Otomatik sistem denetimi: Sanayi Devrimi tarihinden iki dostun yakın paslaşması

James Watt’ın buhar makinesi güzel güzel çalışıyorken, bazen olmadık saçmalıklar yapıyordu. Makine birden artan bir biçimde sarsılarak hızlanıyor, kazanı patlıyor, tekerlek fırlıyor, bunlara benzeyen sebebi açıklanamayan arızalar oluşuyordu. Bu sorunların sebebinin geribesleme düzeneğinden kaynaklanabileceği sezinleniyor ama bir türlü tatminkâr bir açıklama getirilemiyordu. Bu sorun aslında denetim sistemlerinde en büyük sorun olan ve insanları yıllarca uğraştırmış olan “kararsızlık” (instability) sorunuydu. Yalnız dediğimiz gibi bunun nasıl bir sorun olduğu ve sebepleri bilinemiyordu. O yıllar üniversitede öğretim üyesi, genç ve yakışıklı bir bilgin vardır. Adı James Clerk Maxwell olan bu bilgin, 1.70 boyunda, güçlü ve atletik yapılı biriydi. Siyah gözleri, simsiyah saçları vardı, bıyıklı ve açık tenliydi.

Zengin biriydi. Yaşamını bir akademisyen olarak kazanmaya ihtiyacı yoktu. Arkadaşlarıyla, özellikle de Stokes, Thomson ve Tait'le mektuplaşıyorlardı. O kadar çok mektup geliyordu ki postanede kendisine özel bir posta kutusu ayarlamıştı. Eğitmeni olan ünlü Hopkins, Maxwell'i şöyle tarif etmişti: “Şimdiye kadar yaşadığım çeşitli tecrübeler dahilinde böyle muazzam bir kişiyle tanışmadım. Maxwell'in fizik konusunda yanlış düşünmesi mümkün değil gibiydi.” J. C. Maxwell, elektromanyetik ile ilgili dört basit denklem ortaya koymuş ve tüm elektromanyetik olayları bu dört denklem vasıtasıyla açıklamıştı. Bu fizik dünyasında devrimsel bir gelişme yaşanmış ve elektrik ve manyetizma çağı açılmıştır. J. C. Maxwell o günlerin çok popüler ve tanınmış ünlü bir bilginidir. Maxwell ayrıca dışarıda zanaatkarlara da dersler vermektedir.
Rivayete göre, yukarıdaki sorunla karşılaşan zanaatkar kişiler, “buhar makinesi ile ilgili sorunu olsa olsa Maxwell anlayabilir ve çözebilir” diyerek Maxwell’i ziyarete gitmişlerdir. Durumu izah etmişler ve Maxwell’den bu sorunun sebebi ve çözümü için yardım talep etmişlerdir. J. C. Maxwell sadece elektromanyetizmayla değil, tüm doğa bilimleri, doğa felsefesi ve matematikle ilgilenen bir bilgindir. Zanaatkarlardan bu sorunu dinler ve kendilerine “bir hafta sonra gelin” der. Zanaatkarlar sevinerek giderler ve bir hafta sonra gelirler. Ancak Maxwell bu soruna ilişkin genel bir çözüm bulamamıştır. Gelenlere, “ben genel bir çözüm bulamadım, siz arkadaşım Edward Routh’a da gidin” der.

E. Routh öyle sıradan biri değildir. Matematikçidir. Ünlü De Morgan’ın öğrencisidir. Onun etkisiyle matematiğe yönelmiştir. Routh, Maxwell’in sınıf arkadaşıdır ve Routh sınıf birincisi Maxwell ise ikincisidir. 1854 yılında Cambridge’den B.A. almışlar ve Matematik Şeref sınavında Routh Maxwell’i geçmiştir. Gerçi, aynı yıl yapılan Smith Ödülü’nü Routh ve Maxwell birlikte paylaşmışlardır. Routh aynı zamanda Cambridge’in süper öğretmenlerinden biridir ve öğretmenlik dönemi içinde 900 şeref birincisi (wrangler) öğrenciden 480 tanesi Routh’un öğrencisidir. 1888’de emekliye ayrıldığında, Sir Hubert von Herkomer tarafından yapılan portresi karısına hediye edilmiştir. Bu portrenin yapım parasına seksen (80) eski öğrencisi katkıda bulunmuştur. O gün yapılan sunumda, Routh’un nasıl mükemmel bir öğretmen olduğuna dair bir hikâye anlatılmış ve bir şeyin nasıl yüzdüğüne, nasıl battığı ile ilgili bir açıklama getiren yanıtıyla örnek verilmiştir

Doç. Dr. Sedat Nazlıbilek
Başkent Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

Yazının tamamı Bilim ve Ütopya'nın ekim 2017 sayısında!

Bilim Tarihi
Etiketler
sedat nazlıbilek
sanayi devrimi
James Clerk Maxwell
Edward Routh
james watt
buhar makinesi