Deneysel fizik, evren hakkında bilgi toplamak için fiziksel olguları gözlemleyen fizik disiplinleri ve alt disiplinleridir. Yöntemleri, gibi basit deney ve gözlemlerden, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi komplike deneylere kadar disiplinleri arasında farklılıklar gösterir.
Genel bakış
Deneysel fizik, fiziğin veri toplama, veri toplama yöntemleri, detaylı kavramsallaştırmalar (basit düşünsel deneylerin ötesinde) ve laboratuvar deneylerinin gerçekleştirilmesiyle ilgilenen tüm disiplinlerini kapsar. Deneysel fizik sıklıkla, daha çok doğanın fiziksel davranışıyla ilgili bilgi toplamak yerine bu davranışı tahmin etmek ve açıklamakla ilgilenen teorik fizikle karşılaştırılır. Deneysel ve teorik fizik doğaya farklı açılardan yaklaşsa da her ikisinin de ortak amacı onu anlamaktır ve aralarında simbiyotik bir ilişki vardır. İlki evrenle ilgili onu anlamak için analiz edilebilecek bilgiler sağlarken ikincisi bu veriler için açıklamalar getirir ve nasıl daha iyi veri toplanıla bilineceği ve nasıl deneyler dizayn edilmesi gerektiğini anlamaya çalışır. Teorik fizik ayrıca hangi bilgilerin evreni daha iyi anlamamız için gerekli olduğu ve hangi deneylerin bunları elde edebilmek için kullanılması gerektiğini araştırır.
Tarih
Ayrı bir alan olarak deneysel fizik erken dönem modern Avrupa’sında, Bilimsel Devrim veya Reform dönemi olarak bilinen dönemde, Galileo Galilei, Christiaan Huygens, Johannes Kepler, Blaise Pascal ve Sir Isaac Newton gibi fizikçiler tarafından kurulmuştur. 17. Yüzyılın başlarında Galileo deneyleri fiziksel teorileri sınamak için sıklıkla kullandı, bu modern bilimsel yöntemin de temelidir. Galileo dinamiğin birçok sonucunu, özellikle de daha sonra Newton’un hareket kanunlarından ilki olacak dönüş eylemsizliği kanununu formüle etti ve başarıyla sınadı. Galileo’nun adlı diyaloğunda karakterler Simplicio ve Salviati bir geminin hareketini ve geminin yükünün bu hareketle ilişkisini tartışır. Huygens ise momentumun korunumunun ilkel bir halini açıklamak için bir geminin bir Hollanda kanalındaki hareketini kullanır. Deneysel fiziğin 1687’de Sir Isaac Newton’un (1643-1727) Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica () kitabını yayımlamasıyla olgunluğa ulaştığı kabul edilir. Principia’yı 1687’de Newton iki kapsamlı ve başarılı fizik teorisini; daha sonra klasik mekaniği ortaya çıkaracak olan Newton’un hareket kanunlarını ve kütleçekiminin temel kuvvetini açıklayan Newton’un kütleçekim kanununu ayrıntılandırmak için yayımladı. Her iki teoride deneylerde başarılı sonuçlar verdi. Principia ayrıca akışkan dinamiğiyle ilgili teorileri de içeriyordu. 17. Yüzyılın sonlarından itibaren termodinamik Robert Boyle, Thomas Young gibi fizikçiler ve kimyagerler tarafından geliştirildi. 1733’te istatistiksel kanıtları ve klasik mekaniği kullanarak termodinamiğe ilişkin elde ettiği sonuçlar istatistiksel mekanik alanının doğmasına önayak oldu. 1798’de Benjamin Thompson mekanik işin ısı olarak korunduğunu gösterdi, 1847’de ise James Prescott Joule enerjinin korunumu kanunun ısı için de mekanik enerji gibi geçerli olduğunu gösterdi. 19. Yüzyılda Ludwig Boltzmann istatistiksel mekaniğe modern halini verdi. Klasik mekanik ve termodinamik dışında elektriğin doğası da deneysel fiziğin ilgilendiği en önemli konulardan birisidir. Robert Boyle, Stephen Gray ve Benjamin Franklin’nin 17 ve 18. Yüzyılda yaptığı gözlemler bu konudaki sonraki çalışmaların temelini oluşturdu. Bu gözlemler ayrıca elektrik yükü ve elektrik akımı hakkındaki temel anlayışımızı oluşturdu. 1808’de John Dalton farklı elementlerin atomlarının ağırlıklarının farklı olduğunu fark etti ve modern atom teorisini ortaya attı. Elektrik ve manyetizma arasında bir ilişki olduğu fikri ilk kez pusula iğnelerinin elektrik akımlarının yakınında saptığını gözlemleyen Hans Christian Ørsted tarafından ileri sürüldü. 1830’ların başlarında Michael Faraday elektrik akımlarının manyetik alan ve değişen manyetik akıların da elektrik akımı yarattığını gösterdi. 1864’te James Clerk Maxwell Royal Society’ye (The Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge-Kraliyet Akademisi) elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi tanımlayan 4 denklem sunmuştur. Maxwell’in denklemleri ayrıca ışığın bir elektromanyetik dalga olduğunu göstermişlerdir. Astronomiden başlayarak doğa felsefesinin prensipleri devam eden yüzyıllarda fiziğin temel kanunlarında kristalleşmiş ve gelişmiştir. 19. Yüzyıldan itibaren bilim adamları fiziğin alanındaki konularda farklı uzmanlıklara ayrılarak belirli araştırmalarda uzmanlaşmışlardır. Zaten bilimin geldiği nokta düşünüldüğün herhangi bir bilim dalında tek bir bilim adamının tüm araştırma konularına hakim olması ve hepsinde çalışabilecek kadar uzmanlaşması mümkün değildir.
Yöntem
Deneysel fizik, araştırmalarında iki temel yöntem kullanır; ve . Kontrollü deneyler genellikle laboratuvar deneyleridir ve laboratuvar kontrollü bir ortam sağlar. Doğal deneyler ise, örneğin astrofizik alanında deneye etki eden değişkenlerin kontrol edilmesinin imkânsız olduğu göksel objeler incelenirken kullanılır.
Süremekte olan deneyler
- (Kütleçekimsel ağır iyon çarpıştırıcısı): altın iyonu gibi ağır iyonları ve protonları çarpıştırır. İnşa edilmiş ilk ağır iyon çarpıştırıcısıdır. (Brookhaven Ulusal Laboratuvarı, Long Island, ABD)
- (Hadron Elektron Ring Anlage): elektron veya pozitronlarla protonları çarpıştırır. DESY’nin (Deutsches Elektronen-Synchrotron) bir parçasıdır. (Hamburg, Almanya)
- LHC (Large Hadron Collider/Büyük Hadron Çarpıştırıcısı): 2008’de inşaatı tamamlanan tesis teknik aksaklıklar nedeniyle ancak 2009’da çalışmaya başlayabildi. Dünyanın en yüksek enerjili parçacık çarpıştırıcısıdır. Fransa-İsviçre sınırında, Geneva yakınındaki CERN laboratuvarlarının bir parçasıdır.
- JWST(James Webb Uzay Teleskobu): 2018’de fırlatılması planlanmaktadır. Hubble Uzay Teleskobunun varisi olacaktır. Amacı evrenin ilk safhaları hakkında bilgi toplamak, yıldız oluşumu, galaksi oluşumu ve yaşamın kaynağı konusundaki verileri toplamak olacaktır.
Ünlü deneyler
Deneysel yöntemler;
- Kristallografi
- Faraday Kafesi
- İnterferometre
- NMR(nükleer manyetik rezonans)
- Lazer soğutma
- Spektroskopi
- STM (yüzeylerin atomik boyuttaki görüntülemesini sağlayan mikroskop)
Önemli Deneysel Fizikçiler
- Alhazen (965–1039)
- (973–1043)
- (fl. 1115–1130)
- Galileo Galilei (1564–1642)
- Isaac Newton (1643–1727)
- Laura Bassi (1711–1778)
- Michael Faraday (1791–1867)
- Ernst Mach(1838–1916)
- John William Strutt(3. Rayleigh Baronu) (1842–1919)
- Wilhelm Röntgen(1845–1923)
- Karl Ferdinand Braun (1850–1918)
- Henri Becquerel (1852–1908)
- Albert Abraham Michelson (1852–1931)
- Heike Kamerlingh Onnes (1853–1926)
- J. J. Thomson (1856–1940)
- Nikola Tesla (1856–1943)
- Jagadish Chandra Bose (1858–1937)
- William Henry Bragg (1862–1942)
- Marie Curie (1867–1934)
- Robert Andrews Millikan (1868–1953)
- Ernest Rutherford (1871–1937)
- Lise Meitner (1878–1968)
- Max von Laue (1879–1960)
- Clinton Davisson (1881–1958)
- C. V. Raman (1888–1970)
- William Lawrence Bragg (1890–1971)
- James Chadwick (1891–1974)
- Pyotr Kapitsa (1894–1984)
- (1895–1980)
- John Cockcroft (1897–1967)
- Patrick Blackett (Baron Blackett) (1897–1974)
- Ukichiro Nakaya (1900–1962)
- Enrico Fermi (1901–1954)
- Ernest Lawrence (1901–1958)
- Walter Houser Brattain (1902–1987)
- Pavel Cherenkov (1904–1990)
- Carl David Anderson (1905–1991)
- Ernst Ruska (1906–1988)
- John Bardeen (1908–1991)
- William Shockley (1910–1989)
- Chien-Shiung Wu (1912–1997)
- Charles Hard Townes (1915–2015)
- Rosalind Franklin (1920–1958)
- Owen Chamberlain (1920–2006)
- Nicolaas Bloembergen (1920–)
- Vera Rubin (1928–)
- Mildred Dresselhaus (1930–)
- Gerd Binnig (1947–)
- Steven Chu (1948–)
- Wolfgang Ketterle (1957–)
- Andre Geim (1958–)
- Lene Hau (1959–)
Benzer başlıklar
Konuyla ilgili yayınlar
- Taylor, John R. (1987). An Introduction to Error Analysis (2nd ed.). University Science Books. ISBN .
Kaynakça
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Deneysel fizik evren hakkinda bilgi toplamak icin fiziksel olgulari gozlemleyen fizik disiplinleri ve alt disiplinleridir Yontemleri gibi basit deney ve gozlemlerden Buyuk Hadron Carpistiricisi gibi komplike deneylere kadar disiplinleri arasinda farkliliklar gosterir Genel bakisSir Ernest Rutherford laboratuvari 20 yuzyil baslari Deneysel fizik fizigin veri toplama veri toplama yontemleri detayli kavramsallastirmalar basit dusunsel deneylerin otesinde ve laboratuvar deneylerinin gerceklestirilmesiyle ilgilenen tum disiplinlerini kapsar Deneysel fizik siklikla daha cok doganin fiziksel davranisiyla ilgili bilgi toplamak yerine bu davranisi tahmin etmek ve aciklamakla ilgilenen teorik fizikle karsilastirilir Deneysel ve teorik fizik dogaya farkli acilardan yaklassa da her ikisinin de ortak amaci onu anlamaktir ve aralarinda simbiyotik bir iliski vardir Ilki evrenle ilgili onu anlamak icin analiz edilebilecek bilgiler saglarken ikincisi bu veriler icin aciklamalar getirir ve nasil daha iyi veri toplanila bilinecegi ve nasil deneyler dizayn edilmesi gerektigini anlamaya calisir Teorik fizik ayrica hangi bilgilerin evreni daha iyi anlamamiz icin gerekli oldugu ve hangi deneylerin bunlari elde edebilmek icin kullanilmasi gerektigini arastirir TarihAyri bir alan olarak deneysel fizik erken donem modern Avrupa sinda Bilimsel Devrim veya Reform donemi olarak bilinen donemde Galileo Galilei Christiaan Huygens Johannes Kepler Blaise Pascal ve Sir Isaac Newton gibi fizikciler tarafindan kurulmustur 17 Yuzyilin baslarinda Galileo deneyleri fiziksel teorileri sinamak icin siklikla kullandi bu modern bilimsel yontemin de temelidir Galileo dinamigin bircok sonucunu ozellikle de daha sonra Newton un hareket kanunlarindan ilki olacak donus eylemsizligi kanununu formule etti ve basariyla sinadi Galileo nun adli diyalogunda karakterler Simplicio ve Salviati bir geminin hareketini ve geminin yukunun bu hareketle iliskisini tartisir Huygens ise momentumun korunumunun ilkel bir halini aciklamak icin bir geminin bir Hollanda kanalindaki hareketini kullanir Deneysel fizigin 1687 de Sir Isaac Newton un 1643 1727 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica kitabini yayimlamasiyla olgunluga ulastigi kabul edilir Principia yi 1687 de Newton iki kapsamli ve basarili fizik teorisini daha sonra klasik mekanigi ortaya cikaracak olan Newton un hareket kanunlarini ve kutlecekiminin temel kuvvetini aciklayan Newton un kutlecekim kanununu ayrintilandirmak icin yayimladi Her iki teoride deneylerde basarili sonuclar verdi Principia ayrica akiskan dinamigiyle ilgili teorileri de iceriyordu 17 Yuzyilin sonlarindan itibaren termodinamik Robert Boyle Thomas Young gibi fizikciler ve kimyagerler tarafindan gelistirildi 1733 te istatistiksel kanitlari ve klasik mekanigi kullanarak termodinamige iliskin elde ettigi sonuclar istatistiksel mekanik alaninin dogmasina onayak oldu 1798 de Benjamin Thompson mekanik isin isi olarak korundugunu gosterdi 1847 de ise James Prescott Joule enerjinin korunumu kanunun isi icin de mekanik enerji gibi gecerli oldugunu gosterdi 19 Yuzyilda Ludwig Boltzmann istatistiksel mekanige modern halini verdi Klasik mekanik ve termodinamik disinda elektrigin dogasi da deneysel fizigin ilgilendigi en onemli konulardan birisidir Robert Boyle Stephen Gray ve Benjamin Franklin nin 17 ve 18 Yuzyilda yaptigi gozlemler bu konudaki sonraki calismalarin temelini olusturdu Bu gozlemler ayrica elektrik yuku ve elektrik akimi hakkindaki temel anlayisimizi olusturdu 1808 de John Dalton farkli elementlerin atomlarinin agirliklarinin farkli oldugunu fark etti ve modern atom teorisini ortaya atti Elektrik ve manyetizma arasinda bir iliski oldugu fikri ilk kez pusula ignelerinin elektrik akimlarinin yakininda saptigini gozlemleyen Hans Christian Orsted tarafindan ileri suruldu 1830 larin baslarinda Michael Faraday elektrik akimlarinin manyetik alan ve degisen manyetik akilarin da elektrik akimi yarattigini gosterdi 1864 te James Clerk Maxwell Royal Society ye The Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge Kraliyet Akademisi elektrik ve manyetizma arasindaki iliskiyi tanimlayan 4 denklem sunmustur Maxwell in denklemleri ayrica isigin bir elektromanyetik dalga oldugunu gostermislerdir Astronomiden baslayarak doga felsefesinin prensipleri devam eden yuzyillarda fizigin temel kanunlarinda kristallesmis ve gelismistir 19 Yuzyildan itibaren bilim adamlari fizigin alanindaki konularda farkli uzmanliklara ayrilarak belirli arastirmalarda uzmanlasmislardir Zaten bilimin geldigi nokta dusunuldugun herhangi bir bilim dalinda tek bir bilim adaminin tum arastirma konularina hakim olmasi ve hepsinde calisabilecek kadar uzmanlasmasi mumkun degildir YontemDeneysel fizik arastirmalarinda iki temel yontem kullanir ve Kontrollu deneyler genellikle laboratuvar deneyleridir ve laboratuvar kontrollu bir ortam saglar Dogal deneyler ise ornegin astrofizik alaninda deneye etki eden degiskenlerin kontrol edilmesinin imkansiz oldugu goksel objeler incelenirken kullanilir Suremekte olan deneylerCMS detektorunun gorunusu LHC CERN Kutlecekimsel agir iyon carpistiricisi altin iyonu gibi agir iyonlari ve protonlari carpistirir Insa edilmis ilk agir iyon carpistiricisidir Brookhaven Ulusal Laboratuvari Long Island ABD Hadron Elektron Ring Anlage elektron veya pozitronlarla protonlari carpistirir DESY nin Deutsches Elektronen Synchrotron bir parcasidir Hamburg Almanya LHC Large Hadron Collider Buyuk Hadron Carpistiricisi 2008 de insaati tamamlanan tesis teknik aksakliklar nedeniyle ancak 2009 da calismaya baslayabildi Dunyanin en yuksek enerjili parcacik carpistiricisidir Fransa Isvicre sinirinda Geneva yakinindaki CERN laboratuvarlarinin bir parcasidir JWST James Webb Uzay Teleskobu 2018 de firlatilmasi planlanmaktadir Hubble Uzay Teleskobunun varisi olacaktir Amaci evrenin ilk safhalari hakkinda bilgi toplamak yildiz olusumu galaksi olusumu ve yasamin kaynagi konusundaki verileri toplamak olacaktir Unlu deneylerDavisson Germer deneyi Cift yarik deneyi Foucault sarkaci Franck Hertz deneyi Homestake deneyi Yag damlasi deneyi Michelson Morley deneyi Stern Gerlach deneyi Wu deneyiDeneysel yontemler Kristallografi Faraday Kafesi Interferometre NMR nukleer manyetik rezonans Lazer sogutma Spektroskopi STM yuzeylerin atomik boyuttaki goruntulemesini saglayan mikroskop Onemli Deneysel FizikcilerAlhazen 965 1039 973 1043 fl 1115 1130 Galileo Galilei 1564 1642 Isaac Newton 1643 1727 Laura Bassi 1711 1778 Michael Faraday 1791 1867 Ernst Mach 1838 1916 John William Strutt 3 Rayleigh Baronu 1842 1919 Wilhelm Rontgen 1845 1923 Karl Ferdinand Braun 1850 1918 Henri Becquerel 1852 1908 Albert Abraham Michelson 1852 1931 Heike Kamerlingh Onnes 1853 1926 J J Thomson 1856 1940 Nikola Tesla 1856 1943 Jagadish Chandra Bose 1858 1937 William Henry Bragg 1862 1942 Marie Curie 1867 1934 Robert Andrews Millikan 1868 1953 Ernest Rutherford 1871 1937 Lise Meitner 1878 1968 Max von Laue 1879 1960 Clinton Davisson 1881 1958 C V Raman 1888 1970 William Lawrence Bragg 1890 1971 James Chadwick 1891 1974 Pyotr Kapitsa 1894 1984 1895 1980 John Cockcroft 1897 1967 Patrick Blackett Baron Blackett 1897 1974 Ukichiro Nakaya 1900 1962 Enrico Fermi 1901 1954 Ernest Lawrence 1901 1958 Walter Houser Brattain 1902 1987 Pavel Cherenkov 1904 1990 Carl David Anderson 1905 1991 Ernst Ruska 1906 1988 John Bardeen 1908 1991 William Shockley 1910 1989 Chien Shiung Wu 1912 1997 Charles Hard Townes 1915 2015 Rosalind Franklin 1920 1958 Owen Chamberlain 1920 2006 Nicolaas Bloembergen 1920 Vera Rubin 1928 Mildred Dresselhaus 1930 Gerd Binnig 1947 Steven Chu 1948 Wolfgang Ketterle 1957 Andre Geim 1958 Lene Hau 1959 Benzer basliklarDeneycilik FizikKonuyla ilgili yayinlarTaylor John R 1987 An Introduction to Error Analysis 2nd ed University Science Books ISBN 0 935702 75 X Kaynakca CERN 29 Mart 2010 21 Temmuz 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 26 Mayis 2014