DEBYE, Peter (1884-1966)
Hollanda asıllı ABD’li fizik ve kimya bilgini. X ışınlarının dağınık yapılarda kırınımını incelemiş, moleküllerin dipol momentleri üzerindeki çalışmalarıyla 1936’da Nobel Kimya Ödülü’ nü kazanmıştır.
Peter Joseph William (Pieter Joseph Wilhelm) Debye 24 Mart 1884’te Hollanda’nın Maastricht kentinde doğdu, 2 Kasım 1966’da New York Eyaleti’ nin Ithaca kentinde öldü. Aachen’daki Technische Hochschule’de elektrik mühendisliği eğitimi gören ve 1905’te mezun olan Debye, 1906’da Aachen’dan Münih’e çağrılan ünlü Alman matematiksel fizikçi Arnold Sommerfeld ile birlikte gittiği Münih Universitesi’nde fizik alanında çalıştı. 1908’de doktorasını aldıktan sonra bir süre bu kurumda ders verdi. 1911’de de, Zürich Üniversitesinden ayrılan Einstein’ın yerine kuramsal fizik profesörlüğüne getirildi. Ertesi yıl gene aynı unvanla Hollanda’da Utrecht Üniversitesine, bir yıl sonra da hem kuramsal hem de deneysel fizik profesörü olarak Göttingen Üniversitesine atandı. 1920-1927 arasında Zürich’te, bu kez Eidgenössische Technische Hochshule’de fizik profesörü ve fizik enstitüsü yöneticisi olarak bulundu. 1927’de Leipzig Üniversitesi’nde deneysel fizik profesörlüğüne getirildi. 1934’te Berlin Üniversitesi kuramsal fizik profesörlüğüne atanırken, Kaiser WiT helın Enstitüsü’nün geliştirilmesiyle de görevlendirildi. Adım Max Planck Enstitüsü olarak değiştirdiği bu kurumda araştırmalarım sürdüren, 1936’da dipol moleküllerin elektrik momentleri üzerine araştırmalarıyla Nobel Kimya Ödülü’nü kazanan Debye, Hollanda yurttaşı olması nedeniyle, Naziler’in araştırmalarım güçleştiren bürokratik engellerine bir süre dayanabildiyse de, 1939’da Alman yurttaşı olmadıkça enstitüye giremeyeceğinin bildirilmesi üzerine ABD’ ye yerleşti. 1940’ta New York Eyaleti’ndeki Cornell Üniversitesi’nde kimya bölümü başkanlığına getirildi. 1946’da ABD uyruğuna geçen Debye, 195Q’de emekliye ayrılarak emeritus profesör oldu.
Debye’nin daha sonraki birçok araştırmasının temelini oluşturacak ilk önemli çalışması yalıtkanlar üzerineydi. O dönemde yalıtkan maddelerin (dielek-trik) bir elektrik alanındaki davranışlarım betimleyen dielektrik katsayısı Clausius-Mosotti denklemiyle ifade edilmekteydi. Ne var ki bu denklem özellikle yüksek dielektrik katsayılı sıvılarda, katsayının artan sıcaklıkta azalmasını açıklayamıyordu. Maddenin kutuplaşması anlamına gelen bu olgu, moleküllerin uygulanan elektrik alanının etkisiyle bir elektrik momenti kazanmalarıyla açıklanıyordu. Debye araştırmaları sonucu, bazı maddelerin moleküllerinin kalıcı bir elektrik dipolü niteliğinde olduğunu göstererek, dipol momentleri aracılığıyla Clausius-Mosotti denkleminin uygulanmasını genelleştirecek bir düzeltme terimi getirdi. Bu denklem daha sonra birçok molekülün elektrik dipollerinin ölçümüne ve molekül yapılarının anlaşılmasına olanak sağladı.
Debye daha sonra Einstein’ın katı cisimlerin özgül ısıları için geliştirdiği kuvanta kuramı üzerinde çalıştı. Bu kuramda kristalin esnek titreşim enerjileri, tıpkı elektromanyetik titreşimlerin fotonları gibi parçacıklar (fonon) biçiminde düşünülmekte; bunların özgül ısılarının sıcaklıkla (T) azalarak, sıcaklık mutlak sıfıra yaklaştıkça özgül ısının da sıfıra gittiği öne sürülmekteydi. Einstein’ın kuramında özgül .ısıya ilişkin olarak öngörülen 1/T3 davranışı ile laboratuvardaki ölçümler arasında farklılık gözleyen Debye, kristaldeki titreşimlerinin dalgaboylarınm atomlar arası uzaklıklardan daha küçük olmaması gerektiğini düşünerek yaptığı düzenlemeyle 1/T3 davranışım tam olarak hesapladı. Bu hesap,özgül ısıların θ/T oranının evrensel bir fonksiyonu olduğunu gösterdi. Her kristalin yapısal özelliklerine bağlı olarak özgül bir değeri olan θ’ya “Debye sıcaklığı” denmektedir.
Debye’nin, bir süre asistanlığım yapan Erich Hückel ile birlikte geliştirdiği elektrolitik çözeltiler kuramı ise fizikokimya alanındaki en önemli katkılarından biridir. Debye-Hückel kuramı, Arrhenius’un önerdiği, moleküllerin çözeltiler içinde tümüyle iyonlaşmayıp, aşırı kutuplaştığım öne süren kuramı yerine, iyonların sıvı içindeki hareketleri sırasında çevrelerinde karşıt yüklü bir iyon bulutu sürüklediklerini ve bu bulutların iyonların hareketini yavaşlatarak iyonlaşmanın tam olmadığı görünümünü verdiğini gösterdi.
Bragg’lerin ve von Laue’nin kristallerde X-ışını kırınımını göstermelerinden sonra, Debye bu olayı toz halinde kristal (mikro-kristal) yığınlarında gözlemeyi başardı. P.Scherier ile birlikte geliştirdiği, kendi adlarıyla anılan yöntemde, ince bir tüp içine yerleştirilen toz halindeki kristal parçacıklarının gelen X-ışınını yansıtmaları bir filim üzerinde kaydediliyordu. Kristali çevreleyen filimde oluşan çizgiler kullanılan kristale özgü olduğundan bu yöntemle malzemenin yapısı saptanabiliyordu. Debye ayrıca kristal örgüde yerleşmiş atomların titreşimleri dolayısıyla “yansıtma” şiddetlerinin sıcaklıkla ve yansıma açısıyla nasıl değiştiğini de gösterdi.
Debye’nin son katkılarından biri, polimerlerin kütlelerini polimer çözeltilerinin ağdalıiığım Van’t Hoff’un osmotik basınç ölçümü yöntemiyle birleştirerek ölçebilmesi oldu. Debye sonradan, polimer çözeltilerinin ışığı asimetrik saçmalarından yararlanarak, bu ölçümleri mutlak olarak yapabilmeyi başardı. Debye’nin geliştirdiği bu yöntem bugün de molekül ağırlıklarının ölçülmesi amacıyla biyoloji ve polimer laboratuvariarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
• YAPITLAR (başlıca): The Collected Works of Peter J.W. Debye, 1954, (“Peter J.W. Debye’nin Tüm Yapıtları”).
• KAYNAKLAR: E.Farber, Nobel Prizewinners in Chemistry, 1953.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi