Galileo:

            Adı 17. Yüzyıl bilimsel devrimi ile birlikte anılan en önemli bilim adamlarından birisi olan Galileo (1564-1642)   Fizik, astronomi ve matematik gibi konularda çığır açan çalışmalar yapmış ve ilgisi daha sonra hareket üzerine yoğunlaşmıştır. Bu alandaki çalışmaların sonucunda klasik mekaniğin temellerini oluşturmuştur.

            Galileo ya göre hareket cisimde bir değişiklik yapmaz. Hareket bir durumdur, bir noktadan başka bir noktaya geometrik bir geçiştir. Durma da harekete karşıt başka bir durumdur. Durma için bir kuvvet uygulanması gerekmiyorsa, hareket için de kuvvet uygulanmasına gerek yoktur. Hareketin hızının değişmesi içinde kuvvet uygulanması gerekir. Eylemsizlik, içinde bulunduğumuz durum içinde gözlemlenemez, ancak ideal bir ortamda gözlemlenebilir.

            Hareket, cisimde bir değişiklik meydana getirmediğine göre, cisim aynı anda birden fazla harekete sahip olabilir. Bu hareketler bir birini engellemez ve birleşerek tek bir yörünge izler. Buradan, fırlatılan bir merminin, düzgün doğrusal hareket ile serbest düşme hareketinin bileşkesi olan parabol bir yörünge izlediğini göstermiştir.

            Galileo nun  çözüm getirdiği bir diğer konu da serbest düşme konusudur. Düşen bütün cisimlerin aynı ivmeye sahip olduğunu göstererek, serbest düşmenin sabit ivmeli bir hareket olduğunu saptamış ve alınan yolunda  h=1/2gt2 göstermiştir.

Sir İsac Newton:

            Newton (1642-1727) ünlü bir İngiliz matematikçisi, astronomu ve fizikçisidir. Onun  bilime katkılarını şöyle sıralayabiliriz. Evrensel çekim kuvveti, ışığın yapısı, diferansiyel ve inteğral hesap yöntemleri şeklindedir.

            Newton diferansiyel ve inteğral hesabı bulmuştur ve bu buluşu 17. Yüzyılda ortaya çıkan  ve çözümlenmek istenen bazı problemlerden kaynaklanmaktadır. Bu problemlerden ilki, bir cismin yol formülünden her hangi bir andaki hız ve ivmesini, hız ve ivmesinden de aldığı yolu bulmaktı.

            Newton 1665 yılında uzunluklar, alanlar, hacimler, sıcaklıklar gibi sürekli değişen niceliklerin değişme oranlarının nasıl bulunacağı üzerinde düşünmeye başladı. Bir niceliğin diğer birine göre ansal değişme oranını   diferansiyel hesap ile bulmuş. Bu işlemin tersiyle de sonsuz küçük alanların toplamı olarak eğri alanların bulunabileceğini göstermiştir. Newton, iki mekanik problemin çözümünü bulmaya çalışırken diferansiyel ve inteğral hesaplarını geliştirmiştir.

            �Doğa Felsefesinin İlkeleri� adlı kitabında Newton, Galileo ile önemli gelişme gösteren hareket problemlerini yeniden inceler. Galileo nun eylemsizlik prensibi yeryüzündeki hareketlerle ilgiliydi, ancak gök cisimlerinin hareketi konusunu tam olarak açıklamış değildi. Çünkü gök cisimleri doğrusal değil Keplerin gösterdiği gibi eğrisel hareket ediyordu.  Newton un çözüm aradığı sorun; Niçin gezegenler güneşin çevresinde böyle bir hareket yapar? Niçin güneşten uzaklaşıp gitmez?

            Newton bu sorunun yanıtını, çok eskiden bilinen çekim kuvvetiyle açıklamada bulur. Ona göre dünyanın çevresinde dolaşan Ay�ı yörüngede tutan kuvvet ile, atılan bir taşın yere düşmesini sağlayan kuvvet  aynı kuvvettir. Yani evrensel çekim kuvvetidir. Newton genel çekim kuvvetini şöyle ifade etmiştir.

·        İki kütle birbirlerini , kütlelerin çarpımı ile doğru, aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak çeker.

            Burada M1 ve M2 cisimlerim iç kütlelerini R ise kütleler arası uzaklığı temsil etmektedir. Newton un bu kanunu bütün evrende geçerliliğini  korumaktadır. G ise evrensel çekim sabiti olup deneyler ile bulunmuştur, buna göre G=6.67.10-11 Nt2/Kg2 dir.

  Newton, eylemsizliği ise kütleye bağladı. kütlenin bir cisimdeki madde miktarı olduğunu söylüyordu. Newton daha sonra, kütlenin sebep olduğu eylemsizliği yenmek için kuvveti tanımladı. Kuvvet ile sabit kütleyi ve ivmeyi birbirine bağlayarak bu düşüncenin uygunluğu teorik ve pratikte ortaya koydu. F uygulanan kuvvet, m kütle ve a da ivme ise hareket ile kuvvet arasındaki formülümüz: F=m.a  dır. Klasik mekanik temelde F=m.a formülü olan Newton yasalarının ve Galileo dönüşümlerini kullanarak evrenimizdeki hareketleri belirlemeye çalışır. Bunda da başarılı olmuştur.

NEWTON�UN ÜÇ TEMEL YASASI

Newton un kanunlarına göre; bir cismin kütlesi o cismin eylemsizliğinin bir ölçüsüdür. Bir cismin eylemsizliği de, o cisme bir kuvvet uygulandığı zaman, cismin kazandığı ivmeye direnme etkisidir. Buna göre;

I. Yasa (Eylemsizlik Kanunu):

Bir cisme bir dış kuvvet etki etmedikçe, cisim durgun ise durgun kalacak, hareketli ise sabit hızla hareketine devam edecektir.

(m=sabit)      F=0 ise a=0 Þ V0=0 ise Vson =0

                                                     V0=V ise Vson=V

Bu yasaya göre, hareketsiz veya sabit hızlı cisimler eylemsiz referans sistemi olarak adlandırılır.

II. Yasa ( Eylemlilik Kanunu):

Eğer bir cisme etki eden toplam dış kuvvet sıfır değil ise cisim F=m.a formülüne göre ivmeli hareket yapar.

F=m.a  F=sabit ise  a= sabit

Veya;     P=m.v  , bir parçacığın momentumu olmak üzere, momentum   zamanla değişiyorsa, parçacık momentumun zamanla değişimi ile orantılı bir ivme kazanır. 

Momentumu dış kuvvetler değiştirir.

III. Yasa( Etki-Tepki Kanunu):

İki cisim etkileşiyorsa ve bunun akabinde hareketsiz kalıyorsa birincinin ikinciye, ikincinin de birinciye uyguladığı kuvvetler eşittir. Burada birincinin ikinciye uyguladığı kuvvete etki, ikincinin birinciye uyguladığı kuvvete de tepki denir. Bu yasaya göre etki ve tepki birbirine eşittir.

Işığın Tanecik Yapısı

Nevton konuyla ilgili olarak çalışmaya başladığında, kendisinden önce ortaya konan iki kuramdan dalga teorisini kabul edilemez bularak, öncelikle ışığın tanecikli yapıda olduğu görüşünden hareket eder ve kuramını oluşturur. Ona göre ;

·         Işık ; ışıklı nesnelerden çıkan küçük taneciklerden oluşur.

·         Işık tanecikleri tamamen olağan  ve mekanik kanunlara bağlıdır.

·         Katı bir nesne ile karşılaştığında, ışık tanecikleri kendisini saptıran kuvvetler tarafından etkilenir.

Newton bu ilkeler ışığında kuramını oluştururken bazı önemli gerekçelere dayanır. Bunlardan ilki tıpkı hareketin açıklanmasında olduğu gibi, konunun matematiksel olarak irdelenebilmesine olanak sağlamasıdır.