fbpx
Connect with us

Fizik

Zaman: Kırılma ve Akış Yönü

Published

on

Hayatımız boyunca hem olumlu hem de olumsuz bir çok durumla karşılaşırız. Çoğu yılımız koşuşturma ve yaşam mücadelesi ile geçer. Ancak bir süre sonra durup düşünmeye başlarız ve, ”Ben bu kadar uğraştım. Karşılığında ne elde ettim ? Bunu neden yaptım ?” sorularını sorarız. İşte bu soruya vereceğimiz cevap olumsuz ise o an, geçmişe gidip bazı durumları düzeltmek isteriz. Bu yazımızda da şiirsel olarak anlatmaya çalıştığımız bu durumu bilimle kaynaştıracak ve ihtimaller, yasalar üzerinden giderek zamana değineceğiz.  Zaman kırılması denilen olayı çok basit bir örnek ile anlatabiliriz. Bir zaman makinenizin olduğunu varsayın ve o makine ile geçmişe gidiyorsunuz.   Geçmişe gidip herhangi bir otobüse biniyorsunuz ve o otobüse binen son kişi de sizsiniz. Dışarıda kalan tek yolcu, otobüse binebilseydi orada yolculardan birisi ile tartışacak ve ardından fenalaşıp hayatını kaybedecekti. Ancak öyle olmadı ve o yolcu başka bir otobüs ile sorunsuz bir şekilde gitti. İlerleyen günlerde o yolcunun kullandığı araba bir başka insana çarpıyor ve çarptığı insan ölüyor. Bunun sonucunda ölen kişinin ailesi de sürücüyü öldürüyor. Ve etkiler dalga dalga yayılıyor… Halbuki siz geçmişe gitmeyip normal akışa müdahale etmeseniz yalnızca bir kişi ölecek, akış devam edecekti. Daha basit bir örneği The Flash karakteri üzerinden de rahatlıkla anlayabilirsiniz. Tabii ki burada bahsettiğimiz durum çok ütopik bir olay. Elbette pratik olarak zamanda geçmişe gidemeyiz. Çünkü solucan deliklerinin varlığı -birkaç teori dışında- henüz kanıtlanamadı. Ancak zaman kırılması tam da bu demek. Yani geçmişe ya da geleceğe giderek bir akışı bozmak bunun sonucunda da ”anakronizm” denilen durumları yaratmak. Şimdi bir başka konumuzu inceleyelim; zaman neden geleceğe gidiyor ? Aslında bu paragrafı kabaca Herakleitos’un, ”Aynı nehirde iki kez yıkanılmaz.” sözü ile özetleyebiliriz ancak olaylara biraz daha bilim penceresinden bakacağız. Zamanın daima ileriye aktığı bilinen bir durum. Bebek olarak doğuyoruz, ardından yıllar geçtikçe yaşlanıyor ve sonunda ölüyoruz. Yukarıda bahsettiğimiz gibi geçmişe dönüp belli durumları değiştiremiyoruz. Ayrıca geleceği de bilmiyor, sadece geçmişi hatırlıyoruz ve her türlü durumu kabul ederek adeta önümüzdeki maçlara bakıyoruz. Öte yandan -birçok durumda olduğu gibi- insanların sezgisel olarak kabul ettiği bu gerçeği fizik kanunları çerçevesinde kabul etmek çok zor. Çünkü fizik yasaları zaman gelecekten geçmişe aksa da hiç değişmeden işlemeye devam ederdi. Her ne kadar akan suyu tekrara geri getiremesekte veya Benjamin Button gibi yaşlı doğup genç ölmesek de fizik yasalarında zamanın daima ileriye aktığını gösteren bazı ipuçları bulunuyor. Bu durumun temelinde ise bir dahinin çalışması yatıyor. Einstein’ın geliştirdiği görelilik teorisi, zamansal kavramlarda ilginç soru işaretlerine yol açtı. Fizik yasalarının evrende genel geçer olması için zamanda da simetrik olması gerekiyor. Düşünün, fizik yasaları zaman geçmişe akınca değişiklik gösterseydi biz doğmadan önce evrendeki fizik kurallarının farklı olması gerekirdi. Bu duruma göre evreni oluşturan büyük patlama anından günümüze kadar süregelen 13 milyar 780 milyon yılda ne gibi değişimler olduğunu, galaksiler, yıldızlar ve gezegenlerin nasıl oluştuğunu asla bilemez veya bu yazıyı asla yazamazdık. Asıl mesele de zamanın neden geçmişe akmadığını göstermek. Çünkü evrenin büyük patlama anında mükemmel bir düzen ilebaşlayıp düzensizliğin zamanla arttığını biliyoruz. Evrenin neden süper düzenli olarak başladığını ve neden zamanla düzensiz bir hal aldığını bilmiyoruz. Fizikteki en büyük gizem de bu ve zamanın oku bize bunun nasıl olduğunu gösterecek.

Zamanın terse akmadığını gösteren bazı teoriler daha doğrusu görüşler var. İlk ve en popülerlerinden birisi büyükbaba paradoksudur. Bu paradoksa göre, büyükbabanızı öldürseydiniz babanız hiç doğmazdı. O zaman siz de doğmaz ve geçmişe gidip büyükbabanızı öldüremezdiniz. İkinci ipucu ise termodinamik yasa ve kuantum fiziği. Enerjinin tamamını işe dönüştürmemiz tabii kide imkansız bir durumdur. Enerjinin tamamını işe dönüştüremeyiz, öyleyse işin tamamını da enerjiye dönüştürüp zamanı geriye saramayız. Yere düşünce kırılan bardağın kendiliğinden birleşmemesinin sebebi de böylelikle ortaya çıkmış oluyor. Zamanın okuna dair bugüne dek elimizdeki en güçlü kanıt olan termodinamik yasalarının nasıl işlediğini ise kuantum fiziği gösteriyor. Kuantum verilerinin termodinamik veriler ile örtüşmesi ve Heisenberg’in belirsizlik ilkesi, enerji-zaman-iş bağlamında zaman akışının yönünü belli ediyor. Bunlara ek olarak Joan Vaccaro tarafından gerçekleştirilen büyük bir çalışma da zaman okunun hangi yönde olduğunu gösteriyor. Vaccaro, bazı atomaltı parçacıkların bozunarak başka bir parçacığa dönüşme sürecini gözlemledi ve bu sürecin zamanda simetrik olmadığını buldu. Yani; K ve B bozonları (yukarı-aşağı kuark birleşmesi ile oluşur) zaman geleceğe aktığında farklı şekilde bozunuyordu ve evren de zaman geçmişe aksaydı daha farklı şekilde bozunacaktı. Bu çalışma ile birlikte, K ve B mezonlarının zamanda asimetrik olarak bozunduğunu gösteren formülleri kuantum fiziğine ekleyince zamanın ileri aktığını gösterebildi. Yani büyükbaba paradoksu, kuantum fiziği, termodinamik yasa ve bozon süreçleri bize zamanın neden geleceğe aktığını gösteriyor.

Belki de gerçekten pratik olarak zamanda geriye gidebilir ve hatalarımızı düzeltebiliriz. Bunu yaptığımızda günümüzü daha rahat kılacağımızı ve olumsuzlukları geride bırakacağımızı düşünürüz. Belki de zamanın oku gerçekten de geriye akıyordur ve aslında gerçek hayatta biz Benjamin Button konumundayız. Ancak gerçek olan bir şey varsa; zaman ileriye veya geriye daima akacak ve hepimiz için sonlanacak. Yani zaman makinesi üretmekle vakit kaybedeceğimize geleceğimizi düzene sokabiliriz. Benjamin Frankin’in de dediği gibi, ”Hayatınızı seviyorsanız, zamanınızı boşa geçirmeyiniz; çünkü zaman hayatın ta kendisidir.”
Yazan: Kuzey Kılıç (@KuzeyGencc)
Kaynaklar: http://www.ict.griffith.edu.au/joan/ , https://www.pbs.org/wgbh/nova/article/can-you-really-go-back-in-time-by-breaking-the-speed-of-light/ , http://mentalfloss.com/article/59040/10-mind-boggling-paradoxes

Fizik

Nikola Tesla’nın izinden: Kablosuz Elektrik Bir Gerçekliktir

Published

on

Diz üstü bilgisayarlarımızı, cep telefonlarımızı ve PDA’ larımızı şarj etmek için kullandığımız kabloların yarattığı dağınıklık yakında tamamen ortadan kaybolabilir. En azından, gücün özel ‘’rezonanslı’’ antenlerle, kablo kullanmadan, aktarılabileceğini göstermiş olan bir grup Amerikalı fizikçi bu şekilde düşünüyor. Araştırmacılar, sistemi kablosuz vericiden 2 metre uzağa yerleştirilmiş 60W’ lık bir ampule güç vermek için kullandılar ve sistemin verim kaybı olmadan taşınabilir cihazlarda da kullanılmak üzere küçültülebileceğini söylediler.

Aslında kablolar olmadan güç aktarımı yeni bir konsept değil. 1900’lerin başında elektrik şebekeleri kurulmadan önce, Sırp bilim insanı Nikola Tesla, ” Tesla bobini ” adını verdiği yüksek voltaj ağını kullanarak bir kablosuz güç dünyası kurdu. İçerdiği tehlikeli derecede büyük elektrik alanları nedeniyle bu plan anlaşılmamış olsa da şimdilerde ortaya çıkan, bir vericideki radyasyonları kullanarak kablosuz güç oluşturma fikri ilgi çekti.

Ne yazık ki, her yöne yayılan vericileri kullanan sistemler çok verimsiz, tek yönlü vericiler ise verici ve alıcı arasında çok net bir görüş hattı olması gerektiği için pratik değil. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ ndeki fizikçiler, bu problemleri önlemek için ışınımsız ‘’Gözden kaybolan’’ elektromanyetik dalgaları kullanmayı önerdi. Bu dalgalar genellikle kablosuz iletişimde kullanılan dalgalara ek olarak üretilir fakat antenden uzaklaştıkça hızla bozulurlar.

Marin Soljacic ve meslektaşları, eğer alıcı vericiyle rezonansa girerse, çıkan alanın ikisi arasında bir akım oluşturacağını düşünüyordu.Bu yolla, alana yerleştirilmiş ışımasız objeler ne sinyali kesiyor ne de alanın enerjisini tüketiyorlardı.

Şimdilerde, Soljacic ve ekibi bu fikirlerini hayata geçirdiler. Bu teoriyi kullanarak yüzük şeklinde bir çift bakır anten oluşturdular. Bunlardan birisini elektirk kaynağına, diğerini ise 2 metre öteye yerleştirilmiş olan 60W’ lık lambaya bağladılar.

İlk lambaya salınımlı akım gönderdiklerinde, bu ikinci lamba üzerinde ‘’rezonansla bağlanmış’’ manyetik bir akım oluşturdu ve böylece akım üretti. MIT ekibinin idda ettiği üzere, aynı tahmın ettikleri gibi, oluşan bu akım lambayı yüzde 40 verimle tamamen yaktı. Kullanan antenlerin çapı neredeyse yarım metreden fazla olsa da Soljacic ve meslektaşları aynı sistemin taşınabilir cihazlarda enerji kaybı olmadan kullanılmak üzere küçültülebileceğini söyledi. Bu sistem, çok fazla kablolamaya ihtiyaç duymayan elektronik tıbbi implantların tasarımını da sağlayabilir.

Editör / Yazar: Zeynep BİROL

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2007/06/070619183553.htm

Continue Reading

Bilim

Uçan Parçacıklar Gezegenlerin Oluşum Sırrını Ortaya Çıkarabilir

Published

on

Bilim insanları, robotik alanında büyük buluşlara yol açabilecek, hatta gezegenlerin ve ayın nasıl şekillendiğine dair bilgi sağlayabilecek bir deney sırasında, ilk kez tanecikleri ses kullanarak havaya kaldırdırlar. Akustik kaldırma, yoğun ses dalgalarının basıncını kullanarak nesnelerin havada askıda kalmasını sağlayan bir tekniktir. Şimdiye kadar bu teknik, su damlacıklarını, 5.08 santimetrelik polistiren topları ve yaşayan böcekleri kaldırmak için kullanılmaktaydı. Son teknoloji tanıtımında, Chicago Üniversitesi ve Bath Üniversitesi’nden bilim insanları, düz bir yüzeyde sınırlı kalmadıkları takdirde maddelerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiği ve kümelendiğini incelemek üzere aynı anda birkaç plastik taneciği havada tuttular. Araştırmacılar, torba ve şampuan şişesi yapımında kullanılan bir plastik olan polietilenden yapılmış yaklaşık 1 mm çaplı bir taneciği havaya kaldırmak için, insan kulağındaki işitme aralığının üstünde bir frekansa sahip olan ‘’ultrasonik’’ sesleri kullandılar. Yüksek hızda kameralar kullanarak bir konfigürasyonda sadece 5 ya da daha az taneciğin kümeleştiğini gördüler.

Karışıma bir tanecik daha eklendiğinde işler daha da ilginçleşti, 6 tanecik kümeleşerek 3 farklı şekil oluşturdu: bir chevron, bir paralelkenar ve bir üçgen. Tanecik sayısını yediye arttırmak konfigürasyonları daha da karışık bir hale getirdi, parçacıklar, bir çiçeğe, bir kaplumbağaya, bir ağaca veya bir tekneye benzeyen dört şekilden biri halinde kümelendiler. Bath Üniversite’sinde fizikçi olan araştırmanın yardımcı yazarı Dr. Anton Souslov, şu sözleri dile getirdi, ’’Ultra seslerin frekansını değiştirerek taneciklerin etrafta hareket etmesini ve yeniden düzenlenmesini sağlayabileceğimizi bulduk. Farklı şekiler arasında geçiş yapmak için en az 6 tane taneciğe ihtiyaç var.’’ Araştırmacılar, ses dalgalarının frekansı değiştikçe taneciklerden bir tanesinin bir nevi ‘’menteşe’’ gibi davrandığını ve etrafta sallanarak diğer taneciklerle kümeyi yeniden şekillendirdiğini buldular. Souslov bu durumla ilgili, ‘’ Bu karmaşık yapılar oluşturmak için nesneleri manipüle etme olanağı yaratıyor.

Belki de gözlemlediğimiz bu menteşeler; giyilebilir teknoloji veya bilim insanları ve mühendislerin, sert malzemelerden daha esnek ve uyarlanabilir robotlar oluşturmak için yumuşak, manipüle edilebilir malzemeler kullandığı yumuşak robotik alanında yeni ürünler ve aletler geliştirmek için kullanılabilir.’’ Bununla birlikte, bu teknolojinin en heyecan verici uygulaması muhtemelen astrofizik dünyasında olacaktır. Gezegenler, ay ve asteroitler gibi gök cisimleri, büyük miktarda gaz ve toz disklerinden oluşur.Bu’’ata gezegenler’’ dönmeye devam ettikçe, maddeler birbirine yapışarak topak oluşturmaya başlarlar ve bu topaklar yavaş yavaş büyüyerek etrafını saran materyale daha güçlü bir yerçekimsel kuvvet uygularlar. Bu yeni deney, astrofizikçilerin kozmik tozların nasıl yuvarlanıp topanlanarak gezegenleri ve ayı oluşturduğunu anlamak için laboratuvarda toz parçacıklarını kaldırarak, bu süreci gerçek zamanlı olarak daha küçük bir ölçekte incelemelerini sağlayabilir.

Editör / Yazar: Zeynep BİROL

Kaynak: https://www.sciencefocus.com/news/levitating-particles-could-reveal-how-planets-form/

Continue Reading

Fizik

22 milyon yıllık yolculuk Türkiye’de son buldu

Published

on

Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Ozan Ünsalan, bir grup bilim insanıyla, Bingölün Sarıçiçek köyüne 2015 yılında düşen gök taşının izini sürdü. Doç. Dr. Ünsalan, nadir görülen bu göktaşının Mars ve Jüpiter arasındaki 4 Vesta asteroidinin güneyindeki kraterden 22 milyon yıl önce koptuğunu tespit ettiklerini söyledi. Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Ozan Ünsalan ile aralarında NASA’dan görevlilerin de bulunduğu 79 bilim insanı, Bingöl kent merkezine 10 kilometre uzaklıktaki Sarıçiçek köyüne 2 Eylül 2015 tarihinde düşen ve ‘Sarıçiçek’ adı verilen gök taşını araştırdı. Gök taşının yaşını, yapısal özelliklerini ve geldiği noktayı tam olarak belirleyen bilim insanlarının hazırladığı makalenin başyazarlığını ise Doç. Dr. Ünsalan yaptı. Doç. Dr. Ünsalan, ‘Meteoritics and Planetary Science’ dergisinde yayınlanan makalede yer alan bulgularla ilgili Ege Üniversitesi Rektörü Prof. Dr. Necdet Budaka bilgi verdi.

‘ÖNEMLİ BULGULAR ORTAYA ÇIKTI’

Yaklaşık 9 yıldır, meteoritler ve asteroit madenciliği üzerine çalışmalar yürüttüğünü kaydeden Doç. Dr. Ünsalan, “NASA- SETI Enstitüsünden Dr. Peter Jenniskens ve bir öğrencimle köydeki çalışmalarımızda 343 göktaşı örneği topladık. Bu örnekleri makalede görev alan bilim insanlarına ulaştırdık. Uzmanlık alanlarına göre bilim insanları gök taşı üzerinde incelemelerde bulundu. Ortaya çok önemli sonuçlar çıktı. NASA’nın DAWN görevi kapsamında elde ettiği verilerden de yararlanarak, nadir görülen gök taşının, Mars ve Jüpiter arasındaki 4 Vesta asteroidinin güneyindeki Rheasilvia çarpma tabanında bulunan Antonia kraterinden 22 milyon yıl önce koptuğunu tespit ettik. Bu durumu ilk kez bilimsel olarak kanıtlamış olduk” dedi.

‘YÜZDE 95’İNDEN FAZLASI SÜRTÜNMEDEN DOLAYI PARÇALANDI’

Bingöle düşen gök taşının ilk oluştuğu süreçte çok daha büyük olduğunu ve dünyaya düştüğü sırada atmosferde yüzde 95inden fazlasının sürtünmeyle parçalandığını vurgulayan Doç. Dr. Ünsalan, “Dünyaya yakın asteroidlerin bir haritası mevcut. Ülkemiz de bu konuda önemli adımlar atıyor. Birçok ilde meteor takip sistemlerimiz var. Bunu daha önce TÜBİTAK projesiyle başlatmıştık. Dünyanın atmosferine yaklaşan bir meteoroidin özelliğini bilirseniz ondan kendinizi korumak için onunla nasıl mücadele edeceğinizi de bilirsiniz. 4 Vesta asteroidinden kopup da zaman içerisinde dünyamıza girebilecek olan bir takım Vesta kökenli meteoroitlerle karşılaşırsak artık nasıl bir mücadele yapabileceğimizi biliyoruz.

Atmosfere girmeden önce Sarıçiçek gök taşının büyüklüğü yaklaşık 1 metre civarındaydı. Ancak tonlarca kütlelerden bahsediyoruz. O tonlarca kütlenin yüzde 95inden fazlası sürtünmeden dolayı küçük parçalara ayrıldı. Santimlere indi. 1 metrelik bir parçanın gelmesi halinde neyle karşılaşacağımızı artık biliyoruz. Biz bunu artık çok rahat bir şekilde 20 metreye uyarlayabiliriz” diye konuştu.

‘SANİYEDE 17 KİLOMETRE HIZLA ATMOSFERE GİRDİ’

Çalışmalarda yer alan Dr. Jenniskensin bulgularıyla ilgili de bilgi veren Doç. Dr. Ünsalan, “Gök taşı dünya atmosferine girdiğinde saniyede 17 kilometre hızla ilerliyordu. Sarıçiçek köyündeki saçılma alanına bakıldığında ise gök taşının 33 kilometre irtifada parçalanmaya başladığı ortaya çıktı. Ayrıca gök taşı örneklerinde; zirkon, baddeleyit, karbon, kalsiyumca zengin piroksen, az miktarda kamasit ve troilit, merrilit, kromit, olivin ve ilmenite rastladık” dedi. Makalenin uluslararası ve 4 yıllık bir çabanın sonucu bilime kazandırıldığını söyledi.

‘TÜRK BİLİM İNSANLARI ÜLKEMİZİN ADINI DÜNYAYA DUYURUYOR’

Fizikçi ve gezegen bilimci Doç. Dr. Ünsalan’ın çalışmalarıyla Ege Üniversitesi’nin gurur kaynağı olduğunu söyleyen Rektör Budak, “Öğretim Üyemiz Doç. Dr. Ozan Ünsalan hocamızın liderliğinde uluslararası bilim insanlarından oluşan araştırma grubu bir süredir yürüttüğü çalışmayı tamamladı. Türk araştırmacımız üstlendiği görevle üniversitemiz ve ülke adına önemli bir başarıya imza attı ve gururumuz oldu. Ülkemizde ve üniversitemizde uluslararası arenada hiçbir komplekse kapılmadan işte bugün de olduğu gibi uluslararası başarılara imza atıyoruz. Ege Üniversitesi olarak bu da bize bir şey gösteriyor, Türk bilim insanları, özgüven içerisinde ülkemizin ve üniversitelerimizin adını dünyaya duyuruyor. Hocamıza bu çalışmalarından dolayı teşekkür ediyorum, kendisini tebrik ediyorum. Her anlamda da hocamızın çalışmalarının yanındayız” diye konuştu. Kaynak: Milliyet

Continue Reading

Öne Çıkanlar