Bilmek istediğin her şeye ulaş

Fizik

Fizik (Eski Yunanca: φύσις fisis “doğa”) maddeyi, maddenin uzay-zamanda hareketini enerji ve kuvveti de kapsamak üzere bütün ilgili kavramlarla birlikte inceleyen doğa bilimidir. Daha genel olarak, evren ile ilgili nasılları cevaplamak için doğanın genel bir analizidir. Fizik en eski akademik disiplinlerden biridir, astronomiyi kapsadığı için ilki de denebilir. 16. yüzyıldan bu yana kendi sınırlarını çizmiş modern bir bilim olmasına karşın, Bilimsel Devrim'den önce iki bin sene boyunca felsefe, kimya, matematik ve biyolojinin belli branşları ile eş anlamlı olarak kullanılmıştır. Buna karşın, matematiksel fizik ve kuantum kimyası gibi alanlardan dolayı fiziğin sınırlarını net olarak belirlemek güçtür. Fizik, diğer disiplinleri etkilemesi bakımından da önemlidir. Bunun nedeni kısmi olarak ondaki gelişmelerin genellikle teknolojiye uygulanmasıyken, fizikteki yeni fikirlerin matematik ve felsefe gibi diğer disiplinleri etkilemesinin katkısı da büyüktür. Örneğin, elektromanyetik ve nükleer fizikteki yenilikler günümüz toplumunun evrilmesinde önemli yer tutan televizyon, bilgisayar, elektrikli ev eşyaları, nükleer silahlar gibi ürünlerin, termodinamikteki yenilikler motorlu taşımanın, mekanikteki yenilikler kalkülüsün gelişmesine neden olmuştur

Temmuz 2014

Şaman @chamacon

Nicola Tesla'nın laboratuvarı müze oluyor

Tesla Motors’un sürprizlerle dolu kurucu CEO’su Elon Musk, desteğiyle Nikola Tesla'nın laboratuvarı müze oluyor.

996
Tesla Motors elektrikli otomobil devrimini başlattı ve bundan daha da fazlasını hedefliyor. CEO Elon Musk, geçtiğimiz ay firmasının tüm patentlerini ortak kullanıma açmış ve bu patentleri kullanan firmalardan hiçbir ücret almayacaklarını açıklamıştı.
Mobil cihaz üreticilerinin çok sık bir şekilde birbirlerine açtıkları patent ihlali davaları göz önünde bulundurulduğunda, dünyanın en büyük elektrikli otomobil üreticisinin tüm patentlerini ortak kullanıma açması inanılmaz bir jest.
Tesla ile ilgili şaşırtıcı haberler bununla sınırlı değil. The Oatmeal takma adını kullanan internet karikatüristi Matthew Inman, Elon Musk’ın New York’ta kurulması planlanan Nikola Tesla müzesine 1 milyon dolar bağışta bulunduğunu açıkladı. Inman ayrıca Musk’ın, müzenin bahçesine bir de elektrikli otomobil şarj istasyonu yerleştirme sözü verdiğini belirtti.
996

Nikola Tesla müzesini kurma fikri Matthew Inman’a ait. ‘Let’s Build a Goddamn Tesla Museum’ (Haydi Tesla Müzesi’ni İnşa Edelim) adıyla Indiegogo’da bir kitle fonlama projesi başlatan Inman, dünyanın dört bir yanından 1,5 milyon dolar toplamayı başardı. New York eyaleti de projeye 850 bin dolar bağışladı.

Gel gelelim, ortaya çıkan para, Tesla’nın New York Shoreham’daki eski laboratuvarını müzeye çevirmek için yeterli değildi.
Geçtiğimiz mayıs ayında Tesla Model S için esprili bir inceleme yayınlayan Inman, Elon Musk’tan müze için maddi destek sözü almıştı. Elon Musk, 1 milyon dolarlık katkıyı yapmak için,
Nikola Tesla’nın 158. Doğum günün bekledi…

kaynak: fizikist.com/haber-nicola-tesla-nin-lab... .
Temmuz 2014

Şaman @chamacon

Yeni bir siyah bulundu

İngiliz bilim insanları, insan saçından 10 bin kat daha ince "Vantablack" olarak adlandırılan bir madde geliştirdi. Bu madde o kadar siyah ki, çıplak gözle görmek çok zor.

3861
İngiltere'de bilim insanları, görsel ışığın neredeyse tamamını emen "gizemli" siyah bir madde üretti.
Karbon nanotüplerden üretilen ve insan saçından 10 bin kat daha ince olan "siyah'' maddeye bakmak bile ilginç bir deneyim. O kadar siyah ki ilk bakışta insanlar ne gördüklerini anlayamıyor.
Bilim insanları, dünyaca ünlü giyim mağazası "Chanel"ın bu maddeden ürettiği elbiyesi giyen bir insanın sadece kafa ve ayaklarının görülebileceğini, gövdenin ise siyah bir boşluk izlenimi yaratacağını belirtti.
Ayrıca sıcağı bakırdan 7.5 kat daha etkili iletiyor ve çeliğin çekme direncinin 10 katına sahip.
Leeds Üniversitesi'nde renk bilimi ve teknolojisi Profesörü Stephan Wesland'a göre geleneksel siyah aslında ışığın bir rengiydi ve artık bilimadamları bunu dünyanın dışında bir yere taşıyor.
Kaynak: ntvmsnbc
Ağustos 2014

Şaman @chamacon

Gökbilimcileri heyecanlandıran keşif

Dünya’dan sadece 7,3 ışık yılı uzaklıkta, su ve buz yüklü bulutlarla çevrili olduğu düşünülen dev bir gök cismi gözlemlendi.

1192

Suya dair veriler kesinleşirse, ilk kez Güneş Sistemi’nin ötesinde Dünya’dakine benzer bulutların varlığı kanıtlanmış olacak.

ABD’deki Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nden astronom Kevin Luhman’ın araştırmasına göre, su ve buz yüklü bulutlar, Jüpiter büyüklüğündeki (Dünya’dan 318 kat daha büyük) ‘Wise J0855-0714’ adlı bir kahverengi cücenin etrafını sarıyor.

İlk kez 1995’te keşfedilen kahverengi cüceler, ne yıldız ne de gezegen kategorisine konulabiliyor. Gaz bulutlarının çökmesiyle oluşsalar da gökcismini yıldız yapacak nükleer tepkimelerin başlamayacağı kadar hafif oldukları için 80 Jüpiter kütlelik sınıra ulaşamıyor ve yeteri kadar ısınamayıp sönüyorlar.

NASA’nın Wise Kızılötesi Uzay Teleskopu'ndan gelen verileri inceleyen Kevin Luhman, keşfedilen kahverengi cücenin yüzey sıcaklığının, suyun donma noktasından biraz aşağıda olduğunu, Dünya’dan soğuk, Jüpiter’den ise sıcak olduğunu belirtiyor.

Araştırma sonuçlarını değerlendiren California Üniversitesi’nden Jonathan Fortney ise, “Cisim, akıl almaz derecede ilginç. Güneş Sistemi dışında ilk kez su yüklü bulutların olduğuna dair belirtiler içeriyor. Güneş Sistemi’nde sadece Dünya’da ve Mars’ta var. Jüpiter ve Satürn gibi dev gezegenler, amonyak bulutları su yüklü bulutlarını kaplayacak kadar soğuktur. Bu soğuk gök cismi ise bilinen sınıflandırmaların dışına çıkıyor” diye konuştu.

Kahverengi cücedeki su varlığının, 2018’te uzaya fırlatılacak James Webb Uzay Teleskopu ile yapılacak gözlemlerden sonra kesinleşebileceği belirtiliyor. Araştırma sonuçları The Astrophysical Journal Letters’ta yayınlandı.


Kaynak: Cihan Haber Ajansı
Eylül 2014

Rıdvan Bayhan @ridvan_bayhan

Çocukların İlkesi; Düzenden Düzensizliğe Entropi

Anneler çocuklarının odalarını toplar ve her şey yerli yerine gelir. Çocuğun okuldan gelişiyle beraber oda dağınıklaşmaya başlar. Her ne kadar genellemeden kaçınsak da bu bir doğa kuralıdır. Başlangıçta düzenli olan oda zaman içerisinde bir hal alır. Çünkü entropi ilkesi devrededir ve bu ilke ısı ve sıcaklık gibi kavramların çok daha ötesinde evrenin tümü için düzensizliğin daima arttığını söyler.

990

Anne, odayı toplarken fizik bilimi içerisindeki tanımıyla bir iş yapmış ve entropinin artıya doğru kayışını (düzensizliğe doğru kayışı) durdurmuştur. Bunun üzerine bedelini ödeyerek (odayı toplama işini yaparak) yalnızca oda için entropiyi azaltmış yani düzeni sağlamıştır. Çocuğun okuldan dönüp odaya girişiyle doğanın sarsılmaz yasası işlemeye devam etmiş, odanın düzensizliği artmış yani entropi yükselmiştir. Annenin odayı topladığı sırada odanın azalan entropisi en iyi ihtimalle annenin enerji harcaması sonucu ürettiği entropiye eşittir. Dolayısıyla evrenin tümü için geçerli entropi ilkesi bu olay içerisinde bile bütünüyle ağırlığını hissettirmektedir.

990

Kaynak: Acikbilim.com
Eylül 2014

Şaman @chamacon

Einstein'dan özlü sözler

  • Delilik: aynı şeyi tekrar tekrar yapıp, farklı sonuçlar beklemektir.
  • Mantık sizi A noktasından B noktasına götürür. Hayal gücü ise her yere.
  • Aptallık ve dahilik arasındaki fark; dahiliğin sınırları olmasıdır.
  • Güzel bir kızla flört ederken bir saat bir saniye gibi gelir. Kızgın bir közün üzerinde otururken bir saniye bir saat gibi gelir. Izafiyet budur.
  • Dağınık masa, dağınık kafaya işaretse, boş masa neye işaret ?
  • Aslında herkes dahidir. Ama siz kalkıp bir balığı, ağaca tırmanma yeteneğine göre yargılarsanız, tüm hayatını aptal olduğuna inanarak geçirir.
  • Hayat bisiklet sürmek gibidir.Dengenizi korumak için, devam etmelisiniz.
  • Yaratıcılık, kaynaklarınızı iyi saklayabilmektir.
  • Hayatta başarı A ise, A eşittir x artı y artı z. Çalışmak x; eğlenmek y; z ise çeneni tutmaktır.
  • Dünya yaşamak için tehlikeli bir yer, ama kötü insanlar yüzünden değil, bununla ilgili hiçbir şey yapmayan insanlar yüzünden.
  • Bileydim çilingir olurdum ! (Hiroshima'ya atılan atom bombasından sonra söylediği söz)
  • Hayal gücü bilgiden daha önemlidir. Çünkü bilgi sınırlıyken, hayal gücü tüm dünyayı kapsar.
  • Yalnızca başkaları için yaşanan bir hayat yaşanmaya değerdir.
  • Bilim olmadan din topaldır, din olmadan bilim ise kördür.
  • Dünden öğrenin, bugün için yaşayın, yarın için ümit edin.
  • Kadınlar erkeklerle değişeceklerini ümit ederek evlenirler.Erkekler ise kadınlarla değişmeyeceklerini. Böylece her biri kaçınılmaz hüsrana uğrar.
  • Üçüncü dünya savaşında hangi silahlar kullanılacak bilmiyorum, ama dördüncü dünya savaşında insanlar taş ve sopalar kullanacaklar.
  • Bu dünyadan aldığının karşılığını yerine koymak her insanın zorunluluğudur.
  • Tesadüf, Tanrı'nın gizli kalma şeklidir.
  • Tanrı her zaman en kolay yolu seçer.
  • Altı yaşındaki çocuğa açıklayamıyorsan, sen de anlamamışsındır.
  • Özel bir yeteneğim yok.Sadece tutkunca meraklıyım.
  • Aşk, görevden daha iyi bir öğretmendir.
  • İlk önce oyunun kurallarını öğrenmelisiniz, sonra da herkesten iyi oynamayı.
  • Gelecekte başarılı olacak insanlar, geçmişten çalışarak ulaşmalıdır.
  • Günde yüz kez kendime iç ve dış yaşamımın, yaşayan ya da ölü başka insanların emeğine dayandığını hatırlatıyorum; çok derinlere dalmadan günlük yaşamdan biliyoruz ki, bir insan başkaları için vardır.
  • Bana güvenilen bir sırrı kutsal bir emanet gibi saklarım, ama sırları elimden geldiği kadar bilmemeye çalışırım.
  • Ben geleceği düşünmem - yeterince çabuk geliveriyor zaten.
  • Akıllı ve iyi niyetli insanlara özgü bir ada olması için neler vermezdim; öyle bir yer olsa ben bile vatansever kesilirdim.
  • Propagandayla zehirlenmedikleri sürece kitleler asla savaş düşkünü değildirler.
  • Kuantum mekaniği konusunda çok çalışmak gerekir. Ama, içimden bir ses bana bunun her şeyin çözümü olmadığını söylüyor. Bu teoriyle birçok şey açıklanıyor; ama hala O'nun sırrını çözebilmiş değiliz. Ben yine de, O'nun zar atıp kumar oynadığını, hiç mi hiç zannetmiyorum.
  • İlkelerin boğazına dolanıp dibe batmaktansa, oportünist olup suyun üstünde kalmayı yeğlerim.
  • Genelde insanlığın kaderi, hak ettiği olacaktır.
  • Yeryüzündeki şartların düzelmesi, sadece bilimsel buluşlardan çok ahlaklı bir yaşama düzeninin gerçekleşmesine bağlıdır.
  • Gerçeği aramak onu elde etmekten daha kıymetlidir.
  • Yüksek ruhlar, her zaman sıradan akılların şiddetli muhalefetleriyle karşılaşırlar.
  • En değerli kişiler alçakgönüllü olanlardır.
  • Sağduyu, onsekizine kadar edindiğimiz önyargılar toplamıdır.
  • Aşka düşmekten yer çekimi sorumlu değildir.
  • İnsanlar bundan 100 sene sonra Gandhi diye bir insanın yer yüzünden geçtiğine inanamayacak ve onu bir efsane sanacaklar.
  • Bir hatayı iki defa tekrar etmeyen en mükemmel insandır.
  • Büyük güce sahip egemen devletler olduğu sürece savaş kaçınılmazdır.
  • Ben atomu insanlığa hizmet etmek için buldum. Onlar bomba yapıp birbirlerini yok ettiler.(5 Mayıs 1930'da İngiltere Tıp Akademisinde "En İyi Doktor" Ödülünü alırken)
  • Gerçek yalnızca bir ilüzyondur, ama bitmek bilmeyen bir ilüzyon
  • Güzel gençler doğanın eseridir, güzel yaşlılar ise sanatın.
  • Ancak başkaları için yaşanan bir hayat, yaşamaya değer bir hayattır.
  • Eğer bir adam marşla uyum içinde yürüyebiliyorsa, o değersiz bir yaratıktır. Kendisine yalnızca bir omurilik yeterli olabileceği halde her nasılsa yanlışlıkla bir beyni olmuştur onun. Uygarlığın bu kara lekesi en kısa sürede yok edilmelidir. Emirle gelen kahramanlıktan, bilinçli ve bilinçsiz şiddetten, aptalca yurtseverlikten, tüm bunlardan nefret ediyorum. Ben savaşı ve o soğuk silahları öylesine tiksindirici ve aşağılayıcı buluyorum ki böyle iğrenç bir eyleme katılmaktansa kendimi yok ederim daha iyi... benim anlayışıma göre sıradan bir cinayet, savaşta adam öldürmekten daha kötü değildir.
  • Bilim atom bombasını üretti, fakat asıl kötülük insanların beyinlerinde ve kalplerindedir.
  • Aptallık ve dahilik arasındaki fark; dahiliğin sınırları olmasıdır.
  • Eğer ne yaptığımızı biliyor olsaydık, buna araştırma denmezdi öyle değil mi?
  • Dünyada bir tane dahi çocuk mutsuz olduğu sürece, büyük icatlar ve ilerlemeler yoktur.
  • Sorunlar, onları yaratanların mantığı ile çözümlenemez.
  • Bilim, her günkü düşünmelerimizin saflaşmasından başka bir şey değildir.
  • Zorlukların göbeğinde fırsatlar yatıyor.
  • Büyük idealler uğruna önce küçük bir azınlık savaşım vermiştir.
  • Matematikçiler, Görelilik Kuramına el attıktan sonra, ben kendi kuramımı tanıyamaz hale geldim.
  • Hayal bilimden daha önemlidir, çünkü bilim sınırlıdır.
  • Gerçeğin bilgisi deneyle başlar, deneyle biter.
  • Gençliğimizde düşüncelerimizi oluşturan tüm konular sevgiyle ilgilidir, sonraları ise tüm sevgimiz düşüncelerimiz olur.
  • Görelilik kuramım başarıyla kanıtlanırsa Almanya benim bir Alman olduğumu iddia edecek, Fransa ise dünya vatandaşı olduğumu açıklayacaktır. Kuramım gerçek dışı çıktığında ise, Fransa bir Alman olduğumu söyleyecek, Almanya ise bir Yahudi olduğumu açıklayacaktır.
  • Hayatı yaşamanın iki yolu vardır: Biri hiçbirşeyin mucize olmadığını düşünmek, diğeri herşeyin mucize olduğunu düşünmek.
  • Sadece iki şey sınırsızdır, evren ve insanoğlunun ahmaklığı, ilkinden o kadar da emin değilim.
  • İnsanlığın buluş ruhu, son yüzyılda bize öyle şeyler armağan etti ki; yönetimdeki gelişmeler de teknik gelişmelere ayak uydurabilseydi üzüntüsüz ve mutlu bir yaşama kavuşurduk.
  • Birisinin atom bombası yapmasına yardım etmekten daha kötü sadece bir şey var. O da nazilere atom bombası yapmaları için yardım etmek.
  • İfade özgürlüğünü, yasalar tek başına garanti edemez. Herkesin kendi düşüncesini, cezalandırma olmaksızın açıklayabilmesi için toplumda hoşgörü mevcut olmalıdır.
  • Açlıktan karnı guruldayandan dürüst politikacı olmaz.
  • Ben görevimi burada bitiriyorum.Son sözleri
  • Aptallığın en büyük kanıtı, aynı şeyi defalarca yapıp farklı bir sonuç almayı ummaktır.
  • Bu dünyada beni birkaç kişi anladı, onlar da yanlış anladı.
  • Tabiatta öylesine yüksek bir akıl kendini gösteriyor ki, insanın en ince düşünceleri ve buluşları bu aklın yanında sönük bir gölge gibi kalır.
  • Her savaş insanlığın ilerlemesini engelleyen kötülük zincirine bir halka ekler.
  • Yanlış yapmayan insan yoktur; insanlık yanlışını kabul ve düzeltmekle olur.
  • İnsanlar kendileri karşı çıkmadıkça, hiçbir şey savaşları ortadan kaldıramaz.
  • Bir ülkenin geleceği o ülke insanlarının göreceği eğitime bağlıdır.
  • Gerçeklikle karşılaştırıldığında, bilimde vardığımız düzey ilkeldir, çocuk oyuncağıdır. Ama sahip olduğumuz en değerli şey odur.
  • Savaş insan toplulukları arasındaki çatışmanın en azgın biçimidir; aynı zamanda en trajik.
  • Zorunlu askerlik sadece medeniyetin devamı için değil, aynı zamanda varlığımız için de ciddi bir tehlike oluşturur.
  • Fiziği görelilik ilkesine sokmak fikrini rastgele bulmama teşekkürler, siz (ve diğerleri) benim bilimsel yeteneklerimi beni rahatsız edecek kadar çok abartıyorsunuz.
  • Böyle böyle olacağını bilseydim, bir ayakkabı tamircisi olurdum.(Hiroşima ve Nagasaki'ye atılan atom bombaları sonrasında verdiği demeç)
  • Herkesin fikir birliğine vardığı bir akşam, kayıp bir akşamdır.
  • Eğitim, insanın okulda öğrendiği her şeyi unuttuğunda arta kalandır.
  • Dehanın 10'da 1'i yetenek 10'da 9'u da çalışmaktır.
  • Yolculuk etmeyi seviyorum ama varmaktan nefret ederim.
  • Bir kum tanesinin sırrını çözmeyi başarsaydık, bütün dünyanın sırrını öğrenmiş olurduk.
  • Bazı erkekler kadınları anlamaya çalışır, diğerleri kendilerini daha basit konulara adarlar, örneğin görelilik kuramına.
  • Neden beni hiç kimse anlamıyor, ama herkes beni seviyor?
  • Çok zeki olduğumdan değil, sadece sorunların üstünde daha çok duruyorum.
  • İnsan aklın sınırlarını zorlamadıkça hiçbir şeye ulaşamaz.
  • Dünyanın Kainat'taki biricik meskûn yer olduğunu farz etmek bile düpedüz cehalettir. Yetkili kişileri - uçan daireler yoktur – iddiasına sürükleyen tabii bir korku veya beşeri bir kibir ve azamettir.
  • Sadece barışçı değil, militan bir barışçıyım. Barış için savaşmaya hazırım. Çeviri
  • Eğer gerçeği açıklamak istiyorsan, zarafeti terziye bırak.
  • Önyargıları yok etmek, atom çekirdeğini parçalamaktan daha zordur.
  • İnsanı ayakta tutan iskelet ve kas sistemi değil, prensipleri ve inançlarıdır.
  • Uzay insanoğlu için çok karmaşıktır. Uzayda insan kocaman bir kütüphanedeki minicik bir çocuğa benzer, çocuk ordaki kitapların yazıldığı binbir çeşit dili anlamaz, nasıl yazıldığınıda anlamaz, dikkatini çeken şey o kitapların karmaşık dizilişindeki ahenktir ve insan oğlu da uzayın ahengini çözmeye çalışabilir ancak.
  • Güzel bir kızı öperken düzgün araba kullanabilen bir erkek, öpücüğün hakkını vermiyor demektir.
  • İnsan savaş gibi inanmadığı bir şey için acı çekeceğine, barış gibi inandığı bir dava uğruna ölse daha iyi değil mi.

kaynak: tilqi.com/ozlu-sozler/albert-einstein/al... .
Ekim 2014

Cem Turan @cemturan

NOBEL 2014 ÖDÜLLERİ ARDINDAN

2014 Nobel Fizik ödülleri, yarı iletkenler konusunda çalışmalarda bulunan ve LED (Light-Emitting Diode) tasarımlarıyla dünyaya daha az zararlı, daha çevreci, daha enerji korumalı bir ışık kaynağı kazandıran Japon bilimadamlarına verildi.

nobelprize.org/nobel_prizes/physics/lau...


Ziya Paşa'nın söylediği gibi; aynası iştir kişinin lafa bakılmaz. Prof. Dr. Ahmet Rasim Küçükusta'nın bilimadamı yorumuna katılmamam mümkün değil: ahmetrasimkucukusta.com/2011/08/17/yazil...

Cem TURAN
Ekim 2014

Şaman @chamacon

Bilim insanları (bu sefer İsveçli bilimadamları) tek molekülden oluşan mikrofon icat etti

İsveç’te bulunan Lund Üniversitesi bünyesindeki bir ekip bir tek molekülü mikrofona çevirmeyi başardılar. Ses dalgalarının yarattığı titreşimleri algılayarak kayıt eden bu mikrofon aynı zamanda Dünya’nın en küçük mikrofonu.

1080

Bu mikrofon antracene adı verilen kristal bir hidrokarbon molekülün içine “dibenzoterrylene(DBT) ” adı verilen bir maddenin eklenmesi ile oluşturulmuş. Mikrofon çalışırken kristal kısım ses dalgalarını algılıyor, DBT ise bunu titreşime dönüştürüyor ve aynı şekilde bir titreşim olarak cevap veriyor. Bu mini mikrofon şimdilik her ortamda çalışamıyor sadece belirli alanlarda çalışabiliyor. Bu belirli alanların başında çok soğuk çevre koşulları geliyor çünkü sıcak hava koşullarında moleküller etrafta daha hızlı hareket ediyor.

Mini mikrofonun her ortamda çalışabilecek esnekliğe getirilebilmesi için çalışmalar sürüyor. Bu işlem tamamlanınca bu mini mikrofonun istihbarat servisleri ve ajanlar tarafından kullanılacağını hayal edebilirsiniz ancak ekibin amacı bu yönde değil. Ekip bu icatlarını fizik ve kimya laboratuvarlarında nano ölçekli maddelerin hareketlerini takip edebilmek için kullanmayı hedefliyor. Bu mini mikrofon için kısaca küçük şeyleri izleyen küçük bir sensör de diyebiliriz.
Kaynak: Silikon Vadisi
Kasım 2014

Şaman @chamacon

Kasım 2014

Şaman @chamacon

Schödinger'in kurabiyeleri.

Siz kapağı açana kadar hem kurabiye hem de dikiş malzemeleri olarak var oluyorlar :)

15511
Kasım 2014

Şaman @chamacon

İlk kuantum akıllı telefonu SchrödPhone nam-ı diğer (aka) SPhone

CERN'de prototipi imal edilip İsviçre'de üretilen bu telefonu hiçbir zaman şarj etmeye ihtiyaç yokmuş, fabrikadaki yapılan şarjı telefonun kullanım ömrüne rahat rahat yetiyormuş ki ömrünün de yüzyılları geçeceği tahmin ediliyor. Schrödinger A.G. CEO'su kuantum işlemcisinin teorik olarak hiçbir zaman eskimeyeceğini ve daha hızlı bir işlemci üretilemeyeceğini söylüyor. Üzerindeki 890 Peta Bayt'lık kuantum belleği hem RAM hem de Hard Disk görevi görüyor. Quantum inhibitörlü alıcı vericisi de artık sınır tanımıyor, ister uzaydan ister Everest'in zirvesinden isterse de Marianna Çukurundan dünyanın hatta galaksinin herhangi bir yerindeki ağa bağlanıp pırıl pırıl ses kalitesi ve görüntüyle konuşma sağlıyor. Ultra HD 6 inç retina ekranı CEO Christofer Schwearz'a göre cihazın en zayıf noktası. Malum hiçbir ekran yüzyıl bile yaşayamaz şu anki teknolojiyle. Firma bunu da düşünerek ekranı kolayca değiştirilebilir yapmış. Firma upgrade modeller için sonsuza yakın ömürlü quantum ekranlar için kolları sıvamış bile. Schwarz telefonun yanında verilen tablet boyutundaki folyo dokunmatik ekran ve cihazın üstündeki kablolu ve kablosuz bir çok bağlantı olanaklarıyla artık ne tablete ne de bilgisayara ihtiyaç duyulmayacağını söylüyor. Öyle ki televizyona bağlamak için paket içeriğindeki mini HDMI kablosunu kullanabiliyorsunuz. Zaten işleme hızı ve bellek problemi olmadığından değiştirilebilir geniş açı ve zoom objektifleri ile 1giga pixel kamera yerleştirmişler cihaza. Cihazı astronotlardan dalgıçlara herkesin kullanabilmesi için cihaz 1500 Bar su basıncına dayanabilecek şekilde yapılmış. Karbon lifleriyle güçlendirilmiş titanyum kasası 10m yükseklikten betona düşmeye dayanıklı, ayrıca firmanın geliştirdiği quantum sürücülü mini amortisörler ekranın 10m'den düşüşte bile kırılmasını önlüyor. Firmanın ürettiği nano karbon ekran kaplaması taşlamaya bile dayanıklı diyor firma yetkilileri, bunu deneyen kullanıcı olur mu bilinmez. Paket içeriğinde 3 adet de yedek ekran koruması var. 60 gramlık tüy siklet cihaz harici korumaya ihtiyaç duymuyor.

Schwarz, siz kutuyu açana kadar dünyanın en hızlı, en büyük hafızalı, en güçlü alıcı/vericili, en mükemmel telefonuna sahip olacaksınız diyor. Veri akışı mikrodalgalar yerine kuantum sıçramasıyla sağlandığından insan sağlığı üzerinde herhangi bir etkisi yok. SAR değeri 0.000032.



Schwarz, kutunun, üstünün iyi okunup algılandıktan sonra açılması gerektiğini de sözlerine ekliyor...

kaynak: Schaman-Tech Labs
Kasım 2014

Serkan Köse @serkan

Yıldızlararası Filminin Bilimsel Arkaplanı

Yıldızlararası

Yıldızlararası Filminin Bilimsel Arkaplanı

Geçtiğimiz hafta vizyona giren Yıldızlararası (Interstellar) filmi, izleyeciler tarafından büyük beğeni aldı. Ayrıca filmin gerek içeriği, gerekse görsel yapısı, bilime yaptığı katkılarıyla da ses getirdi. Bu yazıda filmin kurgusuna pek dokunmadan, filmin bilimsel arkaplanına göz atmaya çalışacağız.
Filmin bilim danışmanı (ve aynı zamanda yapımcılarından olan) Kip Thorne ünlü bir fizikçi. Filmle aynı tarihte piyasa bir kitap çıkardı:The Science Of Interstellar (Yıldızlararası’nın Bilimi). Alfa Bilim dizisinden basıma hazırlanan bu kitapta filmdeki hemen her bir sahne anlatılmış ve açıklanmış. Yerimiz dar olduğundan kitaptaki önemli yerleri aktaracağımız bu yazıda, mümkün olduğunca filmi anlamamız için gereken fizik alt yapısı verilmeye çalışılacak. Bu yazıdaki görsellerin bir kısmı, ikisi de Alfa Bilim dizisinden çıkmış olan Stephen Hawking’inZamanın Kısa Tarihi ve John Gribbin’in Çoklu Evrenler kitaplarından diğerleriyse Kip Thorne’un kitabından alınmıştır.

Öncelikle Kip Thorne’dan söz edelim biraz. Amerikan Bilimler Akademisi, Ulusal Bilimler Akademisi, Rus Bilimler Akademisi, Amerikan Felsefe Derneği gibi en önde gelen bilim ve felsefe gruplarına üyeliği bulunan Prof. Thorne’un aldığı birçok ödülden birisi de 2009 yılında aldığı Albert Einstein Madalyası'dır. Prof. Thorne kütleçekim ve astrofizik konularında çalışmış ve California Teknoloji Enstitüsünde 2009 yılına kadar Feynman Teorik Fizik Profesörlüğü unvanını taşımıştır. Genel Görelilik Teorisi üzerine yazdığı yüzlerce makale ve kitapla dünyanın önde gelen araştırmacılarından biri olmuştur.

Kip Thorne’un danışmanlığında kurgulanan film baştan sona bilimsel kuramlara dayanmakta. Fantezi öğeleri yok filmde. Ancak bu bilimsel kuramların hepsi aynı türden değil. Kip Thorne Yıldızlararası’nın Bilimi kitabında bilimsel kuramları üçe ayırıyor: İlki, kanıtlanmış bilimsel gerçekler (görelilik kuramı, kuantum kuramı vb gibi). İkincisi ise henüz kanıtlanmasa bile kanıtlanacağına kesin gözüyle bakılanlar (örneğin henüz Mars’a insan gönderemediysek de yakın bir zamanda göndereceğimiz kesin). Üçüncü tür bilimsel kuramlarsa, diğer bilimsel kuramlarla çelişmeyen ancak henüz kanıtlanmamış kuramlar (sicim kuramları, 5 veya 11 boyutlu uzayzaman vb gibi). Bu kuramların doğrulanacağına dair bir kanıt yok elimizde. Ancak diğer kuramlarla uyum içinde olduklarından bunlara fantezi veya hayal ürünü olarak bakamayız. Belki ilerde yanlışlanacaklar ve yerlerini başka kuramlara bırakacaklar ama şu anda bunları kullanarak evrene ilişkin bazı olguları açıklamaya çalışmakta bir sakınca yok. Sonuçta bu bir film, eğlenceli ve ufuk açıcı olması gerekiyor.

Filmin önemli bir kısmı bu üçüncü türden henüz kanıtlanmamış bilimsel kuramlara dayanıyor. Bunları anlatmadan önce, günümüz fiziğinin temellerini oluşturan kanıtlanmış kuramlara hızlıca bir göz atmamız gerekiyor.

I)Kanıtlanmış bilimsel kuramlar

Görelilik

Einstein’ın 1905’te ortaya koyduğu özel görelilik kuramının temel postülası, fizik yasalarının serbest hareket eden tüm gözlemciler için hızları ne olursa olsun aynı olması gerektiğidir. Aslında Newton’ın hareket yasalarında da yer olan bu fikir Einstein tarafından Maxwell’in kuramını ve ışık hızını da kapsayacak şekilde genişletildi. Buna göre tüm gözlemciler ne hızla hareket ederlerse etsinler ışık hızını aynı ölçmelidirler. Bu basit fikir, kütle ile enerjinin denkliği (Emc2) gibi çığır açıcı sonuçlara yol açmıştır. Işık hızının yüzde 90’ıyla yol alan cisim durgun kütlesinin iki katına ulaşır. Cisim asla ışık hızına ulaşamaz, çünkü ulaştığında kütlesinin de sonsuz olması gerekir. Göreliliğin bir diğer önemli sonucu da uzay ve zaman hakkında tamamen yeni bir yaklaşım getirmiş olmasıdır. Eşzamanlılık diye bir kavram yoktur artık. Görelilik kuramı mutlak zaman fikrine son vermektedir. Her gözlemci kendi ölçümüne sahiptir ve farklı gözlemcilerin taşıdığı özdeş saatler aynı sonucu vermek zorunda değildir. Örneğin aynı yaştaki ikizlerden biri bir uzay gemisine binip, ışık hızına yakın bir hızda başka bir gezegene gitse, dünyadaki ikizinden daha genç olarak geri gelir. Bütün bunlar deneylerle kanıtlanmış bilimsel gerçeklerdir.

Uzayda bir kaynaktan belirli bir zamanda yayılan ışık sinyali zaman geçtikçe, boyutu ve konumu kaynağın hızından bağımsız olarak bir ışık küresi biçimindedir. Işık dalgası zaman geçtikçe büyüyen bir çember şeklinde genişler. Bu durumu biri uzay (x-ekseni) diğeri zaman (y-ekseni) olmak üzere iki boyutlu bir grafikte gösterirsek, sıfır noktasında (kaynakta) birleşen ve yukarıya doğru genişleyen bir üçgen elde ederiz. 4-boyutta çizemeyeceğimiz için uzay boyutunu ikiye indirip 3-boyutta çizersek bir koni elde ederiz (Şekil 1).


Yıldızlararası


Şekil 1Koninin üst kısmına olayın gelecekteki ışık konisi adı verilir. Aynı şekilde, ışık sinyalinin şimdiki zamana ulaşmayı başardığı olayların kümesine de geçmişteki ışık konisi denir.

Evrendeki tüm olayları üç sınıfa ayırabiliriz. Şimdiki zamanda bir O olayı olmuş olsun; ışık hızında veya ışık hızının altında bir hızla hareket eden etkiler yoluyla elde edilebilen olaylar, şimdiki zamanın geleceğinde yer alır. Şimdiki zaman sadece gelecekteki olayları etkileyebilir çünkü hiçbir şey ışıktan daha hızlı hareket edemez.

Benzer biçimde geçmişteki etkiler de ışık hızında veya ışık hızının altında hareket ederek şimdiki olaya ulaşması mümkün olan tüm olayların kümesi olarak tanımlanabilir. Şimdiki zamanın geleceği veya geçmişinde yer almayan olaylarsa, O noktasının dışında bir yerde yer alan olaylardır. Bu tür olaylarda olan biten şeyler, ne O’da olanları etkiler ne de O’da olanlardan etkilenir. Örneğin güneşin birden ortadan kalksaydı, bu şimdiki zamanda dünyada olanları etkilemezdi, çünkü güneşin ışığı veya kütleçekim etkisinin dünyaya erişmesi 8 dakika alır. Aslında evrene baktığımızda onu geçmişteki haliyle görüyoruz.

Buraya kadar anlattıklarımız Özel Görelilik kuramının konularıydı. Öte yandan 1915’te Einstein göreliliği kütleçekime de uygulayarak çok daha genel bir kuram elde etti: Genel Görelilik Kuramı. Einstein kütleçekimin diğer kuvvetler gibi bir kuvvet olmadığını, uzayzaman bükülmesinin sonucu olduğunu gösterdi. Gezegenlerin güneş etrafında dönmelerinin nedeni, uzayzamanın içerisindeki kütle ve enerjinin dağılımı nedeniyle bükülmüş olmasıdır. Bu olayı anlamak için jeodezik kavramını incelemeliyiz. Düz uzayda iki nokta arasındaki en kısa yol düz bir çizgidir. Ama kürenin yüzeyi gibi eğri bir uzayda jeodezik en kısa yoldur. Dünyanın yüzeyini düşünürsek, bir geminin okyanusta yol alırken izleyeceği en kısa yol (jeodezik) bir çemberdir (Şekil 2)


Yıldızlararası


Şekil 2

Aynı şekilde ışık da uzayzamanda en kısa yolu izler. Dolayısıyla bükülmüş uzayda ışık eğri bir çizgi izleyerek hareket eder. Işık kütleçekim alanları tarafından bükülür.

Einstein’ın bu öngörüsü 1919 yılındaki güneş tutulması sırasında Eddington tarafından sınanmış ve doğrulanmıştır (Şekil 3).

Yıldızlararası


Şekil 3

Genel görelilik kuramı ayrıca zamanın kütleçekime göre faklı aktığını da ortaya koyar. Tıpkı birbirine göre farklı hızlarda hareket eden sistemlerde zamanın farklı akması gibi, farklı kütleçekim etkilerine maruz kalan sistemlerde de zaman farklı akar. Örneğin zamanın dünya gibi kütleli bir cismin yakınında daha yavaş akar. Dünyaya uzak bir insan için, olayların gerçekleşmesi için yakındakinden daha uzun zaman gerekir. Kullandığımız konum ölçme sistemleri (GPS’ler), dünya yüzeyinden değişik yüksekliklerdeki saatlerin hızlarındaki farklılık, ve uydulardan gelen sinyaller temelinde işleyen çok hassas navigasyon sistemleriyle çalışmaktadır. Aksi takdirde hesap edilen konum birkaç kilometre yanlış çıkar.

Filmde bu nokta çok önem kazanıyor. Uzay yolculuğundaki mürettebat, çok büyük kütleli bir kara deliğin (Gargantua) yakınında bulunan bir gezegene iniş yaptıklarında, tıpkı uzay gemisiyle ışık hızına yakın bir hızda seyrediyorlarmış gibi zaman yavaşlamasına maruz kalıyorlar. Ancak filmin senaryosu gereği gereken dakikada 7 yıllık zaman farkını yaratmak için Kip Thorne Gargantua’yı neredeyse ışık hızında döndürmek zorunda kalıyor. Bu çok eğlenceli ayrıntıyı Yıldızlararasının Bilimi’nde okuyabilirsiniz.

Kuantum
1900-1930 yılları arası dünyayı algılayışımızı kökten değiştirecek üç kuram ortaya çıktı: özel görelilik (1905), genel görelilik (1915) ve kuantum mekaniği (1900-1926). Kuantum fiziği, cep telefonlarından DNA’ya her şeyin nasıl çalıştığını açıklayabilse de, gerçekte neden böyle olduğunun cevabını veremiyor. Buradaki temel gizem, bir elektronun iki delikten aynı anda geçmesi (diğer bir deyişle Schrödinger’in kedisi) paradoksu. Hangi delikten geçtiğine baktığınızda, elektronlar ekranda girişim deseni oluşturmaz, belli bir duruma ‘çökerler’. Kopenhag yorumuna göre elektron gibi kuantum varlıklarının siz onlara bakmıyorken ne yaptıklarını sormak anlamsızdır. Bu yoruma göre, uzaydaki bir noktada, örneğin iki delikten birinde, gerçek gözlemden bağımsız olarak, elektronun nesnel varlığına verilebilecek herhangi bir anlam yoktur. Elektron sadece biz onu gözlemlediğimizde varlığa kavuşur gibi görünür (Şekil 4).


Yıldızlararası


Şekil 4: Basit bir çift yarık düzeneği. Eğer gözlemci hangi elektronun nereden geçtiğini gözlemezse girişim deseni oluşur (üstteki durum) ; ama hangi elektronun nereden geçtiğini gözlerse girişim deseni oluşmaz (alttaki durum).

Çevremizde gördüğümüz her şey, hava, su, ateş ve toprak bir metrenin on milyarda biri büyüklüğündeki atomlardan; atomlar kendilerinden on bin kat küçük çekirdek ile bir milyar kat küçük elektronlardan; çekirdek ise kendinden on kat daha küçük nötron ve protonlardan oluşmaktadır. Atom çekirdeğindeki proton ve nötronlar ise temel parçacık olan kuarklardan meydana gelmektedir. Böylesi küçük varlıkların (mikrokozmos) davranışlarının günlük hayatta (makrokozmos) gözlemlediğimiz cisimlerden farklı olduğunu varsayıyoruz. Çok küçük boyutlarda geçerli olan kuantum mekaniği yasalarına göre, atomaltı parçacıkların konumları ne kadar yüksek hassasiyetle ölçülürse, hızları o kadar az hassasiyetle bilinebilir (Heisenberg belirsizlik ilkesi) ; hem dalga hem parçacık özellikleri gösterirler; devinim sırasında belli bir yörünge izlemezler; verilen bir durumdan diğerine geçerken gözlenemeyen ara durumlar geçirirler. Özetle, mikrokozmosa uyguladığımız doğa yasalarıyla, makrokozmosu değerlendirirken ortaya attığımız doğa yasaları arasında ontolojik bir kopuş sözkonusu. Çünkü beynimiz makrokozmosta evrimleşti. Çevremizdeki olaylara tepki vermeye yönelik olarak evrimleşen zihnimiz, atom altı dünyasındaki günlük hayatta alışkın olmadığımız olguları yorumlamakta yetersiz kalıyor.

Evrenimiz aslında temelinde kuantize olmuş durumda. Evrendeki her şey (biz dahil) az ya da çok, rastgele dalgalanmakta. Küçük nesnelerdeki dalgalanmaları hassas aletlerle tespit edebiliyoruz. Ama büyük cisimlerde dalgalanma çok çok az olduğundan tespiti mümkün değil. Ancak sözkonusu kütleçekim olduğunda ve kara delik ya da Büyük patlama gibi tekillikler söz konusu olduğunda kuantum dalgalanmaları temel rol oynamakta.


Yıldızlararası

Şekil 5: Şekilde, farklı enerji seviyelerindeki atomlardaki elektron olasılıkları görülmekte.


Günlük hayatta yukarıda bahsettiğimiz etkileri gözlemleyemememizin nedeni, deneyimlediğimiz hızların ve kütleçekim alanlarının çok zayıf, boyutların ise çok büyük olmasıdır.

Karadelikler
Ama karadelikler için durum değişir. Kara deliklerde hem kütleçekim çok büyüktür ve karadelik tekilliklerinde kuantum mekaniğinin önemli etkileri olsa gerektir. Bu yüzden nasıl klasik fizik atomların sonsuz bir yoğunluk derecesinde çökmesi gerektiğini varsayarak kendi çöküşünü öngörüyorsa, klasik genel görelilik de karadeliklerdeki sonsuz yoğunlukta noktalar öngörerek bir anlamda kendi kendini çökertir. Bu nedenle fizikte yeni bir kurama, genel görelilikle kuantumu birleştiren bir kurama ihtiyaç vardır. Böyle bir kuramın sahip olması gereken bir dizi özelliği biliyoruz. Ama önce kara deliklerin özelliklerine göz atalım.

Aslında kara delik fikri genel görelilikten çok daha eskidir. İngiliz fizikçi John Michell 1783 yılında, yeterli ölçüde yoğun ve kütleli bir yıldızın ışığın kaçamayacağı yeğinlikte bir kütleçekim alanına sahip olacağını öngörmüştü.

Bugün bu tür cisimlere kara delik diyoruz, çünkü bu cisimlerden hiç bir şey kaçamaz. Şüphesiz o yıllarda ışığın kütleçekimden nasıl etkilendiğine dair bir fikir yoktu. Ama 1915’te Einstein’ın genel göreliliği ortaya koymasından bu yana kütleçekimin ışığı nasıl etkilediğine ilişkin tutarlı bir kuramımız var.

Bir kara deliğin nasıl oluştuğunu anlayabilmek için öncelikle bir yıldızın yaşam döngüsüne bakmamız gerekir. Bir yıldız, kütleçekim kuvveti nedeniyle çok büyük miktarda hidrojenin kendi üzerine doğru çökmeye başladığında biçimlenir ve atomlar birbirleriyle daha sık ve daha yüksek hızlarda çarpışmaya başlayarak yıldız ısınır. Sonunda öyle sıcak bir hale gelir ki, hidrojen atomları çarpıştıklarında artık birbirlerinden sekmez, bunun yerine helyumu oluşturacak şekilde kaynaşırlar. Füzyon adı verilen bu tepkimede serbest kalan ısı, yıldızın parlamasını sağlar. Bu ısı, gazın basıncını kütleçekim etkisini dengelemeye yeterli olana dek arttırır ve gazın büzüşmesi durur. Tıpkı bir balonu üfleyerek şişirmeye başladığımızda, balonu genişletmeye çalışan içerideki havanın basıncı ile balonu küçültmeye çalışan lastikteki gerilim arasındaki denge gibi, yıldız da bir süre sonra genişlemesini durdurur. Ancak en sonunda yıldız hidrojenini tüketir ve soğumaya, dolayısıyla da büzüşmeye başlar. Bir yıldızın kütlesi Chandrasekhar sınırından azsa, büzüşme durur ve beyaz cüceye dönüşür. Öte yandan Chandrasekhar sınırının üzerinde bir kütleye sahip olan yıldızlar, yakıtlarının sonuna geldiklerinde kara deliğe dönüşebilirler.

Güneş'in kütlesinin 5-10 katı kadar kütlesi olan bir yıldız düşünün. Birkaç milyar yıllık yaşam süresi boyunca hidrojeni helyuma dönüştüren yıldızın merkezinde üretile ısı yıldızı kendi kütleçekimine karşı desteklemeye yeterli basınç yaratacaktır. Ancak yıldız nükleer yakıtını bitirdiğinde, dışa doğru basıncı koruyacak hiçbir şey olmayacak ve yıldız kendi kütleçekimi nedeniyle çökmeye başlayacak, büzüldükçe yüzeydeki kütleçekim alanı güçlenecek ve kaçıp kurtulma hızı artacaktır. Yıldızın yarıçapı otuz kilometrenin altına inene kadar kaçıp kurtulma hızı saniyede 300.000 kilometreye, ışığın hızına kadar artmış olacaktır ve sonra yıldızdan yayılan herhangi bir ışık sonsuzluğa kaçamayacak, kütleçekim alanı tarafından çekilecektir. Böylelikle yıldız kara deliğe dönüşmüş olur. Kara deliğin sınırına olay ufku denir ki, yaklaşık on Güneş kütlesi kadar kütlesi olan bir yıldız için bu sınır yaklaşık otuz kilometredir (Şekil 6).


Yıldızlararası
Şekil 6

Roger Penrose ve Stephen Hawking’in çalışmaları, genel görelilik uyarınca bir kara deliğin içerisinde sonsuz bir yoğunluğa ve uzayzaman bükülmesine sahip bir tekilliğin olmak zorunda olduğunu gösterdi. Bu Büyük Patlamadaki duruma benzer tekillikte bilimsel yasaların ve bizim geleceği öngörme becerimiz geçersizleşir. Ancak kara deliğin dışında kalan bir gözlemciye tekillikten ne ışık ne de başka bir sinyal ulaşabildiğinden bu durumdan etkilenmez. Kara deliğin dışında kalan gözlemciler tekillikte oluşan öngörülebilirlik kırılmasının sonuçlarından korunmaktadırlar. Olay ufku, kara deliği çevrelemiş tek yönlü bir filtre gibidir. Cisimler, olay ufkundan geçerek kara deliğe düşebilir, ama hiçbir şey kara delikten çıkıp olay ufkundan geçerek dışarı çıkamaz.

Kara delikler doğrudan gözlemlenemezler ama çevresindeki yıldızları içine çekerken oluşturdukları görüntüler saptanabilir. Kütleçekimsel mercek etkisi adı verilen bu durum da filmde isabetli bir şekilde veriliyor. Einstein'ın Görelilik kuramının ortaya koyduğu kara delik yapısının, gerçeğe en yakın gösterimi bu filmde yapılmış. Hatta bu film için hazırlanan görseller yeni bir bilimsel keşfe bile yol açmış.

II)Kanıtlanmamış bilimsel spekülasyonlar

Sicim kuramları ve zaman yolculuğu
İşte filmin ana teması da aslında kara deliğin içinde neler olup bittiğini bilmememize dayanmakta. Kara deliklere ilişkin alternatif fizik modelleri vardır. Bu modellerden bazıları kuantum kuramıyla kütleçekimi birleştiren kuantum kütleçekim kuramlarıdır ki, en popülerleri arasında sicim kuramları yer alır.

Sicim kuramına göre madde, titreşen sicim benzeri nesnelerden ve uzay da ekstra gizli boyutlardan oluşur; bilinen her parçacık aslında salınan küçük bir sicimdir ve sicimler farklı şekillerde salınarak farklı parçacıkları meydana getirirler. Ufak sicimlerin yanı sıra kozmik sicimlere benzeyen çok büyük sicimlerin de olması olasıdır. Bu kuram doğada gözlenen sayısız temel parçacığı tek bir nicelikle, sicimle açıklayabildiği için güzel bir kuramdır. Sicimler kesin, kuantize olmuş hareketlere sahip olarak titreşir ve dönerler; böylece her yeni kuantize durum kütle, yük ve spin gibi bir dizi fiziksel özellik ortaya çıkartır. Fotonları ya da gravitonları tanımlayan sicimlerin ufak parçaları yaklaşık olarak bir protonun çapının bir trilyonda birinden daha küçüktür ve o nedenle de günümüz teknolojileriyle saptanamazlar. Sicim kuramı kütleçekimi de açıklayabildiği için çok başarılı bir kuramdır ama henüz spekülasyon düzeyindedir, kanıtlanamamıştır. Yine de sicim kuramı, sonsuzlukları barındırmayan bir kuantum kütleçekim kuramını otomatik olarak kapsar. Sicimin iki parçası çarpıştığında, birleştiğinde ve parçalara ayrıldığında meydana gelen olayların hesapları sonlu değerler verir. Hiçbir tekillik ya da sonsuzluk yoktur.

Başlangıcı 1968’e dayanan sicim kuramının modern versiyonu Edward Witten’ın fikirlerine dayanır ve bu bize yeni bir kuantum kütleçekim kuramı sunar. Sicim kuramının bu versiyonunda sıradan üç boyutlu evren, deneyimlenemeyecek dördüncü bir boyut boyunca uzanan ince bir boşluk sayesinde birbirlerinden ayrılır. Atomlar ve ışık, içinde yaşadığımız uzayın yüksekliği, genişliği ve derinliği boyunca hareket edebilir ama ekstra boyutta hareket etmeleri sicim kuramı yasalarınca yasaklanmıştır. Diğer evren de ekstra boyutta hareketleri yasaklanmış kendine has madde ve ışığa sahiptir ve bu iki evren birbirleriyle kütleçekim sayesinde etkileşebilirler. İşte filmde de Cooper’ın geçmişiyle haberleşebilmesi bu sayede gerçekleşir.

Modern sicim kuramlarında (ya da M-kuramlarında) uzayzamanın alışıldık dört boyut yerine, on bir boyuta ihtiyaç vardır. Böylece ek uzayzaman boyutlarının varlığı bize bilimkurgusal bir malzeme sunar ve bu sayede genel göreliliğin normal sınırlaması olan ışıktan hızlı ve zamanda geriye doğru seyahat edilememesinin üstesinden gelinir. Zaman yolculuğunun ana fikri, bu fazladan boyutlardan geçen bir kestirme yoldan gitmektir. Bu durumu şöyle kafamızda canlandırabiliriz. İçerisinde yaşadığımız uzayın sadece iki boyutlu ve simit (torus) yüzeyi gibi olduğunu düşünün (Şekil 7). Simitin iç tarafındaysanız ve diğer taraftaki bir noktaya gitmek istiyorsanız, simitin iç kısmını dolaşarak gitmeniz gerekir. Oysa üçüncü boyutta yolculuk edebiliyor olsanız, doğrudan karşıya geçerdiniz.

Yıldızlararası

Şekil 7

Yıldızlararası
filminin bilim danışmanı Kip Thorne’un bilimkurguya kazandırdığı solucan deliği fikri de buna benzer. 1984’te Carl Sagan’a Mesaj romanı için verdiği solucan deliği fikri o günden bu yana bilimkurgunun vazgeçilmez unsuru haline gelmiştir. Gerek diğer bilimkurgu romanlarında ve filmlerinde gerekse Yıldızlararası’ndaışıktan hızlı seyahat için solucan deliği kullanılır. Bir solucan deliği, yukarıdaki simit örneğinde olduğu gibi, uzayzaman düzleminin bir noktasını tamamen ayrı bir bölgedeki bir diğer noktasına doğrudan bağlayan geçittir. Basitçe bir kağıdı elinize alıp, iki kenarını birbirine değecek şekilde katladığınızda, birbirine değen uçlar arasında seyahat edebilmeniz şeklinde görselleştirilebilir (Şekil 8). Şekilde görüldüğü gibi, normal de 25 ışık yılı mesafedeki Vega’ya gitmemiz için bir solucan deliği kullanırsak neredeyse Vega’ya anında ulaşırız.

Yıldızlararası
Şekil 8

Elbette, bizi böyle bir yolculuğa çıkartabilecek bir makine inşa etmek oldukça zordur ve bunu sağlayacak teknoloji bugün var olan her şeyden çok daha farklı olacaktır.

Witten’ın M-teorisi titreşen sicimler yerine, titreşen zarları koyar. Bir nokta bir 0-zar’dır, bir çizgi (veya sicim) bir 1-zar’dır, bir tabaka bir 2-zar’dır, ve görsellemesi zor olsa da, daha yüksek boyutlarda özdeş yapılar bulunmaktadır: 3-zar, 4-zar, vs. İşte bu kuram evrenin başlangıcı sorununa da bir açıklama getirir. Ovrut, Steinhardt ve Turok bu kuramı evrenin başlangıç soruna bir çözüm olarak kullandılar ve Büyük Patlamanın birbirine çarpan zar evrenler ile başlamış olabileceğini önerdiler. Buna göre, sonsuz sayıda evren-zarlar birbirleriyle çarpıştıklarında (Şekil 9) bizim Büyük Patlama dediğimiz şey gerçekleşir ve içinde yaşadığımız evren genişlemeye başlar. Öte yandan başka yerlerde, başka boyutlarda da sonsuz sayıda Büyük Patlamalar gerçekleşmekte ve sonsuz sayıda başka evrenler de ortaya çıkmakta.
YıldızlararasıŞekil 9: Çarpışan zar-evrenler

Bütün bu bilgilerin ışığında filmin en zor anlaşılan kısmına gelebiliriz. Kara deliğin içinde ne var? Nasıl oluyor da filmin kahramanı başka bir boyuta (ve zamana) geçebiliyor ve bizim yaşadığımız boyutu (ve zamanı) etkileyebiliyor? Şüphesiz işin bu kısmı spekülatif bilime giriyor. Ancak bunun bilimsel bir spekülasyon olduğunu ve her ne kadar kanıtlanmasa da diğer bütün kanıtlanmış bilimsel kuramlarla uyum içinde olduğunu hatırlatalım. Uzayzamanın bükülebildiğini yukardaki paragraflarda anlatmıştık. Bu konuda kimsenin bir şüphesi yok. Ancak bu bükülme iki şekilde gerçekleşebilir. 1-) İçinde yaşadığımız 4-boyutlu uzayzamandan başka bir boyut yok ve bükülme uzayzamanın kendisinin bükülmesidir. Büyük Patlamadan bu yana genişleyen evren de, bütün uzayzamanın genişlemesi şeklinde gerçekleşiyor. Tıpkı bir balon gibi ama balondan başka bir şey yok. Klasik cevap bu ve bu cevap yakın zamana kadar bütün fizikçilerin ortak görüşüydü. 2-) Ancak bir açıklama daha var ki, özellikle 1980’lerden sonra kuantum kütleçekim kuramlarının çeşitlenmesiyle birlikte, sicim kuramları, M-kuramı gibi popüler kuramlar tarafından benimsenmekte. O da şu: içinde yaşadığımız uzayzaman,yığın [bulk] adı verilen bir beşinci boyut (diğer tüm boyutları 5. Boyut gibi düşünelim) içinde bükülmekte. Dolayısıyla bu açıklamaya göre, “evrenimiz neyin içinde genişliyor? “ sorusuna verilecek yanıt:, “yığının içinde ya da 5. Boyutun içinde genişliyor” olacaktır. Bu yeni kuramlara göre bizim içinde yaşadığımız evren bu yığının için de bir zardır [brane] (Şekil 10).

Yıldızlararası
Şekil 10: 4-boyutlu uzayzamanımızı 2-boyutta canlandırmaya çalışırsak elde edeceğimiz resim şekildeki gibi bir zar [brane] olacaktır. Yığın [bulk] ise buna dik bir 5. Boyuttur. Şekildeki “dışarı-içeri” [“out-back”] yönü, zardan yığına olan yöndür.

Ayrıca bu kuramlara göre, kütleçekimi hariç diğer bütün kuvvetler (elektromanyetizma, zayıf ve yeğin nükleer kuvvetler) bizim zarımız içine hapsolmuş durumdalar. Sadece kütleçekim boyutlararası geçiş yapabilmekte.

Yıldızlararası filmi, yığının [bulk] var olduğu varsayımına göre kurgulanmış. Öte yandan eğer yığın varsa o zaman kurama göre mutlaka “bükülmüş” olmalıdır. Teknik olarak söylersek, eğer yığın (5. Boyut) bükülmüş olmasaydı, kütleçekim ters kare yasasına değil ters-küp yasasına göre davranırdı. Diğer bir ifadeyle, güneşle gezegenler arasındaki kütleçekim kuvveti mesafenin küpüyle ters orantılı olurdu ve bu durumda gezegenler güneşin etrafında dolanmak yerine uzaya dağılıp giderlerdi.

Şimdi 2-boyutta gösterdiğimiz 4 uzayzaman boyutlu zarımızdaki boyutları 1-boyuta indirelim (Kuzey-Güney) ve ortadaki kalın çizgiyle ifade edelim (Şekil 11).
YıldızlararasıŞekil 11

Şekil 11’in ortasındaki mavi diskte küçük bir parçacığın kütleçekim alanı betimlenmekte. Kırmızı çizgiler kuvvet çizgilerinin “dışarı-içeri” [out-back] yönünde yığına sızmasını gösteriyor. Mavi diskin içinden yayılan kütleçekim kuvvet çizgileri, diskin dışına çıktıklarında Kuzey-Güney [North-south] yönüne paralel olurlar ve “dışarı-içeri” yününe gitmezler. Böylelikle Newton’ın ters kare yasası da tekrar sağlanmış olur.

Kuantum kütleçekimi anlamaya çalışan fizikçiler, ekstra boyutların mikroskobik boyutlarda olduklarını ve kendi üzerlerine katlandıklarını düşünürler. Bu da kütleçekimin çok hızlı yayılmasını engeller. Ancak Yıldızlararası filminde bir spekülatif adım daha atılmış ve bu boyutlardan en az birinin kendi üzerine katlanmadığı varsayılmış. Bunun nedeni de filmin kahramanına yer açmak. Cooper filmin sonunda teserakt adı verilen 4-boyutlu bir küpün içine düşüyor.

1999 yılında Lisa Randall ve Raman Sundrum kütleçekimin yığının içine yayılmasını önleyen bir yol buldular. Randall’ın Warped Passage [Bükülmüş Geçitler] kitabında (Alfa Bilim dizisinden basıma hazırlanmakta) anlatılan teknik detaylara değinmeden, buna Anti-deSitter bükülmesi adı verildiğini söyleyelim. Özetle belirtirsek, Anti-deSitter bükülmesi kuantum dalgalanmalarından kaynaklanmakta.

Şimdi, mikroskopik bir tesearkta yaşayan iki mikrobu gözümüzde canlandıralım. Bunlar birbirlerinden 1 km mesafede olsunlar ve dik açılarla kendi zarları terk edip yığının [5. Boyut] içine girsinler (Şekil 12).

Yıldızlararası
Şekil 12
Bu mikroplar 1 mm yol aldıklarında, Anti-deSitter (AdS) bükülmesi nedeniyle aralarındaki mesafe 10 kat küçülür, 100 m’ye iner ve yol almaya devam ettiklerinde aralarında mesafe de küçülür. Bu küçülme nedeniyle de, zarımızın dışındaki 5. Boyutta kütleçekimin yayılacağı fazla bir yer kalmaz.

Bu nedenle, aslında Cooper’ın teserakta gezinebileceği pek yer yoktur. Ama Kip Thorne bu problemi kendi zarımızı AdS bükülmesinin içinde bir sandviç gibi tasarlayarak çözer. Sandviçin içinde ortadaki bizimki olmak üzere üç zar vardır ve sandviçin dışında yığın bükülmüş değildir. Dolayısıyla sandviçin dışında her türlü bilimkurgusal senaryoya izin verecek bir alan kalır. Sandviçin kalınlığının 3 santimetre olması bütün gözlemlenir evreni kapsaması için yeterlidir!

YıldızlararasıŞekil 13

Cooper’ın içinde gezindiği 4 boyutlu küp [teserakt] hakkındaki teknik detayları Kip Thorne’un kitabında okuyabilirsiniz. Burada kütleçekim dalgalanmaları önemli bir yer tutmakta. Filmde de kütleçekim anomalileri olarak karşımıza çıkıyorlar.

Aslında kütleçekim anomalileri çok eski bir kavram. Newton kuramına uymayan Merkür’deki anomali Einstein kuramıyla halledilmişti. Daha modern bir anomali kara madde kavramını kattı bilim dünyasına. Henüz kara maddenin ne olduğu çözülebilmiş değil. 1998’de çok daha çığır açıcı bir anomali evrenin hızlanarak genişlediğini göstererek kara enerji ismini aldı. Kara enerjinin de ne olduğunu bilmiyoruz. Filmdeki anomalilerse zaten varlığını bildiğimiz gelgitsel kütleçekimdeki açıklanamayan farklılıklar. NASA’daki profesör bunlara 5. Boyuttakilerin yol açtığından şüpheleniyor. 5. Boyuttaki yığın alanının böylesine gelgitsel kütleçekim anomalilerine yol açması mümkün.

Tekillik
Kuantum dalgalanmalarını bir kenara bırakırsak, Einstein’ın çok iyi anlaşılmış görelilik yasalarını elde ederiz. Bu yasalar uzayzamanın örneğin bir kara delik etrafında nasıl büküldüğünü betimler. Ancak kuantum dalgalanmalarını işin içine katmadan doğru bir kuantum kütleçekim kuramı elde etmek de mümkün değildir. Çünkü Einstein yasaları Büyük Patlamanın başlangıcı ya da kara deliğin içi gibi yerlerde çalışmaz. Tekillik, uzayın ve zamanın bükülmesinin sınırsız olduğu yerdir.

Yıldızlararası
Şekil 14: kuantum köpüğü
Tekillik, Einstein yasalarıyla kuantum kuramının birleştiği yerdir. İşte o nedenle kara deliğin içinde neler olup bittiğini anlamak, kuantum kütleçekim kuramını kurtaracak olan bir bilgidir. Filmde de bu bilgiye erişmek için kahramanlarımız kara deliğin içine dalmaktalar.

1990’lardan bu yana fizikçiler kara delikler hakkında daha çok şey bildiklerini düşünüyorlar. Her ne kadar bu kuramlar doğrudan deneylerle veya gözlemlerle kanıtlanmamış olsa da, diğer kuramlar ve gözlemlerle uyum içindeler. Eskiden sadece BKL tipi tekillikler bilinirdi. Belinsky, Khalatnikov, ve Lifshitz isimli Rus fizikçilerin adını verdiği BKL tipi tekillikler yüksek düzeyde kaotiktir. Böyle bir kara deliğin içine girmeniz tavsiye edilmez. Eğer kazara böyle bir kara deliğin içine düşerseniz atomlarınıza ayrılırsınız. Rus fizikçiler kara deliğe düşen birinin kaderini öngörebiliyorlar ancak tek bir konuyu bilemiyorlar: atomların kaderi. Ne onlar ne de başka hiç kimse günümüzde kara deliğe düşüp de parçalanan bir cismin atomlarının ne olacağını öngöremiyor.

Yıldızlararası
Şekil 15

1991 yılında Eric Poisson ve Werner Israel, Einstein denklemleri üzerine çalışırken ikinci tipte bir tekillik keşfettiler. Bu tekillik kara delik yaşlandıkça büyüyordu. Nedeniyse, kara deliğin içinde zamanın olağanüstü yaşlanmasıydı. Eğer Gargantua gibi kara deliğin içine düşerseniz, sizinle birlikte gaz, toz, ışık vb gibi birçok başka şey de girer. Bütün bunların kara deliğe girmesi, dışarıdan bakan bir gözlemci için milyarlarca yıl alır. Ama kara deliğin içindeki biri için bir saniyeden kısa bir süredir bu. Dolayısıyla böyle bir kara deliğin içine girerseniz, bütün bu maddelerin ışık hızına yakın bir hızla, ince bir tabaka halinde üzerinize doğru düştüğünü görürsünüz. Bu tabaka uzayzamanı bozan yoğun gelgitsel kütleçekim kuvvetleri yaratır. Gelgit kuvvetleri sonsuza kadar büyürken tekillik oluştururlar. Sonuçta “içeri doğru tekillik” meydana gelir (Şekil 16).
YıldızlararasıŞekil 16

Gelgit kuvvetleri bir yandan çekip bir yandan sıkıştırdığından, tekilliğe ulaştığınızda net kuvvet sonsuz değil sonlu olur ve hayatta kalma şansınız olabilir (Şekil 17).

YıldızlararasıŞekil 17

2012’de Donald Marolf ve Amos Ori üçüncü tipte bir tekillik keşfettiler. Sizden önce kara deliğe düzen gaz, toz, ışık, kütleçekim dalgaları vb gibi şeylerin yarattığı “dışarı doğru tekillik” adı verilen bu tekillik de kara delik yaşlandıkça büyür. Bunların küçük bir bölümü kara deliğin içindeki uzay ve zaman bükülmeleri sonucu size doğru yansır. Bu yansıma, zaman yavaşlaması yüzünden bir şok cephesi gibi sıkıştırılmıştır Yine gelgit kuvvetleri oluşturur ve sonsuzluğa doğru büyüyerek tekillik oluştururlar. Ama bu defa söz konusu olan “dışarı doğru tekillik”tir. Bu tür bir tekillik içinde de sağ kalma şansınız vardır (Şekil 18).


YıldızlararasıŞekil 18

Sonuç olarak, filmin kahramanı yarattığı “dışarı doğru tekillik” tipindeki bir tekillik içine düşerek dört boyutlu küp olan teserakta girer ve kütleçekim anomalileri yaratarak geçmişe haber gönderir. Bütün bunlar fantezi değil, şu anki bilimsel bilgilerimizle olası senaryolar. Ama şüphesiz kanıtlanmış bilgiler değil bunlar. Filmden zevk almanız dileğiyle.

Kerem Cankoçak
kaynak: keremcankocak.blogspot.com.tr/2014/11/yl. . .
Kasım 2014

Şaman @chamacon

Dünyanın En Dikkat Çeken Malzemesi: Grafen

Basit bir şekilde tanımlamak gerekirse; grafen sadece karbon atomlarından oluşan tek katmanlı yani 2 boyutlu bir malzemedir.

996

Karbon atomları birbirlerine altıgen şeklinde bağlanarak grafeni oluştururlar. Diğer bir değişle grafen grafitin tek katmanına verilen isimdir. Teknik olarak anlatmak gerekirse grafen karbon atomlarının bağ uzunluğu 0.142 nanometre boyundaki sp2 bağı yaparak oluşturduğu bir karbon allotropudur.

Peki kurşun kalemde kullanılan grafitin tek bir katmanı nasıl oldu da 2010 yılında Nobel Ödülü’nü kazandıracak kadar değerli oldu? Bu sorunun cevabı grafenin özelliklerinde saklı. Grafeni oluşturan kovalent bağlar çok kuvvetlidir. Bu da grafene 130 gigapascal değerinde maksimum çekme dayanımı özelliğini kazandırmaktadır. Bu değer otomobil şasisinde kullanılan çeliklerden 500 kat ve yapısal çeliklerden 200 kat daha fazladır. Aynı zamanda grafen elmastan tam 40 kat daha serttir. Bu özelliklerinin yanında grafen şuana kadar bilinen en hafif malzemedir ve esnektir. Grafenin elektriksel ve termal özellikleri de en az mekanik özellikleri kadar dikkat çekmektedir. Şuana kadar bilinen en yüksek elektrik ve ısıl iletkenliğe sahiptir.

Bu kadar üstün özelliklere sahip bir malzemenin kullanım alanları ya da kullanılma potansiyeli ise aynı şekilde oldukça umut vaat edici. Özellikle enerji sektöründe bataryalar ve güneş pillerinde kullanılması ön görülmektedir. Hatta bu yazıdaki malzemenin ne olduğunu artık tahmin edebiliriz. Esneklik ve elektrik iletkenliği söz konusu ise bunun için en iyi aday grafen içerikli malzemelerdir. Özellikle katlanabilir telefonlar, damar içi endeskoplar gibi teknolojilerle birlikte grafenin popülerliği de artacağa benziyor. Grafenin potansiyel kullanım alanları sadece enerji ve elektronik sanayii değil; biyomühendislikten havacılığa ve otomotive kadar çok geniş bir kullanım alanı olacağa benziyor.

Ancak grafenin de bir eksiği bulunmakta o da tahmin ettiğiniz gibi fiyat; 1cm2’lik bir grafen katmanının değeri $10’dir. Burada 1 g grafenein 250 m2’lik bir yer kapladığını söylemek gerekiyor. Bu fiyatın 2022 yılında 0.01$’a kadar düşmesi bekleniyor. Fiyat düşüşü ve malzeme üzerinde artacak bilgi birikimi ile grafen sahip olduğu potansiyeli kinetiğe çevirebilecek gibi gözüküyor.



kaynak: fizikist.com/icerik-dunyanin-en-dikkat-c. . .
Kasım 2014

Şaman @chamacon

Bu makine su ve karbondioksitten benzin üretiyor

Petrole alternatif enerji kaynakları geliştirilse de, halihazırda petrol ve türevleriyle çalışan makine ve araçların bu yeni kaynaklardan verimli bir şekilde faydalanması mümkün olmayabiliyor.

996
Biyokütlenin yakıta dönüştürülmesi için çeşitli çalışmalar yürüten AlmanSunfire GmbH ise, benzine alternatif enerji kaynağı bulmak yerine benzin miktarının nasıl artırılabileceği sorusuna yanıt aramaya karar vermiş. Üstelik çözüme ulaşmayı da başarmış.
CNET’in haberine göre, Sunfire’ın geliştirdiği çözüm gezegende en bol bulunan iki kaynağı, yani suyu ve karbondioksiti kullanarak sentetik benzin, kerosen ve petrol üretiyor. Haberde, sistemin şimdilik yüzde 50 verimlilikle çalıştığı, ancak ileride bu oranın yüzde 70′e çıkarılabileceği belirtilmiş. Aslında bu verimlilik oranları şimdiki dizel ve benzin motorlarının gösterdiği verimlilikten pek de farklı değil. Zira dizel motorlar da yine yüzde 50 civarı verimlilikle çalışırken benzinli motorların yüzde 14 ila 30 verimlilik oranına sahip olduğunu belirtelim.
Peki bu harika icadı kullanmamızın önündeki engel ne? Tabii ki bürokratik işlemler. Firmanın kendi açıklamasına göre bu sisteme yatırım yapılmadan önce getirilmesi gereken pek çok düzenleme var. Dileriz bu düzenlemelerin yapılıp Sunfire sisteminin kullanıma girmesi için önce petrolün tükenmesini beklememiz gerekmez.
Kaynak: LOGfizikist.com/haber-bu-makine-su-ve-karb. . .
Daha fazla

273 kişi

Konunun Takipçileri

İlgili Konular

Ağırlık

0 Kullanıcı   4 Soru   5 Yanıt

Karşıt Madde

18 Kullanıcı   0 Soru   0 Yanıt

Atom

24 Kullanıcı   13 Soru   26 Yanıt

Gauge Teorisi

2 Kullanıcı   1 Soru   1 Yanıt

Nikola Tesla

10 Kullanıcı   4 Soru   12 Yanıt

Karanlık Madde

5 Kullanıcı   0 Soru   0 Yanıt