Elektronlar neden çekirdeğe düşmezler ?

 Proton pozitif, elektron negatif yüklü olmasına karşın, elektronlar neden çekirdeğe düşmüyor?


Aslında bu soru, bir zamanlar fizik dünyasında çok önemli bir problemdi. İngiliz fizikçi Ernest Rutherford, 1910’lu yıllarda yaptığı deneylerle atomların yapısının bugün okullarda öğrendiğimiz şekilde olduğunu, yani elektronların çekirdek etrafında döndüğünü bulmuştu. O güne kadar atomlar “üzümlü kek” gibi düşünülüyordu: Pozitif yükler keki, negatif yüklü elektronlar da bu kek üzerinde hareketsiz duran üzümleri oluşturuyordu. Rutherford, bu görüşün yanlış olduğunu göstermekle kalmadı, çekirdeğin ne kadar küçük olduğunu da buldu.
Pozitif yüklü çekirdeğin çapı, atomun çapının yaklaşık yüz binde biri kadardır. Yani, çekirdeği bir fındık büyüklüğünde düşünürsek, en yakın elektron 500 m uzakta olmalı!
İşte bu aşamada yukarıdaki soru gündeme geldi. Çünkü, uzun zamandan beri bilinen, herkes tarafından kabul görmüş fizik yasalarına göre, bir merkez etrafında dönen elektronların ışıma yapması, bu nedenle de enerjilerini kaybetmeleri gerekiyordu.



Elektronların sürekli enerji kaybetmesi, giderek çekirdeğe yaklaşmalarına, en sonunda da çekirdeğe çarpmalarına neden olmalıydı. Neden böyle olmadığı, elektronların nasıl dönmeye devam ettiği sorusu büyük bir paradoks olarak gündeme oturdu.
Buradaki en önemli nokta, olayın klasik fizik yasalarıyla açıklanamaması. Dolayısıyla, bu soruyu cevaplayabilmek için, bugün kuantum yasaları olarak bilinen yeni yasalara ihtiyacımız var. Doğal olarak, o günlerde kuantum yasaları tam olarak bilinmiyordu. Rutherford, bu yeni yasaları bulma görevini Danimarka’dan yeni gelmiş doktora öğrencisi Niels Bohr’a havale etti. Bu problem üzerinde yaptığı çalışma ve getirdiği açıklama Bohr’a Nobel ödülü kazandıracak ve onu, kuantum fiziği üzerinde daha sonra çalışacak olan bilim insanlarının danıştığı bir otorite haline getirecekti.



Bohr’un kuramı yerine, Heisenberg’in yıllar sonra geliştireceği belirsizlik ilkesini kullanmak yanıtın anlaşılabilirliğini kolaylaştıracaktır. Belirsizlik ilkesine göre, herhangi bir parçacığın hem konumunda hem de hızında belli bir düzeyde belirsizlik olmalıdır. Eğer konumdaki belirsizlik düşerse, hızdaki belirsizlik yükselmeli; buna karşın hızdaki belirsizlik azalırsa konumundaki belirsizlik artmalı.



Bu da neden elektronun çekirdeğe çarpmadığını, daha doğrusu çarpsa bile orada kalmadığını açıklıyor. Eğer elektron çekirdek boyutlarında bir bölgeye girerse, konumundaki belirsizlik önemli ölçüde azalmış demektir. Bu nedenle hızındaki belirsizlik artmak zorunda. Bu da elektronun yüksek hızlara sahip olma olasılığının arttığı anlamına geliyor.



Yüksek hız da elektronun çekirdekten kaçmasına olanak sağlıyor. Başka bir şekilde ifade etmek gerekirse, elektronları “klaostrofobik” olarak düşünebiliriz. Küçük bir yere sıkıştırılmaya gelemiyorlar; hemen oradan kaçmak istiyorlar.
Belirsizlik ilkesi, atomların nasıl var olabildiğini açıklamakla kalmıyor, aynı zamanda bunların neden çok zor sıkıştırıldıklarını da açıklıyor. Katı veya sıvı bir madde üzerindeki basıncı kat kat artırsanız da, maddenin hacmi çok az miktarda değişir. Buna karşın gazların hacmi çok daha kolay değiştirilebilir. Neden? Olayın temeli yine belirsizlik ilkesi. Örneğin, atomların hacminin iki kat azaltıldığını düşünün. Yani elektronları, çekirdeğin çapının 100,000 katı uzaklıkta değil de 50,000 katı uzaklıkta dönmeye zorladınız. Bu durumda, konumdaki belirsizlik iki kat azaldığı için, hızdaki belirsizlik iki kat artacaktır. Sonuç olarak elektronlar, daha da hızlandıkları için, merkezcil kuvvet etkisiyle çekirdekten uzaklaşacak ve tekrar eski yörüngelerine dönecektir.



Peki elektronları daha az bir hacme sıkıştırmak neden hızlarını artırıyor? Bu soru oldukça karışık ve sıkıştırmayı nasıl yaptığınıza göre değişiyor. Örneğin elektronu bir kutuya koyarsanız ve kutunun duvarlarını yavaş yavaş yaklaştırırsanız, elektronların duvarlara her çarpışından sonra daha da hızlanarak yansıdığı ortaya çıkıyor. Heisenberg’in öne sürdüğü mikroskop deneyinde, elektronun yerini belirlemek için kullanılan ışık, hızda kontrol edilemeyen bir değişim yaratıyordu. Maddenin basınç altında sıkıştırılmasında da daha farklı bir açıklama getirilmeli. Belirsizlik ilkesinin söylediği, konum ve hızdaki belirsizliklerin arasında bu garip ili.kinin olması gerektiği. Birini azaltmanın diğerini nasıl bir mekanizmayla artırdığıysa çok daha farklı bir soru.

Einstein’dan Uygulanması Gereken 10 Hayat Dersi

Einstein’ın başarısının sırrının bu 10 sözle özetlediğini biliyormuydunuz ?

1. Merakınızın peşinden gidin

“Benim özel bir yeteneğim yok. Yalnızca tutkulu bir meraklıyım.”

Sizin merakınızı çeken nedir? Neyi en çok merak ediyorsunuz? Benim merak ettiğim neden bazı insanların başarılı olup bazılarının olamadığıdır. Bu yüzden yıllarca başarı üzerine çalıştım. Merakınızın peşinden giderseniz başarıya ulaşırsınız

2. Azim paha biçilmezdir

“Çok zeki olduğumdan değil, sorunlarla uğraşmaktan vazgeçmediğimden başarıyorum.”

Belirlediğiniz yolun sonuna ulaşacak kadar sabırlı mısınız? Posta pullarının gideceği yere varasıya kadar mektuba yapışıp kalmasından ötürü çok değerli olduğu söylenir. Posta pulu gibi olun ve başladığınız işi bitirin.

3. Bugüne odaklanın

” Güzel bir kızı öperken düzgün araba kullanan birisi, öpücüğe hak ettiği dikkati vermiyor demektir.”

İki atı aynı anda süremezsiniz. Bir şeyler yapabilirsiniz ama her şeyi yapamazsınız. Şimdiye odaklanın ve bütün enerjinizi şu anda yaptığınız işe verin.

4. Hayal gücü güç verir

“Hayal gücü her şeydir. Sizi bekleyen güzelliklerin önizlemesi gibidir. Hayal gücü bilgiden daha önemlidir.”

Hayal gücünüz geleceğinizi belirler. Einstein şöyle der: ‘Zekanın gerçek göstergesi hayal gücüdür, bilgi değil’. Bu yüzden hayal gücünüzün hantallaşmasına izin vermeyin

5. Hata yapın

“Hiç hata yapmamış bir insan yeni bir şey denememiş demektir.”

Hata yapmaktan korkmayın. Eğer nasıl okuyacağınızı bilirseniz hatalar sizi daha iyi bir konuma getirebilir. Başarılı olmak istiyorsanız yaptığınız hataları üçe katlayın.

6. Anı yaşayın

“Ben geleceği hiç düşünmem, ne de olsa gelecektir.”

Geleceği ayarlamanın tek yolu olabilidiğiniz kadar şimdide olmaktır. Şu anda dünü ya da yarını değiştiremezsiniz. Önemli olan tek an şimdidir.

7. Değer yaratın

” Başarılı olmaya değil, değerli olmaya çalışın.”

Zamanınızı başarılı olmak için harcamayın, değerler yaratın. Eğer değerli olursanız başarı kendiliğinden gelecektir.

8. Farklı sonuçlar beklemeyin

“Delilik: Aynı şeyleri tekrar tekrar yapıp farklı sonuçlar beklemek.”

Hergün aynı rutinde yaşayarak farklı görünmeyi bekleyemezsiniz. Hayatınızın değişmesini istiyorsanız kendinizi değiştirmelisiniz.

9. Bilgi deneyimden gelir

” Bilgi malumat değildir. Bilmenin tek yolu deneyimlemektir.”

Bir konuyu tartışabilirsiniz ama bu size sadece felsefi bir anlayış kazandırır. Bir konuyu bilmek istiyorsanız onu deneyimlemelisiniz.

10. Kuralları öğrenin, daha iyi oynayın

” Oyunun kurallarını öğrenmek zorundasınız. Böylece herkesten iyi oynayabilirsiniz.”

Yapmanız gereken iki şey var. Birincisi oynadığınız oyunun kurallarını öğrenmek. İkincisi ise oyunu herkesten iyi oynamayı istemek. Bu iki şeyi yaparsanız başarı sizinle olur!

ENTROPİ : Tek Yönlü, Olasılıkçı, Düzensizlik Yasası

19. yüzyil, ataga kalkan bilim sayesinde sanayi devrimine sahne oldu. Bu devrimin hiç kuskusuz bas aktörü makinalardi. Makinalar da daha mükemmele ulasma istegi ile yapilan çalismalar sirasinda bilim adamlarinin Önünde bazi sorular belirdi. Hangi tür bir makina en çok verimle çalisir? Kayiplar sifirlanabilir mi? Kayiplarin kaynagi nedir? v.b. Bu sorularin cevaplan hiç de beklenildigi gibi olmadi. Çünkü yanitlar insanogluna hiç bitmezmis gibi görünen enerji rezervlerinin hesapsizca kullanilamayacagini gösterecektir.

Yapilan arastirmalar neticesinde yüzde yüzlük verimle çalisan makinalar düsüncesi tarih oldu. Çünkü ne türlü bir makina yapilirsa yapilsin makinaya verilen enerji ile makinadan baska bir sekle dönüstürülmüs olarak elde edilen enerji arasinda sifirlanamaz bir kayip mevcuttur. Ne yaparsak yapalim verilen enerjinin bir kismi makina içi sürtünmeler vasitasiyla isiya dönüsmektedir. Kaybolan isi ise hiç bir zaman enerji olarak tekrar elde edilemez. Bu olay enerji kaybi dolayisiyla birinci kanunun ihlali seklinde anlasilmasin. Kayiplardan kasit, vardan yok olma seklinde olmayip, enerjinin isi sekline dönüsüp kullanilabilir olmaktan çikmasi, sistemin (makina. ortam, araç vb.) yapisina katilmasidir.

Kisaca ikinci kanun; bir süreç içinde gerekli toplam enerji sabit kaldigi halde, sürtünme ve benzeri temaslar yüzünden kullanilabilir enerji azalmaktadir ve bunun sonucu olarak yüzde yüzlük verimle çalisan bir makina yapilamaz.

Termodinamigin ikinci kanunu, fizige geri döndürülemez (tersinmez) olaylar düsüncesini getirdi. Bu kanuna göre fiziksel hadiselerde geri döndürülemez belirli bir egilim vardir. Örnegin, bir bardak sicak çay etrafina isi vererek sogur ve hiç bir zaman çayimiz verdigi isiya kendiliginden toplayip eski haline gelmez. Yukaridan serbest birakilan bir top yerden sekip birakildigi yükseklige kadar çikmayi basaramaz. Bir pervaneyi ne kadar hizli çevirirsek çevirelim, çevirme islemini biraktiktan bir müddet sonra durur ve hiç bir zaman da sürtürmeye harcadigi enerjisini toparlayip tekrar dönmeye baslamaz. Bir odaya siktigimiz parfüm ilk Önce yakin çevresi tarafindan hissedilir, bir süre sonra karsi kösedeki arkadasimiz bile kokuyu alir, ama daha sonra koku gittikçe etkisini kaybeder ve parfüm zerrecikleri atmosferde dagilip gider. Hiç bir zaman odadan çikmam demez, geri dönüssüz evrensel egilimin etkisinde bir harekete mecbur kalir.

ENTROPİ SAĞA DOĞRU ARTAR

Bütün bu saydigimiz süreçlerin ortak yani; belirli bir dogrultuda, düzenden düzensizlige, bütünden yayilmaya, kullanilir olabilirlikten kullanilmamazliga dogru, yol almalaridir.

R.Clausius bu evrensel egilime entropi ismini verdi ve matematiksel bir ifadesini olusturmayi basardi. Entropi Yunanca kökenli bir kelime olup "Bir sistemin düzensizlik derecesinin ölçüsü" manasinda kullanilir.

Ikinci yasa kisaca entropi artisi olarak özetlenebilir. Bütün varliklarin, eninde sonunda entropisi artmaktadir. Kainattaki olaylarin tümü yukarida saydigimiz gibi geri dönüsümlü olmayan olaylardir. Bizi isitan ve aydinlatan günes bir bardak sicak çay gibi isisini tüketmektedir. Içinde bulundugumuz Samanyolu Galaksisi ve diger galaksiler bir odaya siktigimiz parfümün zerrecikleri gibi birbirlerinden hizla uzaklasmaktadirlar. Kisacasi evrenin entropisi sürekli olarak artmaktadir.

Sürekli enerji kaybindan dolayieninde sonunda evrenin entropisi maksimum degere ulasacaktir. Bu andan itibaren evrenin her yeri ayni sicaklik ve yogunlukta olacak. Bu maksimum düzensizlik halinde is yapacak kullanilabilir enerji olmadigindan bütün fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçler duracaktir.Bu umutsuz tabloya bilim adamlari "Isi ölümü" adini verirler.

Bu konu hakkinda Fizikçi Poul Davies "Tanri ve Yeni Fizik" adli kitabinda söyle diyor: "Eger evren sinirli bir düzen birikimine sahipse ve düzensizlige dogru tersinmez biçimde sonunda termodinamik dengeye degisiyorsa iki çok derin çikarimi hemen izlemeye baslar, îlki evren en sonunda agir agir yuvarlanarak kendi entropisi içinde ölecektir. Bu fizikçiler arasinda evrenin "isi ölümü" olarak bilinir. Ikincisi evren ebediyen varolmus olamaz, bu yüzden sinirli bir zaman önce dengesi son durumuna erismis olacakti. Özet olarak evren daima varolmadi."

Entropi, 19. yüzyilda büyük yankilar uyandirdi. Entropi, bir türlü Newton mekanigi ile açiklanamiyordu. Ludwig Boltzman olasilik kavramini gündeme getirdi. Olasiliklar yardimiyla kurulan istatistiksel mekanik. Newton mekanigini düstügü zor durumdan kurtardi.

En ünlü fizikçilere göre fiziğin en temel yasası olan entropi; başarılı bilimsel bir teori olmak için farklı bilim felsefecilerince ortaya konmuş olan gözlem ve deneye dayanma, yanlışlanabilme, öngörü yeteneği, başarılı matematiksel açıklama gibi kriterlerin hepsini de karşılar.

İlginç bir şekilde bu kadar kesin bir yasa olan entropi, aslında olasılıkçı bir yasadır. Isının tek yönlü akışı gibi moleküllerin dağılmasına (diffusion) yönelik hareketlerde, her bir molekülün hareketini hesap etmek imkansızdır. Söz konusu olan katrilyonlarca molekülden çok daha fazlasıdır, bu moleküllerin birbirleriyle çarpışmaları gibi etkenleri, her bir molekül için hesap etmek mümkün değildir. Fakat söz konusu olan o kadar çok moleküldür ki, dağılmaya bağlı olasılıkçı entropi kanunları hep güvenilir sonuç verir. Dünyadaki hava moleküllerini ele alalım, aslında çok düşük bir olasılık olarak, dünyadaki hava moleküllerinin Atlantik Okyanusu üzerinde toplanması ve tüm dünyanın havasız kalması olasılığı vardır; fakat bu olasılık imkansız denecek kadar azdır ve korkulacak bir şey yoktur.

ENTROPİ DEPARTMANI

Gamow’un tek bir odanın bir yarısında moleküllerin toplanmasının olasılıksal imkansızlığı (10 üzeri 299 999 999 999 999 999 999 999 998) için (matematikte 10 üzeri 50’de 1’den küçük olasılıklar genelde imkansız kabul edilir) verdiği örneğe bakarak, bizim dünyanın tüm havasının Atlas Okyanusu üzerinde toplanmasından bahseden örneğimizin ne kadar imkansız olduğunu rahatça anlayabiliriz. Moleküllerin dağılımında ortaya çıkan bu tip hesaplar, entropi yasasının olasılıkçı bir yasa olmasına karşın neden en kesin fizik yasası olarak görüldüğünü ortaya koymaktadır. 

DEJAVU

Dejavu yaşanılan bir olayı daha önceden yaşamışlık veya görülen bir yeri daha önceden görmüş olma duygusudur. Ânı daha önceden yaşamışlık halidir.

Nedenleri:

Beynin, yorgunluk veya başka sebeplerden dolayı bir görüntü, ses, vb. herhangi bir girdiyi, giriş anı sırasında algılayamamasından kaynaklanabilir. Beyin bu girdiyi algıladığında kişi bu olayı daha önce yaşadığı hissine kapılabilir.

Ayrıca, beynin sağ lobu ile sol lobunun milisaniyeden daha küçük bir zaman farkı ile çalışmasından da kaynaklanabilir. Bir taraf diğer taraftan önce algıladığı için, geç algılayan taraf bu olayın daha önce yaşanmış olduğu yanılsamasına kapılır. Bu durum sinir aksonlarındaki küçük bir sapmadan kaynaklanır. Yoğun miktarda alkol alımının ertesi sabahı (akşamdan kalma iken) gerçekleşme ihtimali yüksektir.

Araştırmalara göre insanların %50 den fazlası hayatlarında en az bir kere dejavu durumunu yaşamıştır. İnsanların çoğu bir süre sonra, en son ne zaman dejavu yaşadığını unutur.

Ancak bazı kişilerde bu olaylar onlara çok sıra dışı olduğundan dolayı yaşadıkları dejavuları unutmayabilirler.

Aç kal, budala kal...

     Farklı düşünecek kadar cesur, dünyayı değiştirebileceğine inanacak kadar gözüpek ve bunu yapabilecek kadar yetenekli bir deha hayatını kaybetti...


Steve Jobs (24 Şubat 1955 - 5 Ekim 2011), Apple Computer'in kurucu ortağı, hastalığına kadar yönetim kurulu başkanı (CEO) ve genel müdürü. Bilgisayar sanayisinin önderlerinden. Ayrıca Next Computer ve Pixar Animasyon Stüdyoları'nın yönetim kurulu başkanlığını da yaptı. Yönettiği firmayı zirveye çıkardığı yıllarda pankreas kanserine yakalandı. Yedi yıl süren hastalığı sonrasında 56 yaşında öldü.

Apple ve Pixar'ın kurucusu Steve Jobs'ın, 2005 yılında Stanford diploma töreninde yaptığı mükemmel konuşması. 

NİELS BOHR

7 Ekim 1885 Kopenhag’da doğdu;18 Kasım 1962 Kopenhag’da ,Danimarka’lı fizikçi.Bohr,Kopenhag’da görkemli bir konakta dünyaya geldi.Babası üniversitede fizyoloji profesörüydü.Niels çocukluk yıllarında “hımbıl” görünümüyle hiç de parlak bir gelecek vaat etmiyordu.İleride seçkin bir matematikçi olan kardeşi Harald da pek farklı değildi.İki kardeşin en çok hoşlandıkları şey anneleriyle tramvaya binip kenti dolaşmaktı.Oysa Bohr’un okul yılları son derece parlak geçer.Babasının entelektüel ilgi alanı genişti.Biri felsefeci,biri dilci ve biri fizikçi üç arkadaşıyla her Cuma akşamı bir araya gelir,düşün dünyasında olup bitenleri tartışırlardı.İki oğlanda bir köşede oturup uzun süren tartışmaları sesizce izlerlerdi.Özellikle Bohr’un spekülatif düşünceye yakın bir ilgisi vardı.Nitekim,üniversitede fiziğin yanı sıra ilginç bulduğu felsefe derslerini de kaçırmazdı.

Kuantum kuramının atom yapısının belirlenmesinde ilk kez kendi adıyla anılan atom modelini oluşturdu. Kuantum fiziğinin gelişmesinde 50 yıla yakın bir süre öncü rol oynadı. Ayrıca atom çekirdeğinin "sıvı damlacığı modeli"ni geliştirdi.

Söylentiye göre, Danimarka halkının övünç duyduğu dört şey vardır: Gemi endüstrisi, süt ürünleri, peri masalları yazarı ve fizik bilgini Niels Bohr. Bohr, bilgin kişiliği ve insancıl davranışlarıyla, büyük hayaller peşinde koşan gençlere örnek ve esin kaynağı olan bir öncüydü. O, ne Rutherford gibi dış görünümüyle ürkütücü ne de Einstein gibi "arabaya tek başına koşulan at" idi.

          Niels Bohr üniversiteyi üstün başarıyla bitirip;yirmi iki yaşında Danimarkalı Bilim Akademisi’nin altın madalya ödülünü alır.Bohr 1911’de doktora çalışmasını tamamlar tamamlamaz  J.J.Thomson’la çalışmak üzere Cambridge-Cavendish Laboratuarı’na koşar.Ancak genç bilim adamı burada umduğunu bulamaz.Herşeyden önce,İngiliz bilgisi yetersizdi;çevresiyle verimli iletişim kuramıyordu.Sonradan,daha önce Rutherford’un olağanüstü yeteneğini fark etmiş olan Thomson,nedense  Danimarka’lı  gence sıradn biri gözüyle bakıyordu.Tartışmalı bir toplantıda Bohr’un ileri sürdüğü bir çözümü Thomson irdelemeksizin yanlış diye geri çevirir,ama daha sonra aynı düşünceyi kendisi dile getirir.Bu olayı içine sindiremeyn Bohr yeni bir arayış içine girer.

         Bu sırada bilim dünyasının parlayan yıldızı Rutherford’dur.Katıldığı bir konferansında Rutherford’un çoşkusu ve atılım gücüyle büyülenen Bohr onun ekibine aktılır.Rutherford  deneyciydi,Bohr ise kuramsal araştrmaya yönelikti.Ama iki bilim adamı arasında başlayan ilişki ömür boyu suren dostluğa dönüştü.

Niels Bohr

        

        Bohr’un bilimde ilgi odağı atom çekirdeğine ilişkin deney sonuçları değil,kuramsal bir sorundu:Bir elektrik birimi olan elektronun atom kapsamındaki davranışının bilinen fizik yasalarına ters düşmesının nedeni ne olabilirdi?Normal  olarak ,pozitif yüklü çekirdeğin çevresinde dönen negatif yüklü ekeltronun,devinim sürecinde,elektromanyatik radyasyon salarak enerji yitirmesi ve çekirdeğe gömülmesi;atomun çökmesi gerekirdi.Bu sorunda belki kuvantum kavramına başvurularak açıklanabılırdi.Hiçdeğilse Niels Bohr böyle düşünmekteydi.Sorun “spektrum analizi” yada “spektroskopi”denen konu  kapsamındaydı.Bohr “çizgi spektrası”na ilişkin bir formülden nedense habersizdir.Bohr 1912’de Kopenhag’a döndüğünde çözüm aradığı problemi birlikte getırmişti.Atomun yapısını açıklamaya çalışan Bohr için Balmer formülü niçin önemliydi?Yanıt basittir;Bohr,Planck sabiti h’yi kullanarak bu formülle enerji kuvantalarından oluşan spektrumu açıklayabiliceğini görmüştü.Başka bir deyişiyle,formülün sağladığı ipucuyla atomların normalde neden enerji salmadığı,elektronların neden hız kaybedip çekirdeğe gömülmediği açıklık kazanmaktaydı.Bohr’un o zaman bilinen fizikte bağdaşmaz görünen başlıca dört nokta içeriyordu:

      

        1-)Elektron olan tüm yörungelerde değil,yalnız enerjisi Planck sabitiyle bir tam sayının çarpımına orantılı olan yörüngelerde devinir.

         2-)Elektron ,enerji değişimiyle kuvantum yörüngelerinin birinden öbürüne geçebilir;ancak en içteki yörüngeden daha fazla yaklaşamaz.

         3-)Bir kuvantum  yörüngede devinen elektron bir iç yörüngeye düşmedikçe radyasyon salmaz.Bu düşüş belli bir miktarda ışık enerjisi üretmekle kalır.Üretilen enerjinin frekansı iki yörünge arasındaki enerji farkının Planck sabitine bölünmesiyle eşittir.

Frekans=Enerji Kaybı / Planck Sabiti

         4-)Bir elektronun taşıyabileceği enerjiler sınırlıdır ve bu kesintili enerjiler atomun kesintili çizgi spektrumunda yansır.

         Bohr’un hipotezi öncelikle spetrumunu açıklamaya yönelikti.Gerçi olgusal olarak henüz yoklanmamıştı,ama hipotezin Balmer formülünde yer alan sayının anlamını belirginleştirmesi,geçerliliği açısından önemli bir avantaj sağlamaktaydı.Ayrıca,Bohr’un değişik kuvantum yörüngelerinin enerjilerini veren formülü,önerdiği atom kuramına istenen belirginliği kazandırır.Bohr oluşturduğu atomun kuvantum  kuramını yayımlamadan önce Rutherford2un incelenmesibe sunmuştu.Rutherford her şeyde basitliği aran titiz bir kişiydi.Rutherford “Çalışman gereken gerçekten ilginç;kuramın atoma ilişkin pek çok probleme çözüm getirici nitelikte olduğunu söyleyebilirim”diyerek genç bilim adamını yüreklendirmişti.

          Bohr’un kuramı 1913’de İngiltere’de yayımlanır.Ne varki,bilim adamlarının bir bölümünün tepkisi olumsuzdur;onlara göre,ortaya konan,bir kuram olmaktan çok rakamlarla oluşturulan bir düzenlemeydiKuramın spektroskopi biliminin atomik temelini kurduğu çok geçmeden anlaşılır.Bir yandan da kuramı doğrulayan deneysel kanıtlar birikmeye başlar.

        Bohr çalışma yaşamında sergilediği istenç gücünün yanı sıra neşe ve mizahıyla gönülleri fethetmesini de biliyordu. Bir teori üzerine tartışırken, sözlerini şöyle bağlamıştı: "Bu teorinin çılgınca bir şey olduğunu biliyoruz. Ama ayrıldığımız nokta, teorinin, doğru olması için yeterince çılgınca olup olmadığıdır."

      Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü başkanlığına getirilen Bohr 1922’de Nobel Ödülü’nü alır.Artık kısaca “Bohr  Enstitüsü”diye anılmaya başlayan  Enstitü’ye dünyanın pek çok ülkesinden genç fizikçilerin akım başlar.Son önemli çalışmasını,1939’da yaptı.Yeni keşfedilmiş olan çekirdek bölünmesinin neden bazı çekirdeklerde olup diğerlerinde olmadığını açıklamak için,bir büyük çekirdek ile bir sıvı damlası arasındaki benzerliği kullanmıştı.II.Dünya Savaşı sırasında Bohr,New Mexico’daki Los Alamos’ta (ABD)atom bombasının geliştirilmesinde katkıda bulundu.Savaştan sonra Kopenhag’a döndü ve burada 1962’de öldü

NASA Kara Deliği İş Üzerinde Yakaladı!

Kara deliği iş üzerinde yakaladılar!

NASA, yeni teleskobu sayesinde galaksinin merkezindeki kara deliği işte böyle yakaladı...

NASA, WISE isimli kızıl ötesi uzay teleskobunu kullanarak evrenle ilgili yeni bir olayı da fotoğrafladı. GX 339-4 isimli ve dünyamızdan yaklaşık 20 bin ışık yılı uzaklıktaki kara delik, WISE sayesinde parlak bir jeti dışarıya verirken görüntülendi.

Galaksimizin merkezindeki kara delik, Güneş'ten 6 kat daha büyük ve yakınındaki bir yıldızdan besleniyor. Tabii bazı maddeleri içerisine alırken bazı maddeleri de ışık hızıyla bir jet halinde dışarısına gönderiyor. Japon Uzay Araştırma Ajansı'ndan Poshak Gandhi keşifle ilgili şunları söylüyor; "Güneş'in bir anda rastgele patladığını, bu anlarda normalde olduğundan üç kat daha aydınlık olduğunu ve tekrardan yavaş yavaş eski halini aldığını hayal edin. İşte biz de bu jette buna benzer bir kızgınlık gözlemledik. WISE'ın kızılötesi görüşüyle, kara deliğin oluşturduğu jetin daha derin bölgelerine girebildik ve jet oluşumundaki fizikleri gözlemleyebildik."

Jet oluşumundaki belirsiz aralıklar bilim adamlarını şaşırtsa da Poshak şu benzetmede bulundu; "Kara deliğin jetini bir yangın hortumuna benzetirseniz, o zaman bizim akışın beklenmedik zamanlarda ve hortumun boyutlarının da sürekli değiştiğini bulduğumuzu söyleyebilirsiniz."

Nobel Fizik Ödülleri Sahiplerini Buldu

Evrenin kaşiflerine fizik Nobeli

Evrenin artan hızla genişlediğini hesaplayan astronomlar 2011 Nobel Fizik Ödülü'nü paylaştı.


2011 Nobel Fizik Ödülü, süpernovalar ve evren hakkındaki araştırmaları nedeniyle Saul Perlmutter, Brian Schmidt ve Adam Riess arasında paylaştırıldı.

Yıllar boyunca onlarca süpernovayı (yıldız patlaması) inceleyen astronomlar, evrenin artan hıza genişlediği ve sonunda 'buz'dan ibaret olacağı sonucuna vardılar.

Evrenin, 14 milyar yıl önce gerçekleştiği düşünülen Büyük Patlama'dan (Big Bang) bu yana hala genişlediği biliniyordu. Ancak bu genişlemenin, patlama ertesi etkisi azalan bir genişleme değil, tersine hızı artan bir genişleme olduğu tespiti fizik ve astronomi dünyasını şaşırttı.

Nobelli üç fizikçi, hızı artan bu genişleme yüzünden evrenin en sonunda 'buz' evrenine dönüşeceğini hesaplıyor..

NASA, DÜNYAYI TEHDİT EDEN BÜYÜK GÖKTAŞLARINI BULDU!..

NASA, dünyayı tehdit edebilecek büyük gök taşlarının yüzde 90'ından fazlasını tespit ettiğini açıkladı.

(A.A) - Amerikan Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), dünyayı tehdit edebilecek büyük gök taşlarının yüzde 90'ından fazlasını tespit ettiğini açıkladı.
NASA, kısaca WISE olarak geçen 'Wide-field Infrared Survey Explorer' uydusu ile yaptığı gözlemlere ilişkin yaptığı açıklamada, söz konusu gök taşlarının 100 metre ve üzeri genişlikte olduğunu, WISE'ın modellerle tahmini yapılan 981 büyük gök taşının 911'ini keşfettiğini kaydetti.

Gözlemlerin ardından düşünülenden daha az orta büyüklükte gök taşı bulunduğunu tahmin ettiklerini ifade eden bilim adamları, daha önce 35 bin kadar olduğunu düşündükleri genişliği 10 metre ve 100 metre arasındaki gök taşı sayısının 19 bin 500 civarında olduğunu tahmin ettiklerini bildirdiler.
Dünyanın, güneş etrafı
nda bir yıl içerisinde tamamladığı yörüngesini yaklaşık 300 metrelik bir gök taşı ile paylaştığını keşfeden WISE, uzayın haritasını ayrıntılı şekilde çıkarma göreviyle 2009'da fırlatılmıştı.

Proton hızlandırıcısı ve sağlığımız

Prof. Dr. Cengiz Yalçın

Fizikte yapılan her keşif tıp alanında yeni tedavi ve teşhis yöntemlerin kapısını ararlar. Röntgen x- ışınlarını keşfedince görüntüleme sistemleri tıp için vazgeçilemez bir teknik olarak benimsendi.

Lazer ışınlarının keşfi hücre cerrahisi gibi yeni bir tıp alanının oluşmasına neden oldu. Artık ameliyatlardan sonra enfeksiyon riski yok denecek kadar azalmış. Elektron mikroskopları hücre yapısındaki bozulmaları saptayarak tümör eğilimlerin erken dönemlerinde belirileme imkânı sağladı, tıp fakültelerinde histoloji bölümleri kuruldu. Süper-iletken Kuantum Girişim cihazları (SQUİP) beyin ve kalp akım şiddetlerindeki en küçük değişimleri dahi saptayarak, bu kritik organların fonksiyonları hakkında tıp doktorlarına güvenilir bilgiler aktardılar. Yüksek frekanslı ses dalgalarına dayanılarak geliştirilen ultrason cihazları, başta elektrokardiyografi olmak üzere iç organlar hakkında üç boyutlu bilgiler verdiler. Yumuşak doku proton yoğunluğundaki farkların ölçümüne dayanan Nükleer Magnetic Rezonans görüntüleme sistemleri geliştirildi. Artık tıp doktorları teşhis koyabilmek için MR raporlarını esas almaktadırlar.

Günümüzde nükleer tıp, yani nükleer tepkime fiziğine dayanan tıp, başta kanser olmak üzere pek çok hastalığın tedavisinde rol oynamaktadır. Bu bağlamda TÜRKİYE ATOM ENERJİSİ KURUMU Sarayköy araştırma merkezinde kurmakta olduğu proton siklatron (Proton Hızlandırıcısı) ülkemiz çok önemli hizmet verecektir. Çok sayıda hasta buradan elde edilen izotoplar ile tedavi olacaktır. Bu makalemizde tesisin önemini herkesin anlayacağı bir dil ile sizler ile paylaşacağız. Daha önce teknoloji ekranına yansıttığımız ‘ Kanserde Yeni Umut Proton Tedavisi’  başlıklı makalemiz okuyan çok sayıda hasta ve hasta yakını bu yeni tedavi hakkında benim ile kişisel ilişki kurarak bilgi edinmiştir. Bu makalemizde de amaç kurulmakta olan proton hızlandırıcısının tıp alanında ne işe yarayacağını basit bir dil ile aktarmaktır. Her geçen gün radyoizotopların tıp alanındaki uygulamalarına bir yenisi eklenmektedir.

Ülkemizde de MR görüntüleme sistemleri yaygın olarak kullanılır. Nükleer görüntüleme sistemlerinde en yaygın olarak Mo-99 izotopundan bozunma ile elde edilen Tc-99m radyo izotopunu kullanır. Burada (m)  izotopun kararlı olmadığını gösterir; anlamı enerji yayınlar olmasıdır. Şimdiye değin tüm dünya için yeterli miktarda Mo-99 Kanada ve Finlandiya bulunan iki araştırma reaktörlerinde üretile gelmiştir. Diğer ülkeler bu dönemde Mo-99 gereksinimlerini ithalat ile sağlamışlardır. Pazar genellikle bu iki reaktörün kontrolü altında kalmıştır. Ancak her iki reaktöründe üretim ömrünün sonuna yaklaşmaktadır. Kabaca 50 senedir üretimlerini sürdürmüşlerdir. Yakın gelecekte bu Mo-99 izotopu üretimi talebi karşılayamayacaktır. Talep ise her geçen gün artmaktadır.

 Diğer bir üretim alternatifi ise proton hızlandırıcılarıdır. TAEK (Türkiye Atom Enerji Kurumu)  kurulmakta olan proton hızlandırıcısı bu amaçla planlanmıştır. Dünyadaki çok sayıda ülke, komşumuz İran dâhil, proton hızlandırıcıları kurmuş tıpta teşhis ve tedavi amaçlı radyoizotoplarını bu yöntem ile elde ede gelmişlerdir. İyot-123, İndiyum-111, Flor-18, Galyum-67, Talyum- 201 gibi tıpta yaygın olarak kullanılan radyoizotoplar üretilir. Radyoizotop enerji yayınlayabilen atom çekirdeklerine denir. Enerjiyi kimi zaman gamma ışını, kimi zaman elektron kimi zaman pozitron şeklinde yayarlar, Ülkemizde kullanılan izotoplar ithal edilmektedir. Yerli üretim çok sınırlıdır. Ayrıca hızlandırıcılar, uygun hedef çekirdek ve ona uygun demet enerjisi seçilerek değişik mühendislik uygulamaları için farklı radyoizotop üretirler.

Şimdi bu radyoizotoplarının ülkemizde üretilmesinin hastalara ve tıp doktorlarına sağlayacağı yararların ne olduğu üzerinde durulacaktır. Radyo izotopları vaz geçilmez yapan bir dış etki olmaksızın enerji yayabilme özellikleridir. Her radyoizotopun enerji yayabilme süresi bellidir. Buna yarı ömür denir. Yani bir radyo izotop sonsuza kadar enerji yayamaz. Zaman geçtikçe yayınladığı enerjinin şiddeti düşer. Belli bir süre sonra enerji yayını durur. Bu andan itibaren izotopun kullanım ömrü bitmiştir. Genelde MR aletlerinde kullanılan izotopların yaydıkları enerjinin şiddeti ne kadar yüksek ise,  sisteminin manyetik alan şiddeti gibi teknik özelliklerinin dışında, görüntü kalitesi o kadar yüksek olur. Örneğin F-18 izotopunun yarı ömrü 110 dakikadır. Bu izotop beyin fizyolojisi ve patolojisinde, koroner arter ve özellikle kanser de tanı amacı ile kullanılır. F-18 görüntülemesinden kalite elde edebilmenin en önemli koşulu izotopun elde edilmesinden sonra geçen 110 dakika içinde kullanılmış olmasıdır. Daha uzun zaman geçerse alet güvenilir bir tanı bilgisi sağlayamaz. Bu izotopu uçakla dahi getirseniz 110 dakikadan daha fazla zaman geçer. Bu tesisi kurulduğunda Sarayköy ve hastaneler arasında kısa süreli ulaşım veya Sarayköy’ün içersinde kurulacak bir tanı birimi ile güvenilir tanı elde etmek mümkün olacaktır.

İyot-123 izotopu: beyin, tiroit, böbrek ve miyokardial görüntülemelerde, kan akış hızının tespitinde ve beyin hastalıklarının tanısında kullanılır. Yarı ömrü 13 saattir. Yani bu izotop 13 saat geçtikten sonra güvenilir sonuçlar vermez. İthal edildiğinde bu yarılanma ömrü göz önüne alınarak kullanılma zorunluluğu vardır.
Galyum-67: lenf kanserinin ve İndiyum-111 ile birlikte yumuşak doku enfeksiyonlarının tespitinde kullanılır. Yarı ömrü 78 saattir.
İndiyum-111: organ nakillerinde, bağışıklık siteminde, kemik iliği iltihaplarının tespitinde, beyaz yuvarların izlenmesinde, Lösemide, tümör eğilimlerinin tespitinde kullanılır. Yarı ömrü 67 saattir.

Talyum-201: kardiyolojide ve kalp görüntülemelerinde kullanılır. Yarı ömrü 73 saattir.

Karbon-11, Azot-13, Oksijen-15: PET (Pozitron Emiting Tomography) Görüntüleme sistemlerinde kullanılır. Bunların yarı ömürleri çok kısadır. Dolayısıyla şayet pozitron yayınlayan bir radyoizotop kullanmak zorunluluğu var is bu noktaya dikkat edilmesi gerekir. İzotop ancak kısa süre içinde kullanılırsa güvenilir veri sağlar.

Görüldüğü gibi, TAEK Sarayköy nükleer araştırma merkezinde 30 MeV enerjili proton hızlandırıcısı kurulduğunda, ülkemizdeki görüntüleme kalitesi çok artacak ve ithalat yolları kesilecektir.  Görüntüleme merkezleri radyoizotopların yarı ömürlerini hesaba katarak uygulama yaptıklarında, güvenilir sonuç elde edebilirler. Özellikle kısa ömürlü radyoizotoplar ile görüntüleme yapan sistemler izotopların bu özelliğini göz önüne almalıdırlar.                         Prof. Dr. Cengiz Yalçın

Çift Yarık Deneyi

Çift yarık deneyinde ışık iki ince yarıktan geçirilerek, yarıkların arkasındaki ekrana yansıtılır. Ekrandagirişim deseni denilen aydınlık ve karanlık çizgilerden oluşan desen görülür. Klasik fizikte parçacık olarak bilinen elektron, proton ve nötronlarla yapılan deneylerde de aynı neticeye ulaşılır.
1805 yılında Thomas Young, Çift yarık deneyini ışığın dalga özelliklerini kanıtlamak için gerçekleştirdi.1927 yılında Clinton Davisson ve Lester Germer elektronların da dalga özelliklerine sahip olduklarını kanıtladılar.

Deneyin neticeleri

• Yarıkların biri kapatılırsa girişim deseni kaybolur ve yarığın arkasında sadece bir aydınlık çizgi gözükür.
• Herhangi bir yöntemle ışığın hangi yarıktan geçtiğini ortaya çıkarmaya çalışıldığı an da girişim deseni kaybolur.

Deneyin gerçekleştirilebilmesi için önşartlar

Yarıktan geçirilen ışığın tek renkli, yani mümkün olduğunca aynı dalga boyunda olması gerek. Çünkü eğer farklı renkli yani farklı dalga boylu ışıklar kullanılırsa ekranda sürekli kayan bir girişim deseni oluşur.bu da karanlık ve aydınlık sacakların net olarak farkedilememesine neden olur.

Zaman; Ne Zaman ve Nasıl Ölçüldü

"-Einstein'ın "relativite kuramı"na göre zaman sabit bir ölçü değildir. Hıza ve kütleye bağlı olarak uzayıp kısalır."

Zaman; ne zaman ve nasıl ölçüldü..

İnsanoğlu başlangıçtan bu yana zaman denilen anlaşılması zor kavramla uğraşmış, yıldızlara ve güneşe bakarak zamanı anlamaya ve hesaplamaya çalışmıştır. İlk başta insanlar için sadece yağmurun, karın, soğuğun, sıcağın zamanını bilmek yetiyor, mevsimler insanların hayatlarını yönetip, hasat zamanını, göç zamanını, barınma zamanını söylüyorlardı. Gittikçe daha küçük zaman birimlerine ihtiyaç duyan insan, yılı aylara ve haftalara bölmeye başlamışlardır. Zamanın geçişinin en belirgin göstergesi olan gün, güneş doğunca başlıyor ve çalışma süresi aydınlık zamanı kaplıyordu. İnsanların geceyi gündüze benzer kılma çabaları, günü daha küçük zaman birimlerine ayırmayı gerektiriyordu. Dakika ve saniyeler daha çağdaş dönemlerin ürünü olmakla birlikte, insanlar günü birkaç bölüme ayırmaya çalışmışlar ve gittikçe daha küçük zaman dilimlerine ihtiyaç duymuşlardır. Daha küçük zaman birimlerinin tarihi takvimle paralellik gösterir. Yılı ilk olarak birimlere bölen Sümerler, günü de ilk bölenler olmuşlar ve zamanı ölçmeye başlamışlardır. Mısırlılarla devam eden bu çabalar Yunanlılar ve Romalılarla iyice gelişmiştir.

-Güneş Saatleri

Zamanı ölçmek için ilk çabalar güneş saatiyle başlamıştır. Bu ilk saatler, yüzyıllar boyunca zamanın ölçülmesi için kullanılan en yaygın araç olmuşlardır. Güneş saatleri, özel olarak hazırlanmış bir milin gölgesinin, Güneş’in görünen hareketine uygun olarak yine özel olarak hazırlanmış mermer, taş veya madeni bir zemin (kadran) üzerindeki hareketine göre zamanın ölçülmesine yarayan araçlardır. Saat, güneşin oluşturduğu gölgeyi ölçer. Bu yüzden güneş saatleri ancak bol güneşli ülkelerde ve gündüzleri kullanılabiliyordu.

Saat sisteminin gelişmesi tamamıyla dinî sebepler yüzündendi. Mısır dilinde saat anlamına gelen “wnwt” aynı zamanda rahiplerin yaptığı dini görev anlamına da geliyordu. Gündüz saatleri, Güneş Tanrısı Ra’nın ilerleyişine göre ölçülüyordu ve rahipler güneşin yolunu izlemek için değişik şekillerde yapılmış güneş saatleri kullanıyorlardı.

M.Ö. 3500′lerde yapılmaya başlayan ve ilk zaman ölçme aracı sayılabilecek obeliskler, aynı zamanda tarla parselasyonunda da kullanılıyorlardı. Uzun, yukarı doğru incelen dörtgen yapının üst sivrisi kare biçimindeki düzlemin ortasında değil kenara kaymış olarak yapılıyordu. Hareket eden gölge, günü ikiye bölerek zamanı gösteriyordu. Yılın değişik zamanlarında gölge uzunlukları işaretlenip en uzun ve en kısa olanı bulunuyor ve böylece yılın en kısa ve en uzun günü de belirlenebiliyordu.

Güneş saatlerinin bir başka çeşidi de T şeklindeki saatlerdir. T biçiminde birbirine bağlanmış iki çubuktan oluşan bu saatlerde kısa çubuğun gölgesi uzun sapın üzerindeki numaralara düşüyordu. Sabahları doğuya doğru, öğleden sonraları ise batıya doğru tutulan saatte, 1′den 10′a kadar sayılar kullanılıyordu.

Taşınabilen ilk zaman aracı olan bu saat, M.Ö. 1500′lerde kullanılmaya başlanmıştır. Bu alet, günü 10 parçaya ve sabah ile akşam olmak üzere iki ‘alacakaranlık saatler’ine bölüyordu. T biçimindeki güneş saatlerinde, günün ilk ve son saatlerinde gölgenin sonsuza kadar uzaması ve kadran üzerinde izlenememesi sorun yaratıyordu.

Güneş saati tasarımındaki en büyük gelişme, gündüz saatlerini eşit dilimlere ayırabilmeyi sağlayan yarım küre biçimidir. M.Ö. 300 yıllarında Keldani astronom Berossus’un bulduğu bu tip saatlerde yarımküre içbükey olarak yerleştiriliyordu. Herhangi bir günde gölgenin yarımküre üzerinde izlediği yol, Güneş’in gökyüzünde izlediği yörüngenin kopyası oluyordu. 12 eşit bölüme ayrılmış yarımküre üzerinde yörüngeler çizilip, her mevsimle ilişkili saat başları birer eğri ile birleştiriliyordu.

Sümerlerle başlayıp Mısırlılar ve Babillilerle devam eden güneş saatleri Yunanlılarla daha da geliştirilmiştir. Romalılar ilk güneş saatlerini M.Ö. 1. yüzyılda yapmışlardır. Mimar Vitruvius’un belirttiğine göre, Roma’da çok yaygın olarak kullanılan saatlerin 13 değişik türü bulunuyordu.

O dönemin usta matematikçileri olan Araplar daha yaratıcıydılar. Saatçiliğe çok önem veren Araplar güneş saatlerinin birçok ilkesini geliştirmişlerdir. Arapların ünlü düşünürlerinden Abu’l Hasan, eşit saatlerle hesaplama sistemini bularak, 13. yüzyılın başlarında horoloji tarihinin en önemli adımlarından birini atmıştır.
İlk çağlarda çabuk gelişme gösteren güneş saatleri ortaçağ boyunca 5-16. yüzyıllar arasında pek ilerlememişlerdir. Ancak, 1500-1800 yılları arasında astronomiye paralel olarak hem çeşit hem de kullanışlılık açısından gelişmişlerdir.

En ayrıntılı ve hassas güneş saatleri İslâm güneş saatleridir. İslâmiyet’te namaz vakitlerini bilme isteği güneş saatlerini buna göre ayarlama zorunluluğu getirmiştir. Öğle namazı bir cismin gölgesinin en kısa olmasıyla başlar, gölge o cismin iki misli olduğunda, ikindi namazı başlamış olur. Bu iş için caminin avlusuna bir sopa dikilir. Cismin gölgesinin mevsimlere göre tespit edilmesi ve namaz vakitlerinin buna göre işaretlenmesiyle gelişmiş bir yatay güneş saati elde edilir. Bilinen en eski İslâm güneş saati 868-901 yılları arasında Mısır’da hüküm süren Tolunoğlu Ahmed’in Fustat’ta yaptırdığı camide bulunmaktadır.

Güneş saatlerinde zamanın uzunluğu bir mevsimden ötekine değişiyordu. Mısırlılar günü 24 parçaya bölmüş olsalar da bu şimdikinden farklıydı. Güneşin doğumundan batımına kadar geçen zamanı ona bölüyorlardı, ancak bu birimler yazları daha uzun oluyordu. Geçen yıllarla ve her mevsim kayan gün doğumlarıyla gündüz ve gece saatleri tamamen değişiyordu. Daha sonraları gündüz ve gece süreleri 12 saat uzunlukta hesaplanmış olsa da, bu yine mevsimden mevsime değişmekteydi. Güneş saati karmaşık bir sistemdi ve çok esnekti. Daha basit sistemlere ve akşam saatlerini izlemeye duyulan ihtiyaç, değişik arayışlar getirdi ve insanlar zamanı ölçebilmek için gökyüzüyle ilişkisi olmayan başka araçlara yöneldiler.

-Su Saatleri

Güneş saatleri kadar eskiye dayanan ancak, tam zamanı bilinmese de ilk tipleri Mısır’da bulunan su saatleri, dibinde delik olan bir kovanın boşalması ve dolmasıyla zamanı gösterir. Bu saatler, zamana yeni bir bakış şeklini olanaklı kılmıştır. Güneş saatleri belirli bir zamanı gösterirken, su saatleri ne kadar zaman geçtiğini de gösteriyordu. Bu yüzden su saatinin icadı zaman ölçümünün gerçek başlangıcı sayılabilir.

Su saatlerine su hırsızı anlamına gelen “klepsydra” deniyordu. Bu saatleri, ilk olarak Mısırlılar icat etmiş olsalar da, Yunanlılar geliştirmişlerdir. Su saatleri yüzyıllar boyunca mekanik saatlerin bulunmasına kadar kullanılmıştır. Tek çanaktan oluşan su saatlerinde, içi su dolu ve altında bir delik olan çanağın içinden dışarı su boşaldıkça içindeki işaretler zamanın geçişini gösterir. Bu tip saatler daha çok duruşmalarda avukatların konuşma sürelerini belirlemede kullanılmıştır. Birkaç çanaktan oluşan türlerde ise, su bir çanaktan diğerine doluyordu.

Su saatlerinin başka bir çeşidi de dibinde delik olan metal bir kaptan oluşuyor. İçi su dolu böyle bir kap daha geniş bir kabın içine konduğunda yavaş yavaş doluyor ve dibe batıyor. Mısır’dan başka, İngiltere ve Seylan’da da bulunmuş olan bu tip su saatleri, günümüzde hâlâ Kuzey Afrika’da bazı yörelerde kullanılmaktadır. Su saatleri popülerleştikçe daha çok özenilerek yapılmaya başlanmış ve karmaşık mekanizmalar üretilmiştir.

M.Ö. 250′de Arşimet, yaptığı su saatine dişliler ekleyerek gezegenleri ve ayın yörüngesini de göstermiştir. Daha gelişmiş su saatleri M.Ö. 100 ve M.S. 500 yılları arasında Yunan ve Romalı horolog ve astronomlar tarafından yapılmıştır.

Bu saatlerde damlama deliğinin aşınmasını ya da tıkanmasını önlemek için delik değerli taşlardan yapılabiliyordu. Su basıncı düzenlenerek akış sabit kılınıyordu. Bazı su saatleri zil çalan, çakıl taşı fırlatan mekanizmalarla donatılmıştı. Hatta bazılarında kapılar açılıp insan figürleri çıkıyor ve bunlar saati haber vermek üzere zil çalıyorlardı.

M.S. 200 ve 1300 arasında Uzak Doğu’da mekanik göksel su saati yapımı gelişmişti. 3. yüzyıl Çin klepsydraları astronomiyle ilgili konuları gösteren değişik mekanizmaları içeriyordu. En karmaşık saat kulelerinden birisi Çin’de Su Sung’un M.S. 1088′de yaptırdığı dev saat kulesidir. Yedi-sekiz metrelik kulede gündüz ve gece her saat başında iki parlak bronz top yine bronzdan yapılmış iki şahinin ağzından bir bronz kabın içine düşüyordu. Kabın dibindeki delik, bronz topun yeniden yerine dönmesini sağlıyordu. Şahinlerin üstünde de günün her saati için bir dizi kapı ve daha yukarıda da yanmamış durumda birer lamba duruyordu. Her saat başında bronz toplar düştükçe bir çan çalıyor ve biten saatin kapısı kapanıyordu. Toplar gece saatlerini belirtmek üzere düştüğünde ise o saatin lambası yanıyordu.

Yunanlı astronom Andronikos’un M.S. 1.yy’da yaptığı Rüzgâr Kulesi, klasik antik çağdan sağlam kalan ender binalardandır. Sekizgen biçimindeki yapıda, mekanik klepsydranın yanında güneş saati, yel değirmeni ve bazı bilimsel araştırmaların yapılmasına yarayacak düzenlemeler ve bir su tankı bulunuyordu.

Su saatleri de sadeliklerine rağmen sorunluydular. Soğuk bölgelerde suyun akışkanlığının azalması, deliğin tıkanması, suyun sabit akmaması gibi sorunlar vardı. Bütün bunlara rağmen su saatleri yüzyıllarca kullanılmıştır.

-Kum Saatleri

Kum saatleri zamanın geleneksel sembolüdür. Saatin ilk tasarımı olan yumurta biçiminde cam kaptan akan kum yüzyıllar boyunca sabit kalmıştır. Saatlerde kumun yanında, zaman zaman pudra haline getirilmiş yumurta kabuğu, civa ya da ince toz siyah mermer de kullanılmıştır. Kum saati, Avrupa’da ilk kez 8. yüzyılda bir papazın buluşuyla kullanılmaya başlamıştır. Camcılık becerisi geliştikçe, kumun doldurulduğu ağız da eritilerek kapatılmış ve nemlenerek akışın zorlaşmasının önüne geçilmiştir.

16. yüzyıldan günümüze bu saatler sürekli zamanı ölçmek için değil, belirli bir sürenin başlangıcını ve bitişini göstermek için kullanılmıştır; kiliselerde dua süresi, gemilerde tayfaların nöbet süresi ya da gemilerin hızlarının belirlenmesi.

Belirli sayıda kulaç aralıklarıyla düğüm atılmış ve ucuna bir kütük bağlanmış bir ip denize atılıyor ve bir gemici kum saatiyle belirli zaman dilimleri içinde kaç düğümün suya girdiğini sayıyordu. Eğer belirlenen sürede beş düğüm inmişse, geminin hızı beş deniz mili oluyordu. 19. yüzyıl sonuna kadar yelkenli gemilerde hız belirlemek için bu yöntem kullanılmıştır. Soğuk iklimlerde su saatine göre daha yaygın kullanımı olduğu halde, kum saati gün boyunca zaman ölçümü için çok uygun bir gereç değildi. Bunun için, ya çok büyük yapılması, ya da başında her an birinin beklemesi gerekiyordu. Bazı kum saatlerinde bulunan kadrandaki gösterge, saatin her başaşağı edilişinde bir saat ileri alınıyordu. Yine de, kum saati uzun bir dönem boyunca küçük zaman aralıklarının ölçülmesinde başarıyla kullanılmıştır.
Bugün hâlâ ahçılar yumurta kaynatırken kum saati kullanıyorlar.

-Ateş Saati

Zamanın ölçülmesi için değişik yöntem arayışlarıyla yapılan birçok deneme arasında ateş saati de bulunuyor. Petrol lambasının alevi ile çalışan saat mekanizmasında, tüketilen yağın bölmeli bir saydam kapta izlenmesi ya da kısalan mumun gölgesinin, arkadaki bir cetvel üzerindeki boyuna göre saatler belirleniyordu.

Çin, Japonya, ve Kore’de zaman ölçülmesi için ateş kullanımı değişik bir nitelik kazanmıştır. Bu ülkelerde özellikle tapınaklarda ödağacı ve benzeri kokulu nesneler dövülerek toz haline getiriliyor ve sonra da sıkıştırılarak saydam bir tüp içine yerleştiriliyordu. Zaman ölçümü tüp içinde ateşin ulaştığı yere göre yapılıyordu.

Değişik türleri olan ateş saatleri alarm saati olarak bile kullanılıyordu. İstenen saat yerine iple bağlanan iki küçük ağırlık, alev ipi koparınca bakır bir yüzeye düşüp ses çıkarıyordu.

Kral Alfred’in buluşu olan mum saati belki de bütün zaman ölçme araçlarının en basit olanıdır. Bu saat eşit aralıklara bölünmüş bir mumdan oluşuyor. Mum yandıkça zamanın geçişi ölçülebiliyor.

Ateş saatlerinin de doğruluğu her zaman şüpheliydi. Yine de, bütün zaman ölçme araçları gibi kendi sınırları içinde bir amaca hizmet etmişlerdir.

-Mekanik Saatler

Zamanın mekanik olarak ölçülmesi yönündeki ilk adımlar din adamlarından gelmiştir. Keşişler dua etmek için kesin saati bilmek zorundaydılar. İlk mekanik saatler, saati göstermek değil duyurmak üzere yapılmışlardı. Bu saatler birer ağırlığa bağlı olarak çalışıyorlardı ve belirli zaman aralıkları ile gonga vuran tokmaklarla donatılmışlardı. Daha önceki yüzyıllarda, eski saat sistemlerinin sesli birer uyarı vermesini sağlama çabaları olumlu sonuçlanmamıştı. Geçen süreyi ufak taş parçacıkları atarak ya da düdük öttürerek belirten karmaşık mekanizmalar üretilmişti.

Güneş saati, su saati ve kum saati, değişik şekillerde süreyi göstermek amacına yönelikti. Mekanik saat ise manastır hayatında belli bir mekanik işlevi yerine getirmek, bir çekiç aracılığıyla ses üretmek ve böylece belirli zaman aralıklarını belirtmek amacını gütmekteydi. O dönemlerde saatlerin çan çalması gerektiğine inanılıyordu. İngilizcede saat anlamına gelen “clock” kelimesi Latince “clocca”dan gelmektedir ve çan anlamındadır. Ancak, daha sonra bu kelime bütün saatleri tanımlamaya başlamıştır.

Mekanik saatler için bulunan mekanizma, ağırlığın asılı olduğu ipi ya da zinciri kısa aralıklarla tutan ve bırakan bir vargel düzenidir ve tüm modern saatlerin de ortak özelliğidir. Böylece, kısa aralıklarla duran ve inen bir ağırlık, saat mekanizmasını günün uzunluğuna ya da kısalığına bağlı olmaktan kurtarıyordu.

Bu mekanizmanın en eski türü “kamalı” olarak biliniyor. Ucuna ağırlık bağlı iki yanından atlamalı olarak tırnaklarla donatılmış bir metal çubuk ve yatay olarak gidip gelen bir milden oluşan mekanizmada, her gidişte bir tırnak salıveren bir düzen oluşturulmuş ve milin ivmesi de dış ucuna takılmış bir ağırlıkla kontrol edilmiş. Ağırlık uzağa çekilince salınım hızlanıyor, yaklaştırılınca da yavaşlıyor.

Böylece, başlangıçta dakikaların ve daha sonra da saniyelerin belirlenmesi mümkün olmuştur. Mekanik saatlerin içinde en ünlülerinden olan Giovanni di Dondi’nin tasarımı, ağırlıkla işleyen mekanizmaya bağlı sarkaç ve sekteli rakkas dişlisinden oluşuyordu ve saatte kadran bulunmuyordu.

Gündüz saatlerinin gece saatlerine uymayan saat sistemi, 14. yüzyılda mekanik saatlerin yapılmasına kadar devam etmiştir.

Günü eşit saatler halinde bölen ilk saat, Milan’daki Saint Gottard kilisesi saatidir. Yüzyılın ortasına doğru büyük Avrupa şehirlerinin kulelerinde mekanik saatler görülmeye başlanmış ve gittikçe yayılmıştır. Vargel düzeniyle çalışan bu saatler 300 yıl boyunca devam etmiştir.

1500′lerde Nürnberg’de Peter Heinlein’ın zembereği bulmasıyla, büyük ağırlıklar kalkarak taşınabilir küçük saatler olanaklı kılınmıştır. İlk saatlerde kadran, akrep ve yelkovan bulunmuyordu. Okuma yazma oranının düşük olması, saatlere insanların bakıp anlayacağı yazılar koymak yerine çan sesleri konmasını gerektiriyordu. Süreyi görsel olarak göstermek için saatlere kadranı ilk olarak kullanan ve 1344′te 24 dilimlik saati yapan Dondi’dir.

Saat gelişiminde atılan başka bir büyük adım da sarkacın bulunmasıdır. Kilisede papazı dinlerken kürsünün üzerinde sallanan lambanın salınım zamanının sabit olduğunu farkeden Galileo, sarkacın salınım periyodunun, ağırlığına ya da genişliğine değil, uzunluğuna bağlı olduğunu bulmuştur. Galileo, ölümüne yakın, sarkaçla çalışan bir saat tasarlasa da bunu gerçekleştirememiştir. İlk çalışan sarkaçlı saati 1656′da, Galileo’nun ölümünden 14 yıl sonra, Alman astronom Christian Huygens yapmıştır. Huygens’in saati önceleri günde bir dakikadan az hata veriyordu. İlk olarak sağlanan bu hassaslığı, Huygens çalışmalarıyla hatayı günde 10 saniyeye düşürerek, artırmıştır.

Sarkacın bulunmasıyla ilk defa olarak saatlere dakika ve saniye kolları eklenmiştir.1670′lerin ortalarında Huygens’in balans yayını geliştirmesi taşınabilir saatlerin gerçek bir cep saati haline getirilebilmesini sağlamıştır. Yay mekanizmasının bulunması, zamanın hem karada hem de denizde aynı doğrulukta ölçülebilmesini sağlamıştır. Balans yayının geliştirilmesi ile gittikçe küçülen saatler cepte ya da kolda taşınabilmeye başlamış, ilk ucuz cep saatleri ABD’de üretilmiş, kol saatleri ise 1890′larda ortaya çıkmıştır. Başlangıçta sadece kadınların kullandığı kol saatleri I. Dünya Savaşı sırasında erkekler arasında da yaygınlaşmıştır.

Zamanı karada ve denizde aynı olarak ölçebilen bu yeni saatlerle zaman birimlerinin hassaslığı sorgulanmaya başlanmıştır. Bir saniyenin uzunluğu neydi? Basit bir hesapla saniye dakikanın 1/60′ı, dakika saatin 1/60′ı ve saat te günün 24′te biri olduğu için bir saniye ortalama güneş gününün 86 400′de biri olarak ortaya çıkar. 1820′de zaman aralıkları bu hesaba göre standardize edilmiştir.

-Kuartz Saatler

1920′lerde kuvars kristalli saatin bulunması, zaman ölçümünde yeni bir çığır başlatmıştır. Enerjisini bir yıl ya da daha uzun ömürlü pilden sağlayan bu saatlerin kurulmasına gerek yoktur. Kuvars saatler, kuvars kristallerinin piezoelektrik özelliğine dayalıdır. Eğer, yapısal simetri merkezi bulunmayan bir kristale elektrik uygularsanız biçimini değiştirir; ve eğer onu sıkıştırır ya da bükerseniz elektrik üretir. Uygun bir elektronik devreye bağlandığında kristal titreşir ve sabit bir frekansta elektronik saati çalıştırabilecek elektrik sinyali üretir.

Kuvars kristalinin titreşimleriyle 24 saatlik bir gün milyonda bir saniyelik aksamayla belirlenebiliyordu. Ancak, kuvars kristali elektrik akımının etkisiyle bir süre sonra mekanik özelliklerini değiştirdiği için başlangıçta çok hassas olan saatler birkaç ay sonra geri kalmaya başlarlar. Kuvars saatler hassasiyetleri ve fiyatları ile piyasaya hakim olsalar da, daha hassas ve bu hassaslığı uzun süre koruyabilecek saatlere duyulan ihtiyaç arayışları devam ettirmiştir.

-Atom Saatleri

Bilim adamları, atomların çok uzun zaman durağan kalabilen rezonanslara sahip olduklarını anladıklarında, hidrojen veya sezyum atomunun daha hassas saatler için potansiyel birer sarkaç olabileceğini buldular. 1930 ve 40′larda radar ve yüksek frekanslı radyo iletişimleri, atomlarla etkileşime girecek elektromanyetik mikrodalgaların üretilebilmesini olanaklı kılmıştır. 1949′da ABD’de NIST laboratuvarlarında amonyağa dayanan ilk atom saati yapılmıştır. 1957′de ise yine NIST, ilk sezyum atom saatini gerçekleştirmiş ve 1967′de atomun doğal frekansı, yeni uluslaraarası zaman birimi olarak tanınmıştır. Buna göre, 1965 yılına kadar bir yılın 31 556 925.974 7′de biri olarak kabul edilen saniye sezyum atomunun rezonans frekansının 9 192 631 770 salınımına eşittir. Bu, sezyum atomunun ileri geri titreşim yapması için geçen süreye karşılık gelir.

Şu anda 1/10 trilyonluk hatayla zamanı ölçebilen atom saatleri de geliştiriliyor. NIST labaratuvarlarında yapılmakta olan yeni sezyum atom saati 300 milyon yıl 14. ondalık haneye, ABD’de Ulusal Standartlar Enstitüsü’nde üzerinde çalışılan cıva iyonu saati ise 30 milyar yıl boyunca 16. ondalık haneye kadar şaşmadan çalışabilecek.

Atom saatinin keşfiyle sağlanan uzun süreli hassaslığın yanında çeşitli olaylar ve süreçler birbiriyle mükemmel bir şekilde senkronize edilebiliyor ve yer tayinleri kesin bir doğrulukla hesaplanabiliyor.

Kesin zamana bağlı modern hayatta her geçen gün daha hassas saatlere ihtiyaç duyuluyor ancak bu hassaslığın sonu nereye varacak, bu bilinmiyor.

Karanlık enerji bir kez daha kanıtlandı

Karanlık enerji bir kez daha kanıtlandı

Kozmik zamanda 7 milyar ışık yılı geriye giderek yapılan gözlemler açıklandı.

NASA'nın 200 bin galaksi üzerinde 5 yıl boyunca ve kozmik zamanda 7 milyar ışık yılı geriye gidilerek yapılan gözlemler sonucunda, evrende karanlık enerjinin, yer çekimi gücüne baskın olduğu ve evrenin giderek artan bir hızla genişlemesini sağlayan düzenli ve tek vücut bir güç olduğu teyit edildi.

NASA'nın internet sitesinde yer alan habere göre, uzayda bulunan "Galaksi Evrim Kaşifi (Galaxy Evolution Explorer)" aracı ve Avustralya'nın Siding Spring dağlarının zirvesinde bulunan teleskopla yapılan gözlemleri izleyen dikkatli ölçümler, galaksilerin birbirinden uzaklaştığı bilgisini bir kez daha doğrularken, bulgular, karanlık enerjinin varlığının, şimdiye kadar sağlanan en iyi teyidi oldu.

Avustralya'daki Swinburne Teknoloji Üniversitesi'nden Chris Blake, bu durumu, "bir taşı havaya attığınızda, bir süre sonra hızının azalmayıp, giderek artması ve havada giderek daha hızlı biçimde yol almayı sürdürmesi gibi" ifadeleriyle tanımlıyor.

Karanlık enerjiyle ilgili çalışmaların sonuçlarına ilişkin haber ve görsellere, NASA sitesinden "http://www.nasa.gov/mission_pages/galex/galex20110519.html" bağlantısıyla ulaşılabiliyor.