Temel Bilimler Yüksek Teknolojinin Temelidir

... konulu sunumlar: "Temel Bilimler Yüksek Teknolojinin Temelidir"— Sunum transkripti:

1 Temel Bilimler Yüksek Teknolojinin Temelidir
Prof. Dr. Ural Akbulut 15 Mayıs 2014 Ege Üniversitesi

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

3 Temel Bilimler: Socrates
Socrates, kendisine «yaptığınız çalışmalar kimin ne işine yarıyor?» diye soranlardan bıkmıştı. Bu konu Plato’nun «The Republic» adlı eserindeki bir diyalogda yer alır

4 Temel Bilimler: Socrates
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»

5 Temel Bilimler: Socrates
Socrates: «Hayret doğrusu, insanların seni yararsız şeyler öğretmekle itham etmesinden ne kadar da korkuyorsun» diye tarihi bir cevap verir.

6 Socrates

7 Temel Bilimler: Socrates
Temel 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»

8 Temel Bilimler: Socrates
«Sizin yaptığınız çalışmalar belki 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.

9 Temel Bilimciler Olmasaydı?
Socrates bunları 2400 yıl önce sezmiş ve bizleri uyarmış Socrates olmasaydı? Galile olmasaydı? El Harezmi olmasaydı? Newton olmasaydı ? Leibniz olmasaydı? Gauss olmasaydı? Einstein olmasaydı?

10 Temel Bilimciler Olmasaydı?
Röntgen olmasaydı? El Cabir olmasaydı? Rutherford olmasaydı? Fermi olmasaydı? Otto Hahn olmasaydı? Faraday olmasaydı? Mendel olmasaydı? Darwin olmasaydı ……???

11 Temel Bilimciler Olmasaydı?
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?

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 kalmazdı Temel bilimler; son 100 yılda tıp, mühendislik ve savunma sektöründeki gelişmelerin çoğuna öncülük etti. Örneğin:

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

14 SON 100 YILDA: X-IŞINLARI 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 SON 100 YILDA: X-IŞINLARI Işıkları yakan Röntgen 2 metre uzakta masa üzerinde duran baryum platinosiyanür kaplı kartonun, tüpe voltaj verilince parlayan malzeme olduğunu anladı.

16 1901 Nobel Fizik Ödülü’nü aldı
SON 100 YILDA: X-IŞINLARI 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

17 Wilhelm Röntgen

18 2. Mühendisler metalleri tahribatsız olarak muayene edebildi
SON 100 YILDA: X-IŞINLARI Sonuç: 1. Fizik sayesinde tıpta Radyoloji gelişti ve milyonlarca insan sağlığına kavuştu 2. Mühendisler metalleri tahribatsız olarak muayene edebildi 3……

19 SON 100 YILDA: TEFLON Teflon, 6 Nisan 1938’de Du Pont’ta çalışan kimyacı Dr.Roy J. Plunkett tarafından keşfedildi

20 Son üretimden artan hammaddeyi çelik tüpte soğutucuda sakladı
SON 100 YILDA: TEFLON 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

21 Tüpü tarttı ağırlık azalmamıştı, yani hammadde içerdeydi
SON 100 YILDA: TEFLON 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

22 Gaz yerine, beyaz bir toz çıktı.
SON 100 YILDA: TEFLON Gaz yerine, beyaz bir toz çıktı. Bu toz ele yapışmıyordu, kaygandı, sıcaklığa dayanıklıydı ve hiçbir madde içinde erimedi Çünkü gaz teflona dönüşmüştü

23 SON 100 YILDA: TEFLON Sonuç: 1. Atom Bombası yapılırken uranyumu saflandırmak için UF6 gazının boru bağlantılarında teflon conta kullanıldı. Bu nedenle teflonun varlığı dünyadan gizlendi

24 SON 100 YILDA: TEFLON 2. Yasak kalkınca Teflon kaplı alüminyum tencere TEFAL 1954’te ortaya çıktı. 3…..

25 SON 100 YILDA: RADAR Alman fizikçi Heinrich Hertz, 1886’da radyo dalgalarının katı cisimler tarafından yansıtıldığını keşfetti

26 2. Radar sayesinde mikrodalga fırın yapıldı
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

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

28 3. Naylon 66 tüm otomobil lastiklerinde kord olarak kullanılır
SON 100 YILDA: NAYLON Sonuç: 1. Naylon çorap 2. Uzay elbisesi 3. Naylon 66 tüm otomobil lastiklerinde kord olarak kullanılır 4. Çok sayıda makine parçası yapılır ……

29 Ay’a 1969’da dikilen naylon bayrak ve elbisesinde naylon ip kullanılan astronot E.Aldrin

30 Naylon-6’dan dökülmüş makine parçaları

31 İtalyan fizik profesörü A. Volta 1800’de, çinko ve bakır levhalar
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

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

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……

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

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

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……

37 SON 100 YILDA: ELEKTRİK MOTORU VE JENERATÖR
Kimyacı M. Faraday

38 Doktora tezi «lazer» konusuydu
SON 100 YILDA: LAZER Fizikçi T. Maiman, ABD’de Stanford Üniversitesi Fizik Bölümü’nde doktorasını 1955’te tamamladı Doktora tezi «lazer» konusuydu Maiman ilk kullanılabilir lazeri yılında yaptı

39 Theodore Maiman

40 1. Fizik sayesinde lazer; tıpta 2. savunma sektöründe
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

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

42 SON 100 YILDA: RADYOAKTİVİTE
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

43 Madam Curie

44 SON 100 YILDA: RADYOAKTİVİTE
Madam Curie, radyum elementini keşfetti ardından 1911’de Nobel Kimya ödülünü de kazandı Nobel 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

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

46 Otto Hahn Enrico Fermi

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, denizaltılar 4. Nükleer tıp ortaya çıktı…………

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

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……….

50 Eksoz gazlarının maksimum hızlarını hesapladı
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

51 SON 100 YILDA: ROKETLER 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 uçurdu yılları arasında 41 roket attı Almanya, ABD ve Rusya uzaya çıkan roketler yaptı

52 1. Uzay Çağı açıldı, Ay’a insan indi 2. Mars’a robotlar indirildi
SON 100 YILDA: ROKETLER Sonuç 1. Uzay Çağı açıldı, Ay’a insan indi 2. Mars’a robotlar indirildi 3. Voyager I ( ) Güneş sisteminin dışına çıktı ( ) 4. Uzay İstasyonları devreye alındı…..

53 Voyager I

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.

55 SON 100 YILDA: NMR’dan MRI’ya
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

56 Paul Lauterbur

57 SON 100 YILDA: NMR’dan MRI’ya
Sonuç: 1. Kimya ve Fizik sayesinde keşfedilen MRI, tıpta görüntüleme alanında devrim yarattı 2. MRI mühendislik alanında da görüntüleme konusunda bir devrim oldu 3…..

58 Alüminyum yer kabuğunda en fazla bulunan metaldir
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

59 SON 100 YILDA: ALÜMİNTUM Sonuç: 1. Kimya sayesinde alüminyum, metallurji mühendisliğinde yeni alanlar açtı 2. Uçak, otomobil ve inşaat sanayilerinde devrim oldu 3…….

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

61 EKONOMİ VE TEKNOLOJİNİN TEMELİ=TEMEL BİLİM
Temel bilim araştırmalarının endüstrinin sorunlarını çözmesini beklemek; ana sınıfı öğrencisinin jumbo jet uçağını tamir etmesini beklemekten farksızdır Bu nedenle;

62 EKONOMİ VE TEKNOLOJİNİN TEMELİ=TEMEL BİLİM
«Anasınıfı öğrencileri yararsız» denilemez. Onlar olmazsa geleceğin uçak mühendisleri de olmaz Temel Bilim araştırmları olazsa, yeni nesil teknolojik ürünler de olmaz………..

63 EKONOMİ VE TEKNOLOJİNİN TEMELİ=TEMEL BİLİM
Sayılar teorisini 3800 yıl önce geliştirmeye başlayan Babilliler idi Teoriyi, binlerce yıldır çalışan matematikçiler geliştirdi ve yıl sonra uygulama alanı bulundu Kriptografi, dijital iletişim, bilgisayar vb. bu sayede gelişti

64 EKONOMİ VE TEKNOLOJİNİN TEMELİ=TEMEL BİLİM
Başkan Obama: «Zenginliğimiz, sağlığımız, çevre ve yaşam kalitemiz için Temel Bilimler’e her zamankinden fazla ihtiyacımız var» Ulusal Bilim Akademisi, 2009, Washngton D.C.

65 EKONOMİ VE TEKNOLOJİNİN TEMELİ=TEMEL BİLİM
NIH Direktörü F. Collins: «Ekonomik gelişme ve yeni iş alanları açabilmenin en iyi yolu Temel Bilimlere yatırım yapmaktır» C. Macilwain, Nature 465, (2010)

66 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

67 SON SÖZLER Bilgi toplumunda, Temel Bilimciler’e her zamankinden fazla ihtiyaç var….. Ya Temel Bilimciler olmasaydı…

68 DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM