Robert Boyle

[boxcigar]

(1627-1691) Modern kimyanın kurucuları olarak genellikle Priestley,Lavoisier ve Dalton bilinir; ama onları önceleyen ilk büyük adımıBoyle'un attığı gözden kaçmamalıdır. Boyle'un içine doğduğu dünyabüyücülüğün, falcılığın, batıl inançların kol gezdiği bir dünyaydı.Bıraktığı dünya, olgusal deneye, ussal ve eleştirel düşünmeye, doğalgüçleri anlama ve denetlemeye yönelen bir dünya olmuştu. Öldüğündeçağdaşları onu, "Gerçeği soluyan Robert Boyle" diye anmışlardı.

Boyle, pek çok maddenin, kendi içinde değişmeyen birtakım basitelementlerin bileşiği olduğu düşüncesini işleyerek yüzyılların öğretisisimyayı geçersiz kılar. Simyacılar, özellikle Ortaçağ boyunca, "iksir"denen gizemli bir sıvıyla yaşamı ölümsüzleştirme, bayağı madenlerialtına dönüştürme yolunda yoğun uğraş içindeydiler. Onlara göre, birmadde nitelik bakımından istenen başka bir maddeye çevrilebilirdi.

Boyle'un yaşadığı dönemde elementlerin sayısı bilinmiyordu, kuşkusuz.Ama Boyle ilk kez, en az iki elementi içinde taşımayan her maddenin birelement sayılabileceği savını ileri sürmekteydi; öyle ki kimyacı,inceleme konusu her maddenin kimliğini, elementlere çözümlemeyöntemiyle belirleyebilirdi.

Onun buna koşut bir savı da, element ya da bileşik olsun her safmaddenin kimliğini koruduğuydu: Herhangi bir örneklemin değişikgörünmesi temsil ettiği maddenin değiştiğini değil, olsa olsa yabancıbir madde ile katıştığını gösterirdi.

Boyle'un, kimyasal çözümleme yöntemini sağlam bir temele oturttuğusöylenebilir; ama onun ilgi alanı kimya ile sınırlı değildi. Elektrikkonusundaki çalışmaları da, bir başlangıç olarak, umut verici birdüzeyde idi. Pozitif ve negatif elektrik yükü ayırımını ona borçluyuz.Ayrıca, sesin tersine ışık gibi elektrik çekiminin de bir boşluktangeçebileceğini ilk gösteren odur.

Deneysel çalışmalarıyla kısa zamanda tanınan Boyle'un bilimdeki enbüyük atılımı hava basıncı üzerindeki çalışması ve bu basınca ilişkin"Boyle Yasası" diye bilinen ilişkiyi bulmasıdır. Daha sonramatematiksel olarak dile getirilen bu ilişki, gazların basınç altındanasıl davrandığını açığa vurmaktadır.

İrlanda kökenli Robert Boyle bilimsel yaşamını öğrenim gördüğüİngiltere'de sürdürür. Zengin ve kültür düzeyi yüksek bir ailenin tümolanaklarıyla büyüyen Robert daha küçük yaşında Latince, Yunanca veFransızca öğrenmişti. Onbir yaşına geldiğinde Avrupa'nın başlıca bilimve kültür merkezlerini gezme ve tanıma olanağı bulur.

Ondört yaşında İtalya'ya gider. Canlı ve renkli yaşamıyla bir çokyönden göz kamaştıran bu Akdeniz ülkesinde gezip tozup eğleneceğine,Galileo'nun çalışmalarını incelemeye koyulur. Sonunda öylesinebüyülenir ki, İngiltere'ye döndüğünde yaşam planı çizilmiş, hedefibelirlenmiştir, artık! Delikanlı için bundan böyle yaşam bilimeverildiği ölçüde anlamlıdır.

İlk işi, Oxford Üniversitesi'nde kimi seçkin öğrencileri çevresindetoplayarak "Görünmez Kolej" dediği bir dernek oluşturmak olur. Derneğinamacı, deneysel bilim etkinliklerini teşvik etmek, bilimsel yöntemetartışarak açıklık getirmekti. Görünmez Kolej çok geçmeden saygınlıkkazanır, 1660'da kralın onayı ile belli sayıda seçkin bilim adamınaüyelik olanağı tanıyan "Royal Society" adı altında kurumsallaşır.

Boyle'un yetiştiği dönemde tartışılan konuların başında hava basıncıgeliyordu. Onyedinci yüzyıl başlarında kullanılmaya başlanan su çekmepompası bir sorun ortaya koymuştu: Suyun kuyudan yaklaşık 10 m'den dahayukarı çekilmesi neden olanaksızdı? Galileo bile bu soruya doğru biryanıt verememişti. Soruna aranan açıklamayı Galileo'nun öğrencisiTorricelli getirir.

Torricelli analojiden yararlanarak havanın da su gibi içindeki nesnelerüzerinde basınç etkisi olabileceği düşüncesinden yola çıkar. "HavaDenizi" denen bu hipotezin 10 m'lik su sütunuyla yoklanması pratikolarak kolay değildi. Torricelli deneysel yoklamasını içi cıva dolu lm'lik bir tüple gerçekleştirir.

Deney basittir: Tüp, açık ucu parmakla kapatılarak ters çevrilip, üstüaçık, cıva dolu bir çanağa daldırılınca cıva sütununun tüpün kapalı üstucunda bir boşluk bırakarak 76.2 cm düzeyine düştüğü görülür (Bilindiğigibi cıva sudan ondört kat daha ağırdır). Torricelli cıvanın bu düzeydekalmasını, çanak üzerindeki hava basıncı ile açıklar. Bu açıklama dahasonra Fransa'da Blaise Pascal, Almanya'da Otto von Guericke tarafındandeğişik deneylerle doğrulanır.

Bu deneyleri duyan Boyle de "Hava Denizi" hipotezini deneysel olarakyoklamaya koyulur. O cıva tüpünü üstü açık cıva dolu çanağa değil,havası boşaltılmış kapalı bir kaptaki cıvaya daldırır. Hava basıncıdesteğinden yoksun cıva sütunu tümüyle çöker; ancak kaba yeniden havaverildiğinde cıva sütununun yükselerek 76.2 cm'lik düzeyi bulduğugörülür.

Royal Society'nin kurucusu Boyle kendi adıyla anılan bilim yasasıyla daünlüdür. Bu yasa yukarıda da belirttiğimiz gibi bir gazın oylumu ileüzerindeki basıncın ilişkisini dile getirmektedir. Şöyle ki, sıcaklıksabit tutulduğunda, bir gazın oylumu üzerindeki basınçla tersorantılıdır (Matematiksel olarak: V= sabit bir sayı X 1/P, ya da, PV=sabit bir sayı. V oylumu, P basıncı simgelemektedir).

Buna göre, örneğin, bir gazın üzerindeki basınç iki katınaçıkarıldığında oylumu yarıya inmekte, tersine, basınç yarıyaindirildiğinde oylumu iki katına çıkmaktadır. Gazların pek çoğu builişkiyi tam, küçük bir bölümü ise yaklaşık olarak yansıtmaktadır.

Gazların fiziksel teorisinin gelişmesinde önemli bir adım olan BoyleYasası, gazların kimyasal yapısını anlamaya da yol açmıştır. Özellikle,molekül ve atomların saptanmasında, bunların oluşturduğu bileşiklerinincelenmesinde yasanın oynadığı rolün önemi yadsınamaz.

Boyle'un çalışması izlenerek, sıcaklık değişikliğinin basınç ve oylumüzerindeki etkisi de incelenmiştir. Onsekizinci yüzyıl sonlarına doğru,biribirinden bağımsız olarak iki Fransız bilim adamı (Jacques Charlesile Gay-Lussac), ısıtılan bir gazda basıncın sabit tutulmasıisteniyorsa, sıcaklığın artışı ile orantılı olarak oylumun artışınaolanak verilmesi gerektiğini belirler.

"Charles Yasası" diye bilinen bu ilişki, "Sabit basınç altında birgazın oylumu, mutlak sıcaklığıyla doğru orantılıdır" diye dilegetirilebilir: V = sabit bir sayı X T. (T sıcaklığı, V oylumusimgelemektedir.) Boyle gibi Charles da yasasını deneysel olarak ortayakoymuştu. İki yasanın da matematiksel olarak temellendirilmesiondokuzuncu yüzyılda oluşturulan gazların kinetik teorisini bekler.

Francis Bacon'u izleyen Boyle da, uygarlığın geleceği bakımından bilimebüyük umutla bağlanmıştı. Yaşadığı dönemi bilime yönlendirme yolundakiçabasının anlamını yansıtan şu sözleri ilginçtir:

İnsanlığın gönenç ve mutluluğu, doğa bilginlerinin düşün yaşamımıza getirdiği yeni anlayışla koşut gidecektir.

İçine doğduğu dünya büyücülüğün, falcılığın, batıl inançların kolgezdiği bir dünyaydı. Bıraktığı dünya, olgusal deneye, ussal veeleştirel düşünmeye, doğal güçleri anlama ve denetlemeye yönelen birdünya olmuştu. Öldüğünde çağdaşları onu, "Gerçeği Soluyan Robert Boyle"diye anmışlardı.