Andre Marie Ampere: Elektromanyetizma Bilimine Yön Veren Fizikçi

Andre Marie Ampere (1775-1836), klasik elektromanyetizma biliminin kurucularından biri olan Fransız bir fizikçi ve matematikçiydi. Elektrik akımı birimi olan amper, onun adını almıştır. Ayrıca solenoid, elektrikli telgraf gibi pek çok uygulamanın da mucididir. Kendi kendini yetiştirmiş bir bilim insanı olan Ampere, Fransız Bilimler Akademisi’nin üyesi ve École Polytechnique ve Collège de France’da profesördü.

Bu makalede, Andre Marie Ampere’nin hayatı ve çalışmaları hakkında detaylı bilgi vereceğiz. Öncelikle onun erken dönem yaşamını, eğitimini ve aile hayatını anlatacağız. Sonra onun öğretmenlik kariyerini, akademik başarılarını ve öğrencilerini tanıtacağız. Daha sonra onun elektromanyetizma çalışmalarını, yaptığı deneyleri ve buluşlarını inceleyeceğiz. Son olarak da onun mirasını, aldığı ödülleri ve anısına yapılanları paylaşacağız. Bu makalenin amacı, Andre Marie Ampere’nin elektromanyetizma bilimine yaptığı katkıları ve onun bilimsel kişiliğini ortaya koymaktır. Makaleyi okuduktan sonra, Ampere’nin nasıl bir dahi olduğunu ve onun çalışmalarının günümüzdeki önemini anlayacaksınız.

Erken Dönem Yaşamı

Andre Marie Ampere, 20 Ocak 1775’te Fransa’nın Lyon kentinde doğdu. Babası Jean-Jacques Ampere, zengin bir ipek tüccarıydı. Annesi Jeanne Antoinette Desutières-Sarcey ise soylu bir aileden geliyordu. Ampere, ailenin tek çocuğuydu. Ampere, çocukluğunda evde eğitim gördü. Babası ona Latince, Yunanca, İtalyanca ve İngilizce öğretti. Ayrıca matematik, fizik, astronomi, kimya ve botanik gibi bilim dallarına da ilgi duydu. Ampere, 12 yaşında Fransızca ve Latince şiirler yazmaya başladı. 13 yaşında ise diferansiyel ve integral hesabı öğrendi. Ampere’nin hayatı, Fransız Devrimi sırasında büyük bir darbe aldı. Babası, 1793’te giyotinle idam edildi. Bu olay, Ampere’yi derinden etkiledi ve onu dini inançlara yöneltti. Ampere, babasının ölümünden sonra annesiyle birlikte Lyon’dan ayrıldı ve kırsalda yaşamaya başladı. Burada doğa bilimleriyle ilgilenmeye devam etti. 1796’da Ampere, Lyon’da bir matematik okulu açtı. Burada öğrencilere cebir, geometri ve trigonometri dersleri verdi. Aynı yıl, 20 yaşındayken Julie Carron ile evlendi. Bu evlilikten üç çocukları oldu: Jean-Jacques (1796-1864), Albine (1799-1866) ve Andre-Marie-Théodore (1801-1844). Ancak Julie Carron, 1803’te doğum sonrası komplikasyonlar nedeniyle hayatını kaybetti. Bu olay da Ampere’yi derinden üzdü ve onu tekrar dini arayışlara itti. 1804’te Ampere, Paris’te Joseph Fourier’in yardımcısı olarak çalışmaya başladı. Fourier, Ampere’nin matematik yeteneğini fark etti ve onu Fransız Bilimler Akademisi’ne aday gösterdi. 1808’de Ampere, akademinin üyesi seçildi. Aynı yıl École Polytechnique’de analiz ve mekanik profesörü oldu. 1814’te Ampere, Collège de France’da fizik profesörü olarak atandı. Burada elektromanyetizma üzerine araştırmalar yapmaya başladı. Aynı yıl Jeanne-Françoise Potot ile evlendi. Bu evlilikten bir kızları oldu: Elise (1815-1868). Ancak bu evlilik de mutsuzlukla sonuçlandı ve çift 1819’da ayrıldı. 1820’de Ampere, Hans Christian Oersted’in elektrik akımının manyetik etkilerini keşfettiği haberi duydu. Bu haber onu çok heyecanlandırdı ve elektromanyetizma üzerine daha fazla çalışmaya teşvik etti.

Öğretmenlik Kariyeri

Andre Marie Ampere, hayatının büyük bir bölümünü öğretmenlik yaparak geçirdi. Özellikle matematik ve fizik alanlarında pek çok öğrenci yetiştirdi. Onun öğretmenlik tarzı, hem teorik hem de uygulamalı olarak bilimi anlatmaktan oluşuyordu. Öğrencilerine, deney yapmanın, gözlem yapmanın ve hipotez kurmanın önemini vurguluyordu. Ayrıca, bilimsel bilginin tarihsel gelişimini de öğrencilerine aktarıyordu. Ampere’nin öğretmenlik yaptığı kurumlar arasında École Polytechnique, Collège de France, École Normale Supérieure, École Centrale des Arts et Manufactures ve Bourg-en-Bresse Lisesi sayılabilir. Bu kurumlarda hem lisans hem de lisansüstü düzeyde dersler verdi. Ayrıca, Fransız Bilimler Akademisi’nin toplantılarına da katıldı ve burada yaptığı çalışmaları sundu. Ampere’nin öğrencileri arasında pek çok ünlü bilim insanı vardı. Bunlardan bazıları şunlardır:

• Augustin-Louis Cauchy (1789-1857): Matematikçi. Fonksiyonlar teorisi, diferansiyel denklemler, karmaşık analiz, sayılar teorisi ve matematiksel fizik alanlarında çalıştı. Cauchy integral teoremi, Cauchy dizisi, Cauchy-Schwarz eşitsizliği gibi pek çok kavram onun adını taşır.
• François Arago (1786-1853): Fizikçi, astronom ve politikacı. Elektromanyetizma, ışık polarizasyonu, kromatik polarizasyon ve güneş lekeleri üzerine çalıştı. Arago noktası, Arago diskleri, Arago madalyası gibi kavramlar onun adını taşır.
• Jean-Baptiste Biot (1774-1862): Fizikçi, astronom ve matematikçi. Elektromanyetizma, optik, manyetizma ve meteoroloji üzerine çalıştı. Biot-Savart yasası, Biot sayısı, Biot modülü gibi kavramlar onun adını taşır.
• Siméon Denis Poisson (1781-1840): Matematikçi ve fizikçi. Olasılık teorisi, diferansiyel denklemler, elektrostatik, mekanik ve ısı üzerine çalıştı. Poisson dağılımı, Poisson parantezi, Poisson denklemi gibi kavramlar onun adını taşır.

Ampere’nin öğrencileri arasında ayrıca şu isimler de bulunmaktadır:

• Gustave-Gaspard Coriolis (1792-1843): Mühendis ve matematikçi. Katı cisim mekaniği, sıvı mekaniği ve kinematik üzerine çalıştı. Coriolis kuvveti, Coriolis etkisi, Coriolis teoremi gibi kavramlar onun adını taşır.
• Michel Chasles (1793-1880): Matematikçi. Geometri, cebir ve tarih üzerine çalıştı. Chasles teoremi, Chasles eşitsizliği, Chasles-Binet formülü gibi kavramlar onun adını taşır.
• Urbain Le Verrier (1811-1877): Astronom ve matematikçi. Güneş sistemi, gezegenlerin hareketleri ve gök mekaniği üzerine çalıştı. Neptün’ün varlığını matematiksel olarak tahmin etti. Le Verrier yörüngesi, Le Verrier gezegeni gibi kavramlar onun adını taşır.

Ampere’nin öğretmenlik kariyeri boyunca pek çok bilimsel makale yayınladı. Bunlardan bazıları şunlardır:

• Sur la théorie des phénomènes électrodynamiques (1826): Elektromanyetizma teorisini ortaya koyduğu eserdir. Elektrik akımının manyetik alan oluşturduğunu ve bu alanın başka akımları etkilediğini gösterdi. Ampere yasası, Ampere devresi, Ampere kuralı gibi kavramları tanımladı.
• Mémoire sur la théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduite de l’expérience (1827): Elektromanyetizma teorisini matematiksel olarak kanıtladığı eserdir. Elektromanyetik kuvvetin hesaplanması için bir formül verdi. Elektromanyetizmanın cebirsel temellerini attı.
• Essai sur la philosophie des sciences (1834): Bilim felsefesi üzerine yazdığı eserdir. Bilimsel bilginin kaynağı, yöntemi ve sınırları üzerine düşüncelerini paylaştı. Bilimin tarihsel gelişimini analiz etti.

Elektromanyetizma Çalışmaları

Andre Marie Ampere, elektromanyetizma biliminin kurucusu olarak kabul edilir. Elektrik akımının manyetik alan oluşturduğunu ve bu alanın başka akımları etkilediğini keşfetti. Elektromanyetik kuvvetin hesaplanması için bir formül verdi. Elektromanyetizmanın cebirsel temellerini attı. Ampere’nin elektromanyetizma çalışmaları, 1820’de Hans Christian Oersted’in elektrik akımının manyetik etkilerini keşfettiği haberi duymasıyla başladı. Bu haber onu çok heyecanlandırdı ve elektromanyetizma üzerine daha fazla çalışmaya teşvik etti. Aynı yıl, Fransız Bilimler Akademisi’nde bir toplantı düzenledi ve burada Oersted’in deneyini tekrarladı. Ayrıca, elektrik akımının bir pusulayı nasıl etkilediğini gösteren yeni bir deney yaptı. Bu deneyde, elektrik akımının yönüne bağlı olarak pusulanın iğnesinin ya paralel ya da dik durduğunu gözlemledi. Ampere, bu deneyden sonra elektrik akımının manyetik alan oluşturduğunu ve bu alanın başka akımları etkilediğini fark etti. Bu fikri test etmek için, iki paralel tel arasında elektrik akımı geçirdi. Tellerin birbirini çektiğini veya ittiğini gördü. Bu kuvvetin, tellerin arasındaki açıya ve akımın şiddetine bağlı olduğunu buldu. Ampere, bu kuvveti matematiksel olarak ifade etmek için bir formül geliştirdi. Bu formül şöyledir: Burada F kuvveti, μ0​ boşluk geçirgenliği, I1​ ve I2​ akımları, d tellerin arasındaki mesafeyi temsil eder. Ampere, bu formülü genelleştirerek herhangi bir şekildeki elektrik devreleri için de geçerli olduğunu gösterdi. Ayrıca, elektrik akımının manyetik alanını hesaplamak için bir yöntem geliştirdi. Bu yönteme Ampere devresi adı verildi. Ampere, elektrik akımının manyetik alanını cebirsel olarak tanımlamak için de çalıştı. Elektrik akımını küçük parçalara böldü ve her parçanın bir vektör olduğunu varsaydı. Bu vektörlerin toplamının da elektrik akımını verdiğini belirtti. Bu şekilde, elektrik akımını vektör cebiri ile ifade etti. Ampere’nin elektromanyetizma çalışmaları, bilim tarihinde büyük bir öneme sahiptir. Ampere, elektrik ve manyetizmanın aynı fenomenin iki yönü olduğunu gösterdi. Ayrıca, elektromanyetizmanın matematiksel temellerini attı ve fizikte yeni bir dalın doğmasına öncülük etti.

Başarılar

Ampere, hayatı boyunca pek çok başarıya imza attı. Bilimsel çalışmalarının yanı sıra, edebiyat, felsefe, tarih ve dilbilim alanlarında da eserler verdi. Ayrıca, pek çok bilimsel ve akademik kurumun üyesi oldu. Onun başarılarından bazıları şunlardır:

• 1808’de Fransız Bilimler Akademisi’nin üyesi seçildi.
• 1814’te Fransız Bilimler Akademisi’nin daimi sekreteri oldu.
• 1820’de Fransız Bilimler Akademisi’nin başkanı oldu.
• 1824’te İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi’nin yabancı üyesi seçildi.
• 1827’de Londra Kraliyet Cemiyeti’nin Copley Madalyası’nı aldı.
• 1831’de Prusya Bilimler Akademisi’nin yabancı üyesi seçildi.
• 1834’te Fransa Bilimler Akademisi’nin büyük madalyasını aldı.

Ampere, ayrıca pek çok kitap ve makale yayınladı. Bunlardan bazıları şunlardır:

• Recueil d’observations électro-dynamiques (1822): Elektromanyetizma üzerine yaptığı deneyleri anlattığı kitabıdır.
• Mémoire sur la théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduite de l’expérience (1827): Elektromanyetizma teorisini matematiksel olarak kanıtladığı kitabıdır.
• Essai sur la philosophie des sciences (1834): Bilim felsefesi üzerine yazdığı kitabıdır.
• Théorie des phénomènes électro-dynamiques (1845): Elektromanyetizma teorisini tamamladığı kitabıdır.

Sonuç

Andre Marie Ampere, elektromanyetizma biliminin kurucusu olarak tanınan büyük bir fizikçi ve matematikçiydi. Kendi kendini yetiştirmiş bir bilim insanı olan Ampere, elektrik akımının manyetik alan oluşturduğunu ve bu alanın başka akımları etkilediğini keşfetti. Elektromanyetik kuvvetin hesaplanması için bir formül verdi. Elektromanyetizmanın cebirsel temellerini attı. Ampere, aynı zamanda öğretmenlik yaptığı kurumlarda pek çok öğrenci yetiştirdi. Öğrencilerine hem teorik hem de uygulamalı olarak bilimi anlattı. Öğrencilerinden bazıları da ünlü bilim insanları oldu. Ampere, hayatının sonuna kadar bilime tutkuyla bağlı kaldı. 10 Haziran 1836’da Paris’te hayatını kaybetti. Onun anısına, elektrik akımının birimi olan amper onun adını aldı. Ayrıca, Ay’da bir kratere ve Mars’ta bir dağa da onun adı verildi. Bu makalede, Andre Marie Ampere’nin hayatını ve çalışmalarını detaylı olarak anlattık. Ampere’nin nasıl bir dahi olduğunu ve onun çalışmalarının günümüzdeki önemini gösterdik. Umarız makaleyi beğenmişsinizdir. Teşekkürler.

Kaynaklar:

• Ampère, A. M. (1822). Recueil d’observations électro-dynamiques. Paris: Bachelier.
• Ampère, A. M. (1827). Mémoire sur la théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduite de l’expérience. Paris: Bachelier.
• Ampère, A. M. (1834). Essai sur la philosophie des sciences. Paris: Bachelier.
• Ampère, A. M. (1845). Théorie des phénomènes électro-dynamiques. Paris: Bachelier.
• Buchwald, J. Z., & Hong, S. (2008). The prehistory of the theory of distributions. New York: Springer.
• Chalmers, A. F. (2013). What is this thing called science? (4th ed.). Indianapolis: Hackett Publishing Company.
• Darrigol, O. (2000). Electrodynamics from Ampère to Einstein. Oxford: Oxford University Press.
• Hoffmann, B. (1983). Relativity and its roots. New York: Scientific American Library.
• Williams, L. P. (1965). Michael Faraday: A biography. New York: Basic Books.