Özlem Yıldız
İçindekiler
Tanım
Kristian Birkeland, Norveçli bilim insanı ve en fazla Aurora Borealis’in doğal fenomenini detaylı olarak tanımlamasıyla bilinir.
Ayrıca nitrojen fiksasyonu için Birkeland-Eyde süreci ve elektromanyetik top olmak üzere iki bilimsel özelliği icat etti.
Hayatının Erken Dönemi ve Eğitimi
Kristian Olaf Birkeland, Christiana olarak bilinen Oslo’da 13 Aralık 1867 yılında doğdu. Babası Ingeborg, annesi Reinart Birkeland’dı.
1885 yılında Oslo Üniversitesi’ne girdi, ilk başlarda matematik ve kimya okudu. Daha sonra teorik fiziğe başladı ve 1890 yılında dereceyle mezun oldu.
Mayıs 1905’te Ida Charlotte Hammer ile evlendi, evliliğinden çocuk sahibi olamadı. Birkeland, çalışmalarına daha öncelik verdiği için Charlotte Hammer ile 1911 yılında boşandılar.
Aurora Fenomeni
Kristian Birkeland kuzey ışınları olarak bilinen aurura borealis hakkında daha çok güvenilir veriler üretmek için Norveç’e keşif gezileri düzenledi. Yüksek enlem bölgelerine yoğunlaştı. Kendisi ve ekibinin fenomenin dahil olduğu bölgede kurduğu birçok gözlemevi sayesinde manyetik alan bilgilerini topladı. Norveç Kutup Seferleri serisi 1899-1900 yıllarında tamamlandı. Bu serinin ardından aurora borealis fenomenine çok ışık tutuldu. Topladıkları manyetik alan bilgilerini kullanarak kutup bölgesinin elektrik akımı modelini açıklandı.
X-ışını analizinin ortaya çıkışı ve mıknatısların katot ışınları üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla Birkeland’ın vakum odaları tasarlamasına sebep oldu. Katot ışınları ve mıknatıslar arasında bağlantı olması için ve bu bağlantının auroraların oluşumunu nasıl ifade edeceğini belirledi. Teorisi, güneş üzerinde bulunan güneş lekelerinin dünyaya doğru enerjik elektronlar göndermesiydi. Jeomanyetik alan daha sonra belirli elektronları kutup bölgelerine göndererek görünür Aurora üretimini sağladı. Bu teorinin aynısı, günümüze kadar kabul gören çalışma yöntemidir.
Şu anda Birkeland akıntıları olarak bilineni çevreleyen kavram ve yarım yüzyılı aşkın süredir tartışmalıdır, çünkü oldukça geniş ölçekli fenomen, yalnızca yere bağlı projeksiyonlar ve ölçüm yapılarak kanıtlanamaz. Temel akım bilim adamlarının bulguları ve teorileriyle alay ettiler. Ünlü İngiliz matematikçi ve jeofizikçi Sydney Chapman, Birkeland’ın önerdiği kavramları sesli olarak reddetmek amacıyla yola çıktı. Chapman’a göre, akımların uzaydan geçme ihtimali yoktu ve böyle akımlar sadece Dünya’dan gelebilirdi.
Birkeland 1917 yılında hayatını kaybettikten sonra 1967 yılına kadar teorilerin kesin doğru olduğu açıklandı. ABD Donanma uydusu 1963-38C ve üzerinde yer alan manyetometre tarafından kaydedildiği için dünyanın yüksek enlem alanlarından geçtiğinde manyetik parazitler bulundu. Başlangıçta, karışıklıkların daha açık analiz edilmesine kadar salt hidromanyetik dalgalar kabul edilmedi, Daha sonra ise tekrar keşfedildiğinde bu verilerin daha önceden Birkeland’ın yarım yüzyıl önce iddia ettiği akım olduğunu da fark etmediler.
Birkeland’ın Buluşları ve Diğer Katkıları
Birkeland’ın daha çok araştırma yapmak ve bunun için aldığı alay miktarıyla formüle ettiği teoriler üzerinde çalışmak amacıyla fon bulmakta zorluk yaşıyordu. Bu yüzden kendi fon kaynağını kazanmak zorundaydı. Çalışmalarının iyi bir maddi kaynak sağlayacağını anlayınca elektromanyetik bir top geliştirmeye başladı. Ateşli silah şirketi kurmasına katkı sağlayacak yatırımcılar buldu. Ne yazık ki topu, söz verdiği 600 m/s’den çok daha uzak olan 100 m/s hıza ulaştığı için başlarken hedeflediği sonuçları elde edemedi. Bunun yerine topa hava torpidosu dedi ve kurduğu şirketi satmak için kullanmayı düşündü. Bununla beraber, gösteri iyi ilerlemedi ve ürettiği tek şey ateş, duman ve çok fazla gürültüyle tamamlanmış bir endüktif arktı.
Ancak tesadüfen, şirketi satma çalışması başarısız olduktan bir hafta sonra, bir akşam yemeğindeyken mühendis Sam Eyde ile tanıştı. Eyde, suni gübre üretimini sağlamak amacıyla büyük bir şimşek çakması gerekliliğini tartıştı. Başarısız deneyinin sonuçlarını hatırlayan Birkeland, ateşli silahlar şirketini satma fikrinden hemen vazgeçti ve Eyde ile birlikte çalışmaya başladı. Sonunda, nitrojen fiksasyon sürecini tamamlamak amacıyla tasarlanmış plazma arkı oluşturan bir cihaz yaptılar. Bir prototip geliştirildi ve büyük ölçekli üretime izin vermek için uygun maliyetli bir tasarım oluşturuldu. Yeni şirket “Norsk Hydro” büyük bir başarıydı ve Birkeland sonunda araştırmasını bitirebilmek için ihtiyacı olan fondan kullandı.
Birkeland ve Eyde’nin üzerinde çalıştığı nitrojen fiksasyon süreci sonunda 1910’dan 1920 yılına kadar daha verimli enerji süreçlerle değiştirildi.
1913’te Birkeland, uzayda akan farklı elektron ve iyon çeşitleri olduğu şeklindeki genel kabul edilen aynı kavramı uygulayarak plazmanın aslında uzayda her yerde bulunduğunu tahmin eden ilk kişiydi. Ayrıca, Güneş Rüzgarının aslında pozitif iyonlar ve negatif elektronların kombinasyonları sonucu oluştuğunu söyleyen ilk kişi olduğu biliniyor.
Bilimin ve fenomenlerin tüm yönlerinden zevk alan Birkeland, 1922’de Norveç Medyum Araştırmalar Derneği’ne katıldı. Sonuç olarak, yedi defa Nobel Ödülü’ne aday gösterildi.
Birkeland’ın Ölümü
Birkeland, Veronal adındaki bir uyuşturucu maddeyi uyumasını sağlamak için kullanıyordu, o dönemlerde uykuya yardımcı olmak için reçeteyle veriliyordu. Ancak bu aynı zamanda aşırı derecede paranoyak olmasına neden oldu. Tokyo Üniversitesi’nden bazı meslektaşlarını ziyaret etmek için Japonya’ya gittiğinde, 15 Haziran 1917’de Hotel Seiyoken’deki otel odasında ölü olarak bulundu. Reçete edilen 0.5 g yerine aşırı dozda (10 g) Veronal aldığı belirlendi.
Kaynak: https://www.famousscientists.org/kristian-birkeland/
Editör: Meryem GÖKOĞLU