Bilinçaltınızın Tanrısı Olun: Lüsid Rüya

Bilinçaltınızın Tanrısı Olun: Lüsid Rüya 

Bir tramboline atlayıp uzaya çıkmak ister miydiniz? Ya da görünmez bir şekilde İstiklal Caddesinde insanlara çarparak yürümek… Hava durumunu kontrol etmek, sırf bir kardan adam yapmak için yazın ortasında kar yağdırmak ister miydiniz? Dağları yerinden oynatmak, gezegenlerle bilye oynamak, piramidleri üst üste koyup değişik şekiller yapmak, kafanıza göre binalar yerleştirmek ister miydiniz? Bu yazıyı okuduktan sonra siteyi kapatıp yatağınıza uzanın ve neler yapabileceğinizi, hayal gücünüzün sınırlarının olmadığını görün. Bilinçaltınızın Tanrısı olun.

Peki teknoloji yeterince gelişene kadar bunlara erişmenin en basit ve muhtemelen tek yolu olan Lüsid Rüya nedir? Lüsid Rüya kişinini rüyasında benliğinin ve rüya döngüsünün farkında olduğu bir rüya deneyimidir.  Lüsid Rüya içerisindeyken kişi rüyanın karakterleri, hikayesi ve mekanı üzerinde belli bir derece kontrol sahibidir. Lüsid Rüya hakimi, Titanik’i  batmaktan kurtarabilir, hatta onu bir uçak haline getirebilir; Di Caprio yerine başka birini oynatabilir veya direk Jackin yerine kendisi geçip olaylara dahil olabilir.

Biraz Daha Derine İnelim

Lüsid Rüya daha detaylı olarak açıklarsak rüya gören kişinin rüyada olduğuna dair farkındalığına ve rüya içerisindeyken rüyanın karakterlerini, mekan ayrıntılarını ve olay gidişatını kendi iradesi ile kontrol edebilme yetkisine sahip olması ile karakterize özel bir durumdur.

 

Bir rüyanın Lücid Rüya haline gelmesini sağlayan temel özellik, devam etmekte olan rüya sanal gerçekliği ve bilinçaltı döngüsünün içinde olduğuna dair bilginin rüyayı gören kişi tarafından kavranmasıdır.

 

 

Lüsid rüya gören kişiler verdikleri raporlarda, rüya esnasında tüm bilişsel becerileri üzerinde hakimiyet kurduklarını rapor etmişlerdir:

  • Açık bir biçimde akıl yürütebildiklerini,
  • Normal yaşamdaki durumları rüyada hatırlayabildiklerini ve isteğe bağlı bir biçimde davranabildiklerini,
  •  Uyumadan önce yaptıkları planlar üzerine hareket edebildiklerini belirtmişlerdir.

lucid dream ile ilgili görsel sonucu

Lüsid Rüyalara dair en kapsamlı tanımlama 1985 yılında Paul Tholey tarafından yapılmıştır. Tholey’e göre eğer bir kişi rüyadayken aşağıdaki 7 duruma haiz ise o kişi Lüsid Rüya görmektedir:

  • Rüya görüldüğüne dair tam farkındalığa sahip olma
  •  Özgür karar alma imkânına sahip olma
  •  Bilincin açık olması
  •  Tüm duyuların algılanabilmesi
  • Uyanıklık durumuna ait hafızaya sahip olma
  •  Uyanıklık ve rüya durumlarında lusid rüya deneyimine ait belleğe sahip olma
  •  Sembollerin anlamlarının farkında olma

Yukarda adı geçen faktörlerin bir kısmı ya da tamamı Lüsid olmayan/normal Rüya durumlarında ortaya çıkmamaktadır. Normal rüyada, rüya gören kişi düş senaryosunun etkisinde ve yönlendirmesindedir. Dolayısıyla bilinç durumu ancak senaryonun izin verdiği ölçüdedir. Lüsid Rüyada ise rüya gören senaryonun bizzat hâkimi ve kurucusudur.

lucid dream ile ilgili görsel sonucu

Lüsid Rüya ve Bilinç

Bilinç durumlarını temel olarak ikiye ayırabiliriz. Birincil bilinç, geçmişin, şimdinin ve geleceğin harmanlanmış hali ile karakterize durumdadır ve yaşanmakta olan şimdi ile yönetilmektedir. Bu modda rüya gören kişi devam eden deneyimi ve rüya döngüsünü kontrol etme ve etkileme yeteneklerinden mahrumdur.  Onun tek seçeneği ani ve durmadan değişen görüntüyü kopyalamaktır.

Uyanıklık durumunda ise kişi, ikincil moda (yüksek düzey bilinç) girer. Bu mod kişinin biraz sonraya dönük plan yapmasına, geçmişe yönelik refleks göstermesine ve geleceğe dair düşünmesine olanak sağlamaktadır.

Lüsid Rüyada bilinç hem uyanıklıktakine benzer plan kurma, mantık yürütme gibi beceriler sergilerken hem de rüyanın kendine has karakteri olan içeriklerin var olması sebebiyle iki bilincin de karakteristiğini gösteriyor diyebiliriz. Dolayısıyla lusid rüyalar bilincin bir hibrit durumudur.

bilinç ile ilgili görsel sonucu

Lüsid rüyanın ilginç özelliklerinden biri de eğitimle öğrenilebilen bir nitelik taşımasıdır. Herhangi bir eğitim almamış normal popülasyonun %5’i haftada bir, %30’u yılda birkaç berrak rüya görürken, popülasyonun %50’si berrak rüyayı hiç deneyimlemez. Bu düşük oranların üstüne çıkmak için, bazı teknikler geliştirilmiştir.

stephen laberge ile ilgili görsel sonucu

LaBerge tarafından geliştirilen “bilişsel” tekniğe göre, denek uykuya dalmadan önce lusid rüyaya girdiğine dair provalar yapar, lusid rüyayı bir kaç kez hayalinde canlandırır. Denek böylece rüya gördüğü zaman rüyada olduğunu hatırlaması için kendini bir nevi şartlandırır.

“Hayal/gerçek testi” olarak adlandırılan başka bir teknikte kişi gün içinde kendisine düzenli bir şekilde rüyada olup olmadığını sorar. Böylece çevresindeki muhtemel uyuşmazlıkları değerlendirme imkânı bulur. Söz konusu bu değerlendirmeyi rüyada da yaparak lusid rüyaya geçişini kolaylaştırır.

inception totem arthur ile ilgili görsel sonucu

“Niyet” tekniğinde birey uykuya dalmadan önce kendisini olabilecek en yoğun şekilde rüyada olduğunu hayal eder ve böylece rüya gördüğünün farkına varır. Niyet tekniği, LaBerge’nin bilişsel tekniğine benzemektedir ancak, niyet tekniğinde hatırlatıcı, anımsatıcı içerik bulunmamaktadır. Bu nedenle bilişsel teknikte kişi rüyada olduğunu hatırlar, niyet tekniğinde ise rüyada olduğunu fark eder.

Yine başka bir teknikte, kişi uyumadan önce rahat bir durumdayken gece sürecinde lusid rüya göreceğine dair kendi kendine telkinde bulunur. Bu tekniklerin yanı sıra rüya esnasında bir teypten “bu bir rüya” şeklinde bir cümlenin dinletilmesi, ışık, su, dokunma, bileğe hafif elektrik verme ve de sallama (hamakta uyuma) şeklinde dışarıdan bir uyaran verilerek uygulanabilen teknikler de vardır.

Bunların dışında asetilkolin esteraz inhibitörü bir ilaç olan donezepil kullanımının da berrak rüya durumlarını arttırdığı gözlenmiştir.

Lüsid Rüyalar Tekrarlayan Kabuslar için Bir Terapi Olabilir

Kabuslar uzun ve korkutucu rüyalardır ve genelde hayatta kalmayı, güvenliği ya da özsaygıyı tehdit eden içeriklere sahiptirler. İnsanların çoğu nadiren de olsa kabuslar görür ancak kabuslar bazen sık tekrarlayan hale gelebilir ve önemli bir stres faktörü oluşturabilirler.

Lüsid Rüyayı tetiklemeyi temel alan psikoterapiler tekrarlayan kabusları tedavi etmede efektif bir yol olabilir. Kabusu berrak rüyayı çevirmenin muhtemel üç yararı vardır:

  • Denek kabusun negatif etkisinden kurtulmak için kendi iradesi ile uyanabilecektir.
  • İkinci olarak, denek rüya gördüğünün farkına vardığında, doğal olarak korkudan kurtulacak ve ortamda gerçek bir tehdidin olmadığını fark edecektir.
  • Üçüncü olarak denek, Lüsid Rüyanın niteliği olan rüya senaryosunu ya da içeriğini değiştirme olanağını kullanarak kabusu negatif etkisi olmayan ya da keyifli bir rüyaya dönüştürecektir.

Lüsid Rüya Motor Bozuklukların Rehabilitasyonuna Yardımcı Olabilir

İlginç bir şekilde, motor beceriler bilinçsiz bir şekilde ve öğrenme süreçleri olmadan da elde edilebilir. Bu gözlemlere göre, lüsid rüya esnasında hayali olarak hareket edebilme, uyanıklık durumundaki gerçek motor becerileri etkileyebilmektedir. Fiziksel rahatsızlıkları olan hastalar lüsid rüya esnasında bu rüyaların özelliklerini kullanarak potansiyel olarak motor ödev alıştırması yapabilir ve rüya tekrarlarının motor semptomları azaltıp azaltmadığını değerlendirebilirler.

Son Olarak: Lüsid Rüyanın Kısa Tarihi

Bu olguya gerçekleştirilen ilk değinmeler Antik Yunan döneminde görülür. Öyle ki Aristo şu ifadeleri kullanmıştır:

Genellikle bir kişi uyurken şuurun içinde kendisinin sunduğu şeyin bir rüya olduğunu beyan eden bir şey vardır.

Bu arada Galen of Pergamon Lucid Rüyaları bir terapi formu olarak kullanıyordu. Buna ek olarak, MS 415 yılında St. Augustine tarafından yazılan bir mektupta hayalperest bir doktor olan Gennadius’un hikayesini anlatıyor ve yine Lüsid Rüyaya işaret ediyordu.

ancient lucid dream ile ilgili görsel sonucu

Ayrıca Lüsid Rüya Doğu düşünce ve kültüründe hem Tibet Budist Pratiğinin ve bazı nidraların hem de Hint Hindu pratiğinin merkezinde yer alır. Bu farkındalığın geliştirilmesi, ilk olarak Budistler arasında yaygın bir uygulama olarak karşımıza çıkıyor.

Bunun devamında 17. ve 18. yüzyılda  Sir Thomas Browne (Religio Medici eserinde.) ve Samuel Pepys (Günlüğünde.) gibi filozof ve düşünürler, Lüsid Rüya deneyimlerini yazdılar  ve Lücid Rüya hakkında yeterince bilimsel olmayan tahminler yürüttüler.

Fakat 19. yüzyılda, Lüsid Rüya farkındalığı hakkında kayda değer bir gelişim yaşandı. 1867 yılında Fransız sinolog Marie-Jean-Leon, anonim olarak Düşleri ve Onları Yönlendirmenin Yolları: Pratik Gözlemler eserini yayımladı ve kendi deneyimlerine dayanarak herkesin Lüsid  Rüya görebileceğini ve bilinçli rüya görmeyi öğrenebileceğini öne sürdü.

marie jean leon ile ilgili görsel sonucu

Ve 20. yüzyıldan itibaren, insanlık Lüsid Rüyaya daha fazla ilgi duydu ve araştırmaya girişti.

“Lüsid Rüya” Terimi ilk defa 1913 yılında Alman Psikiyatr Frederik van Eeden’ın “A Study of Dreams” adlı makalesinde kullanılmıştır.

frederik van eeden ile ilgili görsel sonucu

1968 yılında Celia Green daha önce yayınlanmış literatürü ve kendi çalışmalarından elde ettiği veriyi elden geçirerek bu tür rüyaların temel özelliklerini analiz etti. Green bunun sıradan rüyalardan tamamıyla farklı bir deneyim kategorisinde bulunduğu sonucuna vardı.

Lüsid rüya daha sonra rüya görenlerce önceden belirlenen rüya esnasında verilecek bir takım fiziksel tepkiler aracılığıyla araştırılmaya başlandı (Örneğin göz hareketi sinyalleri) Bu şekilde kişilerin lüsid rüya aktivitelerinin zamanlaması dışarıdan bir gözlemci tarafından belirlenebiliyordu.

lucid dream experiment ile ilgili görsel sonucu

1980’lere gelindiğinde Stephen LaBerge ve arkadaşları bilimsel olarak kontrol edilmiş bir sistem inşa ederek, eğitimli deneklerin uyku esnasında göz hareketlerini izleyerek rüyalarında lusiditeye girip girmediklerini dışarıdan belirlemişlerdir. LaBerge’nin tekniği sonraları berrak rüyayı deneyimleyen deneklerden eş zamanlı EEG kayıtları alınmasına olanak sağlamıştır.

Lüsid Rüya ile ilgili yapılan en önemli deneylerden birisine aşağıda yer verdik.

Deneyin uygulanacağı kişiye şu talimatlar verildi:

  • Lucid Rüya farkındalığının başladığı an gözünü kırpması.
  • Rüya içinde sesli olarak ona kadar sayması.
  • Sayım bittikten sonra yeniden göz kırpması

Deney başarılı bir şekilde sonuçlandı. İki göz kırpma arasındaki sürenin 10 saniye olduğu gözlendi. Böylece Lucid Rüya ve uyanıklıktaki zaman algısının aynı olduğu sonucuna varıldı.

lucid dream experiment ile ilgili görsel sonucu


Lüsid Rüya farkındalığını artırmak için çabalayabilir, çeşitli teknikler ve cihazlar kullanıp başarılı olabilirsiniz. Ama asla gerçekliğinizi kaybetmeyin.

inception totem ile ilgili görsel sonucu

 

Kaynakça

Andreas Mavrematis (1987). Hypnogogia: The Unique State of Consciousness Between Wakefullness and Sleep

Holzinger B, Laberge S, Levitan L. Psychological correlates of lucid dreaming. Dreaming 2006

Stumbrys, T., Erlacher, D., Schadlich, M., & Schredl, M. Induction of lucid dreams: A systematic review of evidence. Consciousness and Cognition, 2012

Dresler M, Wehrle R, Spoormaker VI, Steiger A, Holsboer F, Czisch M, Hobson JA. Neural correlates of insight in dreaming and psychosis. Sleep Medicine Reviews 2015

Véronique Boudon-Meillot. Galien de Pergame. Un médecin grec à Rome. Les Belles Lettres, 2012

Voss U, Schermelleh-Engel K, Windt J, Frenzel C, Hobson A. Measuring consciousness in dreams: The lucidity and consciousness in dreams scale. Consciousness and Cognition. 2013

http://www.newadvent.org/fathers/1102159.htm

Tse-fu Kuan (2008), Mindfulness in Early Buddhism

D’Hervey de Saint-Denys, Les Reves et Les Moyens de Les Diriger: Observations Pratiques, Paris/Amyot.

https://en.wikipedia.org

Dresler M, Wehrle R, Spoormaker VI, Koch SP, Holsboer F, Steiger A, Obrig H, Sämann PG, Czisch M. Neural correlates of dream lucidity obtained from contrasting lucid versus non-lucid REM sleep: a combinedEEG/fMRI case study. Sleep. 2012

Mota-Rolim SA, Araujo JF. Neurobiology and clinical implications of lucid dreaming. Medical Hypotheses. 2013

http://cns.medipol.edu.tr/

Uçak Yolculuklarında Ne Kadar Radyasyona Maruz Kalıyoruz?

Uçak Yolculuklarında Ne Kadar Radyasyona Maruz Kalıyoruz ? Hiç Düşündünüz mü ?

Dünya Sağlık Örgütü’nün(WHO) araştırma raporlarına göre, radyasyon kanserin en büyük sebeplerinden biri. Peki her yıl milyonlarca kişinin yaptığı uçak seyahatlerinden ne kadar radyasyona maruz kalıyoruz?

New Mexico’da içi helyum ile dolu araştırma balonunu gökyüzüne çıkaran NASA bilim insanları uçak yolculuklarında maruz kalınan radyasyon miktarını belirledi.

1.5 yıllık yapılan araştırmalar sonucunda yolcuların,uçağın 26 bin fit yani yaklaşık 8 bin metre yüksekliğe çıkmasının ardından radyasyona maruz kalmaya başladıkları tespit edildi.

Uçağın yerden yüksekliği artıkça radyasyon değeri de artar yani radyasyon ve yükseklik paralel şekilde etkilenir. Bu nedenle günümüzde yurtdışı ve kıtalar arası yolculaklarda yerden yükseklik az, kısa mesafeli yolculuklarda yerden yükseklik daha fazladır. Aynı çalışmaya göre, kutuplar üzerinde yapılan kıtalar arası uçuşlarda alınan radyasyon oranı ekvator üzerinden yapılanlara oranla 3 kat daha fazla.

ETKİSİ NE KADAR?

Ayda ortalama 100 saat uçan pilot veya kabin memurlarında kalp, çeşitli sindirim ve sinir sisteminde dejeneratif hastalıklara yol açabiliyor. Kozmik radyasyonun katarakt riski de var. Kanserde ise yapılan araştırmalara göre gelişme riski uçuş ekiplerinde daha fazla. Buna kozmik radyasyon kadar diğer faktörler de etki ediyor.

Radyasyon en sinsi tehlikelerden birisidir. Radyasyonu göremezsiniz ve hissedemezsiniz. Radyasyon yani ışınım bir kaynaktan çevreye parçacık akışı ya da dalga biçimindeki enerji salınımı olarak tanımlanıyor

Saniyede 300 bin kilometre hızla hareket eden radyasyon, kısa vadede yayılırken rastladığı hücreleri tek tek öldürüyor.

Uzun vadede ise hücreler üzerinde moleküler değişiklikler yaparak mutasyon ile bunların kalıtsal olarak diğer kuşaklara aktarılmasına neden oluyor.

ALINTI:

http://www.ntv.com.tr/galeri/teknoloji/ucak-yolculugu-yaparken-ne-kadar-radyasyona-maruz-kaliyoruz-nasa-acikladi,qyV6qmBpCESV4IxN0eE6ww/NUqUEYqm40i7ifjhYuuJwQ

 

Kozmosun Gizemli Varlıkları: Kara Delikler

İlk tespit edildiği andan itibaren tüm insanlık adına büyük merak konusu olmuş bir kavramla ilgili edinilen bulgulara, derinlemesine bir yolculuğa çıkalım. Kara delikler… Öncelikle bilmemiz gereken husus şu: Kara delikler, günümüzde tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu yönüyle bilim-kurgu filmlerine ve kitaplarına malzeme olmaya müsaittir. Temel olarak ne olduğunun belirtilmesi gerekirse, bir cümleyle:

Kütlesi çok büyük, çekim gücü -ileride değineceğimiz- olay ufkuna giren her türlü madde ve ışınımın kaçamayacağı derecede güçlü olan kozmik bir cisimdir.

İlk olarak, bir kara deliğin oluşumundan bahsetmek gerekirse, şüphesiz ki üzerinde durulacak en önemli kavram Schwarzschild çapı olacaktır. Kütleye bağlanan, yani maddelerin kütlelerine göre doğru orantılı olarak değişkenlik gösteren bu karakteristik elemanın bir örnekle tanımını yapmak gerekirse; ”a miktarındaki kütlenin Schwarzschild çapı b kadardır. O halde a kütlesini, b kadarlık bir çapa sıkıştırdığımız takdirde, madde uzay-zaman tekilliğine düşecek; bir başka ifadeyle kara delik oluşturacaktır.” Bu minval üzerinde Dünya’nın Schwarzschild yarıçapı sadece 9 mm iken Güneş’inki yaklaşık olarak 3 km’dir. Aslına bakılırsa bu tanım doğrultusunda, bir karıncanın bile gerekli ölçekte yani kendi Schwarzschild çapına kadar sıkıştırılması durumunda, ufak ve neredeyse etkisiz de olsa bir kara delik oluşturulması mümkündür; kulağa çok aykırı geliyor fakat öyle.

İşte uzay boşluğunda bulunan herhangi bir kara delik de yıldızların kendi Schwarzschild çaplarına kadar çökmeleriyle meydana gelmektedir. Yıldız atalarının kütlelerine göre kuvvetleri artmakta veyahut azalmaktadır. Peki yıldızlar neden kendi kendilerine, hacimce bu kadar ufak bir alana sıkışırlar? Bunun tek sebebi, ömrünün sonlarına doğru kütlesi belli bir miktarın çok daha üzerine çıkmış yıldızların; içe çökme yönünde çalışan kütleçekim kuvvetlerinin, bu kuvvete direnerek dışa itme yönünde çalışan basınç kuvvetlerine galip gelmesidir.(Elbette burada daha onlarca parametre bulunmakta fakat onlara değinmeyeceğiz.) Bu kuvvetler arasındaki dengenin sağlanamaması durumunda (şâyet yıldız yeterli kütledeyse) yıldızın içe doğru çökmesini engellemeye yani dengeyi sağlamaya yetecek başka bir kuvvet söz konusu değildir. Bu durum sonucunda yıldız içe doğru çöker ve -ulaşabilirse- kendi Schwarzschild çapına ulaştığı anda kara deliğimizi oluşturur.

Simülasyon olarak, karşımızda bir galaksi ve de galaksiyle aramızda bir kara delik olsaydı, ortaya nasıl bir görüntü çıkardı sorusunun cevabı: Kara delik galaksiden bize gelen ışığın bir kısmını emmekte, bir kısmınıysa bükerek iletmekte.

Kara delikleri anlama yolunda bir başka kilit kavram daha çıkıyor karşımıza: olay ufku. Kara deliğin çekim gücünün yoğunlaştığı alandır. Herhangi bir maddenin ve hatta hızıyla meşhur ışığın (bkz.) dahi çekim kuvvetinden kaçamadığı kuşağa verilen isimdir. Bir kara deliğin olay ufkunun çapı, atası olan yıldızın kütlesiyle doğru orantılıdır. Şayet imkânımız olsaydı ve bu olay ufkundan, karadeliğin merkezî noktasının aksi yönüne bir ışık tutabilseydik, ışık olay ufkundan asla çıkamayacak, bir süre sonra da geri bükülüp merkez tarafından emilecektir. İşte bu ışığı emme yeteneğinden ötürü, kara delikler görünmezdir. Ancak gelişmiş teleskoplarla, çevresindeki gök cisimlerinin hareketleri doğrultusunda yerleri tespit edilebilmektedir. Olay ufkuna düşen bir cismin hacminin biçimindeki değişime spagettileşme deniliyor. Bunu bir tür uzama hâli olarak da belirtebiliriz. Bu durum, cismin merkeze yakın olan bölgesine uygulanan çekim kuvvetinin, merkeze uzak olan bölgesine uygulanana göre çok daha fazla olmasından kaynaklı olarak, bir tür gerilmeye maruz kalması sonucunda oluşan uzamaya verilen isimdir.

Fakat tam da bu noktada zihinlerde ortaya çıkan bir yanılgıyı düzeltmek gerekiyor. Şayet bir yıldız, kara deliğe dönüşürse kütlesinde bir artış olmayacaktır. Bu bağlamda kütleçekiminde de bir artış olmayacaktır. Basit bir örnekle, Güneş yarın bir karadeliğe dönüşse, Dünya’nın yörüngesi için hiçbir şey değişmeyecek; Güneş’in etrafında döner gibi kara deliğin etrafında döneceğizdir. Fakat çok önemli iki farkla ki:

  • Kara delikler merkezlerinde, sonsuz yoğunluk ile ifade edebileceğimiz -çekimsel- tekilliği barındırırlar.
  • Kara delikler her türlü maddeyi ve ışınımı sadece çekmemekte. Bunun yanı sıra onları esrarengiz şekilde emmekte, dışarıdan görüldüğü kadarıyla yok etmektedir.

Samanyolu Galaksi’sini incelediğimizde karşımıza Güneş Sistemi’ne hayli benzeyen bir program çıkıyor. Bir merkez ve bu merkezin etrafında dönen -içlerinde Güneş’imizin de bulunduğu- 200 milyardan fazla yıldız… İşte bu kadar büyük bir kütleyi, kütleçekim kuvvetiyle, ‘galaksi’ adı altında bir küme halinde tutabilecek şeyin ancak bir kara delik olabileceği iddiası bulunmaktadır. Yani galaksimizin bizzat merkezinde de bir karadelik, hatta iddiaya göre süper büyük kütleli bir kara delik bulunmakta.

Görsel sonucu

Başta ifade ettiğimiz kara deliklerin bilim-kurguya açık olan yanı hiç şüphesiz ki,”İçinde ne var?” sorusu olacaktır. Şâyet bir astronot kara deliğin içine düşecek olsa (yüksek kütleçekim kuvveti sebebiyle daha kara deliğin merkezine ulaşamadan spagettileşerek yaşam faaliyetlerinin sonlanmaması imkansız olsa da), orada onu ne karşılayacaktır? Başka evrenlere yada başka boyutlara açılan bir tür geçit olduğuna dair iddialar bulunmakta. Nitekim kara deliğin başka bir evrendeki ‘beyaz delik’ (bu ismin verilmesinin sebebi, kara deliğin emdiği ışığın da bu delik tarafından salınması sebebiyle etrafa ışık saçacağı varsayımıdır) aracılığıyla bu evrene ulaştırdığına yönelik iddialar da sunulmuştur. Bunların doğruluğu ispatlanamadığı gibi yanlışlığı da ispatlanamamakta. Elbette ki böyle iddialara verilebilecek en uygun tepki ”Neden olmasın?” olacaktır. Fakat şu da belirtilmeli ki: maalesef içinin nereye açıldığıyla ilgili hiçbir net bilgimiz yok, henüz bunu gözlemleyebilme imkânımızın olmadığını söylemek de yanlış olmayacaktır.

______________________________________________________

> Kara delikler ile ilgili bir film tavsiyesi yapmak gerekirse, hiç şüphesiz ilk sırada yüksek ihtimalle çoğunuzun duyduğu Cristopher Nolan’ın elinden Interstellar (Yıldızlararası) isimli bilim-kurgu türündeki film olurdu.

KAYNAKÇA

NASA.
– John Taylor, Kara Delik, E Yayınları, 1992.
Wikipedia: Black hole.
– Kip Thorne, Black Holes and Time Warps, W. W. Norton & Company, 1995.

Geometrik Büyüme:”Sayıların Katlanarak Artışı”

Geometrik Büyüme:”Sayıların Katlanarak Artışı”

Çok eski bir zamanda Pers ülkesinde bir vezir “Krala Ölüm” adlı 64 siyah ve kırmızı kareli bir tahta üzerinde oynanan bir oyun oluşturmuş. Oyunda değişik hareketleri ve güçleri olan taşlar bulunmaktaymış ve bu taşların en güçlüsü kral imiş. Oyundaki görev, düşman kralını öldürmekmiş.

Bahsettiğim oyun, hepimizin bildiği satrançtan başka bir şey değil. Kral bu satranç oyununu çok sevmiş ve vezirine, “Dile benden ne dilersen!” demiş. Veziri düşünmüş ve: “Ben tok gözlü bir insanım. Sadece küçük bir ödül isteyeceğim.”

Ve istediği ödülü söylemiş. Tahtanın üzerindeki kareleri göstermiş ve ilk kare için tek buğday, ikinci kare için ilk karedekinin iki katı yani dört buğday, üçüncü karede de ikinci karedeki buğday sayısının iki katı kadar buğday… şeklinde giderek son karedeki buğday sayısı kadar buğday istediğini söylemiş.

Kral, böyle bir icat için böyle küçük bir ödül verilemez, diyerek vezire daha iyi ödüller önermiş. Kendisine mücevherler, saraylar teklif etmiş ama vezir kabul etmemiş. Bunun üzerine istediği ödülün kendisine verilmesine karar verilmiş.

Yetkili kişi, saymaya başlamış: 2,4,8,16,32,64,128,256,512….. Ancak 64. Kareye gelindiğinde bulunan sayı o kadar fazlaymış ki, ülkeyi bırakın dünyadaki tahıl üretiminden çok çok fazlaymış: 18 kentilyon tane buğday!

Matematiğin tekrardan katlamalar dünyası, hayatın pek çok yerinde karşımıza şaşırtıcı bir biçimde çıkmaktadır. Bu yazımda bunları ele alacağım.

Mesela ikiye bölünerek çoğalan basit bir bakteriden başlayalım. Oluşan bakteriler çok kısa sürede tekrar ikiye bölünür ve bu durum böyle devam eder. Uygun koşullarda yaklaşık her 15 dakikada bir bu sayı öncekinin iki katına çıkmış olur. Bu saatte 4, günde 96 kez 2’ye katlanma demektir ve bakteriler çok küçük ve hafif de olsalar, sadece 2 gün sonra Güneş’in ağırlığına ulaşacaklardır!

Peki neden hala dünya, bakteriler tarafından istila edilmiş halde değil? Çok şükür, böyle bir durum asla gerçekleşemez çünkü bu büyüme illa ki bir doğal engele takılır. Ya böcekler besinsiz kalır, ya birbirlerini zehirler ya da bunun gibi olaylar gerçekleşir. Bu doğal engeller olmasaydı, AIDS vakalarının inanılmaz artışı ile dünya üzerindeki herkes ölürdü.

Başka bir duruma bakalım şimdi de. Büyük büyük dedenizin, 200 yıl önce bir bankaya %5 faizle 10 dolar yatırdığını düşünelim. Bu para günümüzde 172.925.81 dolar olacaktı…..

NÜFUS PATLAMASI

Nüfus patlaması sorunun temelinde buğun ele aldığım katlanarak büyüme vardır. İnsanlık tarihinin büyük bölümünde doğumlar ve ölümler hemen hemen eşitti ve bu nedenle nüfus değişmiyordu. Buna “durağan durum” deniyor. Fakat bilimsel çalışmalar sonucunda tıp alanındaki gelişmeler, insan ömrünü uzatmaya başladı. Hastalıklara karşı geliştirilen aşılar veya ilaçlar sonucunda, büyük ölümlere sebep olan hastalıklar önlenilmiş oldu.

Fakat bu durum, ölüm sayısının gittikçe azalmasına ve dolayısıyla da insan nüfusunun artışına neden oldu. Bu artış ilk başlarda çok düşük bir miktarda olsa da, katlanarak büyüme veya İngiliz din adamı Malthus’un dediği gibi “geometrik büyüme” sebebiyle zaman geçtikçe bu artış hızlandı. Artık dünya nüfusunun ikiye katlanması sadece yaklaşık 40 yıl gibi bir zaman alıyor.

Malthus, “Katlanarak büyüyen bir nüfus, gıda üretimindeki her türlü artışı yetersiz kılacaktır.” demişti.

Şu sıralar dünya nüfusu yaklaşık 7.5 milyar kişidir. Bu sayının yaklaşık 40 yıl sonra 15 milyar, 80 yıl sonra 30 milyar ve 120 yıl sonra 60 milyar olması bekleniyor. Bu kadar çok insanı dünya kaynaklarının doyurabileceğine inanmak güçtür.

Peki bunun çözümü ne? Bunun cevabını sizin hayal gücünüze bırakıyorum.

Herkesin 2 ebeveyni, 4 büyük ebeveyni, 8 büyük büyük ebeveyni vardır ve her kuşakta atalarımızın sayısı 2 katına çıkar. Bir kuşağın 25 yılı kapsadığını düşünürsek 64 kuşak öncesi, yani 1600 yıl öncesinde Hunlar zamanında herkesin 18,5 kentilyon atası olması gereklidir! Hem de bu sayının içinde ikinci dereceden akrabalar bile yoktur! Fakat bu olasılık dışıdır çünkü o zamanın dünya nüfusu, böyle bir rakamın çok çok altındadır. Demek ki bir şeyi unuttuk.

Hesabı yaparken kuşaklar boyu, herkesin atasının farklı kişiler olduğunu varsaysaydık sonuç böyle çıkmazdı. Tabi ki aynı kişi, farklı bağlantılarla pek çok kişinin atası olabilir ve hatta dünyadaki herhangi iki kişinin akraba olduğunu, zamanda yeterince geri gidersek ortaya çıkarabiliriz. Dünyadaki her insanın, aslında uzaktan da olsa akraba olduğu iddiası buradan gelmektedir.

ÜRKÜTÜCÜ GÜÇ

Nükleer parçalanma kavramı Leo Szilard tarafından 1933 yılında ortaya atılmıştı. Szilard, atom çekirdeğindeki muazzam gücün insan müdahalesiyle ortaya çıkarılıp çıkarılamayacağını merak ediyordu. Atom çekirdeğine yüksüz olan nötron fırlatılırsa ne olacaktı?

Bir gün düşüncelerine dalmışken aklına bir fikir geldi. Bir nötron tarafından vuruluğunda 2 nötron fırlatan bir kimyasal element olabilirdi. Szilard’ın aklında katlanarak büyüyen bir zincirleme nükleer tepkime modeli oluştu.

Szilard, böyle bir element bulunursa ortaya çıkan enerjinin kontrollü kullanım durumunda bir kentin 1000 yıllık enerji ihtiyacını karşılayabileceğini, birden boşaltılırsa ise bir kenti yok edebileceğini hesapladı.

Şimdi sıra o elementi bulmaya gelmişti. Szilard Amerika’ya göç etti ve kendisine nötron fırlatıldığında daha fazla nötronla karşılık veren bir elementi aramaya başladı. Ve sonunda Uranyum’un iyi bir aday olduğuna karar verdi…

İşte bazen şaşırtıcı, bazen ürkütücü olan sayıların katlanarak büyüme dünyası. Bir sonraki yazıda görüşmek dileğiyle..

Yusuf İkbal Aldemir

Kaynakça:

Carl Sagan/Milyarlarca ve Milyarlarca

http://www.worldometers.info/tr/

Günümüz Dünya Sorunları/ Fatih Aydın

Laplace’in Şeytanı ile Bilimsel Determinizm

Laplace’in Şeytanı ile Bilimsel Determinizm

Modern bilim geliştikçe ve evrenle ilgili yeni bulgular hızla ortaya çıktıkça, bilim insanları evrendeki her şeyin fizik yasalarıyla belirlenmiş olduğu, bu belirlenmiş olayların gerçekleşmesinin zorunlu olduğu ve yeterli bilgiye ulaşılabilirse insanların da olacak olayları kesin bir şekilde öngörebilecekleri düşüncesine kapıldılar. Bu fikir, “Bilimsel Determinizm” adıyla bilinir. Bu yazıda sizlerle Fransız Matematikçisi Pierre Simon Laplace’in bu konuyla ilgili fikirlerinin doğruluğunu tartışacağız ve bilim tarihinde kısa bir yolculuk yapacağız.

Bilimsel Belirlenebilirlik Doktirini (1814)

Fransız matematikçisi Pierre Simon Laplace, 1814’de bir makale yayımladı. Bu makalede deterministik evren görüşünü tartışan dünyaya, bu görüşün haklılığını kanıtlamak için hayali bir kavram sundu. “Evrendeki her şeyin durumunu bilebilen bir beyin”. Gelin şimdi, sizlerle yayınlanan makalenin kendisini okuyalım:

“Evrenin şimdiki halini, geçmişin sonucu ve geleceğin nedeni olarak ele alabiliriz. Bir an için evrenin tüm güçlerinin ve bunu oluşturan tüm varlıkların konumlarını anlayabilen bir canlı olduğunu düşünürsek ve bunun, bu verileri inceleyebileceğini de düşünürsek, aynı anda evrendeki en büyük varlıklardan en küçük atomlara kadar her şeyi hesaba katarak bir hesap yaparsa, hiçbir şey belirsiz değildir ve gelecek de aynı geçmiş gibi, onun gözlerinin önündedir.”

Bilim camiası tarafından Laplace’in Şeytanı olarak adlandırılan bu beyin, gerçekten de geleceği bilebilir miydi? Evren deterministik miydi, yoksa asla öğrenemeyeceğiz veya öngöremeyeceğimiz şeyler var mıydı? Geleceğimiz kesin bir şekilde belirli miydi, yani özgür irade denen şey sadece bir yanılsamadan ibaret miydi? Şimdi, bu sorulara beraber yanıt arayalım.

Düşünelim ki, bir bilgisayarımız var. Ama normal bir bilgisayar değil bu. Öyle ki, her türlü hesaplamaya gücü yetiyor ve normal bilgisayarlarımızın milyonlarca katı daha fazla veri depolayabiliyor. Bu süper bilgisayarımızı alıp bir bilardo salonuna gidelim. Bir masanın yanına oturalım ve ilk vuruş yapılmadan önce bilgisayarımızı çalıştırıp, vuruşlarda topların nasıl dağılacağını bulmasını isteyelim. Sizce bilgisayarın bu soruyu cevaplaması için hangi bilgilere ihtiyacı olabilir?

Cevaplarınızı duyar gibiyim. Topa vuruş hızı, topa ıstakanın vuruş açısı, topun çapı vb. diye düşünmüş olabilirsiniz. Fakat bunlar, bu işlemin cevabını bulmak için verilmesi gereken bilgilerin çok küçük bir kısmı. Gelin Dirac madalyalı fizikçi Michael Berry’nin bu soru için yaptığı açıklamaya göz atalım.

Michael Berry’nin yaptığı hesaplamalara göre, bu çarpışmaları kesinlik derecesinde doğru hesaplayabilmek için masanın yanında duran kendimizin, kütle çekimi etkisini hesaplamamız gerekiyor! Böyle küçük bir kuvvetin topa nasıl etki edebileceğini düşünmüş olmalısınız. Fakat bir şeyi kesinlik derecesinde bilmek, bunu gerektiriyor. Orada olan her atomun ve hatta uzakta oraya gelecek her atomun durumunu bilmemiz, en küçükten en büyüğe tüm kuvvetleri hesaplamamız ve daha sayamacağımız birçok parametreyi bilmemiz gerekiyor.

Tam şu anda, “Tamam, çok parametre var ama bunları hesaplayabilecek süper bir beyne sahip olma ihtimalimiz az da olsa var” diyebilirsiniz. Ama bir noktayı kaçırdınız, daha doğrusu ben yazmadım. Atomüstü dünyadaki hareketler, bilinen fizik yasalarıyla çözümlenebilse de bu işin bir de kuantum denen, deterministlerin başına bela olan, en zekilerimizin bile anlamakta zorlandığı bir dünya var. Bu kuantum dünyasına birazdan değineceğim ama önce basit olayların karmaşık olaylara yol açabildiğini öne süren Kaos Kuramı ile ilgili kısa bir bilgi paylaşmakta fayda var.

Kaos Kuramı

Aslında Kaos Kuramı, bir bilimsel kuramın özelliklerini taşımaz yani aslında bir kuram değildir. Ama bilim camiasına ilk açıklandığı zaman “Kaos Kuramı” şeklinde servis edilmiş ve o günden bugüne değişmeden kalmış.

Size, bu kurama büyük bir katkı sağlayan Edward Lorenz’den bahsedeceğim. Amerikalı Meteorolog ve Matematikçi olan kendisi, bir gün yine her zamanki gibi erken dönem bilgisayarı LGP-30’u açmıştı. Bilgisayarında hava simülasyonları ile ilgili çalışmalar yapıyordu. Bilgisayara değerler giriyor ve simülasyon ile çıkan sonucu analiz ediyordu.

Bir ara, simülasyonu kapatıp tekrar açması gerekti. Bilgisayara girdiği değerleri, unutmamak için çıktı aldı. Daha sonra simülasyonu tekrar açtı ve çıktıdaki değerleri girdi. Normal olarak, sonucun aynı çıkmasını bekliyordu. Fakat sonuç, beklediği gibi olmadı. Neden böyle bir sonuç aldığını ise kısa sürede anlamıştı.

Sorun şuydu: Bilgisayara girilen veriler sıfırdan sonra 6 basamağa sahipti, yani mesela 0,506127. Ama bilgisayar çıktı verirken son 3 basamağı yazmıyor ve ilk 3 basamağa yuvarlayıp veriyordu yani 0,506.

Sonucun bu denli fazla değişmesinin sebebi sadece 0,000127’lik miktar yüzündendi. Bu olay Newton’un ağaçtan düşen elması gibiydi, Lorenz’e ilham verdi. Lorenz de bu olaya bir romandan esinlenerek “Kelebek Etkisi” adını verdi. Kısaca şöyle idi:

“Bir kelebeğin kanat çırpması, aylar sonra dünyanın başka bir yerinde fırtınaya sebep olabilir.”

Bunu bir düşünce deneyi olarak nitelendirebiliriz. Yani gerçek olması imkansıza yakın bir ihtimal ama konuyu daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor. Bilimde o güne kadar basit olayların basit durumlara, karmaşık olayların da karmaşık durumlara yol açtığı düşüncesi hakimdi. Fakat Kaos Kuramı’nın bu tür düşünce deneyleri, basit olayların karmaşık olaylara yol açabildiği yeni bir ufuk sunuyordu.

“Tanrı zar atmaz” sözünü bir yerlerden duymuşsunuzdur. Bu söz Einstein’ın deterministik evren inancını açıklayan bir sözdür. İşin ilginç tarafı kendisinin çalışmalarının, determinizmin öncülerinden Newton’ın yasalarını alt üst etmesiydi.

Einstein ve Görelilik (1905, 1915)

Newton, determinizmin öncülerindendi. Ünlü kitabı Principia, evren yasalarını o döneme göre harika bir şekilde açıklıyordu. Bu yüzden hızla kabul görmüştü.

Newton’un anlayışı basitti. Evrendeki doğa yasaları sabittir, asla değişmez. Bu doğa yasalarıyla ilgili yeterli bilgiye sahip olursak geçmişte ne olduğunu ve gelecekte ne olacağını öğrenebilirdik. Bu anlayışta o kadar ileri gitmişti ki, gelecek sene o an ne düşüneceğimizi bile öğrenebilirdik! Yani, beyin de bu belirlenebirlik içerisine alınmıştı.

Fakat, bu fikirlerin ömrü, Ptolemy’nin fikirleri kadar uzun olmamıştı (şu dünya merkezli evren modelinin sahibi). Einstein 20. yüzyılın başındaki 15 yıl içerisinde, evrenin dinamiklerini harika bir şekilde açıklayan çalışmalarını bilim camiasına sunduğu zaman, Newton’ın fikirlerinin yanlış olduğu ve bazı değişkenlerin göreli olduğu anlaşılmıştı.

Einstein, determinizme ilk darbeyi vurmuştu vurmasına, ama halen determinist görüşün geçerli olduğunu savunmaya devam ediyorlardı. Fakat bir şey unutmuşlardı. O güne kadar hep atomu en küçük parça olarak kabul etmişlerdi.

Heisenberg Belirsizlik İlkesi (1927)

Warner Heisenberg, 1927’de Determinizm anlayışına büyük darbeyi işte bu teori ile vurdu. Kısaca bahsetmek gerekirse, kuantum düzeydeki parçacıkların momentumu ile konumunu aynı anda kesin bir şekilde ölçemeyeceğimizi anlatıyordu Heisenberg. Bir parçacığın momentumundaki belirsizlik ne kadar az olursa, konumu hakkındaki belirsizlik o kadar fazla olur.

Basitçe momentumu ne kadar doğru ölçersek, konumu o kadar yanlış ölçeriz.

Bir nesneyi görmemiz, o nesneyle aramızdaki foton denen ışık demetleri aracılığıyla olur. Bir parçacığı gözlemlerken kullandığımız ışık kaynağındaki fotonlar, o parçacığa çarpıp hareketini önemli ölçüde değiştirecektir. Bu durum, parçacığın momentumu ile konumunu kesin doğrulukla ölçmemizi bu yöntemle “imkansız” kılar.

Schrödinger’in Kedisi (1935)

Fizik, bize bir nesnenin sadece tek bir yerde bulunduğunu söyler. Yani kalem, masanın üstündeyse gerçekten de oradadır başka bir yerde değil. Fakat bir kedi, buna karşı gelmişti.

Schrödinger’in Kedisi, Erwin Schrödinger tarafından ortaya atılmış kuantum dünyasıyla ilgili bir paradokstur. Belirlenebilirliğin, kuantum mekaniğinde saf dışı kalmasına güzel bir örnektir. Kısaca şöyle anlatalım:

Schrödinger, bir kediyi kuantum mekaniği ile çalışan bir kutunun içine koyar. Kutunun içinde, bozunma zamanı belirli olmayan (hiç bozunmama ihtimali de olan) bir radyoaktif madde ve içinde zehirli sıvı olan bir şişe vardır. Radyoaktif madde bozunduğu zaman yaydığı ışınlarla şişe kırılacaktır ve zavallı kedi ölecektir.

Böyle bir durumda, kutunun dışında olan bizler için kedinin hala hayatta olup olmaması, bir belirsizliktir. Kedinin ne durumda olduğunu öğrenmemiz için kutuyu açmamız şarttır. Kutuyu açmadığımız sürece kedi, bizim için hem sağ hem de ölü olur. Bu ilk başta belirttiğimiz tekli sonuca karşı geliyordu. Kedinin canlı veya ölü olduğunu kesin olarak bilemeyeceğimizi söylüyordu.

Sonuç Olarak

Newton yasalarından Einstein’a, Heisenberg’den Schrödinger’in Kedisi’ne birçok fikri paylaştık. Peki ya sonuç olarak şu anki düşünce ne?

Deterministik bir evrende yaşıyor muyuz? Özgür irademiz var mı, yoksa bu sadece bir yanılsama mı? Bu iki sorunun cevabını size Jim Al Khalili, şöyle veriyor:

  1. Deterministik bir evrendeyiz. Özgür bir irademiz var, kaderimiz önceden belli olabilir fakat öngörülemez!
  2. Deterministik bir evrendeyiz. Her hareketimiz öngörülebilir yani özgür irade diye bir şey yok!
  3. Deterministik bir evrende değiliz, evrenin kendi yapısından kaynaklanan raslantısallık var ki bu da bizi özgür irade sahibi yapar!
  4. Deterministik bir evrende değiliz ve özgür irademiz de yok, olaylar rastgele oluyor!

Bilim insanları, din bilimciler ve filozoflar, uzunca zaman özgür iradenin varlığını tartıştılar. Özgür iradeye sahip olmadığımızı düşünebilirsiniz cevap size kalmış fakat bu durum şu gerçeği değiştirmez:

“Sonsuz sayıda olası gelecekten hangisini yaşayacağımızı belirleyecek olan şey, kendi hareketlerimizdir.”

Yusuf İkbal Aldemir

Kaynaklar
1. Stephen Hawking – Zamanın Kısa Tarihi
2. Jim Al Khalili – Paradoks
3. John D Barrow – Bilmediğinizi Bilmediğiniz 100 Temel Şey

Termodinamiğin İkinci Yasası: Maxwell’in Cini

Termodinamiğin İkinci Yasası: Maxwell’in Cini

Bir bilim insanına, modern bilimin en büyük yasası nedir diye sorarsanız; büyük ihtimalle size termodinamiğin ikinci yasasından bahsedecektir.

Bu yasayı aslında daha ilkokuldayken öğreniriz fakat bize sadece buz dağının görünen kısmı öğretildiği için, asıl gizemden mahrum kaldık. İlkokulda öğretilen bilgi şuydu:

“Kaynar bir çaya soğuk bir kaşık atarsanız, ısının sıcaktan soğuğa doğru akmasıyla sıcaklıklar dengelenir.”

Yukarıda yazdığımız gibi, enerjinin sıcaktan soğuğa aktığını hepimiz biliyoruz. Yani bunda bu kadar büyütülecek ne var diye düşünebilirsiniz. Fakat birazdan bu yasanın derin sularına doğru bir yolculuk yapacağız ve ne demek istediğimizi daha iyi anlayacaksınız.

Maxwell’in Cini

İçinde hava olan iki kutu düşünelim. Bu kutular, aralarında yalıtılmış bir duvar ile ayrılmışlar. Bu ara duvarın içinde de bir kapak var. Bu kapak, bir molekül yaklaştığında hızla açılıyor ve molekül diğer kutuya geçer geçmez kapanıyor. Böyle bir kutu, bizim için şu an pek bir şey ifade etmiyor. Nitekim, hızlı moleküller yine birbirlerinin tarafına geçecek ve sıcaklık dengesi, sıcaktan soğuğa giderek sağlanacaktır. Fakat buradaki sıkıntı, önceki yazımızda belirttiğimize çok benzerdir. Geçen seferki yazımızda Laplace’in Şeytanı’ndan bahsetmiştik. Burada da Maxwell’in Cini’nden devam ediyoruz; bu olağanüstü varlıklar, bilimin sınırlarıyla uğraşmamızda çok yardım ediyorlar.

Şimdi, kafamızda oluşturduğumuz kutunun başına bir cin koyalım. Bu cin, havadaki moleküllerin hepsini görebilecek kadar keskin bir göze sahip. Bir molekül kapağa yaklaştığında, bu cinimiz devreye giriyor. Cin, sol kutudan sağ kutuya gelen moleküllerden, sadece hızlı gidenlere kapağı açıyor ve sağdan sola gelen moleküllerden de, sadece yavaş gidenlere kapıyı açıyor.

Maxwell'in Cini'nin şematik gösterimi.
Figür 1. Maxwell’in Cini’nin şematik gösterimi.

Peki ne olacaktır? Basit bir mantık ile, hızlı gidenlerin bir tarafta, sıcak gidenlerin de diğer tarafta toplanacağını söyleyebiliriz. Bunda ne var diye düşünüyorsanız okumaya devam edin.

Termodinamik Yasaları

Termodinamiğin 4 yasası var. İsminden de anlaşılabileceği gibi, bu yasalar enerji ve ısı ile ilişkili. Fakat bizim şimdi üzerinde duracağımız olanı ikinci yasadır.

Birinci yasa; enerjilerin birbirlerine dönüşebileceğini, yer değiştirebileceğini ama asla yok edilemeyeceğini veya yaratılamayacağını söyler. Hepimizin bildiği bu gerçek, aslında çok derin sulara kapı açar. Anlayabileceğiniz gibi bu ilk yasa, ikinci yasanın temellerini oluşturmaktadır.

İkinci yasa ise, her şeyin soğuyacağını, eskiyeceğini yani entropisinin her zaman artacağını ifade eder. Sıcak bir suya buz attığımızda, buzun neden amansızca eridiğini bu yasa açıklar. Çünkü ısı, her zaman sıcak sudan soğuk buza doğru hareket edecektir, tersine doğru değil.

Fakat sanırım bu noktada konuyu daha iyi anlamak için, entropi kavramından bahsetmemiz gerekiyor.

Entropi

Eğer ana dalınız fizik değilse, entropiyi anlamanız çok zor olabilir (meraklılar hariç). Çünkü entropi, durumlara göre değişkenlik gösteren çok geniş bir kavramdır ve beyninizin sınırlarını zorlar. Bu nedenle entropiyi ne kadar iyi anlatsam da aklınızda bir yerlerde bu kavram havada kalacaktır.

Bir şeyi anlatmanın en kolay yolu, onu örneklerle açıklamaktır. Bu nedenle örnek vererek devam edelim. Sırayla dizilmiş bir kart destesi düşünün: Mesela iskambil kartları. İskambil kartlarını marketlerden ilk satın aldığınız zaman, size düzenli bir şekilde gelir. İşte bu durumda iskambil kartlarının entropisi sıfırdır. Çünkü entropi dediğimiz şey, düzensizliğin ölçüsüdür. Bir şeyin ilk hali, aynı zamanda o şeyin düzenli hali olarak kabul edilir. Bu nedenle iskambil kartlarının entropisi sıfırdır.

Ama oyuna başlanırken kartlar dağıtılır ve o düzenli hal, birden düzensizleşir. Oyunda kartlar, birbirinin içine geçer ve her kart farklı yerlere kayar. İşte bu durum, entropinin arttığı durumdur.

Peki, iskambil oynamaya devam edelim. Oyun oynamaya devam ettik, ettik, ettik. Sizce en son kartlar toplandığı zamanki kart diziliminin, ilk dizilimle aynı olma olasılığı nedir? Bu ihtimal, sizi beyninizin derinliklerinde bir yolculuğa çıkarabilir ama durun. Size söyleyebileceğim en net şey, bunun neredeyse imkansız olduğudur.

İşte termodinamiğin ikinci yasası, tam da bunu ima eder. Evreni iskambil kartları gibi düşünmemizi ve evren var oldukça, entropisinin artacağını söyler. Hatta zaman kavramını da bu işin içine sokabiliriz. Zamanın akış yönünün, entropinin arttığı yön olduğunu ifade edersek, bu yanlış bir ifade olmaz.

“Entropinin daima arttığı yasası, yani termodinamiğin ikinci yasası, bana göre tüm doğa yasaları arasında baş köşeyi hak ediyor. Eğer kuramınız termodinamiğin ikinci yasasına kaşı geliyorsa hiç ümidi yok demektir, utanç içinde yerle bir olması kaçınılmazdır.”
-Arthur Eddington (İngiliz Gök bilimci)

Sanırım kafanızda belli bir ön fikir oluştu. Öyleyse hemen bu öğrendiklerimizi Maxwell’in Cini ile kıyaslayalım. Maxwell’in Cini dediğimiz cin, her molekülün özelliklerini görebilecek keskin bir göze sahipti ve bu özelliği sayesinde hızlı molekülleri bir tarafa, yavaş molekülleri bir tarafa topladı. Bu ne demektir? Entropinin azalması. Öyleyse Arthur Eddington’un bu kadar değer verdiği bu yasa, yıkılmış mı oldu? Olayın ne olduğu yavaş yavaş ortaya çıkmaya başlıyor. Hadi o zaman, hep beraber bu iddiayı deşifre edelim.

Leo Szilard

İşte aklımızı karıştıran ve bildiklerimizi gözden geçirten bu paradoksun çözümünü yapan adamla tanışın: Leo Szilard.

Leo Szilard, Macar asıllı bir mucit. Çok büyük buluşlarını anlatmak için elektron mikroskobunu ve doğrusal parçacık hızlandırıcısı gibi müthiş işlere imza attığını söylememiz yeterli sanırım. Bu çalışkan insan, 1929 yılında bilim dünyasını sarsan bir makale yayımladı. Makalenin ismi, “Akıllı varlıkların müdahalesi ile bir termodinamik sistemdeki entropinin azalması üzerine” idi.

Herhalde makalenin başlığından, ne ile ilgili olduğunu anlamışsınızdır. Öyleyse ne bekliyoruz, hemen Szilard’ın beyninde bir sörf yapalım.

Kutulara yüzer tane molekülü rastgele yerleştirelim. Her iki kutuda da ortalama sıcaklıklar da eşit olsun. Cinimizi kutuların başına koyuyoruz. Cin, sol kutudaki 50 hızlı molekülü sağ kutuya, sağ kutudaki 50 yavaş molekülü de sol kutuya geçiriyor. Bunu yaparken, kapağı 100 kere açıp kapatıyor. Aklınıza gelmiş olmalı, bu cin kapakçığı açarken enerji harcamıyor mu? Bir şeyler üretmeye başladık. Evet, cinin bu kapakçıkları açarken harcadığı enerji, ne kadar az olursa olsun, entropiyi düşürmenin bedelidir. Ama bir dakika. Bu kapakçıkları açmak için ne gerekiyordu? Enerji tek başına yeterli mi?

Bilmek. Cevap buydu. Bilmenin de bir enerjisi vardı.

Cinin, kapakçıkları açmak için moleküllerin özelliklerini bilmesine ihtiyacı vardı. Cin, moleküllerin hızını hesaplayacaktı ve bu hızı hesaplarken de enerji harcamak zorundaydı. Beynini kullanması için enerji gerekiyordu. Beynimizde ne kadar çok bilgi bulunursa, beynimizi o ölçüde düzenlemiş oluruz ve bu entropiyi azaltır. Bu durumda kutuda artan entropiyi dengelemiş oluruz. İşte sorunu böyle çözeriz, bilmenin enerjisi ile.

Yusuf İkbal Aldemir

Referanslar
1. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bs.3830090402/abstract
2. Joanne Baker, Gerçekten Bilmeniz Gereken 50 Fizik Fikri
3. Carl Sagan, Milyarlarca ve Milyarlarca
4. Jim Al Khalili, Paradoks
Figürler
1. https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Htkym

Yıldızlara Ulaşmak:”Starshot Projesi”

Popüler bilimin gündeminden hiç çıkmayan, herkesin aklını bir süre meşgul eden bir konunun üstünde duracağız bugün: Işık hızı.

İnsanlığın evreni anlama çabası, onu önce gökyüzüne bakmaya yöneltmiştir. Onun merakı, gökyüzünün ötesine çıkınca devreye teleskoplar girmiştir. İnsan, evrende hep daha ileriyi görmek istemiş ve teleskopların kalitesi, zaman geçtikçe daha da artmıştır. Fakat bugün, en kaliteli teleskoplarımızla dahi, evrenin yalnızca çok ufak bir bölümünü inceleyebilmiş durumdayız ki bu gördüklerimiz de, evrenin genişleme hızıyla kısıtlanan, görünebilir evrenin sınırlarından oluşuyor.

Buna üzülmek mi gerekir, yoksa sevinmek mi? Evrenin çok çok büyük olduğunu ve halihazırda da siz bu yazıyı okurken, evrenin hala genişlediği gerçeğini de göz önünde bulundurursak, evreni anlamak artık çok daha zorlaştı. Bilim insanları, insanlığın hız limitinin ışık hızı olduğunu, bizlere bariz bir şekilde göstermişlerdir. Bu da insanları “Madem öyle, o zaman hız limitine yaklaşabildiğimiz kadar yaklaşalım!” demeye sevketmiştir.

İnsanlığın bu hedef yönünde yaptığı çalışmalar halen devam ediyor. Peki insanlar, her zaman yaptıkları gibi bu çalışmaları da doğadan ilham alarak gerçekleştirebilirler mi?

Müonlar

Dünya atmosferimiz her an uzaydan gelen kozmik ışınlar ile bombalanır. Müonlar, bu kozmik ışınların hava molekülleri ile etkileşimi sonucu oluşurlar ve ışık hızının %99’u bir hıza sahiptirler. Fakat sadece 2 mikrosaniyelik bir ömürleri vardır. Ufak bir hesap yaptığımız zaman, müonların ömürleri ve hızlarını göz önünde bulundurarak, onları yeryüzünde göremeyeceğimizi söyleyebilirdik. Fakat işin ilginç kısmı, bunun mümkün olduğu…

Eğer bir müon olsaydık, zaman bizim için bilinen ölçütlerin dışına çıkardı ve çok çok daha yavaş akardı. Klasik hesaplamaların sonucunun aksine, yeryüzüne kolayca ulaşırdık. Bunu gören bilim insanları, zamanın ilginç dünyasını biraz daha keşfetmiş oldular.

Starshot Projesi

Bilim insanlarının yaptıkları çalışmalar her ne kadar müonlar gibi olmaya yetmese de, sonunda bir çözüm yolunun var olduğunu söyleyebiliyorlar: Starshot projesi.

Bir süre önce Yuri Milner isimli bir milyarder, oldukça büyük bir bütçe ile bilgisayar çipi boyutundaki uzay gemilerinin geliştirilmesi ile ilgili önemli bir araştırma programı başlatmıştı. Facebook’un kurucusu Mark Zuckerberg’in de destek verdiği araştırmada, “çok küçük ama çok hızlı” uzay araçlarının yapılabilirliği ile ilgili araştırmalar yapılmaktaydı. İnsanlar ve bazı araştırmacılar, bunun teknolojik yetersizlik sebebiyle gerçekleşemeyeceğini söylese de ünlü fizikçi Stephen Hawking, geçtiğimiz yılda bu konuyla ilgili önemli bir açıklama yapmıştı.

Bu açıklamasında Hawking, kulağa şaşırtıcı gelse de bunun mümkün olabileceğini ifade etmişti. Hawking, bilgisayar çipi boyutundaki çok sayıda yelkenli uzay gemisinin, çok güçlü bir lazer itkisi ile ışık hızının %20’sine ulaşılabileceğini öne sürdü.

Bu çip boyutundaki gemiler, içlerindeki mikro araçlar ile, evreni anlama noktasında bize büyük bir katkı sağlayabilir. Fakat, her şeyin henüz teorik olarak belirtildiğini söylemekte fayda var. Çalışmalar halen devam ediyor ve Hawking, 30 yıl içerisinde bu projenin hayata geçirileceğini ifade ediyor.

Henüz 55 yıl önce ilk defa uzaya çıkan insanlık, bundan 30 yıl sonra yıldızlara ulaşabilecek mi? Bunu zaman gösterecektir.

Yusuf İkbal Aldemir


Kaynaklar
1. Stephen Hawking, Zamanın Kısa Tarihi
2. Serway & Beichner, Fizik 3, Modern Fizik
2. <http://www.bbc.com/turkce/haberler/2016/04/160413_yildizlararasi_yolculuk>
3. <http://www.space.com/32546-interstellar-spaceflight-stephen-hawking-project-starshot.html>
4. <http://www.independent.co.uk/news/science/starshot-project-stephen-hawking-and-mark-zuckerberg-to-send-tiny-rockets-to-alpha-centauri-in-most-a6981101.html>

Topa Hükmeden Bir Adam

Merhabalar. Spor ve bilimin buluştuğu bu yazıyı okurken eminim ki hem öğrenecek hem keyif alacaksınız. Bu yazıda spor ve bilimi birleştireceğimiz branş: Basketbol.
Basketbol efor isteyen, yetenekli olmanın yetmediği, sürekli çalışmayı gerektiren gerçek bir takım sporudur.

NBA’i muhtemelen herkes duymuştur. Açılımı “National Basketball Association”dır. Ve bunun Türkçe anlamı ise “Ulusal Basketbol Birleşimi”dir. NBA, Amerika Birleşik
Devletleri’nin yerel ligidir. Dünya’daki en üst düzey basketbol burada oynanmaktadır. Çoğu basketbolcunun hayali NBA’e gidip orada başarılar elde etmektir.
Bazı oyuncular bunu başarırken bazıları başaramazlar. Bazı oyuncular bunu başarmanın yanı sıra yetenekleriyle, oyunlarıyla,  topa adeta hükmetmeleriyle adlarını
tarihe altın harflerle yazdırırlar.

Yazımızın asıl konusuna yavaş yavaş geliyoruz. Bugün asıl konumuz tabiri caizse “topa adeta hükmeden” oyunculardan birisi.
İsmi “Kyrie Irving”. Daha çok genç ama şimdiden ondan beklentiler çok yüksek. Onu bu kadar iyi yapan şey ise diğer oyuncuları geçme yeteneği. Biz buna basketbolda “crossover” diyoruz.

Şimdi işin teknik kısmına gelelim ve Kyrie Irving’in yaptıklarını biraz inceleyelim. Kyrie Irving sadece iki adımda saatte 19 kilometre hıza çıkabiliyor. Öte yandan Kyrie Irving üçlük çizgisinden içeriye girerken sadece 1.5 saniye harcıyor. Bu da NBA’de Irving’le aynı mevkide oynayan oyunculardan, Irving’in %15 daha hızlı içeriye
girmesi anlamına geliyor. Irving’i savunulamaz kılan diğer özelliği ise rakibini analiz edebilmesi. Yani savunmacının vereceği tepkiyi, ne zaman hangi hareketi yiyebileceğini düşünebilmesi. Irving, crossover yapmadan önce topu genellikle 0.25 saniye açıkta bırakıyor. Savunmacı ise bu durumu 0.2 saniyede algılayabileceği için
Irving rakibini çoktan geçmiş oluyor ve potaya doğru hücumunu devam ettiriyor. Irving’i savunan rakibi bir ayağına vücut ağırlığının %60’nı yüklediğinde Irving topu bir anda saatte 33 kilometre hızla diğer yöne sürebiliyor ve rakibini ekarte edebiliyor. Bu, Copperhead yılanından daha hızlı hamle yapmak demek. Irving bu hızı sayesinde
sadece 0.35 saniyede onu savunan kişiyle arasındaki mesafeyi 1.5 metreye çıkartabiliyor.

Elbette Kyrie Irving doğuştan gelen bir yeteneğe sahip. Ama çalışma azmi, kararlılığı, basketbola olan tutkusu olmasaydı daha 24 yaşındayken Olimpiyat Altın Madalyası, NBA yüzüğü* ve NBA’deki diğer başarıları olmazdı. Eğer bu anlattıklarımı bir de yapan kişiden görmek istiyorsanız internette birçok videosu mevcut. Ben gözatmanızı tavsiye
ederim. Okuduğunuz için teşekkür ederim. Sporla kalın.

*NBA’de şampiyon olan takımın oyuncularına şampiyonluk yüzüğü verilir.

Melih Güler

Kaynak:
ESPN Sports Science

‘Büyük Kırmızı Leke’ Küçülüyor!

Jüpiter’in meşhur Büyük Kırmızı Lekesi Hubble teleskobu tarafından en küçük haliyle fotoğraflandı.

Büyük Kırmızı Leke’nin NASA ve ESA’nın yaptığı gözlemlerle en küçük boyuta indiği belirlendi.

Güneş Sistemimizin en büyük gezegeni olan ve gazlardan oluşan Jüpiter’in, Kırmızı Lekesi,  ilk olarak 1664’te İngiliz astronom Robert Hooke tarafından keşfedildiğinden beri dikkatleri üzerine çekiyordu. Çok yüksek hızlara ulaşabilen antisiklonik bir fırtınadan oluşan bu Leke, en az 340 yılından beri varlığını sürdürmektedir.

Büyük Kırmızı Leke’nin Küçülme Aşamaları

İlk olarak gökbilimcilerin 19. yüzyılın sonlarında yaptıkları hesaplamalara göre Büyük Kırmızı Leke’nin 41.000 km genişliğinde olduğu ölçülmüştü. Yani içine 3 tane dünya sığabiliyordu ve uydumuz Ay için de yer kalıyordu. Ancak 1979-1980 yıllarında Jüpiter sisteminden geçen Voyager uzay araçları, Lekenin genişliğini 23.335 km olarak hesapladı. 2014 yılında ise Hubble Uzay Teleskobu tarafından elde edilen verilere göre Leke, 16.500 km genişliğine düştü. Bulunduğumuz zamana kadar da, daha da düşmüş olduğu söyleniyor.

2014 yılındaki bu veri, NASA Goddard Uçuş Merkezi’nin söylediklerine göre yapılan en küçük ölçüm.

2012’den bu yana küçülmenin hızının arttığı da belirtilmiş, ancak bu küçülmelerin değişiminin neden olduğu henüz bilinmiyor.

NASA adına açıklama yapan, Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Amy Simon, en son gözlemlerde fırtınanın çok küçük anaforlarla beslendiğini gördüklerini, bu durumun Büyük Kırmızı Leke’nin iç dinamiklerini etkiliyor olabileceğini söyledi. Şimdi bu küçülmenin sebeplerini bulmak için fırtına girdabının nasıl  beslendiği araştırılacak.

Jüpiter’in Büyük Kırmızı Lekesi’nin genişliği ilk boyutlarına göre çok küçülmüş olsa da hâlâ dünyayı içine alabilecek kadar büyük.

Kaynak:

spacetelescope.org

http://www.aljazeera.com.tr/

https://tr.wikipedia.org/

Evrenin Doğumu: “Big Bang”

İnsanlık ilk bilimsel ve düşünsel gelişmelerini merakı ve ihtiyaçlarının dürtüsüyle elde etmiştir-muhtemelen sonuncuları da böyle olacak-. Bu karşı konulmaz merakın belki de başında, içinde bulunduğumuz kâinâtın nereden geldiği sorunsalı var. Öyle olmalı ki tarih boyunca buna dair birçok teori ortaya atılmış, birçok delil getirilmiş, birçok çürütme yapılmıştır. Bugünse elimizde bütün bu karmaşanın sonucu olarak doğmuş ve delillerinin fazlalığıyla ”realite” konumuna ulaşmış bir teori var. İsmini, ilk ortaya atıldığı dönemde, Fred Hoyle ismindeki bir astronomun kendisiyle dalga geçme amacıyla dillendirdiği bir tabirden alıyor: ”Big Bang”…

Ortada bir hakikat var ki şayet evren hakkında temel bir bilgiye hâkim olmak istiyorsak, ilk olarak onun doğumuna ve çocukluğuna gitmeli, bu anlara tanıklık etmeliyiz. Yani 13.8 milyar yıl öncesine…

vikipedi big bang ile ilgili görsel sonucu

Sıcaklığı günümüz ölçüm değerleriyle ifade edilemeyen atom boyutlarındaki bir noktadan büyük, sessiz (sesin yayılımı için çevrede madde bulunmalıdır) ve aşırı ilginç bir patlama meydana geldi. İlk olarak bu noktayı değerlendirmemiz gerekli. Fakat maalesef bunu yapamıyoruz. Bu belirttiğimiz nokta o kadar sıcak ki, hiçbir fizik kanunuyla ve formülle anlam yüklenemiyor, açıklanamıyor.

Fakat bu patlama sonucunda ortaya, -günümüzde hâlâ etkisini sürdüren- müthiş bir genişleme hâli çıktı. İşte tam da bu genişleme hâli, çok kısa bir süre sonra elektron ve diğer ufak parçacıklardan oluşan bulutsu bir karışımın oluşmasına imkan sağladı. Yine çok kısa bir süre sonra, fazlasıyla hızlı bir biçimde soğumaya ve genişlemeye devam eden evrende, bu küçük parçacıklar; proton ve nötron gibi temel atom parçalarını oluşturacak şekilde başkalaştı. Tüm bu olaylar, Büyük Patlama’dan sonra, 1 saniyeden kısa bir süre içerisinde gerçekleşti.

Yüz binlerce yıl sonra, oluşmuş proton, nötron ve elektronun bu bulutsu yapı içinde, nükleosentez işlemi yoluyla bir araya gelmesi sonucunda bazı atom çekirdekleri oluştu. Kütlesel olarak oluşan maddelerin %75’ini Hidrojen, %25’ini Helyum ve bu orana katılmayacak kadar az miktarını da Lityum oluşturmaktaydı. Milyarlarca yıl sonra ise, oluşan bu elementlerin kütleçekimsel etki vesîlesiyle bir araya gelmeleri sonrasında (ileride gökadaya dönüşecek olan) büyük bulutsu topluluklar ve ilkel yıldızlar meydana geldi.

Bu yıldızların evrenin gelişimi bakımından rolü çok büyüktür. Çünkü bu yıldızlar, yaşamlarını sürdürebilmek için yakıt olarak basit elementleri (başta hidrojeni) tüketirler. Fakat buna tam olarak tüketim denemez, çünkü bunun sonucu olarak içlerindeki -çok- yüksek sıcaklıkta, çeşitli ağır elementlerin oluşumuna sebebiyet verirler. Bu size çok basit bir cümle gibi geldi, fakat ‘ağır element’ olarak ifade ettiğimiz şeyler gezegen ve canlı oluşumunun temel yapı taşlarıdırlar. Yıldızlarımızın ölüm vakti geldiğinde, patlarlar ve içlerinde sakladıkları bu aşırı değerli ağır elementleri uzaya salıverirler.

Sonraki kuşak -kısmen daha kompleks- yıldızlarla birlikte bu işlem hızlandı ve bu ağır elementlerle -içinde Güneş’imiz ve Dünya’mızın da bulunduğu- galaksiler, gezegenler, çeşitli gök yapıları meydana geldi. Üzerinde yaşadığımız dünyanın her yerinde ve bizim damarlarımızdaki kandan, kemiklerimizdeki iliğe kadar ”her yerde” bu yıldız kökenli ağır elementler var. Bu realite karşısında ”Bizler yıldız tozlarıyız.” gibi bir deyiş dönmeye başlamıştır kozmologlar arasında.

Görsel sonucu
En özet haliyle evrenimizin bugünkü haline ulaşım yolu bu şekildedir. Onun gelişimini tam manasıyla kavramak, muhakkak ki ‘onu anlamak’ yolunda çok aydınlatıcı, hatta yolun yarısı olacaktır belki de.

 

Kaynaklar

1. http://news.bbc.co.uk/2/hi/uk_news/1503721.stm
2. https://global.britannica.com/topic/big-bang-model
3. Barbara Ryden, ”Introduction to Cosmology”, syf. 196, Addison-Wesley, 2003.
4. Mukhanov, V: “Physical Foundations of Cosmology”, syf. 120, Cambridge, 2005.
5. https://phys.org/news/2005-09-ferreting-stars.html
6. Donald D. Clayton, Handbook of Isotopes in The Cosmos, Cambridge, 2003.

BilimX, yaklaşık 2 senedir ürettiği 120'den fazla bilimsel makaleyi revize ediyor. Şu anda yazıların %30'u revize edilip yayınlandı. Kasım ayında tamamı bitirilip bilimseverlere sunulacaktır.  İyi Okumalar!