Çekim Kuvvetinden, Yerçekimsel Dalgalara: Elmanın Yolculuğu / From Gravitational Force to Gravitational Waves: The Journey of the Apple
1642 yılı 4 Ocak günü dünyaya gelen Isaac Newton ilk diferansiyel denklemi yazıp çözebilmek amacıyla 1665 yılında Calculus’u geliştirdi.
1687 yılında bilim tarihinin en önemli eserlerinden biri olan, “Principia” kısa adıyla kaleme aldığı kitapta, bugün “Newton yasaları“ olarak bilinen, mekaniğin 3 temel yasasını formüle etti: Üzerine kuvvet etki etmeyen cisim sabit hızla hareket eder ya da durur, üzerine kuvvet etki eden cismin ivmesi F = ma denkleminden bulunur ve her etkileşimde “etki ve tepki” vardır. Basit gibi görünen bu yasalar, çevremizde gördüğümüz bütün hareketler ile hareketsizliği ve denge durumunu (örneğin bir binanın ayakta durabilme koşullarını) açıklamaktadır.
Bunların yanında Newton, güneş ışığını incelemiş, renkler ve ışığın doğası ile ilgili teori geliştirmiştir. Işığın dalga karakteri yanında tanecikli bir yapısı olduğunu ortaya çıkarmıştır. Newton ayrıca 1668 yılında, aynaları kullanarak, büyük ve pahalı teleskoplar yerine daha küçük ve etkili bir teleskop geliştirmiştir.
Newton’un bilimsel çalışmaları arasında belki de en çok bilineni, geliştirdiği evrensel kütle-çekim yasasıdır. Bu yasa ile güneş sistemindeki gezegen ve uydu hareketlerini matematiksel olarak açıklamıştır. “Bütün gezegenlerin güneş etrafındaki dönme periyotlarının karesi, güneşe olan uzaklıklarının küpü ile orantılıdır” yasasını Newton bir anlamda matematiksel olarak ispat etmiştir.
Newton’un teorisi elmanın neden yere düştüğünü açıklasa da, zamanla gezegenler gibi daha büyük cisimlerin birbirleriyle olan etkileşimlerini açıklamak mümkün olmamıştır. Tam bu noktada, Einstein 1915 yılında geliştirdiği teori ile elmanın düşmesini bambaşka bir bakış açısıyla değerlendirmiştir. Einstein cisimlerin büyüklükleri ile uzay-zamanı büktüğünü bulmuştur. Einstein’a göre elma dünya tarafından çekilmez, dünya tarafından bükülmüş uzay-zamanda aşağıya doğru yuvarlanır. Buna ek olarak büyük kütlelerin hareketlerinin uzay-zamanda dalgalanmalara yol açacağı da öngörülmüş ve bu dalgalara yerçekimsel dalga adı verilmiştir. Einstein’ın bu teorisi yıllar sonra LIGO adı verilen deneylerle ispatlanmış ve bu alanda çalışan bilim insanlarına 2017 Fizik Nobel Ödülü kazandırmıştır.
Born January 4, 1642, Isaac Newton developed Calculus in 1665 to write and solve the first differential equation.
In 1687, he formulated the three basic laws of mechanics, known today as Newton’s Laws in his book “Principia”, one of the most important works in the history of science: an object will remain at rest or in uniform motion in a straight line unless acted upon by an external force, the acceleration of an object acted upon by an external force is found in the equation F = ma and there is“action and reaction” in each interaction. Although they seem simple, these laws describe all the movements we see around us and the state of immobility and balance (for example, the standing conditions of a building).
In addition, Newton analyzed sunlight and developed a theory of colors and the nature of light. He revealed that the light had a granular structure as well as its wave character. Newton also designed a smaller and more effective telescope in 1668, using mirrors, instead of large and expensive telescopes.
Perhaps the most well-known of Newton’s scientific work is the universal mass-gravity law he developed. With this law, he mathematically explained the planetary and satellite movements in the solar system. In a sense, he mathematically proved the law that“The square of the rotational periods of all the planets around the sun is proportional to the cube of their distance from the sun”.
Although Newton’s theory explains why the apple falls to the ground, it has not been possible to explain the interaction between time and larger objects such as planets. At this point, Einstein evaluated the fall of an apple from a completely different perspective with the theory he developed in 1915. Einstein found that the bodies bend space-time with their magnitude. According to Einstein, the earth does not pull down the apple, the apple is rolled down in space-time bent by the earth. In addition, it has been predicted that the movements of large masses will cause fluctuations in space-time, which are called gravitational waves. Einstein’s theory was proved after many years of LIGO experiments, and the scientists working in this field won the 2017 Physics Nobel Prize.