Franz Maria Aepinus: Rus-Alman matematikçi (1724-1802)

Aepinus, en çok elektrik ve manyetizma konusundaki teorik ve deneysel araştırmalarıyla tanınır.

Rostock'ta Mecklenburg-Schwerin Dükalığı'nda doğdu. Franz Ulrich Theodor Aepinus eğitimli bir aileden geliyordu. Yunanca biçimi (αἰπεινός) olan Hugk veya Huck soyadını ilk benimseyen ve Protestan Reformu zamanında önde gelen bir ilahiyatçı ve tartışmacı olan Johannes Aepinus'un (1499-1553) soyundandı. Babası, Rostock Üniversitesi'nde ilahiyat profesörüydü.

Franz Aepinus, bir süre Jena ve Rostock üniversitelerinde tıp ve matematik okuduktan sonra, kendisini fiziksel ve matematiksel bilimlere adadı ve bu bilimlerde kısa sürede öyle bir ün kazandı ki Prusya Bilimler Akademisi üyeliğine kabul edildi. 1747'de düşen cisimlerin yörüngeleri hakkında bir tez yazarak Magister derecesi aldı. 1747'den 1755'e kadar Aepinus özel öğretim görevlisi olarak matematik, fizik ve astronomi dersleri verdi, elektrik ile manyetizma hakkında ve fiziksel ve astronomik aletlerin yapımı üzerine eserler yazdı. Bu süre zarfında cebirsel denklemler, kısmi diferansiyel denklemler ve negatif sayılar gibi matematiksel problemlere derinlemesine daldı. Rostock'ta Aepinus astronomik gözlem tekniklerine aşina oldu örneğin; 6 Mayıs ve 11 Kasım 1753'te Merkür'ün güneşin önünden geçişleri gibi. 1755'te kısa bir süre Astronomisches Rechen-Institut'un direktörlüğünü yaptı. 1755'te Aepinus, Prusya'nın başkentinde kaldığı iki yıl boyunca birlikte yaşadığı matematikçi Leonhard Euler ile tanıştığı Berlin Gözlemevi müdürlüğüne atandı. 1757 yılında Sankt-Peterburg Üniversitesinden gelen teklif üzerine, Berlin Üniversitesi baskanı Frederick'ten azlini isteyen Aepinus, Euler'inde desteğini alarak Rusya'ya taşındı. 1757'de Rus Bilimler Akademisi üyesi ve fizik profesörü olarak Sankt-Peterburg'a yerleşti ve 1798'de emekli olana kadar orada kaldı.

Gözlemevinin yöneticisi olmasına rağmen, önemli bir astronomik araştırma yapmadı. Ancak, en önemli bilimsel eserinin yazıldığı yer burasıydı. Wismar'dan öğrencisi Johan Carl Wilcke dikkatini elektrikle ilgili sorunlara çekti. Wilcke, turmalin minerallerinin özellikleri üzerine tezi üzerinde çalışıyordu ve malzemenin piezoelektrik özelliklerini tanıdı. Aepinus, turmalin ve diğer kristallerin polarizasyon değerindeki değişikliği sıcaklık (piezoelektrik etki) ile inceledi. Kristalin elektriksel özelliklerinin manyetik olanlara benzer olduğunu buldu. Elektrik ve manyetizmanın aynı kökene sahip olması gerektiği sonucuna vardı. 1759'da Tentamen theoriae electricitatis et manyetismi (Bir elektrik ve manyetizma teorisi denemesi) adlı eseri yazdı. Bu, matematiğin, elektrik ve manyetizma teorisine uygulanması konusunda ilk çalışmasıdır.

Bilim tarihi için, 1781'deki Ay yüzeyinin yapısı ve eşitsizliklerinin volkanik kökeni üzerine adlı çalışması, ayın yüzey oluşumlarını dünyadakilere benzer volkanik patlamalara kadar izlediği büyük önem taşıyordu.

Hayatının geri kalanı Dorpat'ta geçti. Kendisini oğlu Paul'a öğretmen olarak atayan İmparatoriçe Catherine II tarafından büyük saygı görüyordu. Rus İmparatorluğu'nda bir ana akım okul sistemi kurmak için çarlığın yakın güvenini boşuna kullanmaya çalıştı ama başarılı olamadı. 1761'de Aepinus İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi'ne yabancı üye seçildi. 1785'te Göttingen Bilimler Akademisi'nin harici üyesi seçildi.

1764'te Rusya'nın kriptografi servisinin başına atandı ve bu görevi 1797'ye kadar 33 yıl boyunca sürdürdü.

Rus bilim adamları, özellikle Mikhail Wassiljewitsch Lomonossow, Almanların sarayda çok hızlı bir kariyer yapmış olmasından dolayı, muhtemelen kişisel nedenlerle de Aepinus'un teorilerini reddettiler. 1798'de Aepinus tamamen özel hayatına odaklandı.

Ay'daki bir kratere, onuruna Aepinus'un adı verildi.

 

Başlıca eseri, 1759'da St. Petersburg'da yayınlanan Tentamen Theoriae Electricitatis et Magnetismi (Bir Elektrik ve Manyetizma Teorisi Teşebbüsü - An Attempt at a Theory of Electricity and Magnetism), bu konulara matematiksel akıl yürütmeyi uygulamaya yönelik ilk sistematik girişimdi. Ayrıca 1761'de De Distributione Caloris per Tellurem (Isının Dünyadaki Dağılımı Üzerine - On the Distribution of Heat in the Earth) adlı bir inceleme yayınladı, St. Petersburg ve Berlin'deki bilge toplum dergilerinde yer alan astronomi, mekanik, optik ve saf matematik alanlarında farklı konulardaki inceleme yazılarının da yazarıydı.

Mikroskopu geliştirdi. Paralaks'ın etkileri üzerine yaptığı deneylerle yıldızların uzaklıklarının ölçümü konularında gelişmeler sağlandı. Iraklık açısının, Güneş diskinin önünden geçen gezegenler (Venüs) üzerindeki etkilerine ilişkin bir makale yayımladı. (1764) Yayın tarihi Venüs'ün 18. yüzyılda gerçekleşen iki geçiş tarihi arasındaki süreye rastlayan bu makale, güncelliği nedeniyle büyük ilgi uyandırdı.

Aepinus ve Henry Cavendish, özünde aynı olan, ancak bu iki filozof arasında herhangi bir iletişim olmaksızın çerçevelenmiş elektrik teorileri geliştirdiler. Ancak Aepinus, teorisini Cavendish'inkinden yaklaşık on yıl önce yayınladı. Bunlar esasen iki akışkan fikrini en sonunda nihayete erdiren modern teorilerdir. Deneyleri, paralel plaka kapasitörlerin dizaynına yol gösterdi. Kapasitörler, elektrik alanında enerji depolama sağlayan aygıtlardır.

 

Teorileri şunu söylüyordu;

• ... elektrik sıvısı, parçacıkları birbirini iten ve diğer tüm maddelerin parçacıklarını mesafenin karesi kadar ters bir kuvvetle çeken bir maddedir. [kare yasası daha sonra eklenmiştir]
• Diğer tüm maddelerin parçacıkları da birbirini iter ve aynı yasaya göre değişen bir kuvvetle elektrik sıvısının parçacıklarını çeker. Ya da elektrik sıvısını diğer tüm maddelerden farklı bir madde olarak kabul edersek, hem elektrik sıvısının hem de başka maddenin tüm maddelerin parçacıkları aynı türden parçacıkları, uzaklığın karesi ile ters orantılı bir kuvvet ile iter ve zıt türden olanları da çeker.

Cavendish ve Aepinus, elektrik sıvısının;

• başka bir tür madde. ... Herhangi bir cisimdeki ağırlığı muhtemelen cismin içindeki maddenin ağırlığına göre çok küçük bir orana sahiptir, ancak yine de herhangi bir cisimdeki elektrik sıvısının o cisimdeki herhangi bir madde parçacığını çekme kuvveti, şuna eşit olmalıdır: cismin maddesinin o parçacığı ittiği kuvvet, aksi takdirde cisim daha sonra görüneceği gibi elektriksel görünür. olduğuna inanıyorlardı.

Aslında, 'elektrik sıvısını' neredeyse hiç kütlesi olmayan, ancak yine de önemli ölçüde elektriksel çekici ve itici güce sahip elektronlardan oluşan bir şey olarak hayal ediyorlar. Statik elektrik daha sonra bir vücutta elektron bolluğu ve diğerinde elektron eksikliği sorunu haline gelir.

Benjamin Franklin'in “Tek taraflı elektrik akısı teoremi” ni geliştirdi.

İletken ve yalıtkanlar ile indüksiyon, etki ile elektriklenme ve iletkenlerin geçirgenliği üzerine çalışmalar yapmıştır. İletkenlerde elektrik akımı, iticiliği ve elektrik indüksiyonu terimlerini açıkladı.

• Alman bilim insanları listesi