Görelilik Kuramı Nedir ?
Görelilik kuramı, çağdaş fiziğin en önemli kuramlarından biridir ve 20.Yüzyıl başlarında Albert Einstein tarafından ortaya atılmıştır. Dilimizde, görelilikten başka bağıllık, görecelik ve izafiyet gibi karşılıkları da bulunmaktadır. Genel olarak tüm bu sözcükler "evrende hiçbir şeyin kesin ve mutlak olmadığını; kişiye ve zamana göre değiştiğini" anlatmak için kullanılır. Görelilik kuramının özü de bu tanımda yatmaktadır.
Işık ise Michelson-Morley deneyi sonuçlarına göre böyle davranmamaktadır. Işık kaynağı ile gözlemcinin hızı ne olursa olsun, ışığın hızında değişiklik gözlenmez. Bu, deneyi yapan bilim adamlarınca bile beklenmeyen bir durumdu. Çünkü sesin hava aracılığıyla yayılması gibi, ışığın da "esir" adı verilen gizemli bir ortam aracılığıyla yayıldığı ve gözlemcinin hareketine bağımlı olduğu düşünülüyordu.
Elbette ki Michelson-Morley deneyini merak ettiniz. Öyleyse bu deneyden biraz söz etmek yerinde olacaktır. Işığın da ses gibi dalgalar halinde yayıldığının anlaşıldığı yıllarda, bilim adamları ışığın boşlukta nasıl yayıldığını, boşluğun aslında boşluk olup olmadığını araştırıyorlardı.
Amerikalı fizikçiler Albert Michelson ile Edward Morley, 1887'de ışığın yayılma hızını belirlemek üzere çok duyarlı bir deney düzeneği tasarladılar. Amaçları, ışığın hızının hareket yönüne bağımlılığını kanıtlamaktı. Oysa sonuçlar tamamen farklı çıktı. Işığın hızı, yerkürenin dönüş hızından ve yönünden etkilenmiyordu. Hem dönüş yönünde hem de aksi yönde aynı sonuç elde ediliyordu: 300.000 km/sn (Tamı tamına 186.282 mil/saniye veya 299.792 km/saniye).
"Bir ışık ışınına binmiş olsaydım, dünya bana nasıl görünürdü acaba ?"
Albert babasına bu soruyu sorduğunda henüz 14 yaşındaydı. Yıllar sonra görelilik kuramını ortaya atacak, bilimde bir devrimin öncüsü olacaktı. Adı Albert, soyadı Einstein idi bu çocuğun.
Einstein, görelilik kuramını 10 yıl arayla iki bölüm halinde yayımladı. Bunlardan ilki 1905 yılında ortaya attığı Özel görelilik kuramı, ikincisi ise 1915 yılında yayımladığı Genel görelilik kuramıdır.
Özel görelilik kuramı, düzgün doğrusal hareket yapan sistemleri incelemiştir. Kuramın ikinci bölümünde ise, ilk çalışmalarının kapsamını genişleterek kütleler arası çekim kuvvetlerini ele almıştır.
Görelilik Kuramının Ortaya Çıkışı
GÖRELİLİK KURAMI N E ?
Görelilik Kuramı Hücre Kuram Hakkında Newton'un hareket ve kütle çekim yasalarını çürütüp, yerlerine yepyeni yasalar koyan görelilik kuramının sonuçlarını günlük yaşamımızda algılayamayız. Fakat özellikle ışık hızına yakın hızlar söz konusu olduğunda, kurama göre uzunluklar kısalır, saatler yavaşlar, kütle artar.19.Yüzyıl sonlarında ışığın hızıyla ilgili Michelson-Morley deneyi, ışığın ses ve diğer dalga olaylarının tersine göreceli olmadığını ortaya koydu. Saatte 100 km hızla ilerleyen bir lokomotifin, iki istasyon arasında düdük çaldığını varsayalım. Ses, öndeki ve arkadaki istasyonlara değişik hızlarla ulaşır (Öndekine ses hızından saatte 100 km daha fazla, arkadakine saatte 100 km daha yavaş hızla). Oysa trendeki insanlar için değişen bir şey yoktur; Ses ön ve arka uçlara normal hızıyla ve aynı anda ulaşır (Çünkü trendeki insanlar, tıpkı ses gibi, trenle aynı hıza sahiptirler. Halbuki öndeki ve arkadaki istasyondaki insanlar, trene göre hareketsizdirler).
Öyleyse sesin hızı gözlemcinin hızına bağlıdır. (görecelidir).(Böyle düşünülmesi bir bakıma normaldi. Sesin ve diğer dalgaların yayılması, ister katı, ister sıvı,isterse de gaz olsun mutlaka bir madde aracılığıyla gerçekleşiyordu. Örneğin havası boşaltılmış bir cam fanus içinde çalan saatin sesi duyulmuyordu. Çünkü sesi iletecek madde atomları yoktu. Işık hızının limit hız olması, ışığın kaynağına göre hareket halinde olsun veya olmasın tüm gözlemciler için aynı olması Einstein'ın kuramının temel önermelerinden biridir. Kuramın diğer temel önermesi ise doğa yasalarının ivmesiz (sabit ivmeyle) hareket eden tüm sistemler için aynı olmasıydı.Bilimde her tür hesaplama ve ölçme, bir referans sistemine (gözlem çerçevesi) göre yapılır. Bir arabanın hızından, bir kumaşın boyunun ölçülmesinden, bir cismin ağırlığından bahsederken hep bir referans sistemimiz vardır. Farkında olmasak da, bu sistem genel olarak birbirine dik üç eksenden oluşmuştur. Bir şeyi ölçerken veya bir şeyin hızından söz ederken hep sabit olduğunu varsaydığımız bu koordinat sistemini ele alırız (Bir arabanın ya da bir kuşun hızını; sözgelimi bir ağaca veya bir binaya göre yaparız). O halde her türlü ölçme ve hesaplama aslında görelidir. Görelilik kuramının çıkış noktası da işte budur.
Özel Görelilik Kuramı 1905'te Einstein'ın ileri sürdüğü kuramlar, o zamana kadar tartışılmaksızın kabul edilen Newton'un yasalarını temelinden sarsmıştır. Bugün bile Görelilik kuramını basitçe açıklamak güçtür. Yine de onu tanımlamaya çalışmak mümkün olabilir:Yukarıdaki örnekte verilenler sabit ivmeli (ivmesiz) hareketlerdir. Dolayısıyla özel görelilik kuramıyla açıklanır.
Örneğin bu tip hareketlerde, gözlemciye göre nesnelerin hareketleri yönünde uzunlukları kısalır, kütleleri artar (Bir topu ışık hızına yakın bir hızla havaya fırlatırsak, hareket dışındaki bir gözlemci için top bir tepsi gibi yassılaşırken, kütlesi büyük ölçüde artar. Hız kesildiğinde top, önceki biçim ve kütlesine geri döner. Işık hızına ulaşıldığında boy sıfır, kütle sonsuz olur. Kütle eyleme direnç olduğuna göre; sonsuz kütle hareketin sıfır olması demektir ve dolayısıyla ışık hızına ulaşılamaz).Bir tren yolu, kara yoluna paralel olsun. Trenin hızını, trende oturan yolcuya, ağacın altındaki çobana ve kara yolunda trenle aynı ve zıt yönde giden arabaların sürücülerine sorsak ne tür yanıtlar alırız? Yanıtlar hepsi için farklıdır. İşin ilginci bu yanıtların hepsi de doğrudur. Trendeki yolcu hızı sıfır olarak ölçer (tren kendisine göre hareket etmemektedir).
Ağaç altındaki çoban ise kendisine göre hız ölçer (Varsayalım ki 70 km/saat).
Trenle zıt önde 80 km/saat hızla yol alan arabanın sürücüsüne göre tren 70+80=150 km/saat hızla gitmektedir.
Trenle aynı yönde 80 km/saat hızla giden sürücü ise trenin hızını 70-80=-10 km/saat olarak bulacaktır (yani ona göre tren geriye doğru gitmektedir).
Bir diğer şaşırtıcı sonuç zamanın göreliliğidir. Örneğin birbirine tam ayarlı iki saatten biri çok hızlı bir roketle uzaya fırlatıldığında bu saat, yerdekine göre çok daha yavaş çalışacaktır (260.000 km/saniye hız için, yerdeki saatin yelkovanının iki tam dönüşüne karşılık, roketteki saat tam bir dönüş yapacaktır. Oysa roketteki kişi bunun farkında değildir. Ancak yeryüzüne döndüğünde, ikiz kardeşinin kendisinden çok daha yaşlandığını görecektir.-Zamanın genişlemesi ve ikizler paradoksu).
Kuramın bir diğer sonucu ve atom bombası nedeniyle en çok bilineni ise madde ve enerji eşdeğerliliği ile ilgili olanıdır (E=mc²). Buna göre küçük bir kütle büyük bir enerji demektir ve Güneş'in enerjisinin kaynağı da budur. Einstein'ın ortaya koyduğu teori dört boyutlu bir uzay içermekteydi (uzay ve zaman kavramlarını birleştirerek). Dolayısıyla evren anlayışımız temelden sarsılıyordu.Kalma olayı için çarpıcı bir örnek ikizler paradoksudur.
Ahmet ve Mehmet ikiz kardeş olsunlar. Doğum günlerini elbette aynı gün kutlamaktadırlar. 20. yaş günlerinin hemen sonrası Ahmet bir uzay aracıyla 4 ışık yılı uzaktaki bir gezegene v=0.99c hızla götürülüp, beklemeksizin geri getirilmiştir. Mehmet'e göre bu yolculuk 4+4=8 yıl sürmüştür. Dönüş gününde Mehmet gibi Ahmet'inde 28 yaşında olması beklenmektedir.
Tablo : Işık Hızına Bağlı Olarak Bir Uzay Gemisinin Uzunluğu, Kütlesi ve Zamanındaki DeğişimlerGeminin hızı (Işık hızının yüzdesi olarak)
Geminin uzunluğu (Metre)
Geminin kütlesi (Ton) Gemi saatinin dak. olarak süresi (Yer=60)
0 100.0 100.0 60.00
10 99.50 100.50 59.52
20 97.98 102.10 58.70
30 95.39 104.83 57.20
40 91.65 109.11 55.00
50 86.60 115.47 52.10
60 80.00 125.00 48.00
70 71.41 140.03 42.75
80 60.00 166.67 36.00
90 43.59 229.42 26.18
95 31.22 320.26 18.71
99 14.11 708.88 8.53
99.9 4.47 2236.63 2.78
99.997 0.71 14142.00 1.17
100 Sıfır Sonsuz Sıfır
Genel Görelilik Kuramı Özel görelilik kuramı düzgün hareket eden cisimler için geçerliydi. Einstein'ın 1915'te ortaya attığı genel görelilik kuramı ise ivmeli hareketi de (yani birbirine göre hızlanıp yavaşlayan) içeriyordu ve daha çok kütle çekim kuvvetleriyle ilgiliydi.Ünlü astrofizikçi Sir Eddigton'a genel görelilik kuramıyla ilgili olarak "Kuramı yalnızca üç kişinin anlayabildiği söyleniyor, doğru mu?" diye sorulduğunda, bir an durakladığı ve "Üçüncü kişiyi düşünüyordum" dediği anlatılır
Gerçekten yeni bir evren anlayışını ileri sürerken; Einstein sadece Newton'un kütle çekim yasalarını temelinden sarsmakla kalmıyor, evren bu yasayla yepyeni bir şekle bürünüyordu.
Einstein'a göre, kütle çekim kuvvetleri, diğer kuvvetler gibi sıradan kuvvetler değildi ve manyetik alan gibi uzayda ışık hızıyla yayılan bir alandı. Kütle çekim kuvveti bir alan olarak kabul edildiğinde, uzayı da düz bir yüzey olarak değil, bir eğrisel yüzey olarak kabul etmek gerekiyordu. Basit bir örnek olarak; havada kendine göre düz bir rota üzerinde yolculuk eden bir uçak, aslında yeryüzünün eğriliğinden dolayı eğri bir çizgi boyunca hareket etmektedir.
Benzer şekilde bir cismin kütlesel çekim alanındaki bütün cisimler eğri bir çizgi boyunca yol alır.
Bu alan içindeki iki noktayı birleştiren en kısa yol da bir doğru değil bir eğridir.Einstein, genel görecelik kuramını deneysel olarak değil, daha çok akıl yürütmeyle geliştirmişti. Kendi yazılarında bunu açık yüreklilikle belirtmiş ve haklı olup olmadığının, güneş tutulması sırasında sınanabileceğini belirtmiştir.
Gerçekten de 1919 mayısındaki güneş tutulması sırasında Güneş'in arkasında kalan iki yıldızdan gelen ışıklar, Güneş'in çekim alanından etkilenmişlerdi. Güneş'in arkasında kalmalarına rağmen görülebiliyorlardı. Bir diğer sınama Merkür'ün yörüngesindeki sapmanın, bu kuram ışığında doğru olarak hesaplanmasıyla yine olumlu sonuç verdi (Newton mekaniği bu olayı tam olarak açıklayamıyordu).
Genel görelilik kuramının bir sonucu da evrenin büyüklük olarak sonlu ama sınırsız olmasıdır. Yine bu kurama göre evren sürekli olarak ya büyümekte, ya da küçülmektedir (Sonraları yıldız kümeleri üzerinde yapılan gözlemlerle sürekli olarak büyüdüğü kanıtlandı).
Özel görelilik kuramı olarak bilinen ve ivmesiz (yani sabit ivmeli ya da düzgün doğrusal) hareket için geçerli olan bu sonuçları şimdi maddeler halinde inceleyelim: 1. Klasik mekanikte, m kütle v hız olmak üzere kinetik enerjiyi verenE=1/2 mv²eşitliği, ancak ışık hızından çok küçük hızlar için doğrudur, yani yaklaşık değer verir. Tam doğru formül: (m', hareket halindeki, m ise hareketsiz kütle, c ışık hızı) olmak üzere,E=m'c² - mc² şeklindedir.2. Hızlanan cisimlerin kütleleri hıza bağlı olarak:m'=m/ [1-(v²/c²)]½formülüne göre değişir (m', hareket halindeki, m ise hareketsiz kütle).
Eşitliği dikkatle incelersek, bir cismin ışık hızına ulaşmasıyla kütlesinin sonsuz olduğunu görebiliriz.3. Bir (x', y', z') koordinat sistemi, (x,y,z)'ye göre v hızıyla x-yönünde gidiyorken, gidilen boyutta;L'=L [1-(v²/c²)]½ (duran gözlemciye göre) eşitliğine göre değişime uğrar.
Yani duran bir gözlemci cismin boyunun kısaldığını görür (L', hareket halindeki, L ise hareketsiz boy).4. Hareketli ve duran gözlem çerçevelerindeki gözlemcilerin ölçtükleri zaman aralıkları da;T'=T [1-(v²/c²)]½ (hareketli gözlemciye göre) eşitliğine göre değişmektedir (T', hareket halindeki, T ise hareketsiz iken ölçülen zaman).
Bu da hareketli bir sistemde zamanın daha yavaş akması demektir. Yani duran bir gözlemciye göre hareket eden gözlemci genç kalmaktadır (Ay'a gidip gelen astronotlarda bu ölçüm yapılmış, saniye mertebesinde genç kaldıkları gözlenmiştir).Peki öyleyse ışık, Güneş ve diğer gök cisimlerinden Dünya'ya nasıl ulaşıyordu? Daha açık bir şekilde sorulursa ışık bir madde miydi, yoksa bir enerji mi? Descartes ve Newton, ışığın parçacık yani madde olduğunu ileri sürmüşlerdi. Boşluktan geçişi bu şekilde açıklanabiliyordu. Oysa daha sonraki yıllarda ışığın dalga özellikleri taşıdığı belirlenmişti.
İşte Michelson-Morley deneyi bu şartlar altında tasarlanmış; aslını söylemek gerekirse, esir adı verilen ve tüm evreni kaplayan varlığının anlaşılacağı öngörülmüştü.)Michelson ve Morley deney düzeneklerinde hata yapmış olabileceklerini düşündüler. Fakat gerek tekrarlan deneyler, gerekse sonraki yıllarda yapılan diğer deneyler bu bulguları destekledi. Işığın boşluktaki ve havadaki hızı sabitti, bu hız aşılamaz bir hızdı ve esir diye bir şey yoktuOysa Ahmet'in saati Mehmet'e göre daha yavaş çalışmış ve ancak:
T'=8X [1-0.99]½=8X0.14=1,1 yıl yaşlanmıştır. Şimdi Ahmet biyolojik olarak da 21,1 yaşındadır. Yaş günleri artık aynı gün değildir ve aralarında 6.9 yıl fark vardır.
Trenler, İnsanlar ve Seçimler Üzerine Bilimsel Bir İnceleme...
www.facebook.com/AteistTopluluk
Okumaya başlarken ayağınızı mı sallıyorsunuz rastgele bir şekilde? Yoksa derin bir nefesi geri mi bırakıyorsunuz? Geriye yaslanma olasılığınız da söz konusu. Ayağınızı sallarken yeni bir süreci başlatıp başlatmadığınıza emin misiniz? Derin nefesinizi bırakırken bir kınkanatlıyı rahatsız etmediğinizden; ya bundan emin misiniz? Geriye yaslanırken tam olarak uzayda neler yaptığınızı tanımlayabilir misiniz? Zamanın nereye doğru aktığını düşünüyorsunuz? Evrenin genişlediği yöne doğru mu? Ya evren daralırsa; o zaman, zaman nereye doğru akar?
Bu son yazıda, tüm bunların cevabını bulamayacaksınız. Bu sorular, olay örgülerimiz içerisinde henüz bir değer sahibi değiller; kimi anlamsal açıdan, kimi bilimsel açıdan. Cevaplamaya çalışmayacağız; söyleyeceklerimiz, sadece fantastik birkaç dans figüründen ibaret olacak.
İki olay seçelim ve bu iki olay, birbiriyle herhangi bir bağlantı içermesin. Bunu rahatça yapabileceğimizi düşünüyoruz: hafif bir futbol topunun, bir hava akımı sebebiyle, olduğu yerden kıpırdaması ve bir akşamda, herhangi bir çocuğun uykusunun gelmesi. Birbirleriyle hiçbir ilişkisi olmayan bu iki olayı nedensel açıdan sorguladığımızı düşünelim. Topun kıpırdamasının sebebi, hava akımıdır. Çocuğun uykusunun gelmesinin sebebi, sinir sistemi tarafından ilgili organlara gönderilen sinyallerle anlaşılır ve bunlar bir sebep olarak görülebilir. İki olay da, birbirine hiç yaklaşmayan, birbirinden oldukça uzak iki tren yolu gibidir. ''Bir makasta birleşmeleri olası değildir.''. Gerçekten öyle midir?
Evrenin Büyük Patlama ile beraber genişlemeye başladığını teorize ediyoruz. Esasında, böyle söylediğimizde tam olarak ne anlatmaya çalıştığımızı da belirtmemiz gerekiyor; zira resmi bir yere kadar götürebiliyoruz. ''Sıfır zamanı''nı bilmiyoruz; filmi geriye doğru sardığımızda bir yere kadar gidiyoruz ve ardından ''puf!''. Bu istasyonda neler olduğunu bilmiyoruz. Her ne olduysa, çok büyük olaylar dizisini tetiklediği kesin. Olan şey, belki hiçliğe derin bir yara açacak bir hançeri sapladı; belki de varlıktan bir şeyler çalarak, kendi -özel- varlığını kurguladı; resmi bir yere kadar götürebildiğimiz için, tam olarak ne olduğunu bilemiyoruz. Ancak bu şeyden sonra, söz konusu istasyondan farklı trenler, aynı anda bir sefere başladılar. Biz bu trenlere bugün, ''olay'' diyoruz; her biri birbirinden bağımsız olaylar dizisi. Acaba her birinin birbirinden bağımsız olduğu konusunda neden bu kadar eminiz? Sonuçta aynı kaynağı paylaşmıyorlar mı?
Tren yolculuğu yapmış olanlarımız, böyle yolculuklarda, trenlerin ''makas'' dediğimiz mekanizmalar sayesinde yol değiştirdiklerini bilirler. Öyle ya; bir kente giden trenin bulunduğu yolda, bir başka kente gitmek üzere bulunan bir başka tren de olabilir. Makas gibi düzeneklerle, günlük hayatımızda tanık olduğumuz olaylarda da rastlarız. Bu makasları bazen ''tesadüf'' diye niteler, bazense farkında bile olmayız. Bulunduğumuz herhangi bir binanın son kapısından da çıkıp yola koyulduğumuzda tanıdığımız bir insanı görmemiz, ''makas''ların en tipik örneğidir. Böyle bir makasa girdiğimizi bilmediğimiz durumlar olmuyor değil; tanıdığımız bir insanın yanından öylece geçip gittiğimiz olabiliyor, hatta onun bile bizi görmeden yanımızdan, birkaç on santimetre uzağımızdan geçip gittiği olabiliyor. Biraz saçma bir perspektif; saçmalık, bilmediğimiz durumları varsaymamızdan kaynaklanıyor. Ancak doğrulama hakkımız şu şekilde saklıdır: bizim dalgın olduğumuz anlar, bizi fark edemeyenlerin dalgın olduğu anlar ve dolayısıyla, iki tarafın da dalgın olduğu anlar. Mantıksal olarak, bunu ''olana ergi'' şeklinde tanımlayabiliriz. Bu spesifik örnekten hareketle, Büyük Patlama sonrası yola çıkan olaylar güruhunun boyutlarını tahmin edebilirsiniz. Günümüzde tüm evrende olup bitene yetecek kadar tren yola çıkmış olmalı. Sıfır anından günümüze kadar nice makaslara girilmiş, nice makaslardan çıkılmış, nice makaslara dikkat bile edilmemiştir.
Bizler, gözden kaçırdığımız makaslar için güzel bir bahane bulmuşuz: ''algıda seçicilik''. Esasında çevremizde bizi uyaran unsurların tümünü birden algılama kapasitesine sahip değilizdir; bunlardan sadece bir kısmını seçer, algılar ve tepki veririz. İşte bu tip durumlarda, seçtiğimiz herhangi bir makas, bizler için ''tesadüf''ü oluşturur. Resmin tümüne baktığımızda ise fark edemediğimiz makasları görebiliriz (eğer biz öldükten sonra güzel bir melek bize resmin tümünü göstermiyorsa, bunu şimdiden yapsak iyi olur: resmin tümüne bakmamız gerekiyor). Algımızdaki seçici yanımızı bir kenara bırakırsak, ve eğer Büyük Patlama'dan sonra, trenlerin girdikleri tünellerin içerisinde neler olduğunu çözebilirsek, resmin tümüne yetkin yorumlar yapabiliriz. Örneğin, tüm trenlerin bugünlerine ulaşmış olmalarını, Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra gerçekleşen ekstrem bir olaya, ''şişme''ye bağlarız. Evren, belirli bir zaman aralığı içerisinde, bilmediğimiz, deneyimlemediğimiz şekilde davranarak, trenleri bir tünele sokmuştur. Tünel çıkışında ise artık trenler, yolculuklarını bambaşka şekillerde sürdüreceklerdir. Tünel içerisinde, evrenin ışıktan daha hızlı genişlediğini kabul ediyoruz; yabana atabileceğimiz bir gelişme değil.
Başta verdiğimiz, bir hava akımı sebebiyle yer değiştiren hafif top ve uykusu gelen bebek örneklerine gelene kadar, evren, parçacıkların oluşmasına izin verecek kadar soğumuş, ardından parçacıkların bir araya gelerek daha kompleks yapılar oluşturmasına izin verecek kadar soğumuştur. Dikkat ettiğimiz, algılarımızla seçtiğimiz süreç, elbette ana hat. Bildiğimiz formuyla yaşam, bu hat üzerinde yeşerecek; ancak diğer hatları seçmediğimiz için, diğerlerinde tam olarak nelerin olup bittiğini bilemeyeceğiz. Atomu oluşturan olaylar dizisi, ikiden fazla makasın bir hatta birleşmesiyle meydana geldi: temel kuvvetlerin, o puslu başlangıçtan ayrılması, yayılacak fırsat bulması ve evrenin yeterince soğuması gibi. Artık bundan sonra trenler, ''cisim'', yani şekil almış madde oluşturma yolunda ilerliyorlar. Kütleçekimi, elektromanyetik kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet, bir yandan ayrı ayrı trenler olarak yollarına devam ederken, diğer yandan, diğer tüm trenlerin de rotalarını belirliyor. Olaylar bundan sonra, hayal edemeyeceğimiz derecede karışık. Cisimler evreninde olaylar, birbirleriyle senkronize bir şekilde gelişiyor.
Baştaki örneklerimize geri dönelim: topun yer değiştirmesi ile çocuğun uykusunun gelmesi arasında hiçbir ilişki gözlemlememiş olabiliriz. Acaba bu iki olaya hükmeden tüm olaylar için resmin tümüne baktık mı? Diğer bir deyişle, tıpkı tüm trenlerin, Büyük Patlama sırasında tek bir noktaya sıkışması gibi, bu iki olay da, belirli bir anda tek bir noktadan ayrılmış olabilir mi? Fikir, Evrimsel Biyoloji'deki ''ortak ata'' olgusuna selam çakar nitelikte. Bu haliyle örneklerimizi değerlendirdiğimizde, iki olayın da özgeçmişlerini incelememiz gerektiğinin farkına varıyoruz. Topun yerinin değişmesi, Dünya üzerindeki yüksek ve alçak basınç bölgeleriyle açıklanır. Bu noktalarla beraber, ''rüzgar'' olgusu ortaya çıkar. Söz konusu noktaların sebebi ise bir veya birden çok olabilir: sıcaklık, yerçekimi, yükselti ve Dünya'nın günlük hareketi. Çocuğun uykusunun gelmesi olayına dönersek, sinirsel sinyallerin sebebini incelememiz gerekir. Biyoloji'de, ''homeostasi'' diye nitelediğimiz iç denge, insanların hangi zaman aralığını uykuya ayırdığı sorununu özellikle ilgilendirir. Çocuk, akşam vakti, yorucu bir günün sonunda esnemiştir. ''Akşam'' olgusu, Dünya'nın günlük hareketinin bir sonucudur. Ortak atayı bulmuş gibi görünüyoruz. Ancak kurguladığımız evrende bu, olası bir ortak ata: Dünya'nın günlük hareketi. Diğer tüm olaylar için bu yaklaşımı derinleştirebiliriz.
Hayal gücünüzü kısıtlayan herhangi bir durum söz konusu değilse, örnekler her zaman için çoğaltılabilir. Olaylarla beraber genişleyen bir evren söz konusu. ''Evrenin sınırlarında ne var?'' sorusunun cevabı, ''Evrende gerçekleşmiş en eski olaylar.'' olabilir. Buna göre, uzay-zaman dokusunu olaylar oluşturuyordur ve kuvvetler, olayları etkiliyordur. Bizler, bildiğimiz yaşam formunu algımızda seçerken, makasın ayırdığı diğer yolları seçmiyoruz. Seçsek bile, diğer hatlarda neler olduğuna dair çalışmalar yapabilmemiz için yeterli teknolojiye sahip değiliz. Algımızda seçtiğimiz, tanıdık yaşam formu, bizlere kendimizi özel hissettiriyor. Ancak dominant (baskın) faktörler olan kuvvetlerle beraber, resesif (çekinik) faktörler olan parçacıklardan, sadece belirli bir hat üzerindeki olaylara odaklandık. Makaslarla beraber ayrılan diğer hatlar hakkında bilgi sahibi olmadığımız sürece, kendimizi özel hissetme konusunda emin olamayız.
Birkaç yerde ''kurgu'' kelimesini kullandık; kasıtlı bir hamleydi. Biz, örnek olarak verdiğimiz iki olayda, esasında bir evren kurguladık. Belki de çocuk, bambaşka bir evrende kullanılıp atılmaktan hiç de memnun kalmadı. ''Acaba bizlerin dünyasını da kurgulayan birileri var mıdır?'' diye sormadan önce kemerlerinizi bağlamanızı öneririz.
Daha ilginç bir yaklaşımı ise, tüm bu olay örgüsünü, insan ilişkilerine senkronize ederek oluşturabiliriz. İnsanlar, seçimlerini şekillendiren zaaflarıyla, düşünce yapılarıyla, sıcakkanlılık ya da soğukkanlılık gibi karakteristik özellikleriyle, en önemlisi de tutkularıyla ve hırslarıyla, belirli yollara girer. Yine belirli makaslarla, bu yollardan ayrılırlar. Elbette sırada başka yollar olur. Böyle yollarda, başrol oyuncusu olan olaylar, sadece silik figüranlar olan kişilikleri, tüm bu dinamiklere göre, belirli istasyonlarda toplar. Bununla ilgili bir matematiksel yapının ise çok da uzak olmayan bir gelecekte ortaya koyulması beklenebilir.
www.bilimtrue.blogspot.com
Kaynak:
www.evrimagacı.org
#AydınAdam
Ölümsüz Canlılar: Yassısolucanlar
Sonsuz yaşamın sırrı yassı solucanlarda...
İngiliz bilim insanları, su birikintileri ve göllerde yaşayan yassı solucanların kendilerini yenileme yeteneği sayesinde sonsuza dek yaşayabildiğini ileri sürdü.
İngiliz Telegraph gazetesinin haberine göre, Nottingham Üniversitesi araştırmacıları, tek bir solucandan yaklaşık 20 bin solucanlık bir koloni oluşturmayı başardı.
Solucanı parçalara ayıran ve her bir parçanın yeni bir solucana dönüşmesini gözlemleyen araştırmacılar, solucanın kendini yenileme yeteneğinin bilim adamlarına insanların sonsuza dek genç kalabilmesine olanak tanıyan yöntemler geliştirmesi için yardımcı olabileceğini söyledi.
Araştırmayı yöneten Aziz Ebubekir, solucanların kendilerini yenilerken DNA'larının telomer adı verilen çok önemli bir parçasının uzunluğunu koruyabildiklerini keşfetti.
Araştırma sırasında yassı solucanların hem cinsel yollardan hem de bölünerek üreyen iki cinsinin incelendiği ve her iki türün de kendini yenileme özelliğine sahip olduğu bildirildi.
Sürekli yeni kas, deri, iç organı ve hatta beyin üreterek kendini yenileyen solucanların bölünerek çoğalan türü, aynı zamanda çok önemli bir enzimi de yenilebiliyor.
Telomer uzunluğunun, hücrelerin yaşlanmasında çok önemli bir rol oynadığına işaret eden araştırmacılar, kromozomların uçlarında bulunan telomerlerin, kromozomların hasar görmesini engelleyerek hücre işlevlerinin yitimini önlediğini söyledi.
Araştırmacılar, telomerlerin kısalmasının yaşlanmayı hızlandırdığını kaydetti.
www.bilimtrue.blogspot.com
Orgazm ve Beyin
İnsan evriminin en önemli kültürel olaylarından biri şüphesiz ki seks ve onun getirdikleridir. Öyle ki, birçok dinler bu olgu üzerinden varlıklarını sürdürür, kurallarını koyar, ilkelerini geliştirirler. Birçok felsefi görüşte sekse sayısız atıflar vardır. Bilimin de uzun yıllardır ilgisini çekmiştir.
Sinirbilimciler, bu görselde, beynin orgazm sırasında nasıl uyarıldığını göstermekteler. Sonuçlar oldukça ilginç. Orgazm sırasında (ki bu bir sonuç değil, bir süreçtir) beyin kademeli olarak aktif hale gelmekte ve farklı bölgeleri çalışmaktadır.
Orgazmın ilk dakikasında beynin cinsel dokunma korteksi, talamus ve motor hareketlerimizi kontrol eden kısımlar faaliyet göstermektedir. Bunlar, orgazma neden olan dokunmayı algılama, bunu beynin farklı bölgelerine iletme ve buna tepki verme süreçlerini kontrol etme amacıyla aktif olmaktadırlar.
2.5 dakika kadar sonra elektrik sinyallerinin sayısı ve şiddeti artmaya başlar. Beynin daha birçok bölgesi uyarılır ve haz giderek artar. Motor faaliyetlerin artmasıyla kaslar kasılmaya ve gevşemeye başlar.
5. dakikadan itibarense sinyaller dalgasal bir harekete başlarlar ve beyni ritmin olarak uyarırlar. Hipotalamus, nükleus akumbens ve kaudat çekirdek aktif hale gelir. Bunların aktivitesi, hazzın doruğa ulaşmasına neden olur. Beyin, girilen faaliyetten ötürü kendisini ödüllendirmiş olur. Bu da, beynin ve dolayısıyla psikolojinin sağlıklı olabilmesi için ana koşullardan biridir. Bu süreçte beynin hemen her noktası aktiftir. Kasların faaliyeti en üst noktaya ulaşır, kimi zaman kontrolsüz kasılmalar meydana gelir.
Kaynakça:
http://evrimagaci.org/fotograf/65/3344/
Alıntıdır...
#AydınAdamKanser Hücrelerini Geri İçin Göğüsleri Sıkın!
Evet, yanlış duymadınız! Amerikan Hücre Biyolojisi Cemiyeti'nin, San Francisco'da düzenlediği yıllık bilimsel toplantıda sunulan bir makale, kadınlarda göğse uygulanan basıncın meme kanserine yakalanma riskini düşürdüğünü ortaya koydu. "Kanser hücrelerini geri çevirmek için, göğüsleri sıkın!" başlığı ile okunan makalede, kanser konusunda, genetik yapının çevre ile olan ilişkisine detaylıca değiniliyor.
Araştırmanın başında bulunan Dr. Daniel Fletcher, "Gelişim ve büyümenin başındaki doku gelişiminin, çevreden gelen mekanik etkilere karşı duyarlı olduğunu keşfettik." diyerek keşiflerini anlatıyor. Dahasını da ekliyor: "Gelişim sırasındaki erken bir sinyal, bir mekanik baskı, bu kötü huylu hücrelerin yönlerinin geri çevrilmesinde fayda sağlıyor."
Bir insan dişisinin ömründe, cinsel döngüsüne bağlı olarak meme dokusu büyür, küçülür ve değişir. Örneğin "acini" denen ve süt üretiminde görev alan, böğürtlen şeklindeki yapıyı oluşturmak için hücreler, organize bir şekilde dönerler. Daha önemlisi bu hücreler, gerektiği zaman üremeyi ve bölünmeyi durdururlar.
Berkeley Laboratuvarı'ndan uzman araştırmacı Mina Bissell, kanser araştırmalarında çoğunlukla yoğunlaşılan genetik mutasyonlar yerine, esasında kanserin ortamdaki mikro-çevreden oldukça etkilendiğini savunuyor. Yani her kötü huylu hücre grubu, kanserli hücre (tümör) olmak zorunda değil! Örneğin ortama sunulacak olan biyokimyasal durdurucular (inhibitörler), bu gelişime engel olabilir.
Fletcher'ın Laboratuvarı'ndaki araştırmalar da, Bissell'inkine paralellik gösteriyor. Ancak kanser oluşumuna engel olan kimyasal unsurlar yerine, doğrudan mekanik sinyalleri konu alıyor. Araştırma grubundan Gautham Venugopalan, şunları kaydediyor: "İnsanlar, fiziksel kuvvetlerin hayatımıza etki ettiğini her zaman biliyorlardı. Örneğin ağırlık kaldırırsanız kaslarınız büyür. Benzer şekilde, yerçekim kuvveti kemiklerinizi güçlendirir. İşte biz de burada, fiziksel kuvvetlerin kanserin gelişiminde -ve tersine çevrilmesinde- rol oynadığını gösteriyoruz."
Araştırmacılar, kötü huylu deri hücrelerini laboratuvar ortamında üretip, esnek, silikon odacıklara enjekte ettiler. Bu odacıklar araştırmacıların kanser oluşumunun ilk evrelerinde, sıkma şeklinde fiziksel kuvvet uygulayabilmelerini sağladı.
Zaman geçtikçe, üzerine baskı uygulanan kötü huylu hücreler, giderek daha organize hale geldiler ve oldukça sağlıklı görünen acini grupları oluşturdurlar. Bunlar, sağlıklı hücrelerle birebir aynıydılar. Araştırmacılar, uzun dönem mikroskop incelemeleri yaparak bu hücrelerin baskı altında geçirdikleri karakteristik büyümeleri ve gelişimi analiz ettiler.
Sonuç büyüleyici: Üzerine mekanik sıkışma kuvveti uygulanan hücreler, sonradan bu kuvvetler kaldırılsa bile, olumsuz yönde gelişimlerini durdurmuşlardı!
Araştırmacılar, deneye E-cadherin isimli, hücrelerin birbirlerine yapışmasına neden olan proteini de ortama katarak deneylerini test ettiler. Bu yapıldığında, kötü huylu hücreler tekrar eski, organize olmayan, bozuk hallerine geri döndüler. Çünkü eklenen protein sebebiyle mekanik baskının etkileri azaltılmış oldu ve hücreler arası iletişimin, kanser hücrelerinin oluşumuna engel olan bir faktör olduğu bir kere daha gösterilmiş oldu.
Venugopalan, bu araştırmayı şöyle özetliyor: "Kötü huylu hücreler, nasıl sağlıklı olmaları gerektiğini tamamen unutmamışlardı, sadece doğru çevresel sinyaller gerekiyordu." Ekibin başındaki Fletcher ise ekliyor: "Göğüsleri sıkmak ve baskı uygulamak, tek başına bir tedavi olacak diyemeyiz. Ancak bu veriler, bize kansere yönelik doğru tedavileri geliştirmemizde yol gösterici olacaktır."
Kısaca... Kanser gelişimini önlemeye katkı sağlamak için, göğüsleri sıkmaktan çekinmeyin!
Kaynakça:
http://evrimagaci.org/fotograf/64/3051/
Alıntıdır...
#AydınAdam
Laringafon
1929 – Telefonla görüştüğünüz kişiye sesinizi değil gırtlağınızda ses tellerinizin yarattığı titreşimleri gönderiyor. Amaç çevredeki gürültülerin konuşmaya dahil olmasını önlemek. Karşı tarafın polisi arayıp “tuhaf sesli sapık” ihbarında bulunması pek mümkün.
Facebook Logosuna Tıkla Sayfamızı Beğen !
Eğri namlulu makineli tüfek
1953 – Köşenin öbür tarafındaki düşmanı vurmak için tasarlanan bu tüfek ilk denemeden sonra çöpe gitti. Yaralı sayısı hakkında bilgi yok.
AİDS'ten Kurtulan İlk Çocuk
Johns Hopkins Üniversitesi'nden Dr. Deborah Persaud, 3 Mart 2013 tarihinde, HIV'den tamamen kurtulan ilk çocuk hastayı tanımladı. Önemli bulgular, Atlanta'daki 2013 Retrovirüs ve Faydacı Enfeksiyonlar Konferansı'nda açıklandı.
Dr. Persaud, Mississippi doğumlu, şu anda 2 yaşında olan ve doğduğu anda HIV tespiti yapılan, bunun üzerine hemen antiretroviral terapi uygulanan çocuğun detaylı vakasını açıkladı. 18 aylıkken çocuk antiretroviralleri almamaya ve tedaviyi sürdürmemeye başladı. Yeniden hastaneye 23 aylıkken getirildiğinde, üzerinden 5 ay geçmiş ve bu sürede hiçbir ilaç almamış olmasına rağmen tespit edilebilir düzeyde HIV yüküne sahip olmadığı tespit edildi. Çok yüksek hassaslıkta bir dizi diğer testten de geçirilen çocukta, HIV'in artık bulunmadığı doğrulandı.
Tedavinin doğrulanması Dr. Persaud ve Massachussetts Üniversitesi'nden Dr. Katherine Luzuriaga'ya Eylül 2012'de verilen bir burs vesile oldu. Bu burs sayesinde ortak bir laboratuvar açan araştırmacılar, pediyatrik HIV'den kurtulma vakalarını tespit etme üzerine çalışma imkanı buldular. Ortaklık içerisinde birçok önemli ve saygıdeğer araştırmacı bulunuyor: San Diego Kaliforniya Üniversitesi'nden Dr. Stephen Spector ve Doug Richman, Ulusal Kanser Enstitüsü'nden Dr. Frank Malderelli, Ulusal Alerji ve Enfekte Olabilen Hastalıklar Enstitüsü'nden Dr. Tae-Wook Chun.
Araştırmanın yöneticisi olan Dr. Rowena Johnston, şunları söylüyor:
"Mississippi'de bulunan çocuğun pediyatristi olan Dr. Hannah Gay ne yaptığımızdan haberdardı ve genç hasta vakası dikkatini çektiği anda bize ulaştırdı. Ortaklık zaten kurulu olduğundan ekibimiz anında hareketlenebildi ve çocuğun gerçekten iyileşip iyileşmediğini tespit için testleri yapmayı başardı."
Dr. Persaud, yapılan testler geride tek bir şüphe dahi bırakmadan çocuğun doğumunda anne ve çocuğun HIV pozitif olduğunu doğruladığını ve elimizdeki en hassas testlerle bile denendiğinde çocukta artık HIV'a dair hiçbir şey kalmadığını söylüyor.
Bugüne kadar HIV'den kurtulan ve dosyalanabilen tek vaka, "Berlinli hasta" olarak da bilinen Timothy Brown'un vakasıdır. 2006 senesinde, yine HIV tedavisi gören Bay Brown'a, aynı zamanda lösemi teşhisi de konulmuştur. Fizisyeni, HIV enfeksiyonuna engel olan bir mutasyonla doğan bir insandan aldığı kök hücreler sayesinde lösemisini tedavi etmeyi başardı. Bu nakil sonrasında Bay Brown, HIV enfeksiyonu yeniden ortaya çıkmadan tedaviyi durdurma imkanına erişmişti.
Bu yeni vaka ise farklı popülasyonlardan olan HIV-pozitif insanların farklı tedavi yöntemleriyle tamamen iyileştirilebileceğine dair baş döndürücü ihtimali göz önüne almamızı sağlıyor. Bay Brown'un tedavisi bir dizi karmaşık, yüksek riskli, yüksek maliyetli süreçler sonunda sağlandıysa da, bu yeni vaka sıradan bir antiretroviral tedavinin sonucu olarak karşımıza çıkıyor.
Dr. Johnston konuyla ilgili olarak şunları söylüyor:
"Bu iyileşmenin sadece antiretroviral terapiyle sağlandığı düşünülürse, bir yenidoğanın savunma sistemini, onun yetişkinlerden olan farklarını ve hangi faktörlerin HIV'i yenmesine katkı sağladığını öğrenmek de bizler için bir zorunluluk haline geliyor."
Mississippi vakası aynı zamanda HIV-pozitif annelerin tespitinin, anne-çocuk bulaşmasının önüne geçmek için farklı yöntemlere başvurmanın ve HIV-pozitif doğan çocukların anında antiretroviral terapiye başlamasının öneminin de altını çiziyor.
Bu çalışmayı destekleyen kurum olan amfAR'nin CEO'su Kevin Robert Frost ise şunları söylüyor:
"İlk pediyatrik HIV iyileşmesi vakasının tespitinde ön ayak olduğumuz için gurur duyuyoruz. Bu vaka, HIV ile mücadelenin başarılı sonuçlarının hiç beklemediğimiz yerlerden gelebileceğini ve bunun, önümüzdeki aylarda ve yıllarda HIV'den iyileştirilecek sayısız çocuğun sadece birincisi olduğunu sarsıcı bir şekilde hatırlatıyor."
www.bilimtrue.blogspot.com
Alıntıdır
Kaynakça:
http://evrimagaci.org/fotograf/64/3336/
#AydınAdam
Modern Fizik ve Yaşamımızdaki Yeri
Modern fizik
öncelikle klasik fiziğin tanımlayamadığı olayları açıklamak için öne sürülmüş
tüm teorilerin bütünüdür.Konuyu biraz daha genişletecek olursak Einstein’in
izafiyetinden Max Planck’ın kara cisim ışımasına, Schrödinger’in kedisine,
kuark ve bozonlara kadar her şey modern fizik ürünüdür. Bu yazımda tamamını ele
alamayacak olsam da sizi genel anlamda bilgilendirmeye çalışacağım.
Modern Fiziğin Uğraş Alanları
Modern fizik, günlük yaşamımızda haşır neşir
olduğumuz cisimlerin gözle görülemeyecek kadar küçük parçalarıyla (atomik
boyutlarla/ 10−9 m civarı) ya da günlük hızların binlerce kat fazlasıyla
(ışık hızına yakın hızlarla/ 108 m/s civarı) uğraşır.
Modern
Fiziğin Klasik Fizikten Farkı
“Modern
fizik” terimi, ortalama 1890'lardan beri ortaya atılan kuramları çatısı altında
toplayan “güncel” fizik gibi algılansa da klasik
fiziğin geçmişte
bırakılması düşünülemez. Modern fizik, klasik fiziğin eksikliklerini gidermeye
çalışan ancak ve ancak onunla bütün halinde ilerleyen aşamadır. İleride, modern
fiziğin de ötesinde sayılacak yeni bir bilimsel sıçrama ile modern ve klasik
fiziğin gideremediği eksiklikler giderilerek yeni bir aşama kaydedilebilir.
Öyleyse modern fizik ile ne gibi yenilikler getirilmiş, hangi eksiklikler
giderilmiştir?
Klasik fizik veya Newton fiziği, yerçekimi kuvveti ile gezegenlerin Güneş çevresinde
dönüşünün nedenini yahut elmanın yere düşüşünü izah edebildi. Ne var ki Newton, Hidrojen
atomunun keşfine yetişebilseydi bile ortaya koyduğu "yerçekimi
kuvveti" kuramı ile hidrojen atomundaki elektronun enerjisinin neden belli seviyelerde
olması gerektiğini açıklayamayacaktı. Çünkü, Newton'a göre maddenin hızı,
yüksekliği ve kütlesi değiştirildiğinde madde, istenilen enerjiye sahip olabiliyordu.
Halbuki hidrojen çekirdeğinin çevresinde dönen elektron uyarılmadığında
enerjisi -13.6 eV, uyarıldığında -3.40 eV ve bir kez daha
uyarıldığında -1.51 eV oluyordu.
Görelilik
(relativite), açısından bakıldığında ise Galilei'nin görelilik ilkesi dikkate alındığında, nesneler birbirlerine
kafa kafaya yaklaştıklarında hızları toplanmalıydı ki birinin diğerini hangi
hızda gözlemlediği hesaplanabilsin. Tabii ki bu klasik görelilik kuramı günlük
hızlarla hareket eden nesneler için geçerliliğini sürdürüyor. Ancak, ışık
hızına yakın iki cismin aynı doğru üzerindeki vektörel hızlarını topladığınızda
(vektörel düşündüğümüzde aslında çıkarıyoruz) ışık hızını çok çok aşacaktır ki
bu Einstein'ın özel görelilik kuramının tamamen reddettiği bir
şeydir.
Modern Fizik ve Görecelik
Görelilik kavramının doğuşu Einstein’dan çok öncedir.
Galileo, Görelilik ilkesinde “dış gözlemci tarafından hareket ettiği söylenen
bir gemi üzerindeki bir kimse geminin hareketsiz olduğunu söyleyebilir”, bu
yüzden “sabit hızla giden bir gözlemci, sabit duran gözlemci aynı fiziksel
yasaları kullanmalıdır” demişti. Örneğin sabit hızla giden bir gemide yukarı
doğru bir taş atarsanız aynı yere düşecektir - sabit durduğunuzda olduğu gibi.
Bu anlayış Newton fiziğinde formülasyona dökülmüştür. Sabit hızla giden bir
cisim ve sabit duran bir cisim için geçerli olan Newton denklemlerinin şekli
aynıdır.
Einstein’in özel görelilik kuramının Galileo göreliliğinden farkı, uzayın ve zamanın mutlak olamayacağını söylemesidir. Matematiksel açıdan bakınca, Galileo dönüşümleri yerine Lorentz dönüşümünü kullanması ve çıkan sonuca yepyeni bir fiziksel yorum getirmesidir. Tabii, şimdi basitçe ifade ettiğimiz bu iş, o gün için hayal edilmesi zordu ve Einstein’in bu büyük hayali 20. yüzyıl başlarında fiziğe bakışımızı bütünüyle değiştiren büyük bir bilimsel bulgudur.
Newton Mekaniği 200 yıldan fazla bir süre fiziksel bilimlerin harika bir aracı oldu. Ona dayalı bir bilim ve teknoloji çağı yaratıldı. Halen bu çağın harikulade nimetlerinden yararlanıyoruz. Ama fizikçiler daha 19.yüzyıla girilirken, Newton Mekaniği’nin bazı doğa olaylarını açıklamakta yetersiz kaldığını sezmeye başlamışlardı.
Çözüm yönünde ilk doğru adımı Lorentz attı. İkinci önemli adım ise, zamanın ünlü matematikçisi Poincare’den geldi. Bu ikisi, birbirlerinden bağımsız olarak, Görelilik Kuramı için gerekli bütün matematiksel araçları ortaya koymuşlardı. Ama onlar ortaya koydukları matematiksel formüllere fiziksel anlam veremediler.
19. yüzyılın sonunda Işığın bir dalga hareketiyle yayıldığı genel kabul görmüştü, ama o dalgayı taşıdığı varsayılan ve uzayı dolduran ortamın (ether) var olduğunun kabul edilmesi çelişki yaratıyordu (Michelson-Morley deneyi).
Einstein’in özel görelilik kuramının Galileo göreliliğinden farkı, uzayın ve zamanın mutlak olamayacağını söylemesidir. Matematiksel açıdan bakınca, Galileo dönüşümleri yerine Lorentz dönüşümünü kullanması ve çıkan sonuca yepyeni bir fiziksel yorum getirmesidir. Tabii, şimdi basitçe ifade ettiğimiz bu iş, o gün için hayal edilmesi zordu ve Einstein’in bu büyük hayali 20. yüzyıl başlarında fiziğe bakışımızı bütünüyle değiştiren büyük bir bilimsel bulgudur.
Newton Mekaniği 200 yıldan fazla bir süre fiziksel bilimlerin harika bir aracı oldu. Ona dayalı bir bilim ve teknoloji çağı yaratıldı. Halen bu çağın harikulade nimetlerinden yararlanıyoruz. Ama fizikçiler daha 19.yüzyıla girilirken, Newton Mekaniği’nin bazı doğa olaylarını açıklamakta yetersiz kaldığını sezmeye başlamışlardı.
Çözüm yönünde ilk doğru adımı Lorentz attı. İkinci önemli adım ise, zamanın ünlü matematikçisi Poincare’den geldi. Bu ikisi, birbirlerinden bağımsız olarak, Görelilik Kuramı için gerekli bütün matematiksel araçları ortaya koymuşlardı. Ama onlar ortaya koydukları matematiksel formüllere fiziksel anlam veremediler.
19. yüzyılın sonunda Işığın bir dalga hareketiyle yayıldığı genel kabul görmüştü, ama o dalgayı taşıdığı varsayılan ve uzayı dolduran ortamın (ether) var olduğunun kabul edilmesi çelişki yaratıyordu (Michelson-Morley deneyi).
Işığın Hızı
Maxwell, elektromagnetik dalgaların varlığını gördü ve bunların hızlarını buldu. Elektrik ve magnetizma arasındaki ilişkileri kuran Maxwell denklemleri elektrik ve Magnetizma kuramlarını bireştirdi. Elektromagnetik dalgaların ışık hızıyla yayıldığını, başka bir deyişle, ışığın elektromanyetik dalgalar halinde yayıldığını ortaya koydu. Bu hızın elektrik ve magnetizma alanlarından tamamen bağımsız bir sabit olduğunu belirledi. Böylece evrensel bir sabiti, ışık hızını, keşfetmiş oluyordu. [Çok duyarlı deneylerle, ışık hızı c=3x108 m/sn (yaklaşık 300 000 km/sn) olarak ölçülmüştür.]
Işık hızının sabitliği sorunu:
Galilei’nin Görelilik İlkesi fizik yasalarının her eylemsiz sistemde aynı olduğunu söylüyor. Bunu ışık hızı için yorumlarsak, ışık hızının mutlak olamayacağı, gözlemcinin ve ışık kaynağının içinde bulundukları sistemlere göre değişeceği anlamına gelir. Yukarıda anılan Galilei dönüşümü uyarınca, yerdeki bir gözlemci, v hızıyla hareket eden bir kaynaktan çıkan ışığın hızını v+c olarak görmelidir (hızların toplamı ilkesi). Öte yandan, Maxwell ışık hızının her gözlemciye göre sabit ve sonlu bir değerde olduğunu söylüyor. O halde, Maxwell’e göre, bütün gözlemciler ışık hızını c olarak görecektir. Zaten deneyler de bunu gösteriyor. Eğer ışık hızı sonsuz olsaydı, Maxwell’in bulduğu sonuç Galilei’nin uzay ve zaman sistemi ile çelişmezdi. Ama, Maxwell ışık hızına denk olan elektromagnetik dalgaların hızının sonlu ve sabit olduğunu belirlemişti. Sorunun çözümü için fizikçiler işe koyuldu.
Maxwell, elektromagnetik dalgaların varlığını gördü ve bunların hızlarını buldu. Elektrik ve magnetizma arasındaki ilişkileri kuran Maxwell denklemleri elektrik ve Magnetizma kuramlarını bireştirdi. Elektromagnetik dalgaların ışık hızıyla yayıldığını, başka bir deyişle, ışığın elektromanyetik dalgalar halinde yayıldığını ortaya koydu. Bu hızın elektrik ve magnetizma alanlarından tamamen bağımsız bir sabit olduğunu belirledi. Böylece evrensel bir sabiti, ışık hızını, keşfetmiş oluyordu. [Çok duyarlı deneylerle, ışık hızı c=3x108 m/sn (yaklaşık 300 000 km/sn) olarak ölçülmüştür.]
Işık hızının sabitliği sorunu:
Galilei’nin Görelilik İlkesi fizik yasalarının her eylemsiz sistemde aynı olduğunu söylüyor. Bunu ışık hızı için yorumlarsak, ışık hızının mutlak olamayacağı, gözlemcinin ve ışık kaynağının içinde bulundukları sistemlere göre değişeceği anlamına gelir. Yukarıda anılan Galilei dönüşümü uyarınca, yerdeki bir gözlemci, v hızıyla hareket eden bir kaynaktan çıkan ışığın hızını v+c olarak görmelidir (hızların toplamı ilkesi). Öte yandan, Maxwell ışık hızının her gözlemciye göre sabit ve sonlu bir değerde olduğunu söylüyor. O halde, Maxwell’e göre, bütün gözlemciler ışık hızını c olarak görecektir. Zaten deneyler de bunu gösteriyor. Eğer ışık hızı sonsuz olsaydı, Maxwell’in bulduğu sonuç Galilei’nin uzay ve zaman sistemi ile çelişmezdi. Ama, Maxwell ışık hızına denk olan elektromagnetik dalgaların hızının sonlu ve sabit olduğunu belirlemişti. Sorunun çözümü için fizikçiler işe koyuldu.
Ether denen şey!
Işık elektromagnetik dalgalar biçiminde yayılıyorsa, bu dalgaların oluştuğu bir ortam olmalıydı. En geçerli görünen görüş “ether” kuramıydı. Ses dalgalarının yayılabilmesi için hava, su vb. bir ortamın olması nasıl gerekiyorsa, ışık dalgalarının da boşlukta yayılabilmesi için bir ortama gereksinimi var olmalıydı. Bütün uzay boşluğunu doldurduğu varsayılan bu maddeye ether denildi.
1. Işık elektromagnetik dalgalar biçiminde yayılıyorsa, bu dalgaların oluştuğu bir ortam olmalıydı. En geçerli görünen görüş “ether” kuramıydı. Ses dalgalarının yayılabilmesi için hava, su vb. bir ortamın olması nasıl gerekiyorsa, ışık dalgalarının da boşlukta yayılabilmesi için bir ortama gereksinimi var olmalıydı. Bütün uzay boşluğunu doldurduğu varsayılan bu maddeye ether denildi.2. Maxwell deneylerinin belirlediği ışık hızı ether'e göreli olarak belirleniyor olmalıydı. Gözlenen ışık hızı Galilei dönüşümü altında olması gerektiğinden farklı ise (ki bu çok küçük bir farktır), bunun nedeni, fizik kurallarının her eylemsiz sistemde aynı olmaması değil, gözlemcinin eylemsizlik konuşlanmasının ether'e göre hareket ediyor olmasıydı.Öyleyse, her şeyden önce ether’in varlığını kanıtlamak gerekiyordu.
Beklentilerin aksine, boşlukta ether olmadığı, ışık hızının gözlemcinin hızına (onun bulunduğu eylemsiz sistemin hızına) bağlı olmadığı, her sistemden aynı hızda göründüğü kanıtlandı.
Michelson & Morley deneyi
Ortaya oldukça ilginç bir durum çıkmıştı. Maxwell denklemlerine Galilei dönüşümü uygulanınca, ışık hızı bir eylemsiz sistemden ötekine değişiyordu. Ama Michelson & Morley deneyi, ışığın her eylemsiz sistemden aynı göründüğü sonucunu veriyor ve böylece Maxwell’in deney sonuçlarını doğruluyordu. Yani ışık, Galilei Görelilik İlkesine uymuyor, her eylemsiz sistemde değişmez (invariant) c değerini alıyordu.
Buradan çıkan sonuç şudur: Ya dünya hareketsizdir, ya da ether yoktur. Dünyanın hareket ettiğine kuşkumuz olamayacağına göre, ether yoktur sonucuna varmalıyız. Tabii, bu deneyin verdiği asıl sonuç, ışığın her yönde aynı hıza sahip olduğudur.
Lorentz, Poincare ve Minkowski
Şimdi problem şuna dönmüştü: Işığın hızı neden her eylemsiz sistemde aynı görünüyordu? Bunun fiziksel yanıtıyla ilgilenmeyen matematikçiler sorunu kolayca çözdüler. Galilei dönüşümü yerine, ışık hızını koruyan bir dönüşüm tanımladılar. Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928) ışık hızını değişmez (invariant) kılan bir dönüşüm tanımladı. Henri Poincaré, 1904 yılında, aynı işi yapan dönüşüm gruplarını tanımladı ve sorunu matematiksel açıdan bütünüyle çözdü. Hebert Minkowski’nin kurduğu geometri, henüz ortaya çıkmayan göreliliğin geometrik modeliydi. Böylece, görelilik kuramının matematiksel dayanağı hazır duruma gelmişti. Lorentz ve Poincaré’nin bu görüşle yapmış oldukları hesaplar, bugün Einstein’ın adıyla anılan ve özel rölativite teorisi adı altında toparlanan sonuçların önemli bir kısmını ortaya çıkarmıştı. Fakat çok geniş ve derin düşünme yeteneğine sahip bu bilim adamları kendilerini Newton’un etkisinden ve eter kavramından kopartamadıkları, daha doğrusu kopartmayı akıllarına getiremedikleri için vardıkları bazı sonuçları bugün bizim yaptığımız gibi yorumlayamadılar.
Örneğin, çıkardıkları formüllerde, zamanı gösteren t parametresinin yanı sıra t’ ile gösterilen ve zaman boyutunda olan bir parametre daha tanımlamışlardı. Bu parametre aynen bugün Lorentz’in adıyla anılan ve özel rölativite teorisinin temelini oluşturan formüllerde yer aldığı gibi bir konuma sahipti. Fakat Lorentz, o günlerde, bunun gerçek zaman olmadığını, sadece bir matematiksel tanım olduğunu düşünmüş ve bu inancını açık açık yazmıştı. Bu görüş hem olayın açıklanmasını ve kavranmasını güçleştiriyor hem de eter’e yeni özellikler yükleyerek fiziği karmaşık hale getiriyordu. Bu nedenle, Lorentz ve Poincaré’nin çabaları, aslında çok şeyi ortaya çıkarmış gibi görünmelerine rağmen, fizik dünyasında büyük ilgi görmedi ve bugün yapıldığı gibi yorumlanamadı.
Işık elektromagnetik dalgalar biçiminde yayılıyorsa, bu dalgaların oluştuğu bir ortam olmalıydı. En geçerli görünen görüş “ether” kuramıydı. Ses dalgalarının yayılabilmesi için hava, su vb. bir ortamın olması nasıl gerekiyorsa, ışık dalgalarının da boşlukta yayılabilmesi için bir ortama gereksinimi var olmalıydı. Bütün uzay boşluğunu doldurduğu varsayılan bu maddeye ether denildi.
1. Işık elektromagnetik dalgalar biçiminde yayılıyorsa, bu dalgaların oluştuğu bir ortam olmalıydı. En geçerli görünen görüş “ether” kuramıydı. Ses dalgalarının yayılabilmesi için hava, su vb. bir ortamın olması nasıl gerekiyorsa, ışık dalgalarının da boşlukta yayılabilmesi için bir ortama gereksinimi var olmalıydı. Bütün uzay boşluğunu doldurduğu varsayılan bu maddeye ether denildi.2. Maxwell deneylerinin belirlediği ışık hızı ether'e göreli olarak belirleniyor olmalıydı. Gözlenen ışık hızı Galilei dönüşümü altında olması gerektiğinden farklı ise (ki bu çok küçük bir farktır), bunun nedeni, fizik kurallarının her eylemsiz sistemde aynı olmaması değil, gözlemcinin eylemsizlik konuşlanmasının ether'e göre hareket ediyor olmasıydı.Öyleyse, her şeyden önce ether’in varlığını kanıtlamak gerekiyordu.
Beklentilerin aksine, boşlukta ether olmadığı, ışık hızının gözlemcinin hızına (onun bulunduğu eylemsiz sistemin hızına) bağlı olmadığı, her sistemden aynı hızda göründüğü kanıtlandı.
Michelson & Morley deneyi
Ortaya oldukça ilginç bir durum çıkmıştı. Maxwell denklemlerine Galilei dönüşümü uygulanınca, ışık hızı bir eylemsiz sistemden ötekine değişiyordu. Ama Michelson & Morley deneyi, ışığın her eylemsiz sistemden aynı göründüğü sonucunu veriyor ve böylece Maxwell’in deney sonuçlarını doğruluyordu. Yani ışık, Galilei Görelilik İlkesine uymuyor, her eylemsiz sistemde değişmez (invariant) c değerini alıyordu.
Buradan çıkan sonuç şudur: Ya dünya hareketsizdir, ya da ether yoktur. Dünyanın hareket ettiğine kuşkumuz olamayacağına göre, ether yoktur sonucuna varmalıyız. Tabii, bu deneyin verdiği asıl sonuç, ışığın her yönde aynı hıza sahip olduğudur.
Lorentz, Poincare ve Minkowski
Şimdi problem şuna dönmüştü: Işığın hızı neden her eylemsiz sistemde aynı görünüyordu? Bunun fiziksel yanıtıyla ilgilenmeyen matematikçiler sorunu kolayca çözdüler. Galilei dönüşümü yerine, ışık hızını koruyan bir dönüşüm tanımladılar. Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928) ışık hızını değişmez (invariant) kılan bir dönüşüm tanımladı. Henri Poincaré, 1904 yılında, aynı işi yapan dönüşüm gruplarını tanımladı ve sorunu matematiksel açıdan bütünüyle çözdü. Hebert Minkowski’nin kurduğu geometri, henüz ortaya çıkmayan göreliliğin geometrik modeliydi. Böylece, görelilik kuramının matematiksel dayanağı hazır duruma gelmişti. Lorentz ve Poincaré’nin bu görüşle yapmış oldukları hesaplar, bugün Einstein’ın adıyla anılan ve özel rölativite teorisi adı altında toparlanan sonuçların önemli bir kısmını ortaya çıkarmıştı. Fakat çok geniş ve derin düşünme yeteneğine sahip bu bilim adamları kendilerini Newton’un etkisinden ve eter kavramından kopartamadıkları, daha doğrusu kopartmayı akıllarına getiremedikleri için vardıkları bazı sonuçları bugün bizim yaptığımız gibi yorumlayamadılar.
Örneğin, çıkardıkları formüllerde, zamanı gösteren t parametresinin yanı sıra t’ ile gösterilen ve zaman boyutunda olan bir parametre daha tanımlamışlardı. Bu parametre aynen bugün Lorentz’in adıyla anılan ve özel rölativite teorisinin temelini oluşturan formüllerde yer aldığı gibi bir konuma sahipti. Fakat Lorentz, o günlerde, bunun gerçek zaman olmadığını, sadece bir matematiksel tanım olduğunu düşünmüş ve bu inancını açık açık yazmıştı. Bu görüş hem olayın açıklanmasını ve kavranmasını güçleştiriyor hem de eter’e yeni özellikler yükleyerek fiziği karmaşık hale getiriyordu. Bu nedenle, Lorentz ve Poincaré’nin çabaları, aslında çok şeyi ortaya çıkarmış gibi görünmelerine rağmen, fizik dünyasında büyük ilgi görmedi ve bugün yapıldığı gibi yorumlanamadı.
www.facebook.com /AteistTopluluk
Einstein’ e Göre Görecelik
Özel görelilik, iki temel önermeye dayanır:
1. Hareket görelidir.
2. Evrendeki en
yüksek ve mutlak hız, ışığın hızıdır.
Bizler,gündelik yaşamda ,
düşük hızlar dünyasında yaşarız .
Einstein,bizi yüksek hızlar dünyasına götürür. Işık ışınına bindirir ve gezdirir.
O zaman anlarız ki yüksek hızlarda zaman “yavaşlar” ve de uzunluklar “kısalır”.
Böylece uzayın ve zamanın mutlak olmadığını öğreniriz.Işık ,enerjinin
bir biçimidir,hem en yüksek hızlı foton akımı olmanın yanı sıra elektromanyetik
dalgadır da. Zaman konusunda ünlü ikizler paradoksunu göreceğiz. Özel
göreliliğin doğa ,uzay ve
zaman kavramlarımızda yarattığı büyük dönüşümü öğreneceğiz.Genel görelilik, uzay -zamandan
oluşan dört boyutlu bir evren modelini sunar.
Genel görelilik, her
şeyden önce bir çekim kuramıdır;ama uzayın eğriliğinden ileri gelen bir çekim…Uzay ,zamanı
da içine alan bir dört boyutludur ve yoğun kütle tarafından bükülmüş,eğrilmiştir.
Kuantum etkilerinin belirsizliği, çok küçük
ölçeklerde anlamlıdır; genel görelilik ise çok büyük ölçeklerdeki uzay -zaman
yapısıyla ilgilidir. Işığın doğrusal yolla yayılmadığını,Güneş gibi büyük
kütleli yıldızların çevresinden geçerken büküldüğünü
göreceğiz. Genel görelilik,1970lerden itibaren bilimin gündeminde ilk sıralara
tırmandı. Evrenimiz genişliyor;bunu genel görelilik öngörebiliyor. Büyük
Patlama ve karadelikler kuramları genel görelilik temelli kuramlardır.
Hawking,genel görelilikle ilgili olarak şöyle der: “Einstein’ın çok sayıda
deneyle uyum gösteren görelilik kuramı, zaman ve uzayın birbiriyle ayrılmaz
biçimde bağlı olduğunu kanıtlar. Uzay ,
zaman olmaksızın bükülemez. Bu nedenle zamanın bir şekli vardır.”
Genel göreliliğin
1970′lerde bilim dünyasında yeniden doğuşu ve Evrenin evrimi konusu,bazı
insanların bu kurama yönelik felsefi eleştirilerini artırmasına da yol açtı.
Aklın İsyanı adlı
kitabın yazarları aynen şöyle yazıyorlar: “Elde ettiği başarılara rağmen,genel görelilik
teorisinin yanlış olma olasılığı halen vardır. Özel göreliliğin tersine,genel
görelilik için gerçekleştirilen deneysel testlerin sayısı çok değildir. Bugüne
dek,teori ile gözlenen olgular arasında herhangi bir ihtilaf bulunmamış olsa da,nihai
bir kanıt henüz yoktur.”(Alan Woods-Ted Grant, Aklın İsyanı,Tarih Bilinci
yay(Ocak 2001),Çev:Ömer Gemici -Ufuk
Demirsoy, s: 172) Burada hem doğa yasalarıyla hem de Genel Görelilikle
ilgili yanlışlar dile getiriliyor. Bilimde “nihai kanıt” diye bir şey yoktur.
Bu konuyu Bilimin kesinsizliği dosyasında ayrıntısıyla tartışacağım. Genel
görelilik,girdiği her testten başarıyla geçmiş bir kuramdır. O konuda
kuşkusu olan bilim insanları değil, orada kendi “inançları”nı bulamayanlardır.
Einstein’in genel
göreliliği, klasik teori olarak isimlendirilen bir şeydir; yani belirsizlik
ilkesini kapsamaz. Bu nedenle genel göreliliği, belirsizlik ilkesiyle
bileştiren yeni bir kuram bulunması gerekir.
Çoğu durumda, bu yeni kuramla klasik genel görelilik
arasındaki fark çok küçük olacaktır. Bunun nedeni, daha önce belirtildiği gibi,
kuantum etkilerinin kestirimde bulunduğu
belirsizliğin yalnızca çok küçük ölçeklerde olması, genel göreliliğin ise çok
büyük ölçeklerdeuzay -zaman yapısıyla
ilgilenmesidir. Ancak Penrose ve benim kanıtladığımız tekillik teoremleri uzay zamanın çok küçük ölçeklerde son derece eğrilmiş olacağını
gösteriyor. O zaman belirsizlik ilkesinin etkileri çok önemli olacaktır ve bazı
dikkate değer sonuçlara işaret eder görünmektedir.
Einstein’in kuantum
mekaniği ve belisizlik ilkesi ile problemlerinin bir kısmı, onun, birsistemin belirli bir geçmişi olduğu
şeklinde sağduyuya dayanan düşünceyi kullanmasından ileri gelmektedir. Bir
parçacık ya bir yerdedir ya da başka bir yerde. Yarısı bir yerde, yarısı diğer yerde
olamaz. Benzer şekilde astronotların Ay’a ayak basması gibi bir olay ya
olmuştur ya olmamıştır. Yarı olmuş olamaz. Bu insanın biraz ölü veya biraz
hamile olmaması gibidir. Ya öylesiniz ya da değilsiniz. Fakat eğer bir sistemin belirli t ek bir geçmişi varsa
belirsizlik ilkesi parçacıkların bir defada iki yerde olması veya astronotların
yalnızca yarı Ay’da olmaları gibi her türlü paradoksa yol açar.
Uzay teleskopu
Hubble, Dünya’ dan 593 kilometre ötelerde uzayı bizim için gözetliyor.
Kütle Çekimi Nedir ?
Newton’ un dehası, kütle çekim yasalarını
bulmaya yetti. İki madde, birbirlerini kütleleriyle doğru, aralarındaki
uzaklığın karesiyle ters orantılı olarak çeker. Einstein, bunlarda düzeltmeler
yapılmasını sağladı. İlginçtir çok eski zamanlardan bu yana tanınan yer çekimi
(daha genel olarak her kütlenin birbirini şu ya da bu kuvvetle çekmesi)
insanoğlunun hâlâ açıklayamadığı bir olgu olarak duruyor. Cisimlerin yere doğru
düşmesini nasıl açıklayabiliriz?
İki açık uçlu boruyu, aynı doğrultuda yan
yana koyalım. Borular içinde aynı anda bir patlama tepkimesi gerçekleştirelim.
Oluşan gazlar her borunun uçlarından dışarıya doğru püskürür. Bu durumda
borular, nasıl hareket eder? Borular birbirini çeker. Bunu nasıl
açıklayabiliriz? Patlamayla birlikte borular arasında bir yüksek basınç bölgesi
oluşur, buna bağlı olarak bölgeye gaz akışı azalır. Boruların karşıt
uçlarındaki püskürmelerin tepmeleri sonucu borular birbirine doğru itilir.
Tıpkı bir silah namlusundan çıkan merminin yarattığı geri tepme gibi.
Şimdi bütün yönlerde
graviton denen mermiler atan iki cisim düşünelim. “Bütün yönlerde” açıklamasına
dikkat ediniz. Çünkü kütle çekim yasası, küre yüzeyinin her noktasından çıkan
her doğrultuda etkilidir. Öte yandan kütlesel çekim, iki cismin merkezini
birleştiren doğrultuda en yüksektir. Çünkü kütlesel çekim, uzaklığa bağlıdır.
Ters yönlerde dışarı atılan gravitonların geri tepmesi iki cismi birbirine
doğru yaklaştırır.
Eğer bu anlattığımız
model doğruysa gravitonlar, yani kütle çekim alanının kuantumları bir kütleye
ve enerjiye sahip olmalı; yani graviton salan her cisim, kütle ve enerji
kaybetmelidir. Bu konuda ilk olarak Prof. D. İvanenko bir şeyler söyledi. Çarpışan
iki graviton nasıl bir sonuç verir? Belki de elektron ve pozitron gibi bir
parçacık ve anti-parçacık çifti oluşturabilir. Bu varsayıma göre bu parçacık
çiftleri bir yerlerde buluşarak gravitonlara da dönüşebilir. Ama bu iki dönüşüm
çok büyük enerjilerle olabilir. Bu nedenle bu dönüşüm olasılığı pek zayıftır.
Peki bir cisim, kendiliğinden gravitonlar yayıyor olmasın? Evet bu daha olası.
Her bir graviton, bulunduğu parçacık kütlesinden bir kısmını alıp götürür.
Gravitonların enerjileri bilinirse, bir parçacığın yarıya kadar küçülmesi için
geçecek zaman hesaplanabilir. Bir başka deyişle maddenin kütlesel çekim alanına
bozunması sırasındaki yarı-ömrü hesaplanabilir. Böyle hesaplar yapılmış
milyarlarca yıl değerleri elde edilmiştir.
Diğer hesaplar,
gravitonun kütlesini 5x 10-66 gram ve enerejisini 5×10-45 erg değerinde
vermektedir. Bir protonun kütlesel çekim alanına bozulması yarı-ömrü 10 milyar
dolayındadır. Gravitonun yoğunluğu ile protonunki aynı sayılırsa gravitonun
yarıçapı 2×10-27 santimetre kadardır. Protonun yarıçapı 1.5×10 -13 santimetre
olduğundan proton yanında graviton, Dünya üzerindeki bir toz zerresi gibidir.
Özel görecelik
kuramının sonuçları arasında hiç bir fiziksel etkinin ışıktan daha hızlı
yayılamayacağı saptaması vardır. Işık, Dünya’ dan Ay’ a gitmek için bir saniye,
Güneş’ e gitmek için sekiz dakika, bir galaksiden diğerine gitmek için
milyonlarca yıl kastetmektedir. Böyle olunca kütle çekim kuvveti denen şey
nedir? Dünya’ nın Ay üzerinde yaptığı etki, ışık hızıyla yayılıyorsa kuvveti belirleyen
uzaklık, etkinin çıkış anında Dünya’ yı Ay’ dan ayıran uzaklık mıdır; yoksa
etkinin Ay’ a varış anıdaki uzaklık mıdır?
Herşey biryana bu etki nedir ?
Özel görelilik
kuramı, ışığın hızını, birbirine göre düzgün bir hareketle yer değiştiren bir
gözlemciler takımı için aynı olduğunu kabul etmişti. Gözlemcinin hareketindeki
herhangi bir ivme, önsel olarak gözlemcinin evreni tanıma biçimine etki
yapabilir. Bu ivme acaba nasıl işe karışacaktır? Bu soruyu yanıtlamak için,
yalnızca mantığa dayanmak gerekir. Çünkü bu türlü etkileri deneysel biçimde
açığa çıkarmak çok güçtür. Einstein soruna en kestirme yönden yaklaştı. Sonsuz
sayıda olanaklar içinde bir ivmenin etkisinin ne olabileceğini araştırmak
yerine o asıl ivme yokluğunun nasıl belirtilebileceğini aramaya koyuldu. Ama
olanaklı gözlemcilerden bir tanesinin hangisi olduğunu belirtecek güçte miyiz?
Yeryüzünde bulunan bir gözlemci kuşkusuz işimize yaramaz, çünkü Dünya’ nın
Güneş’ e göre hareketi ivmelidir. Güneş’ in de Samanyolu galaksisine, onun da
öteki galaksilere göre ivmeli hareketi vardır.
GÖRELİLİK Doğarken Ölmek ; Neyazık!
Einstein, Zürich
Teknik Üniversitesine girdiğinde Hermann Minkowski gibi büyük bir matematikçi o
üniversitede ders veriyordu. Einstein, onun derslerini sıkıcı buluyordu gerçi ;
ama kendisi matematik özünü Minkowski’ den aldı.
Uzayın iki noktası
arasındaki uzaklık dendiğinde zihnimizde canlanan ilk şey, Öklid uzayı için
geçerli tanımdır. Öklid uzayı ve bu uzay için geçerli olan uzaklık tanımı, aynı
zamanda günlük deneyimlerimizin ve sağ duyumuzun bizi tereddütsüz kabul etmeye
zorladığı, bize son derece “doğal” gelen kavramlardır. Hatta bu kavramlar bizim
için o kadar ” doğal” dır ki, fiziğin daha farklı özellikleri olan ve daha
farklı bir uzaklık temelinde yeniden inşa edilmesi düşüncesini belirli bir
direnç göstermeden kabul edemeyiz. Oysa özel görelilik kuramı tam da böyle bir
gerçekliği bize sunmaktadır. Sağ duyunun yeterli olmadığını, en azından Güneş’
in Dünya etrafında değil, Dünya’nın Güneş etrafında döndüğünü biliyoruz. Öklid uzayı,
homojen, izotrop ve düz bir uzaydır. Özel görelilik kuramının ortaya
atılmasından üç yıl sonra, 1908′de, H. Minkowski, uzay ve zamanın yanyana
konduğu değil, kaynaşıp bir bütün oluşturduğu bir yapı ortaya koydu. Ve o
Minkowski ki, ölüm döşeğinde “Rölativite (görelilik) doğarken ölmek. Ne yazık !
” diyecekti.
Zamanın bağımsız bir
değişken olarak uzay eksenlerinin yanında ayrı bir eksenle gösterilmeye
başlamasının tarihi, Galile’ ye kadar uzanır. Bilindiği gibi zamanın uzaydan
farklı bir karakteri vardır. Uzayın noktaları aynı anda hep birlikte
varolurken, zamanın noktaları birbirinin ardı sıra vardır. Yani uzayın
noktaları arasında bir “eşanlı bitişiklik” ilişkisi, zamanın noktaları arasında
ise bir “ardışıklık” ilişkisi vardır. Zamanın bu özelliği göz önünde
bulundurulduğu sürece bir doğruyla gösterilmesinin sakıncası yoktur. Fakat
zamanın bu özelliğinin unutulması ve zamana kendini temsil etmekte kullanılan
bir uzay doğrunun özelliklerinin atfedilmesi tehlikesi her zaman vardır.( Bilim
ve Mühendislik s: 127-128) Zamanın uzayla kaynaştırılması zamanın
uzaysallaştırılması anlamına gelemez; zaman mutlaklığını kaybetse de, zamanın
temelinde yer alan ardışıklık ilişkisinin kendisi mutlak karakterini korur.
Einstein’ den önce
evren, genellikle, sonsuz bir uzay denizinde yüzen madde adası olarak
düşünülürdü. Uzay, bitimsizdi. Oysa Newton yasası, maddenin düzenli olarak
dağıldığı sınırsız bir evreni yasaklıyordu; çünkü evren sınırsız olursa,
sonsuza dek uzanan madde kütlelerinin toplam çekim gücü de sonsuz olacaktı.
Bundan başka, insanın güçsüz gözüne, Samanyolu’ nun ötesinde uzay ışıkları
gittikçe seyrekleşiyor, dipsiz boşluğun uzak sınırlarında tek tük dağılmış
deniz fenerleri gibi görünüyordu. Fakat evreni bir madde adası gibi düşünmek de
zorluklar çıkarıyordu. Böyle bir evrenin içindeki madde miktarı uzayın
sonsuzluğuna oranla o kadar küçük kalıyordu ki, galaksilerin hareketini yöneten
dinamik yasaları bu maddeyi bulut damlacıkları gibi dağıtır, evren bomboş
kalırdı.
UZAY
Uzay nedir? Uzay,
boşluk mudur? Uzay nasıl eğrilebilir? Uzayın eğriliği ile kastedilen nedir?
Einstein, evrenin
geometrisinde yanıldığımızı anladı. Örneğin iki paralel ışığın uzayda hiç
kesişmeden gideceğini sanırız. Çünkü Öklid geometrisinin sonsuz düzleminde
paralel çizgiler kesişmez. Doğrunun iki nokta arasındaki en küçük uzaklık
olduğunu söyleriz.
Bir zamanlar
insanoğlu, Dünya’ nın düz olduğunu düşünürdü. Bugün Dünya’ nın yuvarlak
olduğunu biliyoruz. İzmir ile New York arasındaki uzaklık düz bir yol değil,
bir çember yayıdır. Dünya söz konusu edildiğinde bile Öklid geometrisi geçerli
değildir. Ekvator’ un iki noktasından Kuzey Kutbu’ na çizilen dev üçgenin iç
açıları toplamı 180 derece değildir; daha büyük bir derecedir. Dünya üzerinde
dev bir çember çizilse, çevresi ile yarıçapı arasındaki oran klasik değer “pi
sayısı”ndan küçük çıkar. Çünkü bu dev çember bir düzlemde değildir. Dünya’ nın
yuvarlaklığından kimse şüphe etmez. Fakat insanoğlu bu gerçeği, Dünya’ dan
ayrılıp ona uzaktan bakarak bulmamıştır. Bu, Dünya’ da dururken de, kolayca gözlenen
olayların uygun matematiksel açıklaması ile rahatça anlaşılabilir. Einstein de
astronomik gerçekleri dikkate alarak yeni bir evren modeli ortaya attı.
Öklid geometrisi, bir
çekim alanı içinde geçerli değildir. Çekim alanında doğruların, düzlemlerin anlamı
olsa bile pek basittir. Işık bile çekim alanı içinden geçerken düz bir çizgi
üzerinde gitmez. Çünkü çekim alanının geometrisi, içinde doğru bulunmayan bir
geometridir. Işığın çizebileceği en kısa yol bir eğri, ya da alanın geotrik
yapısının belirlediği büyük bir çemberdir. Bir çekim alanının yapısını düşen
cismin kütlesi ve hızı belirler. Bir bütün olarak evrenin geometrik yapısına
biçim veren de evrende bulunan maddelerin toplamı olmalıdır.Evrende her madde
toplanmasına karşılık uzay-zaman sürekliliğinde bir biçim bozulması vardır. Her
gök cismi, her galaksi uzay-zamanda, bölgesel bozukluklar meydana getirir;
denizdeki adaların çevresinde görülen çalkantılar gibi. Madde toplanması ne
kadar yoğun olursa, bunun sonucu olan uzay-zaman eğrilmesi o kadar büyük olur.
Sonuç olarak tüm uzay-zaman süreklisi bir bütün eğridir. Evrendeki hesaplanamaz
madde kütlelerinin oluşturduğu biçim bozukluklarının yerleşmesi, sürekliliğin
büyük bir kozmik eğri halinde kendi üzerine kapanmasına yol açar. Bu nedenle
Einstein evreni Öklid’ inkinden ayrıdır ve sonsuz değildir.Yerde sürünen bir
solucan Dünya’ yı düz ve sonsuz görür. Bunun gibi yerdeki bir insana bir ışın
düz çizgi üzerinde sonsuza gidiyormuş gibi görünebilir. Einstein evreninde
doğrular yoktur; yalnız büyük çemberler vardır. Uzay sonsuz değildir, fakat
sınırsızdır.
Einstein evreninde
yüz milyonlarca ateş halinde yıldızı ve hesaplanamayacak ölçüde seyrek gaz,
soğuk demir, taş ve kozmik toz sistemlerini tutan milyarlarca galaksiyi içine alacak
büyüklüktedir. Bu evrende, saniyede 300 bin kilometre hızla uzayda yola çıkan
bir Güneş ışını, büyük bir kozmik çember çizecek ve 200 milyar yıldan biraz
sonra kaynağına dönecektir.
www.facebook.com/AteistTopluluk
Bununla birlikte Einstein, kendi evren bilimini
geliştirirken, yıllarca sonra açıklanan astronomi olayını bilmiyordu.
Yıldızların ve galaksilerin hareketlerini rasgele sayıyordu. Einstein, evreni
durgun saydı. Oysa evren genişliyordu. Bütün galaksiler, sistemli olarak
bizimkinden uzaklaşıyor. Bu sonuç o kadar önemlidir ki, bunun nasıl ortaya
konulabildiğini göstermek yararlı olacaktır.
Oldukça yakın
galaksilerin uzaklığının belirtilebilmesi onların içinde iyi bilinen çeşitli
örnek yıldızların tanınması yolu ile olur. Bu yıldızlar için değişme devrelerinin,
onların kendi öz aydınlatma miktarı ile belli olduğu bilinmektedir. Bu
uzaklıkların, elverişli bir şekilde bulunabildiğini söylememize olanak sağlayan
başka yöntemler de vardır ki, bunların sonuçları, oldukça iyi sayılabilecek
derecede diğer yöntemlerin sonuçları ile çakışırlar.
Galaksilerin
hızlarını, bunların görünür ışıktaki ışımalarını çözümleyerek de belirlemek
olanaklıdır.
Şimdi herkes, evren
ve zamanın kendisinin, büyük patlamada bir başlangıcı olduğunu düşünüyor. Ve
Hawking, sitemini şöyle dile getiriyor: “Bu , birkaç değişik kararsız taneciğin
keşfinden çok daha önemli olmakla birlikte, Nobel Ödülleri ile değerlendirilebilmiş
bir buluş değildir”
İki karadelik
çarpışır ve birleşirse, sonunda ortaya çıkan karadeliğin alanı, baştaki
karadeliklerin alanlarının toplamından daha büyüktür. Bu durum, termodinamiğin
ikinci yasasına göre, entropinin davranışına çok benzemektedir. Entropi, hiç
azalmaz ve tüm sistemin entropisi, onu oluşturan parçaların entropileri
toplamından büyüktür. Bir karadeliğin kütlesindeki değişme, onun olay ufkunun
alanı da değişmeye, açısal momentumundaki değişmeye ve elektrik yükündeki
değişmeye bağlıdır. Bir karadeliğin uzay ufkunun her yerinde yüzey gravitesi
aynıdır. Bu benzerlikten cesaret alan Bekenstein 1972′ de olay ufku alanının
belli bir katının karadeliğin entropisi olduğunu ileri sürdü. “Lakin bu teklif
tutarlı değildi. Eğer karadelikler, olay ufkuyla orantılı bir entropiye sahip
olsalardı, yüzey gravitesiyle de orantılı, sıfırdan farklı bir sıcaklıkları
olurdu. Karadeliğin, kendi sıcaklığından daha düşük sıcaklıktaki bir termal
ışınımla temasta olduğunu düşünelim. Karadelik, ışınımın bir kısmını yutarken
dışarıya birşey gönderemeyecektir. Zira klasik kurama göre, karadelikten bir
şey çıkamaz.
www.bilimtrue.blogspot.com
Facebook Logosuna Tıkla Sayfamızı Beğen !
 |
Bu durumda, alçak sıcaklıktaki termal
ışınımdan, yüksek sıcaklıktaki karadeliğe ısı iletilmiş olacaktır. Bu ise,
genelleştirilmiş ikinci yasaya aykırıdır. Çünkü termal ışınımdan entropi kaybı,
karadelik entropisindeki artmadan daha büyük olurdu. Lakin, bundan sonraki
konuşmamda göreceğimiz gibi, karadeliklerin, tama da termal özellikte bir
ışınım yaydıkları keşfedilince, tutarlılık yeniden sağlandı. Bu sırf bir
tesadüf veya bir yaklaşım sonucu olamayacak kadar güzel bir sonuçtur. Böylece
karadeliklerin gerçekten bir iç gravitasyonal entropisi olduğu anlaşılıyor.
Göstereceğimiz gibi bu, bir karadeliğin basit olmayan topoljisi ile ilgildir.
İç entropinin anlamı, graviteni çoğunlukla kuantum kuramıyla ilgili olanın
dışında, ek bir belirsizlik düzeyi ortaya çıkarmasıdır. Bu nedenle, “Tanrı zar
atmaz” dediğinde, Einstein yanılıyordu. karadelikler dikkate alındığında,
Tanrının zar atmakla kalmayıp, bazan zarları görülemeyecek yerlere de atarak bizi
şaşırttığı görülmektedir.”
Gravitenin hiç
olmazsa normal durumlarda, daima çekici olduğunu gördük. Eğer gravite
elektrodinamikteki gibi bazen çekici, bazen de itici olsaydı, on üzeri kırk
kere(10 40) daha zayıf olduğu için onu hiç fark edemezdik. Ancak, gravitenin
daima aynı işareti taşıması nedeniyle, bizimle Dünya gibi iki makroskobik
cismin taneciklerinin arasındaki gravitasyonal kuvvetler, bizim hissedeceğimiz
ölçüde bir kuvvet toplamına yol açar. Gravitenin çekici olması, onun evrendeki
maddeyi yıldız ve galaksi gibi cisimler oluşturmak üzere bir araya getirecek
şekilde davranacağı manasına gelir. Daha fazla sıkışmaya karşı madde,
yıldızlarda termal basınç ile galaksilerde de iç hareketler ve dönmelerle bir
süre direnir. Ama en sonunda ısı veya açısal momentum dışarı taşınacak ve cisim
büzülmeye başlayacaktır. Eğer kütle, Güneş’ in kütlesinin bir buçuk katından
küçükse, elektron veya nötronların dejenerasyon basıncı nedenle büzülme durabilir.
Cisim de buna göre bir beyaz cüce veya bir nötron yıldızı haline yerleşir.
Fakat, kütle bu limitten büyükse, büzülmeyi durdurabilecek bir şey yoktur.
Belirli bir kritik büyüklüğe kadar küçülünce, onun yüzeyindeki gravitasyonal
alan o kadar kuvvetli olacaktır ki, ışık konileri içeri doğru kıvrılacaktır.
Bunun size dört boyutlu bir resmini çizmek isterdim. Fakat, hükümet
tasarrufları. Cambridge Üniversitesini ancak iki boyutlu ekranlarla yetinmeye
zorluyor. Bu nedenle zamanı düşey doğrultuda üç uzay doğrultusunun ikisini
perspektif olarak gösterdim.
“Uzay-zamanın,
içinden sonsuza kaçmanın mümkün olmadığı bölgesine karadelik denir. Bunun
sınırı olay ufku adını alır. Olay ufku, sonsuza kaçamayan ışık ışınlarının
oluşturduğu bir boş yüzeydir. Saçsızlık teoremleri, bir cisim karadelik
oluşturacak şekilde çökerken büyük miktarda enformasyonun kaybolduğunu
gösteriyor. Daha önceleri, bu enformasyon kaybı önem taşımıyordu. Çünkü
Çökmekte olan bir cisimle ilgili bilgilerin karadelik içinde kaldığı düşünülüyordu.
karadelik dışında bulunan bir gözlemci için çöken cismin nasıl bir şey olduğunu
belirlemek çık zordur. Ama klasik kuramda bu ilke olarak olanaklı görülüyordu.
Gözlemci, çökmekte olan cismi gerçekte hiç gözden kaybetmeyecektir. Buna rağmen
o yavaşlayacak ve olay ufkuna yaklaştıkça daha da kararacaktır. Fakat gözlemci
hala onun hangi maddeden yapıldığını ve kütlesinin nasıl dağıldığını
görebilecektir. Kuantum kuramı bunun hepsini değiştirmiştir. Önce, çöken cisim
olay ufkunu geçmeden önce sadece sınırlı bir miktarda foton gönderecektir.
Bunlar, çöken cisim hakkında tüm bilgiyi taşımaya yetmeyecektir. Bunun anlamı,
kuantum kuramına göre, dışarıdaki bir gözlemci için, çöken cismin durumunu
ölçmenin mümkün olmadığıdır. Bunun çok önemli olmadığı, çünkü dışardaki bir
kişi ölçemese de enformasyonun hala karadelik içinde olduğu düşünülebilir.
Fakat işte burada, kuantum kuramının ikinci etkisi ortaya çıkıyor. Göstereceğim
gibi, kuantum kuramı karadelikleri ışıtır ve kütle kaybettirir. En sonunda
bunlar tamamen yok olurken, içlerindeki tüm enformasyonu da birlikte
götürürler. Bu enformasyonun gerçekten de kaybolduğu ve başka bir şekilde geri
gelemeyeceği lehinde argümanlar vereceğim. Göstereceğim gibi, bu enformasyon
kaybı, fiziğe, kuantum mekaniği ile ilgili olanın dışında ve onun üzerinde,
yeni belirsizlik düzeyi katmaktadır.”
1973 yılında bu olayı
ilk defa incelediğim zaman, çökme sırasında bir emisyon patlaması olacağını,
fakat ondan sonra tanecik yaratılmasının duracağını ve geride gerçekten siyah
bir kara cisim kalacağını bulmayı umuyordum. Fakat büyü şaşkınlıkla, çökme
sırasındaki bir patlamadan sonra geriye, sabit hızda bir tanecik yaratımı ve
emisyon kaldığını buldum.(s:56) Bir süredir, kuvvetli bir elektrik alanında
pozitif ve negatif elektrik yükü taşıyan tanecik çifti yaratıldığı
bilinmektedir.(s:67) Karadelikler, elektrik yükü de taşıyabildiği için,
bunların da çift yaratılabileceği düşünülebilir. Lakin bunun miktarı,
elekton-pozitron çiftleri ile karşılaştırıldığında çok küçük bulunacaktır.
Zira, kütle bölü yük oranı on üzeri yirmi defa daha büyüktür. Bu şu demekti:
karadelik çiftleri oluşturmak üzere önemli bir ihtimal belirmesinden çok daha
önce, herhangi bir elektrik alanı, elektron-pozitron çiftleri yaratımı ile
nötralize olacaktır. Bunun yanında, magnetik yüklü karadelik çözümleri de
vardır. Magnetik yüklü tanecik olmadığı için, böyle karadelikler, gravitasyonel
çökme ile yaratılamazlar. Fakat bunların, kuvvetli bir magnetik alanda çiftler
şeklinde yaratılabileceği düşünülebilir. Bu durumda adi tanecikler magnetik yük
taşımadığı için, adi tanecik oluşması ile arada bir rekabet yoktur. “Bu
nedenle, magnetik yüktlü bir karadelik çifti yaratabilecek kadar büyük bir
ihtimal olabilmesi için, magnetik alan yeter derecede kuvvetli olabilir.”
www.bilimtrue.blogspot.com
#AydınAdamGen Nedir ?
Gen, bir kalıtım birimi. Bir kromozomun belirli bir kısmını oluşturan nükleotid dizisidir. Popüler ve gayrıresmi kullanımda gen sözcüğü, "bir ebeveyinlerinden çocuklarına geçen belirli bir karakteristiği taşıyan biyolojik birim" anlamında kullanılır.
Gen, genom dizisinde yeri tanımlanabilen, transkripsiyonu yapılan, düzenleyici ve/veya fonksiyonel bölgeleri olan bir bölgedir. Gen regülasyonu ve transkripsiyonunun karmaşıklıklarını içeren, yeni ve öz bir tanıma göre gen, "aynı sınıftan (protein veya RNA) işlevsel ürünler şifreleyen, potansiyel olarak birbiriyle örtüşen, genom dizilerinin birleşimidir".
Gen, kalıtımın temel fiziksel ve işlevsel birimidir. Her gen, protein veya RNA molekülü gibi özel bir işlev taşıyan koromozomların belli bir noktasındaki nükleotid dizilerinden oluşur.
Klasik Genetikte, aynı biyolojik işlevleri yöneltip yöneltmemelerine ve karşılıklı rekombinasyon yapıp yapmamalarına göre alel ve alel olmayan genler vardır. Alel genler, aynı özellik üzerinde etkili olan genlerdir.
Klasik genetikte gen bir alt birim olarak kullanılır. Mutasyon ve kombiyasyonların genlerde oluştuğu kabul edilir.
Kalıtım olayı, doğrudan kromozomların mitoz ve mayoz bölünmeler ve döllenme deki davranışlarına bağlıdır. Her bir kromozomda sayısız kalıtım birimleri, genler bulunur.
Bir karakter kalıtımı ancak birbirlerine zıt iki durum olduğu zaman incelenebilir.Mendel'in çalışmalarında bezelyelerde ele aldığı şekil morfolojisinde düzgün ve buruşuk tohum özellikleri gibidir. Canlı birey böyle zıt durumlardan sadece birini gösterebilir. Bu nedenle alel genlerden söz edilir. Homolog kromozomların aynı lokusunda yer alan, iki veya bazen daha fazla sayıda alternatif karakterlerin genlerine "alel genler" denir. Düzgün ve buruşuk tohum morfolojislerini belirleyen genler gibi.
www.facebook.com/AteistTopluluk
Facebook Logosuna Tıkla Sayfamızı Beğen !
|
Aşk. Çoğumuzun derin anlamlar yüklediği, kafasında ve kalbinde çok önemli bir yerde tuttuğu duygu. Aslında bahsettiğimiz duygu bilimsel açıdan çok büyütülecek ve kafaya takılacak bir şey değil. Gelin bunu birde aşağıdaki yazımızda ele alalım:
Onu görürsünüz... Gözlerine baktığınızda, kokusunu duyduğunuzda, tenine dokunduğunuzda içiniz içinize sığmaz. Kalp atışlarınız hızlanır, yüzünüz pembeleşir, göğüs kafesiniz üzerinde bir yumru hissedersiniz, karnınızın burulduğunu, içerisinde "kelebeklerin uçuştuğunu" hissedersiniz. Terlersiniz, gözbebekleriniz büyür. Koltukaltlarınızdan ve cinsel organınızın etrafında etrafa terinizin kokusunu saçmaya başlarsınız. Ağzınız kurur, erkekseniz penisiniz dikleşir, dişiyseniz vajinanız ıslanır ve kabarır. Beyninizin aktivitesi artar, vücut, var olma amacını gerçekleştirmek üzere hazır hale getirilir. Siz, aşıksınızdır.
Tamam belki aşkı tanımlarken bir edebiyatçı veya filozof kadar iyi tanımlayamam ama çoğuna göre çok daha gerçekçi olduğumu söyleyebilirim.
Aşk Nedir?
Aşkın bilimsel arkaplanını anlamak isteyen biri, ilk olarak şunu anlamalı ve kabullenmelidir:aşk, diğer tüm bedensel olaylar gibi, tamamen biyokimyasal bir süreçten ibarettir ve hiçbir maddeüstü anlam taşımamaktadır! Çoğu zaman insanların bunu kabul etmekte zorlandığını görüyoruz, çünkü aşkın edebi ve felsefi boyutları içerisinde kaybolmuş, gerçeklikten bağlarını koparmış olmaktadırlar. Ancak gerçek, son derece yalın bir şekilde gözümüzün önündedir: aşk, tüm diğer duygular gibi nöral (sinirsel) ve hormonal yolaklar aracılığıyla açıklanabilmektedir.
Aşkın bilimsel arkaplanıyla ilgili anlamamız gereken, belki kimilerine aptalca gelebilecek kadar sade bir gerçek daha vardır: aşk, kalp ile ilgili bir duygu değildir ve diğer bütün duygular gibi aşk da, sadece ve sadece beyinde meydana gelmektedir. Gerçekten de bunu söylemek ve savunmak bile aptalcadır ancak eski Pagan geleneklerinden kalma sebeplerle günümüzde birçok inanç sistemi ve inanç sistemlerinden bağımsız olarak insan grupları, aşkın kalpten kaynaklandığı gibi çocukça bir yanılgıya saplanıp kalmışlardır. Bilime düşen ise gerçeği ortaya koymaktır. Aşk da dahil olmak üzere istisnasız her duygu beyinde üretilir, beyinde algılanır ve beyinde sonlanır.
Gelelim aşkın tanımlanmasına:
Aşk, güçlü bir bağlılık hissi ve kişisel bağlanma duygusudur. Türkçede biz bu duyguyu sevgi ve aşk diye iki kategoride incelesek de, İngilizcede böyle bir ayrım bulunmamaktadır ve her tür sevgi için "aşk" sözcüğü kullanılmaktadır. Dolayısıyla, aşkın sadece cinsiyetler arası sevgi olarak düşünülmemesi gerekir. Ancak biz Türkçe anlatımda bulunduğumuza göre, buradaki "aşk"tan kastımızın cinsiyetler arası yoğun sevgi, yani günlük hayatta kullandığımız "aşk" olduğunu belirtmek isteriz.
Biyolojide Aşk
Aşk, diğer tüm duygular gibi sıradan ve yaygın bir duygu olduğuna göre, biyolojik olarak incelenebilmesi gerekmektedir. Bilimsel olarak aşkın temellerine baktığımızda, edebi ve felsefi eserlerdeki kulağa hoş gelen iddiaların aksine, aşkın son derece sıradan bir olgu olduğunu görürüz.
Biyolojiye göre aşk tüm hayvan ve insanlarda olması gereken ve yaşamın devam etmesi için önemli olan duygudur. Aslında hayvanların çoğu aşk yaşamazlar. Aşk genel olarak memelilerde görülür. Şehvet ve cazibe aşkı oluşturan önemli birisidir. Şehvet cinsel istek duygusudur. Romantik ve erotik ortamlarda bu duygu açığa çıkar ve vücutta birçok değişime neden olur. Şehvet cinsel arzuyu oluşturan ve çiftleşmeyi sağlayan aynı zamanda insanlarda bir takım kimyasalların salgılanmasına neden olur. Testesteron ve östrojen şehvet sonucu salgılanması artan hormonlardır. Son yıllarda yapılan çalışmalarda nörobilim aşık insanların beyinlerinde gerçekleşen olayları incelemeye başladı. Aşık olan birinin beyninde feromon ve tiroksin salgısının arttığı gözlenmiş norepinefrin ve serotonin salgısının da aşık olan kişide tuhaf davranışlara sebep olduğu açıklanmıştır. Bu salgıların beyni uyaran dopamin'i arttırdığı ve dopamin beyin uyarıcısı'nın ise genelde uyuşturucu kullananlarla aynı oranda arttığı gözlenmiştir. Dopamin'in fazla uyarılması her ne kadar keyif verse de yan etkileri kaçınılmazdır. Bunlar: kalp hızının artışı, kan basıncında yükseliş, iştah kaybı, uykusuzluk, heyecanı tetiklediği gözlemlenmiştir. Kalp hızının aşırı artışı kalp krizine neden olabilir. Fakat bu kalp hızının aşırı artışı gençlerde değilde genellikle yaşlılarda ölüme neden olmaktadır. Aşk'ın yok olması var olmasından daha tehlikelidir. Bir aşkın bitişi intiharlara neden olabilir. Bunun nedeni aşkın bitmesi ile oluşan üzüntü sonucu norepinefrin salgısı artar. Norepinefrin vücuttaki sinirleri besler. Aynı zamanda kalp hızı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Eğer bu salgı fazla artarsa aşırı sinirlenme, öfke, sebepsiz yere ağlama krizleri, kalp çarpıntısı görülebilir. Enzo Emanuele aşk acılarının aşırı norepinefrin salgısı sonucu sinir büyüme faktörü'ünü (NGF) arttırdığını bunun ise beyindeki sinirlere zarar verebileceğini söyledi. Bu yüzden çoğu roman ve dizilerde aşk için ölen insanlar vurgulanıyor. Aşk için ölen veya intihar eden insanların sayısı az değildir.
Tıkla Facebook Sayfamızı Beğen !
Aşkın Evrimsel Temelleri
Esasında aşkı sadece tek bir bilim dalı incelememektedir ve farklı açılardan ele alınabilmektedir. Örneğin aşkı inceleyen bilim dalları arasında evrimsel psikoloji, evrimsel biyoloji, antropoloji ve sinirbilim bulunmaktadır. Biz burada yalnızca evrimsel biyoloji ve sinirbilim açısından ele almaya çalışacağım; böylece gözümüzde bu kadar büyütmekten hoşlandığımız bu duygunun bilimsel temellerini de öğrenmiş olacağız.Evrimsel Açıdan Aşk
Evrimsel açıdan bakıldığında, aşkın evrimleşmesinin arkasındaki nedenleri tam olarak bilmek ne yazık ki mümkün değil. Ancak günümüzdeki hayvan türlerinin sevgi anlayışlarına ve insanlarınkinin sevgi anlayışına bakarak ve bunlar arasındaki paralellikler ile zıtlıkları analiz ederek, davranışsal bir evrim süreci belirlemek mümkün olabilmektedir.
İlk bakışta, aşkın evrimleşmesinin en kritik nedenlerinden birinin seks olduğu düşünülebilir. Çünkü bütün canlılar hayatta kalmak ve üremek üzerine kurulu bir genetik yapıya sahiptirler; insandan, bakteriye kadar. Bu yolda, hayatta kalma veya üreme başarısını arttıracak her unsur ve yöntem, bir avantaj olacak, bu sebeple doğal süreçler içerisine seçilecektir. İşte aşk da, cinselliği sağlaması ve garanti altına alması açısından önemli bir unsurdur. Bunu,empati ve bağ kurma gibi ikincil duyguları barındırarak yapar.
Hayali bir ortam düşünelim: Bu ortamda A grubu ve B grubu bulunsun. İki grupta da 200'er birey bulunsun. Bu 200'er bireyin 100'eri erkek, 100'eri dişi olsun. A grubunda, empati, bağ kurma, sevgi ve nihayetinde aşk gibi duygular bulunacak olsun. B grubunda ise bu duyguların hiç bulunmadığını varsayalım. Bu durumda, iki grup serbest bir şekilde bırakıldığında, üreme başarıları evrimsel açıdan aşkın neden evrimleştiğine dair fikirler verecektir: Muhtemelen, birbirine karşı empati, sevgi ve aşk duyan popülasyonlarda, kendisine uygun gördüğü bireye saplanma, arzulama ve aşk duyma gibi hisler, nihayetinde cinsel başarıyı da getirecektir. Diğer grupta ise, tamamiyle rastlantısal olacak olan çiftleşme, belki de birbiriyle uyumsuz bireylerin çiftleşmesi ihtimalini arttıracak, bu da popülasyonun geleceğini tehlike altına alacaktır. Yani aşk, seksin önünü açan ve onu garantileyen bir mekanizma olarak evrimleşmiş olabilir.
Ancak, burada kritik bir nokta bulunmaktadır: Arkaplan. Bir kişiye aşık olup olmayacağımızı seçememekteyiz. Bunun neden olduğunu hiç düşündünüz mü? Bir erkek olduğunuzu düşünelim: Bir kıza aşık olduğunuzda, öncesinde durup düşünür müsünüz? "Burnu 30 derece eğime sahip, gözleri birbirinden 5 santim ayrık ve mavi renkte, saçları 56 santimetre uzunluğunda ve sarı, boyu 1.66 ve kilosu 55. Bu kız tam bana göre!" diye? Elbette hayır. Tek bir bakış bile, beyninizin anında tek bir bireye saplanıp kalmasına neden olabilmektedir. Zaten evrimsel avantaj da buradan kaynaklanmaktadır: Rastgele, imkan olan ortamda cinsel başarıya ulaşmaktansa, o cinsel başarıyı sağlayacak unsurları yaratmanıza neden olacak bir duygunun evrimleşmesi son derece avantajlıdır.
İşte "arkaplan" dediğimiz unsur, aşk dahilinde bu yüzden önemlidir. Sizin kime aşık olacağınızı, biyolojik ve kültürel arkaplanınız belirlemektedir. Biyolojik yapınız, yani genetik ve gelişimsel özellikleriniz sizin ilk bakıştaki tercihlerinizi belirlemede rol oynamaktadır. Kültürel özellikleriniz ise, aşık olacağınız kişilerin sizin için sosyal anlamda ne kadar uygun olduğunuzu belirlemenizi sağlayacaktır. Kimi zaman ilk bakışta çok güzel/yakışıklı bulduğumuz kişilerden, onlarla konuştuktan ve sosyokültürel durumunu anladıktan sonra soğuyabiliriz. Tam tersi şekilde, ilk bakışta beğenmediğimiz kimselerle konuştukça, onlara aşk duyduğumuzu fark edebiliriz. İşte beyniniz, tüm bu süreçler olurken, sizin sosyal-biyolojik arkaplanınız ile söz konusu şahsın arkaplanı arasındaki uyumluluğa bağlı olarak aşk duygusunu, sizin kontrolünüzden tamamen bağımsız olarak gerçekleştirebilmektedir. Kişisel zevklerimizin, genetik ve çevresel birçok unsurdan ötürü birbirinden tamamen farklı olması, aşkın hedeflerinin de tamamen farklı olmasına neden olmaktadır. Bu yüzden kimi zaman çiftleri birbiriyle yakıştıramaz ve birbirlerine layık görmeyiz; ya da tam tersi şekilde birbirlerine uyumlu buluruz.
Dolayısıyla, evrimsel açıdan bakıldığında, A ve B grupları arasındaki başarılı çiftleşme oranı kıyaslanacak olursa, A grubunun daha başarılı yavrular üretebilmesi çok daha muhtemeldir. Belki B grubu da başarılı olabilecektir (sonuçta üremeyi başarmaktadır); ancak A grubunun yavruları, B grubundan daha üstün olabilecektir. Bu sebeple, cinsel seçilimin etkili olmadığı, yani cinsiyetlerin birbirlerini herhangi bir öncül koşula bağlı olarak seçmedikleri, rastgele çiftleşen türler bile günümüzde hayatta kalabilmektedir; ancak birçok türde cinsel seçilim etkilidir. Bunun sebebi, aşk, sevgi ve bağlılık duygularının popülasyonun cinsel başarısını arttırıyor olması olabilir.
www.bilimtrue.blogspot.com
Diğer taraftan aşkın sadece cinsel başarı için evrimleşmediğini, aynı zamanda empati ve bağ kurma gibi duyguları da beraberinde getirdiği için kalıcı mutluluğu sağlamak için de evrimleştiğini savunan bilim insanları da var. Zira insanlar ve hayvanlar incelendiğinde her aşkın sonu seks ile bitmeyedebilir.Benzer şekilde her seks, aşk duygularını beraberinde taşımamaktadır. Örneğin çiftleşme sonrası erkeğinin kafasını kopararak yiyen dişi mantisin o sırada pek de aşk dolu duygular beslemediği aşikardır (eğer ki mantislerin aşk anlayışı bizden çok farklı değilse tabii). Bu durumda, aşkın evrimsel geçmişinde başka bir sebep daha yatıyor olabilir. Yani aşkı tamamen seks ile özdeşleştirmek tamamen doğru bir yaklaşım olmaz.
Bağ... Evrimsel süreçte, özellikle toplumsal bir yapıya sahip olan sosyal türlerde, popülasyonu bir arada tutan en önemli özelliklerden biri, bireyler arasında oluşan bağlardır. Ebeveyn ile yavru arasında, benzer dönemde doğmuş bireyler arasında, erkekler ve dişiler arasında oluşan bağlar, sosyal yapıyı güçlendirmekte ve evrimsel olarak avantajlı bir konuma geçilmesini sağlamaktadır. Ayrıca bu bağ duygusu, empati duygusunu da beraberinde getirmekte, böylece bencil ve bireysel davranan bireyler yerine, bir bütün olarak hareket edebilen türler evrimleşebilmektedir. Dolayısıyla türün devamlılığı ve gücü açısından aşk duygusu önem arz etmiş olabilir. Rastgele çiftleşen bireylerde, ebeveynleri ile yavrular arasındaki sevginin farklı bir forma dönüşmesi, cinsiyetler arası sevginin evrimleşmesine neden olmuş olabilir. Çünkü özellikle ebeveyn ile yavru arasındaki sevgi, karşılıklı bir gizli çıkar ilişkisine dayanmaktadır. Her ne kadar "anne sevgisi", kültürel yapımız içerisinde "yüce" olsa da, evrimsel ve bilimsel açıdan oldukça çıkarcı bir ilişkinin ürünü olarak gelişmiştir: Anne, yavrusuna bakarak kendisinin daha ileriye götüremeyeceği genlerinin, gelecek nesillere aktarılmasına katkı sağlamış olur. Yavruysa, annesi tarafından bakılarak, diğer yavrulara göre avantajlı konuma geçebilir. Böylece hem yavru, hem anne evrimsel açıdan kazanmış olur.Dolayısıyla aşkın evriminin temelleri, cinsel güdüler ve toplum bireyleri arasındaki bağın, türün devamlılığına katkı sağlıyor olmasına dayanmaktadır diyebiliriz.
www.bilimtrue.blogspot.com
Sinirbilimsel Açıdan Aşk
Aşkın sinirbilimsel temelleri, bize o sırada neleri, neden hissettiğimize dair çok net veriler sunmaktadır. Öncelikle, aşkın diğer tüm duygular gibi tamamen hormonal bir sürecin sonucunda vücudumuzda oluşan tepkilerin toplamında hissedilen bir duygu olduğunu belirtmeliyim. Yani aşkı anlamak istiyorsak, arkasındaki nörokimyasal temelleri anlamamız gerekmektedir.
Şimdi aşık olduğumuz zama vücudumuzda salgılanan hormonları (sinir büyüme faktörü, testosteron, östrojen, dopamin, norepinefrin(noradrenalin), serotonin, oksitosin ve son olarak vazopressin ) ve işlevlerini görelim:
Testosteron: Özellikle ilk aşık olma anında ve yakın çevresinde etkili bir cinsiyet hormonudur. İlgi duyduğunuz cinsiyete karşı şehvet ve istek duymanıza, bu cinsiyeti arzulamanıza neden olur. Dişilerde az miktarda bulunur ve bu görevleri vardır; ancak bunun haricinde erkeklerde, aşkın ilk evrelerinde penisin ve testislerin muhtemel bir cinsel birleşmeye hazırlanmasını sağlar. Cinsel dürtü uyandıran bireylere karşı penisin dikleşmesine neden olur.
Östrojen: Özellikle ilk aşık olma anında ve yakın çevresinde etkili bir cinsiyet hormonudur. İlgi duyduğunuz cinsiyete karşı şehvet ve istek duymanıza, bu cinsiyeti arzulamanıza neden olur. Erkeklerde az miktarda bulunur ve bu görevleri vardır; ancak bunun haricinde dişilerde, vajinanın ve döl yatağının olası bir cinsel çiftleşmeye hazırlanmasını sağlar. İlgi duyulan bireye karşı vajinanın ıslanmasına neden olabilir.
Sinir Büyüme Faktörü: Aşk hormonları arasına göreceli olarak yeni katılan bu kimyasal, özellikle ilk aşık olduğumuz zamanlarda hızla artışa geçmekte, 1 seneden sonra ise kademeli olarak azalmakta ve eski haline dönmektedir. Dolayısıyla bilim insanları, gerçekte aşkın ömrünün 1-2 sene civarında olduğunu düşünmektedirler. Bu da esasen mantıklıdır; zira insanın tek bir bireye takılı kalması, evrimsel çeşitlilik önünde engel arz etmektedir. Ne var ki insanın kültürel yapısı, onu tekeşli bir sosyal yaşantıya itmiştir; bu sebeple ilk zamanki gibi bir aşk duygusu olmasa bile çiftler hem sosyal sorumluluklar nedeniyle, hem de birbirlerine duydukları bağlılık ve sevgi/saygı ilişkilerinden ötürü onlarca yıl birlikte kalabilmektedir. Ancak tekrar etmek gerekir ki, hem insan, hem de yakın akrabaları, sosyal olarak tekeşli olsalar bile, cinsel olarak çokeşli olacak şekilde evrimleşmiş türlerdir.
Dopamin: Sinirsel bir iletim kimyasalı olan dopamin, salgılandığı zaman vücutta mutluluk ve huzur hislerini uyandırır. Bireye ek bir enerji ve dikkat katar. Bu sayede, aşık olunan birey üzerine odaklanılır ve ona ulaşılmak için gereken ek enerji ve dikkat sağlanabilir. Bu da, evrimsel açıdan ileri sürülen argümanları desteklemektedir. Ayrıca, aşık olmaktan hoşlanmamızın sebebi, bu güzel duygulardır. Çeşitli uyuşturucu ve sakinleştirici ilaçların yarattığı etkiyle aynı etkiye neden olur.
Noradrenalin: Aşık olduğumuzda duyduğumuz strese karşı salgılanan bir hormondur. Stres, birey üzerinde oluşturulan her türlü çevresel baskıdan kaynaklanabilir ve aşk, bu baskılardan sadece biridir. Ancak noradrenalinin salgılanması sebebiyle kalp atışları hızlanır, dudaklar ve ağız kurur, kaslara giden kan artar, mide ve bağırsak kasları gevşer. Bu da yine, olası bir çiftleşmeye hazırlık evresi olarak görülebilir. Ancak daha önemlisi, aşkın tarih boyunca hep kalp ile eşleştirilmesi yanılgısının ana sebebi budur. Noradrenalin nedeniyle, aşık olduğumuzda kalbimiz hızlandığından ve midemizdeki kaslar gevşediğinden, "kalp ile aşık olduğumuzu" ve "karnımızda kelebeklerin uçuştuğunu" hissederiz. Bu, bilimsel olarak saçmalıktır. Aşık olan tek organ beyindir.
Serotonin: Başlıca mutluluk hormonu olan serotonin, aşkın da temel hormonları arasında yer almaktadır. Ancak serotonini aşk açısından özel kılan, bu mutluluk hissinden çok, obsesif-kompulsif davranış bozukluğuna sahip, bir diğer deyişle "takıntılı" insanlarda bu hormonun aktivitesindeki sorundan kaynaklanan bir açıklamanın bulunuyor olmasıdır: Aşık olduğumuzda, tek bir kişiden başkasını düşünememe sebebimiz, serotonin düzeylerindeki dalgalanmadır. Kısaca aşık olduğumuzda, tıpkı ciddi bir hastalık olan obsesif-kompülsif davranış bozukluğunda olduğu gibi, takıntılı bir hal alırız. Bu da yine, arzulanan hedefe ulaşmak için evrimsel avantaj sağlayan bir hormonal düzenlemedir.
Oksitosin: Sinir Büyüme Faktörü'nde aşkın ömründen biraz bahsetmiştik ve teknik olarak aşkın bitmesine rağmen çiftlerin genelde uzun yıllar bir arada kalabildiklerini söylemiştik (esasen birçok ülkede evliliğin ortalama süresi 7-10 yıl olarak verilmektedir). İşte bu uzun süreler birlikte kalabilmemizi sağlayan, aşkın bir diğer unsuru olarak gösterdiğimiz bağ duygusudur. Oksitosin, bağlılık duygumuzu güçlendirerek eşimizden ayrılmamamızı sağlamaktadır. Oksitosin seviyesinde anormallikler olan bireylerin evliliklerinin de başarısız olduğu düşünülmektedir. Ayrıca oksitosinin ebeveyn-yavru ilişkilerinde de üst düzeylerde salgılanıyor olması, aşkın evrimsel kökenleriyle ilgili argümanlara destek olmaktadır. Bunun haricinde oksitosin, yanı zamanda cinsel orgazm sırasında da doruk düzeyde salgılanmaktadır. Bu da, aşk ile cinsellik arasındaki bağ hakkında fikirler vermektedir.
Vazopressin: Tıpkı oksitosin gibi vazopressin de uzun dönem bağlı kalmayı sağlayan hormonlardan biridir. Ebeveyn-yavru arasında kurulan ve ömür boyu sürmesinin avantajlı olduğu bu bağlar, cinsiyetler arasında da kurulduğunda, toplumsal bir başarı ve istikrar sağlanabileceği düşünülmektedir. Bu sebeple evrimsel süreçte bu tip bir bağlılık duygusunun evrimleştiği düşünülmektedir. Ayrıca vazopressin, seks sonrasında salgılanmaktadır.
Dolayısıyla, aşkın evrimsel ve biyolojik kökenlerine bakıldığında, son derece sıradan ve anlaşılır bir duygu olduğunu görebiliriz.
Elbette kültürel evrimimiz dahilinde aşka ve diğer duygulara anlamlar yüklememiz son derece olağandır. Ancak bunları abartarak, bilime dahil etmeye çalışmak, akıl dışı olacaktır. Tüm bunları, aklınızın bir köşesinde bulundurarak, ömrünüzü aşk dolu yaşamanızı dilerim.
www.bilimtrue.blogspot.com
Kaynakça:
http://evrimagaci.org/makale/398/
http://tr.wikipedia.org/wiki/AŞK#Biyolojide
Merhaba arkadaşlar. Artık ben de aranızdayım ve elimden geldiğince sizi bilimin ışığına yönlendirmeye çalışacağım. Fazla vakit kaybetmeden ilk paylaşımımı yapayım :)
Facebook Logosuna Tıkla Sayfamızı Beğen !
#AydınAdam
Gelinen Son Nokta: Kuantum Dalgalanmaları ve Belirsizlik
Bir balığın açısından evreni düşünmek, pek de kolay görünmeyebilir. Ancak konuyu ana hatlarıyla ele almamızı sağlayacak birkaç ipucunu bize sağlama olasılığı açısından, düşünülesi bir durumdur.
Gözlerimiz sürekli açık, zira biz bir balığız. Sürekli bizlerle etkileşim içinde olan su molekülleriyle ve deniz suyunda bulunması olası moleküllerle etkileşim halindeyiz. Durun bir dakika, bir balığın bunu ilk bakışta çıkarsaması, -eğer en az ''Homo sapiens model'' bir zekaya sahip olduğunu varsayarsak- çok zor. Bunu, sürekli bizlerle etkileşim halinde olan hava moleküllerinin ve havada bulunması olası moleküllerinin farkında olmayışımız durumundan hareketle çıkarabiliriz. Bizler için, odamızda, yeni aldığımız dolabımızı yerleştireceğimiz köşe, tam anlamıyla ''boş''tur. Aynı durumun üzerinde düşünülebilir bir durum olduğunu, bizler, yarısı ''boş'' olan bardağı değerlendirirken de fark etmeliyiz.
Odamızın boş olduğunu düşündüğümüz köşesi, esasında (eğer fazla pasaklı ya da fazla titiz değilsek) standart bir odanın içerebileceği hava moleküllerini içerir; tıpkı odanın diğer köşeleri ve içindeki herhangi bir bölüm gibi. Dolabımızı köşesine yerleştirdikten sonra, söz konusu hava molekülleri artık ötelenmiştir. Onların yerine artık söz konusu köşede, bol karbonlu (belki biraz da silisli) bileşiklerden oluşan dolabımız durmaktadır. Ancak -her zaman değerlendirdiğimiz gibi- işin bir de atom altı boyutu vardır.
Acaba atom altı ölçekte de balıktan ve balıkla etkileşim içinde olan su moleküllerinden, dolabımızdan ve dolabımızla etkileşim içerisinde olan hava moleküllerinden başka figüranlar da olabilir mi? Cevap, yine her zaman olduğu gibi, evet. Esasında dolapla hava ortamı arasındaki sınır olan düzlem, yani dolap yüzeyi, bu figüranlar için pek de önemli görünmüyor. Zira onlar her yerde. Tüm evreni dolduruyor ve sürekli oluşup kayboluyorlar. Tüm evreni dolduran bu figüranlar, ''sanal parçacıklar''. Acaba ''sanal'' sözüyle neyi anlatmak istiyor olabiliriz? Gerçeklik ve sanallık arasında belli bir skalanın olmadığı açıktır. Diğer bir deyişle, birşey ya gerçek, ya da değildir. Sanal parçacıklar bu bağlamda, biraz da anlaşılamamış bazı noktalar olduğunu ortaya koyar (tıpkı ''karanlık madde'' ifadesindeki ''karanlık'' sözcüğü gibi).
www.bilimtrue.blogspot.com
Dalgalanmaların Doğası ve Belirsizlik
Klasik fizikte yüklü cisimler, elektrik alanı aracılığıyla etkileşirler. Kuantum fiziğinde bu etkileşim, ''foton değiş tokuşu'' dediğimiz olayla beraber gerçekleşir. İki elektron, atağa kalkan bir futbol takımındaki oyuncuların paslaşması gibi, foton değiş tokuş eder. Topun, takım oyuncularının ayaklarına her çarpışında, oyuncuların topu hissetmesi gibi, her foton değiş tokuşu sonunda, elektronlar da bazı değişikliklere uğrar. Söz konusu dünya, kuantum dünyası olduğundan, buradaki değişiklikler daha geniş çaplıdır. Elektronun momentumundaki bir değişim, buna örnektir. Bunun yanında, bu değiş tokuşların sonucu, iki elektronun birbirini itmesidir. İşte burada değiştirilen fotonlar, sanal parçacıklardır. Işığı taşıyan fotonlardan farkları ise, uzaydaki menzillerinin çok kısa olmasıdır. Diğer bir deyişle söz konusu fotonlar, uzun yol için gereken enerjiye sahip değillerdir. Buradaki sanal parçacıklar, kuantum alanını ödünç alıp, sonra geri veren parçacıklardır; tıpkı futbolcunun hareket eden ayağından ödünç aldığı momentumu, başka bir futbolcunun ayağına teslim eden top gibi.
Bunların yanında, bilim dünyasını yakından takip edenlerin aşina olabilecekleri bir sorun vardır:kütleçekiminin kuantum teorisini oluşturmak ya da diğer bir deyişle, kütleçekimini, kuantum teorisi ile birleştirmek. Bunu sorun yapan ise, bu sefer daha yüksek bir olasılıkla aşina olunabilecek ''belirsizlik ilkesi''dir. Bu ilkenin bize ne söylediğinin üzerinden kısaca geçmek gerekirse, atom altı düzeyde ölçüm yaparken, ölçmek istediğimiz büyüklüklerin belirlilikleri arasında bir ödünleşim olduğunu belirtmek gerekir. Yani örneğin, bir elektronun hızını ve konumunu ölçmek istediğimizde, eğer konumu %64 kesinlikle ölçüyorsak, hızını %36'lık bir belirlilikle ölçebiliriz. Bu ilkenin teorik ve deneysel bir sonucu da, yukarıdaki dolap ve balık analojilerinde hatırlamaya çalıştığımız gibi, uzayın aslında tamamen boş olmadığıdır. Eğer böyle olmasaydı, yani boş uzay tümüyle boş olsaydı, günlük hayatta deneyimlediğimiz tüm alanlar ''sıfır'' değerini alırlardı. Diğer bir deyişle, ışık gibi bir elektromanyetik alan ve Güneş'in kütleçekim alanı gibi bir alan, kısaca olmazdı. Neyse ki, söz konusu boş uzay alanının değeri (boş olup olmaması durumu) ve zaman içerisinde değişimi, yukarıda açıkladığımız ödünleşim durumunu hatırlatır. Belirsizlik, söz konusu büyüklüklerden birini ne kadar kesinlikle biliyorsak, diğerini de o kadar belirsizlikle bilebileceğimizi söylüyordu. Buradan hareketle, boş uzaydaki herhangi bir alanın tam olarak ''sıfır'' değerine sabitlendiğini varsayarsak, söz konusu alan, belirsizlik ilkesine uymayan ve tamamen bilinebilir, yani kesin olan bir konum değerine (sıfır), bunun yanında da kesin bir değişim değerine (sıfır) sahip olacaktır. Oysa belirsizlik, iki büyüklüğe de, %0 ve %100 dışındaki tüm değerler için izin veriyordu. Bu sebeple, alanın değerinde, bir ölçüde belirsizlik, yani ''kuantum dalgalanması'' olmalıdır.
Dalgalanmayı soyut biçimde, bu şekilde özetleyebiliyoruz. Ancak tabii ki de durumu somutlaştırmamız gerekiyor. Dalgalanma olgusu esasen, daha önceki yazılarımızı takip etmiş olanlarımızın pek de yabancılık duymayacağı, ''parçacık çiftleri''nin oluşup kaybolması durumuyla özdeştir. Evet, Feynman diyagramlarının bazılarında olduğu gibi, bir noktada etkileşen ve ayrılan parçacıklardan bahsediyoruz. Bir parçacık çiftinin bir süre için birlikte ortaya çıkıp sonra yeniden bir araya gelerek birbirlerini ''yok etmeleri'' olarak düşünülebileceğimiz bu dalgalanmalar, elektromanyetik alanın taşıyıcı parçacığı olan fotonlar gibi, boyutsuz parçacıklarla beraber meydana gelir. Proton ya da nötron gibi gerçek parçacıkların aksine, parçacık dedektörlerince algılanamayan bu parçacıklar, buna rağmen etkilerini, atomun çekirdeği etrafındaki elektron orbitallerindeki (yörüngelerindeki) ufak çaplı enerji değişimleri sırasında gösterirler. Detaya inmeye şimdilik gerek yok. Buraya kadarki olay örgüsünden anlamamız gereken, boş uzayın, yukarıda açıkladığımız belirsizlik ilkesi gereği, kuantum dalgalanmalarına sahne olduğudur.Bu dalgalanmalar her yerde ve her zaman oluşup kayboluyor; tıpkı sıcak bir yaz gününde, yakamozlardan gözümüze çarpan parlak dalgalar gibi. Deniz yüzeyine tepeden baktığımızı hayal ettiğimizde, yüzeyin pürüzlülüğünün, deniz dalgalarından kaynaklandığını anlamamız uzun sürmez. Şimdi bu zemine, dikdörtgen formundaki bir düzlemi oturttuğumuzu varsayalım. Şu durumda dalgalar, denize oturttuğumuz düzlemin -önce üstüne, sonra altına- diye devam eden hareketlerini sürdüreceklerdir. Bir anlamda denize oturttuğumuz düzlem, bu dalgaların ''ortalama profili''dir. Belirli bir anda, düzlemin üzerinde kalan dalgalar, tek tek (+1) değerini alırken, düzlemin altında kalan dalgalar, tek tek (-1) değerini alır. Ne ilginç ve ne zariftir ki, tüm bu dalgaların toplamı, bize çok da yabancı olmadığımız 0'ı verir.
Yukarıdaki formülizasyona dikkatlice bakalım. Kendisi, esasında, belirsizlik ilkesinden başkası değil. Werner Heisenberg'in ortaya koyduğu bu ilkeye yeniden göz atmak istersek,parçacığın pozisyonunun belirsizliği çarpı hızının belirsizliği çarpı kütlesi, daima belirli bir nicelikten fazla olmalıdır. Bu belirli nicelikse, bir parçacığın enerjisinin frekansına oranı olan Planck sabitidir. Eğer siz, parçacığın pozisyonundaki belirsizliği 2 katına çıkarırsanız, hızındaki belirsizliğini yarıya indirmelisiniz demektir. Bunun yanında, eşitsizliğin en sağındaki ''parçacığın kütlesi'' ne kadar büyük olursa, eşitsizliğin sol tarafının geri kalanını oluşturan iki belirsizlik de o kadar az olmak zorundadır. Bu bize biraz tanıdık gelmiş olmalı: Ay'dan Dünya'mıza bakan hiçbir astronot, Dünya'nın kaybolup yeniden oluştuğuna rastlamamıştır. Zira kütle çok yüksektir, dolayısıyla belirsizlikler çok çok düşüktür. Evren, bu formülizasyon üzerinde yapacağınız herhangi bir hamleye karşı, eşitsizliği yeniden sağlamak adına, başka bir hamleyle size cevap verir.
Facebook Logosuna Tıkla Sayfamızı Beğen !
Facebook Logosuna Tıkla Sayfamızı Beğen !
Evren Nedensel mi, Belirsiz mi?
Bir voleybolcunun topa hangi açıyla vurduğunu bilmeniz, topun tam olarak nereye düşeceğini bilmenize yeter mi? Görünüşe göre, başka unsurlar da söz konusu: voleybolcunun topa uyguladığı kuvvet ve havadaki moleküllerin oluşturacağı ufak çaplı sürtünme kuvveti gibi. Bütün bu verilerin ve daha fazlasının bize sağlandığını düşünelim. Yani voleybolcunun topa vuruşu sırasındaki tüm veri setleri elimizde ve biz, bu verilerle hesaplamalar yapabiliriz. Şu durumda topun düşeceği noktayı belirlememizi engelleyen bir şey yok gibi görünüyor. İşte bu, bize belirli bir durumu işaret etmektedir: belirli bir andaki belirli verilerden hareketle, sonraki herhangi belirli bir anda, belirli bir durumu öngörmemiz durumu.
19. yüzyıl'ın başlarında, Simon Laplace adlı bir Fransız fizikçisi, gayet cüretkâr bir biçimde,evrenin herhangi bir anındaki veri setleri elimizdeyse, evrende olabileceklerle ilgili keskin tahminlerde bulunmamızı sağlayacak bir bilimsel yasalar dizisinin olduğunu belirtiyordu. ''Cüretkâr'' nitelemesi, burada olumsuz bir anlam kazanmamalıdır; belki gelecekte de belirsizlik ilkesini ortaya koyan Werner Heisenberg'ün görüşleri oldukça cüretkâr görülecektir, ancak bu olasılığı Söz konusu yasalar için gereken tek veri seti, evrenimizin herhangi bir andaki eksiksiz durumudur. Başka bir deyişle gerekli olan, evrendeki tüm parçacıkların, o anki konum ve hız bilgilerinin verileridir. İşte Laplace burada, bu verilere sahip olduğumuzda, evrenin, zaman içerisindeki herhangi bir noktadaki durumunu hesaplayabileceğimizi söylüyordu.
www.bilimtrue.blogspot.com
Astronomların, gezegenlerin hareketlerini, gelecekteki konumlarını ve tutulma tarihlerini hesaplayabilmesi, esasında Lalplace'ı biraz haklı çıkarıyor gibi. Ancak 19. yüzyıl'ın başları da, henüz ''herkesin konuşmadığı'' tarihlerdi. Daha Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Paul Dirac, Stephen Hawking gibi bilim insanlarının söz hakları, olduğu gibi duruyordu. Bir önceki başlık altında, hiçbir astronomun, Dünya'yı kaybolup yeniden ortaya çıkarken gözlemediğinden bahsetmiştik. Burada da bu örnek geçerlidir; Laplace, belli sınırlar dahilinde haklıdır. Ancak evrenin kendisine sıra geldiğinde, söylenmesi gereken herşeyin henüz söylenmediğini belirtmeliyiz. Evrenin kendisi, bir gezegenle karşılaştırılamayacağı gibi, Laplace'ın savunduğu kadar da belirli değildir. Evrendeki tüm parçacıkların, tüm fiziksel özelliklerinin belirli bir anda bilinmesi, Belirsizlik İlkesi uyarınca, olanaksızdır. Doğa yasaları, bizlerin, evrenin geleceğini belirli formüllere dayanarak hesaplaması girişimine engel teşkil eder. Elbette ''yukarıdan birileri'' bizleri engellemez; ancak evren bünyesindeki belirsizlik, kendisini, ortaya çıkıp tekrar yok olan parçacıklarla gösterir ve bu parçacıklar, daha önce de belirttiğimiz gibi, evrenin her noktasını doldururlar.
Bu noktada Laplace'ın determinizmi, yani nedenselciliği, iki açıdan eksikti: öncelikle evrenin ilk durumunu belirtmiyordu. İkincil olarak, yasaların nasıl seçilmesi gerektiğini söylemiyordu; diğer bir deyişle, bu yasaları seçen bir tanrıyı, hipotezine dahil ediyordu. Tüm bunları yeniden düzenleyip anlatmak gerekirse, tanrı, Laplace'a göre, evreni bir kere yaratmış ve ''gerisine karışmamıştı''. Ne var ki tanrı, artık 19. yüzyıl fiziğinde anlaşılamayan olgularla sınırlanıyordu. Bu, determinizmin, krallığını tehlikede hisseden bir kralın, vergiye bağlanmayı kabul etmesi gibi bir şeydi.
www.bilimtrue.blogspot.com
Paylaşım için Emre Oral'a ve Evrim ağacına teşekkür ederim
Kaynakça:
http://evrimagaci.org/makale/400/
Tebrikler:)
YanıtlaSil