EVRENİN BAŞLANGICINI ÖĞRENME ÇABALARI

EVRENİN BAŞLANGICINI ÖĞRENME ÇABALARI

EVRENİN BAŞLANGICINI ÖĞRENME ÇABALARI

Kozmoloji evren bilimidir; evrenin yapısını, kaynağını ve son durumunu araştırır. İnsan varolduğundan beri hep son­suzluğu merak etmiştir. Oysa kozmolojideki temel bilimsel buluşlar son 50 yıl içinde yapılmıştır.

Daha önceki, astronomideki araştırmalar Samanyolu’- nun yapısının incelenmesiydi. İngiltere Kralı 3. Geroge’un astronomu William Herschel evrenin yassı bir disk olduğu sonucuna varmıştı. 1890 — 1920 arası yapılan büyük teles­koplarla araştırmalar başlayana dek, bu tanım geçeriiydi. Bu araştırmalarda, uzaya dağılmış beyaz nebulaların gerçekte ken­di başlarına samanyolları oldukları gözlendi.

Bundan sonraki çalışmalar, çevremizde bizimki gibi bir sürü galaksi ile dolu ve her yönde uzanan sınırsız bir evren olduğu görüşünü doğruladı. Dünyanın merkez ya da tek ga­laksi olduğuna dair eski dini inançlar yıkıldı. Bu araştırmalar, galaksilerin kozmolojideki yerinin, atomların fizikteki yeri­nin aynısı olduğunu gösterdi ve gelecekteki buluşlar için bir temel yarattı.

1929’da Edwin Hubbles Mount Wilson’daki dev teles- kobunu kullanarak bir kuram geliştirdi. Ona göre evren; bir düzenli genişleme durumundaydı. Bunun yasası ise şuydu: Bir galaksinin bizden uzaklığı arttıkça, doğru orantılı olarak, hızı da artıyordu. Buna göre bizren, bir diğerine göre, iki misli uzak olan bir galaksi iki misli yüksek hızla uzaklaşmakta idi.

Böyle bir genişlemenin iki garip özelliği vardır. İlkin, bir diğer galaksiden bakıldığında, her galaksi genişlemenin mer­kezi durumundaydı. İkincisi, uzak geçmişte bir zaman, ev-

25 Temmuz 1946yılında Merkezi Pasifik’teki Biki- f ni atolünde oluşturulan nükleer patlama  i

rendeki herşey bir arada bulunmuş olmalıydı. Çünkü geniş­leme kuramı tersine çevrildiğinde, tüm gezegenler bir yerde toplanabiliyordu. Kozmologlann Big Bang kuramı dedikleri bu kuram, tek bir oluşum olayı için doğrudan yanıt salıyordu.

Aslında Big Bang deyimi pek uygun değildi. Tüm gerçek patlamalarda, hızlı parçaların sayısı yavaş parçalara göre çok daha azdır. Oysa bizim evrenimizde galaksilerin sayısı uzakr lıkla artar ve en uzak olanların hızları en fazladır. Yani tablo tam bir patlama tablosu değildir.

Galaksilerin, zaten var olan bir uzaya doğru genişleme­lerinden çok, uzayın genişlemesi söz konusudur. Bu genişle­yen bir balonun yüzeyindeki noktaların konumlan ile ömek- lendirilebilir. Einstein da 1916’daki genel görecelilik kura­mında, uzayın genişliğinin maddenin dağılımı ile ilgili oldu­ğunu ve madde genişledikçe uzayın da yaratıldığını açıkladı.

Bundan sonra Hubbles ve yardımdan, genişlemenin ne zaman başladığını, yani evrenin yaşını hesaplamaya çalıştılar. Uzaktaki galaksilerin hızları ve gerçek uzaklıklannın hesap­lanmasındaki güçlükler bu işi zoriaştınyordu. Sonuçta Hubbles evrenin yaşının 1.8 milyar yıl olduğunu açıkladı. Bu sonuç, Ingiliz Jeoloğu Arthur Holmes’in, 3 milyar yıldan fazla bir zaman olduğunu açıklayan kuramıyla çelişiyordu.

Daha sonralan yapılan bazı araştırmalar, Hubbles’in öl­çümlerinde 19 defaya varan hatalar olduğunu ortaya koydu. Yani ölçümlerdeki sonuçlar gerçekten çok küçüktü. Bu bu­luşlara dayanılarak, şimdi evrenin yaşının 20 milyar yıl kadar olduğu düşünülmektedir. Tüm dünya çapındaki nükleer fizik laboratuvarlarında radyoaktif maddeler üzerinde yapılan ça-

 

Iışmalar da evrenin yaşını 20 milyar yıl civarında vermektedir.

Evrenin yaşını belirlemenin tiim farklı yöntemlerinin ortak noktası geçmişte, bugünkü evrenin oluşmasını sağlayan bir yaratılış olayının varlığıdır. Big Bang’den önce ne olduğu bi­linmemektedir. Tıpkı Kig Bang’ın nedeninin bilinmediği gibi.

Hubbles’in yaptığı açıklamalar, yüksek enerji parçacık fi­ziği ile ilintilidir. Bu kuramın getirdiği açıklamada doğada şimdi bulunan tüm parçacıkların oluşması için gereken şey, geç­mişte bir zaman bulunan oldukça yüksek konsantrasyonda enerjiydi.

Oluşum zamanına yakın bir sürede evrende bu koşullar vardı. Kurama göre, evren genişleyip soğudukça açığa çıkar yüksek miktarda ısı ve yoğunluklar, temel parçacıkların oluş­ması için gerekli enerjiyi sağladı. Evrenin erken dönemi, bu şartların sağlandığı bir durumdaydı ve bu da parçacık fiziği ile kozmoloji arasındaki ilişkiyi ortaya koyuyordu. Bu ilişki­nin sürüp sürmeyeceği ya da gelecekteki bilim adamları için yararlı ürünler verip vermeyeceği bilinmiyor. Fakat gelecek­te ilginç süreçler yaşanacağı bir gerçektir. İnsanoğlu en eski sorulara dahi yanıtlar bulabilmektedir. Buna rağmen, evre­nin oluşumundan önce tüm kuvvetler ve parçacıklann nasıl bir araya geldiği, süreç ilerledikçe nasıl ayrıldıkları ve bugün gördüğümüz dünyayı nasıl oluşturdukları konusunda hiçbir- şey bilmiyoruz.

İNSANOĞLUNUN BÖCEKLERLE SAVAŞI

Böceklere karşı, insanlar tarafından sentez edilen ilk kim­yasal madde D.D.T. dir. 1874 yılında, bir Alman kimyacısı olan Othmar Zeidler tarafından sentezlenen bu maddenin önemi, ancak 1939 yılında İsviçreli kimyacı Paul Müller tara­fından anlaşıldı. Müller, birçok maddenin böcek öldürücü etkileri üstüne araştırma yaparken, D.D.T.’nin olağanüstü etkisini gözledi. 1941 yılında İsviçreliler bunu tarlalarında bö­ceklere karşı savaşta kullandılar. 1943 yılında A.B.D.’de ya­pılan testler sonunda D.D.T ’nin etkisi daha da yükseltildi. 1948 yılında Müller bu buluşuyla Nobel ödülünü aldı.

D.D.T olağanüstüydü; böcekler için çok toksik ve özel­likle insanlar için çok az toksikti. Suda çözülmeyen bu mad­deye, böcek probleminin evrensel çözümü gözüyle bakılı­yordu. Savaş sırasında A.B.D. ordusu D.D.T’yi sivrisineklerin kontrolünde kullandığı gibi, bitkilerin ve tifüsün kontrolü için kişisel olarak giyim eşyalarında da kullanıldı.,Tropik bölge­lerde evlerin duvarlarına püskürtülen D.D.T, haftalarca et­kisini sürdürüyordu. D.D.T, tarım ve ormancılıkta ürünü artırmak için kullanıldığı gibi, böceklerden gelen, sıtma, san ateş vb. hastalıktan kontrol için de kullanıldı. D.D.T’nin ba­şarısı toplum sağlığı açısından da bir devrimdi.

Fakat D.D.T’nin başarısı kısa sürdü. Küçük yaratıklar, âdeta insanlarla yanşa girdiler. Bir çoğu çok küçük bir vücu­da sahip olmasına kaşın her koşulda çabukça üreyebilen bö­cekler, kuşaklar boyu devamlı olarak kalıcı olan bir toksinle karşı karşıya geldiler ve popülasyonlar, direnç; hatta bağı­şıklık geliştirdiler. Bütün bunlann nedeni D.D.T idi.

Birçok böcek türü için etkili olan D.D.T gibi toksinler, böcek öldürücü (insecticide) diye adlandınlıriar. Eğer bir tok­sin bizim için zararlı olan böcek türünün sayısını azaltıyor­sa, aynı zamanda o türün üremesini engelleyen diğer böcek türlerini de azaltmaktadır. Bu da zararlı türün daha çabuk üremesine neden olmaktadır. Geniş spektrumlu böcek ilaç­ları böcek sorununa bir çözüm getiremediği gibi, aynı za manda daha ciddi sorunlara yol açmaktadırlar. Bu biyolojik ilke D.D.T için ispatlanmıştır. Bunun yanında D.D.T. ge­niş toksik etkisinden dolayı böceklerden başka balıklar, yen­geçler gibi diğer organizmaları da etkilemekte ve çevre için bir tehlike yaratmaktadır.

Bu uyanlara rağmen, D.D.T sivrisinek ve diğer böcek kontrolünde kullanılan bir numaralı ilaç haline geldi. Birçok yerde D.D.T, bataklıklardaki sivrisinekleri yok etmek için kullanıldı.

Fakat 1960’larda dünyanın her tarafından iyi olmayan haberler geldi. D.D.T, Maine ve New Brunswick’teki or­man toprağinda birikiyordu. Antarktika’da penguenler ve ayı- balıklan D.D.T, artıklan taşıyorlardı. D.D.T’nin uygulan­mış olduğu yüksek dağlar, göller bulaşkan hale gelmişti. Bir süre sonra hemen hemen yeryüzündeki bütün organizmalar ölçülebilecek kadar büyük miktarda D.D.T içeriyorlardı. Bun­dan şu sonuç çıkmaktadır. Havaya püskürtülen D.D.T, bu­lutlarla taşınmakta ve yağmur yolu ile kullanım alanından çok
uzaklara ulaşabilmektedir.

Canlı sistemler, çevrelerinden enerji, su ve diğer gerek­li maddeleri depolayarak yaşamlarım sürdürürler, bunlar ay­nı zamanda D.D.T gibi kalıcı toksinleri, radyoaktiviteyi ve ağır metalleri de depolarlar. Bitkiler bunları topraktan ve havadan alırlar. Otoburlar (Herbivar), bitkilerden, etoburlar (Camivor) ise otoburlardan bunları alırlar. Eğer bir maddeyi depolama miktarı, kaybetme miktarından çoksa bunun or­ganizmadaki oranı gittikçe artar. Bu yolla normal metaboliz­mada kullanılmayan D.D.T gibi maddelerin miktarı şaşırtıcı düzeylere çıkar ki bu da organizmaların sonu olabilir.

D.D.T’nin en belirgin etkileri, etobur kuşlar üzeriney­di. Şahin, kartal gibi kuşların sayılarında, bazı bölgelerde çok önemli düzeyde azalmalar olmuştu. D.D.T artıkları, kuşla­rın daha yumuşak yumurta kabuğu yapmalarına neden olu­yor ve birçoğu daha yuvadayken kırılıyordu. Fakat o günler­de tüm ekosistem üzerine olan etkileri hakkında yeterli bilgi yoktu.

Ancak, eninde sonunda D.D.T’nin kullanımı, yasal ola­rak kontrol altına alınmak zorundaydı.

Zamanla halkın tepkisi, bilim adamları ve kanun adam­larını, konuya daha çok eğilmeye zorladı. Sonunda William Ruckelshaus’ın öncülüğünde kurulan Çevre Koruma Kuru­mu, yaptığı araştırmalar-sonunda D.D.T’nin A.B.D’de bazı özel durumlar dışında kullanılmasını yasakladı. Alınan her öneleme karşın madde çevreye çok kolay yayılabiliyondu Bun­ların sonunda Ruckelshaus bu teknolojik ürünün güvenli bir şekilde kullanılamayacağı sonucuna vardı.

D.D.T’nin doğayı ve insan besinlerini bulaşkan hale ge­tirmesine karşın, ticari olarak ürünü artırması ve böcek so­rununa kısa vadede çözüm getirmesinden dolayı, kullanımı zorunlu olmaktadır. Bu yüzden daha sonraki çalışmalar,

1. D.T’nin insan üzerindeki toksik etkileri azaltmak yolunda olmuştur.

Eğer D.D.T uygun dozlarda kullanılırsa, çevrenin ve do­laylı olarak insanların sağlığı güvence altına alınmış olur.

EVİMİZE GİREIM SİHİRLİ TÜP

Buluşçular, TV hakkında bir yüzyıldan fazla bir süre ön­ce düşünmeye başlamışlardır. O günün dergilerinden The Electrician’da bir yazarın sorduğu “Elektrik yoluyla görebilir miyiz?” sorusunun yanıtı bugün dünyada her 10 kişiye bir tane düşen yaklaşık yarım milyar TV dir. Fakat 1923’de Vla­dimir K. Zworyhin tarafından bulunan TV kamerası olma­dan bu düşünce büyüleyici; ancak pratikte olanaksız bir me­rak olarak kalacaktı.

Bundan tam yüzyıl önce Almanya’da Paul Nipkow,“elek­trikli teleskop” olarak nitelediği bir TV sistemi için ilk pa­tenti aldı. Bu; biri kamerada diğeri alıcıda bulanan ve mo­torlarla döndürülen iki eş diskten ibaret, hantal ve iyi düşü­nülmemiş bir araçtı. Her diskte spiral bir düzende açılmış 24 delik vardı. Kamerada, görüntünün çevre kısımlarındaki ışık, kamera diskinin çevre kısımlarına, görüntünün diğer kı­sımlarındaki ışık da kamera diskinin merkezine yakın kısım­larına düşüyordu. Işık, değişen ışığı, değişken elektrik akım­larına dönüştüren fotosellere düşüyor ve bu akım da tellerle alıcıya taşınıyordu. Değişen akım, bir köşesinde ışık hüz- meleri gelen bir cam blok etrafına sarılı tel bobine geçiyor­du. Bobinden geçen akım yükselip düştükçe değişen manye­tik alan, cam bloktan az veya çok ışık geçmesini sağlıyordu. Diğer diskle eş zamanlı olarak dönen disk de ışığı, bakaçla görülen bir ekrana yansıtıyordu.

Nipkovv’dan etkilenen araştırmacılar, 1930’lara dek bu sistemin varyasyonlarını geliştirdiler. Fakat tümünün iki te­mel kusuru vardı: Görüntü çok kabaydı, detaylar elde edile­miyordu ve yansıtılacak görüntü çok iyi aydınlatılmalıydı; çün­kü görüntüden gelen ışığın çok az bir kısmı diskin delikle­rinden geçebiliyordu. Eğer detayı artırmak için delikler kü­çültülüp sayıları artırılırsa, bu sefer de daha az ışık geçibili- yordu. Eğer ışık bir yolla depolanabilirse, duyarlılık artacak ve bu sorunların üstesinden gelinecekti.

Ingliz elektrik mühendisi A.A. Campbell Svvinton bu so­runa bir çözüm yolu buldu. Görüntü, özel bir katod tüpü içindeki, elektriksel olarak yalıtkan, mika benzeri maddeden yapılmış bir levhaya odaklanacaktı. Arka yüzü metalle kaplı olacak levhanın ön kısmı, aydınlatıldığında elektron yayan bir fotoelektrik maddeyle adacıklar şeklinde kaplanacaktı. Her adacık, üzerine düşen ışıkla doğru orantılı olarak elektron yayacak ve bir “yük görüntüsü” levha üzerinde tutulacaktı. Işık, adacıkların üzerine düşmeye devam ettikçe yük miktarı artacaktı.

Depolanan bu yükler sürekli olarak elektron demetleri ile taranacaktı. Levhanın arkasındaki metal, bir kapasitör gi­bi işlev görecek ve kaybettikleri elektronların tümü yerine konan adacıklar da kendi yüklerini bu metale yansıtacaklar­dı. Metal levhada değişen voltajların sırası, görüntüyü tem­sil eden video sinyalleri olacak ve bir telle alıcıya aktarıla­caktı. Görüntüyü göstermek için de Campbell Svvinton I897’de Ferdinand Brawn tarafından geliştirilen bir katod ışını tüpünü seçti. Bu tüp, tüm siyah-beyaz ara tonlarında, gö­rüntünün yeniden yaratılmasına olanak veriyordu.

Bu harika düşünce, bugünün teknolojisini neredeyse ta­mamen tanımlıyordu. Fakat Campbell Swinton, çalışması için çok fazla deney gerektiğinden buluşunu gerçekleştiremedi. Ancak, sistemi ve düşünce, kendinden sonrakiler için önemli bir çıkış noktası oldu.

Bir Rus göçmeni olan Vladimir K. Zvvoryhin I924’te iko- noskop (Yunanca eikon: görüntü ve skopon: izlemek) adını verdiği bir aracı çalıştığı şirketin yöneticilerine gösterdi. Gö­rüntüler loş ve bulanık olduğu için pek ilgi görmedi. Faka Zworyhin’in çalışması RCA Victor’un yöneticisi olan Davi

Samoff’u etkilemişti. Kendisi de bir Rus göçmeni olan Sar- noff konuyu şirketin yönetim kuruluna götürdü ve TV’nin gelecekteki ticari vaatleri hakkındaki umutlarını onlara açtı.

1930’da RCA şirketine elektronik araştırma yöneticisi olarak giren Zvvoryhin 1933’de Samoff’u sisteminin çalışmaya hazır olduğuna ikna etti.

Zvvoryhin’in yöntemine göre bir milyardan fazla izole ışığa duyarlı adacık alıcı levhasına depolanmıştı. Campbell Swinton adacıklarda rubidyum kullanmıştı. Zvvoryhin gümüş üstüne sezyum oksit kaplamanın daha iyi olduğu gördü. Mika tabakanın arkası alüminyumla kaplıydı. Sonuçta tam şir­ketin aradığı sistem ortaya çıktı. I933’de denenen ilk iko- noskop 240-çizgi görüntüyü aktarabiliyordu. Giderek ileti­len çizgi sayısı arttı. I938*de her şey hazırdı. Ancak bürok­ratik engeller 1941’e dek TV’nin yayılmasını engelledi. Sa­vaş yıllarında Zvvoryhin ve takımı ikonoskoptan yüz kez da­ha güçlü bir alıcı tüpü geliştirdiler.

İlk TV alıcısı I946’da 375 dolardan satışa çıktığında ev­lerin artık eskisi gibi olmayacağı bir devir başlıyordu.