edilemez: Günlük hayatta çokça kullanılan “vardan yok, yoktan var edilemez” kavramı, fizikte kendini korunum yasalarında göstermektedir. Korunum yasaları, fizikte, belirli bir fiziksel özelliğin, yani ölçülebilir bir niceliğin yalıtılmış bir fiziksel sistem içinde zaman içinde değişmediğini belirten bir ilkedir…
• Adaletli dağılım: Adaletli dağılım ifadesi yük korunumu yasasıyla açıklanabilir. Bu yasaya göre yüklü iletken iki kürenin birbirlerine dokundurulmadan önce toplam yükleri, dokundurulduktan sonraki toplam yüklerine eşittir…
• Birbirlerini oluşturmak: Maxwell denklemleri, elektrik ve manyetik alanların birbirleriyle olan ilişkisini açıklar…
• Her zaman çift halinde bulunmak: Doğada her zaman çift halinde bulunan bazı nicelikler vardır. Bu duruma ilk örnek manyetik kutuplar verilebilir…
• Aniden değişmek: Aniden değişmek durumu fizikte kendine karşılık bulduğu durumlar oldukça fazladır. Ferromanyetik bir maddenin, kalıcı mıknatıslığını yitirip paramanyetik hale geçtiği kritik sıcaklık olan Curie sıcaklığı bu duruma verilebilecek örneklerden biridir. Süperiletken örneğinde ise oda sıcaklığında yalıtkan olan bir malzeme, sıcaklık kritik geçiş sıcaklığına indiğinde aniden süperiletkenlik özelliği kazanır. Diğer bir örnek ise suyun hal değişimidir…
• Hareketin faydaları: Hareket konusu kendisine fizikte pek çok çalışma alanı bulur. En önemlilerinden biri hareketin elektrik enerjisi üretmedeki rolüdür…
• Normal dediğimiz şeyler normal değil mi?: İçinde yaşadığımız evrenin yaklaşık %95’inden fazlası bilinmeyen anlamına gelen karanlık madde (dark matter) ve karanlık enerjiden (dark energy) oluşmaktadır. Geri kalan %5’ten daha az kısım ise bilinen veya normal madde diye adlandırılan maddeden oluşmaktadır. Burada şu düşünce akla gelebilir: “Neden evrenin %5’ten daha az kısmına normal madde denilmektedir?” …
• Görmediğin, olmadığı anlamına gelmez: Görünür bölge, elektromanyetik tayfın yaklaşık 400-800 nm (nanometre, 1×10-9 m) aralığındaki dalga boyuna denk gelen kısmıdır… Kısaca tayfın çok küçük bir kısmı insan gözü tarafından görülebilmektedir… Gerçeklik kavramının, her zaman beş duyu organıyla saptanamayacak kadar geniş bir kavram olduğu kolayca anlaşılabilecektir…
• İkisi bir arada: Dalga-parçacık ikiliği, fiziksel varlıkların (ışık ve elektronlar gibi) hem dalga benzeri hem de parçacık benzeri özelliklere sahip olması anlamına gelmektedir…
• Farklılıkların bir arada olması: Lokalize olmuş (uzayda sınırlandırılmış) dalgalar bu duruma örnek verilebilir. Farklı frekans, şiddet ve yayılma doğrultusuna sahip iki veya daha fazla dalganın uzayın bir noktasında girişimleri sonucu oluşan enerji paketine veya sinyale dalga paketi adı verilir. Dalga paketi kavramı günlük hayatta, farklı fikirler ve bakış açılarının bir araya gelerek daha faydalı ya da istenilen durumların oluşturulabileceğine dair bir örnek olarak verilebilir.

Çataltepe, “Sonuç ve Öneriler” bölümünde de özetle şöyle demektedir:

“Fiziğin çeşitli araştırma alanlarına ait bilgilerin kolayca anlaşılması ve akılda kalması için onları bilinen, sıradan olaylarla ilişkilendirmek önemlidir. … Fizik derslerini anlaşılır ve dolayısıyla ilgi çekici hale getirebilecek başka yöntemler de olabilir. Örneğin; öğrencilere Albert Einstein, Max Planck, Isaac Newton, Marie Curie gibi bilim insanlarının hayatlarıyla ilgili çeşitli bilgiler verilebilir. Bilim insanlarının hayat hikâyelerini konu alan filmlerin izlenmesi tavsiye edilebilir. Bilim kurgu filmlerinin birçok kişi için ilgi çekici olduğu aşikârdır. Bu bağlamda, bilim kurgu bir film öğretmen tarafından seçilebilir ve film izlendikten sonra derste filmdeki olayların veya bilgilerin doğruluğu fizik bilimi ışığında tartışılabilir. Fizik felsefesi, fiziğe ilgi duyulmasını sağlayan diğer bir yol olabilir. Zaman, uzay, enerji gibi kavramların felsefi açıdan incelenmesi de öğrenciler için fiziği ilgi çekici hale getirecektir. Unutulmamalıdır ki, fizik hayatın bir parçasıdır ve gerçekliği tüm ayrıntılarıyla insanlığa sunmaya çalışan, sürekli yeni bilgilerle gelişen bir bilim dalıdır…”

Prof. Dr. Özden Aslan Çataltepe’nin bu ufuk açıcı makalesin tamamını okumak için lütfen tıklayın:

https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/3195112

KAYNAKÇA

Aslan Çataltepe Ö. (2012). Mercury cuprates bring symmetry breaking of the universe to laboratory. In Ü. Onbaşlı. (Ed), Lifetime of the Waves from Nano to Solitons in My Life (Chapter 6, pp 215-243), Kerala, India: Transworld Research Network.

Bussmann-Holder A. & Keller H. (2019). High-temperature superconductors: underlying physics and applications. Zeitschrift für Naturforschung B, 75, 1-13.

Çengel Y & Boles M. (1996). Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik, Mc Graw Hill/Literatür Yayıncılık, İstanbul.

Dark Energy, Dark Matter. (2023). https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-isdark-energy adresinden alınmıştır. Erişim tarihi: 06.06.2023

Einstein, A. (1905). Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichttspunkt’Annalen der Physik, 17, 133-148.

EM Spectrum properties. (2023), https://tr.wikipedia.org/wiki/Elektromanyetik_radyasyon#/media/Dosya:EM_Spectrum
_Properties_edit_tr.svg adresinden alınmıştır. Erişim tarihi: 06.06.2023

Aslan Çataltepe, Ö. (2023). Gerçekliğin Fiziği, Anadolu Öğretmen Dergisi, 7(1), 84-95. DOI: 10.35346/aod.1311176

Anadolu Öğretmen Dergisi www.anadoluogretmendergisi.com

Hendry, J. (1980). The development of attitudes to the wave-particle duality of light and quantum theory, 1900–1920, Annals of Science, 37(1), 59-79,
https://doi.org/10.1080/00033798000200121

Hackett, J. (2015). How Do They Do That? A Closer Look at Quantum Magnetic Levitation,
https://www.scientificamerican.com/article/how-do-they-do-that-a-closer-look-atquantum-magnetic-levitation/ adresinden alınmıştır. Erişim tarihi: 06.05.2023

Karaoğlu B. (2008). Kuantum Mekaniğine Giriş, (6th ed.) Seçkin Yayıncılık, Türkiye

Onnes, H.K. (1911). Communications-Leiden 120b.
https://physics.ucf.edu/~rep/EDII/Onnes1911.pdf adresinden alınmıştır. Erişim tarihi: 16.05.2023

Onbaşlı, Ü. &Güven Özdemir Z. (2010). Superconductors and Quantum Gravity. In Luiz A. M. (Ed.), Superconductor, (pp. 291-310). Sciyo Company Press, India.

Onbaşlı Ü. (2012). Towards the logic of everything. In Ü. Onbaşlı. (Ed.), Lifetime of the Waves from Nano to Solitons in My Life, Chapter 6, Kerala, India: Transworld Research Network.

Serway, R.A. & Beichner R.J. (1996). Fen ve Mühendislik için Fizik, Cilt 2, (3th ed.) K. Çolakoğlu (Ed.), Palme Yayıncılık, Türkiye.

Serway, R.A. & Beichner R.J. (2000). Fen ve Mühendislik için Fizik, Cilt 1, (5th ed.), K. Çolakoğlu (Ed.), Palme Yayıncılık, Türkiye.

Serway, R.A. & Beichner R.J. (1996b). Fen ve Mühendislik için Fizik, Cilt 3, (3th ed.), K. Çolakoğlu (Ed.), Palme Yayıncılık, Türkiye.

Stream, B. (2020). New Zealand Certificate in Electrical Engineering Theory (Level 3), https://moodle.weltec.ac.nz/mod/book/view.php?id=244070&chapterid=51915 adresinden alınmıştır. Erişim tarihi: 18.05.2023.

Types of Electromagnetic radiation. (2023). https://cdn.britannica.com/75/95275-050-5FC96002/Radio-waves-rays-light-gamma-ultraviolet-electromagnetic.jpg adresinden alınmıştır. Erişim tarihi: 31.05.2023.

 Uçar, S. (2019), Genel Fizik Felsefesi ve Fizikçi Filozoflar, Beytulhikme An International Journal of Philosophy.2, 393-418.

Wave packets. (2023). http://engweb1.eng.famu.fsu.edu/~dommelen/quantum/style_a/packets.html adresinden alınmıştır.