Bilim, doğanın temel yasalarının araştırılması ve öğrenilmesi etkinliğidir. Teknoloji ise insanlığın doğa içindeki gücünü arttırmasına olanak sağlar. İnsanlık binlerce yıldan beri, hem doğayı anlamaya ve kavramaya, hem de onun yasalarına bağlı kalarak gücünü ve etkinliğini arttırmaya çalışmıştır.
Oersted'in keşiflerinin yayınlanmasından bir hafta sonra Fransız matematikçi ve fizikçi André Marie Ampére ( 1775 - 1836 ), bu yeni olguyu betimleyen ve Ampére Yasası olarak adlandırılan bir elektromagnetizma yasası formüle etti. Bu yasa magnetik alan ile bu alanı doğuran elektrik akımı arasındaki bağıntıyı matematiksel olarak belirtiyordu. Elektrodinamiğin kurucusu olan Ampére aynı zamanda elektrik ölçme tekniklerini de geliştirdi ve serbestçe hareket eden bir iğnenin yardımıyla elektrik akımını ölçen bir aygıt yaptı.
İletkenlerden geçen elektrik akımına ilişkin çalışmalar yapan Alman fizikçi Georg Simon Ohm ( 1789 - 1854 ), bir iletkenden geçen akımın iletkenin uçları arasındaki gerilim ile doğru, iletkenin direnciyle ters orantılı olduğunu buldu. Ohm, günümüzde kendi adıyla anılan bu yasayı ve onunla ilgili düşüncelerini 1827 yılında yayınladı.
XIX. yüzyılda elektrik teori ve pratiğine çok önemli katkılarda bulunmuş iki büyük bilim adamı vardır. Bunlar büyük deneyci İngiliz Michael Faraday ( 1791 - 1867 ) ile elektromagnetik kuramının kurucusu İskoç James Clerk Maxwell ( 1831 - 1879 )'dir.
Oersted, elektrik akımının bir magnetik alan oluşturduğunu göstermişti. İngiliz kimyacı ve fizikçi Faraday ise mıknatısların elektrik akımı yarattığını buldu ve mıknatısların oluşturduğu elektrik akımına ilişkin yasayı formüle etti : Akımın şiddeti, iletkeni birim zamanda kesen kuvvet çizgilerinin sayısıyla doğru orantılıydı ( Faraday, yaşamı boyunca tüm çalışmalarını düzenli bir biçimde defterine not ediyordu. Ölümünden sonra bu notlar 7 cilt halinde yayınlanmıştır. Faraday, 1822 yılında defterine şu notu düşmüştü ; Magnetizma'yı elektriğe dönüştür! ). Faraday'ın bu bilimsel keşfi, onun sürekli bir akım üretebilen elektrik motorunu buluşuyla sonuçlanmıştır.
Faraday'ın elektriğin yanı sıra kimya alanında da önemli katkıları bulunmuştur. elektrokimyanın kurucusu olarak tanınan Faraday elektroliz yasalarının da kâşifidir. Ayrıca, elektroliz, elektrot, anot, katot gibi günümüzde kullanılan sözcükleri de ilk kez ortaya atan Faraday'dır.
Faraday, ilkelerine son derece bağlı olarak yaşayan bir bilim insanıydı. 1850'li yıllarda İngiltere, Rusya ve Kırım'da savaş halindeyken, İngiliz hükümeti savaşta kullanılmak üzere bir zehirli gaz geliştirmesi için Faraday'a başvurmuştu. Faraday'ın yanıtı çok kesindi : Böyle bir gazın geliştirilmesi mümkündü, ancak kendisinin böyle bir araştırmada yer alması düşünülemezdi.
Bilimsel gelişmeye çok önemli ve özgün katkılarıyla Maxwell, belki ancak Newton'un ve Einstein'ın etkisiyle eş düzeyde tutulabilecek bir etki yaratmıştır. Diğer şeylerin yanı sıra elektromagnetizma kuramı ile gerçekte XX. yüzyıl fiziğine en büyük etkide bulunan XIX. yüzyıl bilimcisidir. Maxwell'in 100. doğum yılında, 1931'de Einstein, Maxwell'in çalışmaları sonucunda fizikteki gerçeklik kavramlarında ortaya çıkan değişiklikleri, Newton döneminden bu yana fiziğin kazandığı en köklü üretici deneyimler olarak tanımladı.
Işığın da bir elektromagnetik dalga olduğu görüşünü benimseyen Maxwell, elektromagnetik radyasyon kavramını ortaya attı ve alan denklemlerini, Michael Faraday'ın elektrik ve magnetik kuvvet çizgileri üzerine oturttu. Bu alan denklemleri daha sonra Einstein'ın özel görecelik kuramının gelişimine yol açtı ve kütle ile enerjinin eşdeğerliği ilkesine temel oluşturdu. Maxwell'in düşünceleri ayrıca XX. yüzyıl fiziğinin öteki büyük keşfi olan kuantum kuramının geliştirilmesine de öncülük etti. Maxwell'in elektromagnetik radyasyonu tanımlaması, ısıl radyasyon yasasının oluşumuna yol açtı ve bu yasa da daha sonra Max Planck'ın kuantum hipotezini formüle etmesine yaradı ( Bu hipoteze göre ısı enerjisi yalnızca sınırlı miktarlarda yada kuantalar halinde yayılır ).
Maxwell'in elektromagnetizma üzerine yaptığı çalışmalar onu tarihin en büyük bilim adamları arasına yerleştirmiştir.
Kuramın en iyi açıklaması niteliğindeki Elektrik ve Magnetizma Üzerine Tezler adlı yaptının önsözünde, Maxwell yaptığı en büyük şeyin Faraday'ın fiziksel düşüncelerini matematiksel bir yapıya dönüştürmek olduğunu belirtmektedir. Faraday indükleme yasalarını ( değişen bir magnetik alan, indüklenmiş bir elektromagnetik alana yol açar ) açıklama denemeleri sırasında Maxwell bir mekanik model oluşturdu. O bu modelin, enine dalgalara yataklık yapabilen dielektrik ortam içinde bir deplasman akımına neden olduğunu buldu. Bu dalgaların hızlarını hesapladı ve onların ışık hızına çok yakın olduğunu gösterdi. Maxwell ışığın, elektrik ve magnetizma olgularının nedeni olan enine dalgalanmalar içerdiği sonucuna varmanın kaçınılmaz olduğuna karar verdi.
Maxwell'in kuramı, elektromagnetik dalgaların bir laboratuvarda elde edilebileceğini öngörüyordu. Bunu ilk olarak, Maxwell'in ölümünden sekiz yıl sonra, 1887'de Heinrich Hertz ( 1857 - 1894 ) gerçekleştirdi. Kökeni Maxwell'in yazılarında bulunan çok sayıdaki uygulama, radyo sanayiinin doğuşuyla sonuçlandı.
Oersted ile yoğunlaşmaya başlayan bilimsel gelişmeler Maxwell ile doruğa erişmişti. Bu büyük gelişmeler sadece kuramsal düzeyde ilerlemekte kalmadı, teknolojik sonuçlara da yol açtı. Faraday 1831 yılında elektrik üretebilen küçük nir jeneratör de yapmıştı. Fakat onun bu icadı o yıllarda büyük teknolojik atılımlara neden olmadı. Ancak XIX. yüzyılın ikinci yarısında teknolojik gelişmeler yoğunlaştı ve hız kazanmaya başladı.
1850'li yıllarda artık seri olarak üretilmeye başlanan dinomalar ilk kez yaygın olarak aydınlatma amacı için kullanıldı. 1858'de başlayarak dinamolardan İngiltere'de deniz fenerlerindeki kömür uçlu ark lambalarının enerji kaynağı olarak yararlanıldı. XIX. yüzyılın son çeyreğinde artık elektrik motorları küçük ve bağımsız mekanik enerji gerektiren, demiryolları, asansörler, madencilik, makina tezgahları, matbaacılık gibi alanlarda yaygın biçimde kullanılmaya başlanmıştı.
İlk kez deniz fenerlerinde kullanılan ark lambaları daha sonra sokak aydınlatılmasında da kullanılmaya başlandı. Bu yöndeki ilk uygulama, 1877 yılında Paris'te Avenue d'Opera caddesinin ark lambaları ile aydınlatılmasıdır. Bu uygulama alternatif akımla çalışan ark lambaları ve enerji kaynağı olarak da Gramme dinomaları kullanılmıştı. Benzeri sokak ve işyeri aydınlatma sistemleri daha sonra Avrupa ve Amerika'nın belli başlı şehirlerinde de kullanılmaya başlandı.
XIX. yüzyılın ilk yarısında İngiltere'de platin flâman kullanılan akkor lambalar yapılmıştı. Ancak lambalarda istenilen düzeyde vakum elde edilemediği için başarılı sonuçlar alınamamıştır. Civa pompasının bulunmasıyla yüksek vakum sağlama olanakları doğdu ve böylece daha iyi sonuçlar alındı. Ancak akkor lambanın ticari uygulamaya girebilmesini sağlayan mucit, Amerikalı Thomas Alva Edison ( 1847 - 1931 )'dır. Edison, 1877'de, sesi kaybedip yineleyebilen gramofonu ( fonograf ) geliştirmişti. İki yıl sonra da lamba üzerinde çalışmaya başladı. En uygun flâman maddesinin seçimi için yüzlerce deney yaptıktan sonra karbon flâmanlı akkor lamba için patent başvurunu yaptı. Üç yıl sonra New York sokakları artık bu lambalarla aydınlanıyordu. Edison yaşamı boyunca gerçekleştirdiği çeşitli buluşları için 1093 patent aldı.
1833 yılında Almanya'nın Göttingen kentinde iki bilim adamı Gauss ve Weber, birbirlerine olan uzaklıkları 1,5 km olan evleri arasında bir tür telgraf düzeneği kurmuşlardı. Bu düzenekte alıcı olarak galvanometreler kullanılıyordu. Gerçekte bu yıllarda küçük ticari uygulamaları da içeren bir telgraf teknolojisi Avrupa'da ve Amerika'da gelişmeye başlamıştı. Ancak günümüzde telgrafın asıl mucidi olarak Amerikalı Samuel F. B. Morse ( 1791 - 1872 ) kabûl edilmektedir. Morse'un 1837'de geliştirdiği telgrafta alıcı aygıt, göndericiden gelen imle çalışan bir elektromıknatıs ve bu mıknatısın hareketiyle kâğıdın üzerine mors kodunu yazan bir düzenekten oluşuyordu. Mors kodu, bugün Mors alfabesi olarak bilinen nokta ve çizgileri içeriyordu. Samuel Morse'un telgraf sistemi, 1844 yılında Washington - Baltimore şehirleri arasında 65 km'lik bir telgraf hattı olarak uygulamaya sokuldu.
1856 yılında New York ile Kanada'nın doğu kıyısındaki New Foundland adası arasında telgraf hattı kuruldu. Bundan sonra da New Foundland ile İrlanda arasındaki ilk transatlantik telgraf kablosunun döşenmesi girişimleri başladı. 6 Ağustos 1857'de başlayan kablo döşeme çalışmaları çok büyük güçlüklerle karşılaştı ve ancak bir yıl sonra 5 Ağustos 1858'de tamamlanabildi. Bununla birlikte henüz iletilen mesaj sayısı 400'ü bile bulmamışken, denizaltı kablosu 1 Eylül 1858'de onarılamayacak biçimde arızalandı. Kıtalararası telgraf iletişimi ancak 8 yıl sonra, 7 Eylül 1866'da yeniden başlayabildi.
XIX. yüzyılda telgrafın uygarlığın ve yaşamın vazgeçilmez bir parçası haline gelmesinden sonra gerçekleşen en önemli aşama telsiz telgrafın bulunmasıdır. Alman fizikçi Heinrich Hertz ( 1857 - 1894 )'in Maxwell'in elektromagnetizma kuramından hareket ederek yaptığı deneyler sonucunda elektromagnetik dalgaların haberleşmede kullanılabileceği anlaşılmıştı. Bu gelişmeyi teknolojik sonucuna ulaştırmayı başaran mucit ise İtalyan fizikçi Guglielmo Marconi ( 1874 - 1937) oldu. Marconi, ile telsiz telgraf patentini, sinyalleri birkaç km uzağa ulaştırarak 1892'de aldı. Daha sonra çalışmalarını sürekli geliştirdi ve ilk kıtalararası radyo sinyalini göndermeyi başardı. 12 Aralık 1901'de, İngiltere'nin güneybatı ucundaki Cornwall'dan gönderilen sinyaller, Atlas Okyanusunun öte yakasından, Kanada'nın New Foundland adası kıyılarındaki St. John'dan alındı. Bu olayı izeleyen tarihlerde birçok yerde telsiz telgraf istasyonları kurulmaya başladı.
Daha XIX. yüzyılın ikinci yarısının hemen başlarında insan konuşmasının elektrikle iletilebilmesi üzerine düşünceler ve tasarılar geliştirilmeye başlanmış ve hatta bazı deneylere bile girilmişti. Ancak telefonun gerçek mucidi olarak bilinen Alexander Graham Bell ( 1847 - 1922 )'in telefonun patentini alması 1876 yılını buldu. Bell'in telefon sisteminin esasını, elektromıknatısın, ses dalgasıyla orantılı olarak akım üretecek bir biçimde titreştirilmesi oluşuyordu. ABD Patent Dairesi'nden aldığı patent belgesinde buluşuna ilişkin olarak şu sözler yer alıyordu ; Ağızdan çıkan seslere ya da başka seslere eşlik eden, hava titreşimlerine benzeyen elektrik titreşimleri yaratarak, ağızdan çıkan sesleri ya da başka sesleri telegrafik olarak iletmeye yönelik bir yöntem ve aygıt...
Elektriğin gelişimiyle diğer bilimlerin gelişimi arasında da ilişki olduğunu söylemeliyiz. Klasik kronojik bir terim olarak bilimsel devrim, bilim tarihçileri tarafından Kopernik'in De revolutionibus Orbium Coeslestium ( Göksel Kürelerin Dönüşleri Üzerine ) adlı eserinin yayınlanmasından ( 1543 ), Newton'ın Philosophia Naturalis Principia Mathematica ( Doğa Felsefesinin Matematik İlkeleri ) 'sının yayınlanmasına ( 1687 ) kadar olan dönem için kullanılmaktadır. Ancak bu dönemde gerçekleştiği kabûl edilen bilimsel devrim, esas olarak astronomi, fizik ( mekanik ) ve matematik devrimlerini kapsıyordu. Kimya ve elektrik devrimlerinin başlaması için yaklaşık bir yüzyılın daha geçmesi gerekmiştir. Elektrik devrimi kavramını da Coulomb'un kendi adıyla tanınan yasasını yayınladığı 1785 ile Maxwell'in Treatise on Electricity and Magnetism ( Elektrik ve Magnetizma Üzerine İnceleme ) adlı yapıtını yayınladığı 1873 tarihi arasındaki dönem için kullanabiliriz. 88 yıl süren bu dönemde matematikteki gelişmelerle elektrikteki gelişmeler arasında yakından ilişkiler vardır. Bu ilişkiye örnek olarak, elektrik ve magnetizmanın matematik kuramının kurulmasının öncülerinden biri olan G. Green'i ve çalışmalarını verebiliriz. [ Bir fırıncının oğlu olan ve kendisi de fırıncılık yapan Green ( 1793 - 1841 ), hiç eğitim almaksızın kendi kendini yetiştirmiş ender rastlanan matematikçilerden biridir. Elektrikle ilgili tüm matematiksel çalışmaları izlemiş ve 1828 yılında Matematik Çözümlemenin Elektrik ve Magnetizma Kuramlarına Uygulanması Üzerine Deneme adlı makalesini yayınlamıştı. Bu makalede geliştirilen ve bugün onun adıyla anılan Green karşılılık teoremi ile Green teoremi ve Green işlevleri, elektrik potansiyelinin hesaplanmasında kullanılan en önemli araçlardır. Green, 40 yaşında Cambridge Üniversitesi'ne kaydolmuş ve matematik bölümünü dördüncü olarak bitirmişti. ] Elektrik ile matematik arasındaki ilişki için daha özel olarak da şunu söylyebiliriz. Örneğin, Fransız matematikçi Pierre Simon Laplace ( 1749 - 1827 ) Laplace Denklemini, Fransız matematikçi Joseph Fourier ( 1768 - 1830 ) Fourier Serilerini ve Alman matematikçi Carl Friedrich Gauss ( 1777 - 1855 ) vektör hesabının önemli bir teoremi olan Gauss Teoremini geliştirmiş olmasaydı, modern elektromagnetizma kuramı da geliştirilemezdi.
Anasayfa 
