Mynet | Blog Anasayfa | Email
Favorilerime Ekle | Giriş

FEN DÜNYASI

gözlerinize inanamayacaksınız

Endonezyalı balıkçı Dede, yakalandığı bir hastalığın ardından ‘Ağaç adam’a dönüştü.

Siğillerin zamanla büyümesiyle vücudunda ağaç kökleri gibi uzantılar oluşan Endonezyalı balıkçı, önce işini daha sonra eşini kaybetti. Kocasının bu halinden şikayetçi olan kadın, iki çoçuğunu da geride bırakarak evi terk etti.

Hastalığının sürekli ilermesi üzerine çaresizlik içinde ölümü bekleyen Dede’ye ABD’den yardım eli uzandı.

Amerikalı dermatoloji uzmanı Anthony Gaspari Endonezya’ya gelerek gerekli testleri yaptıktan sonra A vitamini tedavisiyle sorunun çözebileceğini açıkladı. 

GALİLEO GALİLEİ

GALİLEO GALİLEİ

Adı 17. yüzyıl bilimsel devrimi ile birlikte anılan en önemli bilim adamlarından birisi olan Galileo (1564-1642), fizik, matematik ve astronomi gibi konularda çığır açan çalışmalar yapmış ve ilgisi daha çok hareket üzerinde yoğunlaşmıştı.

Bu alandaki çalışmalarının sonucunda klasik mekaniğin temellerini kurmuş, Güneş merkezli astronomi sisteminin fiziğini geliştirmiştir. Aristoteles’e göre, her hareket onu hareket ettiren bir kuvvet sonucu meydana gelirdi; cisim bu kuvvet kendisini hareket ettirdiği sürece hareket ederdi.

Galilei, günlük gözlemlere uyan bu Aristotelesçi yaklaşımı eylemsizlik prensibi ile yıkmıştır. Eylemsizlik prensibine göre, kendi haline bırakılan cisim, herhangi bir kuvvet etkisinde kalmadığı sürece, durumunu korur, yani hareket halinde ise hareketine, sükunet halinde ise sükunetine devam eder.

Galilei’nin üstü kapalı olarak ifade ettiği, Newton’un ise formüle ettiği bu prensip ile yeni bir hareket kavramı ileri sürülmüş oldu. Buna göre, hareket cisimde bir değişiklik yapmaz; hareket bir durumdur, bir noktadan başka bir noktaya geometrik bir geçiştir; durma da harekete karşıt başka bir durumdur. Durma için kuvvet uygulanması gerekmiyorsa, hareket için de kuvvet uygulanması gerekmez; hareketin hızının değişmesi için ise kuvvet gerekir. Eylemsizlik, içinde bulunduğumuz Dünya’da gözlemlenemez; ancak ideal koşullar altında böyle bir durum meydana getirilebilir. Zaten Galilei’nin deneyleri de düşünce deneyleri idi.

Galilei için gerçek dünya, matematik bağıntıların dünyası, Platon’un deyimi ile idealar dünyası idi. İçinde yaşadığımız dünyayı anlamak için, idealar dünyasından bakmak gerekliydi.

Mükemmel yuvarlaklıktaki toplar, sürtünmesiz düzlemler üzerindeki hareketlerini, yalnızca idealar dünyasında sonsuza dek sürdürürlerdi. Doğa, geometrik harflerle (eğrilerle, dairelerle, üçgenlerle) yazılmış bir kitap gibiydi; doğayı anlamak için bu dili bilmek gerekiyordu.

Hareket, cisimde bir değişiklik meydana getirmediğine göre, cisim aynı anda birden fazla harekete sahip olabilir. Bu hareketler birbirini engellemez ve birleşerek tek bir yörünge izler. Buradan, fırlatılan bir merminin, düzgün doğrusal hareket ile serbest düşme hareketinin bileşkesi olan parabol biçiminde bir yörünge izlediğini göstermiştir.

Galileo’nun hareket konusunda çözüm getirdiği bir diğer konu da serbest düşme hareketi ile ilgilidir. Düşen bütün cisimlerin aynı ivmeye sahip olduğunu göstererek, serbest düşmenin sabit ivmeli bir hareket olduğunu saptamış ve serbest düşmede alınan yolun zamanın karesiyle orantılı olduğunu (S=1/2 gt2) göstermiştir.

Sonuç olarak, Galilei’nin mekanik konusunu matematikselleştir-meyi başardığı söylenebilir. Düzgün ve sabit ivmeli hareketleri tanımlamış ve matematiksel formüllerini vermiştir. Modern hareket kavramını Galilei’ye borçluyuz.

Galilei teleskopu astronomik amaçla kullanan ilk bilim adamıdır. 1609 yılında yaptığı bir teleskopla önemli gözlemler yapmış ve bu gözlemleri Yıldız Habercisi (Siderius Nuntius) adlı kitabında vermiştir.

Onun astronomide yaptığı gözlemler, Güneş merkezli sistemi desteklediği, Aristoteles fiziğinin geçerli olmadığını kanıtladığı için oldukça önemlidir. En önemli gözlemleri Ay ve Güneş gözlemleridir. Ay’da kraterlerin, dağların ve vadilerin olduğunu görmüş ve bunun Ay ile Yer’in aynı maddelerden yapıldığının kanıtı olduğunu söylemiştir.

Güneş’i gözlemlemiş ve Güneş üzerinde bulunan gölgelerin Güneş’in üzerinde yer alan lekeler olduğunu kanıtlamıştır. O zamanlarda, Güneş üzerinde görünen lekelere ilişkin iki açıklama bulunmaktaydı. Bunlardan birincisine göre, bu leke, Merkür’ün Güneş’in önünden geçerken oluşan gölgesiydi. Ancak Galilei bunun olanaksız olduğunu söyler.

Çünkü Merkür’ün Güneş’in önünden geçişi yaklaşık yedi saat sürmektedir, ancak bu lekeler yedi saatten çok daha fazla Güneş’in üzerinde yer almaktaydılar. İkinci açıklamaya göre, bu lekeler, Güneş ve Yer arasında bulunan küçük gökcisimlerine aittir. Oysa, bu lekelerin Güneş üzerinde hep aynı yerde bulunduklarını tespit etmiştir. Eğer bu lekeler, küçük cisimlerin gölgeleri olsalardı, gözlem yerine bağlı olarak, Güneş üzerinde farklı konumlarda olmalıydılar.

Galilei, Orion kümesini gözlemlemiş ve daha önce bulut olduğu varsayılan bu kümenin gerçekte yıldızlardan oluştuğunu bulmuştur. Yine Samanyolu’nun yıldızlardan oluştuğunu tespit etmiştir. Jüpiter’i gözlemlemiş ve Jüpiter’in çevresinde dolanan dört yıldız belirlemiştir.

Bunların Jüpiter’in etrafında dönen uydular olduklarını bulmuş ve Jüpiter’le birlikte uydularını, "adeta minyatür bir Güneş sistemi" olarak tasvir etmiştir. Satürn’ün halkasını gözlemlemiş ancak teleskopu güçlü olmadığı için gezegenin halkasını iki yapışık parça olarak görmüş ve bunları uydu zannetmiştir.

Gezegenin periyodik özelliğinden dolayı halka bir müddet sonra kaybolmuş ve bu parçaları göremeyen Galilei bu olaya çok şaşırmıştır. Onun bu şaşkınlığı sonrasında yazdığı cümleler ilginçtir: "Galiba Satürn onları yedi." Galilei ayrıca Venüs’ü gözlemlemiş ve Venüs’ün safhaları olduğunu tespit etmiştir. Bu gözlem, Copernicus’un ne kadar haklı olduğunun bir göstergesiydi.

Batlamyus sisteminde Venüs, sürekli belli bir uzaklıkta olmalıydı ve sadece hilâl şeklinde görülmeliydi. Oysa gözlemler, Venüs’ün bazen çok yakın bazen de çok uzakta olduğunu göstermekteydi. Ayrıca Venüs, sadece hilâl olarak değil, değişik hallerde de görünmekteydi. Bu ise ancak Copernicus sistemi ile açıklanabilirdi. Bu da Güneş merkezli sistemi doğruluyordu

SIR ISSAC NEWTON

SIR ISSAC NEWTON

Newton (1642 - 1727), tarihin yetiştirdiği en büyük bilim adamlarından biridir ve matematik, astronomi ve fizik alanlarındaki buluşları göz kamaştırıcı niteliktedir; klasik fizik onunla doruğa erişmiştir. Bilime yaptığı temel katkılar, diferansiyel ve entegral hesap, evrensel çekim kanunu ve Güneş ışığının yapısı olarak sıralanabilir. Çalışmalarını Doğa Felsefesinin Matematik İlkeleri (Principia) ve Optik adlı eserlerinde toplamıştır.

Newton, diferansiyel integral hesabı bulmuştur ve bu buluşu 17. yüzyılda ortaya çıkan ve çözümlenmek istenen bazı problemlerden kaynaklanmaktadır.

Bu problemlerden ilki, bir cismin yol formülünden, herhangi bir andaki hız ve ivmesini, hız ve ivmesinden ise aldığı yolu bulmaktı. Bu problem ivmeli hareketin incelenmesi sırasında ortaya çıkmıştı; buradaki güçlük, 17. yüzyılda ilgi odağı haline gelen ansal hız, ansal ivmenin hesaplanması (hızın veya ivmenin bir andan diğer bir ana değişmesini belirlemek) idi.

Örneğin, ansal hız bulunurken, ortalama hız durumunda olduğu gibi, alınan yol geçen süreye bölünerek hesaplanamaz, çünkü verilen bir an içinde alınan yol ve süre sıfırdır; sıfırın sıfıra oranı ise anlamsızdır. Bu biçim hız ve ivme değişimleri diferansiyel hesap ile bulunabilir.

İkinci problem, bir eğrinin teğetini bulmaktı. Bu problem hem bir geometri problemiydi, hem de çeşitli alanlardaki uygulamalarda çok önemliydi. Bu problemlerin çözümü için diferansiyel hesabı uygulamak gerekir.

Üçüncü problem de, bir fonksiyonun maksimum veya minimum değerlerinin bulunması sorunuydu. Örneğin, gezegen hareketlerinin incelenmesinde, bir gezegenin Güneş’ten en büyük ve en küçük mesafelerinin bulunması gibi maksimum ve minimum problemleri ile karşılaşılmaktaydı.

Dördüncü problem ise, bir gezegenin verilen bir süre içinde aldığı yol, eğrilerin sınırladığı alanlar, yüzeylerin sınırladığı hacimler gibi problemlerdi. Bunların çözümleri integral hesap yardımıyla bulunur.

Newton 1665 yılında uzunluklar, alanlar, hacimler, sıcaklıklar gibi sürekli değişen niceliklerin değişme oranlarının nasıl bulunacağı üzerinde düşünmeye başlamıştı. Bir niceliğin diğer birine göre ansal değişme oranını (dx/dy) diferansiyel hesap ile bulmuş ve bu işlemin tersiyle de (integral hesap) sonsuz küçük alanların toplamı olarak eğri alanların bulunabileceğini göstermiştir. Newton, iki mekanik problemin çözümünü bulmaya çalışırken diferansiyel entegral hesabı geliştirmiştir. Bu problemler:

1) Gezegenin hareketi sırasında yörüngesi üzerinde katettiği yoldan, herhangi bir andaki hızını bulmak,

2) Gezegenin hızından, herhangi bir anda yörüngesinin neresinde bulunacağını hesap etmekti.

Bu problemlerin çözümüne hazırlık olarak Newton, y = x2 denkleminde herhangi bir andaki yolu y, ve düzgün bir dx hızı ile alınan başka bir andaki yolu da x ile göstererek, 2xdx’in aynı anda y yolunu alan hızı temsil edeceğini söylemiştir.

Newton diferansiyel-integral hesabı bulduğunu 1669 yılına kadar kimseye haber vermemiş ve ancak 42 yıl sonra yayınlamıştır. Bundan dolayı da Leibniz ile aralarında öncelik problemi söz konusu olmuştur. Leibniz, Newton’dan daha iyi bir notasyon kullanmış, x ve y gibi iki değişkenin mümkün olan en küçük değişimlerini dx ve dy olarak göstermiştir.

1684 yılında yayımladığı kitabında dxy= xdy+ ydx, dxn= nxn-1, ve d(x/y)=(ydx-xdy)/y2 formüllerini vermiştir.

Newton matematiğin başka alanlarına da katkıda bulunmuştur. Binom ifadelerinin tam sayılı kuvvetlerinin açılımı çok uzun zamandan beri biliniyordu. Pascal, katsayıların birbirini izleme kuralını bulmuştu; ancak kesirli kuvvetler için binom açılımı henüz yapılmamıştı. Newton (x-x2)1/2 ve (1-x2)1/2 açılımlarını sonsuz diziler yardımıyla vermiştir.

Principia’da Newton, Galilei ile önemli değişime uğrayan hareket problemini yeniden ele alır. Uzun yıllar Aristoteles’in görüşlerinin etkisinde kalmış olan bu problemi Galilei, eylemsizlik ilkesiyle kökten değiştirmiş ve artık cisimlerin hareketinin açıklanması problem olmaktan çıkmıştı.

Ancak, problemin gök mekaniğini ilgilendiren boyutu hâlâ tam olarak açıklanamamıştı. Galilei’nin getirdiği eylemsizlik problemine göre dışarıdan bir etki olmadığı sürece cisim durumunu koruyacak ve eğer hareket halindeyse düzgün hızla bir doğru boyunca hareketini sürdürecektir.

Aynı kural gezegenler için de geçerlidir. Ancak gezegenler doğrusal değil, dairesel hareket yapmaktadırlar. O zaman bir problem ortaya çıkmaktadır. Niçin gezegenler Güneş’in çevresinde dolanırlar da uzaklaşıp gitmezler?

Newton bu sorunun yanıtını, Platon’dan beri bilinmekte olan ve miktarını Galilei’nin ölçtüğü gravitasyonda bulur. Ona göre, Yer’in çevresinde dolanan Ay’ı yörüngesinde tutan kuvvet yeryüzünde bir taşın düşmesine neden olan kuvvettir. Daha sonra Ay’ın hareketini mermi yoluna benzeterek bu olayı açıklamaya çalışan Newton, şöyle bir varsayım oluşturur:

Bir dağın tepesinden atılan mermi yer çekimi nedeniyle A noktasına düşecektir. Daha hızlı fırlatılırsa, daha uzağa örneğin A’ noktasına düşer. Eğer ilk atıldığı yere ulaşacak bir hızla fırlatılırsa, yere düşmeyecek, kazandığı merkez kaç kuvvetle, yer çekim kuvveti dengeleneceği için, tıpkı doğal bir uydu gibi Yer’in çevresinde dolanıp duracaktır

Böylece yapay uydu kuramının temel prensibini de ilk kez açıklamış olan Newton, çekimin matematiksel ifadesini vermeye girişir. Kepler kanunlarını göz önüne alarak gravitasyonu F = M.m /r olarak formüle eder. Daha sonra gözlemsel olarak da bunu kanıtlayan Newton, böylece bütün evreni yöneten tek bir kanun olduğunu kanıtlamıştır. Bundan dolayı da bu kanuna evrensel çekim kanunu denmiştir.

Newton’un diğer bir katkısı da fizikte kuramsal evreyi gerçekleştirmiş olmasıdır. Kendi zamanına kadar bilimde gözlem ve deney aşamasında bir takım kanunların elde edilmesiyle yetinilmişti. Newton ise bu kanunlar ışığında, o bilimin bütününde geçerli olan prensiplerin oluşturulduğu kuramsal evreye ulaşmayı başarmış ve fiziği, tıpkı Eukleides’in geometride yaptığına benzer şekilde, aksiyomatik hale getirmiştir. Dayandığı temel prensipler şunlardır:

1. Eylemsizlik prensibi: Bir cisme hiçbir kuvvet etki etmiyorsa, o cisim hareket halinde ise hareketine düzgün hızla doğru boyunca devam eder, sükûnet halindeyse durumunu korur.

2. Bir cisme bir kuvvet uygulanırsa o cisimde bir ivme meydana gelir ve ivme kuvvetle orantılıdır (F = m.a).

3. Etki tepki prensibi: Bir A cismi bir B cismine bir F kuvveti uyguluyorsa, B cismi de A cismine zıt yönde ama ona eşit bir F kuvveti uygular.

Newton’un ağırlıkla ilgilendiği bir diğer bilim dalı da optiktir. Optik adlı eserinde ışığın niteliğini ve renklerin oluşumunu ayrıntılı olarak incelemiştir ve ilk kez güneş ışığının gerçekte pek çok rengin karışımından veya bileşiminden oluştuğunu, deneysel olarak kanıtlamıştır.

Bunun için karanlık bir odaya yerleştirdiği prizmaya güneş ışığı göndererek renklere ayrılmasını ve daha sonra prizmadan çıkan ışığı ince kenarlı bir mercekle bir noktaya toplamak suretiyle de tekrar beyaz ışığı elde edebilmiştir. Ayrıca her rengin belirli bir kırılma indisi olduğunu da ilk bulan Newton’dur.

 

Anders CELSIUS

Anders CELSIUS(1701-1744)

Uppsala da Doğan ve calısmalarını bu kentte gerceklestiren isveçli fizikçi ve astronom anders celsius 1730 da uppsala universitesinde astronomi profösoru oldu.

Yapımi 1740 ta tamamlanan uppsala gozlemevini kurarak yasamının son 4 yılında orada çalıstı.biri dünyanın gunese uzaklıgının hesaplamasına yarayan yeni bir yonteme öburu dünyanın biçimini saptamaya yonelik iki astronomi kitabı yazdı.dünyanın kutuplarda hafifce basık olduğunu gözem yoluyla bulan ilk bilimadamlarından biri oldu.

Celsius günümüzde kendi adını tasıyan sıcaklık olceğinin bulucusu olarak tanınır.sanigrat olarakta adlandırılan bu ölçek dünyanın her yanında özellikle bilimsel olcümlerde kullanılır.daha once kullanılan sıcaklık olceğini Danzigli bir alman fizikçi olan daniel fahrenheit 1714 te geliştirmişti.

Çalısmalarını daha cok hollandada yürüten fahrenheit ın adıyla anılan bu olcek suyun donma noktasını 32F kaynama noktasını 212F olarak gosterir.Celcius 1742 de farklı bir sıcaklık olceği geliştirdi.sıcaklık aralığını 10 esit parcaya boldu.aslında celcius buzun erime noktasını 100 suyun kaynama noktasını 0 olarak kabul etmişti.

Daha sonra 0 ile 100 u yer değiştirdi.baslangıcta bu olceğe yüz adım anlamındaki latince centum gradus tan gelen santigrat ölçeği demişti.ama 1948 de toplanan uluslararası konfreansta adını bulucusunun adı olan celsius la değiştirdiler.celsius derecesi C olarak adlandırılır.

 

ALBERT EINSTEIN

ALBERT EINSTEIN (1879-1955)

Alman asıllı ABD’li fizikçi Albert Einstein, bütün insanlık tarihinin en büyük bilim adamlarından biridir. Çağdas fiziğin temellerini atan çalısmalarından bugün bile evreni ve evrende gözlediğimiz bütün olayları nasıl yorumlamamız gerektiğine dair yol gösterir.

Yahudi bir ailenin oğlu olan Einstein, Ulm’da doğdu ve Münih’te öğrenime başladı. Okul yıllarında matematiğe özel bir ilgi duyarak bu alanda sivrildi. 15 yaşındayken ailesi İtalya’nın Milano kentine taşınınca Einstein İsviçre’ye geçerek Zürich Teknik Üniversitesi’ne girdi. 1900 de bu üniversitenin kuramsal fizik ve matematik bölümünü bitirdi. Bir süre öğretmenlik yaptıktan sonra Bern’deki patent bürosunda çalışmaya başladı bu görevden arta kalan zamanlarda fizik çalışmalarını sürdürdü ve 1905 te fiziğin gelişmesini sağlayan bir dizi incelemeler yaptı.

Molekül boyutlarının hesaplanmasına ilişkin yeni bir yöntem önerdiği ilk incelemesiyle Zürich Teknik Üniversitesi’nden fizik doktoru ünvanını aldı. İskoçyalı botanikçi Robert Brown’un çiçektozlarında gözlemlediği "Brown hareketi"ne ilişkindi. Brown’ın gözlemlerine göre çiçektozları gibi küçük parçacıklar durgun bir sıvının içinde bile, durmadan hereket ediyordu. Daha önceleri bu olayın rastgele hareket eden sıvı moleküllerinin küçük parçalara çarpmasından olduğu düşünülüyordu. Einstein bu incelemesinde brown hareketin bi matematiksel durum olarak açıkladı.

Einstein’ın üçüncü makalesinde gene yıllar önce keşfedilmiş çok ilginç bir olaya açıklık getiriyordu. Üzerine ışık gönderilen bazı maddelerin elektron yaydığı ama ışığın şiddetini arttığında yayılan elektronların enerjisinde değil yalnızca sayısında artış olduğu biliniyordu. Einstein fotoelektrik etki adıyla bilinen bu olayın açıklamasını yaparken ışığın hem dalgalar halınde hem de enerji yüklü küçük parçacıklar halinde yayıldığını öne sürdü. Bu parçacıklar yani bugünkü adıyla fotonlar maddeye çarptığında atomlardan elektron koparıyor ama serbest kalan elektronlar maddeden kurtulmaya çalısırken atomların çekim kuvvetiyle enerji kaybediyordu. Einstein özellikle bu çalısmasıyla 1921 Nobel Fizik Ödülü’ne değer görüldü.

Einstein aynı yıl yayımlanan dördüncü incelemesi en önemlisidir. Bu makalesinde özel görecelik kuramını 1916 da dahada geliştirerek genel görecelik kuramına ulaşmıştır. Einstein’ın kuramına göre cismin kütlesi,uzunluğu hatta olay süresince zamanın akış hızı cismin hızına bağlı olarak değişir. Bunlar insana inanılmaz gelen devrimci düşüncelerdi ve benimsenmesi çok uzun zaman aldı. Einstein’ın görecelik kuramıyla vardığı en önemli sonuçlardan biri de kütle ile enerjinin eşdeğerliliğidir. Demek ki kütle bir enerji birimi olduğuna göre kütleçekimi de bir kuvvet olarak değil uzayda kütlenin varlığından kaynaklanan bir enerji bandı olarak düşünmek gerekir. Bu nedenle uzaydaki büyük kütleli gökcisimlerinin yakınından geçen ısık ısınlarının doğrultusunda bir sapma olur bu da uzayın eğrilmesine yol açar. Einstein enerji ile kütle arasındaki eşitliği ünlü E=mc2(KARE) bağıntısıyla gösterdi. (E)enerji, (c)ısığın çarpma sayısı, (m) kütle. Işık hızının karesi çok büyük bir sayı olduğundan çok küçük bir kütle çok büyük bir enerjiye eşit olur.

Dünyaca ünlü bir bilim adamı olan Einstein 1914 te Berlin’de kurulan bir arastırma enstütüsünde fizik bölümünün yoneticiliğine getirildi. I. Dünya Savaşı boyunca Almanya’da yasadı ve kararlı barışsever olarak savas karsıtı eylemleri destekledi. 1918 de barışı büyük bir sevinçle karşıladı. Ama 1933 te Nazi Partisi’nin iktidara gelmesi ve yahudilere karşı yürüttükleri eylemler yüzünden artık Almanya’da yaşaması olanaksızdı. Amerika’ya yerleşerek yaşamının sonuna kadar uğraşacağı "Birleşik Alan Kuramı" üstünde çalısmaya basladı. Ne var ki kuvvetle ilişkin bütün fizik kuramlarını tek bir kuramda birleştirmeyi amaçlayan bu çalısmasını sonlandıramadı.

Einstein bütün yaşamı boyunca dünya sorunlarıyla cok yakından ilgilendi. Gerçek bir barışsever olmasına karsın Hitler Almanyasında atom bombası yapmak üzere çalısmalar başladığını öğrenince Almanya ve Japonya’nın böyle bir bombayı kullanmalarını engeller düşüncesiyle atom bombasının ilk kez ABD de yapılmasına ön ayak oldu. Ama II. Dünya Savaşı’nda bu bombaların Hiroşima ve Nagazaki kentlerine atılmasından sonra atom silahının denetlenmesini ve dünya barısının kurulmasını içtenlikle destekledi.

Alçakgönüllü ve sevecen bir insan olan Einstein aynı zamanda bir müziksever ve yetenekli bir kemancıydı.

Hayvanlar Bitkiler

Biyoloji veya Canlı bilimi, canlıları inceleyen bir bilim dalıdır.

Biyologlar, tüm canlıları; tüm gezegeni kaplayan küresel boyuttan, hücre ve molekülleri kapsayan mikroskobik boyuta kadar onları etkileyen önemli dinamik olaylarla birlikte inceleyen, biyoloji bilimiyle uğraşan kişilerdir. Birçok süreci bünyesinde barındıran hayati süreçlerden bazıları; enerji ve maddenin işlenmesi, vücudu oluşturan maddelerin sentezlenmesi, yaraların iyileşmesi ve tüm organizmanın çoğalmasıdır.

Hayatın gizemleri, tarihteki tüm insanları etkilediğinden; insanın fiziksel yapısı, bitkiler ve hayvanlar hakkındaki araştırmalar tüm toplumların tarihlerinde yer bulur. Bu kadar ilginin bir kısmı, insanların hayata hükmetme ve doğal kaynakları kullanma isteğinden gelmektedir. Soruların peşinden koşmak, insanlara, organizmaların yapıları hakkında bilgi kazandırdı ve de yaşam standartları, zamanla yükseldi. İlginin bir diğer kısmı ise, doğayı kontrol etme isteğinden çok, onu anlama isteğinden gelmektedir. Bu araştırmaların ilerletilmesi, bizim dünya hakkındaki düşüncelerimizi değiştirmiştir.

Biyolojinin; botanik, zooloji ve tıp gibi birçok dalı eskidir. Ancak, bunları tek bir kategori altında toplayan "biyoloji", ancak 19. yüzyılda ortaya çıkmıştır. Bu bilmin gelişmesiyle, bilimadamları, bütün yaşayan varlıkların, ortak bazı özellikler taşıdıklarını anlamışlardır. Bu nedenle de varlıkların bir bütün içersinde incelenmesinin yararlarını kavramışlardır. Biyoloji, günümüzde, en önemli bilim dallarından biridir: Tüm yeryüzündeki biyoloji ve tıp dergilerde, yıllık bir milyon makaleden fazla yayımlanmaktadır. [1] Aynı zamanda, biyoloji, yeryüzündeki tüm okullarda öğretilen ana derslerden biridir.

Biyoloji, bu kadar fazla konuyu kendi kapsamı altında topladığı için birçok dallara bölünmüştür. Organizma türüne göre bu bilimdalını bölen yöntem; bitkileri inceleyen botanik, hayvanları inceleyen zooloji ve son olarak da mikroorganizmaları inceleyen mikrobiyolojiyi ana dallar olarak alır. Bazı bölme yöntemleri ise, incelenen organizmaların derecesine göre bu ayrımı yapmaktadır: Bu sistem; hayatın temel kimyasını inceleyen moleküler biyolojiyi, hayatın temel yapı taşları olan hücreleri inceleyen hücre biyolojisini, organizmaların iç organlarının çalışmasını inceleyen fizyolojiyi, organizmaların dış görünüşlerini inceleyen morfolojiyi ve organizmaların birbirleri ve çevreyle ilişkilerini inceleyen ekolojiyi, biyolojinin ana dalları olarak kabul eder.

Basit makinalar

İş yapma kolaylığı sağlayan aletlere basit makineler denir. Basit makineler de iş veya enerjiden kesinlikle kazanç sağlanamaz. Ancak kuvvet veya yoldan kazanç sağlanabilir. Eğer kuvvetten kazanç sağlanıyorsa, yoldan kaybedilir; yoldan kazanç sağlanıyorsa, kuvvetten kaybedilir.

Bir basit makinenin kuvvet kazancına mekanik avantaj denir ve yük/kuvvet oranı ile bulunur.

Önemli basit makine türleri şöyle sıralanabilir;

1. Sabit makara: Sabit bir eksen etrafında dönebilen makaralardır.

2. Hareketli makara: Dönme ekseni hareketli olan makaralardır.

Makara ağırlıksız ise 2F=P
Makara ağırlığı G ise 2F=P+G olur

3. Dişli çark: Dönme hareketini iletebilen sistemlerdir

     n1, n1: tur sayıları

Devamı için tıklayın »

Maddenin özellikleri

Fiziksel özellikler

   Maddenin bir başka maddeye dönüşmeksizin gözlenebilen ve ölçülebilen dış görünüşü ile ilgili özellikleridir.
   Maddenin rengi, kokusu, tadı, çözünürlüğü, sertliği, hacmi, ısı ve elektrik iletkenliği, katı, sıvı, gaz hâlleri, erime noktası, kaynama noktası fiziksel özelliklerdir.
Kimyasal özellikleri
   Maddenin reaksiyon verebilme veya başka maddeler ile birleşerek yeni madde oluşturabilme kapasitesidir.
   Bir maddenin başka madde ile etkileşmesi veya etkileşmemesi, onun kimyasal yapısı ile ilgili özelliklerdendir.
  Yanıcı olup olmaması, asidik ya da bazik olması, suyla reaksyona girip girmemesi  kimyasal özelliklere örnek verilebilir.

Radyoaktif özellikler
   Bazı maddeler kendiliğinden ışın yayar. Bu özelliği yapısında bulunduran elementlere radyoaktif  elementler denir.
uranyum, radyum, toryum gibi elementler radyoaktiftir.

Beşinci Kuvvet

Evren’in nasıl ortaya çıktığını tam olarak bilen yok.. Gerçi neredeyse sonsuz sıcaklıkta ve sonsuz küçüklükte bir noktanın 13-15 milyar yıl önce büyük bir patlamayla aniden genişlemesiyle varlık kazandığı yolunda yadsınamayacak kanıtlar var. Ama başlangıçta bir bütün olan dört temel doğa kuvvetinin nasıl ayrıştığı, Evren’in neden oluştuğu, yoğunluğu, biçimi kesin olarak bilinmiyor.Oysa nasıl sona ereceği neredeyse kesin: Öyle anlaşılıyor ki, gidişimiz, gelişimiz gibi görkemli ışık gösterileriyle olmayacak. Bunu kanıtlayan yeni gözlemler var. Başta, Evren’in artan bir hızla genişlemesi geliyor. Gözlemler, ortaya bazı güç sorular da çıkarmıyor değil. Ancak, bu soruları yanıtlayacak araçlar, kuramsal planda da olsa geliştirilmiş bulunuyor. Son yıllarda genişlemeyi açıklamak için kütle çekiminin tersi bir etki yapan bir kozmolojik sabitten söz edilir olmuştu. Şimdiyse fiziğin can simidi, "beşinci kuvvet" diye adlandırılıyor değişken bir boşluk enerjisi.

Önümüzdeki birkaç on bin yılda insanlık kendi kendini yok etmez,teknolojisini geliştirip gezegenden gezegene atlayarak uzaya yayılırsa torunlarımızın en şanslı olanları sırayla şunları görecek:Yaşamımızı borçlu olduğumuz yaklaşık 5 milyar yaşındaki Güneş,bir o kadar yıl sonra yakıtını tüketip ölecek..Güneşten daha küçük oldukları için ömürleri bir o kadar daha uzun kütlesi Güneş kütlesinin 1/10000 i olan bir yıldız sönecek.Gökadalarda arta kalan yıldızlarsa bir tür ışınım olan kütle çekim dalgalarının etkisiyle giderek merkeze yaklaşacak ve sonunda orada bulunan dev kara delik tarafından yutulacak.Evrendeki tüm ölü yıldızlardaki tüm protonlar da bozunacak ve bir dizi aşamadan sonra pozitron ve fotonlara dönüşecek. Bu da demek ki ölü yıldızlar sonunda pozitron ve elektronlara ayrışacak. Elektron, Evren’i oluşturan maddelerden biri, pozitronsa bir karşı madde olduğu için bunlar bir araya gelip birbirlerini yok etmek, ve iki fotona dönüşmek isteyecek. Ancak Evren artık öylesine geniş ki bunlar kolay kolay bir araya gelecek. O halde perdede SON yazarken, donan son karede tek tük elektron, pozitron ve enerjisini yitirmiş foton, belli belirsiz görünecek.Peki filmin böyle biteceğini ne biliyoruz? Neden ters sarılmış bir film gibi başa dönmeyelim? Neden Evren giderek küçülmesin? Neden soğuyacağına giderek ısınmasın? Neden yıldızlar ve gökadalar sıkışıp birbirleriyle biri eşmesin? Neden nötronlar, protonlar sıkışıp giderek daha küçük, daha egzotik temel parçalara dönüşmesin? Neden temel doğa kuvvetleri başlangıçtaki gibi bütünleşmesin? Neden o sonsuz sıcaklık ve yoğunluktaki tekilliğe dönmeyelim?

  Nedeni, gözlemlerimizin bize Evren’in genişleme hızının arttığını göstermesi. Evren’in genişlediğini Amerikalı gökbilimci Edwin Hubble’ın 1929 yılında uzak gökadaların bizden, yakındakilere göre daha büyük bir hızla uzaklaştıklarını göstermesinden bu yana biliyoruz. O zamandan bu yana, daha güçlü teleskoplarla yapılan gözlemler, Evren’in büyük patlamadan bu yana sürekli olarak genişlediğini kuşkuya yer bırakmayacak biçimde gösterdi. Genişlemenin bir kanıtı da Evren’in her yerini dolduran mikrodalga fon ışınımı. Büyük patlamadan yüz binlerce yıl sonra Evren’in yaklaşık 3000°C’ye kadar soğuması ve protonların elektronları yakalamasıyla ışığın serbestçe kaçtığı noktayı gösteren bu ışınım, Evren’in genişlemesiyle bugün elektromanyetik tayfın mikrodalga tayfına kaymış ve enerjisi, yaklaşık 2,7 K sıcaklığa karşıt olacak kadar azalmış bulunuyor.Ancak genişleme, tek başına sonumuzun ne olacağını göstermiyor ki…Bir kere kütle çekiminin bu genişlemeyi yavaşlatması gerek. Kütlenin aslında enerjiyle eşlenik olduğunu görmüştük.Geleneksel kozmoloji, Büyük patlamadan belirli bir süre geçtik’ten sonra Evren’in maddenin egemenliği altına girdiğini varsayar. Böyle olunca da Evren’in geometrisine, buna bağlı olarak da içindeki maddenin yoğunluğuna bağlı olarak genişlemenin üç yoldan birini izleyeceğini söyler. Eğer madde yoğunluğu belirli bir kritik değeri aşarsa, Evren "kapalı" demektir. Yani genişleme bir noktada duracak ve daha sonra büzülme başlayacak ve sonunda Evren kendi üzerine çökerek yok olacak. Yoğunluğun kritik değerin altında olması halindeyse Evren "açık" demektir.Bu durumda genişleme sonsuza kadar sürecek. Yoğunluğu n kritik değere eşit olduğu durumaysa "düz Evren" deniyor: Genişleme gene sonsuza değin sürecek, ama giderek azalan bir hızla. Aslında enerji yoğunluğunun, kritik yoğunluğa eşit yada çok yakınında olması gerekiyor. Çünkü Evren’in başlangıcından bu yana en az 13 milyar yıl geçtiğine inanılıyor. Eğer yoğunluk kritik değerin altında yada üstünde olsaydı, çok daha kısa sürede, bizlerin ortaya çıkmamıza olanak vermeden genişlemesi, yada hemen geri çökmesi gerekirdi.

  Evren’in kritik yoğunlukta olduğunu varsaysak bile sorunumuz tam anlamıyla çözülmüyor. Bir kere madde, bu yoğunluğu tek başına sağlayamaz. Çünkü Evren’in yarıçapında meydana gelen her bir misli artışın, enerji yoğunluğunu sekiz kat azaltması gerek. Üstelik son yıllarda yapılan gözlemler, baryon dediğimiz, tanıdık parçacıklardan oluşmuş maddenin, Evren’in çok küçük bir bölümünü oluşturduğunu ortaya koydu. O halde nasıl oluyor da, enerji yoğunluğu kritik düzeyde kalıyor?Gözlemlerin doğruluğuyla ilgili kuşkular giderildikten sonra gözler ister istemez Evren’deki karanlığa çevrildi. Evren’deki bu olağanüstü boşluğu dolduracağına inanılan "karanlık madde" arayışları başladı. Bu ışıma yapmadığı için görülemeyen maddenin bir bölümünün, gezegen, sönmüş yıldızlar, kara delikler gibi bildiğimiz madde biçimleri olabileceği düşünüldü. Hele son derece zayıf etkileşimli nötrinoların, çok küçük de olsa bir kütleye sahip olduklarının kanıtlanması, bilmecenin çözümü konusunda yeni umutlar yarattı. Bu arada, bildiğimiz madde türleri dışında, zayıf etkileşimli egzotik parçacıklardan oluşan karanlık madde türleri için yürütülen aramalara da hız verildi.Gene de bütün bunlar enerji açığını kapatmaya yetmedi. Üstelik Evren’in genişlemesiyle ilgili son bulgular, sorunu daha da çetrefilleştirdi.Evren’in hangi hızla genişlediğini bilmek için standart ışık kaynakları gerekli. Hubble, 1920′li yılların sonunda yaptığı hesaplamalarda, gökadaların tümünün aynı parlaklıkta olduğunu varsaydı. Ona göre parlak gökadalar daha yakın, sönük olanlarsa daha uzak olmalıydı. Hesaplamadığı şey, gökadaların çok farklı büyüklerde olabileceği gibi, aynı gökadanın da zamanla olgunlaşacağı ve dolayısıyla parlaklığının değişebileceği gerçeğiydi. Bu nedenle gökbilimci, kendi adıyla Hubble Sabiti diye anılan genişleme oranını yanlış hesapladı. Hubble, gökadaların her megaparsekte (3,26 milyon ışık yılı) saniyede 500 kilometre artan bir hızla uzaklaştıklarını açıkladı. Bu oran, günümüzde hala tartışmalı olsa da, Hubble Sabiti’nin değeri 55-70 km olarak kabul ediliyor.

 Daha sonra, 1970′li yıllarda kozmologlar standart ışık kaynağı olarak muazzam ölçülerde ışık yaydıkları için çok uzaklardan gözlenebilen ve enerjilerini, gökadaların merkezlerindeki büyük kütleli kara deliklerden alan kuasarları benimsediler. Ancak kısa sürede görüldü ki, kuasarlar kendi aralarında gökadalardan bile daha fazla farklılaşıyor.Sonunda kozmologların imdadına la türü denen çok özel bir süpernova biçimi yetişti. Normalde süpernovalar, çok büyük kütleli yıldızların yakıtlarını tüketerek merkezlerinin çökmesiyle meydana gelen patlamalar. Bu çöküşün yarattığı şok dalgası, yıldızın hidrojen ve merkezde pişerek daha ağır elementlere dönüşmüş dış katmanlarını büyük bir padamayla uzaya saçar. la türü patlamalarsa, Güneş benzeri yıldızların başına gelen özel bir son. Bu yıldızlar, ömürlerini tamamladıklarında dış katmanlarını bir gezegenimsi bulutsu biçiminde yavaşça uzaya bırakırlar.Merkezleriyse sıkışarak ısınır ve giderek soğuyup gözden kaybolacak, yaklaşık Dünya boyutlarında bir "beyaz cüce" haline gelir. Sıkıştığı için kütle çekim gücü olağanüstü artan bu beyaz cücelerden bazıları, zaman içinde yakınlarından geçmekte olan bir yıldızdan madde çalmaya başlar. Üzerine çektiği maddeyle irileşen beyaz cüce, 1,4 Güneş kütlesine vardığı anda merkezindeki karbon ve oksijen yanmaya başlar ve çok hızlı bir zincirleme tepkimeyle yıldız patlar. Kütlesini oluşturan tüm madde saniyede 10 000 km hızla uzaya saçılır. Bu patlamalar öylesine güçlüdür ki, bizden milyarlarca ışık yılı ötedeki gökadalarda bile kolaylıkla saptanabilirler. Ayrıca biliyoruz ki, hepsi aynı süreci izlediklerinden, parlaklıkları da aşağı yukarı aynı. Bu durumda gökbilimciler, parlaklık değişimlerini inceleyerek patlamaların olduğu gökadaların uzaklığını, en çok yüzde 12 hata payıyla saptayabiliyorlar. Bu tip süpernovalar çok yaygın olarak gözlenen olgular değil. Tipik bir gökadada 300 yılda bir görülebiliyorlar. Ancak binlerce gökadayı izlediğinizde, yaklaşık her yarım saatte bir bu türden bir süpernovayla karşılaşabiliyorsunuz. Evrendeyse o kadar fazla gökada var ki (en az 150 milyar), her birkaç saniyede bir, la türü bir süpernovanın ortaya çıkması gerek.la türü süpernovalar, güvenilir bir standart ışık kaynağı olarak kendilerini kanıtladılar. Ancak fizikte her zaman olduğu gibi, ortaya attıkları sorular, yanıtlayabildiklerinden çok daha fazla:Bundan 5 milyar yıl kadar önce çok uzaklardaki bir gökadada çoktan ölmüş bir yıldız, birdenbire 1 milyar Güneş’ten daha parlak bir patlamayla yok oldu. Patlamanın ışığı, giderek sönükleşerek ve genleşerek uzay-zaman içinde yol almaya başladı ve nihayet patlama sırasında henüz oluşmamış olan Dünya’ya ulaştı. 1997 yılında bir gece bu ışınımdan arta kalan birkaç yüz foton 10 dakika süreyle Şili’deki bir teleskopun aynasına çarptı ve bilgisayarlarca kaydedildi. Bu tür süpernovaları inceleyen kozmologlar ekibiyle benzer araştırmalar yapan rakip bir grup, bu ve benzeri patlamalar üzerinde yaptıkları çalışmalar sonunda şu sonuca vardılar. Bu patlamalar, olması gerekenden daha zayıftı. Önce ışığın aradaki toz bulutlarından etkilenip etkilenmediklerini baktılar. Toz, daha çok mavi ışığı perdelediği için, tozdan geçen ışık, olduğundan daha fazla kırmızı görünür.Gözlemcilerse böyle bir etki saptamadılar. Ayrıca değişik yönlerdeki patlamalardan gelen ışığın parlaklığında, toz bulutlarının etkisine bağlı olması gereken oynamalar da görülmedi. Araştırmacılara göre gözlemler iki biçimde yorumlanabilirdi: Bunlardan birincisi, Evren’in sanıldığı gibi düz değil, negatif bir eğriliği olması, yani geometrisinin eğer biçiminde (hiperbolik) olması. 

Çünkü bu biçimdeki bir evrende, eski bir süpernovanın oluşturduğu geniş ışınım küresi, düz bir evrendekine oranla daha geniş bir alana sahip olur. Böyle olunca da ışınımın kaynağı, olması gerekenden daha zayıfmış gibi görünür.Uzak süpernovaların şaşırtıcı zayıflığının bir nedeni de bunların, kırmızıya kayışlarının gösterdiğinden daha uzakta olmaları. Başka bir açıdan bakılınca, bu uzak süpernovaların taytlarındaki kırmızıya kayış, beklenenden daha düşük görünüyor. Bununsa olağanüstü önemde sonuçları var: Demek ki, Evren, geçmişte sanıldığından daha düşük bir hızla genişlemiş. Demek ki genişleme hızı geçmişe oranla artıyor.Daha doğru bir ifadeyle, kütle çekiminin genişlemeyi yavaşlatma hızı düşüyor. Peki bunun anlamı ne? Anlamı şu:madde yoğunluğu geçmişte daha yüksekti. Bunu zaten görmüştük. Evren’in yarıçapı bir misli arttıkça içindeki madde yoğunluğu sekiz kat azalıyor. OyS!\ madde yoğunluğu demek enerji yoğunluğu demek. Enerji yoğunlununsa sabit olması gerekiyor. Evren’in ilk anlarındaki enerji yoğunluğu neyse, işlevi de aynı olmalı. O halde Evren’e bugünkü düz görünümünü veren bir enerji olmalı. Araştırmacılar şaşırmakta haklı değil mi? Şimdiye kadar kozmik ölçekte etki yapan tek kuvvet kütle çekimi değil miydi? Bu kütle çekiminin de gökadaları birbirine yaklaştırması, ve Evren’in genişlemesini frenlemesi gerekmiyor muydu? Oysa eğer genişleme hızlanıyorsa bir şeyin kütle çekimine ters yönde etki yapması gerekiyordu…cisimleri birbirine yaklaştıracak yerde uzaklaştıracak bir kuvvet; çekme yerine itecek bir kuvvet. Ama ortada görünen bir şey yok. Yalnızca boşluk var. Bu durumda bu işi yapabilecek, muazzam büyüklükteki gökadaları birbirinden. uzaklaştırması nedeniyle merkezde boşluk kalıyor. Ama boşluk nasıl olur da bir yay gibi davranabilir? Evren, ancak bildiğimiz madde ve ışınımdan çok farklı bir şeyden oluşmuşsa bu olası hale gelebilir. Gelgellim, işi çözümleyebilecek bu yöntem de gene yeni sorular çıkartıyor ortaya: Bu gizemli kuvvetle ilgili hesaplar, bunun gözlenenden çok daha büyük olması gerektiğini gösteriyor. Ayrıca bu kuvvetin neden eskiden değil de şimdi ortaya çıktığı sorusu havada kalıyor.Yeni gözlemlerle doğrulanan la türü süpernova verileri, araştırmacıları ister istemez ilk kez Einstein’ın "Evren’i statik kılmak için" ortaya attığı, ancak sonra "en büyük hatam" diye denklemlerinden çıkarttığı "kozmolojik sabit" aracını yeniden kullanmaya götürdü.

Aslında Einstein’ın kütle çekim kuramı, bu kuvvetin itici olabilmesini de açıklıyor. Genel Görelilik denklemlerine göre kütle çekimi iki unsur tarafından belirleniyor: Bunlar, bir cismin enerji yoğunluğuyla, basıncı. Basınç da aslında bir enerji biçimi. Örneğin bir kabın kenarlarına çarpan gaz parçalarının böyle bir enerjisi var. Bunu bilmesine rağmen Einstein, basıncı özellikle enerji yoğunluğuyla birlikte denklemlerine katmadı. Nedeni, Evren’in "kendi basıncı olan" özel bir maddesi olacağı yönündeki sezgisi olabilir.Einstein’ın denklemlerine göre enerji yoğunluğu değerini, basınç değerine eklediğinizde eğer artı bir sonuç elde ediyorsanız, kütle çekimi çekici olur; ama eğer sonuç eksi bir değer veriyorsa, kütle çekimi itici hale gelir. Peki ama bu değerler nasıl olur da eksi değerde bir sonuç verir? Evren’de madde için olsun, ışık için olsun, bu denklem hep artı sonuç veriyor. Çünkü gerek maddenin, gerek ışınımın enerji yoğunlukları pozitif, basınç değerleriyse, ciddiye alınmayacak kadar önemsiz.Ama önemli büyüklükte bir negatif iç basınca sahip bir madde ortaya çıkarsa - iş değişir.Aslında negatif basınç, ilk bakışta görüldüğü gibi garip bir kavram değil.

 Bu, gerilmiş bir lastikteki, içeriye doğru çeken kuvvet gibi bir şey. Yani uzay, büyük bir gerilime sahip garip bir maddeden yapılmışsa, bir yay gibi davranabilir. Ama bu biraz garip değil mi? İçe doğru çeken bir gerilime sahip madde,  gökadaları nasıl birbirinden uzaklaştıracak? ışığın, uzaydaki negatif basıncın çevresine hiç etki yapmaması. Çünkü kuvvetler, eninde sonunda basınç farklarının bir ürünüdürler. Oysa uzayda her bölge, hepsi de aynı basınca sahip bölgelerle çevrilidir. Ortada basınç farkı bulunmaz. Böyle olunca da, negatif basınç yalnızca bir biçimde etkili olabilir: Genel görelilik aracılığıyla itici kütle çekimi yaratarak. O halde uzayın neden genleşir gibi göründüğünü anlamak için, muazzam bir negatif enerjiye sahip olduğunu kabullenmek zorundayız. Kozmologlar bu enerjiye sahip olduğunu varsaydıkları maddeyi "Lambda kuvveti" yada kozmolojik sabit diye adlandırıyorlar.Bu itici boşluk düşüncesinin bir avantajı da, kozmologları uzun süre meşgul eden kritik yoğunluk sorununu çözmesi. Daha önce gördüğümüz gibi kura m ve gözlemler, Evren’in kritik yoğunlukta olmasını gerektiriyor. Ne var ki, madde, bu kritik yoğunluğu oluşturmanın çok ötesinde. Bilinenini, bilinmeyenini, açığını, karanlığını, normalini, egzotiğini bir araya katsanız, Evren’deki tüm madde, gerekli enerji yoğunluğunun %30′dan fazlasını vermiyor. Geleneksel kozmolojide kuramcılar, bu %70 açığı görmezden gelme eğilimindeydiler. Oysa şimdi buna gerek yok, varlığını göremediğimiz ama etkisini duyduğumuz bu gizemli madde sayesinde sorun çözülmüş oluyor.Evren, eğer kütlesinin %30′u bildiğimiz ya da bilmediğimiz türden madde, %70′i de sahip olduğu enerji nedeniyle kütleye sahip itici boşluk tarafından oluşturuluyorsa kritik yoğunlukta kalabiliyor.Bu çözüm, gökbilimcileri rahatlatmış görünüyorsa da, fizikçiler için yeni karabasanlar anlamına geliyor. Çünkü iş boşluğun enerji yoğunluğunu hesaplamaya gelince, uzay boşluğu kuramı boşlukta asılı kalıyor. Kuantum mekaniği, doğadaki temel parçacıkları, Evren boyunca uzanan kuantum alanlarındaki uyarımlar olarak yorumlar. Bu kurama göre örneğin fotonlar, elektromanyetik alandaki yerel pürüzlerdir.

Elektronlarla pozitronlarsa, eIektronpozitron alanındaki pürüzler vb… Tüm bu alanlar, bir gitarın telleri gibi, sonsuz biçimde titreşirler. Ancak yapamadıkları tek şey, gitar teli gibi sıfır uyarı düzeyine düşmek. Kuantum mekaniğinin temel taşlarından olan Belirsizlik İlkesi gereği, hiçbir şey, hatta hiçlik bile kesin olamayacağından, bu enerji düzeyleri hiçbir zaman sıfır olamaz. Demek oluyor ki kuantUm kuramı, tüm titreşim biçimleri için sıfırın üzerinde bir alt sınır belirliyor. "Sıfır, virgül enerji" (0,1 gibi) diye adlandırılan bu enerji düzeyi çok küçük olmakla birlikte tüm kuantum alanlarındaki sonsuz sayıdaki titreşim biçimlerine karşılık gelen küçük enerji düzeylerini üst üste koyduğunuzda elde ettiğiniz sonuç sonsuzluk oluyor. Bu alanların en alt enerji düzeyleri de boşluğa karşılık geldiğine göre, kuantum kuramına göre boşluğun sonsuz büyüklükte bir enerji yoğunluğu olması gerekiyor.Açık ki, böyle bir şey doğru olamaz. Aksi halde tüm Evren’in çok çok önce bir kara delik halinde çökmesi gerekirdi. İşte fizikçiler, bu açmazlar karşısında çaresiz kalıyorlar. Princeton Üniversitesi’nden Paul Steinhardt "böylesi bir mahcubiyete katlanmak kolay değil" diyor. Boşluğun kuantum resminin fizikçileri bunaltan bir başka paradoksu da şu: Fizik kurallarına göre boşluk, ne yaparsanız yapın değişmez bir enerji yoğunluğuna sahiptir. İtici boşluk için de bunun böyle olması gerekiyor.İster Lambda Kuvveti deyin, ister kozmolojik sabit, isterse yaylı boşluk yada itici uzay, bu garip kuvvetin yarattığı kuramsal sıkıntılar bununla da bitmiyor. Sonsuz bir enerji yoğunluğu, fizik kurallarınca olası bir şey değil. Çünkü Planck enerji yoğunluğu denen ve kütle çekim kuvvetinin, kendisinden çok daha güçlü öteki doğa kuvvetleriyle eşit hale geldiği enerji düzeyinde bilinen fizik kuralları işlevlerini yitiriyorlar. O halde sonsuz olduğu söylenen boşluk enerjisinin bu Planck düzeyini aşamaması lazım. Yani böylece bu "sonsuz" enerjiye bir üst sınır getirmiş oluyoruz. Oysa bakıyoruz, Planck enerjisi düzeyi, ölçülen boşluk enerjisinden 1O12J kat fazla.. .Nobel ödülü sahibi fizikçi Steven Weinberg, "bu, bilim tarihinde yapılan en büyük katlı çarpım hatası" diyor.Bazı fizikçilerin kafalarını meşgul eden bir açmaz da şu: Günümüzde uzayın enerji yoğunluğu, neden maddenin enerji yoğunluğuna bu kadar yakın?Anımsayalım: Evrenimizde bugün maddenin, ancak kritik yoğunluk için gereken enerji düzeyinin yalnızca %30′unu meydana getirdiğini söylemiştik. Geri kalansa, boşluk enerjisinden oluşuyordu. Yani madde enerjisinin, boşluk enerjisine oranı, yakın sayılır. Gene gördük ki, Evren’in toplam enerji yoğunluğu hiç değişmez.Büyük patlamanın hemen sonrasında da aynıydı, şimdi de aynı. Oysa başlangıçta madde enerjisi, boşluk enerjisinden 101°0 kat fazla.Peki biz neden tamda bu oranın 1010 o denle düştüğü zaman ortaya çıktık? Steinhardt, bunu açıklayacak bir yol bulmuş. Bu, kozmolojik sabit gibi egzotik, ama ondan oldukça farklı yeni bir kuvvet icadını gerekli kılmış. Steinhardt ve arkadaşları, bunu "beşinci kuvvet" diye adlandırıyorlar. Araştırmacı "bu kavramı, Dünya’nın temel yapıtaşlarını toprak, ateş, su ve hava olarak betimleyen eski Yunanlılardan çaldık" diyor. "Filozofları, bir de daha saf olan bir kuvvetin, bir beşinci kuvvetin bulunabileceğini de öne sürmekteydiler".

Kuramcılara göre beşinci kuvvet, tıpkı kozmolojik sabit gibi bir boşluk enerjisi. Tıpkı onun gibi uzayda bir "skalar alan" olarak bulunuyor. Kuvvet alanları genel olarak uzayda her noktada yön ve büyüklüğe sahip alanlardır. Örneğin elektromanyetik alan. Skalar alansa, yalnızca büyüklüğü olanlara verilen ad. Fizikte böyle alanlar bulunabiliyor. Steinhhardt, "Büyük Patlama ardındaki kozmik şişmeyi, çok daha enerjik olmakla birlikte buna benzer alanlar yönlendirdi" diyor.Kendisine göre, arkadaşlarıyla araştırdığı düşük enerjili alan, doğadaki temel parçacıkları küçük sicim parçalarının farklı titreşimleri olarak yorumlayan süper sicim kuramında ortaya çıkabilir.Peki bu beşinci kuvvet madde ve bilinmeyen enerjinin yoğunlukları arasındaki garip orantıyı nasıl açıklıyor. Steinhardt ve arkadaşlarına göre, ışığın, beşinci kuvvetin, kozmolojik sabit yada öteki adıyla Lambda kuvveti gibi daima sabit kalma gereğini duymaması. Yalnızca uzay ve zaman içinde değişim göstermekle kalmıyor, aynı zamanda negatif basıncıyla enerji yoğunluğu arasındaki ilişki de zaman içinde değişiklik gösterebiliyor. Oran sorununu da bu yolla çözümlüyor.Kurarncılar, beşinci kuvvetin, boşluğun bir parçası olarak büyük bir üstünlüğe sahip olduğunu söylüyorlar. O da, madde ile etkileşebilmesi. Bu yolla maddenin enerji yoğunluğunu izleyerek kendisinin de o değeri alabilmesi.Steinhard bu nedenle beşinci kuvveti bir "izleyici alan" diye adlandırıyor.Çünkü hangi enerji düzeyi ile yola çıkmış olursa olsun, sonunda maddenin enerji düzeyini benimsiyor.Steinhardt ve arkadaşlarının duyduğu heyecana karşın, fizikçiler kozmolojik sabitle beşinci kuvveti tümüyle ayırtmaya hevesli görünmüyorlar. Kendilerine göre ikisi arasında bir seçim zor. Kozmolojik Sabit, Evren’le birlikte büyüyor. Böylece bir an gelecek sıradan madde ve ışınımın yol açtığı kütleçekimine tümüyle üstün gelecek; Evren’i sonsuza kadar genişletecek ve sıradan maddenin yoğunluğunu neredeyse sıfıra indirecek. Beşinci kuvvetin taktiğiyse başka: Maddenin enerji yoğunluğunu hedef aldığından her ikisinin yoğunluğu birbirine paralel olarak azalacak. Ama onunda götüreceği yer aynı: Sonsuza kadar genişlemiş, yoğunluğu sonsuza kadar azalmış bir Evren.Bazı fizikçilerse, meslektaşlarının bazı gözlem sonuçlarından böylesine aşırı yorumlara varmasını endişeyle karşılıyorlar. Fermi Ulusal Laboratuarından Richard Kolb, "Bizim kozmoloji topluluğu ipin ucunu kaçırdı" diyor. "Tek bir gözlemden yola çıkarak acele sonuçlar çıkartmayalım; unutulmamalı ki Evren bize daha önce de oyunlar oynadı" diye ekliyor.Uzak süpernova patlamalarının dışında, kozmolojik sabit yada beşinci kuvvetin etkileri konusunda ipuçları verecek bir anahtar da, mikrodalga fon ışınımı. Princeton İleri Araştırmalar Enstitüsü’nden Max Tegmark’a göre, fon ışınımındaki küçük oynamalar, ölçümleri yapan COBE uydusunun yetersizliklerine karşın kozmolojik sabitin etkilerinin işaretlerini taşıyor. Şimdi kozmologlar, büyük düğümün çözümü için umutlarını NASA’nın gelecek yıl uzaya göndereceği Mikrodalga Anizotropi Sondası (MAP) ile, Almanların 2007 yılında fırlatacakları Planck uydusunu n gözlemlerine bağlamış bulunuyorlar.

 

Sadece kayıtlı kullanıcılar yorum yazabilirler.
Lütfen hesabınıza giriş yapınız veya kayıt olunuz.

suyumuz da bitiyor

böyle yagmur yagmasını artık sadece animasyonlarda görmemek için önlemlerimizi alalım dünyayı cöl olmaktan kurtaralım::::::