Fizik biliminde foton, elektromanyetik alanın kuantumu, Işığın temel “birimi” ve tüm elektromanyetik ışınların kalıbı olan temel parçacıktır. Foton ayrıca elektromanyetik kuvvet’in kuvvet taşıyıcısıdır.

Işığın parçacıklardan oluştuğu fikrini ilk kez Isaac Newton ortaya koydu. Sonraları ışığın dalgalardan olu…ştuğu düşüncesi yayıldı, ta ki Max Planck bazı deneylerinde ışığın tanecikmiş gibi davrandığını farkedinceye dek. Işık sanki devamlı dalgalar değil de, enerji paketcikleri gibi geliyordu. Einstein ve Planck bu enerji paketlerini ışık quantumu veya foton olarak adlandırdılar. Demek ki ışığın enerjisi sadece kinetik enerjiydi; kütlesinden kaynaklanan hiçbir enerjisi yoktu. Einstein o güne dek açıklanamamış olan fotoelektrik olayını bu kavramla açıkladıktan sonra, bilim adamlarının ağzında yeniden ‘ışık nedir?’ sorusu gündeme gelmişti. Eğer ışık dediğimiz olgu parçacıklardan oluşuyorsa, frekans veya dalgaboyunun ne anlamı var acaba? Aslında sorulması gereken en iyi soru: “ışık gerçekten nedir?” Cevap: ‘Hem dalga, hem parçacık Işığın bazı özellikleri sadece dalga olgusu(mantığı) ile açıklanırken (girişim veya kırınım gibi), bazı özellikleri ise sadece foton konsepti ile açıklanabiliyor.

Türbülans, pek çok fizikçi tarafından ele alınmış, ancak geçerli bir çözüm bulunamamış problemlerden biriydi. Düzgün akışa sahip bir akışkanın molekülleri birbirlerine mümkün olduğu kadar yakın kalmaya ve benzer davranışlar göstermeye meyillidir. 19. yüzyılın başlarında düzenli akışa sahip akışkanlara ait temel problemler çözülmüş ve akışkanlar dinamiğinin temelleri kurulmuştu. Ancak bilim uzun süre türbülans üzerinde çalışmayı reddetmiş, türbülansı daha çok bir mühendislik problemi olarak görmüştür. Türbülans genelde istenmeyen bir etkidir. Bu alandaki çalışmaların büyük bir yüzdesi türbülansı engellemeye yöneliktir.

Özellikleri, ışık ışınları ile hemen hemen aynıdır. Fakat yüksek frekanslı elektromağnetik radyasyonlardır. Mor ötesi ışınlarının dalga boyu 3000-4000 angstrom arasında olmalarına karşılık X ışınlarınınki 20 angstromu geçmez. Bir X ışını… demeti, şeffaf olmayan bir cisimden geçerken enerjisini yavaş yavaş bırakır. Absorbe edilen (yutulan) enerji, geçilen madde kalınlığı ile doğru orantılı olarak artar. Şâyet bir elementin yutma tayfı incelenirse dalga boyunun bazı değerleri için ânî değişimlere uğradığı görülür. Bu özel değerler, atom çekirdeğini saran farklı elektronların enerji seviyeleri ile alâkalıdır. Bu sebepten X ışınlarının spektrumları (tayf) incelenerek atomların yapısı hakkında gerçekçi bilgiler elde edilebilir.

X ışınlarının maddenin içine işleme kâbiliyeti fazladır. Muhtelif organik maddeler X ışınlarını büyük ölçüde yutarlar. İşte bu özellik X ışınlarının tıpta büyük ölçüde kullanılmasına sebeb olmuştur. Bilhassa insan vücudunun incelenmesinde kullanılmaktadır. X ışınlarının insan vücudunda biyolojik etkileri de vardır. Tümör (kanserli bölge) gibi zararları yok edebileceği gibi kan çıbanı, bez iltihabı, siyatik şeklindeki ağrılı ve iltihaplı kısımları da iyileştirme işleminde kullanılabilirler.

Bu camların çalışma prensibi, bildiğimiz tül perdelerin çalışma prensibiyle aynı. Yani bu camların iki yüzü arasında bir fark yok. Bu noktanın daha iyi anlaşılması için “üzerine düşen ışığı, düştüğü yüze göre farklı oranlarda geçiren bir cam yapmak mümkün mü?” sorusunu detaylı olarak yanıtlayalım. Fiziğin temel yasalarından birisi olan termodinamiğin ikinci yasası bu soruya “kesinlikle hayır!” yanıtını veriyor.

Bu yasanın değişik ifade edilme tarzlarından bir tanesi şöyle der: “Evrende başka hiçbir şeyi değiştirmeden, soğuk bir cisimden sıcak bir cisme ısı akışı sağlamak mümkün değildir.” Buradaki “Evrende başka hiçbir şeyi değiştirmeden” ifadesi önemli. Aksi takdirde, yasanın çay demlemek için su ısıtmanın bile imkansız olduğunu söylediği anlamı çıkardı.

Işığı tek yönde geçiren, ya da farklı yönlerde değişik oranlarda geçiren camlardan yapmak mümkün olsaydı, bu camları ikinci yasayı ihlal etmek için kullanabilirdik. Bunu göstermek için bir düşünce deneyi tasarlamamız yeterli. Eğer elimizde ışığı tek yönde geçiren, diğer yönde kesinlikle geçirmeyen bir cam varsa, duvarları
ışığı mükemmel yansıtan aynalarla kaplanmış bir odayı bu camla ikiye bölüp, ışığın geçtiği taraftaki odaya sıcak bir çay, diğer odaya da buzlu su koyabiliriz.

Buradaki kilit nokta, her cismin sürekli ışık (daha doğru bir terimle elektro-manyetik dalga) yayınladığı gerçeği. Cismi oluşturan atomlar ve bu atomlardaki elektronlar sürekli hareket halindedir. Bu parçacıklar çoğunlukla en düşük enerji seviyelerinde bulunurlar, ama önemli bir kısmı uyarılmış seviyelerdedir. Bu uyarılmış elektronlar
daha düşük enerji seviyelerine döndükçe, aradaki enerji farkını ışık olarak yayınlarlar. Bir başka deyişle cisimler ışıyarak soğurlar. Cisim ne kadar sıcaksa, bu yayınlanan ışık o kadar çok enerji taşır. Köz halindeki bir odunun bu nedenle parlak olduğunu ve sizi ısıtmaya devam ettiğini burada ekleyelim.

Düşünce deneyimizdeki buzlu su da, bize göre soğuk olmasına karşın bir miktar ışık yayar. Soğuk olduğundan dolayı, bu ışığın enerji yoğunluğu çayınkine göre daha azdır; ama bu o kadar önemli değil. Buzlu sudan yayılan ışığın bir kısmı özel camımızdan geçerek, çay tarafından soğurulur. Böylece ışıma yoluyla çaya ısı aktarılmış olur. Çaydan yayınlanan ışınlarsa, camı geçemez ve aynı bölmede kalır (ve çay tarafından tekrar soğurulur). Böylece, buzlu su enerji kaybederek gittikçe soğur, çaysa gittikçe ısınır. Hatta biraz sabırlı davranıp beklersek
(bir iki yıl gibi), buzlu suyun tamamen donup soğumaya devam ettiği, çayınsa buharlaşıp gittikçe daha çok ısındığını da gözlememiz mümkün.

Böylece, ikinci yasanın mümkün olmadığını söylediği şeyi, yani evrende başka bir şeyi değiştirmeden, hatta kendiliğinden, ısının soğuk bir cisimden sıcak bir cisme akmasını sağlamış oluruz. Termodinamiğin ikinci yasası oldukça sağlam temeller üzerine oturduğundan, bu noktada sadece tek yöne ışık geçiren camların yapılmasının mümkün olmadığını kabul etmekten başka yapacak şeyimiz yok!

Aynı argümanı her iki yönde ama farklı oranlarda geçirgen olan camlar içinde yürütmek mümkün. Örneğin bu özel cam sağdan sola doğru gitmek isteyen ışığın sadece %50′sini geçirsin, soldan sağa yönelen ışığınsa %50.001′ini geçirsin. Aradaki farkın ne kadar küçük olduğu önemli değil. Eğer geçirgenlik oranları arasında bir fark
varsa, bu farkı kullanarak ikinci yasayı alt etmek mümkün.

Argümanı daha rahat görmek için iki odaya da aynı sıcaklıkta iki özdeş cisim koyalım. Aynı sıcaklıkta bulunan cisimler aynı miktarda enerjiyi ışık olarak yayarlar. Fakat soldan sağa aktarılan enerji sağdan sola aktarılandan bir miktar fazla olduğundan sağdaki cisim biraz ısınıp, soldaki biraz soğur. Bir süre sonra, ısınan cisim daha fazla, soğuyansa daha az enerji yayacağından, cam üzerinden değişik yönlere giden ışığın taşıdığı enerjiler eşitlenir ve net ısı transferi durur. İki odalı sistemimiz bu noktada dengeye gelir. Bu son durumda sağ odadaki
cisim soldakinden biraz daha sıcaktır. Önceki durumda olduğu gibi aşırı soğuma ve ısınma söz konusu değil ama bu bile ikinci yasaya aykırı.

Bu camları kullanarak büyük sıcaklık farkları elde etmek de mümkün. Tek yapmanız gereken şey, odacıkların sayısını mümkün olduğu kadar artırmak. Böylece, iki ardışık odadaki sıcaklık farkı düşük olmasına rağmen, en uçtaki odaların sıcaklıkları büyük oranda farklı olacaktır.

Sonuç olarak, bir camın, ya da herhangi bir cismin farklı yönlere farklı oranlarda geçirgen olması ikinci yasaya aykırı. Eğer camınız soldan sağa %50.001 oranında ışık geçiriyorsa, sağdan sola da %50.001 oranında geçirmesi lazım. Ne biraz az ne de biraz fazla! İkinci yasanın saydamlık hakkında bu derece güçlü şeyler
söyleyebilmesi gerçekten çok ilginç.

Peki madem bu tip camlar fiziğe aykırı, o halde bu camlar nasıl işliyor? Buna basitçe “göz aldanması” diyebiliriz. Gözümüzün müthiş yeteneklerinden birisi de değişik ışık seviyelerine kendisini ayarlayabilmesi. Gündüz çok parlakken de, gece karanlığında da görme işlevini yerine getirebiliyor. Parlak bir ışık kaynağının yanında zayıf bir ışık kaynağı varsa, göz kendini parlak olan ışığa göre ayarlar ve zayıf ışığı fark etmemiz olanaksızlaşır. Bu nedenle gündüz vakti yıldızları göremiyoruz. Halbuki yıldızlardan gelen ışık gündüz de gece de aynı parlaklığa sahip.

Yabancı filmlerde gördüğümüz sorgu odalarında camın ayırdığı odalardan birikaranlık diğeri de aydınlık tutuluyor. Camın özelliği, üzerine gelen ışığın çoğunu yansıtması ve çok az bir kısmını geçirmesi. Aydınlık odada bulunan kişi, aynadaki kendi parlak görüntüsünden düğer odadan gelen ışığı seçemiyor. Bu kadar basit. Aynı işi bir tül perde de rahatlıkla yapıyor.

Kaynak: Tübitak

Sıvı Termometreler;

Bu tip aletlerde belirli bir sıvı kütlesinin sıcaklığa bağlı olarak genleşmesi gözlenir. Günümüzdeki termometrelerin üst bölümünde ince derecelendirilmiş bir cam tüp bulunan bir hazneden oluşur; tüpün içi kısmen bir sıvıyla (civa, alkol vb.) doldurulmuştur.
Termometrelerin doldurulmasında çeşitli sıvılar kullanılır. Donma noktaları ve kaynama sıcaklıkları bu sıvıların kullanılabilme sınırlarını belirler –38,80C’de katılaşan ve 3570C’de kaynayan civanın, bu bakımdan çok geniş bir kullanım alanı vardır. Bununla birlikle sıcaklığın oldukça düşük olduğu kimi bölgelerde alkol kullanmak yararlıdır. Çok düşük sıcaklıklar için sıvı hava sıcaklığında donmayan toluen yada kimi petrol eterleri kullanılır.

Gazlı Termometreler;

En duyarlı sıcaklık ölçümlerinde termometrik büyüklük olarak hacmi sabit tutulan bir gaz kütlesinin basıncından termometrik büyüklük olarak yararlanılır. Yüzdelikli (Santigrat) ölçeklerin tanımı uyarınca basınç, sıcaklığa P=Po (1+Bt) ifadesiyle bağlıdır. Bu termometrelerde, civalı bir manometreye bağlı bağlı olan içi gaz dolu madeni bir hazne vardır. Özel olarak incelenmiş kaplar yardımıyla B katsayısını tespit etmek için, hazne sıcaklığı ya bilinen sıcaklıklara (0C ve 100C) veya ölçülecek sıcaklıklara getirilir. Bu sıcaklıkların her biri için sabit hacim altında basınç bir manometreyle ölçülür. Ölçme sonucunda elde edilen sıcaklığı, kanuni Celsius ölçeği içinde belirtmek için düzeltmek gerekir. Bu düzeltme gazların eş sıcaklık eğrileri incelenerek yapılır. Bu aletlerde hidrojen, helyun ve azot gibi gazlar kullanılır.

Gazlı termometreler günlük işlerde kullanılan aletler değildir. Özel laboratuvarlarda bazı sabit sıcaklıkları (Ergime ve Kaynama noktaları) bulmada yararlanır ve sıcaklık ölçümünde temel aletlerdir. Bu termometreler okzijenin kaynama noktasından (-182, 97 C), altının ergime noktasına (1063 C) kadar bir sıcaklıklar listesi hazırlanmasını sağladı; bu liste 1927 ağırlıklar ve ölçüler Milletlerarası Konferans da kabul edildi . 1948’deki konferansta gözden geçirildi.

Düzeltmek gerekin Hazne, hem suyu 273,160k eşit olan T3 Üçlü nokta sıcaklığına, hem de ölçülerek T sıcaklığına getirilir. Bu sıcaklıkların her biri için,sabit hacimde tutulan gazın P3 ve P basınçları manometreyle ölçülür. Bilinmeyen sıcaklık birinci yaklaşıkta

T=373,16 x P/P3 bağlantısıyla hesaplanır. Ancak bu sıcaklığı hesaplarken,termometrelerde kullanılan gazın özelliklerinden kaynaklanan hataları da gazın eşsıcaklık eğrilerinden yararlanılarak düzeltmek gerekir. Bu aletlerde kullanılan gazlar hidrojen,helyum ve azottur. Gazlı termometreler daha çok termodinamik sıcaklıkların belirlenmesi konusunda uzmanlaşmış özel laboratuvarlar da kullanılır. Bunlar sıcaklık ölçümünde temel aletlerdir. Bu termometreler hidrojenin üçlü noktasından (-259,340C) bir sıcaklık listesi hazırlamaya olanak verdi ve uluslararası pratik sıcaklık ölçeğinin temelini oluşturdu.

Kimi sıcaklık bölgelerinde bir gazın sıcaklığı gerek sesin gaz içindeki yayılma hızı (Akustik-Termometre) gerek de elektrik sabiti yada kırılma indisi ölçülerek belirlenir.

Elektrik” deyimi, Yunanca “elektron”dan gelmektedir. Bunun anlamını mı merak ediyorsunuz ? Yunanca “elektron” kelimesi, bildiğimiz “amber” karşılığıdır. Açıklamadan da anlaşılacağı gibi, İsa’dan 600 yıl önce, Yunanlılar bir yere devamlı olarak sürtüştürülen, böylece kızan amberin, mantar ve kağıt parçaları türünden hafif maddeleri çekebilme yeteneğini biliyorlardı. Buna rağmen, 1672 yılına kadar bu konuda kayda değer bir gelişme olduğu söylenemez. 1672 yılında, Otto von Guericke adında bir adam, elini hızla dönen bir sülfür (kükürt) kürenin karşısına tutarak, daha güçlü elektrik üretti.

1729 yılında ise, Stephen Gray, bazı maddelerin (örneğin metaller) bir yerden başka bir yere elektrik ilettiklerini keşfetti. Bu tür maddeler “kondüktör-iletken” diye tanımlandılar. Cam, kükürt, amber, balmumu gibi diğer bazı maddelerde elektriği taşımıyor, bir yerden bir yere iletmiyorlardı. Bunlara genel olarak “yalıtkan” adı verildi.
Aynı doğrultuda son derece önemli bir başka adım, 1733 yılında du Fay adında bir Fransızın negatif ve pozitif elektrik yüklerini bulması olmuştur. Du Fay, negatif ve pozitif şarjların (elektrik yüklerinin), iki ayrı tür elektrik olduğunu sanmıştı. Gene de, elektriğin gerçeğe en yakın tanımlamasını yapan Benjamin Franklin’dir. Benjamin Franklin’in fikrine göre, tabiattaki bütün maddelerin bünyesinde “elektriksel bir akış” vardı. Belirli iki madde arasındaki sürtünme, bu akıştan bir kısmının, miktar bakımından fazlalık meydana getirecek şekilde öteki maddeye geçmesine sebep oluyordu. Bugün, bu akışın negatif yüklü elektronlardan oluştuğunu söyleyebiliyoruz.

Elektrik konusunda en önemli gelişmelerin, 1800 yılında Alessandro Volta tarafından ilk pilin (bataryanın ) keşfiyle başladığı tartışma kabul etmeyen bir gerçektir. Söz konusu batarya, ilk devamlı ve güvenilir elektrik kaynağı olmak niteliğiyle, öteki buluşlar ve uygulamalar yolunda dünyaya kılavuzluk etmiştir.

Parçacık fiziğinde çekirdek kuvvetinden etkilenen atomaltı parçacıklara hadron adı verilir. Hadronlar temel parçacıklar olmayıp kuark ve karşı-kuark olarak adlandırılan fermiyonlar ve gluon olarak adlandırılan bozonlardan oluşan bileşik parçacıklardır. Gluonlar kuarkları bir arada tutan kuvvetli etkileşimin taşıyıcısıdır.

Tüm atomaltı parçacıklar gibi hadronlar da Poincaré grubunun gösterimilerine karşılık gelen şu kuvantum sayılarını taşırlar: J PC(m), burada J spin, P parite, C C paritesi ve m kütledir. Hadronlar ayrıca izosipin (veya G parite), s-çeşni gibi çeşni kuvantum sayıları taşıyabilir. Hadronları iki sınıfa ayırmak mümkündür:

Baryonlar fermiyondur. Atom çekirdeğinin yapıtaşıdırlar ve baryon sayısı olarak adlandırılan (B) korunan bir kuvantum sayısı taşırlar. Nükleonlar, yani proton ve nötronlar için B=1′dir.
Mezonlar bozondur ve mezonlar için B=0′dır.
Hadronların çoğu baryonların tüm kuvantum sayılarının kabuk kuarkların kuvantum sayılarından çıkarılabileceğini söyleyen kuark modeli sayesinde sınıflandırılabilir. Baryonlar için üç kabuk kuarkı söz konusu iken mezonlar bir kuark-antikuark çiftinden oluşur. Dolayısıyla her kuark B=1/3 olan bir fermiyondur.

Uyarılmış baryon ve mezon durumları rezonanslar olarak adlandırılır. Her taban durum hadronunun pek çok uyarılmış durumu olabilir ve deneylerde bunların yüzlercesi gözlemlenmiştir. Rezonanslar kuvvetli etkileşim aracılığıyla çok kısa sürelerde (yaklaşık 10−24 saniye) bozunurlar.

Kuark sınıflandırmasının dışında kalan mezonlar da vardır. Bu mezonlar egzotik mezonlar olarak adlandırılır. Bunların arasında yapışkantopu, karmamezon ve dörtkuarklılar vardır. Günümüzde kuark modelinin dışında olarak bilinen tek baryon beşkuarklıdır. Bu baryonun varolabileceği kuramsal parçacık fizikçileri tarafında öngörülmüş olmakla birlikte Ocak, 2007 itibariyle varlığı hakkında kesinleşmiş deney verisi bulunmamaktadır.

Kuvvetli etkileşimleri açıklayan temel kuram olan kuvantum renkdinamiğine göre tüm hadronlar tek parçacık uyarılmış durumlarıdır. Bu kuram KRD skalasının altındaki enerjilerde renk hapsolunumu olarak adlandırılan bir özellik barındırdığı için bu uyarılmış durumlar temel alanlar olan kuark veya gluonlara değil, renk yükü taşımayan bileşik hadronlara karşılık gelir.

KRD maddesinin diğer fazlarında hadronlar yok olabilmektedir. Örneğin, KRD tarafından çok düşük sıcaklıkta ve düşük basınçta kuark-gluon etkileşiminin çok zayıflayacağını ve hapsolunumun ortadan kalkacağı öngörür. Asimptotik özgürlük olarak bilinen bu özellik, GeV ve TeV arasındaki enerji mertebelerinde deneysel olarak kanıtlanmıştır.

Akümülatörler; boşalma yönünün tersinde elektrik akımı verildiğinde dolan, tersinir pillerdir. Akım verildiğinde, boşalma sırasında gerçekleşen kimyasal süreçler tersine döner ve boşalma-dolma çevirimi sırasında yitirilen bir miktar enerji dışında, akümülatör yeniden eski durumuna gelir.

1839’da İngiliz hukukçu Sir William Grove’un tasarladığı platin elektrotlu pil, doldurulabilir pilin yapımında ilk adımdı. Suyun, yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılan platin elektrotların etkisiyle hidrojen ve oksijene ayrışmasına dayanan bu pil, tasarım aşamasında kaldı. Doldurulabilen ilk pilin yapımını 1859’da Fransız fizikçi Gaston Planté başardı. Kurşunlu akümülatör denen ve bugün de en çok kullanılan akümülatör türlerinden biri olan bu aygıtın ilk biçimi, araların kauçuk şeritler yerleştirilerek birbirine dolanmış ve yüzde 10’luk sülfürik asit çözeltisine daldırılmış iki kurşun levhadan oluşuyordu. Levhalara elektirk akımı verildiğinde enerjiyi depolayabilen bu aygıt, aldığı enerjiyi büyük bir hızla, dolayısıyla şiddetli bir akım halinde geri verebiliyordu. Ne var ki, yaklaşık 20 yıl bo-yunca yalnız laboratuvar araştırmalarına konu olduktan sonra bugün kullanılan kurşunlu akümülatöre dönüşebildi. Günümüzde kurşunlu akümülatörden başka nikel-kadmiyumlu, nikel-demirli ve gümüş-çinkolu akümülatörler de kullanılmaktadır

Enerji ile maddenin birbirlerine dönüşmesi E=mc2 eşitliğine göre olmaktadır. (E=enerji, m=kütle, c=ışık hızı). Einstein’ın bulduğu bu formül bu yüzyılın başından beri bilinmektedir. Maddenin ışık enerjisi şekline geçişini çok iyi biliriz.

Yıldızların parlaması, termonükleer bombanın patlaması vb. Amerikalı fizikçilerden oluşan bir ekip dünyada ilk defa bu olayın tersini, yani ışığın vakum içinde maddeye dönüşmesini kanıtladı. Bu buluş Stanford Doğrusal Parçacık Hızlandırıcı’sında yapıldı.

Kuramsal fizikçi Breit ve Wheeler daha 1934’de iki foton çarpışınca bir elektron’la bir pozitron doğabileceğini ileri sürmüştü. Fakat, bu olayın gerçekleşebilmesi için bu iki fotonun enerjilerinin çok yüksek olması gerekir; örneğin sıradan lazer ışınlarının fotonları maddeye çevrilemez. Bu bakımdan çok ustaca bir deney hazırlanması gerekiyordu.

Çok yüksek enerjili (46,6 GeV) bir elektron demetiyle çok odaklaşmış bir lazer ışını çarpıştırıldı. Elektronlarla çarpıştıktan sonra bazı lazer fotonları gittikleri yönün tam tersinde gitmeye başladılar ve bu sırada son derece büyük bir enerji kazandılar. Bu yüksek enerjili fotonlar, başlangıçtaki lazer fotonlarıyla çarpıştıklarında bir elektron-pozitron çifti oluşturdular.

Son tüketiciye enerji “yakıt” ve/veya “elektrik” biçiminde sunulmaktadır. İkincil enerji olan elektriğin çeşitli kullanım avantajlarının bulunmasına karşın, teknoloji yalnızca elektriğe bağlı olarak değil, yakıtı da gerektiren biçimde gelişmiştir. Bunun nedeni, genel enerji tüketiminin % 60′ının ısı biçiminde gerçekleşmesidir. Birincil enerji kaynaklarının, fiziksel durum değişimi içeren biçimde dönüştürülmesi ile elde olunan ikincil enerjilere, “enerji taşıyıcısı” denir. Elektrik 20. yüzyıla damgasını vuran bir enerji taşıyıcısıdır. Hidrojen ise 21. yüzyıla damgasını vuracak bir diğer enerji taşıyıcısıdır.
Endüstri devrimi ile 1750 yılından bu yana, teknik yeniliklere dayalı olarak dünya genelinde ekonominin gelişmesi, peşpeşe beş ayrı dalgalanma biçiminde sürmüştür. 1750-1825 yılları arasındaki birinci dalgalanmanın başat enerji kaynağı kömürdür. 1825-1860 arasındaki ikinci dalgalanmada, ekonomiye ivme kazandıran elektrik olmuştur. 1860-1910 yılları arasındaki üçüncü dalgalanmada elektrik etkisini sürdürmüş, ama yeni kaynak olarak petrol ortaya çıkmıştır. 1910-1970 arasındaki dördüncü dalgalanmada ekonomiyi büyüten yeni enerji kaynağı nükleer enerjidir.
Şimdi 1970′lerde başlayan 21. yüzyılın neresinde biteceği henüz bilinmeyen yeni bir dalgalanma içindeyiz. Bu yeni dalgalanmayı etkileyen enerji türü hidrojendir. Hidrojen kullanım verimi yüksek bir yakıttır. Çevre dostudur. Teknolojik gelişim, çevre etkisini de içeren effektif maliyetinin diğer yakıtlardan düşük olmasını sağlar duruma gelmiştir.
Hidrojenin kullanılmasını gerektiren başlıca iki neden olup, biri fosil yakıtların yanma emisyonu karbon dioksitin artmasından kaynaklanan, global ısınmaya neden olan çevre sorunu, diğeri petrol ve doğal gaz gibi akışkan hidrokarbonların bilinen üretilebilir rezerv ömürlerinin insan ömrü ile kıyaslanabilecek boyuta düşmüş olmasıdır. Bu bölümde, hidrojen enerjisinin gelişimi, hidrojenin yakıt olarak özellikleri, hidrojenin üretim, depolanma ve kullanım teknolojileri üzerinde durulmakta, Türkiye açısından hidrojen teknolojisi kazanımı ve hidrojen üretim kaynakları irdelenmektedir.