Temel Bilimler Yüksek Teknolojinin Temelidir

1

Temel BilimlerYüksek TeknolojininTemelidirProf. Dr. Ural Akbulut

15 Mayıs 2014

Ege Üniversitesi

15.05.2014

2

Temel Bilimler: Socrates

Temel Bilimciler, yüzlerce yıldır yaptıkları işlerin «pratik yararını sorgulayanlara» cevap yetiştirmeye çalışıyor.

Socrates de M.Ö. 399’a kadar bu sorunla uğraştı

15.05.2014

3


Socrates, kendisine «yaptığınız çalışmalar kimin ne işine yarıyor?» diye soranlardan bıkmıştı.

Bu konu Plato’nun «The Republic» adlı eserindeki bir diyalogda yer alır

15.05.2014

4


Socrates: «Astronomi konusu çalışmalarımız arasında olsun mu?»

Glaucon: «Evet, astronomi sayesinde mevsimleri ayları ve yılları öğrenmek ordu için olduğu kadar çiftçiler için de yararlıdır, astronomi yön bulmaya da yarar» 15.05.2014

5


Socrates: «Hayret doğrusu, insanların seni yararsız şeyler öğretmekle itham etmesinden ne kadar da korkuyorsun»

diye tarihi bir cevap verir.

15.05.2014

6

Socrates

15.05.2014

7

Temel Bilimler: SocratesTemel bilimlerin ne olduğunu

kavrayamayan ve bazıları da akademik unvan taşıyan kişilerin «bilimsel çalışmalar pratik sorunları çözmeli» diyebildiğini duymaya devam ediyoruz. Ayrıca,

«Temel bilimlerde yaptığınız çalışmalar ABD ve Avrupa’nın işine yarar ülkemize fayda sağlamaz»

15.05.2014

8


«Sizin yaptığınız çalışmalar belki 50-100 yıl sonra işe yarar, bizim bekleyecek vaktimiz yok»

«Bu işleri bırakın sanayicinin sorunlarını çözecek bilimsel çalışmalara yoğunlaşın»

gibi ithamlar genellikle tüm gelişmekte olan ülkelerde söylenir.

15.05.2014

9

Temel Bilimciler Olmasaydı?

Socrates bunları 2400 yıl önce sezmiş ve bizleri uyarmışSocrates olmasaydı?Galile olmasaydı?El Harezmi olmasaydı?Newton olmasaydı ?Leibniz olmasaydı?Gauss olmasaydı?Einstein olmasaydı? 15.05.2014

10


Röntgen olmasaydı?El Cabir olmasaydı?Rutherford olmasaydı?Fermi olmasaydı?Otto Hahn olmasaydı?Faraday olmasaydı?Mendel olmasaydı?Darwin olmasaydı ……???

15.05.2014

11


Burada sayamadığımız binlerce temel bilimci olmasaydı:?Tıp bu kadar hızlı gelişir miydi?İnsan ömrü bu kadar uzar mıydı?Ay’a bu kadar erken gidilir miydi?Bilgisayar her eve girer miydi?Uzay araçları Mars’a kolayca gider miydi?Sanayi bu kadar gelişir miydi?Cep telefonu bu kadar gelişir miydi?..........

15.05.2014

12

SON 100 YILDA TEMEL BİLİMLER

Socrates, «Temel bilimlerin günlük yaşamı kolaylaştırıcı etkisini anlatmaya gerek yok» demişti. Ancak

2400 yıl sonra gerekmese biz de söylemezdik

Bu toplantıya da gerek kalmazdıTemel bilimler; son 100 yılda tıp,

mühendislik ve savunma sektöründeki gelişmelerin çoğuna öncülük etti. Örneğin:

15.05.2014

13

SON 100 YILDA: X-IŞINLARI

Würzburg Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Wilhelm Conrad Röntgen, 8 Kasım 1895’de katot ışın tüpleri ile çalışırken tesadüfen X-ışınlarını keşfetti

15.05.2014

14


Röntgen o gün perdelerle kararttığı laboratuvarında, siyah kağıt kaplı bir katot tüpüne yüksek voltaj uyguladı

Aniden, iki metre uzakta karanlıkta tuhaf bir parlama gördü. Voltajı kesince parlama kayboldu

15.05.2014

15


Işıkları yakan Röntgen 2 metre uzakta masa üzerinde duran baryum platinosiyanür kaplı kartonun, tüpe voltaj verilince parlayan malzeme olduğunu anladı.

15.05.2014

16


Röntgen 7 hafta boyunca laboratuvardan çıkmadı, orada yemek yiyor, uyuyor ve deneyler yapıyordu.

X-ışının; katot ışınlarının aksine kağıt, tahta, cam, ve insan kaslarını delip geçebildiğini bulmuştu

1901 Nobel Fizik Ödülü’nü aldı

15.05.2014

17

Wilhelm Röntgen

15.05.2014

18


Sonuç: 1. Fizik sayesinde tıpta Radyoloji

gelişti ve milyonlarca insan sağlığına kavuştu

2. Mühendisler metalleri tahribatsız olarak muayene edebildi

3……15.05.2014

19

SON 100 YILDA: TEFLON

Teflon, 6 Nisan 1938’de Du Pont’ta çalışan kimyacı Dr.Roy J. Plunkett tarafından keşfedildi

15.05.2014

20


Roy J.Plunkett 1938’de tetrafloro etilen adlı maddeyi hidroklorik asitle birleştirerek, freon yani soğutucu madde üretiyordu.

Son üretimden artan hammaddeyi çelik tüpte soğutucuda sakladı

15.05.2014

21


Bir süre sonra üretim yapmak için tüpün vanasını açınca tüpten gaz çıkmadı.

Tüpü tarttı ağırlık azalmamıştı, yani hammadde içerdeydi

Tehlikeli olmasına rağmen vanayı çıkartıp tüpü başaşağı çevirdi

15.05.2014

22


Gaz yerine, beyaz bir toz çıktı. Bu toz ele yapışmıyordu, kaygandı,

sıcaklığa dayanıklıydı ve hiçbir madde içinde erimedi

Çünkü gaz teflona dönüşmüştü

15.05.2014

23


Sonuç: 1. Atom Bombası yapılırken

uranyumu saflandırmak için UF6 gazının boru bağlantılarında teflon conta kullanıldı. Bu nedenle teflonun varlığı dünyadan gizlendi

15.05.2014

24


2. Yasak kalkınca Teflon kaplı alüminyum tencere TEFAL 1954’te ortaya çıktı.

3…..

15.05.2014

25

SON 100 YILDA: RADAR

Alman fizikçi Heinrich Hertz, 1886’da radyo dalgalarının katı cisimler tarafından yansıtıldığını keşfetti

15.05.2014

26

SON 100 YILDA: RADAR

Sonuç: 1. Fizik sayesinde II; Dünya Savaşı

sırasında, Radar aynı anda birkaç ülkede geliştirildi. Savunma sektörünün ve sivil havacılığın vageçilmezi oldu

2. Radar sayesinde mikrodalga fırın yapıldı

15.05.2014

27

SON 100 YILDA: NAYLON

Naylon doğal ipek yerine, sentetik ipek üretme çalışmaları sırasında keşfedildi

Kimya profesörü Wallace Caroters naylonu 28 Şubat 1935’de ABD’de Du Pont laboratuvarında üretti

15.05.2014

28

SON 100 YILDA: NAYLON

Sonuç:

1. Naylon çorap2. Uzay elbisesi3. Naylon 66 tüm otomobil

lastiklerinde kord olarak kullanılır4. Çok sayıda makine parçası

yapılır ……15.05.2014

29

Ay’a 1969’da dikilen naylon bayrak veelbisesinde naylon ip kullanılanastronot E.Aldrin

15.05.2014

30

Naylon-6’dan dökülmüş makine parçaları

15.05.2014

31

SON 100 YILDA: PİL

İtalyan fizik profesörü A. Volta

1800’de, çinko ve bakır levhalar

arasına tuzlu ıslak bez koyup

elektrik üreten ilk pili icat etti

15.05.2014

32

SON 100 YILDA: PİL (Napolyon ve Volta pili tartışıyor)

15.05.2014

33

SON 100 YILDA: PİL

Sonuç:

1. Fizik sayesinde su, elektrolizle hidrojen ve oksijene ayrıldı

2. Sodyum, alüminyum vb. metallerin elektrolizle üretilmesi gibi, yüzlerce buluş pilin keşfiyle gerçekleşti

3. Elektroniğin önü açıldı……15.05.2014

34

SON 100 YILDA: PİL

Mıknatısla elektriğin ilgisini Danimarkalı fizik ve kimya profesörü olan H. Oersted, 1820’de keşfetti

Oersted öğrencilere pile bağlı telden elektriğin geçişini anlatırken telin yanındaki pusulanın mıknatısı aniden oynadı

15.05.2014

35

SON 100 YILDA: ELEKTRİK MOTORU VE JENERATÖRÜ

Teldeki elektrik akımı mıknatısı hareket ettiriyorsa, telin yanında hareket ettirilen bir mıknatıs da, telde elektrik üretebilir miydi?

Cevabı evet idi. Kimya profesörü M. Faraday 1821’de elektrik motorunu ve 1931’de elektrik jeneratörünü icat etti

15.05.2014

36

SON 100 YILDA: ELEKTRİK MOTORU VE JENERATÖ

Sonuç:

1.Kimyacı Faraday sayesinde elektrik motoru ve elektrik jeneratörü icat edildi

2. Mühendisler motor ve jeneratörü kullanıma soktu

3. Modern Çağ’a adım atıldı……15.05.2014

37

SON 100 YILDA: ELEKTRİK MOTORU VE JENERATÖR

Kimyacı

M. Faraday

15.05.2014

38

SON 100 YILDA: LAZER

Fizikçi T. Maiman, ABD’de Stanford Üniversitesi Fizik Bölümü’nde doktorasını 1955’te tamamladı

Doktora tezi «lazer» konusuyduMaiman ilk kullanılabilir lazeri

1960 yılında yaptı 15.05.2014

39

Theodore Maiman

15.05.2014

40

SON 100 YILDA: LAZER

Sonuç:

1. Fizik sayesinde lazer; tıpta

2. savunma sektöründe

3. hassas mühendislik işlerinde

4. Uzay ve diğer alanlarda devrimsel gelişmelerin önünü açtı

15.05.2014

41

SON 100 YILDA: RADYOAKTİVİTE

Fransız fizik profesörü H. Becquerel, uranyum bileşikleri güneş ışığını emerek x-ışınları yayınlar mı? beklentisiyle deneyler yaptı

Uranyumun güneş ışığıyla değil kendiliğinden ışın yaydığını yani radyoaktivitif olduğunu 1896’da keşfetti

15.05.2014

42


Fizikçi Madam Curie toryum tuzlarının da ışın yaydığını buldu

Ardından Polonyum elementini keşfetti. Polonyum da ışın yayıyordu.

Bu ışınlara “radyoaktivite” adını verdi. Madam Curie, eşi fizikçi P. Curie ve doktora hocası Becquerel 1903’te Nobel Fizik ödülü kazandılar

15.05.2014

43

Madam Curie

15.05.2014

44


Madam Curie, radyum elementini keşfetti ardından 1911’de Nobel Kimya ödülünü de kazandıNobel ödüllü İtalyan fizik profesörü

E. Fermi, farklı elementleri nötron ile bombardıman ederek yeni radyoaktif izotoplar buldu. Nötron bombardmanı, uranyumu farklı etkiledi ve Fermi, 93. elementi ürettiğini sandı

15.05.2014

45

SON 100 YILDA: ATOM BOMBASI

Alman kimyacı O. Hahn, Avusturyalı fizikçi L, Meitner ve F. Strassmann ile uranyum atomlarının, nötronlarla çarpışınca parçalandığını kanıtldı

O. Hahn 1944’te Nobel Kimya ödülü kazandı

Nükleer enerji üretiminin önü açıldı

15.05.2014

46

Otto Hahn Enrico Fermi

15.05.2014

47

SON 100 YILDA: ATOM BOMBASI

Sonuç:1. Fizik ve Kimya sayesinde E. Fermi,

ABD’de dünyanın ilk Nükleer Reaktörünü, 2 Aralık 1942’de çalıştırdı ve dünyada ilk kez nükleer zincirleme reaksiyon gerçekleşti

2. ABD 1945’te dünyanın ilk atom bombasını yaptı

3. Nükleer santraller, denizaltılar4. Nükleer tıp ortaya çıktı…………

15.05.2014

48

SON 100 YILDA: DNA’NIN YAPISI

İngiliz biyofizikçi Rosalind E. Franklin, DNA’nın x-ışınları ile kristal yapı fotoğrafını 1951’de elde eden ilk kişiydi

Rosalind’in x-ışınları fotoğraflarını gören ABD’li biyolog J. Watson ile İngiliz fizikçi F. Crick, DNA’nın ikili sarmal yapıya sahip olduğunu keşfetti. 1962’de Nobel aldılar

15.05.2014

49

SON 100 YILDA: DNA’NIN YAPISI Sonuç:

1. Fizik ve biyoloji sayesinde DNA’nın yapısı anlaşıldı, tıp alanında genetik hastalıkların teşhis ve tedavisinin önünü açtı

2. Kriminal olaylarda suçluların kimliği kesin olarak tesbiti edilir oldu

3………. 15.05.2014

50

SON 100 YILDA: ROKETLER

Rus matematikçi K. Tsiolkovsky 1903’te yazdığı kitapta, sıvı hidrojen ve sıvı oksijen yakıt sistemiyle uzaya çıkılabileceğini matematiksel olarak açıkladı.

Eksoz gazlarının maksimum hızlarını hesapladı

15.05.2014

51


ABD’li fizik profesörü R. Goddard, sıvı yakıtlı roketler için nozül tasarımı yaptı ve kademeli roketlerin uzayda hızlanarak Ay’a ulaşabileceğini açıkladı

İlk sıvı yakıtlı roketi yapıp uçurdu1926-1941 yılları arasında 41 roket attıAlmanya, ABD ve Rusya uzaya çıkan

roketler yaptı 15.05.2014

52


Sonuç

1. Uzay Çağı açıldı, Ay’a insan indi

2. Mars’a robotlar indirildi

3. Voyager I (5.09.1977) Güneş sisteminin dışına çıktı (12.09.2013)

4. Uzay İstasyonları devreye alındı…..

15.05.2014

53

Voyager I 5.09.1977

12.09.2013

15.05.2014

54

SON 100 YILDA: NMR’dan MRI’ya

Gazların manyetik özelliklerini tesbit eden ilk cihazı 1938’de fizikçi I. Rabi geliştirdi ve 1944’te Nobel Fizik Ödülü aldı

Cihazı, 1945’te fizikçi F. Bloch ve E. M. Purcell sıvı haldeki organik maddelerin yapısını tayin eder hale getirdi. Onlar da 1952’de Nobel Fizik Ödülü aldı, cihaza NMR denildi.

15.05.2014

55


ABD’de kimya profesörü olan P. Lauterbur, 1972’de bölümün NMR’ının ayarlarıyla oynayarak bir midyenin farklı kaslarını gösteren bir resim elde etti

Yeni cihaza MRI denildi ve kimyacı Lauterbur, 2003’te Nobel Tıp Ödülü aldı 15.05.2014

56

Paul Lauterbur

15.05.2014

57


Sonuç:

1. Kimya ve Fizik sayesinde keşfedilen MRI, tıpta görüntüleme alanında devrim yarattı

2. MRI mühendislik alanında da görüntüleme konusunda bir devrim oldu

3…..15.05.2014

58

SON 100 YILDA: ALÜMİNTUM

Alüminyum yer kabuğunda en fazla bulunan metaldir

İngiliz kimyacı Sir H. Davy 1808’de keşfetti ve alüminyum adını verdi

Alüminyum, geçmişte altından pahalıydı

ABD’de 22 yaşındaki kimyacı C. Hall, elektrolizle alümünyum elde etmeyi keşfedince maliyet çok ucuzladı

15.05.2014

59

SON 100 YILDA: ALÜMİNTUM

Sonuç:

1. Kimya sayesinde alüminyum, metallurji mühendisliğinde yeni alanlar açtı

2. Uçak, otomobil ve inşaat sanayilerinde devrim oldu

3……. 15.05.2014

60

EKONOMİ VE TEKNOLOJİNİN TEMELİ=TEMEL BİLİM

Son 100 yılda ABD ve Avrupa’nın teknoloji ihraç ederek ulaştıkları ekonomik refahın temelinde temel bilimlere verdikleri önem yatıyor

15.05.2014

61


Temel bilim araştırmalarının endüstrinin sorunlarını çözmesini beklemek; ana sınıfı öğrencisinin jumbo jet uçağını tamir etmesini beklemekten farksızdır

Bu nedenle;15.05.2014

62


«Anasınıfı öğrencileri yararsız» denilemez.

Onlar olmazsa geleceğin uçak mühendisleri de olmaz

Temel Bilim araştırmları olazsa, yeni nesil teknolojik ürünler de olmaz………..

15.05.2014

63


Sayılar teorisini 3800 yıl önce geliştirmeye başlayan Babilliler idi

Teoriyi, binlerce yıldır çalışan matematikçiler geliştirdi ve 3800 yıl sonra uygulama alanı bulundu

Kriptografi, dijital iletişim, bilgisayar vb. bu sayede gelişti

15.05.2014

64


Başkan Obama: «Zenginliğimiz, sağlığımız, çevre ve yaşam kalitemiz için Temel Bilimler’e her zamankinden fazla ihtiyacımız var»

Ulusal Bilim Akademisi, 2009, Washngton D.C.

15.05.2014

65


NIH Direktörü F. Collins: «Ekonomik gelişme ve yeni iş alanları açabilmenin en iyi yolu Temel Bilimlere yatırım yapmaktır» C. Macilwain, Nature 465, 682-

684 (2010)15.05.2014

66

Türkiye’de Temel Bilimlerde Sarsılış: Ülkenin Sarsılışı

Türkiye’de Temel Bilimlerde Sarsılış: Ülkenin Sarsılışı

(Shake in the Basic Sciences in Turkey: The Country’s Shake)

Durmuş GÜNAY, Aslı GÜNAY, Eda ATATEKİN

Yükseköğretim ve Bilim Dergisi, Cilt 3, Sayı 2, Ağustos 2013; Sayfa 85-96 15.05.2014

67

SON SÖZLER

Bilgi toplumunda, Temel Bilimciler’e her zamankinden fazla ihtiyaç var…..

Ya Temel Bilimciler olmasaydı…

15.05.2014

68

TEŞEKKÜR

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM

15.05.2014

Documents

Temel Bilimler Yüksek Teknolojinin Temelidir