Bu yazımızda James Clerk Maxwell’e ait olan maxwell denklemleri hakkında bilgi vereceğiz. Maxwell denklemleri nedir? Günümüzde elektrik ve manyetik alanları tanımlayan denklemlere Maxwell denklemleri deniyor. Çok az kişi maxwell denklemleri ni işitmiş olsa da, ticari anlamda bilinen en önemli denklemlerdir. Ev aletlerinden bilgisayarlara her şeyin işleyişini sağlamakla kal mıyorlar, mikrodalga, radyo dalgaları, kızılötesi ışık ve X-ışınları gibi ışıktan farklı dalgaları tanımlamakta da kullanılıyorlar. Bütün bunlar, görebildiğimiz ışıktan yalnızca tek bir özellikle ayrılır; dalga boyları.
Maxwell Denklemleri
Radyo dalgalarının boyu bir metre veya daha faz ladır; oysa görünen ışığın dalga boyu bir metrenin birkaç on milyonda biri kadardır ve X-ışınlarının dalga boyu bir metrenin yüz milyonda birinden daha kısadır. Güneşimiz bütün dalga boyların da ışın yayar, ancak radyasyonu bizim için görünür olan bütün dalga boyları içinde en yoğun olandır. Çıplak gözle görebildiğimiz dalga boylarının Güneş’in en güçlü şekilde yansıttığı dalgalar ol ması muhtemelen bir rastlantı değildir.
Gözlerimiz tam olarak o genişlikte elektromanyetik radyasyonu algılayabilecek yetenekte evrimleşmiştir, çünkü gözlerimiz için en uygun radyasyon düze yi budur. Başka bir gezenden gelen varlıklarla karşılaşacak olur sak, onların gözleri de kendi güneşlerinin en güçlü şekilde yaydı ğı radyasyonun, gezegenlerinin atmosferinde bulunan toz ve gaz ların ışık engelleyici özelliklerine göre değişen dalga boylarını “görecek” yeteneğe sahip olacaktır. Yani X-ışınlarını görme yete neği olan bir uzaylı, havaalanı güvenliğinde iyi kariyer yapabilir.
Maxwell denklemlerine göre elektromanyetik dalgalar saniyede 300.000 kilometre veya saatte 670 milyon mil hızla yolculuk yapar. Ancak, hızın ölçümüne ilişkin bir referans çerçevesi tanımlamadığınız sürece hız ölçüsü vermenin bir anlamı yoktur. Bu, genellikle günlük yaşamda hakkında düşünmenizi gerektiren bir durum de ğildir. Hız sınırının işareti saatte 60 mili gösteriyorsa, hızınız yola göre ölçülmüş demektir, Samanyolu’nun merkezindeki bir kara deliğe göre değil. Fakat günlük yaşam içerisinde bile referans çerçeve lerini hesaba katmamız gereken durumlar olur. Örneğin, havada ki bir jetin içinde bir fincan çay taşıyorsanız, hızınızın saatte 2 mil olduğunu söyleyebilirsiniz. Ancak yerde duran biri hızınızın saat te 572 mil olduğunu söyleyecektir. Bu gözlemlerden birinin hakikate daha yakın olduğunu düşünseniz bile, Dünya Güneş’in etrafında döndüğü için, bir gökcisminden sizi izleyen biri her iki gözleme de karşı çıkacak ve sizin saniyede 18 mil hızla hareket ettiğinizi söyleyecek, üstelik klimalı uçağınızı kıskanacaktır. Bu anlaş mazlıkların ışığında, Maxwell, denklemlerinden çıkıveren “ışık hızını” keşfettiğini öne sürdüğünde doğal olarak sorulacak soru şuydu: Denklemlerdeki ışık hızı neye göre ölçülmüştür?