Video: Uzaylılar İçin Saldırı Taktikleri

Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız Youtube videomuzda, bilim kurgu filmlerine eğlenceli bir bakış atmaya çalıştık…

Hollywood filmlerinde ısrarla gezegenimizi işgal etmeye gelen ama bunu bir türlü beceremeyen “uzaylılar”a akıl vermeye çalıştığımız Youtube videomuzu, aşağıdan veya bu linke tıklayarak izleyebilirsiniz. Videomuzun metin versiyonunu ise, bu linkten okuyabilirsiniz.

Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor olarak, her zaman bilim platformlarının birlikteliğinin, ülkemizde bilimin yeterince değer görmesi açısından gerekliliğini dile getiriyoruz ve bildiğiniz gibi ülkemizin BilimfiliEvrim Ağacı ve Feza Gezginleri gibi takdir edilesi bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz.

Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke,
Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.




Kozmik Anafor Söyleşileri, Etkinlik ve Panel Davetleri Hakkında…

Kozmik Anafor, ülkemizde gökbilimi bilgili/bilgisiz herkesin anlayabileceği biçimde; halkımızın her kesimine ulaştırmayı hedeflemiş, bu amaçla tamamen gönüllü gök bilim tutkunlarının katılımıyla oluşmuş, ülkemizin en büyük ve en güvenilir astronomi platformu; öğrenci, öğretmen ve eğitim kurumlarımız için birincil başvuru kaynağıdır.

Bu platformu oluşturan gönüllülerin arasında; astronomi (gökbilim) öğrencilerinden fen bilimleri öğretmenlerine, amatör astronomlardan akademisyenlere, profesörlere, ya da sadece astronomi bilimi tutkunlarına kadar her kesimden “bilim etiğine saygılı, donanımlı ve alanında bilgili” insanlar yer alır.

Şehrinizde, üniversitenizde, lisenizde, okulunuzda veya bir sivil toplum kuruluşunda düzenleyeceğiniz astronomi, uzay ve evren hakkında söyleşi, panel ve etkinliklere, bizi davet ettiğiniz sürece katılıp, bilgilerimizi aktarmaya çalışıyoruz.

Bizler, bugüne kadar gittiğimiz ve şimdiden sonra gideceğimiz tüm eğitim kurumlarında düzenlediğimiz etkinliklere ancak, o eğitim kurumundan bize gönderilen davet yoluyla iştirak edebiliyoruz. Davet edilmediğimiz hiçbir ilimize veya eğitim kurumuna gitmemiz, orada bir etkinlik, söyleşi, panel, konuşma vs düzenlememiz yasal olarak mümkün değildir.

Üniversitenizde, okulunuzda veya kurumunuzda düzenleyeceğiniz, tamamen halka ya da öğrencilere açık astronomi etkinliklerine, panel, sunum veya söyleşilere bizi davet etmek için, sitemizin iletişim bölümünden ulaşacağınız mail adresimizi kullanabilirsiniz.

Eğitim kurumunuzda söyleşi, panel veya etkinlik düzenleyebilmemiz için; kurumunuzun yetkili kişisinin / kulüp yöneticisinin, kuruma ya da MEB’e ait resmi bir yazışma ile bizi davet etmesi gerektiğini hatırlatırız. Kurum / kulüp yetkilisinden Resmi davet göndermeyen hiçbir eğitim kurumuna maalesef gelmemiz ve eğitim vermemiz yasal açıdan mümkün değildir.

Dokuz Eylül Üniversitesi Astronomi Topluluğu’nun davetiyle gerçekleştirdiğimiz etkinliğimizde, kurucumuz Zafer Emecan’ın konferansından bir kare…

 

img_2719
Ege Üniversitesi EBİLTET’in daveti ile düzenlediğimiz söyleşimiz sonrasında, üniversite öğrencileri ile birlikte…

 

Gebze Teknik Üniversitesi Uzay ve Havacılık Topluluğu’nun davetlisi olarak; astrofotoğrafçı Murat Sana, uzay psikolojisi uzmanı Ayça M. Erşipal, kurucumuz amatör astronom Zafer Emecan ve bilim yazarı Tevfik Uyar ile birlikte gerçekleştirdiğimiz söyleşi.

 

Çanakkale Bilim Sanat Merkezi etkinliğimizde öğrencilerimize astronomi eğitimi veren Prof. Dr. Osman Demircan hocamız.

 

Sakarya Necmettin Erbakan Fen Lisesi panelimizde, kurucumuz Zafer Emecan’ın yaptığı sunumdan bir görüntü.

 

İzmir Torbalı Bahçeşehir Koleji‘ndeki toplam 7 saatlik panel ve gözlem etkinliğimizde, astrofizik yüksek lisans öğrencisi yazarımız Merve Yorgancı’nın sunumundan bir kare

 

Tülay Başaran Anadolu Lisesi
Samsun Tülay Başaran Lisesi panelimizi takip eden 200 öğrencimiz.

 

Antalya Anadolu Lisesi söyleşimiz sırasında amatör astronom Zafer Emecan ve TUG uzman astronomu Kadir Uluç ile birlikte.

 

Mersin Yücel Kalkavan Anadolu Lisesi ‘nin davetlisi olarak gerçekleştirdiğimiz panelimizden bir fotoğraf.

 

İzmir, Torbalı Bahçeşehir Koleji etkinliğimiz sonrası öğretmenlerimizle birlikte…

 

Bilecik Hatem Koleji etkinliğimizde; kurucumuz amatör astoronom Zafer Emecan öğrencilere kendi getirdiğimiz teleskopla Ay gözlemi yaptırırken.

 

Afyon Bolvadin’de Bolvadin Astronomi Topluluğu‘nun davetlisi olarak katıldığımız gözlem etkinliğinde astrofotoğraf uzmanımız Ahmet Kahraman ile birlikte teleskoplu gözlem etkinliğimizi gerçekleştirirken.

 

Rize Fatma-Nuri Erkan Bilim ve Sanat Merkezi‘nde gerçekleştirdiğimiz panel ve söyleşimizde, öğrencilere Mars’ın keşfi ve olası kolonizasyonunu anlatırken.

 

Antalya Has Okulları etkinliğimizde, 4 saati aşan sunumumuz sonrasında, beraberimizde getirdiğimiz 2 teleskopla, Fen bilimleri öğretmeni Erdal Taşgın hocamız eşliğinde gözlem yaptırırken.

 

Mavi Hilal Vakfı‘nın (IBC) davetiyle düzenlediğimiz Kilis söyleşi ve gözlem etkinliğinde, beraberimizde getirdiğimiz teleskopla öğrencilerimize Ay gözlemi yaptırırken…

 

İstanbul Cağaloğlu Anadolu Lisesi panelimiz sonrası, astronom Fatma Reyhan Çelik ve kurumcumuz amatör astronom Zafer Emecan ile, öğretmenlerimiz bir arada.

 

Cizre Ahmed’i Hani Ortaokulu sunum ve gözlem etkinliğimizde, öğrencilerimiz ve öğretmenlerimizle birlikte.

 

Son olarak tekrarlayalım: Bizler, son 3 yılda gittiğimiz 30’un üzerindeki eğitim kurumuna sadece davet edildiğimiz takdirde gidebildik. Davet edilmediğimiz sürece, hiçbir eğitim kurumunda veya hiçbir şehirde etkinlik düzenleyemeyiz.

Eğer bizlerin şehrinizde veya okulunuzda bir astronomi söyleşisi, konferansı, sunumu veya etkinliği düzenlemesini istiyorsanız, ilinizdeki / ilçenizdeki ilgili eğitim kurumu tarafından, sitemizin iletişim bölümünde yer alan mail adresimiz üzerinden davet edilmemiz gerekir.

Saygılarımızla,
Kozmik Anafor ailesi…

Not: En üstteki fotoğraf, İstanbul Maltepe Babil Kültür Merkezi’nde gerçekleştirdiğimiz astronomi paneline aittir.




“Panspermia” (Dünya Dışı Yaşam Tohumları) Nedir?

Panspermia, yaşamın Dünya’ya uzaydan veya uzaydaki başka gezegenlerden/göktaşlarından geldiğini ileri süren bir kuramdır. Oldukça sağlam temellere dayanır fakat çoğunlukla yanlış anlaşılıyor ve yanlış anlatılıyor.

Yaşamın uzaydaki başka cisimlerden Dünya’ya geldiği “fikri“, illa ki yaşamın kendisinin, yani yaşayan bir organizmanın başka bir yerden gezegenimize gelip evrimleştiği anlamına gelmiyor. Yaşamın var olmasını sağlayacak yahut kolaylaştıracak bileşiklerin yeryüzüne (veya herhangi bir gezegene) sonradan gelmiş olması da bu teori kapsamındadır. 

Hatta bu teori kaçınılmaz olandan bahseder ve cevapsız kalan birçok soruya da gayet doyurucu cevaplar verir. Kısacası, öyle boş bir teori değildir. İşi magazinleştirmeden, kısır tartışmalardan uzak, temel birkaç bilgi verelim:

Dünya büyüklüğünde bir gezegende, bugünkü “bildiğimiz” yaşamın oluşabilmesi için gerekli olan maddelerin birçoğu (başlangıçta gezegen çok sıcak olduğundan) bulunamaz veya oluşamaz. En azından, şu anki teorilerimiz böylesi bir durumu zorunlu kılıyor.

spermiacomet
Göktaşları ve kuyruklu yıldızların gezegenlere çarpması sadece büyük yıkımlara yol açmaz. Aynı zamanda, gezegenlerde hayat için gerekli olan su gibi önemli bileşiklerin taşıyıcısı konumundadırlar.

 

Elbette bu konuda emin değiliz ancak, oluşum teorilerimize göre yeryüzünde yaşamı ortaya çıkarabilecek karmaşık moleküllerin bir kısmı burada oluşamıyor. Öyleyse yaşamı oluşturmaya temel teşkil edebilecek olan karmaşık moleküllerin bir kısmı, sonradan Dünya’ya bir şekilde gelmiş olmalı.

Örneğin, bugün yeryüzünde var olan miktarda suyun, dünyanın oluşum süreci içindeki aşırı sıcak ortamda korunması mümkün değil. Eğer dışarıdan bir su takviyesi olmamış olsaydı, suya bağımlı bildiğimiz bugünkü yaşamın oluşması mümkün olamazdı. Zaten yapılan araştırmalardan da anlıyoruz ki, yeryüzünde şu anda var olan suyumuz yaklaşık 3.5 milyar yıl önceki, milyonlarca yıl süren yoğun bir göktaşı / kuyruklu yıldız bombardımanı sayesinde yeryüzünde birikme imkanı bulmuş.

Aynı şekilde, yaşam için gerekli olan bazı aminoasitlerin yapı taşları ve çeşitli organik moleküllerin uzayda göktaşları üzerinde, hatta yıldızlararası boşluktaki gaz ve toz bulutlarında rahatça oluşabildiği uzun zamandır yapılan gözlemlerle biliniyor.

Bizler yıldız tozuyuz. Ancak, varlığımızı sağlayan bileşikler sadece bu gezegene yağan yıldız tozlarının ürünü değiliz. Bu yapı taşları uzayda kozmik ışınların altında veya buzlu bir göktaşınının yüzeyinde oluşabiliyorlar (Fotoğraf Telif: www.depositphotos.com).

 

Sonrasında ise, gezegenler harici ortamda oluşan bu yaşamsal moleküllerin bir kısmının göktaşları vasıtasıyla, yaşam kuşağı üzerindeki gezegenlere (bizim örneğimizde Dünya) yayılıp ilk canlıların oluşumunda rol oynaması bir düşük olmayan bir olasılık. Hatta belki de, yüksek bir olasılıkla (Dünya harici yaşam varsa) hep böyle oluyor.

Not: Panspermia, kayda değer argümanları olan bir “fikirdir”. Yeryüzünde yaşamı oluşturmayı sağlayabilecek, evrimi tetikleyebilecek moleküllerin nasıl gelebileceğine yönelik, sağlam bir vizyon sunar. Bu vizyonu, günümüzde hem Dünya’da, hem de diğer gezegenlerde gözlemleyerek, bu fikrin doğruluğunu araştırıyoruz. 

Zafer Emecan




Astrofotoğrafçılarımız: Mehmet ERGÜN

Astrofotoğrafçılarımızı sizlere tanıttığımız yazı dizimizde; alanında en başarılı isimlerden biri olan, Dünya çapında ünlü, uzman astrofotoğrafçımız Mehmet Ergün karşınızda. Hikayesini, kendi ağzından dinleyelim:

Ben Niğde’de doğdum ve 7 yaşına kadar Niğde‘de yaşadım. 1986 senesinde Almanya’ya göçtük ve benim için yeni bir hayat başladı burada…

İlk ve ortaokul zamanında en sevdiğim dersler; matematik ve coğrafya idi… Anladım ki; sayıların sonu yok ama, coğrafyada bir zamandan sonra yeni bir şey oğrenemiyordum! Tüm kıtaları, okyanusları, ülkeleri, şehirleri vs ezberledikten sonra yeni bir konu gelmiyordu… Merak ve ilgim ise çok yüksekti. Bu kez kafamı kaldırdım ve yukarı baktım: Uzay o kadar büyük ki, ömrüm yetmez tüm bilgileri ezberlemeye… Yani, o yaşlarımda başladı astronomiye ilgim.

mehmet_sy

Çocuk zamanlarımda maddi imkanım olmadığı için bir teleskop sahibi olamamıştım. 2003 senesinde büyük bir Internet/Online firmada e-ticaret pazarlama müdürlüğü eğitimi aldım ve 2006 senesinde mezun oldum.

İlk teleskobumu 2010 yılında, çok yakın Arkadaşım “Ahmet’le” aldım ve birlikte ilk defa Ay’i ve Jüpiter‘i gözlemledik.

O geceyi hiç bir zaman unutamam, çünkü Ay’ı ve Jüpiter’i sadece resimlerden ve televizyondan tanıyor, ilk defa kendi gözümle canlı görüyordum. Benim için çok büyüleyici bir duyguydu… Teleskobun ayarlarını ve aksesuarlarını tanımıyorduk, herşeyi deneyerek yeni deneyimler kazanıyorduk…

Bu bahsettiğim ilk teleskobum, çok ucuz ve basit bir mercekli teleskoptu. Yaklaşık bir sene onunla hava açık olduğu zamanlarda ve imkan buldukça gözlem yaptım. Zaman geçtikçe ve çalıştıkça, maddi durumum düzeliyordu ve yeni imkanlar doğuyordu. Almanya’da yaşamanın faydalarını kullanmaya başlayıp, kendime yeni bir teleskop alamaya karar verdim.

koeprue_sy

İnternet üzerinden ve teleskop sergilerinden bilgi toplayıp, 203 mm’lik bir Schmidt-Cassegrain teleskop almaya karar verdim. 2011 senesinde istediğim bu teleskobu aldım. Orada başladı bendeki teleskop tutkusu! Aslında tutkudan fazlasıydı, belki de bir aşkın başlangıcıydı…

2012-13 senesinde fotoğraf hevesi, yani gözlemlediğim gökcisimlerini yakalamak ve başkalarına gösterme arzusu başladı… Teleskobumla resim çekmeye karar verdim ve kamera arayışlarına başladım… Başladım başlamasına ama, anladım ki astrofotoğrafçılık bildiğim fotoğrafçılığa benzemiyormuş!

Sadece kamerayla bitmiyor, yanında çok aksesuar gerekiyor ve en önemlisi bilgisayar/yazılım ile işlenmesi şart. Mesleğimin bana getirdiği avantajlar sayesinde bilgisayar/yazılım bilgisini çabucak öğrenebiliyordum ve bu şekilde fotoğraf işlemesini hemen kavrayabiliyordum.

2014 senesinde birkaç yeni teleskop daha almaya karar verdim ve kendime C1100 – Schmidt Cassegrain – 279mm/2800mm, TS APOCHROMAT 65-mm-f/6,5-Quadruplet-Astrograph, Lunt LS152THa Solar Teleskop’u aldım. Bu zaman içerisinde yaklaşık 8-10 tane değişik CCD ve DSLR kamera değiştirdim. Ayrıca bir sürü astrofotograf aksesuarları aldım ve bir kısmını geri sattım.

İlk çektiğim fotoğraf Ay’a aitti ve Ay’ı bilgisayarımın ekranında gördügümde çok heyecanlıydım. Sonrasında gezegenleri çekmeye başladım. Ardından Güneş (H-Alpha), Samanyolu ve DeepSky (derin uzay) fotoğrafları geldi. 2015 senesinden itibaren, şu an yaşadığım şehirdeki gözlemevinin sorumlu görevlisi olarak, maaşsız biçimde; yetişkinlere ve çocuklara gözlem ve danışma hizmeti veriyorum.

Astrofotoğrafçılık çok egzotik, etkileyici, kompleks, zaman alıcı, çok yorucu ve pahalı bir hobidir, yaklaşık 20 senedir Astronomiyle ilgileniyorum ama, gördüğüm ve öğrendiğim belki okyanusta bir damla bile etmez…

Mehmet Ergün
Astrofotoğrafçı




Yapay Zeka İle Aramızdaki Fark

Yapay zeka kavramını az çok hepimiz duymuşuzdur. Yapay zeka denildiğinde aklımıza uçan robotlar, bizden daha zeki, Dünya savaşlarında başrol oynayan demirden yapılar gelir. Bir bakıma bu çağrışımlar doğrudur diyebiliriz.

Yapay zeka kavramının ilk duyuşta bir çoğumuza garip gelmesi olağandır. Çünkü ‘zeka’ olarak adlandırdığımız nitelik başlı başına soyut olmasına karşın bir de yanına yapay ekliyor ve ‘Yapay Zeka’ diyoruz. Peki tam olarak ‘Yapay Zeka’ kavramını nasıl tanımlarız?

Yapay Zeka, “insan zekasının bilgisayar tarafından taklit edilmesini sağlamaya yönelik metodlarla ilgilenen çalışma alanıdır” diyebiliriz. İnsan zekası dediğimiz zaman aslında insan beyninin, insani fonksiyonların taklit edilmesini de katabiliriz. Ortalama 1.5 kg. ağırlığında olan en önemli ve hayati organımız olan beynimiz, 60 yıllık ortalama bir ömürde saniyede 600 birimlik bilgiyi kaydeder. Bu rakam 60 yıl üzerinden değerlendirildiğinde ortaya korkunç büyüklükte bir rakam çıkar. Peki bu muazzam işleyişin taklidi nasıl yapılabilir?

Yapay Zeka kavramı ilk olarak 1956 yılında Dortmaouth Görüşmesi’nde ortaya atılmıştır. İnsan uzmanlığı ile yapay zeka uzmanlığını karşılaştıracak olursak genel anlamda; insan uzmanlığı yeni fikirler üretirken yapay uzmanlık sadece var olanı, kendisine ekleneni kullanabilir. Gözlem yapamaz ve insan uzmanlığının aksine sembolik verilerle çalışır.

Yapay zekadan, bizim yaptığımız günlük işleri en az bizim kadar iyi ve bağımsız biçimde yapmasını bekliyoruz (Fotoğraf Telif: http://www.chilloutpoint.com).

 

[1]Yapay Zeka Teknikleri ve Uygulamaları: YZ uygulamaları için aşağıdaki gibi bir liste yapılabilir.

  1. a) Bilgi tabanlı uzman sistem yaklaşımı
  2. b) Yapay sinir ağları yaklaşımı
  3. c) Bulanık mantık yaklaşımı

d) Geleneksel olmayan optimizasyon teknikleri

i) Genetik algoritma

ii) Tavlama benzetimi (Simulated annealing)

iii) Tabu arama

  1. iv) Hyprid algoritmalar
  2. e) Nesne tabanlı (Object-oriented) programlama
  3. f) Coğrafi bilgi sistemleri(GIS)
  4. g) Karar destek sistemlerinin gelişimi
  5. h) Yumuşak programlama (Soft computing )

Aslına bakılırsa YZ (Yapay Zeka) ilk olarak hayatımıza İngiliz Mantık ve Matematikçi olan Alan Turing ile girmiştir. Alan Turing, Mind adlı bir dergide “Computing Machientry and Intelligence” adını verdiği bir makale yayımlamıştır. Bu makalenin odak noktası makinelerin düşünüp düşünemeyeceğinin tartışılmasıdır. Turing, ‘makineler düşünemez’ fikrini savunan herkesi karşısında almıştır.

Turing Testi

Alan Turing, kendi adıyla alınan, bir bilgisayarın insan yetilerine ulaşıp ulaşamayacağını ölçmek için bir test geliştirilmiştir. Deneyde, biri yapay zeka olmak üzere 3 farklı kişi bulunur. Diğer iki kişiden biri deneye tabi tutulan insan, diğeri haberleştiği farklı bir insandır. Deneye tabi tutulan birey, iki farklı bilgisayarla hangisinin yapay zeka hangisinin insan olduğunu bilmeden haberleşir. Eğer bu durumda yapay zeka ve insan birbirinden ayırt edilebiliyorsa yapay zeka insan yetişine ulaşamamış, ayırt edilemiyorsa ulaşmış demektir.

Turing Testi Diagramı (Kaynak: www.wikipedia.com).

 

Şimdi ise günümüze gelelim ve ilgi  odağı olan yapay zeka yazılımlarını listeleyelim;

1) Apple Siri: Listemizin başında birçok insan tarafından kullanılan Siri var. Apple’ın ürettiği Siri, sorduğumuz tüm sorulara yanıt verebilecek düzeydedir.

2) Microsoft Cortana: Microsoft’un, Siri’den farklı olarak birkaç özellik ekleyerek oluşturduğu Cortana, nesneler ve yerler için belirlediğiniz takma isimleri öğrenebiliyor.

3) Google Now: Google, Cortana’nın algoritmasını karmaşıklaştırıyor ve devamlı sohbet edebiliyor düzeyde bize Google Now yazılımını sunuyor.

4) IBM Watson: Watson’un en gözde özelliği, verileri kullanarak teşhis gerçekleştirip tedavi sürecini belirleyebiliyor olmasıdır.

5) IPSoft Amelia: Amelia, diyalog kurduğu müşterilerinin ses tonlarından duygu durumlarını anlayabilecek düzeyde geliştirilmiştir.

Buraya kadar yapay zekanın ne olduğunu, nasıl kullanıldığını, ve günümüze nereden geldiğini konuştuk. Peki bu kadar gözde ve insanlık tarihinin en önemli buluşlarından olan yapay zekalarımız, işimize yarar nitelikteyken bize geri dönülmez zararlar verebilir mi?

Bu konuda elbette en can alıcı yorum 14 Mart 2018 tarihinde kaybettiğimiz, Nobel ödüllü İngiliz Fizikçi Stephen Hawking tarafından yapılmıştır.

Hawking, Independent gazetesinde yapay zeka için artık bir yatırım savaşına girildiğini belirtmiştir. Yapay zeka, teşhis, tedavi ve insanlık için çok yararlı alanlarda kullanıldığında hayatımızı kolaylaştıracak derecede bir buluş olduğunu söylemiş ancak amacından ve kontrolden çıktığında insanoğlunun sonu olabilecek düzeye gelecektir.

SpaceX’in Ceo’su Elon Musk, insan eli ile yapılan yapay zekanın insanoğlu üzerinde egemenlik kuracağı ve insanoğlunun bu savaşta kazanma başarısının yalnızca %10 olacağını söylemiştir.

Hazırlayan: Sultan Kış

Pirim, Harun, “Yapay Zeka”, Journal of Yaşar University, (2006)
Haber Kaynağı: https://www.bbc.com/turkce/haberler/2014/12/141202_hawking_yapay_zeka
21.05.2015. https://evrimagaci.org/hayatlarimiza-giren-5-yapay-zeka-urunu-sizin-yapay-zekaniz-ne-kadar-zeki-3224
[1] Harun Pirim’in, Yapay Zeka adlı makalesinden aynı şekilde alınmıştır.




Samanyolu’nun Merkezi Ve Merkezdeki Karadelik

Bizim Güneş Sistemimizin de içerisinde yer aldığı Samanyolu Gökası’nın merkezi (çekirdeği), gökadanın geriye kalan tüm malzemesinin çevresinde döndüğü bir merkezdir. Samanyolu’nun merkezi de, tıpkı kendisi gibi spiral bir yapıya sahip. Ancak, merkezin bu spiral yapısı ile galaksimizin spiralliği arasında bir ilişki bulunmuyor.

Dünya’dan bakıldığında yaklaşık olarak 26.000 Işık yılı kalınlığındaki gazın ve yıldızlararası tozun arkasına gizlenmiş olan bu merkezin görünür dalga boyunda gözlemlenebilmesi imkansızdır. Fakat yine de, astronomlar bu çok yoğun ve aktif durumdaki gökada merkezini inceleme hususunda çok önemli yollar katetmiş durumdalar.

Bu sarmal yapı iki katmandan oluşuyor. İlk katman SgrA olarak nitelenen merkez bölgesinden 6 ila 26 ışık yılı arasındaki bölgede yer alan molekül diski. Bunun ötesinde ise, 2.300 ışık yılı öteye kadar uzanan çekirdek diski yer alıyor. Her iki disk de, molekül bulutları ve gaz (hidrojen, helyum) açısından oldukça zengin.

883856_222501461229674_1181315469_o
Samanyolu’nun merkez bölgesi çubuk biçimli bir yapıya sahiptir. Aynı zamanda merkezin kendi içinde sarmal bir yapısı bulunur. (Görsel, sanatçı çalışması bir ilüstrasyondur)

 

1933 yılında Karl Jansky isimli astronom, Bell Laboratuarları’nda okyanus aşırı telefon hatlarında meydana gelen parazitleri incelemek amacı ile bir anten yaptığında çalışmaları esnasında kaynağını tam anlayamadığı bir parazit sinyali ile karşılaştı. İşin ilginç tarafı bu sinyal gökyüzünde yıldızlar ile birlikte aynı yönde dönüyordu. Yaptığı araştırmalar neticesinde sinyalin Yay Takım Yıldızından geldiğini tespit eden Jansky, parazite doğrudan Samanyolu Gökadasının merkezinin neden olduğu sonucuna vardı.

Görünmeyen dalga boylarında astronominin doğumuna ışık tutan bu çok önemli keşfin ardından bilim insanları daha sonraki tarihlerde Samanyolu’nun kalbinden gelen bu radyo sinyallerini çok daha detaylı olarak incelemiş ve önemli bulgular elde etmiştir.

Günümüzde bu araştırmalar yalnızca radyo dalga boylarında değil, Dünya’nın yörüngesinde dönmekte olan X Işını ve Gama Işını dalga boylarında gözlem yapabilen teleskoplarla da ayrıca sürdürülmektedir. Bununla birlikte NASA’ya ait Spittzer Teleskopu, Kızılötesi dalga boyunda gökadanın çekirdeğindeki 30.000’e yakın yıldızın gözlemlenmesi hususunda çok önemli çalışmalara imza atmıştır.

Galaksimizin merkezinde yer alan kara deliğin çevresinde dolanan yıldızların yıllara göre yörüngesel hareketleri. (Görsel Telif: Chandra X-ışın gözlemevi / NASA)

 

Bugün artık elimizdeki veriler ışığında biliyoruz ki, gökadamızın çekirdeği küresel diyebileceğimiz düzeyde yoğunluğa sahip bir yapılanmadır ve çoğunlukla çok yaşlı durumdaki kırmızı dev yıldızların sıkışık bir durumda işgal ettiği çok kalabalık bir bölgedir. Bununla birlikte merkezde yaklaşık olarak 5.000 Işık Yılı çapında ve 20.000 Işık Yılı Uzunluğunda bir çubuk mevcuttur ve bu çubuk, gökadanın “Moleküler Halka” adı verilen dev yapıdaki çemberinin kenarlarını içeriden birbirine bağlamaktadır.

Merkezdeki bu spiral yapının korunabilmesi için, galaksimizin merkezinde yoğun bir kütlenin yer alması gerekiyor. Gazın ve bölgedeki yıldızların hareketleri üzerine yapılan hesaplar, galaksi merkezinde en az 2 milyon Güneş kütlesine eşdeğer bir yapının bulunması gerektiğini gösteriyor.

Samanyolu merkezindeki kara deliğin çevresinde, yıldızların hareketi.

 

Başlangıçta, bu yoğun kütlenin merkezde yer alan O ve B tipi aşırı parlak ve büyük yıldızlardan oluştuğu düşünülmüş olsa da, yapılan gözlemler bu yıldızların sayısının yeterli olmadığını gösterdi. Ayrıca radyo analizlerinde, bu dev yıldızlardan ayrı, “termik” özellik göstermeyen belirgin bir radyo kaynağının galaksi merkezinden yayıldığı görüldü.

Yıllar süren yoğun tartışmalar ve araştırmalardan sonra bugün, galaksimizin merkezinde yaklaşık 4 milyon Güneş kütlesinde bir kara deliğin yer aldığı bilim dünyası tarafından kabul edildi. Sonrasında da, çoğu galaksinin merkezinde bizimki gibi dev kütleli karadeliklerin var olduğu anlaşıldı. Şu anda bilim insanlarının üzerinde çalıştıkları konu; bu dev kara deliklerin nasıl oluştuğu.

Zafer Emecan & Sinan Duygulu

https://watermark.silverchair.com/155-159.pdf
http://www.phys.unm.edu/~gbtaylor/astr422/lectures/07_A422_MilkyWay_III.pdf
http://chandra.si.edu/photo/2004/sgra/




Video: Ay; Garip Bir Nesne

Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız Youtube videomuzda, çok merak edilen bir konuyu daha anlattık…

Gecelerimizi aydınlatan, kimimiz için romantizm, kimimiz için de bir bilimsel merak konusu olan uydumuz Ay’ı anlattığımız Youtube videomuzu, aşağıdan veya bu linke tıklayarak izleyebilirsiniz. Videomuzun metin versiyonunu ise, bu linkten okuyabilirsiniz.

Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor olarak, her zaman bilim platformlarının birlikteliğinin gerekliliğini dile getiriyoruz ve bildiğiniz gibi ülkemizin BilimfiliEvrim Ağacı ve Feza Gezginleri gibi takdir edilesi bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz. Hypatia Bilim de, artık bu “birliktelik” zincirinin bir parçası haline geldiği için mutluyuz.

Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke,
Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.




Samanyolu’ndaki Şüpheli Serseri Yıldız Grubu

İçinde yaşadığımız Samanyolu galaksisi, oldukça şiddetli bir geçmişe sahiptir. Kaçan “yassılaşmış” galaksileri yutmadığı zamanlarda yakınındaki galaktik komşuları ile bitmek bilmeyen ve her zaman da kazanamadığı yıldızlararası bir çekişme içerisinde olduğu görülüyor.

19 Eylül 2018 tarihinde Nature dergisinde yayınlanan bir araştırmaya göre, Samanyolu diskinde 300 milyon yıl sonra bile hala iyileşmeyen bir yaralanma ile sonuçlanan böyle bir karşılaşma yaşandı.

Araştırmacıların söylediklerine göre bu yara, olması gerektiği gibi davranmayan ve birkaç milyon yıldızdan oluşan bir kümede görülebiliyor. Hala Samanyolu’nun galaktik merkezinde dönmelerine rağmen bu serseri yıldızlar, birbirlerinin çevresinde istikrarsız ve sarmal bir biçimde dönüyorlar.

Araştırmanın baş yazarı ve Barcelona Üniversitesi’nde bulunan The Institute Cosmos Sciences’de bir araştırmacı olan Teresa Antoja, açıklamasında bir salyangozun kabuğuna benzer şekilde sarmal halde ve farklı yapılarda olan yıldız kümesi şekilleri gözlemlediklerini belirtti. “Bu altyapılar, galaksimizin diskinin önemli bir yerçekimsel bozukluktan müzdarip olduğu sonucuna varmamızı sağladı” diye de ekledi.

Antoja ve meslektaşları; kozmik savaş yarasının izlerini, Avrupa Uzay Ajansi’na ait (ESA) Gaia uydusunun bu yılın başlarında paylaştığı yıldız verileri haritası üzerinde çalışırken sürmeye başladılar. Gaia, bilim insanlarına galaksimizin bu zamana kadar ki en detaylı resmin,i galaksi içerisinde bulunan 1.7 milyar yıldızın tam konumlarını ve hızlarını vererek sağladı.

Antoja ve ekibi, galaktik disk içerisinde yer alan bir yıldız kümesinin diğer yıldızlararası komşularından farklı bir şekilde döndüğünü farkettiler ve araştırmacılar bir takım gökadalar arası sıkıntının olup bitmekte olduğundan şüphelendiler.

Yıldızları Çözmek

Neler olduğunu araştırmak için araştırmacılar, Samanyolu’nun gizemli galaktik şeklini matematiksel olarak çözebilmek adına 6 milyon yıldızın hızlarını ve konumlarını kullandılar. Modelleri, bu yalpalayan yıldızların yörüngelerindeki sıkıntının muhtemelen 300 ila 900 milyon yıl arasında ortaya çıkmış olabileceğini gösterdi.

Araştırmacılara göre, muhtemel bir açıklama şu olabilir: Bu zaman dilimi içinde bir zaman daha küçük bir uydu galaksi Samanyolu’na saldırdı ve bu ziyaretçinin dikkate değer kütle çekimi, kazara etkilenen yıldızları yanlış bir yere çekti.

Sagittarius (Cüce Yay) Galaksisi, birkaç milyar yıldız Samanyolu ile birleşen bir yörüngede dolanıyor.

 

Samanyolu’nun çevresinde yay çizen ve birkaç on milyar yıldızdan oluşan halka şeklindeki Sagittarius (Yay) cüce galaksisi, bu galaksiler arası karışıklığın en büyük şüphelisi durumunda. Önceki araştırmalar, Sagittarius galaksisinin aslında 200 milyon veya 1 milyar yıl önce Samanyolu diskine yakın geçiş gerçekleştirdiğini öne sürüyor ve bu da gizemli bozukluğun zaman çerçevesine uymaktadır.

Eğer bu hipotez doğruysa Sagittarius galaksisi,  devasa bir demir tozu halkasından geçen küçük bir mıknatıs gibi galaksimizden geçmiştir. Sagittarius (mıknatıs), kütle çekimi ile birkaç milyon yıldızı (demir tozu) alt edebilmek için Samanyolu’na yeterince yaklaşabilmiş ve daha sonra kendisi oradan çıkmadan önce bu yıldızları kendi yörüngelerini değiştirmiş. Ve Sagittarius’un etkilediği bütün bu yıldızlar, tamamen değişmiş bir yörüngede Samanyolu’nun çevresinde dönmeye devam ediyorlar.

Bu gizemli bozukluktan birkaç yüz milyon yıl sonra bu yıldız topluluğu değişmiş olacak ve astronomlar bu kazanın etkilerini Samanyolu’nu haritalamaya başladıklarında görecekler. Dönen, kabuk şekilli yıldız kümesinin  Gaia ile gözlemlendiği zaman bile hala o sıra dışı şeklini koruduğu görülüyor.

Ancak endişelenmeyin: eğer ev sahibi galaksi gururunuz varsa, Samanyolu’nun Sagittarius’tan intikamını hızlıca alacağından cesaret alabilirsiniz. Bilim insanları, galaksimizin Sagittarius’un yıldızlarını yavaşça içine aldığına ve önümüzdeki 100 milyon yıl içerisinde parçalarına ayrılmış olacağına inanıyorlar!!

Çeviren: Burcu Ergül

https://www.space.com/41967-milky-way-spiral-wobble.html




Çoklu Evrenlerin Varlığını Öne Süren 5 Teori

Yaşadığımız evren, dışarıdaki tek evren olmayabilir. Aslında evrenimiz, “çoklu evreni” oluşturan sonsuz sayıdaki evrenden biri olabilir.

Bu düşünce sizi şaşırtabilir ancak çoklu evrenler fikrinin arkasında iyi bir fizik vardır. Ve ayrıca çoklu evrene ulaşmak için tek bir yol da bulunmamakta; birçok fizik teorisi birbirlerinden bağımsız olarak bu sonucu işaret etmektedir. Aslında birçok uzman, saklı evrenlerin var olmasının olmamasına göre daha muhtemel olduğunu düşünüyor.

Yazımızın geri kalanında çoklu evrende yaşadığımızı öne süren beş tane olası teoriden bahsedeceğiz.

Bu arada belirtelim ki, çoklu evrenler varsayımlarını ispatlayabilecek gözlemsel ya da deneysel bir yol veya yöntem henüz geliştirilememiştir. Yani, çoklu evrenler varsayımlarına kanıt olarak sunulabilecek hiçbir gözlem ya da deney olmadığı gibi, nasıl gözlemsel veya deneysel kanıt bulunabileceğine dair yeryüzündeki tek bir bilim insanının dahi hiçbir fikri yoktur. 

1. Sonsuz Evrenler

Bilim insanları, uzay-zamanın nasıl bir şekle sahip olduğundan emin olamıyorlar ancak, büyük bir ihtimalle küresel veya halka şeklinin aksine düz olduğunu ve sonsuzlukta o şekilde uzandığını düşünüyorlar. Fakat eğer uzay-zaman sonsuza kadar uzanıyorsa bir noktada kendini tekrarlamaya başlaması gerekiyor çünkü uzay-zamanda oluşabilecek sınırlı sayıda parçacık yönü bulunmaktadır.

Yani eğer yeterince uzağa bakarsanız, kendinizin farklı bir versiyonu ile ve hatta sonsuz sayıda versiyonunuz ile karşılaşabilirdiniz. Bu versiyonların bir kısmı şu an sizin yaptığınız şeylerin aynısını yapıyor olacak, diğerleri sabah farklı bir kazak giyiyor olacak ve geri kalanları da çok farklı kariyer ve hayat seçimlerine sahip olacaktır.

Uzay-zaman sonsuzluğa kadar uzanabilir. Eğer böyleyse evrenimizdeki her şey yamalı bir örtü gibi birbirlerine bağlı olup bir noktada kendini tekrar ediyor olabilir. (Görsel Telif: Shutterstock/R.T.Wohlstadter )

 

Gözlemlenen evren sadece 13,7 milyar yıl boyunca genişlemiştir çünkü ışık, büyük patlamadan bu zamana kadar ancak bu kadar süre yol alabilmiştir. Bu sebepten dolayı da bu mesafenin ötesindeki uzay-zamanın kendine ait ayrı bir evrene sahip olduğu düşünülebilir. Böylece çoklu evrenler, birbirlerinin yanında sıralanarak yamalı bir örtü gibi var olabilirler.

2. Baloncuk Evrenler

Sonsuz bir şekilde genişleyen uzay-zaman ile oluşturulan çoklu evren teorisine ek olarak diğer evrenler “sonsuz şişkinlik” isimli bir teori ile de meydana gelmiş olabilir. Bu şişkinlik, Big Bang’den sonra gerçekleşen ve bir balonun şişmesi gibi hızlı genişleyen bir evren düşüncesidir. Tufts Üniversitesi’nde bir kozmolog olan Alexander Vilenkin tarafından ilk defa öne sürülen bu teori, diğer bölgeler şişmeye devam ederken uzaydaki bazı kısımların şişmeyi durdurduğunu ve bunun sonucunda ise birçok tek kalmış “baloncuk evrenlerin” oluştuğunu öne sürmektedir.

Bu teoriye göre şişmenin sona erdiği, yıldızların ve galaksilerin oluştuğu evrenimiz, bizimki gibi diğer baloncukları da içeren ve hala bazılarının şişmeye devam ettiği geniş bir uzay denizi içerisinde küçük bir baloncuktur. Ve bu evrenlerin bazılarında, fizik kuralları ve temel sabitler bizimkinden farklı olabilir ki bu da bazı evrenleri gerçekten tuhaf yerler haline getirebilir.

3. Paralel Evrenler

Sicim teorisinden ortaya çıkan diğer bir fikir ise; Princeton Üniversitesi’nden Paul Steinhart ve Kanada, Ontario’da bulunan Perimeter Institute for Theoretical Physics kurumundan Neil Turok tarafından ortaya atılan ve bizim evrenimizden uzakta etrafımızda dolaşıp duran paralel evrenler düşüncesi idi. Bu fikir, bildiğimiz uzaydan ve zamandan farklı olarak çok daha fazla boyutun olma ihtimalinden ortaya çıkmıştır. Bizim bildiğimiz üç boyutlu uzay katmanına ek olarak, diğer üç boyutlu katmanlar da daha yüksek boyutlu uzayda hareket ediyor olabilir.

Evrenimiz, uzaydaki bir baloncuk evrenler ağı içerisindeki bir baloncuk içerisinde yer alıyor olabilir. (Görsel Telif: Sandy MacKenzie Shutterstock )

 

Columbia Üniversitesi’nde fizikçi olan Brian Greene, bu fikri evrenimizin daha yüksek boyutlu uzayda yüzen sayısız ‘tabakalar’dan biri olması kavramı ile tanımlıyor. Bu teori üzerine getirilen farklı diğer bir fikir ise, bu katmanlı evrenlerin her zaman paralel ve erişilmez olmadığını öne sürüyor. Buna göre, bu katmanlar bazen birbirleri ile çarpışarak sürekli bir Big Bang yaratıyor ve evrenleri defalarca yeniden başlatıyor.

4. Kardeş Evrenler (Daughter Universes)

Atom altı parçacıklarının küçük dünyasına hükmeden kuantum mekaniği teorisi, çoklu evrenlerin oluşabileceği başka bir yol daha öne sürmektedir. Kuantum mekaniği, kesin sonuçlardan ziyade olasılıklardan bahseder ve bu teorinin matematiği, bir durumun olası sonuçlarının kendilerine ait ayrı evrenlerde ortaya çıkabileceğini söylemektedir. Örneğin; sağa ya da sola gidebileceğiniz bir kavşağa geldiğinizde, içinde bulunduğunuz evren size iki tane daha evren verebilir: birisi sağa gidince, diğeri de sola gidince.

Green kitabı “Saklanmış Gerçek (The Hidden Reality)” kitabında ‘evrenlerin her birinde, farklı sonuçlarla karşılaşan bir kopyanız vardır ve hepsinde de yanlış bir düşünce ile kendi gerçekliğinizi tek gerçeklik olarak düşünürsünüz’ demektedir.

5. Matematiksel Evrenler

Bilim insanları; uzun bir süredir matematiğin evreni açıklamak için kullanılan basit bir araç mı olduğunu, matematiğin kendisinin temel bir gerçeklik mi olduğunu yoksa evren gözlemlerimizin sadece onun gerçek matematiksel doğasını hatalı algılamamız mı olduğunu tartışıyorlar. Eğer en sonuncusu gerçekse, o zaman belki de evrenimizi oluşturan belirli matematiksel yapılar tek seçeneğimiz olmuyor, muhtemel bütün matematiksel yapılar kendilerine ait evrenlerde var olmaya devam ediyorlar.

Çeviri: Burcu Ergül

https://www.space.com/18811-multiple-universes-5-theories.html




Gökyüzü Yazılımları – Stellarium

Bilgisayar teknolojisinin gelişimi sayesinde bundan yıllar önce cilt cilt sayfalar dolusu kataloglardan bir cisim ararken, şimdi basit bir tuşla aradığınız cismin nerede olduğunu bulabiliyoruz.

Üstelik o cismin aradığınız özellikleri de yanında yazıyor, hatta başka bir tarihte hangi zaman aralığında nerede olduğu bilgisine de ulaşabiliyoruz. Yani eğer gökyüzünde ne olduğunu anlayamadığımız bir gök cismi görürsek, Stellarium’dan açıp bakarak ne olduğunu kolaylıkla öğrenebiliyoruz.

Stellarium, bulunduğunuz konum ve tarih/saat bilgisinden yola çıkarak size gökyüzünün eş zamanlı bir simülasyonunu gösteriyor. Sağladığı gelişmiş seçenekler sayesinde ne görmek istiyorsanız sizin için bulması kolay bir hale getiriyor. Üstelik bu yazılım tamamen ücretsiz ve açık kaynak kodlu.

İndirmek için: http://www.stellarium.org/

Başlangıç

Stellarium’un iki tane menüsü var. Bunlar farenizi sol tarafa getirdiğinizde ve alt tarafa getirdiğinizde beliriyorlar, yani fare ile sol alt kenarlarda gezinince bu menülerin geldiğini göreceksiniz. Sol menü genel ayar menüsü iken, alt menü gökyüzü seçeneklerini barındıran menüdür. Bunları ve kısayollarını birazdan kapsamlı bir şekilde ele alacağız.

Alt Menü
Alt Menü

 

Yan Menü
Yan Menü

 

Başlangıçta yapmamız gereken basit iki tane ayar bulunuyor. Bulunduğunuz yerde gökyüzünün nasıl olduğunu görebilmek için öncelikle “Konum Ayarları” bölümünden Konum bilgisini girmeliyiz. Bunun için iki seçenek bulunuyor, şehir adından seçmek ve koordinat girmek. Hangisi sizin için kolaysa onu uygulayabilirsiniz, bana şehir adı daha kolay geliyor. Eğer bulunduğunuz yerin adı çıkmıyorsa endişe etmeyin, yakın çevrenizdeki bir yer de işinizi görecektir.

Burada yükseklik bilgisinin girilmesi çok önemli değil, bunun konmasının sebebi Stellarium’un ışık kirliliğini ve atmosferi hesaba katarak bir görüntü ortaya sunması. Atmosfer ve ışık kirliliği gök cisimlerinin görünümünü etkilediğinden Stellarium konum bilginizi kullanarak size uygun bir görüntü sunmaya çalışıyor. Dilerseniz siz bunu kendiniz de ayarlayabilirsiniz, ya da atmosferik etkiyi tamamen ortadan kaldırabilirsiniz.

İkinci önemli ayar ise Tarih ve Saat ayarı. Gözlem yapmak istediğiniz veya merak ettiğiniz bir zamanı girdikten sonra Stellarium size o an bulunduğunuz yerden gökyüzünün nasıl göründüğünü gösterecek. Ayrıca alt menüde sağ kısımda ileri geri yön tuşlarına basarak zamanı ileri geri yönde hızlandırabilirsiniz. Birkaç kere basarsanız daha hızlı akacaktır. Normal hızında akmasını sağlayan oynatma tuşunun sağındaki tuş ise sizi şu ana geri getirir.

İpucu: Zamanı geri yönde hızlandırmak için J tuşuna, normalleştirmek için K tuşuna, ileri yönde hızlandırmak için L tuşuna basabilirsiniz. Daha hızlı ilerlemesi için birkaç kez basın.

Gözlem İçin Kullanmak

Gözlem amacınıza veya isteğinize uygun olarak Stellariumda gezinebilirsiniz. Ben öncelikle farenin ileri geri kaydırma topunu kullanarak geniş bir açıya alıyorum. Aşağıda gördüğünüz üzere küresel bir görünüş elde ediliyor, böylelikle öncelikle gökyüzünde ne nerede tek çırpıda görmüş oluyorum. Dikkat ederseniz alt menüde FOV(Field Of View) görüş açısı değeri 138 derece.

Stellarium3

İşimizi kolaylaştıracak bazı seçenekleri belirleyelim.

1. Yıldızların İsimleri (Kaç kadire kadar gösterilsin?)
2. Takım Yıldız İsimleri ve İşaretleri
3. Gezegen İsimleri
4. Bulutsular (Kaç kadire kadar gösterilsin?)

Eğer basit bulutsuların nerede olduğunu pratik bir şekilde görmek istiyorsanız D veya N tuşuna basabilirsiniz. Buna bastığınızda aşağıdaki gibi bir görüntüyle karşılaşacaksınız.

D veya N tuşuna bastığınızda temel gök cisimleri işaretlenir
D veya N tuşuna bastığınızda temel gök cisimleri işaretlenir

 

Burada bulutsu olarak bir genelleme yaptık fakat aslında bunlar temel gök cisimleri ya da daha uygun bir tabiriyle derin uzay cisimleridir. Burada daire içinde artı işaretli olanlar küresel kümeleri, kesikli halka şeklinde olanlar açık kümeleri, kesikli halka etrafında kare olanlar ise küme ile ilişkili bulutsuya sahip bir cismi işaret eder. Aynı zamanda yukarıda görünmüyor fakat elips şeklinde olanlar da gökadaları belirtiyor. Burada görünmemelerinin sebebi kısayol tuşuyla basit bir işlem yapmış olmamız. Bu işlem bize belirli bir kadir değerine kadar olan derin uzay cisimlerini gösterir. Eğer daha sönükleri görmek istiyorsak yan menüden gökyüzü seçeneklerine gitmeliyiz.

Stellarium5
Gökyüzü seçenekleri menüsü

 

Menünün İngilizce görünmesinin sebebi programdaki dil seçiminden kaynaklanıyor, eğer siz Türkçe’yi seçerseniz Türkçe görünecektir.

1) Buradaki kutuyu işaretlediğinizde belirlediğiniz kadir değerine kadar yıldızların isimleri haritada görünür. Kadir değerini ayarlamak için çubuğu kaydırmanız yeterli, arka planda görerek yeterliliğini anlayabilirsiniz.
2) Yukarıdaki işlemin aynısını bu sefer derin uzay cisimleri için yapıyoruz. Dikkat ederseniz sağa kaydırdığımızda daha sönükleri göstermeye başladı, artık görünmeyen gökadalar da işaretli bir şekilde görünüyor. Ben en çok bu ayarla oynuyorum.
3) Bu da aynı işlemi gezegenler için uyarlıyor.
4) Burada kadir değerine göre limit değer verebiliyorsunuz. Eğer kutuları işaretlerseniz yıldızları veya derin uzay cisimlerini şu kadire kadar göster diyebilirsiniz.
5) Bu kısımda atmosferik etki ile ilgili ayarlar bulunuyor. Atmosferi kaldırırsanız görüntü karanlıklaşıp güzelleşecektir. Fakat şehir içinde gerçek bir görüntüyü hedefliyorsanız buradan ışık kirliliği ayarıyla oynama yapabilirsiniz. Aynı zamanda atmosferi kaldırmak için A kısayol tuşunu kullanabilirsiniz.

Stellarium6

Farz edelim ki Dumbbell Bulutsusu’nu gözümüze kestirdik ve fareyi kullanarak ona yaklaştık. Gördüğünüz üzere şu andaki FOV değeri 1.53 derece, yani oldukça ufak bir alan. Bu demek oluyor ki zaman geçtikçe Dünya hareketine devam ettiği için gökyüzü de hareket edecek ve Dumbbell Bulutsusu zamanla gözden kaybolacak. Eğer cisminizi seçip boşluk tuşuna basarsanız o cismi ekranda ortalar ve takip eder.

Aynı zamanda tıkladığınız gök cismi ile ilgili bilgiler sol üst köşede görünür. Bunlar gök cisminin tipi, kadir değeri, sağ açıklık, dik açıklık, yükseklik, ufuk açısı ve görünür boyutu gibi parametreler. Koordinatlara değinmişken size kolaylık sağlayabilecek bir diğer özellik de görüntüye koordinat sistemine çizdirmektir. Bunu alt menüden yapabildiğiniz gibi ekvatoryal(eşlek) koordinat sistemi için E tuşuna, alt-az sistem için ise Z tuşuna basarak da getirebilirsiniz.

Ekvatoryal(eşlek) koordinat sistemi
Ekvatoryal(eşlek) koordinat sistemi

Kısayollar

Tuş Açıklama
1 gün geriye gider
8 Zamanı şu ana getirir
= 1 gün ileriye gider
J Zamanı geri yönde hızlandırır
K Zamanın akışını normale çevirir
L Zamanı ileri yönde hızlandırır
[ 1 hafta geriye gider
] 1 hafta ileriye gider
Alt+- 1 yıldızıl gün geriye gider
Alt+= 1 yıldızıl gün ileriye gider
Alt+[ 1 yıldızıl hafta geriye gider
Alt+] 1 yıldızıl hafta ileriye gider
Ctrl+- 1 saat geriye gider
Ctrl+= 1 saat ileriye gider
. Ekvator çizgisi
, Ekliptik çizgisi
A Atmosfer
B Takımyıldız sınırları
C Takımyıldız çizgileri
E Ekvator koordinatları
F Sis
G Yer
N Derin uzay
P Gezegenler
Q Kardinal noktaları
R Takımyıldız şekilleri
S Yıldızlar
V Takımyıldız Etiketleri
Z Alt-az koordinatlar
F11 Tam ekran
Ctrl+Shift+H Görüntüyü yatayda ters çevir
Ctrl+Shift+V Görüntüyü dikeyde ters çevir
/ Seçili cisme yaklaş
T Cismi takip et
\ Uzaklaş
Boşluk Cismi ortala
Ctrl+G Seçili gezegeni konum olarak ayarla
Sol tıklama Cismi seç
Sağ tıklama Seçimi iptal et
Page Up/Down Yaklaş/Uzaklaş
CTRL + Up/Down Yaklaş/Uzaklaş
Ok tuşları & Sol tıkla sürükle Gökyüzünde gezin
F1 Yardım penceresi
F2 Ayarlar penceresi
F3, Ctrl+F Arama penceresi
F4 Gökyüzü seçenekleri penceresi
F5 Tarih/saat penceresi
F6 Konum penceresi
Ctrl+M Ekvatoryal ve alt-az kurguları değiştir
Ctrl+Q Çıkış
Ctrl+S Ekran görüntüsü

Ögetay Kayalı




Teori, Deneyler, Higgs ve Nobel

Gazetelerde, iri puntolarla atılan başlıkları bilirsiniz. O günün sabahında, gerek bir yandan iş adamlarını, iş kadınlarını ve siyasetçileri, diğer yandan spor kulübü başkanlarını, borsa simsarlarını ve yatırımcıları bir koşturmaca içine sokacak olan konuların; gerekse insanlar arasındaki etkileşimlerin, medyaya yansıyan fragmanıdır bütün bunlar.

Bazen bu gazetelerde -ilginçtir- bilimsel haberlere rastlarız. Bilimsel ifadesine bir açılım yapmak gerekirse, “İsviçreli/Amerikalı/İngiliz bilim adamlarının yaptığı araştırmaya göre…”  diye başlayarak, ”…bir erkek, günde 16 kez…/…bir kadın, günde 8 kez…” diye devam eden haberler, bilimsel haber niteliği taşımazlar. Bu tür haberler, gazetelerin, boş alan doldurma endişesinin birer sonucu olan istatistiklerdir.

Bu haberler içinde yıldızı parlayan, yer yer değerli yazılara konu olan bir gelişme söz konusu: Higgs bozonu, teorik olarak tahmin edilişinden yaklaşık yarım asır sonra, CERN’de yapılan deneylerde keşfedilmişti. 2013 yılında ise, bu başarılarından dolayı, teoriyi yazan bilim insanları, Nobel Fizik Ödülü‘ne layık görülüp ödüllendirildiler. Peki, ödül nasıl bir buluşa gitti?

Peter Higss, geç de olsa gelen Nobel ödülünü gururla alırken, yüzü de gülüyor. (Fotoğraf: Routers)

 

CERN, yani Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi, İsviçre ve Fransa sınırında yer alan, dünyanın en büyük parçacık fiziği laboratuvarıdır. Parçacık fiziği laboratuvarı ne demektir? Aslen bu tip bir laboratuvar, bir taşın en küçük yapısını merak eden ilkel insanın düşündüğü çözümlerin, günümüzdeki uzantısı demektir. 1954 yılında, 12 ülkenin katılımıyla kurulmuş olan CERN laboratuvarları, günümüzde 20 asil üyesine ilaveten Türkiye’nin de aralarında bulunduğu 8 gözlemci üyeye sahip. Peki, CERN deneylerini nasıl anlamamız ve değerlendirmemiz gerekiyor? Orada neler oldu ve niçin söz konusu buluş, bilim dünyası için önemli bir konum kazandı?

 Yüzyılın Deneyi

Eski Yunan doğa filozoflarının sonuncusu olan Demokritos, her şeyin atomlardan oluştuğunu söylerken kendinden oldukça emindi. “Bir kanıt sunmayı, Pers kralı olmaya tercih ederim!” derken de oldukça emindi kendinden. İşte insanın, en küçüğe ilgisinin simge isimlerinden biri, Demokritos idi.  Üzerinde oturduğunuz sandalyenin veya koltuğun, görebileceğiniz en küçük parçası sizi öksürtebilme, hatta hapşırtabilme olasılığına sahipken, göremeyeceğiniz kadar küçük parçaları ise, size, dünyanın en büyük makinesini inşa ettirebilir. Nitekim bilim insanları, maddenin atomdan da küçük yapıtaşlarını ve bu yapıtaşların en önemli özelliklerinin başında gelen kütleyi araştırmak üzere, dünyanın en karmaşık makinesini oluşturdular ve bu makineden belli bir başarı elde ettiler.

Fransa-İsviçre sınırında, yerin 100 metre altından geçen 27 kilometre uzunluğundaki tünele inşa edilen LHC (Large Hadron Collider: Büyük Hadron Çarpıştırıcısı), Aralık 2009 tarihinde proton çarpıştırmaya başlamıştı. Tıpkı ilkel bir topluluğa mensup bir bireyin, yukarıda sözünü ettiğimiz merak sebebiyle, bir taşı önce ikiye, sonra dörde ve giderek daha fazla parçalara ayırırken taşları birbirine vurmasında olduğu gibi. Hızlandırıcının üzerindeki, her biri birkaç katlı apartman büyüklüğündeki 4 detektör de yıllar süren hazırlıklardan sonra veri toplamaya başladılar.

Şekil 1 – CERN, başlıca deneyleri ve Higgs için en önemlisi, LHC. (Fotoğraf: CERN / Particle Physics for Scottish Schools.)

 

CERN Laboratuvarı’nda yer alan bu deneyler; CMS, ATLAS, LHC-B ve ALICE oarak isimlendiriliyorlar ve hepsinin kendine has açılımları bulunuyor. Atom çekirdeğinin pozitif yüklü parçacıkları olan protonların 14 TeV[1] enerjisinde çarpıştırıldığı bu deneyler, araştırmacılara Evren’in ilk zamanlarını anlama olanağı verebilecek olması bakımından önemliydi.

Yapılan deneylerde, LHC Laboratuvarı’nda, her biri 7 TeV enerjiye sahip olan ve 27 kilometrelik dairesel tünel içinde ışık hızına çok yakın hızlarda yol alan proton demetleri, çarpışarak 14 TeV’luk merkezi enerji meydana getirdi. Böylelikle atom altı dünyanın, şimdiye kadar yabancısı olduğumuz özelliklerini keşfetme şansımız oldu. Bu bölgedeki enerji yoğunluğu, evrenin başlangıcındaki Big Bang (Büyük Patlama) koşullarına yakın olduğundan dolayı, basında LHC deneyleri Big Bang deneyleri adıyla da adlandırılmıştı. Bununla beraber, bu deneylerde üretilen enerji, bir kibritin yanması sırasında üretilen enerjiden çok daha küçüktür.

Bu deneylerin temel hedefi, parçacık fiziğinde varılan son nokta olan, Standart Model adını verdiğimiz modelin yanıtlayamadığı sorulara yanıt bulmaktı. Standart Model, bize maddenin yapı taşlarının nasıl davrandığını ve birbirleriyle nasıl etkileştiklerini açıklamakta, ancak bunların nedenleri hakkında bilgi vermemekteydi ”Kütle neden var?” sorusuysa buna dair sorulardan en önemlisiydi. Higgs bozonu, işte tam bu noktada önerilmişti.

Büyük İngiliz teorik fizikçisi, Peter Higgs’ten 1 yıl önce doğru cevaba yaklaşıp, bu cevabın oralarda bir yerde olduğunun sinyallerini alan Philip Anderson’un kurduğu model, 1 yıl sonra Higgs’in işine yarayacaktı ve o yıl, makalesinde bunu, “Anderson’un plazmon modelinin relativistik bir versiyonu” biçiminde dile getirecekti.

Higgs’ten 1 ay önce ise, 49 yıl sonra Nobel Fizik Ödülü’nü Peter Higgs ile paylaşacağından habersiz, François Englert aynı modeli inceleyecek ve Higgs ile aynı sonuca varmasına rağmen, söz konusu bozonu tahmin edemeyecekti. Bununla beraber, Higgs’ten 1 ay sonra, Gerry Guralnik, Richard Hagen ve Tom Kibble gibi bilim insanları, Higgs’in yaklaşımına büyük katkıları olan, Higgs bozonunun kuantum özelliklerinden bahseden, hatta bu konuda Higgs’in çalışmalarından çok daha kapsamlı çalışmaları olan bilim insanları olarak, kronolojideki yerlerini alacaklardı.

Medyatikleşme süreci, onlarca mektuplaşma ağının, grup çalışmasının ve fikir alışverişinin gerçekleştiği çalışmalardan bir insanı çekip aldığı zaman, geride kalanları hatırlamak ne yazık ki pek kolay olmayabiliyor. Bu açıdan, bu hatırlatmaları yapmak yerinde oldu diye düşünüyoruz.

Standart Model bize, karşılaştığımız, etkilediğimiz, etkilendiğimiz her türlü maddenin, leptonlar ve kuarklar diye adlandırdığımız temel parçacıklardan oluştuğunu söyler. Örneğin atomun çekirdeğindeki proton ve nötronlar, 3’er kuarktan oluşurlar. Esasında bize çizilen küresel parçacık görselleri, bir anlamda yanıltıcıdır; zira bir proton, az önce de belirttiğimiz gibi, 3 kuarkın belli etkileşimlerle bir arada bulunmasından başka bir şey değildir. Bu belli etkileşimlerde de, aracı kuvvetler dediğimiz bozonlar rol oynar.

Yani madde, 6 kuark, 6 lepton ve bunların arasındaki etkileşimleri sağlayan aracı parçacıklardan ibarettir. Maddeyi oluşturan kuarkların dışında kalan diğer kuarklar, evrenin farklı yerlerinde hızla daha düşük kütleli kuarklara dönüşürler.

Ne çok etkileşim sözcüğü kullandık, değil mi? Açık yüreklilikle şunu itiraf etmemiz gerekiyor: etkileşim olgusunu anlamak, bütün bir fizik bilimini anlamakla neredeyse aynı değerde. İşte bu yüzden, en az, maddeyi oluşturan lepton ve kuarkları anlamak kadar, bozonları anlamak önemlidir.

Bir efsane haline gelen Higgs bozonu da bu parçacıklardan biriydi, dolayısıyla Higgs parçacığının var olup olmadığı sorusunun yanıtlanması, Standart Model açısından son derece önemliydi. Bu temel amacın yanında, diğer amaçlar için de, LHC deneyi dışındaki diğer bir deney sistemi, CMS (Compact Muon Selenoid – Sıkıştırılmış Müon Selenoidi) kuruldu.  LHC ve CMS, öncelikle Higgs parçacığını aramayı ve böyle bir parçacık varsa bunun kütlesini ve diğer özelliklerini ölçmeyi amaçlamaktaydı.

Öte yandan, LHC deneylerinin diğer amaçlarından biri de, Standart Modelin de ötesinde bir model olan Süpersimetri modelini sınamaktır. Süpersimetri,  Standart Modelin karşılaştığı sorunları çözmek için, 1970’lerde ortaya atılan bir teoridir; yani bir anlamda Standart Modelin yaması olarak görülebilir. Söz konusu parçacıklara bir de karşıt-parçacıklar öngören süpersimetriyle beraber, karşıt-parçacıklardan oluşan karşıt-madde ya da anti-madde fikri de ortaya çıkmıştır.

Sorunların bizim ilgileneceğimiz yönü ise, parçacıkların en temel özelliklerinden biri olan kütlenin, kendisini gösterişi olacak. Kütleyi miktar kavramından uzaklaştırıp parçacıklarda nasıl ortaya çıktığını kavramamız gerekecek. Bu bağlamda şunu belirtmemiz gerekiyor: Higgs bozonu, maddenin değil, parçacıkların (dolayısıyla madde parçacıklarına) kütlesinin kaynağıdır.

Şekil 2 – LHC tünelinden bir görüntü. Bu dev, mavi kablolar ise çok güçlü mıknatıslarla ve süper iletkenlerle sarılı parçacık taşıyıcıları. Parçacıklar, bunların içerisinde hızlandırılıyor ve çarpıştırılıyor. “Neden yerin altında?” diye sorarsanız, her saniye Güneş’ten vücudumuza nüfuz eden parçacıkları gösterebiliriz. Uzaydan dünyaya bu denli enerjik parçacıklar yağarken, böyle bir düzeneği yerin üzerinde kurmak pek de mantıklı sayılmazdı.

Deneylerde Büyük Patlama mı Tekrarlandı?

CERN’de gerçekleştirilen deneyler, Büyük Patlama’nın ne bir simülasyonu, ne de onu tekrarlıyor. Var olan modellerimizin uyuştuğu fikre göre, evrenimiz, 13,8 milyar yıl önce doğdu ve bugün için, hızlanarak genişliyor. Burada açabileceğimiz paranteze ise LHC deneylerinde protonların çarpıştırılarak evrenin başlangıcındaki enerji yoğunluğuna ulaşılmaya çalışıldığını yazmamız gerekir.

Protonların çarpışmasında ortaya çıkan mutlak enerji, hiç de katastrofik ölçeklerde bir enerji değil. Ancak protonların boyutları çok küçük olduğu için, enerji yoğunluğu çok fazla. Bu durumu şu şekilde örneklendirebiliriz: deniz suyunun ısısı, 1 litre kaynamış süte oranla kat kat daha fazladır. Çünkü ısı bir enerji ölçüsüdür ve deniz suyunun muazzam miktardaki kütlesinin içerdiği enerji, 1 litre kaynamış suyun enerjisinden milyarlarca kez daha büyüktür.

Böyle olduğu halde, yeteri kadar derin düşündükten sonra başımızdan aşağı 1 litre kaynamış su döktüğümüzde kavruluruz, ancak denize girdiğimizde hiçbir şey hissetmeyiz. Hatta deniz suyunun sıcaklığı düşükse üşürüz. Bunun nedeni, denizin ısısının dağılmış durumda olmasıdır. Oysa bir litre kaynamış suyun ısısı (yani enerjisi), küçük bir alanda yoğunlaşmıştır. Öyleyse önemli olan enerji miktarı değil, enerjinin yoğunlaşma derecesidir.

Kaçınız denize girdiğinde üşüdüğü için, yazın o sıcağı altında kıyıda oturup kitap okumayı tercih ediyor? (Görsel telif: Videoblocks.com)

 

Einstein’ın ünlü formülünü hatırlarsak, enerji, kütleyle özdeştir (E=mc2). Öyleyse enerji, yeteri derecede yoğunlaştığında maddeye dönüşür. Bunu, şöyle de ortaya koyabiliriz: bir maddenin enerjisini yeterli oranda arttırdığımızda, o maddenin kütlesi, enerjiye dönüşür. Yüksek enerji yoğunluklarında yüzlerce farklı parçacık ortaya çıkar. İçinde yaşadığımız Evren’de, madde adını verdiğimiz, her şeyi (vücudumuz, gezegenimiz, Güneş, yıldızlar vb.) oluşturan bu üç parçacık da (esas olarak proton, nötron ve elektron), yaklaşık 13,8 milyar yıl önce, Evren’in başlangıcında ortaya çıkmışlardır. Şimdilik bu parçacıkları meydana getiren o muazzam enerjinin kaynağına dair ise sadece görüşler mevcut.

Evrenin kendisinin Büyük Patlama ile oluştuğunu söyledik. Diğer bir deyişle; uzay, zaman, madde ve enerji bu sırada oluştu. Şimdi önemli bir parantez daha açmamız gerekiyor: Büyük Patlama kuramı, Büyük Patlama anını değil, daha sonrasında neler olduğunu açıklıyor. Büyük Patlama anıkavramı, bizlerin tahayyül edemeyeceği kadar küçük bir zaman dilimini ifade etmektedir. Bir ”an” bile değil aslında; 0,00000000000000000000000000000000000000000001 saniye! Bildiğimiz varlığın ilk aşaması, işte bu zaman dilimine sığdı.

Peki, ne oldu?

Teorisyenler, Kuantum Teorisi bağlamında bu soruya gayet zarif yaklaşımlar getirerek, geçici enerji kabarcıkları, parçacık-karşıt parçacık çiftleri gibi kavramlar türettiler. Bu parçacıkların ve enerji kabarcıklarının enerjileri, ne kadar düşük olursa; o kadar uzun süre yaşıyorlar (Düşük enerjinin yüksek entropiyi getirdiğini hatırlayalım; odanızı toplamanız için odanızda bir miktar enerji harcamanız gerekir). 20. yüzyılın ikinci yarısına girildikten hemen sonra, ABD’li fizikçi Edward Paul Tryon adlı bir bilim insanı, bu konuda şu hipotezi sunmuştu:

“Evren, boşluktaki enerji dalgalanmasından ortaya çıkmıştır.”  

Bunun açıklaması, uzayın aslında sanıldığı gibi ”boş” olmadığıdır. Uzay, görünenin ötesinde, yani atom altı düzeyde müthiş aktiviteler içerir. Peki, nedir bu aktiviteler? Örneğin; elektron parçacığı ve bu parçacığın karşıt-parçacığı, yani pozitif elektron, diğer bir deyişle pozitron birlikte aynı anda ortaya çıkıp kaybolabilirler. Elektron-pozitron çiftinin ömrü, etkileşirken 10-21 saniye olup, aralarındaki mesafe 10-10 santimetredir. Ömür kavramı burada, parçacıkların kaybolmadan veya başka parçacıklara bozunmadan gözleme veya araştırmaya dâhil olma süreleridir. Bu arada kaybolmaktan kasıt, yok olmak değildir; enerji formuna dönüşmektir. Bir parçacık, karşıt-parçacığıyla etkileştiği zaman, enerjiye dönüşür ve ”enerji kabarcıkları”nı oluşturur. Bunlar da, Edward Tryon’un hipotezinde kullanılan enerji dalgalanmalarına sebep olurlar. İşte bu da, Büyük Patlama için gereken enerji için sunulan görüşlerden biridir.

Higgs Bozonu Evrene Nasıl Kütle Verir?

Aslında ortada, konuşulması gereken bir parçacıktan ziyade, konuşulması gereken bir alan bulunuyor. Söz konusu parçacık da zaten bu alanın temel elemanıdır. Deniz kıyısında yürümeye çalışırken harcadığınız enerjiyle karada yürümek için harcadığınız enerji eşit midir? Hangi durumda daha çok yorulursunuz? Evet, denizin içinde yürümeye çalışmak daha zordur. Çünkü etkileşmenizin şart olduğu ve gaz molekülleri kadar etrafa saçılmamış, daha bir arada moleküller söz konusudur denizde. Siz ise katısınızdır, baştan ayağa.

Higgs bozonu dediğimiz parçacığın ev sahibi olan, onu barındıran alan, işte bu deniz gibidir; bu alanda bulunan tüm varlıklara kütle verir. Denizde yürümemiz zorlaştığında, ağır hissederiz; üzerimizde fazladan kütle bulunuyormuş hissi söz konusu olur. İşte bu kütle verme durumunu, böyle bir modelle açıklayabiliriz. Hatta daha da ileri gidip, Higgs alanını, sağanak yağmura benzetebiliriz; ancak bu yağmur, romantik olmaktan biraz uzak. Bize kaçacak hiçbir yer bırakmıyor ve sürekli yağıyor.

Bu yağmurun altında kendinizi salarak bir süngeri düşünecek olursanız, o hafif, yumuşak ve bazen havuçlu keki andıran (acıkmak böyle bir şey olsa gerek) cismin gitmiş, yerine ıslak, ağır bir cismin gelmiş olduğunu gözünüzde canlandırabilirsiniz. Yağmura benzettiğimiz Higgs alanı, parçacıklara işte buna benzer bir mekanizmayla kütle vermektedir. Süngerler, boyutlarına ve kapasitelerine göre, değişen miktarlarda su emebilirler. Parçacıklar da birbirinden farklı kütlelerin oluşturduğu geniş bir yelpazeye yayılmışlardır.

En büyük kütlelere sahip parçacıklar, yukarıdaki analojiye geri dönecek olursak, Higgs alanıyla en güçlü etkileşen parçacıklar olacaktır; yani yağmurdan en çok etkilenen canlılar, yürümekte en çok zorlanan canlılar olacaktır. Bununla beraber, Higgs alanı ile hiç etkileşmeyen parçacıklar da söz konusudur ki, bizler, onlardan biri olan fotonlar sayesinde bir şeyleri görebiliriz. Diğer kütlesiz parçacık ise, atom çekirdeğindeki parçacıkları bir arada tutan gluondur. Bu iki parçacığı da, suyla herhangi bir etkileşime girmeyen ya da su geçirmez süngerler olarak düşünebiliriz. Tüm olan biten bunlardan mı ibaret? Tabii ki hayır. Başta diktatörce, konuşulması gerekene karar vermiştik; bu, Higgs alanıydı. Peki, ya Higgs bozonu? O neden var? Nasıl olur da analojide Higgs alanını temsil eden yağmur, aynı anda parçacık da olabilir?

İklimi değişen Dünya’da yağmur eksikliği, bir insan vücudundaki önemli bir vitaminin eksikliği gibidir; tedavi için farklı çözümler aranır, uzman beyinler bu konu için seferber olur. Geçen yıl gittiğim bir tatil beldesinde, Nijeryalı bir ailenin küçük bir çocuğuyla tanışmıştım. Kuraklıktan kaçan aile, aile kaynaklarını kaçmak için kullanmıştı. Zeki olduğu kadar, oldukça duygusaldı da Adisa[2].

Yine sıcak bir yaz gününde kendinden geçmiş olan bana güzel bir şaka yapmıştı balonun içerisine doldurduğu suyla. İmgeleminde, sıcak bir havada yağmura hasret kalan bir insanı, böyle serinletebileceğini kurgulamıştı belki de. Hiç de haksız değildi. Yalnız, o suni yağmuru yaratırken bile, Adisa’nın kullandığı suyun kaynağı yağmurdu. Dolayısıyla, analojiden hareketle, yine işin içine Higgs alanı girmek zorunda. İçi su dolu balon ise Higgs parçacığı olarak düşünülebilir. Higgs alanı, Higgs bozonunu da dâhil olmak üzere, tüm kütle sahibi parçacıklara, kütlelerini veren alandır.

Su olmadan (dolayısıyla yağmur olmadan) balonların da, süngerlerin de daha az ilginç olacağı gerçeği bir yana, Higgs alanı olmaksızın, hiçbir şeyin kütle sahibi olamayacağını düşünebiliriz. Hayır; Dünya üzerinde kalamayıp uzaya doğru uçmazdık, daha bu noktaya gelmeden, gezegenleri oluşturacak materyaller bir araya toplanamazdı. Şimdi Higgs bozonunun (Higgs alanının), evrendeki tüm kütle sahibi parçacıklara, onlarla etkileşerek kütle kazandırdığını biliyoruz. Yolu üzerindeki neredeyse her şeyden sızabilmeyi bir şekilde başaran ve bu sızış sırasında, içinden geçebildiği şeyleri ağırlaştıran su gibi, Higgs alanı da neredeyse tüm parçacık türlerine –bazılarına daha fazla olmak üzere- etki ederek kütle verir.

Geçtiğimiz yılın Temmuz ayında açıklanan buluş da, tam olarak bu parçacığın, Higgs bozonunun keşfiydi. Protondan yaklaşık 133 kat fazla kütleye sahip bu parçacığın keşfi, evrenimizin mevcut haline dair modellerimizle de birebir uyum sağlıyor.

Teori

Popüler bilim yayınlarında pek rastlayamayacağımız isimler hakkında daha önce, Higgs ile beraber anılması gereken bilim insanları söz konusu olduğunda yakınmıştık. Standart Modelin ve bu model kanalında gelişen başka kuramların bel kemiğini, ismine yine pek de sık rastlayamayacağımız iki matematikçi kurgulamıştır: Sophus Lie ve Hermann Weyl. Esasında Standart Model dâhilinde gelişen tüm olaylar, 1920 yılı dolaylarında, Hermann Weyl’in orijinal bir yaklaşımına dayanıyor. Tüm bu üzerinde konuştuğumuz parçacıkların ve kuvvetlerin, onların özelliklerine karşılık gelen ve aslında bizim uzayımıza bağlantı yapan iç uzaylar olan, fiber demetleri olarak adlandıracağımız yapılardan oluştuğu düşüncesi, bu yaklaşımın en açık tanımı.

Matematiksel tanıma göre, bir fiber demeti iki bölümden oluşuyor: taban manifoldu ve bu manifoldun üzerindeki fiberler. Manifold dediğimiz unsuru, üzerindeki herhangi bir noktaya yaklaştıkça, onu, sanki kusursuz derecede düzmüş gibi algılamaya başlayacağımız eğri bir yüzey veya uzay olarak düşünebiliriz. Dünya’nın yüzeyini, bir çeşit manifold olarak tahayyül edebiliriz; ona çok yakın durumdayız ve gerçekten de dümdüz görünüyor! Fiber demeti için de bir analoji gerekirse, kafa yüzeyimizi (taban manifoldu) ve saçlarımızı (fiber) gözümüzde canlandırabiliriz. Böylece fiberlerle taban manifoldları arasındaki bağlantıya, kabaca aşina hale geliriz.

Saçlarınızı hayal edin (hayır, çoğunuzun saçları böyle değil, farkındayız).

 

Ancak önemli bir nokta, fiberlerin, saçlarımız gibi düz olmak zorunda olmadıklarıdır, ancak olabilirler de. Fiberler, herhangi bir geometrik formda bulunabilir. Weyl’in düşüncesi, uzay-zamanımızın, bu matematiksel yapıdaki taban manifoldu olduğu ve parçacıklarla kuvvetlerin de bu taban manifoldunun üzerindeki fiberler olduğu şeklinde. Hatta bu kuramın kullanımında, ilginç bir biçimde, 4 temel kuvvetin her biri, bir Lie grubu ile tanımlanıyor (Sophus Lie’ı hatırlayalım).

4 temel kuvvetin olduğunu biliyoruz: elektromanyetik kuvvet (elektronları atom çekirdeği etrafında tutuyor), zayıf nükleer kuvvet (radyasyon), güçlü nükleer kuvvet(atom çekirdeğinin bileşenlerini bir arada tutuyor) ve kütleçekim. Günümüzde fizikçilerin nihai hayali, bu 4 temel kuvvetin tek bir kuramda birleştiğine tanık olmak. Elektrik ve manyetizma, James Clerk Maxwell tarafından yıllar önce elektromanyetizma olarak birleştirilmişti. Elektromanyetik kuvveti tanımlayan fiberlerimiz, en basit Lie grubu olan u(1) grubu olarak bildiğimiz çember grubu.

Aslında uzay-zaman manifoldunun her noktası, bu u(1) fiberleriyle dolu. Bu çemberler dalgalandıklarında, biz bu etkiyi, elektromanyetik dalga olarak gözlemliyoruz. Elektromanyetizmanın kuvvet taşıyıcı parçacığı, yani bozonu, zaten foton olarak biliniyor. Matematiksel olarak simetri üreteci kavramının fiziksel karşılığı, işte tam da bu foton dediğimiz parçacık olarak karşımıza çıkıyor. Yani u(1) grubunun tek bir simetri üreteci var ve bu matematiksel üreteç kavramının fiziksel karşılığını da foton olarak yorumluyoruz. Ayrıca elektrik yüklü parçacıklar(mesela elektron) da bu u(1) fiberlerinin etrafına dolanmış çember şeklindeki başka fiberler olarak tanımlanıyorlar.

Tüm kuvvetler, en basit fiber olan, elektromanyetik kuvvetin basit u(1) fiberleriyle tanımlanmıyor. Farklı kuvvetleri, farklı Lie grupları temsil ediyor. Kuvvetlerin yükleri ve onları ilgilendiren parçacıklar ise hep bu kuvvetlere karşılık gelen Lie gruplarına dolanan çember fiberler olarak betimleniyor. Örneğin zayıf kuvveti, üç boyutlu Lie grubu olan su(2) ile tanımlarız. İşin matematiği, bize bu Lie grubunun üç tane simetri üreteci olduğunu söyler. Bu modeli doğada (parçacık hızlandırıcılarda ve detektörlerde) test ettiğimizde ise bu üreteçlerin, zayıf kuvvetin taşıyıcı bozonları olan w+, w– ve z bozonlarının varlığını işaret ettiğini görürüz. Odamızdan bile çıkmadan, sadece matematik yaparak bu parçacıkların var olması gerektiğini işte böyle anlayabiliyoruz. Esasında yeni yeni gelişen bir beyni, fiziğe ya da matematiğe yönelten en zarif durumlardan birini analiz etmiş bulunuyoruz.

Maxwell’den sonra ikinci birleştirmenin ürünü, Abdus Salam, Sheldon Glashow ve Steven Weinberg adlı bilim insanları tarafından, elektromanyetik kuvvet ile zayıf kuvvetin birleştirilmesiyle karşımıza çıkanelektro-zayıf kuvvet oldu. Ne yaptıklarına gelince, elektromanyetik kuvvete karşılık gelen u(1) fiberiyle, zayıf kuvvete karşılık gelen su(2) fiberini birleştirdiler.

Bu birleştirme işlemi, söz konusu bilim insanlarınca, bazı karmaşık matematiksel işlemler yardımıyla gerçekleştirildi. İşte Higgs bozonunun ve z bozonunun var olmasının gerektiği de, tam olarak bu elektro-zayıf fiberi sayesinde anlaşılmıştı. Ancak salonda z bozonu bile bulunuyorken, biri eksikti: tahmin edebileceğiniz gibi, Higgs bozonu.

Şekil 3 – Fiberlerin, taban manifoldunun ve fiber demetinin basit bir betimi. (Görsel: Wolfram Alpha.)

 

Higgs bozonunun teorisi, tam olarak bu olay örgüsünün sonucudur ve esasında, bu olay örgüsü, herhangi bir takım oyununda yapılan eşsiz bir atağa benziyor. Aynı araç ve gereçleri kullanan bilim insanlarının geliştirdiği fikirler, sonunda, bu konuda net bir ifadeye sahip Peter Higgs ve arkadaşları tarafından, sayı ya da gol niteliğinde bir sonuca dönüştürüldü.

Bu nihai parantezi açtıktan sonra, bir diğer kuvvet olan güçlü kuvvete karşılık gelen fiber demetinin, yani su(3) Lie grubu ile tanımlanan grubun, kuark ve gluonların varlığını gösterdiğini söylemeliyiz. Gördüğünüz gibi, doğa, matematikle fark ettiğimiz tüm bu gerçekleri, yaptığımız deneyler sonunda bizden hiç esirgemiyor.

Standart Modelin bu bağlamda ne olduğuna gelecek olursak, aslında bu model, elektromanyetik kuvvet, zayıf kuvvet ve güçlü kuvvetin birleştirilmesi anlamına geliyor. Yani, u(1), su(2) ve su(3) fiberlerinin birleştirilip yorumlanmasından bahsediyoruz ve bu yorumlar işe yarıyorlar. İşe yaradıklarını da deneylerimizden anlıyoruz. Ancak sorun, Standart Model dediğimiz modelin, kütleçekimini açıklayamaması. Sebebi de gayet açık: kütleçekimine karşılık gelen fiberin, kuramın yorumu içerisinde bulunmaması.Bunlarla beraber, doğanın neden Lie gruplarını kullandığı vesoyut fiberlerin neden var olduğu bilinmiyor; bunlar da başka bir yazının konusu.

Sonuç: Ne Oldu?

Bilinen evrenin tamamı -en küçük bileşenler olan temel parçacıklardan galaksilerin en büyük kümelerine kadar- düşündüğümüzden daha fazla ortak nokta içeriyor. Çok büyük ölçek farkına rağmen, kozmosun en büyük ölçeklerini yöneten yasalar, en küçük parçacıkları ve etkileşimlerini yöneten yasalarla ortak noktalar içeriyor. Bizler, bu iki ölçek için tamamen farklı şekillerde çalışıyoruz: çok büyük ölçekler, sadece büyük teleskoplarla ve doğal kozmik laboratuvarlarla çalışılabilirken, küçük ölçekler, Dünya’da, gelmiş geçmiş en güçlü makinelerin, parçacık hızlandırıcılarının yapımını gerektiriyor. LHC (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) ise bunların en büyüğü olarak öne çıkıyor. LHC, çoğumuz için hâlâ heyecan verici olsa da, her şeyden önce, Standart Model’in kayıp parçası olan Higgs bozonunun bulunabilmesi için yapılmıştı.

Nobel Ödülü’ne layık görülen çalışmanın, Peter Higgs dışındaki yazarları. (Soldan sağa:  Kibble, Guralnik, Hagen, Englert, Brout.)

 

Söz konusu çarpıştırıcıdan gelen haberleri, zamanında takip edenlerimizin de hatırlayabileceği gibi, Higgs bozonunun kütlesi hakkında amansız bir spekülasyon söz konusuydu. Bunun bir sebebi vardı: tüm bu parçacıklar -kuantum alan teorisi bağlamında- gözlemlediğimiz her şey üzerinde çarpıcı bir etki sahibi. Diğer tüm parçacıkların kütlelerini tayin edebilen bir parçacık söz konusu.

Örneğin bizler, 3 kuarkın bir araya gelerek, atom çekirdeğindeki protonları ve nötronları oluşturduğunu düşünürüz. Ancak bu 3 kuarkın tamamının kütlesi, söz konusu parçacıkların kütlesinin yalnızca %2’sine karşılık geliyor; yani bu kuarklar, proton ve nötronun kütlesinin çok küçük bir kısmını oluşturuyor. Geriye kalan kütle ise, kuantum alan teorisi yasalarının öngördüğü diğer bazı parçacıklardan, daha doğru bir ifadeyle, etkileşimlerden gelir. Tüm bu parçacıklar, birbirlerine o kadar bağlıdır ki, üst kuark dediğimiz, tüm Standart Modelin en ağır parçacığı (protonun 180 katı kadar bir kütleye sahip) eğer şimdiki kütlesinin 2 katına sahip olsaydı, evrendeki tüm protonlar, şimdiki kütlelerinin %20’si kadar fazla kütleye sahip olacaktı! Yani Higgs, evrende ne varsa, kuantum alan teorisine göre, hepsiyle çok yüksek derecede bağlı durumda.

Standart Model, kütleçekimini içermiyor. Ancak gerçek evrende bu olgu bulunuyor ve evrenin, bizim varsaydığımız temel teori, kütleçekimi de dâhil olmak üzere, bilinen tüm kuvvetleri içeriyor. Kütleçekimi söz konusu olduğunda, düşük enerjili ve yüksek ölçekli bir kuvvet akla gelir, ancak bizler bu kuvvetin, kuantum mekaniğine uygulanabilirliğini test etmeye çalışıyoruz. Evrenin son parametresini (Higgs bozonunun kütlesi) sınırlamak için bunların yapılması gerekiyor. Eğer kütleyi belli bir değere indirgeyebilirsek, bu, artık evrende, Standart Model için yeni bir parçacık olmadığı sonucuna varmamızı sağlayabilir.

Ancak bizler, Higgs bozonunun kütlesini farklı bir değer olarak bulursak (düşük veya yüksek; fark etmez), bu, evrende yeni bir şeylerin bizleri beklediğini gösterir. Daha da ilginç olanıysa, Higgs bozonunun kütlesi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı çalıştırılmaya başlamadan 3 yıl önce, 2009’da hesaplanmıştı! Higgs bozonunun kütlesinin çok küçük bir belirsizlikle hesaplanması, süpersimetriye, ekstra boyutlara ve Güneş Sistemi’nde kurulması planlanan bir parçacık hızlandırıcısıyla bulunması beklenen herhangi bir yeni parçacığı öngören fantastik fikirlere karşı ezici bir kanıt olabilir. Bu kütle de ATLAS ve CMS detektörlerinden gelen verilerle beraber, sağlam bir olasılıkla, öngörülen kütlelerde saptanmıştı.

Evet, evrende hâlâ karanlık madde, simetri kırınımı, nötrinonun kütlesi gibi cevap bekleyen sorular var. Fakat en azından parçacık fiziği için yeni parçacıklar bağlamında, öğreneceğimiz başka hiçbir şey olmaması olasılığı söz konusu.

Emre Oral

[1] TeV: Tera Elektronvolt. Elektronvolt, bir elektron parçacığının, 1 voltluk gerilim altında hızlandırıldığında kazandığı enerji anlamına gelir. Dolayısıyla çok küçük bir enerji miktarıdır. Dolayısıyla önüne gelen tera, giga, mega gibi ön eklerle beraber anılır. 1 Tera elektron volt, 1 trilyon elektron volta, yani 1012 elektronvolta eşittir.

[2] Nijerya dilinde “Duru, açık”.




Evrenin Kayıp Dişli Çarkı: Karanlık Enerji

Karanlık enerji ne kadar önemli? İsterseniz önemini anlamak için bilindik bir örnekle başlayalım. Bir mekanik saat hayal edin. Saat görünürde tüm fonksiyonlarını sergilemektedir. Saatin içini açıp baktığımızda bir de ne görelim; dişli çarklardan birisi eksik!

Tabi böyle bir analojide saatin çalışmasına imkan yoktur. En azından tüm fonksiyonları çalışmayacaktır. Ama kozmolojiye baktığımızda her şeyin göründüğü için çalışabilmesi için deyim yerindeyse eksik olan yerlere dişli çark koyduk ve bu çarka karanlık enerji ismini verdik.

Ama bir sorun var. Bu karanlık enerjiyi hiçbir şekilde gözlemleyemiyor ancak kuramsal sonuçlardan yaptığımız çıkarımlarla dolaylı olarak varlığına kanaat getirebiliyoruz.

mekanik-saat
Dişlileri eksik olan bir saat doğru çalışabilir mi?

 

Matematiksel olarak çöken ilk modern evren teorisi Newton tarafından oluşturulmuştu. Yine Newton tarafından ortaya konulan kütle çekim yasalarına göre kütle çekim kuvveti evrendeki bütün maddeyi tek bir noktaya toplayarak çökecekti. Yalnız bu durum, yaptığımız gözlemlerle uyuşmamaktaydı. Einstein’ın genel görelilik kuramına göre sonuçlar, ya çöken ya da genişleyen evren üzerineydi. Ancak Einstein, bu “uygun bulmadığı” etkiyi dengelemek için kozmolojik sabiti adında bir terimi denklemlerine koymuştu.

Einstein evrenin her ne kadar statik olduğuna inansa da, gözlem ya da deney yapmadan bu dediğini ispatlaması çok güçtü. Yine o yıllarda Einstein’ın genel görelilik teorisinden yola çıkarak gözlemler yapan Edwin Hubble ise evrenin genişlediğine kanaat getirecek sonuçlar elde etmişti. Bu sonuçları elde etmesi için uzak galaksilerin kırmızıya kayma ile hızlarını bulup, mesafelerini belirlemesi yeterli olacaktı. Ortaya çıkan sonuca göre bir galaksi ne kadar uzaksa bizden o kadar hızlı uzaklaşıyordu. Ama daha önceki yazılarımızdan bildiğiniz üzere Einstein’ın özel görelilik teorisine göre hiçbir şey ışıktan hızlı olamazdı.

einstein-181771
Einstein, Samanyolu Galaksisi’nin yoğunluk denklemini yazarken.

 

Hubble’ın sonuçlarına göre çok uzak bir galaksi ışık hızından daha hızlı hareket edebiliyordu. Dolayısıyla kozmolojide de yeni bir tartışmanın fitili ateşlenmiş oldu. Neyse ki fizikçiler ışık hızını geçen şeyin galaksiler değil de uzay zaman dokusunun kendisi olduğuna kanaat getirdiler. Zira Einstein’ın özel görelilik teoremine göre sadece ışık değil, ayrıca bilgi de ışık hızından öteye geçemezdi. Bununla beraber, uzayın kendisinin ışık hızını geçerek genişlemesini sınırlandıran birşey yoktu. Uzay çok hızlı genişlediğinden milyarlarca yıl önce ışınan foton bize ulaştığında genişleyen evren fotonun dalga boyunu çokça büyütüp bize bir galaksinin ışık hızından daha hızlı hareket ettiği izlemini yaratabilir. Ek olarak, böyle bir açıklama getirmek yerine genel görelilik teoreminin çok büyük skalada gözlemlerle uyuşmadığını kabul edip daha iyi bir kütle çekim teorisine ihtiyaç duyduğumuzu da kabul edebilirdik. Ama henüz bunu yapmayı düşünmüyoruz.

90’lı yıllara geldiğimizde bilim insanları uzak bir süpernovayı gözlemlediler. Parlaklığından uzaklığını ve kırmızıya kaymadan süpernovanın hızını bulan bilim adamlarının bulduğu sonuç şaşırtıcıydı. Çünkü sonuçlara göre evrenin genişlemesi sabit değildi ancak hızlanıyordu. Haliyle bu gelişme bilim adamlarını karanlık enerjiye bir adım daha yaklaştıracak deney ve gözlem geliştirmelerine motive etti.

WiggleZ-716 karanlık enerji
WiggleZ araştırması, uzak galaksileri gözlemleyerek karanlık enerjinin varlığına ışık tutmayı amaçlıyor.

 

Daha önceden elmas gezegen keşifleriyle adını duyduğumuz, süper bilgisayarlarıyla ünlü Swinburne Üniversitesi’nden bir takım bilim insanı, Anglo-Avustralya radyo teleskobuyla galaksilerin kırmızıya kaymasını gözlemledi. Bu devasa kapsamlı gözlem WiggleZ adı ile biliniyor. Gözlemin kapsadığı kırmızıya kayma menzili z = 0,25’ten başlayıp z= 1’ e kadar gidiyor. Taranan alan ise 1000 derece-kareyi buluyor.

Derece-kareyi metre kare olarak düşünebilirsiniz. Zira derece metre gibi astronomide uzaklık birimidir. Derece kare ise 2 boyutlu bir alanı temsil eder.

karanlık enerji
Kütleler uzay-zaman düzlemini büker ve galaksi kümelerini birbirine yaklaştırırken (yeşil), karanlık enerji (mor) tam tersi bir etkiyle uzay-zamanı düzleşmeye zorlayarak evrenin genişlemesini hızlandırıyor.

 

WiggleZ taraması, içinde mavi yıldız oluşumu gözlemlenen yaklaşık 200.000 kadar parlak galaksinin üzerinde gerçekleşiyor. Evrenin kayıp çarkını keşfetmek için 2 farklı deneysel yöntem birleştirilerek daha iyi sonuçlar almamız umuluyor. Daha önceden yazılarımızda bahsettiğimiz kırmızıya kayma yöntemi hem galaksilerin hızı hem de galaksilerin evrimi hakkında bilgi veriyor. Bir başka teknik olan baryon akustik sallanımı ise kozmik mesafe hakkında bize bilgi veriyor. Nasıl süpernovalar yıldız parlaklıkları için standart ışık kaynağı ise, baryon maddesinin uzaydaki özkütle değişimi kozmik mesafeler için standart cetvel oluyor. Bu iki parametre birleştirildiğinde kırmızıya kayma ile Hubble parametresi arasındaki ilişki evrenin geçmişi hakkında birçok şeyi ortaya çıkarıyor.

Sonuç olarak karanlık enerji evreni tam anlayabilmemiz için şu anda kayıp bir çark. Bu tarama sadece kütleçekim teorilerimizi test etmekle kalmayacak ayrıca nötrino kütlesi, evrenin topolojisi ve galaksilerin evrimi hakkında daha birçok şeyi bizlere gösterecektir.

Alperen Erol

Kaynakça
http://wigglez.swin.edu.au/site/
http://astrogeo.oxfordjournals.org/content/49/5/5.19.full




Video: Süper Dünyalarda Yaşamak!

Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız Youtube videomuzda, çok merak edilen bir konuyu daha anlattık…

Gezegenimizden daha büyük kütleye ve yerçekimine sahip olan “Süper Dünya”larda nasıl yaşayabileceğimizi anlattığımız Youtube videomuzu, aşağıdan veya bu linke tıklayarak izleyebilirsiniz. Videomuzun metin versiyonunu ise, bu linkten okuyabilirsiniz.

Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor olarak, her zaman bilim platformlarının birlikteliğinin gerekliliğini dile getiriyoruz ve bildiğiniz gibi ülkemizin BilimfiliEvrim Ağacı ve Feza Gezginleri gibi takdir edilesi bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz. Hypatia Bilim de, artık bu “birliktelik” zincirinin bir parçası haline geldiği için mutluyuz.

Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke,
Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.




Işıktan Daha Hızlı Parçacıklar: Çerenkov Işıması

Işığın 299.792.458 m/s’lik boşluktaki hızının evrende başka hiçbir cisim tarafından geçilemeyeceğini biliyoruz.

Her ne kadar ışığın boşluktaki bu hızını geçmek hiçbir şekilde mümkün olmasa da, eğer ışığın yol aldığı ortam vakum değilse ışığın hızını geçebiliyoruz. Bu, sesin hızının farklı ortamlarda değişik hızlarda yayılmasına çok benzer bir durum.

Ses hızı 20 santigrat derece sıcaklıkta saniyede 343.2 metre hızla yol alırken, su ortamında ses bundan 4.3 kat daha hızlı yayılır. Saniyede 343 metrelik hız günümüz teknolojisiyle artık aşılabiliyor ve bu durumda sonik patlama adı verilen bir olay meydana geliyor. Bu gerçekleştiğinde sesin kaynağı olan cisim, yayılan ses dalgalarının hızını, yani ses hızını geçerek ses duvarını aşıyor ve bir sonik patlama oluşuyor.

Sonik patlamalar ya da ses duvarının aşılması, simülasyonda görüldüğü gibi ses kaynağının yayılan ses dalgalarından daha hızlı gitmesi sonucu oluşuyor.

 

Peki, eğer ışığın hızını yavaşlatabiliyorsak, yavaşlattığımız ışık hızını geçersek ne olur? Ya da başka bir deyişle, “ışık duvarı” aşılırsa ses hızını aştığımızda olduğu gibi bir sonik patlama veya ona benzer bir olay meydana gelebilir mi? Aslında bu, Dünya’da farklı reaktörlerde elektronlar kullanılarak test edilebiliyor. Işığın hızı vakum ortamında “c” iken, bu reaktörlerde suyun içerisinde yol alan ışığın hızı 0.75c’ye düşüyor. Normal şartlar altında ışık hızıyla aynı hıza sahip olamayan elektronlar su içerisindeki fotonların hızını geçici olarak aşıyorlar ve böylece elektronlar mavi renkli bir ışımaya sebep oluyorlar. Işınımın mavi renkte olması ise Doppler Etkisi’nden ileri geliyor.

Elbette biliminsanları Çerenkov Işıması’nı canları istedikleri için yaratıp durmuyorlar. Örneğin Çerenkov Işıması sayesinde tespit edilmesi zor biyomoleküller tespit edilebiliyor veya bu ışıma tıp alanında vücut görüntüleme teknolojileri için kullanılabiliyor.

Ses duvarını aşan "süpersonik" bir jet.
Ses duvarını aşan “süpersonik” bir jet.

 

Ayrıca Çerenkov Işıması’nın bilimsel gözlem teknolojilerine de büyük katkıları var. Yüksek enerjili bir gamma ışını Dünya’mızın atmosferi ile etkileşime girdiğinde bu yüksek hızlı elektron-pozitron çiftleri meydana getiriyor. İşte tam da burada Çerenkov Işıması, bu gamma ışınlarının kaynağını veya diğer bazı özelliklerini tespit etme amacıyla kullanılabiliyor. Bunların dışında Çerenkov Işıması parçacık fiziği çalışmalarında da benzer sebeplerle etkin bir şekilde kullanılıyor.

Son olarak, ışımanın adı Çerenkov etkisini deneysel olarak ilk defa gözlemleyip, 1958 yılında Nobel’e layık görülen Sovyet biliminsanı Pavel Alekseyevich Cherenkov’un isminden ileri geliyor.

Dipnot: Ana görselde, ABD’de bulunan Gelişmiş Test Reaktörü’nün (Advanced Test Reactor) Çerenkov Işıması yaydığı sırada çekilmiş bir fotoğrafını görüyoruz.

Kemal Cihat Toprakçı

https://en.wikipedia.org/wiki/Cherenkov_radiation

http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Cherenkov+radiation




Bir Bulutsu Semti: NGC 2264 (Yılbaşı Ağacı Yıldız Kümesi)

Evren çok büyüktür. Öyle ki Dünya’dan nispeten küçük gözüken bir bölge, içerisinde çok fazla nesne gizliyor olabilir. Gökyüzünde bir dolunayın kapladığı alan kadar yer kaplayan NGC 2264 bölgesi de bu bölgelerden biri olarak gösterilebilir.

Tekboynuz Takımyıldızı sınırları içerisinde, bizden yaklaşık 2600 ışık yılı uzaklıkta bulunan NGC 2264 bölgesi Koni Bulutsusu‘yla birlikte Yılbaşı Ağacı Yıldız Kümesi‘ni tanımlamak için kullanılıyor. Yeni Genel Katalog’a (New General Catalog) göre NGC 2264’ün üyeleri olarak belirtilmeseler de, Kar Tanesi Bulutsusu ve Tilki Kürkü Bulutsusu‘da bu bölgede konumlanmış durumda.

Koni Bulutsusu’nu ana görselde solda üçgensel, koniye benzer şekliyle hemen ayırt edebilirsiniz. 7 ışık yılı uzaklıktaki Koni Bulutsusu bir H II bölgesi karanlık salma bulutsusudur. Koni Bulutsusu, soğuk hidrojen ve diğer gazların arkasında bulunan, S Monocerotis (S Tekboynuz) yıldızının hidrojen atomlarını iyonize ettiği sıcak gazlardan oluşmuştur.

Aynı zamanda S Monocerotis yıldızı NGC 2264’ün en parlak yıldızı olma ünvanına da sahiptir. Yıldızın bu muhteşem parlaklığını ana görselde, en sağda kolaylıkla farkedebiliyoruz. S Monocerotis’in bulunduğu bölge ise Kar Tanesi Bulutsusu ya da Kar Tanesi Yıldız Kümesi olarak biliniyor.

Yılbaşı Ağacı Yıldız Kümesi ise, Koni Bulutsusu’nun hemen sağındaki yıldızlardan S Monocerotis’in bulunduğu alana kadar uzanan geniş bir alanı kaplıyor. Yılbaşı Ağacı şeklini ana görselde Koni Bulutsusu’nun yanındaki parlak yıldız ağacın en üstü olmak üzere, yatay bir şekilde görebilirsiniz.

Tilki Kürkü Bulutsusu (Telif: NASA/ESA Hubble)

 

NGC 2264 bölgesinin en ilginç üyelerinden biri ise kuşkusuz bir tilkiyi ya da köpeği fazlasıyla andıran Tilki Kürkü Bulutsusu’dur. Ana görselde, sağ altta görülen Tilki Kürkü Bulutsusu’nun üste koyduğumuz yakın çekim fotoğrafına bakarak bulutsunun isminin neden “Tilki Kürkü” olduğunu anlayabilirsiniz. Ne dersiniz, sizce eğer onbinlerce yıl önce yaşayan insanların inanılmaz bulutsuyu bu denli net görebilme imkanı olsaydı, kendilerinin bir Tilki Tanrısı olabilir miydi?

Tilki Kürkü Bulutsusu’nun kırmızı bölgeleri mavi-sıcak yıldızların morötesi ışığının hidrojen gazıyla yayılması sonucu oluşuyor. Mavi bölgeler ise aynı mavi ve sıcak yıldızların bölgede bulunan tozu aydınlatması sonucu meydana gelmiş. Fotoğraf Hawaii’de Mauna Kea dağında bulunan Kanada-Fransa-Hawaii Teleskobu tarafından çekilmiş.

Son olarak, içerisinde yoğun miktarda molekül bulutları barındıran, yani bir yıldız oluşum alanı olan NGC 2264 yaklaşık 30 ışık yılı genişliğinde.

Kemal Cihat Toprakçı & Erhan Kılıç




Samanyolu Yamyamlık Yapıyor!

Herkes Andromeda ve Samanyolu galaksilerinin birleşeceğini konuşadursun, şu anda Samanyolu küçük bir galaksiyle zaten birleşiyor. Cüce Yay (Sagittarius) Galaksisi denilen ve bize göre Samanyolu’nun “karşı” tarafından yer alan cüce gökada, son birkaç milyar yıldır adım adım Samanyolu tarafından yutuluyor.

Her ne kadar kendisine “cüce” denilse de, boyutları 10 bin ışık yılı kadar olan bu eliptik galaksi aslında yakınlığı (65 bin ışık yılı) nedeniyle tıpkı Magellan Bulutları gibi gökyüzünde çıplak gözle rahatça görünebilecekken, bize göre Samanyolu’nun karşı yönünde bulunduğu için kalın molekül bulutları tarafından perdeleniyor.

Galaksi birleşmeleriyle ilgili bir yanlış anlaşılmayı da burada dile getirmek gerekli. Şu anda Cüce Yay Gökadası sabit biçimde Samanyolu’nun kolları arasında duruyor ve Samanyolu tarafından yavaş yavaş yutuluyor şeklinde düşünmemek gerek. Galaksi birleşmeleri bu şekilde gerçekleşmez!

cuceyaybirlesme45
Cüce Yay Galaksisinin yörüngesi, Samanyolu’nun kütleçekimi sonucu çekilip koparılmış yıldızlar, gaz ve tozla kaplanmıştır.

 

Bu galaksi, diğer tüm Samanyolu uyduları gibi gökadamız çevresinde bir yörüngede yer alıyor. Ancak, bu yörüngesi Samanyolu’nun muazzam çekim gücü nedeniyle gökadamıza o kadar yakın ki, yörüngesindeki her turu içeriğinin bir kısmının gökadamıza katılmasıyla sonuçlanıyor.

Öyle ki, milyar yıldır süren bu süreçte cüce gökadanın izlediği yörünge, kendisinden saçılmış yıldızlar ve yıldızlararası toz ile kaplanmış durumda. Gökbilimciler, bu yörünge enkazını inceleyerek cüce galaksinin nasıl bir kütle çekim baskısı altında olduğunu ve bu sürecin ne kadar zamandır sürdüğünü belirleyebiliyorlar.

6061376_orig
“Galaktik yamyamlık” denilen, büyük gökadaların daha küçük olanları “yutması”, evrende sıklıkla karşılaşılan normal doğa olaylarından biridir (Fotoğraf Telif: NASA/ESA Hubble).

 

Yıldızlarını üçer beşer Samanyolu’na kaptıran bu talihsiz galaksi, önümüzdeki milyar yıllar içinde yavaş yavaş tüm içeriğini galaksimize kaptırarak tümüyle yok olacak. Gökadanın içerdiği yıldızlar, Samanyolu’nun diğer yıldızları gibi gökadamızın sarmal kollarına karışarak normal bir yörüngede yol almaya başlayacaklar. 

Gökada birleşmeleri, küçük gökadaların daha büyükleri tarafından yutulması, başka bir deyişle “galaktik yamyamlık” normal, sıradan bir evrensel süreçtir. Öyle ki, gökbilimcilerin önemli bir bölümü, yıldızımız Güneş’in Samanyolu’nun “yerlisi” olmadığını; bir zamanlar Samanyolu tarafından yutulmuş başka bir cüce gökadaya ait olduğunu düşünüyorlar.

Zafer Emecan




2018’de Rakamlarla Kozmik Anafor

En karmaşık konuları bile “elinden geldiğince” eğitimli – eğitimsiz herkesin anlayabileceği biçimde anlatmayı, ülkemizde astronomi bilimini halkımızın her kesimine ulaştırmayı ve amatör astronomiyi yaygınlaştırmayı amaç edinmiş olan Kozmik Anafor, 2018 yılında da ustalık dönemi eserlerini vermeye devam ediyor.

2018 yılı içinde 7 milyondan fazla okunan ve bizi güvenilir bir başvuru kaynağı haline getiren, binden fazla popüler astronomi makalesi barındıran dev astronomi içeriğimizi genişletmeyi sürdürmenin yanısıra, ülkemizin en geniş katılıma sahip astronomi etkinliği olan Olimpos Gökyüzü ve Bilim Festivali’nin üçüncüsünü 371 yatılı katılımcı ile gerçekleştirdik.

Yine 2018 yılı içerisinde, ülkemizin İstanbul, İzmir, Mersin, Samsun, Kilis, Cizre, Sakarya, Antalya, Çanakkale gibi farklı illerindeki 19 eğitim kurumundaücretsiz” sunum, söyleşi ve konferanslarla; öğrencilerimize, öğretmenlerimize, astronomi / bilim tutkunlarına gökyüzünü anlatmaya devam ettik, ediyoruz…

Şimdi dilerseniz Kozmik Anafor’un 1 Ocak – 31 Aralık 2018 arasındaki istatistiksel verilerine şöyle bir göz atalım:

Site ziyaret rakamları:
Tekil (farklı) okur sayısı: 4,174,161
Oturum sayısı: 5,430,431
Sayfa görüntüleme sayısı: 7,205,910

Ziyaretçilerin ülkelere dağılımı: 
Türkiye: %94.9
ABD: %0.93
Almanya: %0.8
Azerbaycan: %0.43

Ziyaretçilerin şehirlere dağılımı:
İstanbul: %29.9
Ankara: %15.2
İzmir: %10.1
Adana: %4,9
Antalya: %3.6
Bursa: %3.4
Gaziantep: 1.9
Diyarbakır: %1.6
Mersin: %1.3

Ziyaretçi cinsiyeti:
Kadın: %57.2
Erkek: %42.8

Ziyaretçi yaş aralığı:
18-24 yaş: %27.30
25-34 yaş: %33.11
35-44 yaş: %25.74
45-54 yaş: %7.2
55 yaş ve üstü: %6.59

Platform:
Mobil Telefon: %69.7
Masaüstü Bilgisayar: %27.1
Tablet: %3.1

2018 Yılnda En Fazla Okunan İlk 30 Yazımız:

1. Güneş Battıktan Sonra Görülen Parlak Yıldız (Ögetay Kayalı)

2. Büyük Patlama Teorisi (Zafer Emecan)

3. Evrendeki Galaksi Sayısı Ne Kadar (Zafer Emecan)

4. G Kuvveti Nedir (Berkan Alptekin)

5. Perseid Meteor Yağmuru (Ögetay Kayalı)

6. Takımyıldızlar (Kemal Cihat Toprakçı)

7. Sicim Teorisi Basitçe Nedir (Abdullah Özdurmaz)

8. Şimşek, Yıldırım ve Gök Gürültüsü Nasıl Oluşur (Eyüp Gürses)

9.  Maddenin Tam Zıddı: Antimadde (Berkan Alptekin)

10. Yıldızların Rengi ve Sıcaklık İlişkisi (Kemal Cihat Toprakçı)

11. Aurora Nedir, Niçin ve Nasıl Oluşur (Ulaş Akkaya)

12. Güneş Sistemi’nde Kaç Gezegen Var (Zafer Emecan)

13. Küçük Ayı ve Kutup Yıldızı (Zafer Emecan)

14. Temel Fizik: Yoğunluk ve Özkütle (Ögetay Kayalı)

15. Galaksiler, Galaksilerimiz (Merve Yorgancı)

16. Yıldız Oluşumu; Bir Yıldız Nasıl Doğar (Alperen Erol)

17. Güneş ve Ay Tutulmaları Nasıl Oluşur (Erdal Taşgın)

18. Dünya’nın Dönüş Hızı Nasıl Hesaplanır (Ögetay Kayalı)

19. Güneş Lekeleri ve Güneş Patlamaları (Sinan Duygulu)

20. Ay’ın Karanlık Yüzü (Taylan Kasar)

21. En Parlak Yıldızlar: Sirius (Merve Yorgancı)

22. Compton Saçılması (Taylan Kasar)

23. Bulutsu (Nebula) Çeşitleri (Ögetay Kayalı)

24. Uzay Nerede Başlıyor? (Yavuz Tüğen)

25. Kaos ve Kaos Teorisi (Kemal Cihat Toprakçı)

26. Dünya’nın Güneş’e Uzaklığı Değişiyor Mu? (Zafer Emecan)

27. Evrendeki Temel Kuvvetler (Taylan Kasar)

28. Samanyolu’nda Kaç Tane Yıldız Var? (Zafer Emecan)

29. Dünya’nın Manyetik Alanı (Levent Özkarayel)

30. Mutlak Sıfır Nedir, Neden Ulaşılamaz (Eyüp Gürses)

Verilen tüm rakamlar, Google Analytics istatistiklerine dayanmaktadır. 




Mars’ta Mavi Gün Batımı

Bizler Dünya’nın görece yoğun atmosferinde mavi gökyüzünü ve kızıl gün batımını görmeye alışkınız. Fakat Mars’ın demir oksit tozlarıyla kaplı çok seyrek atmosferi, gündüz vakitlerinde gökyüzünün turuncumsu kızıl görünmesine neden olur.

Bununla beraber, gün batımı ve doğumu sırasında Güneş, Mars ufkunu Dünya’da olduğunun aksine mavimsi bir parıltıyla doldurur. Bunun nedeni, normalde gökyüzünü kırmızıya boğan toz partiküllerinin kırmızı ışığı soğurup mavi ışığı saçarak, gökyüzünü maviye dönüştürmesi.

Mars atmosferi çok ince olduğu için, Güneş’ten gelen ışığın atmosferde saçılması için yeterince kalın bir hava tabakasından geçemez. Bu da, toz partiküllerinin neredeyse saydam atmosferi kızıla boyamasına neden olur. Ancak, gün batımı ve doğumlarında Güneş ışığı atmosferde çok daha fazla yol almak zorunda kalır.

Yani, ufuktaki Güneş’in ışığı, Dünya atmosferinde olduğuna biraz yakın miktarda, daha uzun süre yol aldığından, gökyüzü mavimsi görünür. Daha açık ifadeyle, Mars’ta gündüzleri gökyüzü kızıl, gün batımı ve doğumlarında mavidir. Dünya’nın tam tersi yani.

En üstte gördüğünüz fotoğraf, Mars yüzeyindeki Opportunity uzay aracı tarafından 2010 yılında çekildi. Ayrıca Opportunity, Mars’taki günbatımını videoya da almıştı.

Zafer Emecan




Mutlak Sıfır Nedir ve Neden Ulaşılamaz?

Evrende, evrenin doğası gereği varolan bazı limitler vardır. Işık hızı ve mutlak sıfır, bu limitlerin en bilinenleri ve en katı biçimde sınırları çizilmiş olanları.

Sıcaklık, kısaca maddenin mikro seviyedeki moleküler kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür, buradan madde ne kadar sıcaksa mikro seviyedeki toplam kinetik enerji o kadar yüksektir diyebiliriz. Yeri gelmişken, ısı ve sıcaklık terimleri kullanılırken çok yapılan hataları önleme adına biraz daha açıklayalım:

Isı; bir enerji biçimidir. Kalori veya Joule kullanılarak belirtilen bir enerji miktarıdır. Var olan ısı enerjisi ile yapılabilecek “” miktarı belirlenebilir. Sıcaklık ise, santigrat, fahrenayt veya kelvin birimleri ile ölçülen, cismin aldığı ısı enerjisini belirten bir ölçüdür. Maddenin, ısı enerjisinden kaynaklanan ortalama kinetik enerjisini belirlemek için kullanılır. Şimdi, konumuza dönebiliriz…

Isındıkça sıcaklığı artan moleküller, daha hızlı titreşmeye başlar…

 

Bir metali ısıttığınız zaman onu oluşturan parçacıkların kinetik enerjisini arttırmış olursunuz. Kinetik enerjisi artan moleküller, daha güçlü biçimde titreşirler. Aynı şekilde eğer bir bardak suyu buzdolabına soğuması için koyarsanız, bu da bardağın içinde ki suyun sistemle alışveriş yapıp enerji kaybetmesine neden olacaktır ve dolayısıyla enerji kaybettikçe suyu oluşturan moleküller daha hareketsiz bir hale gelecektir. Moleküller ne kadar hareketsizse, su o kadar soğuk, ne kadar hareketli ise, o kadar sıcaktır.

Mutlak sıfır (0 Kelvin, –273,15 °Celsius, -459,67 °Fahrenhayt): bir maddenin sahip olabileceği veya maddeye kazandırabileceğimiz en düşük sıcaklıktır. Daha başka deyişle, maddeyi oluşturan atomların en hareketsiz halidir.

Termodinamik dersi almış olanların daha iyi hatırlayabileceği gibi, maddeleri ısıttığımız zaman içsel enerjilerini arttırdığımızdan dolayı entropileri artar. Bunun tam tersi de geçerlidir; eğer bir maddeyi gerçekten aşırı düşük sıcaklıklara kadar soğutursanız, bu da soğutulan maddenin entropisinin azalmasına neden olur. Çünkü hepinizin tahmin edebileceği gibi bu soğutma işlemi, maddenin mikro seviyedeki kinetik enerjilerini kaybedip hareketlerinin muazzam bir şekilde yavaşlaması yoluyla gerçekleşir.

Evet, mutlak sıfır noktasında ise madde tamamen hareketsiz hale gelir (sıfır entropi). Yalnız burada kuantum mekaniği, maddelere mutlak sıfıra ulaşma izni vermez. Çok yaklaşabilirsiniz der ancak, asla o sıcaklığa ulaştırmaz. Şu ana kadar ulaşılmış en düşük sıcaklık 100 pikoKelvin (pK)’dır ki, bu da mutlak sıfırdan yaklaşık olarak 0,000.000.000.1 kelvin daha sıcaktır.

Mutlak sıfır noktasında dediğimiz gibi hareket yoktur. Kuantum mekaniğine göre ise, hiçbir yer tamamen hareketsiz değildir. Kuantum dalgalanmaları nedeniyle her yer sıfır noktası enerjisiyle doludur, hatta tamamen vakumlanmış bir ortam bile boş değildir.

Kuantum mekaniksel bir sistemin sahip olabileceği en düşük enerji seviyesi, mutlak sıfıra ulaşılmayı imkansız kılar. Dolayısıyla mutlak sıfıra ulaşıp fizik kanunlarını baştan yazmak gibi bir hayaliniz olsa da, bu dalgalanmalardan kurtulamazsınız. Mutlak sıfır noktasında hareket veya herhangi bir kinetik enerji olmaması gerektiği halde, bu enerji dalgalanmaları o sistemin tamamen hareketsiz olmasına izin vermez ve dolaylı olarak sistemin enerji kazanmasına yol açarak sıcaklığının artmasına neden olur.

Sonuçta, asla konvansiyonel yöntemlerle ışık hızına ulaşılamayacağı, ancak çok çok yaklaşmak mümkün olduğu gibi, mutlak sıfır noktasına da sürekli yaklaşır ama asla ulaşamazsınız.

Hazırlayan: Eyüp Gürses
Geliştiren: Zafer Emecan