Isı

[Siyabend]

Sıcaklığın yükselmesiyle kendini gösteren fizik olayı.

Dünyada her tür hayat biçimi için mutlak gerekli olan ısı, sebepleri kesinlikle bilinmeden önce de etkileri bilinen ve incelenen bir olaydı. Bu esrar kısa bir süre önce, bilimsel tekniklerin göz kamaştırıcı gelişmesi sayesinde çözülebilmiştir.

Moleküllerin Enerjisi

Her cisim, en hareketsiz görülenler bile, yoğun bir faaliyet yuvasıdır; çünkü gaz olsun, sıvı veya katı olsun hepsi de mikroskobik parçacıkların (atomlar veya moleküller) birleşmesinden oluşur ve bu parçacıklar sürekli hareket halindedir. Isı, bu faaliyetin bir yansımasından ibarettir: hareket hızlanırsa cisim ısınır; yavaşlarsa cisim soğur. Hızlanmaya, basınç (bir taşıt lastiğinin şişirilmesi), elektrik boşalması (otomobil bujisi), kimyasal tepki (yanma) v.b. bir enerji katkısı yol açar. Yavaşlama bir enerji kaybından ileri gelir: karbon gazı, anî olarak basıncı azaltılacak olursa öylesine soğur ki, «karbon karı» biçiminde katılaşıverir.

En Sıcaktan En Soğuğa

Bir hareket daima hızlanabileceğinden, kuramsal olarak, ulaşılabilecek ısı derecesinin sınırı yoktur: bir atom bombası patladığı zaman 100 milyon derece çoktan aşılmış olur. Buna karşılık, bir hareket sonsuza kadar yavaşlatılamaz. Parçacıkların tam hareketsizliği mutlak sıfır denilen şeyi karşılar: -273,16°C. Böyle bir ısıda bütün cisimler hareketsizleşir, ama gerçekte bu düşük ısıya asla ulaşılamaz: yıldızları birbirinden ayıran o büyük boşlukta bile soğuk -270°C'nin altına inmez.

Genleşme

Yüzyıllar boyu, ısının, bilginlerin merakını en çok uyandıran etkilerinden biri, genleşme oldu: bir gaz, bir sıvı veya bir katı ısıtıldığı zaman hacmi genişler. Bu ilkeden hareketle, XVII. yy.da, ısı farklarını, kolaylıkla ölçülebilen uzunluk farklarına dönüştüren termometre icat edildi. Üstünde son derece ince ve içi boşaltılmış bir boru bulunan bir depoya kapatılmış bir sıvı ısıtılacak olursa, bu sıvı genleşip boruda yükselir. Ama kaynamamalı ve ilk soğuklarda donuvermemelidir. Böyle sakıncaları gidermek için Fahrenheit, XVIII. yy. da, -38,8°C'de katılaşan ve +357°C'de kaynayan civayı kullanmayı akıl etti. Bununla birlikte ortalama ısılar için, çok daha ucuz olan boyalı ispirto da kullanılabilir.