Georg Simon Ohm: Direnci Ölçen Okul Öğretmeni

Mart 1828'de, adını dünyanın her yerindeki her devre şemasına kazıyacak olan kitabı yayımlamasından birkaç ay sonra Georg Simon Ohm, Köln'deki Cizvit Gymnasium'daki görevinden istifa etti. Bunun nedeni bir skandal ya da hastalık değildi. Kimsenin orada onun çalışmasını fark etmemiş olmasıydı. Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (Matematiksel olarak işlenmiş galvanik devre) bir yıl önce yayımlanmış ve kibar bir ifadeyle "soğuk" karşılanmıştı. Ohm, kitabının onu ortaokul öğretmenliğinden kurtaracağını ummuştu. Bunun yerine sonraki beş yılını düzgün bir pozisyon olmadan geçirdi.

Bir Çilingirin Müfredatı

16 Mart 1789'da Brandenburg-Bayreuth margravlığındaki Erlangen'de doğdu. Babası Johann Wolfgang Ohm şaşırtıcı derecede yüksek bir seviyeye kadar kendi kendini eğitmiş bir çilingirdi ve annesi Maria Elizabeth Beck bir terzinin kızıydı. Çiftin yedi çocuğundan sadece üçü yetişkinliğe kadar yaşadı; Georg Simon, kız kardeşi Elizabeth Barbara ve kendi başına bir matematikçi olan kardeşi Martin. Anneleri Georg on yaşındayken öldü.

Önemli olan eğitim evde gerçekleşti. Johann Wolfgang her iki oğluna da matematiği, fiziği, kimyayı ve felsefeyi kendisi öğretti. Georg on bir yaşından itibaren Erlangen Gymnasium'una gitti ve her hesaba göre orada neredeyse hiçbir şey öğrenmedi: ezberci eğitim, asgari düzeyde bilim; babasının atölyede yürüttüğünden çok daha kötü bir sistem. Bu, akılda tutulması gereken bir detaydır çünkü Ohm'un tüm bilimsel yaşamı, kendi kendine nasıl öğreneceğini bilen bir adam tarafından yürütülmüştür.

Üç Dönem ve Bir İşten Çıkarılma

1805'te Erlangen Üniversitesi'ne girdi ve kısa sürede öğrenci hayatının sosyal yönünü keşfetti. Ondan etkilenmeyen babası, onu üç dönem sonra okuldan zorla çıkardı. Eylül 1806'da İsviçre'deki Nydau yakınlarındaki Gottstadt'ta matematik öğretmenliği görevi aldı; Mart 1809'da iki yıllığına özel ders vermek üzere Neuchâtel'e taşındı. Ayrılmadan önce Erlangen profesörü Karl Christian von Langsdorf ona daha sonra her şeyi şekillendirecek olan tavsiyeyi verdi: müfredat aramayı bırak ve Euler, Laplace ve Lacroix'yı kendin oku. Ohm tam olarak bunu yaptı ve o yılın Ekim ayında doktorasını almak için Nisan 1811'de Erlangen'e döndü.

Gezgin Öğretmen

Doktora ona neredeyse hiçbir şey kazandırmadı. Erlangen'de kısa bir süre matematik dersleri verdi ve maaşı onu geçindiremediği için ayrıldı. Ocak 1813'ten itibaren Bamberg'de, önce yoksul bir okulda, ardından 1816'dan itibaren aşırı kalabalık bir okulda matematik ve fizik dersleri verdi. Bir biyografik anlatıma göre öğrencilerle aşırı yüklüydü, vicdani çabaları için çok az takdir görüyordu ve asla evlenemeyeceği olasılığına boyun eğmişti; bu yüzden araştırmaya yöneldi; kısmen kendini kanıtlamak, kısmen de daha teşvik edici bir yerde iş bulmak için. Ohm yasası aslında bir iş başvurusuydu.

Köln Laboratuvarı

Şansı Eylül 1817'de Köln'deki iyi donanımlı bir fizik laboratuvarına sahip olan Cizvit Gymnasium'a katıldığında değişti. Lagrange, Legendre, Laplace, Biot, Poisson, Fourier ve Fresnel'in çalışmalarını inceledi. 1820'de Ørsted'in akımın pusula iğnesini saptırdığı keşfinin haberini aldığında, bununla ilgili bir şeyler yapacak hem cihaza hem de matematiğe sahipti.

1825'teki ilk makalesi, elektromanyetik kuvvetin tel uzadıkça nasıl azaldığını inceledi. 1826'daki iki ek makale matematiksel işlem sağladı ve burada Ohm belirleyici entelektüel hamlesini yaptı: elektriğin bir iletken üzerinden akışını, Fourier'in ısının bir katı üzerinden akış analizi üzerine modelledi. Fourier'in elinde ısı, malzemenin iletkenliği ile belirlenen bir oranda yüksek sıcaklıktan düşüğe doğru hareket ediyordu. Ohm, elektriğin de aynı şekilde davrandığını öne sürdü; itici bir fark, dirençli bir ortam, orantılı bir akış.

Die galvanische Kette

Eksiksiz teori 1827'de Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet olarak yayımlandı. Temel sonucu artık her okul çocuğuna öğretilmektedir: bir iletken üzerinden geçen akım, uygulanan potansiyel fark ile doğrudan orantılıdır ve direnç orantı sabitidir. Ohm'dan önce elektriksel güç belirsiz bir nitelikteydi; ondan sonra ise bir denklem ile belirlenen bir nicelik haline geldi.

Kitap başarısız oldu. Sorunun bir kısmı Ohm'un kendisiydi; içine kapanık, zayıf bağlantılı, üniversite kürsüsü olmayan biri. Bir kısmı yöntemdi; fiziksel bir sorunun yoğun matematiksel işlenmesi, daha spekülatif ve felsefi bir tarzın hakim olduğu o günün Alman fiziğinde modası geçmişti. Bir kısmı ise Georg Friedrich Pohl ve Johannes Schultz gibi düşman etkili figürler şeklindeki kişisel durumdu. Ohm Mart 1828'de Köln'de istifa etti ve bekledi.

Kulak ve Nihayet Bir Kürsü

Tanınma önce yurt dışından geldi. Royal Society 1841'de ona Copley Madalyası verdi ve 1842'de yabancı üye olarak seçti; Bavyera Akademisi 1845'te onu tam üye yaptı; Berlin ve Torino onu karşılık gelen üye olarak aldı. O zamana kadar 1833'ten beri Nürnberg Politeknik Okulu'ndaydı. 1849'da Bavyera Akademisi'nin fizik kabinesinin küratörü ve Münih'te öğretim görevlisi oldu ve ancak 1852'de, ölümünden iki yıl önce orada fizik kürsüsünü alabildi.

Son dönem çalışmaları sese yöneldi. 1843'te fizyolojik akustik ilkesini öne sürdü: kulağın müzikal bir tonu bir dizi bileşen saf armonik bileşen olarak algıladığı fikri. Ohm'un akustik yasası olarak bilinen bu fikir gerçek bir katkıydı ve daha sonraki çalışmaların belirlediği gibi tam olarak doğru da değildi. Fizikçi August Seebeck, Ohm'un kombinasyon tonları açıklamasındaki haksız varsayımları ortaya çıkardı ve Ohm bu noktayı kabul etti. Beiträge zur Molecular-Physik 1849'da bunu izledi.

Georg Neden Dahi Olarak Adlandırılır?

Sergilenen özel nitelik analojik aktarımdır; bir alanda çözülen bir problemin, başka bir alandaki çözülmemiş bir problemle yapısal olarak aynı olduğunu tanımak. Fourier zaten ısı iletimini çözmüştü. Ohm'un içgörüsü, bir teldeki elektriğin aynı matematiksel hayvan olduğuydu: bir farkla çalışan ve ortamın bir özelliği tarafından engellenen bir akış. Bu tanımlamayı yapmak, çağdaşlarının çoğunun ayrı tuttuğu iki şeyi aynı anda tutmasını gerektiriyordu; çeşitli uzunluktaki tellerden geçen zayıf akımları ölçmenin hassas deneysel çalışması ve Langsdorf'un tavsiyesi üzerine Euler ve Laplace'tan kendi kendine öğrettiği kıtasal analitik matematik. 1820'lerin Alman fiziği bunu yapmıyordu. Kitabın gümbürtüyle düşmesinin nedeni tam olarak budur.

Karşı taraf da ağırlığını hak ediyor. Ohm yasası Newton'un yasaları gibi bir doğa yasası değildir; geniş ve yararlı bir malzeme sınıfı için geçerli olan ve diğer birçok malzeme için geçerli olmayan deneysel bir düzenliliktir ve Ohm'un kendi formülasyonu, daha sonra terk edilen bir elektrik sıvı modeline dayanıyordu. Kombinasyon tonları konusunda yanılmıştı ve bunu kamuoyu önünde kabul etmek zorunda kaldı. Kariyeri, herhangi bir sıradan ölçüye göre, Köln laboratuvarındaki iki üretken yıl ile kesintiye uğrayan uzun bir vasat okul öğretmenliği döneminden ibaretti. Geriye kalan bir çalışma bütünü değil, tek bir ilişkidir; gerçi bu tesadüfen daha sonra tüm elektrik mühendisliğinin üzerine inşa edildiği ilişkidir ve bu ölçekte bir kez haklı olmak küçük bir şey değildir.

Miras

Ohm 6 Temmuz 1854'te Münih'te öldü ve Alter Südfriedhof'a gömüldü. Adı bir birim oldu: ohm, sembol Ω, SI elektriksel direnç ölçüsüdür ve başka hiçbir fizikçinin adının, onun hakkında başka hiçbir şey söyleyemeyecek kadar çok kişi tarafından bu kadar sık anılmadığına dair adil bir argüman vardır. Kendi kendini eğiten bir çilingirin kendi kendini eğiten oğlu, yeryüzündeki her iletkenin ölçüldüğü standart olarak hayatını noktaladı.