Nerede bu uzaylılar?

Hepimiz biliyoruz ki ‘uzaylı’ kelimesiyle anlatmak istediğimiz, Dünya denen gezegende yaşayan tüm canlı varlıklar dışında türlü biyolojik formlarda olması mümkün “Dünya dışı yaşam”. Pek çoğumuz hayaller kurup düşündüğümüzde, uçsuz bucaksız bu evrende yalnız olamayacağımız kanısında; içiniz rahat etsin, teorik olarak da var olabilecek medeniyet sayısını tahmin etmek için kullanılabilen Drake Denklemi de bunu söylüyor [1]: Buradaki her bir değerin karşılıkları aşağıdaki gibidir: R* = Akıllı yaşamın gelişmesi için uygun yıldızların oluşma oranı. fp = Gezegen sistemlerine sahip yıldızların fraksiyonu. ne = Yaşam için elverişli bir doğaya sahip, güneş sistemi başına gezegenlerin sayısı. fl = Yaşamın gerçekten var olabileceği uygun gezegenlerin fraksiyonu. fi = Akıllı yaşamın ortaya çıktığı üzerinde yaşam bulunan gezegenlerin fraksiyonu. fc = Varlıklarına dair, uzaya algılanabilir işaretler gönderebilecek bir teknoloji geliştiren uygarlıkların fraksiyonu. L = Bu uygarlıkların, algılanabilir sinyaller yayma süresi. Elbette ki bu değerlere karşılık gelecek verilerin araştırılabileceği teknolojik alt yapıya ihtiyacımız var. Drake Denklemi, böyle bir araştırmada yer alan faktörlerin aydınlatılmasının yanında, evren hakkındaki entelektüel merakımızı harekete geçiren, yaşamın kozmik gelişimin doğal bir ürünü olduğunu bilip, bu evrenin nasıl bir parçası olduğumuzu anlamamızda yardımcı olan basit ve etkili bir denklemdir. SETI Enstitüsü’nün (The Search for Extraterrestrial Intelligence) temel hedefi, bu büyüleyici denklemin faktörlerinden herhangi biriyle ilgili ek bilgi verecek daha kaliteli araştırma yapmaktır. [1] Peki bunca medeniyet varsa, neredeler? Onlarca yıldır uzaydan radyo sinyalleri alabilme teknolojisine sahibiz, ancak nadiren olası bir mesaj olduğunu söyleyebileceğimiz herhangi bir sinyal aldık. Bunlar da daha sonra, pulsarların keşfedildiği durumdaki gibi genellikle çürütüldü. Bazı sinyaller umut verici olmalarına rağmen, Dünya dışı yaşamın keşfi gelecekteki bir olay olmayı halen sürdürüyor.

Fermi Paradoksu [2]

Enrico Fermi [*] Enrico Fermi (1901-1954), yeterli bir roket teknolojisine sahip herhangi bir uygarlığın ve emperyal teşvikin en fakir bir miktarının bile tüm galaksiyi hızla kolonize edebileceğini düşünmüştü. On milyon yıl içerisinde her yıldız sistemi, imparatorluğun kanatları altına alınabilirdi. On milyon yıl kulağa uzun bir süre gelebilir, ancak galaksimizin yaşına kıyasla oldukça kısa. Bu yüzden Samanyolu’nun sömürgeleştirilmesi hızlı olmalıydı (Samanyolu yaklaşık olarak 13.2 milyar yaşındadır; galaksimizde bulunan en eski yıldız olduğu varsayılan HE 1523-0901 isimli yıldızın yaşının belirlediği minimum limit ile bu değer verilmiştir [3]). Dolayısıyla Fermi’nin esas düşündüğü, uzaylıların galaksiyi varlıklarıyla şenlendirmeleri için yeterli zamana sahip olmalarıydı. Ancak etrafa baktığında, varlıklarına dair yeller esiyordu; Fermi kendi kendisine sordu: ”Peki herkes nerede?” Enrico Fermi’nin öne sürdüğü bu uyuşmazlığa “Fermi Paradoksu” denir. “Var olması gereken bu Dünya dışı yaşam nerede? Var olmaları durumunda neden şimdiye kadar tüm galaksiyi kolonize etmediler?“ İlk başta biraz garip geliyor, tamam. Görünüşe göre hiçbir şey gezegenimizde ya da galaksimizin bizim tespit edebildiğimiz kısımlarında gezinmiyor. Pek çok araştırmacı da bunu böyle basit bir gözlemden çıkarmanın çok radikal bir sonuç olduğu kanısında. Elbette ki Fermi Paradoksunun bir açıklaması var. Dikkat edilen ilk şey, Fermi Paradoksunun oldukça güçlü bir argüman olması. Yabancı uzay aracının hızı için ışık hızının %1’inde mi, yoksa ışık hızının %10’unda mı hareket edebileceğini söyleyebilirsiniz. Önemli değil. Yeni bir yıldız kolonisinin kendi kolonilerini oluşturmasının ne kadar zaman alacağı konusunda da tartışabilirsiniz. Hâlâ önemli değil. Kolonizasyonun ne kadar hızlı gerçekleşebileceği hakkında herhangi bir makul varsayım, hâlâ galaksinin yaşından daha kısa zaman ölçeğiyle sonuçlanacaktır. Bu tıpkı, 16. yüzyıl İspanyol gemilerinin iki mi yoksa yirmi deniz miliyle mi gidebileceklerine dair ateşli bir tartışmaya girmek gibi bir şey. Sonuç olarak, her iki şekilde de Amerika’yı hızlıca kolonize ettiler. Brian Cox’a göre uzayda medeniyetler arası iletişim kurma yeteneğine sahip bir uygarlık, uzun bir ömür beklentisinde olamayabilir – çünkü böyle bir uygarlık aynı zamanda kendi kendini yok etme yeteneğine de sahip olacaktır. Aynı zamanda bilim ve teknolojideki gelişmelerin, zamanla kendilerini kontrol altında tutabilecek kurumların gelişimini hızla aşacağını ve siyasi açıdan medeniyetlerin kendi kendini yok etmesine yol açacağını açıkladı. [4] Cox ile hem fikir olan Stephen Hawking, “Narin gezegenimizden ayrılmadan, bir bin yıl daha hayatta kalacağımızı düşünmüyorum” diyor. Bu fikir, en bilinen cevaplardan biri, ancak insanlık olarak henüz bunun üstüne düşünmekten pek hoşlanmıyoruz. Aynı zamanda Hawking 2010 yılından bu yana, ileri bir Dünya dışı uygarlığın, insanların karıncaları silip süpürebileceği gibi, insan ırkını ortadan kaldırmak için hiçbir problem yaşamayacağı yönündeki korkuları hakkında kamuoyuna seslenmekte [5]. Elbette diğer olası çözümler de var. Uygar yaşam, bizim düşündüğümüzden çok daha nadir olabilir ya da evrenin bulunduğumuz kısmında nadirdir. Belki de bizimle iletişime geçebilecek teknolojide ya da biyolojik formda değillerdir. En olmadı, H.P. Lovecraft’ın The Space Out Colour isimli hikayesinde olduğu gibi, kozmostaki öteki yaşamlar “öyle uzaylıdırlar” ki gördüğümüzde fark edemeyebiliriz bile. Öte yandan, yalnız olduğumuz düşüncesinden, bazı hiper medeniyetlerin başkalarının belirli bir teknoloji düzeyine ulaşmasını engellemesi fikrine kadar birçok düşünce elbette ki bolca mevcut. Ayrıca bizden daha üst düzey medeniyete sahip uzaylıların hiç de ilgisini çekmiyor olabiliriz. En basiti, insanlık sadece ona en yakın objeye (Ay’a) inerek ilk defa Dünya’dan ayrılabildi ve Ford Model T otomobil yapılalı daha 108 yıl oldu. Kozmik olarak konuşmak gerekirse, uygarlığımız henüz bebeklik evresinde. Uzaylıları bu kadar bulmak istediğimiz kadar, onlar da bizi beğenmeyip istemeyebilirler. Kim bilir, onlar için belki de denekleriz sadece… Gene de biliyorsunuz ki Dünya dışı akıllı bir yaşam tarafından bulunur umuduyla onlara “Voyager Altın Plağını” gönderdik. Neil deGrasse Tyson‘a göre ise, gezegenimiz aptal insanları izlemek isteyen uzaylılar tarafından yaratılan bir hayvanat bahçesi bile olabilir [6]. Peki uygarlık kendisini yok etmeye mi mahkum? Yoksa Fermi Paradoksu tamamen başka bir şeyi mi işaret ediyor? Belki de evrenin ne kadar ömrü kaldığına dair anlayışımız da yanlış ve bizler sadece kozmik yalnızlığa mahkum edildik. Her neyse, bir sürü senaryo üretilebilir, biz Hawking’in bize verdiği nasihate kulak verelim: “Yukarıya, yıldızlara bakın; aşağıya, ayaklarınıza değil.”

Uçak pencerelerinde bulunan küçük delik ne işe yarıyor?

Uçağa binip de pencere kenarında oturmuş herkes mutlaka fark etmiştir: her bir pencerenin orta, alt kısmında ufak bir delik bulunur. Fotoğrafta bu görülmektedir. Bir uçağın penceresinde neden bir delik bulunsun ki? Gelin öğrenelim:

Bu deliğe “nefes deliği” ya da “kanama deliği” adı verilir. Uçağın güvenliği için çok önemlidir. Eğer ki uçak pencelerine dikkatli bakacak olursanız, 3 farklı tabakadan oluştuğunu görürsünüz. Bu tabakalar (camlar) genellikle akrilik malzemeden üretilirler. Bunlardan en iç tarafta bulunan (kimi zaman “çizik penceresi” olarak bilinir) pencerenin görevi, kendisinden sonra geleni korumaktan ibarettir. Adı üzerinde, baş yaslandığında vücuttan salgılanan ter gibi sıvıları tutsun, bir şey çarpacak olursa çizilsin ama diğer pencerelere zarar gelmesin gibi sebeplerle bulunur.
Ortadaki pencere (ki “nefes deliği” işte bu katmanın içerisindedir) ve dıştaki pencere asıl önemli olanlardır. Yüzeysel olarak bakacak olursak, uçak irtifa kazanırken (yerden yükselirken), hem kabin içi hem de kabin dışı basıncı düşer. Fakat dışarıdaki hava basıncındaki azalma, içeridekinden çok daha fazladır. Çünkü uçaklardaki kabin basıncını dengeleyen sistemler, bu basınç farkını kapatırlar ve konforlu/güvenli bir uçuş sağlarlar. Ancak bu sebeple kabin basıncı, dış basınçtan fazla olur. Bu da sorun demektir.
Penceredeki dış iki katman, kabin basıncı ile hava basıncı arasındaki farkı karşılamak üzere tasarlanmıştır. Hem orta hem de dış taraftaki pencereler, iki taraf arasındaki basınç farkına direnebilecek kadar dayanıklıdır. Yine de, aslen iki ortam arası basınç farkını sırtlanan pencere dış penceredir. Orta pencereye çok fazla basınç binmez. İşte bu durum, o ufacık “nefes deliği” sayesinde mümkün olur. Yolcu kabini pencere üreticisi GKN Havacılık’tan teknoloji yöneticisi Marlowe Moncur bunu şöyle izah ediyor:

“Orta katmandaki bu ufak kanama deliğinin görevi, yolcu kabini ile paneller arası boşluktaki basıncı dengelemektir. Böylece basınç farkı, sadece penceredeki dış panel üzerine biner.”

Peki neden iki pencereye birden yük bindirmek varken, dış pencereye bu basıncı uygulamak isteyelim? Eğer ki sıradışı bir şey olur da dış katman bozulursa, yani üzerine binen basınç altında çatlayacak olursa, bu ufak nefes deliğinden hava yavaşça sızacaktır. Fakat bu sızma o kadar düşük olacaktır ki, uçağın basınç dengeleme sistemi rahatlıkla üstesinden gelebilecektir. Boeing Ticari Uçaklar şirketinden havacılık mühendisliği danışmanı Bret Jensen, deliğin birbirinden farklı ama birbiriyle ilişkili görevleri olduğunu belirtiyor:

“Delik, hem iki katman arasındaki hava boşluğundaki nemi alır, hem de pencerede sis veya don oluşmasını önler. Yani eğer ki yerden 10.000 metre yüksekte uçarken bulutları ve manzarayı görebiliyorsanız, bunu sağlayan nefes deliğidir!”

Dikkat edecek olursanız, yüksek irtifalı uçuşlarda o deliğin etrafında göze hoş gelen donma desenleri oluşacaktır. Bu kadar yüksekteyken dışarıdaki hava sıcaklığı -56 dereceye kadar düşebilmektedir. Moncur’un söylediğine göre bu delik etrafındaki don, kabin içerisindeki havanın, soğuk pencere yüzeyine temas etmesiyle oluşmaktadır. Söz konusu donu oluşturan ilginç desenler ise genellikle fraktal (sürekli çatallanan) yapılıdır ve pencere sıcaklığı, kabin havası nemliliği ve delikten geçen hava miktarına bağlı olarak değişebilir.

CERN’de Foton-Foton Saçılması Gözlemlendi

Işık, foton adı verilen, aynı zamanda dalga gibi de davranan atomaltı parçacıklardan oluşur. Işığın aynı anda hem dalga, hem parçacık olarak davrandığı (dalga-parçacık ikiliği) uzun süre önce kanıtlanmıştı.

Fotonlar birbirlerinden uzakta dolaşık halde bulunabilir, yansıyabilir, kırılabilir ve kırınıma uğrayabilir. Açısal momentumları vardır ama kütleleri yoktur. Fotonların daha önce görülmeyen davranışlardan biri ise birbirlerine çarparak sekmeleri ve bilardo topları gibi yön değiştirmeleriydi. Fakat CERN’deki ATLAS deneyibünyesinde gerçekleştirilen bir çalışma sonucunda, bu etkileşimin gerçekleştiğine ilişkin ilk doğrudan kanıtlar ortaya kondu.

Bu görüngü 1936 yılında, Hans Heinrich Euler ile Werner Heisenberg tarafından yayımlanan bir makalede, Euler-Heisenberg Lagranjiyanı ile tanımlanmış ve “ışığın ışıktan saçılması” olarak adlandırılmıştır. 1951 yılında da Robert Karplus ile Maurice Neuman tarafından hesaplamaları yapılmıştır.

Verilerin analizine büyük katkıda bulunmuş olan DESY araştırmacısı Mateusz Dyndal; “Klasik elektrodinamiğe göre, ışık ışınları saçılmaya uğramadan birbirlerinin içinden geçer. Fakat kuantum fiziğini işe dahil ettiğimizde, ışık, ışık tarafından saçılabilir, bu olgu her ne kadar pek olası görünmese de,” diye yorumda bulunuyor. ATLAS araştırmacısı Jon Butterwort ise yazdığı bir makalede bu durumu, iki lastik topun çarpışarak birbirlerinden sekmesine benzetiyor. Gözlem, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı‘nın (LHC) 2015 yılındaki işleyişi sırasında, yani kurşun çekirdeklerini çarpıştırırken alınan verilerde yapıldı. Kurşun çekirdekleri, çarpıştırıcıda çoğu zaman kullanılan protonlardan daha yüksek enerjili parçacıklardı. Bu da çalışmada yoğun bir foton bulutunun da yer aldığı anlamına geliyor. Ağır iyonlar genellikle birbirleriyle çarpışmaz, fakat fotonlar “dış yüzey ötesi çarpışmalar” denilen bir olay sonucu etkileşime girebilir. 4 milyar olayın analizi sonucunda, ekip iki fotonun birbirlerinin yanından geçip gitmek yerine, birbirleriyle etkileşime geçip yönlerini değiştirmiş olabilecekleri 13 olay adayı saptadı.

Bu gözlem, ışığın yüksek enerjide kendi kendisiyle etkileşime girdiği olguya ilk kanıtı sunuyor. Bu olgu, elektromanyetizmanın klasik teorisine göre imkansızdır, bu nedenle kuantum elektrodinamik anlayışına hassas bir sınama sağlıyor. Dolayısıyla bu bulgu, bir kilometre taşı özelliği gösteriyor. LHC’deki bir sonraki kurşun çalışması, 2018’in sonunda gerçekleştirilecek. Araştırma ekibi sonucun hassasiyetini arttırmak için, daha fazla gözlem elde etmeyi umuyor. Bu bulgular, aynı zamanda yeni bir çalışma alanının da ortaya çıkmasını sağlayabilir.

Geçmişten günümüze paralel evren teorisi

1954 yılında, Princeton Üniversitesi doktora adayı olan genç Hugh Everett ‘in aklına radikal bir fikir geldi: Tam olarak bizim evrenimize benzeyen başka evrenler de var olabilir.

Bu evrenlerin tamamı bizimki ile bağlantılıdır yani her biri bizim evrenimizden ve bizimki de başkalarından ayrılmış olabilir. Bu paralel evrenler içinde tarihteki savaşlar bizim bildiğimizden daha farklı sonuçlanmış ve bizim evrenimizde soyu tükenmiş olan türler başka bir evrende evrimleşmiş ve adapte olmuş olabilir. Diğer yandan biz insanların nesli başka bir evrende tükenmiş de olabilir. Bu iddia oldukça kafa karıştırıcı ve düşük olasılıklı gibi dursa da Everett bu düşünceyi benimsedi ve tarihte paralel evren teorisini öne süren ilk kişi oldu. Fakat neden genç ve başarılı bir fizikçi, o dönemde akıl almaz olarak nitelenebilecek bir teoriyi ortaya atarak gelecek kariyerini riske atsın?
Çoklu dünya teorilerinin anlaşılırlığı ve mantıksallığı bir kenara dursun, Hugh Everett’in iddialarının altı elbette boş değildi. Onun mükemmel bir matematikçi, ikonolastik bir kuantumcu olduğunu hatırlatmak gerekir. Özellikle parçacık fiziği üzerine yaptığı çalışmalarıyla fiziğe yeni bir gerçeklik algısı katmış bulunuyor. Ama ne yazık ki yaşadığı dönemde paralel evrenler hipotezine başta Niels Bohr olmak üzere birçok büyük bilim adamı tarafından karşı çıkıldı. Sonraki süreçte Hugh Everett yöneylem araştırmaları üzerine yoğunlaştı ve bu farklı alanda başarılarına devam etti.

Peki, Hugh Everett’in çoklu dünyaları içine alan paralel evrenler hipotezini ortaya atmasına sebep olan bilimsel temel neydi? Bu noktada Kuantum mekaniği ve çalışma sistemini anlamamız gerekiyor. Kuantum yani parçacık fiziği madde ve ışığın, atom ve atom altı seviyelerdeki davranışları üzerinde çalışır. Kuantum araştırmaları, atom çekirdeğinin etrafındaki yörünge seviyelerinde bulunan elektronların aynı yörüngede aynı anda birden fazla noktada gözlemlendiğini saptadı. Bu sebeple bir elektronun yörüngedeki yeri olasılık değerlerine göre hesaplanırken, tam olarak yerinin tespit edilmesi de mümkün görülmemektedir. Bu durumu Heisenberg Belirsizlik ilkesi açıklıyor. 1927 yılında Werner Heisenberg tarafından öne sürülen kuantum fiziğinde Heisenberg’in Belirsizlik İlkesine göre, bir parçacığın momentumu ve konumu aynı anda tam doğrulukla ölçülemez (momentum değişimi = kütle değişimi x hız değişimi). Bu durum ne ölçüm aletlerinin yanlışlığı ile ilgilidir ne de deneysel yöntemlerin kalitesine bağlı bir durumdur; tam olarak doğanın kuantum mekaniksel açıklaması içinde dalga özelliklerinin yapısından kaynaklanmaktadır. Yani bir atom ve atom altı parçacıkları gözlemlemek için kullandığınız elektron mikroskobu haliyle atom elektronlarının davranışlarını etkileyecek ve kesin bir sonuca asla ulaşılamayacaktır.

Biraz da olsa elektron davranışı ile çoklu dünya hipotezi arasındaki bağlantıyı anlamış olduk. İşte Hugh Everett atom altı seviyede elektron davranışlarını makro düzeyde kendi evrenimize uyarlamıştır. Bir elektron kendi yörüngesinde aynı anda birden fazla konumda bulunabildiğine göre neden bu durum içinde bulunduğumuz evren için de geçerli olmasın? Elbette bu fikir o dönemde olumsuz bir reaksiyon aldı. Önemli bilim adamları, atom altı düzeyde gerçekleşen bu durumu makro düzeyde bilimsel bulmadılar. Hugh Everett bu yönde çalışmalarını bıraktı ama paralel evrenler hipotezi son bulmadı. Bu sefer başka evrenler olabileceği düşüncesinin temelini Einstein’ın görecelik teorisi oluşturmaya başladı. Bildiğimiz üç boyutun ötesinde dördüncü boyut olan zamanın göreceliği teorisi bilim dünyasında büyük çığır açmıştı. Bu teori Einstein’ın matematiksel ispatıyla sınırlı kalmadı, uydu yörüngelerindeki sapmalar uzayın zamanı büktüğünün yakın zamandaki ilk kanıtlarındandı. 23 Ekim 2004 tarihli Radikal gazetesinde, bu önemli bulguyla ilgili şöyle bir haber yapılmıştı:

…Pavlis, “Şayet Dünya, etrafındaki uzay-zamanı eğiyorsa, yakınlardaki uyduların yörüngesi değişmeliydi” dedi ve bu düşünceden hareketle LAGEOS-1 ve LAGEOS-2 adlı uyduların yörüngelerindeki sapmayı lazer ışını kullanarak ölçtüklerini anlattı. Pavlis, “Her iki uydunun yörüngesinde de Dünya’nın dönüş yönünde yılda iki metrelik sapma belirledik. Ölçümlerimiz, görelilik teorisinden hareketle daha önce yapılan hesaplara yüzde 99 uydu” dedi. İtalya’nın Lecce Üniversitesi’nden Ignazio Ciufolini ve ABD’deki Dünya Sistemleri Teknolojisi Birleşik Merkezi’nden Pavlis, 11 yıl iki uydudan gelen lazer sinyallerini inceledi.

Bu durumda zaman farkı farklı evrenleri işaret ediyor olabilirdi. Bu evrende bugünü yaşarken başka evrenlerde geçmiş ve geleceğin farklı varyasyonları yaşanıyor olabilir. Aynı üç boyutta konumlanmış bitişik evrenler veya kesişen evrenler de görecelik teorisinin bir sonucu olarak üzerinde düşünülmekteler. Ama artık dördüncü boyutun ötesinde, fizikçilerin geliştirdiği her şeyin teorisi olarak nitelendirilen M teorisi diğer adıyla sicim teorisi 11 boyutlu evreni matematiksel olarak ifade ediyor.

Kuramdaki temel fikir, gerçekliğin esas bileşenlerinin rezonans frekanslarında titreşen ve planck uzunluğunda olan (10−35 mm civarı) sicimler olduğudur. Sicim teoremi 6 yeni boyut daha önerir, fakat bu boyutları standart anlamdaki mekân ve zaman boyutları değil, bunlara bağlı alt boyutlar gibi tanımlar (bildiğimiz 3 uzay ve 1 zaman boyutu üzerinde dairesel olarak katlanmış ekstra boyutlar). Mesela çok ince bir tel düşünelim 2 mm kalınlığında, bu tel uzaktan bakılınca bizim için tek boyutlu bir doğrudur, diğer boyutları bizim için yok gibidir. Fakat bu telin üzerinde hareket eden bir karınca için telin üzerinde sağa ve sola gidip tur atılabilir ve o yönlerde de boyut vardır. İşte o boyutlar ancak o seviyeye inince anlam kazanır ve her zaman gözükmezler. Membranların oluşturduğu parçacıkların da çok küçük yüzeyler olduğu ve onların seviyesine inince anlaşılabileceği düşünülmektedir. Bu yüzeyler farklı titreşimlerle farklı atom altı parçacıkları, bu atom altı parçacıklar da birleşerek atomları oluşturmaktadırlar.

Elbette M teorisi metafizik ve parapsikoloji dallarınca incelenen ama akıl ve bilim izahında açıklanamayan durumları yani evrendeki her şeyi açıklayabilecek bir teoridir. Eğer tam olarak ispat edilebilirse, evreni anlamak için kullanılan kuantum ve izafiyet teorilerinin açıklayamadığı her şey anlaşılmış olacak. Bu sayede günümüzde gitgide kanıksanan paralel evrenlerin varlığı ve işleyişine dair önemli bilgiler elde edilecek. Paralel evrenlerin varlığını destekleyen bir diğer düşünceyi ise büyük patlama öncesine ait hipotezler oluşturuyor. Stephen Hawking fizik kurallarına göre kesinlikle negatif enerjinin var olması gerektiğini söylüyor. Büyük patlama muazzam miktarda pozitif enerji üretirken aynı zamanda eş miktarda negatif enerji de üretmiştir. Bu şekilde, pozitif ve negatif enerji daima birbirini sıfırlar. Bu doğanın bir başka yasasıdır. Haliyle Hawking evrenimizin sıfırdan var olması ve zamanın büyük patlama ile oluşması durumu ile büyük patlama öncesinin var olmayabileceğini iddia ediyor. Yani hiçlikten var olmanın mümkün olabileceğini söylüyor. Günümüzde iddia edilen başka bir teori ise bizim evrenimizin başka evrenlerin etkileşimi ile var olabileceği düşüncesine dayanıyor. Hawking’in bahsettiği pozitif ve negatif maddelerin sadece birinden oluşan iki ayrı evrenin kesişimi, çarpışması veya çekimsel etkileşimi sonucunda büyük patlama protondan daha küçük bir noktadan meydana gelmiş ve yetişkin bir evren meydana getirmiş olabilir.

Tüm bu iddialardan anlıyoruz ki paralel evrenlerin varlığı artık bilim kurgunun ötesinde bir gerçekliğe sığdırılıyor. Başka evrene açılan bir solucan deliğinin keşfi de tüm sorularımızın cevabı olabilir. Böylece İnterstellar filmi ve Fringe dizisi gerçeğe dönüşecektir.

Kaynaklar
http://science.howstuffworks.com/science-vs-myth/everyday-myths/parallel-universe.htm

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/uncer.html

http://tr.wikipedia.org/wiki/Sicim_kuramı

Beyin Ağlarında 11 Boyutlu Yapılar Keşfedildi

Çoğu insan için dördüncü boyutu anlamak bile, hayal gücünü zorlasa da yeni yapılan bilimsel bir araştırma beyindeki ağ yapılarının 11 boyuta kadar çıkabileceğini gösteriyor. Yeni yapılan bu devrimsel çalışma sayesinde beynin en derin yapısal gizemleri aydınlatılabilecek.

Cebirsel topoloji bugüne kadar nöro bilimde hiç kullanılmamıştı. İşte Blue Brain Projesi ekibi beyi ağlarının çok boyutlu evrensel geometrik yapılarını ve boşluklarını açığa çıkardı.

Frontiers in Computational Neuroscience dergisinde yayınlanan araştırma, her nöronun nasıl bir diğer nörona bağlanarak, çok spesifik bir yolla kesin bir geometrik cismi nasıl ürettiğini ortaya koyuyor. Gruptaki nöron sayısı arttıkça, geometrik cismin boyutu da yükseliyor.

“Hayal bile edemeyeceğimiz bir dünya bulduk. Beynin ufacık bir noktasında bile, 7 boyuta çıkabilen bu nesnelerden on milyonlarca var. Bazı ağlarda ise bu yapılar 11 boyuta çıkabiliyor,” diyor Blue Brain Projesi direktörü Prof. Henry Markram

“Bu çeşit çalışmalarda uygulanan matematik, bizim gördüğümüz berraklıkta, yüksek boyutlu yapıları göremiyor.”

Çok Boyutlu Yapıları Açıklamak İçin Cebirsel Topoloji

4 boyut bile hayal gücümüzü zorlarken, 5,6 ve hatta daha fazla boyut çoğumuz için oldukça kompleks. İşte bu aşamada cebirsel topoloji devriye girerek, herhangi bir boyutu tanımlayabiliyor. Bu çalışmanın cebirsel topolojisi ise EPFL’den Kathryn Hess ve Aberdeen Üniversitesi’nden Ran Levi tarafından yapıldı.

“Cebirsel topoloji aynı anda hem teleskop hem de mikroskop kullanmaya benziyor. Aynı anda ağlardaki gizli yapılara da bakabilirsiniz – ormandaki ağaçlar gibi—ya da boşlukları – ağaçsız alanları aynı anda görebilirsiniz,” diyor Hess.

2015 yılında, Blue Beyin neokorteksin ilk dijital kopyasını yayınladı ki, bu beyni duyular, hareketler ve bilinçle en çok evrilen kısmı. Son araştırmada, cebirsel topoloji kullanarak, sanal beyin dokusu üzerinde çoklu testler yapılarak bugüne kadar şans eseri bile tespit edilemeyecek çok boyutlu beyin yapıları keşfedildi. Sonrasında deneyler Blue Brain’in ıslak laboratuarında gerçek beyin dokusu üzerinde gerçekleştirildi. Sanal doku ile gerçek doku arasında biyolojik olarak ilişki olduğu ve ayrıca beynin sürekli bu gelişim aşamasında yeniden bağlanarak mümkün olduğunda çok yüksek boyutlu yapılar ortaya çıkardığını gösterdi.

Araştırmacılar sanal beyin dokusuna uyaran verdiğinde, gruplar progresif  bir şekilde birleşerek anlık olarak en yüksek boyut deliklerine yaklaştılar yani araştırmacıların bahsettiği boşluklara. “ Yüksek boyutlu boşlukların görünmesi , beynin nöron ağlarının uyarımı ile bilgiyi işlemesiyle en üst organize olma durumudur.Beyin uyaranla reaksiyona girdiğinde; çubuklardan(1D),desteklere(2d),küplere ve sonra da çok daha kompleks 4D, 5D gibi cisimlere dönüşüyor. Bu aktivite prosesi çok boyutlu kumdan kalelere benziyor, sonrasında kumun ayrışması gibi yeniden çözünüyor”,diyor Levi.

Araştırmacıları asıl büyük soru ise, görevlerin karmaşıklığının, bu çok boyutlu kum kalelerinin karmaşıklığına bağlı olup olmadığıdır.

Bugün nörobilimin anlamakta zorlandığı konulardan biri olan beynin nereden anıları depoladığındaki gizem, belki de bu gizlenen çok boyutlu boşluklardan geçmektedir.

Kaynak

Servo Motor Nedir? Nasıl Çalışır?

Servo Motor Nedir? Nasıl Çalışır?

Servo, herhangi bir mekanizmada oluşabilecek olan bir hatayı kısa sürelerde algılayan, bu hatayı denetleyen ve hatayı ortadan kaldıran otomatik cihazlardır. İçeriğinde kompanzasyon sargısı yer alan, kuvvetli bir manyetik alana sahip olan, uzun doğru akım moturuna servo motor denir. Servo motorların yapılış şekilleri DC motorlar gibidir.  1 devir- dakika ile hız bölgesinin daha altında çalışabilen ve hız kontrolünü sağlayabilen yardımcılardır teknolojik anlamda sık şekilde kullanılır. Servo motor sistemi pnömatik, hidrolik, elektronik ve mekanik şekilde kullanılabilir.Servo motor düzenekleri, sürücüler tarafından;  hız ya da mekaniksel açıdan kontrol edilmektedir. Ayriyeten kontrol devrelerini ve motor sürücüsünü de içinde barındırmaktadır.

Servo Motorların Çalışma Prensipleri

Herhangi bir sistem içinde servo motorların kontrolü, pozisyon ya da hız ile alakalı olan denetim uygulamalarında, feedback ( geri besleme ) yardımıyla karar verme ünitesine gönderilmekte ve sistemin yapmış olduğu davranışlar ile son kontrollerini yapmaktadır. İç kısmındaki düzenekte step motor kullanılmamış olan kapalı devre sistemlerine de servo motor adı verilir. Bundan kaynaklı olarak hız kontrolü yapılacak olan basit şekilde tasarlanmış olan akım indüksiyon motorlarına da servo motor adı verilir. Normal motorlar ile servo motorlar arasında fark bulunur. Genel anlamda güç sağlamakta olan servo motorlar, geniş açıdan hız ile alakalı olan komutları yerine getirebilecek şekilde tasarlanmıştır. Komutlar pozisyonun birleşmesi, hız ve posizyon olabilmektedir. Servo motorların özellikleri içinde;

  • Servo motorlar küçük boyutlarına rağmen oldukça büyük moment elde edilmektedir.
  • Servo motorlar hızı ve devir sayıları en düzgün şekilde değiştirilebilir.
  • Servo motorlar oldukça geniş hız sınırları içinde kararlı bir düzeyde çalışmaktadır.

Servo Motorların Çeşitleri

DC ( doğru akım ) ile çalışanlar, AC (alternatif akım ) ile çalışanlar olarak iki çeşittir, DC motor fırçalı, AC motor ise fırçasız olarak yapılmaktadır. Bunların tamamı elektronik açıdan tasarlanmış olan programlayıcı- sürücü devrelerinin hepsi ile kullanılır. Teknolojinin de desteği ile günümüz şartlarında kullanılmakta olan servo motorlar mikroişlemci- sürücü kontrolü ve dijital yapıya sahiptir.Servo motorların özellikleri içinde;

  • Servo motorlarda döndürme ile alakalı olan momentler oldukça yüksek seviyededir.
  • Servo motorlar döndürme momentlerinin 2 katına kadar çıkabilecek olan değerler hızlı ve kolay bir şekilde ulaşma imkânına sahiptir.
  • Servo motorlardaki devir sayıları 1 ile 10.000 d-d aralığından istenilmekte olan değerlerin herhangi birine kolay bir şekilde ayarlanabilir.
  • Dur kalk sayılarında fazlalıklar olabilir, bu sayıların fazlalığı servo motorlar açısından önemli değildir. Olumsuz açıdan etkileşim sağlamaz.
  • Hareketleri sıklıkla değişebilir,bu değişim servo motorlar açısından önemli değildir. Olumsuz açıdan etkileşim sağlamaz.
  • Atalet momentleri oldukça küçüktür, buna rağmen verilecek olan komutların hepsini kolay şekilde algılar ve uygular.

Servo Motorların Yapıları

Servo motorlarının yapıları geri bildirim ünitesinden ve motordan oluşur. Geri bildirim olarak adlandırılan ünite kodlayıcı ya da takogenaratöründen oluşabilir. Servo motorlar doğru akım ve alternatif akım olarak karşımıza çıkar. İlk çıktığı yıllarda sıklıkla doğru akım olanları tercih edilmekteydi.  Yıllarca yüksek akım için kontrol sağlayan tristörler kullanılmıştır. Tristörlerin yüksek düzeydeki akımların kontrollerini yaptığından ve yüksek olan akımların yüksek düzeyde olan frekanslara anahtarlanmasında alternatif akım servo motorlar daha sık tercih edilmeye ve kullanılmaya başlanmıştır. servo motorlar diğer motorlara göre daha kolay ivmelendirme yapar ve hızlı frenleme yapar. Bunun içinde döndürme için kullanılmakta olan momentin olabildiğince büyük, eylemsizlik için kullanılan momentin de olabildiğince küçük olması gerekmektedir. Bu işlem iki şekilde sağlanır;

İlki;servo motordaki eylemsizlik momenti bir silindir ile çapa bağlı şekilde tasarlanmıştır. Bu tarz bir durumda endüvi çapı da küçük tutulması gerekir. Gereken durumlarda bu uzunluk büyültülebilir. Eylemsizlik ile alakalı olan uzunluk etki sağlarken, çap da etkilenmektedir. Bundan kaynaklı olarak servo motorların boylarının uzun ve çaplarının küçük olması gerekir.

İkincisi; eylemsizliğe etki sağlayan diğer bir unsur da endübinindir. Servo motor yapılarında endüvininlerin yapıları oldukça hafiftir. Endüvin kısmı demir gibi ağır bir malzemeden değil hafif olan yalıtkan bir malzeme ile tasarlanmaktadır, bundan kaynaklı olarak da 8 ila kez eylemsizlik azalma yapar. Servo motorlarda hızlanma ve yavaşlama milisaniye ile ölçülürken, normal motorlarda saniyeler ile ölçülür. Servo motor sistemlerinde gereksinim doğrultusunda farklı tarzlarda motor kullanabilme şansı bulunur. En çok kullanılan ve tercih edilen motorlar; sincap kafesli olan motor modelleri, DC motor modelleri, AC motor modelleri ve fırçasız olan DC motor modelleridir.

Servo Motorlar Nerelerde Kullanılır?

Servo motorlar kontrol motorları adı altında da bilinmektedir, servo motorlar elektrik motorlarıdır. Özellikle servo ile alakalı olan kontrol devresi çıkışlarının kontrol etmek amaçlı imal edilmektedir. Servo motorlar 1-10000 Watt’a kadar çıkabilir, yüksek hız tepkisine sahip olan bu motorlar düşük olan rotor aletine sahip olmasını gerektirmektedir. Servo motorlar küçük çaplı ve uzundur. Bu tarz motorlar sıfır düzeyindeki hızda ya da düşük hızlarda çalışır, bundan dolayı da güç değeri veya momentleri aynı tarzda olanlara göre boyut açısından büyüktür. Devir sayacı gerektirmeyen bu motorlarda devir sayısı açısından ayar yapma imkânı da bulunur. Servo motorlarında kullanım açısından alan oldukça geniştir. Servo motor üretimi yapan firmalar ebatlarına göre üretim yapmış oldukları motor çeşitlerine bu doğrultuda fiyatlama yaparlar. Fiyatlandırma ger daim bu motorların ebatlarına göre değişkenlik gösterir. Servo motorlar;

  • Otomatik kapı sistemlerinde
  • Sabit klimalarda
  • Otomatik klimalarda
  • CNC makinalarında
  • Radalarda
  • Pompalarda
  • Otomatik olan kaynak makineleri içinde
  • Vana sürücülerinde
  • Labratuvar ekipmanlarında
  • Fanlarda
  • Dikiş makinalarında
  • Paketleme sistemlerinde
  • Büro makinelerinin içinde
  • Anten sürücülerinde
  • Tıbbi açıdan kullanılan cihazlarda
  • Cip yerleştiricilerinde
  • Yarı iletken özelliği olan üretim özelliği olan ünitelerde
  • Alternatör devir mekanizmalarında
  • Bilgisayar ünite içlerinde
  • Bellekli makinalarda
  • Sayısal kontrollü makinelerde
  • Pozisyon belirlemeye yarayan ünite içlerinde
  • Hassas olan tezgâhların ilerleme saplayan hareketlerinde kullanılmaktadır.

Servo motorların bakımları ve temizlenmesi kolay olduğundan dolayı da tercih sebebidir. Bu motorlar kullanılacağı alanlara göre redüktör desteği ile redüktörlü servo motor olarak da kolay bir şekilde kullanılabilir. Servo motorların özellikleri içinde;

  • Periyodik olarak düzenli çalışması
  • Pozisyonlama özelliği ile kolay kullanım
  • Yüksek kararlılık
  • Hız değişikliği
  • Dinamik yük bulunmaktadır.

Izafiyet veya Özel görelilik

Evreni anlamlandırma çabasının neticesinde, Albert Einstein 1905 yılında Özel İzafiyet Teorisi’ni ortaya koydu. 1905 yılında Annalen der Pyhsik dergisinde çıkardığı makaleler bilim dünyasının bir anda ilgisini çekti. “Hareketli Cisimler e Elektrodinamikleri” yazısında Galileo’nun prensiplerinden de bahsediliyordu. Galileo’nun görelilik prensibi, zamanla birlikte değişime uğramayan hareketlerin göreceli olduğunu ve kesinliğe ulaşmış bir hareketsizliğin imkansız olduğunu anlatıyordu. Bu prensip genelde gemi örneğiyle açıklanır.

İzafiyet Teorisi

Dış gözlemci deniz üzerindeki geminin hareket halinde olduğu söylerken, geminin içindeki bir kişi de tam tersi olarak, geminin aslında hareket etmediğini söyleyebilir. Einstein ise kendi kuramında şu tespiti sunar: “Gözlemciler ışığın hızını ne olursa olsun aynı büyüklük ile ölçer. Işık hızı herkes için sabittir.” Bir yandan da izafiyete göre; mutlak hareketsizlik anlam dışıdır, hareketler birbiriyle izafidir. Uzayda bir uzay mekiği düşünülürse; uzay mekiğinin içindeki kişilerin hareketsizlik hissederek, hareket halinde olmadıklarını söylemeleri doğru bir sonuç olmayacaktır.

Einstein’a göre teorisinin birbirine zıt iki ana dayanağı bulunmaktaydı:

  • Düzgün hareketler izafidir.
  • Düzgün hareketlerde ışık hızı farklılaşmaz.

Bu dayanaklar Michelson-Morley deneylerinde belirlenen tespitlerdir. Işığın merkezine yaklaşan veya merkezden uzaklaşan madde için ışık hızı aynıdır. Işık merkezine doğru koştuğunuzu düşünün, ışık sizden kendi hızıyla uzaklaşacaktır. Cisimlerin ışıktan hızlı hareket etmesi mümkün değildir. Einstein için bu belirlemeler, iki durumun da aynı zaman aralığında oluştuğu izlenimi bıraktı. Bu durumu yine bir uzay mekiği örneğiyle açıklamak mümkündür. Uzay mekiğinin merkezinde durarak, mekiğin her iki tarafına aynı süre zarfında yol alacak bir ışık demeti gönderildiğini farz edelim. Uzay mekiği ile aynı doğrultuda ilerleyen diğer bir uzay mekiğindeki kişi için bu durum farklı algılanabilir. Çünkü kişi için uzay mekiğinin ön bölümüne ışık daha hızlı bir şekilde gelecektir. Eğer farklı yerde ve aynı zamanda olma durumu söz konusuysa, durum gözlemcilere göre izafi olacaktır. Görelilikte zaman ve uzay, hız ve ivmede değişikliğe yol açacaktır. Bu değişimin sonucunda kuvvet, kütle, enerji gibi kavramlarda değişimler yaşanması kaçınılmaz hala gelecektir.

İzafiyet Teorisi Nedir

Hareket halindeki cisimlerde sath (eni ve boyu olan, derinliği bulunmayan) yavaşlamaya gider. Hareket halinde olan cisimler, hareketsiz cisimlere göre ağır gelir. Buradan yapılan çıkarımla E=mc2 ortaya çıkar; enerjiye ait kütle ve ışık hızının karesinin çarpımına eşit olacaktır. Hızın düşüklüğünde izafiyetin etkisi de küçülür, fakat hız yükseldikte izafiyet etkisi büyüyecektir. Einstein’in hocalarından olan H. Minkowski, Einstein’ın kuramının dört boyutlu uzay-zaman üzerinden değerlendirilmesini önerir. Minkowski için dört boyutlu uzay, hemen hemen üç boyutlu uzayla aynıdır. Zamandan kaynaklanan farklılıklara ise rastlanması mümkün değildir.

İzafiyet Teorisi Albert Einstein

Özel Görelilik Sayesinde Keşfedilenler

  • Kütle, hareket halinde cisimlerin hızına izafi olur.
  • Zamana dair boyut ve akış, hareket halindeki cisimlerin hızına bağlı olacaktır.
  • 4 boyutlu uzay-zaman evreninde yaşamaktayız.
  • Işık hızının üstünde bir hız yoktur. Son limit ışık hızıdır.
  • Işık hızı, eylemsiz referanslarda farklı değildir.
  • Cismin hızı, cismin hareket doğrultusundaki boyuna bağlı olacaktır.
  • “Aynı anda olma” kesin değildir. Göreli haldedir, gözlemciye göre değişebilir.
  • Fizik yasaları her yerde aynıdır. Gözlemciye göre farklılaşırsa; gözlemci için uzayda “durgun” ve “hareketli” olunduğunun bulunması mümkün olurdu. Bu yüzden fizik yasaları farklı işlemez.

İzafiyet Teorisi ve Uzay

Özel Göreliliğin Öngörüleri Nelerdir?

  • Cisim için zamanın daha yavaş akması, cismin hızlanmasına bağlıdır. Eğer ışık hızı elde edilirse zaman duracaktır.
  • Hareket doğrultusundaki boyun kısalması, yine cismin hızlanmasına bağlıdır.
  • Cismin hızlanmasıyla kütleye dönüşen enerji kinetik enerji olacaktır. Durgun kütleli cisimlerin ışık hızını yakalaması mümkün değildir.

Gözlemlenenler ise şunlardır;

  • Atom saatleri konulan uçaklar farklı yönlere farklı hızlarla hareketlendirilir. Kuramdaki hesaplamalar, saatin hesaplarından farklı değildir.
  • Nötrino ve mü-mezon deneylerinde; zamanda meydana gelen yavaşlamanın normalde yaşandığı tespit edilir, bu durum sadece saatlerde yaşanmamaktadır.
  • Hızlandırma üzerine yapılan deneylerde, kütlesi bulunan cisimler ve atomlar ışık hızını yakalayamamıştır. Hızın artması, kütleyi de arttırır ve ivmelendirme çok daha zor hale gelir.

Neden Işık Hızına Çıkılamaz?

Neden Işık Hızına Çıkılamaz?

Neden bir nesneyi, diyelim ki bir hızlandırıcıda hızı saatte ışık hızının yüzde 99,5’ine çıkartılmış bir müon’u alıp “biraz daha iterek” hızını ışık hızının yüzde 99,9’una yükseltip sonra bir daha “gerçekten hızla itip” ışık hızı sınırını aşmasını sağlayamıyoruz, diye düşünmüş olabilirsiniz. Einstein’ın E=mc² formülü nedenini açıklıyor. Örneğin, ışık hızının yüzde 99,9’u bir hızla hareket eden müonlar durmakta olan kuzenlerinden çok çok daha ağırdır. Aslında tam olarak 22 kat daha ağırdır. Bir nesnenin kütlesi ne kadar artarsa, hızını arttırmak da o kadar zor olur. Bisikletin üzerindeki bir çocuğu itmek başka bir şeydir, bir kamyoneti itmek başka bir şey. Dolayısıyla bir müonun hızı artarken, hızını daha da arttırmak daha da zorlaşır. Işık hızının yüzde 99,999’u hızda bir müonun kütlesi yüzde 224 artar; ışık hızının yüzde 99,99999999’u bir hızdayken 70,000 kat daha ağırdır. Hızı ışık hızına yaklaştıkça müonun kütlesi sınırsız olarak artacağından, ışık hızına ulaşması ya da bu sınırı aşması için sonsuz miktarda enerjiyle itmek gerekir. Bu da tabii ki imkansızdır, dolayısıyla da hiçbir şey ışık hızından daha hızlı yol alamaz.

Tesla’nın İzinde: Kablosuz Elektrikle Odadaki Tüm Cihazları Çalıştırdılar

Walt Disney Şirketi’nden araştırmacılar her şeyin kablosuz şarj edilebildiği bir oda tasarladılar. Disney Research’den bilim insanları tek seferde 10 cihazın bataryasını şarj edebilecek bir oda yarattılar. İlk kablosuz elektrik iletimini keşfeden ünlü mucit ve mühendis Nikola Tesla’dan ilham aldılar. Tesla atmosferin iyonosfer tabakası (iyon ve elektronlarla dolu) yardımıyla , elektromanyetik dalgalar yayarak, tüm dünyaya kablosuz elektrik dağıtılabileceğine inanıyordu. Tesla ‘nın vizyonu gerçeğe dönüşmese de Disney’den araştırmacı Alanson Sample ve meslektaşları bu fikirden yola çıkarak büyük mekanlarda nasıl kablosuz şarj yapılabileceğini araştırıyorlar.

“Asıl istediğimiz üç boyutlu bir şarj tecrübesi, böylece oturma odanızda veya ofisinizde nereye giderseniz gidin, cep telefonunuz şarjlı kalabilir. Bir odayı metalize hale getirdik, odadan elektromanyetik dalgaları yansıtarak herhangi cihaza kablosuz elektrik sağlayabiliyoruz.

disney-şarj-odası-660x330

Kuasiztatik boşluk rezonansı (QSCR- quasistatic cavity resonance) olarak bilinen bu olay sayesinde eletromanyetik dalgalar kullanılarak, elektrik akımı üretiliyor. Disney’in yaptığı odada alüminyum panel duvarlar ve 15 kondansatöre ev sahipliği yapan bir bakır çubuk var. Kapasitörler elektrik akımı ürettiklerinde, bunlar duvarlar ve zeminden yansıyarak , bakır boruda toplanıyorlar. Böylece odanın içindeki cihazlar kablosuz olarak şarj edilebiliyor.

Mobilya ve diğer objeler olsa da akımın kesilmediğini belirtiyorlar. Çünkü manyetik alanlar diğer nesnelerde çok etkileşime girmiyorlar. Ayrıca odadaki elektromanyetik radyasyonun federal güvenlik regülasyonlarını karşıladığı belirtiliyor. 1,9 kw güç sayesinde cep telefonunu şarj edebilir, lambaları yakabilir ve diğer küçük elektronik cihazları şarj edebilirsiniz. Bu araştırma sayesinde bir oda veya ofiste kablosuz şarj sağlanabilir.

WordPress.com'da bir web sitesi veya blog oluşturun

Yukarı ↑