Mühendislik Nasıl Bir Şeydir?
Dünya'nın manyetik alanını görebiliyor
Bilim insanları kuşlar hakkında oldukça şaşırtıcı bir gerçeği ortaya çıkardı. Elde edilen bulgulara göre, kuşlar 'sağ' gözleriyle Dünya'nın manyetik alanını görebiliyor.
Alman bilim insanları, kuşların sahip olduğu bu özellikle sağ ile sol gözün arasında büyük bir farklılık olduğunu ortaya koydu. Bilim insanları, kuşların sol gözleri buzlu cam ile kapatılsaydı uçma kabiliyetlerinin bozulacağını, ancak sağ gözleri kapatılsaydı hiç bir değişiklik yaşanmayacağını belirtti.
Kuşların manyetik alanları algılayabildikleri ve bu yeteneklerini göç zamanlarında yön bulmakta kullandıkları keşfedilmişti. Alman bilim insanları ise, kuşların sağ gözlerinin gerçekten manyetik alanları görebildiğini ve bu bilgiyi beyinlerinin sol tarafına aktardıklarını ortaya çıkardı.
Kuşların sağ gözleriyle elde ettiği görüntü, normal görüşlerinin üzerinde parlak veya karanlık gölgeler oluşturuyor. Gölgeler kuş kafasını değiştirdikçe değişiyor ve gölgelerin oluşturduğu desenler kuş için doğal bir pusula görevi görüyor.
MANYETİK GÖRÜŞ FARKI
Bilim insanları, kuşların retinalarında mavi ışığa maruz kaldığında aktif hale gelen moleküller olduğuna inanıyor. Manyetik alanlar, bu moleküllerin tekrar hareketsiz hale geleceği süreyi etkiliyor. Manyetik alanların aydınlıktan karanlığa geçişinin daha aşamalı gerçekleşmesi ise normal görüşe kıyasla farklı bir etki yapıyor.
Frankfurt'taki Goethe Üniversitesi'nde akademisyen olan Katrin Stapput'un başkanlığını yaptığı araştırma ekibi teorilerini desteklemek için bir dizi testler düzenledi. Birkaç kuş alınarak bazılarının sol gözleri, diğerlerinin de sağ gözleri buzlu gözlük ile kapatıldı.
Göç zamanı gelince, kuşlar baca şeklinde bir kafeste salıverildi. Sol gözleri kapalı olan kuşlar beklendiği gibi kuzeye uçarken, sağ gözleri kapalı olanlar yönlerini karıştırdı ve farklı yönlere dağıldı.
İLK NATIONAL GEOGRAPHIC DUYURMUŞTU
Kuşların manyetik alanı görme yeteneği ilk olarak Eylül 2007'de National Geographic dergisinde yer aldı. Bu yeteneği ilk tespit eden Oldenburg Üniversitesi'ndeki Alman akademisyenlerdi.
Alman araştırmacılar, kuşların yuvalarıyla kışları göç ettikleri yer arasındaki uzun mesafeyi nasıl belirledikleri sorusunu yanıtlamak için verdikleri çalışmalar sonucunda, kuşların doğal bir pusulaya sahip olabileceğine karar verdi.
Araştırmacılar, kuşların gözleriyle, beynin gözlerden iletilen bilgiyi değerlendirdiği kısmı arasındaki bağlantıyı kurmayı başarmıştı. Böylece, kuşların sanki ellerinde pusula ve harita varmış gibi binlerce kilometre ötedeki mesafelere nasıl göç edebildiklerinin sırrı aydınlanmaya başladı.
Biyologlar, yaptıkları çalışmalarda kuşların manyetik kristaller kullanarak manyetik alanları algılayabildiğini saptamış, böylece bulundukları yer hakkında bilgi edebildiklerini ortaya çıkarmıştı.
Alman bilim insanları, kuşların sahip olduğu bu özellikle sağ ile sol gözün arasında büyük bir farklılık olduğunu ortaya koydu. Bilim insanları, kuşların sol gözleri buzlu cam ile kapatılsaydı uçma kabiliyetlerinin bozulacağını, ancak sağ gözleri kapatılsaydı hiç bir değişiklik yaşanmayacağını belirtti.
Kuşların manyetik alanları algılayabildikleri ve bu yeteneklerini göç zamanlarında yön bulmakta kullandıkları keşfedilmişti. Alman bilim insanları ise, kuşların sağ gözlerinin gerçekten manyetik alanları görebildiğini ve bu bilgiyi beyinlerinin sol tarafına aktardıklarını ortaya çıkardı.
Kuşların sağ gözleriyle elde ettiği görüntü, normal görüşlerinin üzerinde parlak veya karanlık gölgeler oluşturuyor. Gölgeler kuş kafasını değiştirdikçe değişiyor ve gölgelerin oluşturduğu desenler kuş için doğal bir pusula görevi görüyor.
MANYETİK GÖRÜŞ FARKI
Bilim insanları, kuşların retinalarında mavi ışığa maruz kaldığında aktif hale gelen moleküller olduğuna inanıyor. Manyetik alanlar, bu moleküllerin tekrar hareketsiz hale geleceği süreyi etkiliyor. Manyetik alanların aydınlıktan karanlığa geçişinin daha aşamalı gerçekleşmesi ise normal görüşe kıyasla farklı bir etki yapıyor.
Frankfurt'taki Goethe Üniversitesi'nde akademisyen olan Katrin Stapput'un başkanlığını yaptığı araştırma ekibi teorilerini desteklemek için bir dizi testler düzenledi. Birkaç kuş alınarak bazılarının sol gözleri, diğerlerinin de sağ gözleri buzlu gözlük ile kapatıldı.
Göç zamanı gelince, kuşlar baca şeklinde bir kafeste salıverildi. Sol gözleri kapalı olan kuşlar beklendiği gibi kuzeye uçarken, sağ gözleri kapalı olanlar yönlerini karıştırdı ve farklı yönlere dağıldı.
İLK NATIONAL GEOGRAPHIC DUYURMUŞTU
Kuşların manyetik alanı görme yeteneği ilk olarak Eylül 2007'de National Geographic dergisinde yer aldı. Bu yeteneği ilk tespit eden Oldenburg Üniversitesi'ndeki Alman akademisyenlerdi.
Alman araştırmacılar, kuşların yuvalarıyla kışları göç ettikleri yer arasındaki uzun mesafeyi nasıl belirledikleri sorusunu yanıtlamak için verdikleri çalışmalar sonucunda, kuşların doğal bir pusulaya sahip olabileceğine karar verdi.
Araştırmacılar, kuşların gözleriyle, beynin gözlerden iletilen bilgiyi değerlendirdiği kısmı arasındaki bağlantıyı kurmayı başarmıştı. Böylece, kuşların sanki ellerinde pusula ve harita varmış gibi binlerce kilometre ötedeki mesafelere nasıl göç edebildiklerinin sırrı aydınlanmaya başladı.
Biyologlar, yaptıkları çalışmalarda kuşların manyetik kristaller kullanarak manyetik alanları algılayabildiğini saptamış, böylece bulundukları yer hakkında bilgi edebildiklerini ortaya çıkarmıştı.
İnsanoğlunun her zaman hayal ettiği şey; görünmezlik. Bu rüya için önemli bir adım atıldı: altın bir yüzey üzerindeki küçük bir yumruk görünmez hale getirildi.
Almanya'da yapılan çalışmalar sonucunda, cismin yaydığı ışını kontrol atına alarak görünmez hale getirilmesi yönünde önemli bir adım atıldı.
Science dergisinde yayımlanan araştırmayı yürüten ekibin başında bulunan, Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü'nden Tolga Ergin, dönüşüm optiği kullanılarak görünmezliği sağladıklarını belirtti. Bu teknolojiyle, ışığın yayılımı yönlendirilebiliyor, kontrol altında tutulabiliyor.
Ergin ve meslektaşları, fotonik kristaller kullanarak bir görünmezlik perdesi elde etti. Bu perdeyle, altın bir yüzey üzerindeki küçük bir yumruyu görünmez hale getirmeyi başardılar.
Bu perde, özel merceklerden oluşuyor. Perde ile, yumrudan çıkan ve görünürlüğünü sağlayan ışık demetleri yönlendirilerek cisim gizleniyor. Bu işlem, bir cismi halıyla örtüp gözden uzak hale getirmeye ve sonra halıyı da görünmez yapmaya benziyor. Buradaki mercek sistemi ile oluşturulan perde, cismi örten ancak görünmeyen halı gibi davranıyor.
Ergin Reuters'a telefonla yaptığı açıklamada, "Elde ettiğimiz sonuçlar oldukça heyecan verici, çünkü insanoğlu her zaman görünmezlik istemiş veya görünmezlik pelerinine sahip olmayı düşlemiştir. Bizim çalışmamız, bunun mümkün olabileceğine dair ilk ipucunu sağladı. Bu tekniğin işe yaradığını gösterdi" dedi.
Ergin, bir insan veya bir arabanın, uyguladıkları bu teknikle görünmez hale getirilmesi için uzun yıllar daha çalışılması gerektiğini de belirtti.
Dönüşüm optiği alanında geçmişte çeşitli teknikler önerildiğini, bunlar arasında, ışın demeti yoğunlaştırıcı, ışın demeti yönlendirici gibi tekniklerin yer aldığını, ayrıca her yönden gelen ışınları bir noktada toplayacak antenler ve daha nice teknikler önerildiğini belirten Ergin, "Geleceğin neler getireceğini henüz bilmiyoruz. Ama bu alanda olasılıklar ve imkanlar oldukça geniş" diye konuştu.
Japonlar 'yazıyı silebilen yazıcı' üretti
Teknoloji alanındaki yenilikleri yayımlayan Rus Ruformator internet sitesindeki habere göre, yeni geliştiren yazıcı, kağıttaki basılı yazıları yeniden silerek, aynı kağıda bin defa baskı yapma olanağı tanıyor. PrePeat adı verilen ve mürekkep veya toner kullanılmayan yazıcıda yazılar, ısıya duyarlı plastikle kağıt üzerine aktarılıyor.
Üzerinde "Yazdır", "Sil", "Sil ve Yazdır" tuşları bulunan yazıcı, şimdilik sadece siyah baskı yapabiliyor.
İÇTİĞİMİZ RENKLER
RESİMDE GÖRÜNEN Votka: Görüntüdeki kürecikler, içki içinde çözünen katı parçacıklardan (bu örnekte şekerden) oluşuyor. Renk paleti sınırlı; çünkü votka damıtılıp saflaştırılması için odun kömüründen süzüldüğü için renk veren yağlı tat bileşikleri öbür içkilere göre daha az sayıda kalıyor. Dünya’yı daha renkli görmek için ille de “kafanın güzel olması” gerekmiyormuş. Florida Eyalet Üniversitesi (ABD) Kimya Bölümü’nün güçlü mikroskopları altında alkollü içki molekülleri, rengarenk bir manzara gösteriyor. Çeşitli içkilerin 1000 kata kadar büyütülmüş görüntülerinde izlenen renkli yapılar, çeşitli şeker türleri ve glükoza dönüşen kristalleşmiş karbonhidratlar. Görüntüleri elde etmek için farklı içkilerden birer damla örnek, pipet aracılığıyla mikroskop lamına damlatılmış. Damlacıklar tamamaen kuruduktan sonra mikroskopla görüntülenmiş. Ancak vakumlu kaplar içinde gerçekleştirilen kurutma öyle 5-10 dakikalık bir işlem değil; 1-3 ay arasında zaman gerektiriyor!
Görüntülerdeki renkler, içkilerdeki kimyasal maddelerden değil, ışığın örnek içinden geçerken kutuplanmasından kaynaklanıyor. Bu da ışık (optik ya da görünür ışık) fotonlarının (ışık parçacıkları) örneğe çarpış biçimleriyle yakından ilişkili. Örnekteki kristallerden biri düzgün olmayan kenarlara sahipse görüntüde farklı tonlar ya da renkler ortaya çıkabiliyor. Düzgün olmayan molekül kristalleri çözünüp kuruma sürecini uzattığından bazen bir içkinin gerçek renklerini elde edebilmek için 200 kere görüntülemek gerekebiliyor.
ntvmsnbc
İlk yapay canlı hayatta
İnsanın genetik haritasını çıkaran ilk bilimadamı olan Amerikalı Craig Venter, insan yapısı DNA'yı kullanarak yaşayan bir hücre yaratmayı başardı.ABD'li bilimadamları, insan yapısı DNA'yı kullanarak yaşayan bir hücre yarattı. Dr. Frankenstein olarak tanınan Craig Venter, DNA'sını oluşturdukları bakteriyi hücreye naklederek dünyanın ilk sentetik yaşam formunu üretti. Bilim dünyasında çığır açabilecek bu gelişme sayesinde, bilim insanları evrim geçirerek değil, insan eliyle yapılan organizmalar üretebilir. Araştırmacılar tarafından 'biyolojideki en belirleyici an' olarak tanımlanan atılım, 20 bilim insanının katıldığı ve 40 milyon dolara mal olan 10 yıllık bir çalışma sonucunda elde edildi. Ancak Venter, laboratuvarda bir yaşam ürettiği için Tanrı rolünü oynamakla eleştiriliyor. Uzmanlar, yapay organizmaların doğaya karışarak çevresel felaketlere yol açabileceklerini, biyolojik silah olarak kullanılabileceklerini belirtti. 'Synthia' adı verilen sentetik hücreyi 'yoktan' var eden Venter, insan yapısı yapay bir canlı yaratmanın mümkün olup olmadığı sorusuna cevap arıyor. Venter'in ismini taşıyan J. Craig Venter Enstitüsü bilimadamlarının, yarattıkları hücre dünyada yaratılmış ilk sentetik hücre. Bilimadamları, buluşun yeni yakıt çeşitleri üretilmesi, kirlenmiş suyu arıtmanın daha iyi yollarının bulunması, daha hızlı aşı üretimi ve diğer buluşlara yol açmak yolunda ümit vadettiğine dikkati çekiyor.NASIL YAPTILAR
Maryland Enstitüsü'nde çalışan ekip, canlı bir bakteri hücresine yapay DNA'yı nakletti. Yapay DNA ile yaşayan hücrenin genetik kodu laboratuvarda nasıl belirlendiyse, hücrenin o şekilde davrandığı görüldü. Bu hücrelerin, bölünerek çoğalmasıyla da, her biri yapay DNA'ya sahip milyarlarca bakteri ürediği görüldü.
Kara delikler, CERN ve 9 boyutlu evren üzerine.
Mini Karadelikler 9 boyutlu evren ve CERN deneyiProf. Dr. Cengiz Yalçın
Tüm dünya,özellikle bilimsel çevreler,bu sene içinde gerçekleştirilmesi planlanan CERN deneyi üzerine odaklanmış.Bilimi henüz yeterince kültür yaşamına yansıtamayan ülkemizde bile deney ,belki de talihsiz uçak kazası nedeni ile,gündeme taşınmıştır.
Meraklı bekleyiş bir endişeyi de beraberinde getirmektedir.Acaba çarpışma anında oluşacağı tahmin edilen mini karadelikler bir tehlikemidir?
Karadelikler,kütlenin bir başka değişle enerjinin,çok küçük bir hacım içersine yoğunlaşması ile meydana gelen kozmik oluşumlardır.Fındık büyüklüğündeki bir taşı yukarı fırlatırsanız ,bir miktar yükselir sonra geri döner.Aynı taşı sapan ile fırlatsanız biraz daha yükseğe çıkar,fakat yine geri döner.Kıtalar arası füzeler bile,belli bir yüksekliğe çıktıktan sonra geri dönerler.Geri dönüşün nedeni yer-çekimdir.Gece karanlığında bir el fenerini yukarı doğru tutsanız ışık demeti yer-çekimine hiç aldırmadan yükselir.Büyüklü küçüklü bütün taşları devasa füzeleri,bombaları, dev uçakları, kendisine doğru çeken koskoca dünya,küçücük bir el fenerinden çıkan ışığa hakim olamaz.Ancak dünyayı portakal büyüklüğünde bir hacım sıkıştırabilirseniz,el fenerini filan dinlemez,yakınından geçen ışık demetlerini büker ve içine çeker.Artık dünya bir karadeliktir.Kara delikler ışık da dahil bütün enerji formlarını içine çeken ve karartan kozmik hortumculardır.Bir karadeliğin etki bölgesine girip çıkmak mümkün değildir.
Bir yıldızın ömrü içerdiği hidrojen miktarı ile orantılıdır.Dört hidrojen bir araya gelip kaynayarak bir helyum çekirdeği oluşturur bir miktar enerji açığa çıkar.Buna füzyon enerjisi denir.Yıldızları ışıl ışıl yapan bu enerjidir.Güneş enerjisini de aynı reaksiyonlar ile üretir.Ancak yakıt yani hidrojen bitince yıldız ışıma yapamaz ve rengi solar,kütle-çekim kuvvetini ışıma basıncı dengeleyemez,yıldız kendi üzerine çöker,çökerken de büyük bir patlama gözlenir.Buna süpernova patlaması denir.Böyle bir patlamayı karadelik oluşumu takip eder.Astronomi tarihinin en şiddetli süpernova patlaması,yerküreden evrenin yarısı kadar uzakta bir konumda, 23 ocak 1999 gözlenmiştir.Patlama o kadar şiddetli olmuştur ki,eğer birkaç bin ışık yılı uzakta bir konumda meydana gelseydi yerküre üzerinde hiçbir canlı kalmazdı.
Karadelikler sadece süpernova patlamaları ile oluşmazlar.1970 yılında ünlü kozmolojist Stephan Hawkigs,büyük patlamayı takip eden ilk mikro saniye içinde karadeliklerin nasıl oluştuklarını açıklayan bir model kurgulamıştır.Esasında evrenin bu dönem fiziğini açıklayan bir teorisi henüz oluşturulamamıştır.Ancak genel göreliliği ve kuantum mekaniğini belirleyen fiziksel sabitlerden bu dönem büyüklüklerini hesap etmek mümkündür.Kuantum mekaniğinde uzunluğu,Compton dalgaboyu genel görelilikte eşik karadelik uzunluğunu veren Schwartzchild yarıçapı belirler.Bu iki uzunluğu eşitleyerek bu döneme ait fiziksel büyüklükler hesap edilir.Bunlar genel görelilik yani kütle-çekim ile kuantum fiziğinin aynı anda geçerli olduğu dönemi karakterize eder.İlk mikro saniye içindeki geçerli fiziksel büyüklükler:
Planck uzunluğu=10-35 metre (metrenin 100000 çarpı katrilyon çarpı katrilyonda biri),Planck zamanı=10-43saniye (saniyenin 10 trilyon çarpı katrilyon çarpı katrilyonda biri) ve Planck yoğunluğu=10-97 kg/m3) olarak bulunur.Mini karadelik veya kuantum karadelik oluşum hesabı bu büyüklükler üzerinden yapılır.Planck uzunluğuna karşı gelen kütle 10-8 kg dır.Proton-proton çarpışma deneyinde bir karadelik oluşması için Planck uzunluğuna 10-8 kg büyüklüğünde enerji tekabül etmesi gerekir.Şimdi CERN deney parametrelerini analiz ederek Planck uzunluğuna 10-8 kg tekabül edip etmediğini bulalım.
CERN deneyinde 7 TeV gibi ışık hızına yakın hızlarda hareket eden proton demetleri alın alına çarpıştıklarında,14TeV değerinde bir enerji ortaya çıkacaktır.Proton boyutu 10-15 metredir.Bu bir metrenin100 trilyonda biri kadar küçük bir boyut demektir.Çarpışma anında tüm enerji proton boyutuna sıkışmış olacaktır.Einstein'ın ünlü E= MC2 bağıntısına göre proton boyutuna sıkışan enerji, protonun durgun enerjisinin 7000 katıdır.Protonun ölçülen yarıçapı göz önüne alınırsa,çarpışma anında Planck uzunluğuna tekabül eden enerji 10-23 kg dır.Standart kozmolojiye göre yukarda verilen hesapta anlatıldığı gibi bir karadeliğin oluşması için Planck uzunluğuna tekabül edecek enerjinin 10-8kg olması gerekir.Aradaki fark 15 mertebe dir.Dolayısı ile çarpışmaya sadece o dönem fiziksel büyüklükler bağlamında bakıldığında ,karadeliğin oluşması mümkün değildir.
Proton-proton çarpışmasına fiziksel büyüklükleri göz önüne alarak ile değil Sicim Teorisi(String Theory) gözlükleri bakarsanız bambaşka bir resim görürüsünüz.Kuantum mekanik ve genel görelilik evreni dört boyutlu uzay-zaman geometrisine yerleştirir.Sicim teorisinde ise evren,Planck ölçeğinde 9 boyutlu uzay içinde biçimlenir.Boyut sayısı arttıkça alan şiddetlerini belirleyen kuvvet çizgilerinin birim yüzeyden geçen sayısı,dolayısıyla alan şiddeti artar.Proton proton çarpışmasında kütle -çekim alan şiddeti dört boyutlu uzay-zaman geometrisindeki alan şiddetinin 256 katı kadar büyür.Eğer kapalı boyutlar yeteri derecede büyükse bu etkinin, CERN deneyinde,kendisini mini karadelik olarak göstermesi gerekir.
En iyimser senaryolar üzerine kurgulanan kaba tahminlere göre,saniyede bir mini karadelik oluşacaktır.Dolayısıyla bundan böyle yüksek enerji parçacık hızlandırıcılarına mini karadelik fabrikaları gibi bakmak mümkündür.Ancak oluşacak karadeliklerin güvenli bir moda bozunup yok olacakları bir tartışma konusudur.Proton demetleri alın alına çarpıştıklarında detektörlerde karadeliklerin de izleri görülecektir.Bu benim bir teorik fizikçi olarak kişisel tahminimdir.Tahminimin doğru olup olmadığı en fazla bir sene içinde anlaşılacaktır.
Hawkigs,1970 tarihli ünlü makalesinde enerji formundaki bilginin karadeliklerde yok olacağını ileri sürer.Buna karşın kuantum mantık oluşacak karadeliklerin kararlı olamayacağını dolayısıyla endişelenmenin yersiz olduğunu söyler.Çarpışmada oluşacak mini karadelik benzeri bir kuantum sistemini kararlı yapan,yani kalıcı yapan,elektrik yük veya baryon sayısı korunumu gibi,seçim kurallarıdır.Mini karadelikler için teori eşik enerji ve eşik hacım dışında hiçbir seçim kuralı koymaz.Bu nedenle Çarpışmada oluşacak karadelikler kalıcı olmayacak,termodinamiğin ikinci kanununa uyarak bozunacaklardır.Oluşum anı t=0 kabul edilirse oluşumdan sonraki,10-27 saniye içinde karadelik, sicim teorisinin tahminlerine uygun olarak maddenin temel birim kütlesini yayınlayarak yok olacaktır.Yani tehlike yoktur.
Proton demetleri böylesine yüksek enerjilerde çarpıştıklarında sicim teorisi mini karadeliklerin oluşacağını tahmin etmektedir.Önemli olan tahmin değil,oluşan karadeliklerin detektörlerde görünmesidir.Yukarıda belirttiğim gibi bana göre,detektörler karadelikleri ve HİGGS'i(tanrının zerreleri) görecektir.Karadeliklerin tespiti sicim teorisinin,yani süpersimetrik teorilerin doğru olduğunu kanıtlayacaktır.
Tüm zamanların en pahalı ve en ilginç deneyi bilim ve teknolojide hayal dahi edilemeyen gelişmelere neden olacaktır.Bu gizemli evren yeni fizik yeni Einsteinlar ve yeni Newtonlar yaratacağa benzemektedir.
