Neden Fizik?

O zaman, oldu olacak; bir de bilim’i tanımlayın bakalım….

Bilim, etrafımızdaki dünyayı anlamak için gösterilen,mantık çerçevesinde organize çabadır. Hatta “fizik”kelimesi, Lâtince “doğa”=”physis” kökünden gelir.

Yani her biri bir doğa olayı ile ilgili açıklamalar kümesi değildir; bir açıklama farklı olayları açıklayabilmeli ve enonemlisi; bu açıklamalar kendi içinde tutarlı olmalıdır.

Örneğin,ayın doğuş ve batışını dünyanın dönmesi ile açıklıyorsanız,güneşin doğuş ve batışını Apollo’nun çektiği araba ile açıklayamazsınız.

Diğer bilimlerin (kimya, biyoloji…) ya da uygulama alanlarının (mühendislik,tıp…) kanunları, fizik kanunlarına dayanır; ilke olarak fizik kanunlarından

türetilebilir. Örneğin, biyoloji canlıları inceler; canlı dokularıda proteinlerden yapılmıştır. Proteinler, hormonlar, enzimler büyük
moleküllerdir, yani artık kimya önemli olmaya başlar. Moleküllerin yapı taşları da atomlardır; onları da fizik inceler. Maddenin en küçük
yapıtaşları fiziğin konusu olduğundan, bu yapıtaşlarının özelliklerini biliyorsanız, maddeden oluşmuş herşeyin her davranışını ilke olarak
hesaplayabilirsiniz.

 Fizik öğrenelim, başka birşey öğrenmeye lüzum yok o zaman…

hamle sonrasını hesaplamaya çalışan satranç bilgisayarlarına benzer. O yüzden bir önceki soruda “ilke olarak” ifadesini kullandık.
Sonuç olarak satrançta da teorik olarak bir oyunun mümkün olan tüm hamleleri hesaplanabilir, ama pratikte yapılamıyor.]

 Fizikçi ne yapar?

Nasıl?

Gözlemler ve deneyler (kontrollü gözlemler) yapar, bunlara göre Matematik dilini kullanarak teoriler oluşturur [Aslında günümüzde

bilimsel bilgi çok arttığı için deneyleri yapanlar ile teorileri oluşturanlar genellikle farklı fizikçilerdir]…

  Varsayımlar, tahminler mi yani?

Hayır. Biz fizikte “teori” ifadesiyle, doğanın bir kısmını açıklama iddiasındaki, kendi içinde tutarlı bir fikir yapısını kastederiz ve

bu yapı, çok genellikle, matematiksel olarak ifade edilir.

İddianın geçerli olup olmadığını nereden bileceğiz?

Bu teoriler test edilir. Yani akla gelen her bağlamda yapılan deneylerle teorilerin öngörülerinin gerçekleşip gerçekleşmediği

sınanır ve bir teori yeterince çok testi başarıyla geçerse, “kabul edilmiş teori” ya da “kanun” mertebesine yükseltilir.

Doğanın hangi kısmı [Bkz. iki önceki cevap]?

Teorilerin test sürecinin önemli bir bileşeni de, o teorinin sınırlarını belirlemektir. Örneğin Newton’un mekanik teorisi, yüksek
hızlarda (ışık hızına yaklaşınca) geçerli değildir.

Ne geçerlidir?

Einstein’ın Özel Görecelik teorisi.

Newton hatalıymış o zaman.

Hayır. Sınırlarını bilip, aşmadığınız sürece, Newton’un mekanik teorisi son derece başarılı ve faydalıdır; Einstein’ın Özel Görecelik teorisinin
geçerlilik alanının daha geniş olması, Newton’un mekanik teorisinin yanlış olduğu anlamına gelmez; nasıl arazi araçlarının varlığı otomobilleri
değersiz kılmazsa. Ayrıca daha az kapsamlı teoriler, çoğu zaman daha basittir, daha kolay hesaplar yapılıp sonuçlar çıkarılır [Benzetmemizde,
arazi araçları, otomobillerin gidebildiği her yere gidebilirler, fazlasını da yaparlar ama, yapıları daha karmaşıktır, dolayısıyla daha pahalıdır, zor
kullanılırlar ve daha fazla yakıt yakarlar].

Öğrenilmesi gereken çok teori var mı?

Hayır. Fiziğin, belki de en iyi yaptığı şey, özetlemektir. çok karmaşık bir oyun olan satrancın kurallarının 8-10 satırda yazılabilecek
kadar basit olması gibi, fizik kanunları da çok öz ifadelerdir. Örneğin, aşağıda 1900 yılına kadar, yani yaklaşık 22 yüzyılda edinilmiş
fizik bilgilerinin –ki bunlara “klasik fizik” denir– özetini görüyorsunuz [çoğunu tanımayacaksınız; çünkü türevler cinsinden
ifade edilmişlerdir]:

Biz bunları ne kadar zamanda öğreniyoruz?

üç dönemde. Yalnız Fizik öğrencileri değil, tüm Fen ve Mühendislik öğrencileri bunları öğreniyor.

Hızlı değil mi? 22 asırlık bilgiyi nasıl üç döneme sığdıracağız?

1900’den sonra neler keşfedildi?

1900’den başlayarak fizikte iki önemli devrim oldu: Einstein, 1905’te Özel Relativite’yi, 1905-1915 arası Genel Relativite’yi geliştirerek
uzay-zaman kavramlarını kökünden değiştirdi. 1900-1930 arasında Planck, Einstein, Bohr, Heisenberg ve diğerleri kuantum kavramı ile ölçülebilirlik
ve hesaplanabilirlik konularında fiziğin çerçevesini yeniden kurdular. Bu yüzden, 1900 öncesi fiziğe “Klasik Fizik”, relativite
ve kuantum tabanlı fiziğe “Modern Fizik” diyoruz.

Günümüz fiziğinin çalışma alanları neler?

Astrofizik, yoğun madde fiziği, çekirdek fiziği, atom fiziği, parçacıkfiziği, matematiksel fizik, v.b.

Fizikte son zamanlarda ne gelişmeler oldu?

Maddenin temel yapıtaşlarından olması beklenen top kuark deneysel olarak keşfedildi; evrenin, çoğunlukla “karanlık madde ve enerji”den oluştuğu
saptandı; kara deliklerin varlığı büyük ölçüde kanıtlandı; v.b.

Bunlar ne işe yarayacak? Fiziğin gerçek hayata bir faydası var mı?

Gelecekte ise süperiletkenliğin yaygın uygulamaları (tekerleksiz çok hızlı trenler, v.s), kuantum bilgi işleme ve iletimi hayatımızı tamamen değiştirmeye
aday. Ancak asıl ilginç değişiklikler, şu anda öngöremediklerimiz olacaktır.

Ve son olarak, bilimin, çoğu zaman göz ardı edilen bir toplumsal fonksiyonu: Bilinmeyenin sınırlarını geri iterek, insanda doğanın anlaşılabilirliği
izlenimini pekiştirmek. Bir mağara insanının, belki de güneşin yarın doğacağından emin olamayabileceğini; bir ortaçağ gemicisinin, okyanusta
fazla uzağa giderse tepsinin kenarından aşağı düşeceğinden, ya da alev püskürten canavarlarla karşılaşacağından korktuğunu düşünün.
Halbuki günümüzde bir insan diyebilir ki: “Kara deliklerin olay ufkundan içeride ne olduğunu ben bilmiyorum, ama bilenler, araştıranlar
ver; ve benim de yeterince vaktim olsa ve bilen biri bana anlatmak için yeterince çaba gösterse, ben de anlayabilirim”. Bizce bu da önemli
bir katkı.