Otto von Guericke Kimdir? Otto von Guericke hayatı ve buluşları, vakum pompası ve çalışmaları hakkında bilgi.
Otta von Guericke bir amatör bilgindi. Ama, her halde Almanya’nin Magdeburg şehrinin belediye başkanı olarak ancak küçük bir yerel ünü vardı. Bununla beraber, bilim tarihinin başlangıcındaki en büyük deneylerden birinin yaratıcısı olarak çok büyük ün kazandı.
Guericke (1602-1686), hava basıncı ve vakuma karşı ilginin arttığı bir devirde yaşadı. Ondan önce, büyük İtalyan Galilei, bilimin bu yolunda yürümüştü. Galilei‘nin izcisi ve vatandaşı Evangelista Toriçelli de öyleydi. Toriçelli, civayla doldurulmuş ve bir ucu kapalı bir tübü ters çevirerek üst kapalı ucundaki (tepe) yerde bir vakum elde etti. Bu vakumun, tüp içindeki civayı yüksekte tuttuğunu gösterdi. 1650 sıralarında Guericke, kapalı bir kaptaki havayı alarak yaklaşık bir vakum yaratabilen, ilk pratik hava boşaltma tulumbasını buldu.
Sonra, 16S4’te, Guericke’in en büyük deneyi geldi. iki metal yarımküre -içi boş yarım toparlaklar- yaptı, bunları birbirlerine değdirdi ve aralarındaki havanın hepsini tulumbayla çekti. Dışarıdan bastıran havanın kuvveti içerideki yaklaşık vakumun pek küçük basınçlarını çok aşıyordu. Bilgin, yarımküreleri bir arada tutan ve dışarıdaki havanın basıncından ileri gelen kuvvetin ne derecede büyük olduğunu kanıtlamak için, on altı beygir bularak bunları iki gruba ayırdı ve gruplardan her birini yarımkürelerden birine bağladı. Atlar, bütün kuvvetleriyle çektikleri halde, on altı atın kombine kuvveti, yarım küreleri ayırmaya ancak yetecek kadar büyüktü. Bu deney Regensburg’da, imparator Üçüncü Ferdinand ve saray büyükleri önünde yapıldığı zaman, öneminden hiç bir şey kaybetmedi. «Magdeburg yarım küreleri» deneyinin bir sonucu olarak, bilginler atmosfer basıncının önemini çok daha iyi anladılar.
Otto von Guericke’in araştırıcı zekası, sadece basınç üzerindeki incelemelerle yetinmedi; ilk elektrik makinesini ve çeşitli bilim alanlarında deneyler yaptı.
Çalışmaları
Uzayın Doğası ve Boşluğun Olasılığı
Experimenta Nova’nın II. Kitabı, von Guericke’nin uzayın doğasına ilişkin daha sonra Newton tarafından benimsenen görüşe benzer bir görüş öne sürdüğü genişletilmiş bir felsefi denemedir. Aristoteles’in tamcı görüşlerini ve onların genç çağdaşı Descartes tarafından benimsenmesini açıkça eleştirir. Eleştirisinin özel ve tekrarlanan bir hedefi, “doğa boşluktan nefret eder” ilkesinin basit bir deney meselesinden, emme gibi fenomenleri açıklamak için başvurulabilecek, ancak kendisi yukarıda olan yüksek bir fizik ilkesine geçiş tarzıdır.
Von Guericke, kendi görüşünü ortaya koyarken, Lessius gibi ( Gassendi değil) önceki filozofların etkisini kabul ederken,), bu konudaki düşüncelerini özgün ve yeni olarak gördüğünü açıkça belirtir. Von Guericke’in Blaise Pascal’ın 1647’de yayınlanan Nouvelles Experiences touchant le vide’sinden haberdar olduğuna dair hiçbir kanıt yoktur. In the Experimenta Nova , Book III, Ch. 34’te, Torricelli’nin 1654’te Regensburg’daki Valerianus Magnus’tan yaptığı cıva tüpü deneyinden ilk olarak nasıl haberdar olduğunu anlatıyor . Pascal’ın çalışması, 1644’te Marin Mersenne aracılığıyla Paris’e ulaşan cıva tüpü deneyinin raporlarına dayanıyordu . Çözümlenmemiş durumun bir göstergesi. “Doğa boşluktan nefret eder” ilkesinin o zamanki sonucu Pascal’ın görüşünden alınabilir.Nouvelles Experiences , yazdığı zaman: “Aşağıda belirtilen özdeyişleri doğru buluyorum: (a) tüm cisimlerin birbirinden ayrılmaktan ve aralarındaki boşlukta bir boşluk kabul etmekten çekindikleri – yani, doğanın boşluktan nefret eder.” Pascal, boşluktan duyulan bu nefretin ancak sınırlı bir güç olduğunu ve dolayısıyla bir boşluğun yaratılmasının mümkün olduğunu iddia etmeye devam ediyor.
Von Guericke’in karşı çıktığı üç geniş görüş akımı vardı. İlk olarak, yalnızca boşluğun olmadığı ve nesnel olarak var olan her şeyin töz kategorisinde olduğu şeklindeki Aristotelesçi görüş vardı. Genel plenist görüş, esas olarak Newton mekaniğinin başarısı nedeniyle, 17. yüzyılda güvenilirliğini yitirdi. 19. yüzyılda her yeri kaplayan bir eter teorisi olarak yeniden canlandırıldı ve Özel Görelilik’in başarısıyla tekrar inandırıcılığını kaybetti. İkinci olarak, uzay, zaman ve madde arasındaki yakın ilişkinin Augustinusçu konumu vardı; Üçü de, İtiraflar’da ve Tanrı’nın Şehri’nde Aziz Augustine’e göre, bir birlik olarak ortaya çıkmıştır ve onları ayırma iddiasındaki konuşma biçimleri – örneğin “evrenin dışında” veya “evrenin başlangıcından önce” gibi aslında anlamsızdır. Augustine’nin düşünce tarzı da birçokları için çekicidir ve Genel Görelilik ile güçlü bir rezonansa sahip görünmektedir. Von Guericke’in uzun uzadıya tartıştığı, ancak herhangi bir bireye atfetmediği üçüncü görüş, mekanın insan hayal gücünün bir yaratımı olduğudur. Bu nedenle, maddenin nesnel olduğu anlamda gerçekten nesnel değildir. Leibniz ve Kant‘ın sonraki teorileri bu genel bakış açısından ilham almış görünüyor, ancak uzayın nesnelliğinin inkarı bilimsel olarak verimli olmadı.
Von Guericke, tüm nesnel gerçekliğin yaratılmış ve yaratılmamış olmak üzere iki kategoriden birine düştüğünü öne sürerek, “hiçbir şey”in anlamı konusundaki can sıkıcı sorudan kaçındı. Uzay ve zaman nesnel olarak gerçekti ama yaratılmamışlardı, oysa madde yaratılmıştı. Bu şekilde Aristoteles’in töz kategorisinin yanında yeni bir temel kategori yarattı, yaratılmamışlar kategorisi. Onun uzay anlayışı teolojiktir ve Newton’un General Scholium to the Principia’da ifade ettiğine benzer . Örneğin, von Guericke (Kitap II, Bölüm VII) şöyle yazar: “Çünkü Tanrı hiçbir yerde, hiçbir boşlukta ya da herhangi bir uzayda kapsanamaz, çünkü O, Kendi doğasından, konumundan ve boşluğundandır.“
Hava Basıncı ve Vakum Pompasının İcadı
1650’de von Guericke vakum pompasını icat etti. Bir piston ve bir hava tabancası silindirinden oluşan ve bağlı olduğu gemiden havayı çekmek için tasarlanmış iki yönlü kanatlı modeli ve birçok deneyde vakumun özelliklerini araştırmak için kullandı. Guericke, dramatik deneylerle hava basıncının gücünü gösterdi.
1657’de 20 inç çapında iki yarım küre işledi ve içlerindeki tüm havayı dışarı pompalayarak bir vakum contasıyla birbirine kilitledi. Dışarıdaki hava basıncı, yarımları o kadar sıkı bir şekilde bir arada tutuyordu ki, sekizi kürenin her iki yanında koşumlanmış on altı at, yarımları ayıramıyordu. Onları ayırmak için 4.000 pounddan fazla güç gerekecekti. Bu kürelerden havayı pompalayarak, kabaca bir atmosferin 1/25’ine eşit iç basınçlar oluşturabildiği tahmin edilmektedir.
Guericke deneyleriyle, doğanın boşluktan nefret ettiği şeklindeki “korku boşluğu” hipotezini çürüttü. Aristoteles boşluğun varlığına karşı çıkmıştı ve görüşleri 17. yüzyıla kadar filozoflar ve bilim adamları tarafından neredeyse evrensel olarak onaylandı. Guericke, maddelerin bir vakum tarafından çekilmediğini, ancak çevredeki sıvıların basıncıyla itildiğini gösterdi.
Von Guericke’nin vakum ve hava basıncı üzerindeki tüm çalışmaları, Experimenta Nova’nın (1672) III. Kitabında anlatılmıştır. Açıkça gösterildiğini belirttiği ilk deney, küresel olmayan bir kabın içinden hava çekilirken ezilmesiydi. Doğrudan kap üzerinde bir vakum pompası kullanmadı, ancak içindeki havanın önceden boşaltılmış bir alıcıya genişlemesine izin verdi.
İkincisi, birkaç adamın hava geçirmez bir pistonu silindirik bir bakır kabın ancak yaklaşık yarısına kadar çekebildiğini kanıtladığı bir deneydi. Von Guericke daha sonra boşaltılmış alıcısını pistonun altındaki boşluğa bağladı ve pistonu yukarı çeken adamların kuvvetine karşı tekrar aşağı çekmeyi başardı. Friar Schott’a Haziran 1656 tarihli bir mektupta, Mechanica Hydraulico-pneumatica’da yeniden basılmıştır.(s. 454–55), von Guericke, Regensburg’daki deneyimlerini kısa bir şekilde anlatır. Buna dayanarak, Schimank, Regensburg’da gerçekleştirilmiş olabileceğini düşündüğü on deneyin bir listesini verir. Yukarıdaki ikisine ek olarak, bunlar arasında bir vakum pompası kullanarak havanın çıkarılması, sızdırmaz bir kapta bir alevin söndürülmesi, suyun emilerek yükseltilmesi, havanın ağırlığının olduğunun gösterilmesi ve sis ve sisin ne kadar etkili olduğunun gösterilmesi yer alıyordu. Mechanica Hydraulico-pneumatica aynı zamanda von Guericke’nin vakum pompasının ilk çizimini de sağlıyor. Bu, pompasının ilk versiyonunun Experimenta Nova’nın III. Kitabının açılış bölümlerindeki açıklamaya karşılık gelir.
Çalışmalarına gösterilen ilgiyle şevklenen von Guericke, 1654’ten sonraki on yılda bilimsel olarak çok aktifti. Haziran 1656’da onu Fr. Schott ( Mechanica Hidrolik-pnömatik, p. 444) “Söz konusu seçkin Seçmen için sergiyi hazırladığım zamandan beri, tüm bu konuları ve daha birçok konuyu daha iyi ve net bir şekilde kavradım.” Ünlü yarı küre deneyi, yukarıdaki biyografik bölümde belirtildiği gibi, Temmuz 1656 ile Ağustos 1657 arasında gerçekleştirildi. III. Kitabın IV. Bölümünde, yeni ve çok geliştirilmiş bir vakum pompası tasarımını anlatıyor ve buluşunu, Deneylerini, onları görmek istediğini ifade eden Frederick William’a gösterebileceği daha kolay taşınabilir bir makine tasarlandı.