İNSAN GENOMU – HAYATIN KİTABI İnsan Genomu Projesi’nde DNA’nın tamamı haritalandı. Bu harita DNA’nın sırlarını çözmek isteyen bilim insanlarına yol gösteriyor, hangi genin hangi kalıtımsal hastalıkla bağlantısı olduğunun bulunmasını sağlıyor. Bu sayede hastalıkların ardındaki gen varyantları tespit edilebiliyor. 4. Genom DNA nükleotidlerden oluşuyor. Bunlar sarmal boyunca farklı kombinasyonlarla eşleşerek birleşiyorlar. DNA’daki 3 milyon nükleotidin tamamı insan genomunu oluşturuyor. Genom haritalandığında bu dizilimlerin hepsini çözmüş olduk. 3. DNA Bir hücredeki DNA sarmalının iplikçiklerini çözüp dümdüz gerseydik 1,8 metre boyunca uzanırdı. 6. Dizilimdeki Hatalar DNA’nın kopyalanması sırasında oluşan en ufak bir hata mutasyonlara sebep olup hastalıklara yol açabiliyor. Ama insan genomunun sağlıklı dizilimini bildiğimiz için bozuk gen varyantlarını belirleyebiliyoruz. 5. Genler 7. Genler ve Hastalıklar DNA’da 23.000 gen bulunuyor. Bunların asli görevi Bilim insanları kalıtımsal proteinleri kodlamak. Ama bir kısmı diğer genleri hastalıkların sayısının 6 bin denetlemekten sorumlu. Üretilen proteinler doku civarında olduğunu tespit etti. ve organlarımızın şekillenmesini sağlayıp vücudun Bunların önemli bir kısmı DNA dengede kalmasına yardımcı oluyor. diziliminde oluşan hatalar ve genelde tek bir gende beliren fiziksel sorunlardan kaynaklanıyor. Ancak şeker hastalığı ve kalp yetmezliği gibi durumlarda daha karmaşık bir mekanizma devreye girmekte. Bir değil, birkaç genin iş başında olduğu bu tür hastalıklar çevresel koşullar, beslenme ve yaşam şekli gibi faktörlerle de tetikleniyor. almışsa, onun mutasyon geçirip riskli hale GENOTİPLEME li olmayabilir. Rudolph Tanzi, “Bazı şir- geldiğini gösteriyor. YÖNTEMİ ketler gen diziliminin belirli bölgelerine odaklanarak haritalama yaptıkları için Teknolojinin hızla gelişiyor olması sa- Hız Kazanmak İçin Kestirme Yollar aslında tamamlanmamış veriler üzerin- yesinde genom haritalama işlemi birkaç Kullanmak Sakıncalı Olabilir den çıkarım yapıyorlar. Sonuçta kabul basamak yukarıya taşınıp Yeni Nesil Di- edilebilir düzeydeki riskler bile çok yük- zileme (Next Generation Sequencing) de- Hastalıklarla ilişkilendirilen genler, ge- sek orandaymış gibi raporlanıyor” diyor. nilen aşamaya ulaşıldı. Yüzyılın en önemli nomun tüm diziliminin haritalanmasına Oysa DNA’nın dünyası bundan daha kar- moleküler biyoloji gelişmelerinden sayı- ihtiyaç duyulmadan, hız kazanmak için maşık. Gen varyantları kendi bağımsız lan bu teknik yüksek verimli ve düşük belirli genlerin takibe alınmasını sağladı. görevlerini yürütürken, bir yandan da maliyetli. Sadece birkaç saat içinde 100 Buna genotipleme yöntemi deniyor. Ama birbirleriyle ortaklaşa çalışıp farklı sonuç- ila 500 milyon baz uzunluğundaki DNA bir kitabın özetini okuyup o kitap hak- lar doğmasına yol açabiliyorlar. Örneğin, dizilerinin son derece yüksek doğrulukla kındaki her şeyi bildiğimizi iddia edeme- dizilimin kanserle ilişkilendirilmiş belli okunmasını sağlıyor. Bundan doğan hız, yiz. Yöntem küresel ölçekte bazı sorulara bölümlerine bakıp kanser olma riskinizi normalde uzun yıllar süren virüs, bakteri cevap sunarken, hastalıkların temelinde belirlediklerini söyleyen şirketler aslında ve insan genomu araştırmalarının hafta- yatan mekanizmaları anlamak için yeter- yanlış bir yönlendirme yapmakta. Çünkü lar içinde sonuçlanmasını sağlamakta. 51
YAŞAMIN ŞİFRESİNİ KIRMAK bu varyantlar yaşam tarzınızla uyumlu RNAI MUCİZESİ çalışarak o hastalığa asla yakalanmama- nızı da sağlayabilir. Yani ortada büyük DNA’NIN KUZENI TEKRAR DEVREYE GIRIYOR bir belirsizlik var. Sonuçlar nasıl beslen- diğiniz ya da ne sıklıkla egzersiz yaptı- RNA, Bir zamanlar hücrenin tunya yarattı. Jorgensen hangi kazandırmaya çalışırken, hücre ğınıza göre tamamen değişebiliyor. Aynı hayatta kalması için elinden genin mor rengi oluşturacağını bunu istila olarak görüp mor şey Alzheimer hastalığı için de geçerli. 19. geleni yapmıştı. Sonra işin bir bildiği için bu genin fazladan renge karşılık gelen ne varsa kromozomda yer alan ApoE4 genotipi, kısmını DNA’ya devretti ama bir kopyasını çiçeğin DNA’sına yok etmiş, çiçeğin beyaza Alzheimer hastalığına yakalanma oran- hala ona destek vermeye eklemiş, rengi kalıcı hale dönüşmesine sebep olmuştu. larını belirleyen bir gen diziliminin riskli devam ediyor. DNA yaşamın getirmişti. Bu kopyadan daha Bu savunma mekanizmasını varyantı olarak görülmekte. Bunu şöyle kodlarını koruyor, RNA ise bu fazla eklerse çok daha canlı bir RNA interferaz (RNAi) yöne- algılayabiliriz: “Genotipe sahip bireylerde kodların nasıl hayat bulacağını mor tonu elde edebileceğini tiyor; epigenom gibi davranıp, Alzheimer riski 10 kata kadar yükselir.” söylüyor. Hücre çekirdeğinin düşündü ama girişimi petun- hangi genlerin aktif olacağını Ama aslında tam karşılığı bu değil. Anlamı içinde korumaya alınan DNA yanın beyaza dönüşmesiyle belirliyor ve genomu kontrol şu; önce ApoE4’ün hangi genlerle işbirliği iplikçikleri, kütüphanelerin sonuçlandı. Kimse bunun nasıl altında tutuyor. Bilim insanları, yaparak çalıştığına bakmak gerek. Gen özel bölümlerinde saklanan olduğunu çözemedi. Uzun RNAi’yi kullanarak genleri haritasından çıkan sonuçlar 10 kat fazla kitaplara benziyor. Onları alıp yıllar sonra, Jorgensen’in açıp kapayabileceklerini fark risk taşıdığınızı söylüyor olsa da genin bu eve götürmenize izin verilmez. aslında hücrelerdeki bir gizemi ettiler. Yöntem oldukça basit: varyantını taşıyan bireylerin büyük bir Ama kütüphane sınırları çözdüğü anlaşıldı. Susturulmak istenen genin bir kısmı hiçbir zaman Alzheimer hastalığına dâhilinde okuyabilir, hatta Hücrelerin kadim düşmanları- kopyası yaratılıp orijinalinin üs- yakalanmıyor. Dahası, sağlıklı varyantı ta- bazı bölümlerini kopyalayarak nın virüsler olduğunu hepimiz tüne ekleniyor ve hücreye bir şıyanların Alzheimer’dan muaf oldukları çoğaltabilirsiniz. RNA da tam biliriz. Açık denizlerdeki virüs istilası başladığı yönünde yönündeki algı da yanlış. Neticede bazı olarak bunu yapıyor; aldığı korsanlar gibi hücreye saldırıp sinyal gönderilmiş oluyor. kalıtımsal hastalıklar için belirli bir mu- kopyaları dışarı çıkarıp hücre- yağmalıyor, kendilerini çoğal- RNAi’nin Huntington hastalığı, tasyondan yola çıkarak kesin bir yargıya nin içinde dağıtıyor. Hücrenin tabilmek için ne bulurlarsa hepatit ve göğüs kanserinde varamıyoruz. Bu mutasyon hastalığın or- protein sentez merkezindeki ri- kullanıyorlar. Sonunda aktif rol oynadığı görüldük- taya çıkma ihtimalini artırsa bile kimin bozomlar, RNA’nın dağıttığı bu hücre büyük bir hızla kendini ten sonra kanser ve HIV hangi oranda risk taşıdığını anlamak için bilgileri kullanarak proteinleri kopyalayan virüs karşısında üzerinde de etkili olduğu genlerin ortaklaşa yürüttüğü çalışmaya yaratıyor. Proteinler hücreleri savunmasız kalıp ölüyor. anlaşıldı. Son araştırmalar, göz atmak gerek. Ancak bu öyle karmaşık inşa ediyor ve organizmanın İçine sızmış olan virüsler de neredeyse tüm hastalıklarda bir mekanizma ki nasıl çalıştığını anlaya- ortaya çıkmasını sağlıyor. etrafa yayılıp diğer hücrelere devreye girdiğini gösteriyor. bilmek için çıktığımız bilimsel yolculukta Özetle, RNA hayatı yaratıyor. saldırıyorlar. Ama hücrenin Genleri hemen susturduğu henüz yolun başında sayılırız. Bu açıdan bazı araştırmacılar, de gizli bir silahı var; virüslerin için genomda hangi genin ne RNA’nın çok daha önemli oldu- kimyasal imzasını tanıyor, hüc- işe yaradığının anlaşılabilmesi Genomun tümünü gözden geçirebilir ğunu düşünmekte. Ama RNA re içinde yapmaya çalıştıkları adına da kullanılabilir. Örneğin, durumda olsalar bile, bilim insanlarının hakkında yeni öğrendiğimiz bir şeye engel oluyor. Bu savunma araştırmacılar 1 numaralı geni genetik şifrelerimizin tamamını çözebil- şey daha var. mekanizması bir kez çalışma- susturup oluşturacağı etkiyi mesi için uzun yıllara ihtiyaç var. Ama Bilim insanları petunyalar ya başladığında hızını alamayıp izleyerek bu genin görevini bazı genler dikkat çekici şekilde davranıp, sayesinde çok önemli bir virüslerin dışındaki yapılara da kolayca tespit edebilirler. Diğer diğerlerine oranla öne çıkmaya devam edi- keşif yaptılar. 1986’da genetik zarar vermeye başlıyor. İşte bir deyişle; RNAi, sihirli bir yorlar. Ve bu da araştırmaların yönünün uzmanı Richard Jorgensen, Richard Jorgensen’in tesadü- değnek gibi genleri susturup belirli gen dizilimlerine kaydırılmasıyla laboratuar ortamında göz alıcı fen keşfettiği şey buydu. Pe- aktif hale getirebildikleri bir sonuçlanıyor. Anne ve babadan alınan mor renkli çiçekleri olan bir pe- tunyalarına daha canlı bir renk araca dönüşmüş oldu. genler, her bir gen için iki farklı kopya ola- rak elde edilmekte. Hangisi baskınsa onu ninin mutasyonu sonucunda oluşuyor. İlk ne şekilde tedavi edeceğine karar vermek aktif hale getiriyoruz. Bazen baskın gen- belirtileri 30 ila 50 yaş arasında görülen ve için de genom haritanıza bakmalı. Çünkü lerin kendi baskın özellikleri de devralını- yavaş gelişen hastalığın bir sonraki nesle hastalığı ortaya çıkaran gen diziliminiz yor. Bunların nadir bir kısmı hastalık gen- aktarılma riskiyse %50 oranında. ona hangi ilacı kullanması gerektiğini de lerini de içermekte. İşte bu tip genotipler, söylüyor olacak.” Kişiye ya da belirli ge- Alzheimer ve kanser örneklerinden farklı Kişiye özel ilaçlara ulaşmayı hedefli- notiplere özel ilaçların tasarlanabilmesi olarak, kaçınılmaz bir şekilde o hastalığa yorsak erken teşhise başvurmak gerektiği için öncelikle hangi gen varyantlarının o yakalanacağınızın garantisini de veriyor. ortada. Ama açıkça görülüyor ki belirli bir hastalıkla ilişkisi olduğunun kesin olarak Huntington hastalığı da bu grupta. Beynin genotipe bakarak her hastalık için aynı tespit edilmiş olması gerek. Günümüzde bazı bölümlerinde kalıcı hasar oluşmasına oranda çıkarım yapamıyoruz. İnsan Ge- yürütülen genetik araştırmalarının çoğu sebep olan Huntington genetik kökenli nomu Projesi’ne öncülük eden ve hastalık bu ilişkilerin net bir şekilde aydınlatılabil- nörolojik bir hastalık. Ve 4. kromozomun genleri konusundaki araştırmalarıyla ta- mesi hedefine odaklanıyor. İşte gen hari- kısa kolundaki proteini kodlayan IT-15 ge- nınan Amerikalı genetik uzmanı Francis talaması yapan şirketlerin sahip oldukları Collins bu noktada ortaya çıkacak olan veriler bu açıdan çok önemli bir ihtiyacı farkı şöyle özetliyor; “O riskli geni taşıdı- karşılamakta. ğınız için hasta olursanız, doktorunuz sizi 52
YAŞAMIN ŞİFRESİNİ KIRMAK TASARIM BEBEKLER düzeltmenin başka bir bölümünü nasıl öldürülmeye başlandı. Resmi rakamlar, 70 etkileyeceğini kimse bilmiyor. Bu sebep- binden fazla insanın bu kanun kapsamın- Embriyoya Müdahale Etmek Etik le, doğum öncesinde gerçekleştirilecek da öldürüldüğünü söylüyor. Ama öjenik Olarak Doğru mu? genetik müdahaleler 15 Avrupa ülkesinde sadece Nazi Almanyası’nda değil, İngilte- yasaklanmış durumda. ABD’de ise tüm re, ABD, Fransa, İsveç, Norveç, Danimarka Genlerin şifrelerini çözüp hastalıkların araştırma ve uygulamalar oldukça sıkı bir ve Çin gibi birtakım ülkelerde de çeşitli nasıl ortaya çıktığını anlamak, risk fak- denetimle gerçekleştiriliyor. seviyelerden benimsenip uygulanmıştı. törü devreye girmeden önce müdahale Neticede birisi çıkıp kimin yaşamayı hak edebilmek için son derece etkili bir yol Peki aynı yöntem insanların beğenile- ettiğine, kimin hak etmediğine karar vere- sunmakta. Böyle bir müdahale için en uy- rine göre hizmet vermek için kullanılır ve rek ırkları ıslah etmeye başladığında konu gun zaman da tabii ki doğum öncesi evre. aileler doğmamış bebeklerinin saç ya da bilimsel çabaların ötesine geçip bambaşka Çünkü tüm riskler doğduktan sonra aktif göz rengini belirlemek isterse ne olacak? bir boyuta ulaşıyor. hale geliyor. Bilim insanları yumurtayı la- Benzer sorulardan yola çıkan bazı araş- boratuar ortamında dölleyerek sekiz hüc- tırmacılar, bunun yeni bir öjenik uygula- Benzer bir temaya, başrollerinde Et- reli bir embriyo yaratıp, bu hücrelerden maya dönüşebileceğinden korkuyor. 20. han Hawke ve Uma Thurman’ın oynadığı elde ettikleri DNA’yı analiz ediyor, böylece yüzyılın ilk yarısında, zamanın tanınan 1997 yapımı bilimkurgu filmi Gattaca’da embriyonun taşıdığı riskleri belirleyebi- bilim insanları beyaz ırkın güçlenmesi rastlamıştık. 21. yüzyılda genetik mühen- liyorlar. Bunun sonucunda hatalı DNA adına sağlıksız bireylerin ayıklanması ge- disliğin çığır açan buluşlarını kullanarak dizilimleri elenerek sağlıklı olanlar seçilip rektiğini öne sürdüler. Onlara göre, ırkla- kusursuz insanlar yaratan araştırmacılar, anneye transfer ediliyor. Son yıllarda uy- rın ıslah edilmesi son derece mantıklı bir bununla da yetinmeyip özel görevler için gulanmaya başlanan bu yönteme preimp- çözümdü. Bu korkunç fikir şaşırtıcı derece süper insanlar üretmeye adanmışlardı. lantasyon genetik tanı adı verilmekte. taraftar topladı. En uygun genetik kombi- Onlar yüzünden sıradan insanlar hayatın nasyonların yaratılmasıyla üstün ırk inşa içinde ikinci plana itildiğinde büyük bir Yaşam boyu sürebilecek risklerin emb- etme çabası birçok insanın kafasına yat- trajedi yaşanıyordu. “Genetik elit” yarat- riyo evresinde elimine edilmesi, genetik mış, fikir ve araştırmalar desteklenmişti. ma çabası sadece korkunç değil, her şeyin kökenli hastalıkların başlamadan önlen- Araştırmacılar Charles Darwin’in çalışma- sonunu getirebilecek kadar da kötü bir fi- mesini sağlıyor. Taşıdıkları risk nedeniyle larından yola çıkıyor olsalar da Darwin bu kir. Süper insana dönüşmek için üstün bir bebek sahibi olmaktan çekinen insanlar girişimi büyük bir sapkınlık olarak değer- zekâ, sınır tanımayan fiziksel beceriler ve da artık kendilerinden daha sağlıklı be- lendirip şiddetle karşı çıktı. Buna rağmen mükemmel sağlık seviyesine sahip olmak bekler dünyaya getirebilirler. Ama bu uzunca bir süre ilgi görmeye, destek bul- gerek. Zaten bunların tümünü şifreleri- müdahalenin çok büyük bir tehlikeye yol maya devam etti. Ve nihayetinde Nazi Al- mizle oynayarak ortaya çıkarmak filmler- açabileceğini söyleyen bilim insanları da manyası’nda “Kalıtımsal Hastalıklı Zürri- de gösterildiği kadar kolay değil. Örneğin var. Genom düzenleme, bebeğe sağlıklı yetin Engellenmesi” kanunu çıkarılıp 400 zekânın kodlarının nerede saklandığını genlerin verilmesini sağlıyor olsa da şu bin kişi zorla kısırlaştırıldı. Dahası, üstün bulsak bile bu bilgiyi nasıl kullanabilece- anda öngöremediğimiz bazı olumsuz et- ırk kavramına uymayan hasta ve engelli ğimiz konusunda hiçbir fikrimiz yok. Olur kilerin oluşmasına sebep olabilir. Çünkü bireyler zorunlu ötenazi uygulamasıyla da bir gün bilimsel açıdan böyle bir sevi- henüz genomun bir bölümünde yapılan yeye erişebilirsek, yapacağımız seçimleri Bebek Fabrikası önce etik olarak sorgulamamız gerekeceği Yaşam boyu ortada. Şimdilik bunun çok uzağındayız. Ama hiçbir şey yapamıyor da değiliz. Ör- sürebilecek risklerin neğin bilim insanları uzun bir boya sahip önceden belirlenip olmayı garantileyen gen varyantlarını embriyo evresinde biliyor. Ne var ki bakılması gereken birim- elimine edilmesi, lerin sayısı 180’in üzerinde olduğu için ol- hastalıkların dukça zahmetli bir çalışma gerektiriyor ve daha başlamadan tabii kimse bunu yapmak istemiyor. önlenmesini sağlıyor. Ama bir Geçtiğimiz yılın bahar aylarında, emb- gün insanların riyo güçlendirmenin etik açıdan ne kadar beğenilerine göre doğru olduğu hakkında geniş çaplı bir hizmet vermek tartışma başlatıldı. Ama Çin’in Guangz- için kullanılabilir. hou Üniversitesi’nden bazı bilim insan- Örneğin aileler ları mevcut çekinceleri umursamadan doğmamış büyük kaygılar yaratan araştırmalara bebeklerinin saç imza attılar. Amaçları yetersiz hemoglo- ya da göz rengini bin üretimi nedeniyle oluşan ölümcül bir kan hastalığına çare aramak olsa da lokal belirlemek isterse ne hastanelerden elde ettikleri, yaşama şansı olacak? 53
YAŞAMIN ŞİFRESİNİ KIRMAK olmayan embriyoları kullanıp dünyanın olarak müdahale edilmesine karşı çok katı kü genlerinin şifrelerini kırdırıp genom ilk genetiği değiştirilmiş embriyosunu bir duruş sergileyen Francis Collins. “Bu, şu haritalarını elde edenlerin sayısı arttıkça yarattılar. Bu araştırma dünya çapında anki teknolojimizle geçilmemesi gereken hayata bakışımız da evrim geçirebilir. tepkiye neden oldu. Aslında kullandıkla- bir sınır,” diyor Collins; “Çünkü buna hazır Örneğin evlenmek isteyen bireyler önce rı embriyolar çift spermle döllenmiş yu- değiliz ve sınır bir kez geçildiğinde müda- birbirlerinin haritalarına bakıp, orada murtanın gelişimiyle ortaya çıktığından hale etmek çok zor olabilir.” Tartışmalı bir gördükleri ufak bir işareti yanlış yorum- hiçbirinin canlı doğma ihtimali bulunmu- yöntem olarak görüldüğü için ancak özel layarak kararlarını değiştirebilirler. Ya da yordu. Yine de bu durum yapılan işlemin izinle uygulanabilen Crispr tekniğinin kul- okullar çocukların genlerine göre seçim etik açıdan doğru olduğunu göstermez. lanılacak olmasıysa endişeleri artırmakta. yapıp eğitim vermeye başlarsa ne yapaca- Bazı hakemli dergiler benzer kaygılarla Bu yöntem kolay uygulanabilir ve büyük ğız? Hatta gelecekte tıpkı Facebook gibi bir araştırmanın sonuçlarını yayımlamayı bir hızla sonuç verebilir olmasından dolayı platformda birbirimizi sadece genlerimiz reddetti. Biyoteknoloji endüstrisinin ta- dünya çapında heyecan yaratmıştı. Fakat üzerinden değerlendirmeye de başlayabi- nınan isimlerinden, California’daki San- Crispr’in genom üzerinde hedeflenen bi- liriz. Peki ya aileler çocuklarının taşıdığı gamo BioSciences’ın yöneticisi Edward rimin dışındaki bölgeleri de etkileme ihti- ufacık bir riski gözlerinde büyütüp onun Lanphier, “Bu araştırma tüm endişele- mali var. Bir diğer sorun da her birimizde tüm yaşamını yanlış yönlendirmeye baş- rimizi haklı çıkarıyor. Buna hemen bir çift kopya olarak bulunan genlerin birini larlarsa? Bir çocuğu kalp hastalığına ne- son vermeliyiz. Öncelikle geniş çaplı bir değiştirip düzeltirken, diğerini atlayabili- den olan gen varyantını taşıdığı için dam- tartışma sahası yaratıp hangi yöne doğru yor oluşu. Yani gelecekte doğurabileceği is- galayıp, başına bir şey gelecek korkusuyla ilerleyeceğimizi iyice tahlil etmemiz ge- tenmeyen etkiler, düzelteceğini iddia ettiği spor yapmasına engel olmak da hayatına rek,” diyor. Lanphier ve onun kaygılarını sorundan daha tehlikeli olabilir. müdahale etmek değil mi? Sigorta şirket- paylaşan bilim insanları, rızası alınmış bir lerinin ufacık riskleri sebep göstererek yetişkinin genom düzenlemesini yapma- Genom araştırmalarının mevcut gücü sağlık sigortanızı iptal edebilecek güçte nın başka, henüz doğmamış bir insanın umut verici atılımlara dönüştükçe henüz olmaları da düşündürücü. Genom hari- genleriyle oynamanınsa bambaşka bir karşılaşmaya hazır olmadığımız bazı tehli- tasına dayalı bu tür seçimler yaygınlaşıp şey olduğunu dile getirmekte. Hastanın keli senaryoları da gündeme getirdi. Çün- rızasını ve etik kaygıları bir tarafa bırak- sak bile, embriyonun DNA’sında ufacık bir dizinin değiştirilmesi tüm soy hattı- nın değişimiyle sonuçlanmakta. Üstelik buradan kaynaklanabilecek bir sorun sadece o insanı değil, ondan doğacak ne- silleri de tehlikeye atıyor. Çin’deki bu araştırma bilim dünyasın- da fırtınalar estirirken önce İngiliz bilim insanları, ardından da Amerikalı araş- tırmacılar embriyolar üzerinde benzer çalışmalar yapmak için izin istediklerini duyurdular. İngiltere’de bulunan Francis Crick Enstitüsü’nün kök hücre araştır- maları yöneticisi Robin Lovell-Badge, “Bu alanda birçok ilginç çalışma yapabilir, elde edeceğimiz sonuçları gelecekteki araştır- malar için kullanılabiliriz. Ancak tabii kli- nik uygulamalar için henüz hazır değiliz” diyor. Amerika’daki Editas Medicine adlı biyoteknoloji şirketi ise geçtiğimiz aylarda yaptığı bir duyuruyla, tıbbi adıyla leber konjenital amorozisi olarak bilinen ve gör- me kaybıyla sonuçlanan genetik hastalığı gen düzenleme yöntemiyle ortadan kaldı- rabileceğini açıkladı. Yöntemin uygulan- ması ABD’de yasaklanmış olsa da şirket bu uygulamayı hayata geçirebilmek için özel izin talep etti. O izni verebilecek olan yet- kili ise ABD Ulusal Sağlık Enstitüsü’nün başındaki isim; yani embriyolara genetik 54
YAŞAMIN ŞİFRESİNİ KIRMAK Klonların Şafağı Ama isminiz ve bazı kişisel bilgilerinizin kezinin ilk hedefi 2020’ye dek 1 milyon Çin’in Tianjin bölgesinde kurulan dev klonlama denklemden çıkarılmış olması yeterli dana klonlamış olmak. Dünyanın en bü- değil. Öyle görünüyor ki zaten yakın ge- yük klonlama merkezi olarak ünlenen bu merkezinde, 2020’ye dek 1 milyon dananın lecekte bu tür bilgileri kullanmaya gerek “fabrika” devlet ve özel sektör işbirliğiyle klonlanması amaçlanıyor. Listeye narkotik kalmayacak. Kendimizi sisteme tanıtmak yönetilip ticari amaçla hayvan klonlama köpeği ve yarış atı klonlamayı da dâhil eden için genetik şifrelerimizin belirli bir bölü- amacı güdüyor. En azından yakın zama- mündeki dizilimi okutabiliriz. İlk bakışta, na dek böyle söylüyorlardı. Çıkış noktası tesisin yöneticileri, maymun ve insanları kimlik tespiti için DNA’nın ufak bir bölü- da çiftçilerin dana üretiminde piyasa ta- klonlamaya çok yaklaştıklarını söylüyorlar. mündeki basit bir dizilimi kullanmanın lebini karşılayamıyor oluşuydu. Hemen hiçbir sakıncası yokmuş gibi görünebilir. ardından listeye narkotik köpeği ve yarış toplum tarafından kabul görmeye başlar- Ama o dizilimin imza yerine geçebilmesi atı klonlamayı da dâhil ettiler. Şimdiyse sa, sonuçlarının yaşamda büyük bir deği- için sadece size özel olması gerek. İşte bu, tesisin yöneticisi Xu Xiaochun, Güney şime sebep olacağı kesin. Genetik faktör- şifrenize ulaşabilen birinin diğer kişisel Kore ile teknolojik güç ve bilgilerini bir- lere dayalı seçimleri takıntı haline getiren bilgilerinize ihtiyaç duymadan, hackle- leştirdiklerini, çok yakında primatları bir toplumun Nazi Almanyası’ndan farklı nen veri bankasından tüm haritanızı elde bile klonlayabilecek düzeye erişeceklerini olarak etik açıdan doğru kararlar almaya edebileceği anlamına gelir. Dolayısıyla söylüyor. Primatlar bu tür araştırmaların devam etmesi mümkün olabilir mi? Öte anonimliğin de sınırları belirsiz. Rudolph kırılma noktası. Çünkü bir sonraki aşama- yandan tüm bebeklerin sağlıklı doğduğu Tanzi, “DNA’mın ufacık bir parçasının da insana geçmek biyolojik açıdan zorlu bir dünyada yaşamayı kim istemez? Bun- bile bu şekilde kullanılabilir olmasını is- bir çaba gerektirmiyor. “Bunun için sahip lar zor sorular. Peki ya mahremiyet? Bir temem. Bu öyle tehlikeli ki o anda hiçbir olmak istediğimiz teknolojiyi geliştirdik gün bu gen haritalarının bulunduğu veri işe yaramasa da sadece birkaç yıl içinde bile. Gerekli izinleri alabilirsek, bunu biz- bankaları hacklenir de genetik şifrelerimiz tüm hayatınızı değiştirebilecek bir güce den daha iyi bir teknolojiyle yapabilecek kötü amaçlarla kullanılmaya başlarsa? dönüşme potansiyeline sahip,” diyor. başka bir tesis daha yok,” diyor Xu. Tabii ki şu anda insan klonlamak gibi bir he- HACKLENMEK Mİ, Genom dizileme şirketleri gen haritala- defleri olduğunu ilan etmiyor, hatta olası KLONLANMAK MI? rımızı büyük bir titizlikle koruyor olsalar tehlikelerden kaçınmak için bundan uzak da bir insanın DNA’sını elde etmek çok durmak gerektiğini ekliyor. Ama kim bilir, Mahremiyetin Sınırları Belirsiz zor bir mesele sayılmaz. Birisi bunu ger- belki de bunu açıkça dile getirip kendile- çekten kafasına koymuşsa, geride bıra- rine yeni bir rakip yaratmak istemiyorlar- Günümüzde genom haritası çıkaran şir- kacağınız bir saç teli ya da kullandığınız dır. Nitekim geçtiğimiz yıl, Avrupa Birliği ketlerin hepsi bireylerin kişisel bilgilerini bir bardaktan tüm haritanızı çıkartması Ülkeleri ve ABD’nin de içinde bulunduğu sır gibi saklıyor. Mevcut veriler bilimsel mümkün. Teknoloji günden güne gelişip 70 ülkede insan klonlama girişimleri ta- araştırmalarda kullanılmak istenirse ano- genom haritalama işlemlerinin bedeli mamen yasaklandı. Ancak Çin’in böyle bir nim olarak analiz edilmesi sağlanmakta. düştükçe bu olasılığın ortaya çıkma ihti- atılımda bulunması diğer ülkelerin de bu mali de artıyor. Genom konusunda nasıl konudaki tavrını değiştirebilir. Sonuçta davranmamız gerektiğini etik ve insani evcil hayvanı ölen insanlara aynısından değerler üzerinden sorgulayan “In Babies bir tane daha üretme sözü veren bir tesise by Design: Tasarım Bebekler” kitabının güven duymak hiç de kolay değil. yazarı Ronald Green, “Genomun hacklen- mesi dehşet verici sonuçlar doğurabilir,” GENLERDEKİ HAYALET diyor; “İnsanların aleyhine kullanılacak olursa, örneğin sadece depresyon konu- Kalıtımsal ama Genetik Değil sunda risk taşıyan bir gen varyantına sa- hip olan birinin karşısına türlü engeller İnsan Genomu Projesi DNA’nın şifreleri- çıkarılmasıyla sonuçlanır. Daha kötü bir ni çözünce herkes büyük bir şok yaşadı. niyetle de kullanılabilir. Ekonomik ya da Araştırmacılar genomda çok yüksek sa- politik çıkarlar doğrultusunda kullanıldı- yıda gen bulmayı bekliyorlardı ama bazı ğını düşünün. Gelecekte birileri bu bilgiyi bitkilerin bizden daha fazla gene sahip elde etmek isterse emin olun ki bunu ba- olduğu görüldü. Oysa onlarla kıyaslanın- şarabilecek güçte olacak.” ca son derece karmaşık bir yapıya sahibiz. Dahası, kilit genlerin bir kısmı meyve si- En az hacklenmek kadar tüyler ürper- neğinden muza, solucandan insana kadar tici olan bir diğer ihtimal de klonlanmak. tüm canlılarda aynı dizilimle bulunuyor. Diğeriyle kıyaslanınca çok uzak bir ihti- Bu keşif işleri bir hayli karıştırdı. Öyle ya mal gibi duruyor ama Çinli araştırmacı- genlerimiz bir şempanzenin genomuyla lar maymun ve insanları klonlamaya çok %98,9 oranında ortak olduğuna göre ne- yaklaştıklarını söylüyorlar. Çin’in Tianjin den ondan bu kadar farklıyız? Ve hemen bölgesinde kurulan dev klonlama mer- 55
YAŞAMIN ŞİFRESİNİ KIRMAK ardından başka bir soru geldi: Genlerin başlıyor. Örneğin biri diğerinden daha yor oluşu. Yani DNA’nın yapısı değişmiyor ötesinde ne var? erken yaşlanmaya başlayabilir. Ya da bir ama çalışma şekli değişiyor. Üstelik bu şe- tanesi ölümcül bir genetik hastalığa yaka- kilde oluşan değişimler sonraki nesillere Genler bir senfoni orkestrasındaki lanırken, diğeri şaşırtıcı bir şekilde sağlıklı de aktarılmakta. Epigenetik sadece has- müzisyenler gibi davranıyor. Devreye gi- kalabilir. Bizi biz yapan şey genlerimizden talıkların ortaya çıkıp çıkmamasına karar recekleri yeri biliyor, sıraları geldiğinde geliyorsa, tek yumurta ikizleri de tamı vermekle kalmıyor, çevresel ve kültürel, enstrümanlarını çalmaya başlıyor, kendi- tamına aynı genleri taşıdıklarına göre bu hatta son zamanlarda keşfedildiği üzere lerine özel sesleriyle senfoniye bütünlük nasıl oluyor? Cevap DNA’daki hayalette, yoğun duygusal etkilerin bile genlerin ça- katıyorlar. Bilim insanları bu orkestranın yani epigenetikte yatıyor. lışma mekanizmasını etkilemesine sebep bir şefi olması gerektiğini fark etti. Bu üs- oluyor. Bunlar öylesine yeni bulgular ki tün yetenekli şefin izini sürüp gün ışığına Genlerimizin yakalanacağımız hasta- henüz araştırmaların yönünü nasıl de- çıkarmak için büyük çabalar sarf ettiler. lıkları belirlediğini biliyoruz. Ancak İnsan ğiştirebileceğini bilmiyoruz. Ama genetik ABD Johns Hopkins Üniversitesi’nden Genomu Projesi’nde elde edilen veriler sa- programın fiziksel bir müdahale olmadan Andrew Feinberg, “Onu karanlık maddeye yesinde başka bir şeyin daha farkına var- da değişime uğratılabiliyor olması, yaş- benzetiyorum. Orada olduğunu biliyor, dık; genetik yatkınlığa sahip olduğumuz lanmayı yavaşlatmadan kanserin çaresini çok önemli olduğunu kavrayabiliyor ama halde yakalanmadığımız birçok hastalık bulmaya kadar birçok sorunun üstesin- bu senfoninin nasıl işlevsel bir şekilde çal- mevcut. Bunun sebebi, hastalığı ortaya den gelmemizi sağlayabilir. maya devam ettiğini bir türlü çözemiyor- çıkarabilecek genlerin aktif hale geçemi- duk” diyor. Kromozom Orkestra Şefi: Epigenom Kromatin Takip eden yıllarda, 15. kromozomda bu- lunan bir genin anne ya da babadan ek- Kodlamayan RNA sik aktarılmış olması nedeniyle ortaya iki farklı hastalık çıkabileceği anlaşıldı. Bilim Histon insanları kalıtımsal hastalıkların genler- deki izini sürdüklerinde sadece o hasta- RNA polimeraz lıkla bağlantılı olan bir dizilime ulaşıyor- lar. Ama bu garip bulgu, aynı dizilimdeki Histon kuyruğu DNA hatanın bazen Angelman Sendromu’na, bazen de Prader-Willi Sendromu’na yol EPİGENETİK FAKTÖRLER açabildiğini gösterdi. İlki zekâ geriliği, koordinasyon ve konuşma bozukluğuna Protein kodlamayan RNA, DNA metilasyonunda görev alıyor ve sebep olurken, ikincisi bunlara ek olarak hem metil grubu hem de histon proteinlerini genomun belirli duygusal dengesizlikle beraber kısa boy bölgelerine yönlendiriyor. Metil grubu üç hidrojen atomuna ve iştah bozukluğu da yaratıyor. Araştır- tutunmuş bir karbon atomundan (CH3) oluşmakta. Histon macılar daha derine indiklerinde birbirin- proteinleri ise sarmalların negatif yüklü kısımlarına tutunuyor. den farklı olan bu hastalıkların tamamen Bu ikisi genlerin açık ya da kapalı olmalarını sağlayarak aynı gen anomalisinden kaynaklandığını genomun işleyişine yön veren epigenomlardan. gördüler. Ancak 15. kromozom anneden devralınmışsa Angelman, babadan devra- lınmışsa Prader-Willi Sendromu devreye giriyordu. Yani gen nereden geldiğini bili- yormuşçasına iki farklı seçenekten birini aktif hale getiriyor. Bu sonuç, bizden önce- ki nesillerin sadece genlerini değil, başka şeylerini de devraldığımıza dair bir bulgu sunmuş oldu. Ve orkestra şefinin genleri açıp kapayan bir mekanizma olduğu an- laşıldı. Tek yumurta ikizlerini düşünelim. Bir- birlerine tıpa tıp benzeyen bu kardeşler fiziksel olarak aynı görünmelerine karşın biyolojik süreçler açısından birbirlerinden farklı olabilirler. Genellikle gelişimlerini tamamlayıp yetişkinliğe adım attıkların- da sağlık durumları değişim göstermeye 56
YAŞAMIN ŞİFRESİNİ KIRMAK EPİGENETİĞİN den Randy Jirtle, geçtiğimiz yıllarda tek karbon atomu; yani metil grubu (CH3) adlı YÜKSELİŞİ yumurta ikizi fareler üzerinde yaptığı ça- kimyasal. Tüm organizmalar yaşamları lışmalarda önemli bir buluşa imza atmıştı. boyunca farklı dış etkenlere maruz kalı- Genleri Bırakıp Orkestra Şefiyle İkizlerden biri diğerine oranla daha çabuk yor ve bunlar genlere işleyerek fonksiyon- Konuşmak kilo alıyor, tüylerinin rengi git gide açılıp larının değişmesine sebep olabiliyor. Metil sarıya dönüşüyordu. Bu farenin kanser ve grubunun haricinde bir de histon protein- Genler fonksiyonel bir şekilde protein şeker hastalığına yakalanma riski artar- leri var. DNA’nın korunmasına yardımcı kodlamaya giriştiklerinde aktif hale geli- ken diğeri sağlıklı yaşamına devam etti. olan bu proteinler, sarmalların negatif yorlar. Buna gen ifadesi deniyor. Bir gen Jirtle, uzun süren çalışmaları sonucunda yüklü kısımlarına tutunarak yapıştıkları aktif olarak çalışabilir ya da suskun du- bunun sebebini de bulmayı başardı: Agoti genleri gerip gevşetiyor, gen ifadesini de- ruma geçerek işlevini durdurabilir. Hangi isimli gen sağlıklı farede suskun kalırken, ğişime uğratıyorlar. M.D. Anderson Kan- genin çalışıp hangisinin suskun kalacağı, diğerinde aktif hale gelip tüy renginin ser Araştırmaları Merkezi yöneticisi Je- hücre ve dokuların cinsine ya da organiz- açılmasına ve beraberinde bir de obezite- an-Pierre Issa, “Bu kontak DNA’ya sıkıca manın yaşamın hangi evresinde olduğuna ye neden olmuştu. sarılmaları sonucunda oluşuyor. Öyle sıkı göre değişiyor. Örneğin bazı genler ergen- sarılıyorlar ki bunu hücreye bakarak gör- lik döneminde aktif duruma geçmek üze- Peki diğer farenin agoti genini sustur- mek mümkün değil. Gözlerden gizlendiği re programlanmışlar. Duke Üniversitesi’n- mayı başarıp onu koruyan şey neydi? Ce- için keşfetmemiz de pek kolay olmadı” di- vap, üç hidrojen atomuna tutunmuş bir yor. Metil grubu ve histon proteinleri bü- Metiltransferaz DNA metilasyonu tün hücrelerde mevcut. Tıpkı ikinci bir ge- enzimi Kodlamayan RNA HEDEFLENEN DEĞİŞİME DOĞRU nom gibi davranıp genlerin işleyişine yön Kodlamayan Kodlamayan RNA kendine uygun veriyorlar. Zaten epigenetik sözcüğü “ge- RNA Mesajcı bir mesajcı RNA bularak taşıdığı nomun üzerindeki güç” anlamına gelmek- RNA te. Genom bir bilgisayarın donanımına, Histon metiltransferaz enzimini ona epigenom ise onun ne zaman, nasıl ve ne emanet ediyor. Enzimler, metil kadar çalışacağını söyleyen yazılıma ben- Histon kuyruğu grubunu histonlara ya da DNA ziyor. Hatta hücreleri vücudun hangi biri- minde çalışacakları konusunda yönlendi- zincirlerine ekleyebilir. Bu riyor. Bu sayede, hepsi aynı genleri taşıyan gerçekleştiğinde, histonlar hücreler, vücudun farklı bölgelerinde, bir- genlere sımsıkı sarılmaya birinden farklı işlevlere sahip olacak şe- başlar ve gen ifadesi değişime kilde uzmanlaşıyorlar. Epigenom genlerin uğrayarak suskun duruma bazılarını susturup, hücrenin o görev için ihtiyaç duyduklarını çalışır halde bıraka- geçer. rak her şeyin planlandığı gibi sürmesini sağlıyor. Bu noktada da durmayıp, hücre RNA polimeraz II bölünmesi esnasında müdahale ederek yeni talimatlar veriyor. Ayrıca ergenlik ve Hedef Metillenir gebelik gibi evrelerde vücudun tüm ihti- yaçları değişime uğradığı için talimatların yenilenmesi gerekebilir: İhtiyaçlar değişti- ğinde, hücrelerin görevi de değişiyor. Jirtle’ın geçtiğimiz yıllarda yaptığı bu keşif epigenomu değişime uğratmanın yolunu da gösterdi. Sarı ve obez olanın yerine sağlıklı farenin doğması için gere- ken tek şey anneye metil grup açısından zengin bir diyet uygulamaktı. Araştırmacı bunu B-12 vitamini ve folik asit içeren be- sinler vererek gerçekleştirildi. Müdahale küçük ama başarılan değişim büyüktü. Obez ve sarı anneler sağlıklı yavrular do- ğurmaya başladılar. Böylece susturulan ya da aktif duruma geçen genlerin, son- raki nesillere de o şekilde aktarıldığı gö- rüldü. Yani nesiller boyu sürecek olan bir hastalığı epigenetiğin gücünü kullanarak 57
YAŞAMIN ŞİFRESİNİ KIRMAK sonlandırmak mümkün. Beslenme şekli- GEORGE CHURCH’ÜN BÜYÜK mizin sadece bizim değil, bizden doğacak PROJESI: nesillerin genlerini bile etkileyebiliyor oluşu son derece şaşırtıcı ve bir o kadar KIŞISEL GENOM etkileyici. Sonuçta kalıtımsal olarak dev- raldığımız hastalıkların birçoğu annemi- Harvard Üniversitesi etmeyi hedefliyor; “Umu- GEORGE CHURCH zin, hatta belki de onun büyükbabasının genetik profesörü George yorum ki bir gün buradan diyetinden kaynaklanıyor olabilir. Church, genom ve epige- sağlayacağımız sonuçlar nomun bir arada çalışarak ilaç sektöründe bir devrim 2005 yılında Madrid’de yapılan geniş olağanüstü değişimleri yaratılmasını sağlayacak.” çaplı bir araştırmada 40 tek yumurta iki- doğuruyor olmasından Yani 20.000 genin tama- zi incelemeye alındı, benzeşen ve ayrışan etkilenip farklı bir veri mını görebilmek istiyor ki özellikleri takip edildi. İspanya Ulusal bankası oluşturmak istedi. bu gerçekten çılgınca bir Kanser Merkezi’nden Manel Esteller’ın Church’ün Kişisel Genom beklenti. Hem projenin çok yürüttüğü çalışmada epigenomun bu de- Projesi (Personal Genome uzun yıllar sürecek olması ğişimlerden ne derece sorumlu olduğu Project) 100.000 insanın hem de insanların kimsey- görülmek istendi. Araştırmanın sonucu, en özel bilgilerini içeriyor le paylaşmak istemedikleri çocuk ve gençlerde gen ifadelerinin ne- olacak. DNA haritasından bilgileri talep etmesi bunu redeyse tamamen aynı şekilde işlemeye beslenme şekillerine, daha da zorlaştırıyor. Önce devam ettiğini, erişkinlerdeyse önemli çevresel ve duygusal etki- gönüllü olarak bu bilgile- bir farkın belirdiğini; ikizlerin tekinde lerden kişisel sırlara kadar rini vermeyi kabul edecek kimi genler susarken, diğerinde çalışmaya her şey… Tüm bunlar insanları bulması gerek. devam ettiğini gösterdi. Zaman geçtikçe genom-epigenom birliğinin Bilgileri, internet üzerinden epigenetik değişimlerin sayısında artış ol- sırlarını açığa çıkarmak dolduracağınız bir formla duğu anlaşılıyor. Özellikle de yaşam tarz- için. Kişisel Genom Pro- istiyor oluşu da cabası. ları değişmeye başlamışsa. “Elde ettiğimiz jesi’nin amacı, genomun önemli bulgulardan biri, epigenomun çalışma mekanizmasını Ünlü bilişsel bilimci ağırlıklı olarak beslenme şekliyle tetik- değişime uğratabilen ve yazar Steven Pinker, leniyor oluşuydu ve bu bulgu genetikle faktörlere dair her türlü genom haritasını ve epigenetik arasındaki farkı açıkça ortaya bilgiye erişmek. “Tabii kişisel bilgilerini projeye koyuyor” diyor araştırmacı. genomun epigenomla bağışlayıp, genetik şifrele- kurduğu bu ilişkinin sırla- rini internette ulaşılabilir Randy Jirtle’ın araştırmasıysa genlerin rını aydınlatabilmek için duruma getiren bilim ne yapacakları, nasıl ve ne zaman çalışa- insanların gönüllü olarak insanlarından. “Genlerin cakları konusunda talimat beklediklerini sunacağı özel ve kişisel nasıl çalıştığını gördükçe göstermiş oldu. Peki epigenom, genlerin bilgilerine ihtiyacımız var,” böyle bir paranoyaya dizilimindeki hataları düzeltmeye bile diyor Church. gerek olmadığını anladım. gerek duymadan nasıl bu kadar etkili ola- Genomun hacklenebilece- biliyor? Kanada McGill Üniversitesi’nden George Church sizden ğini düşünmüyorum” diyor Michael Meaney ve Moshe Szyf, cevabın DNA’nızı istediğinde diğer Pinker. Şaşırtıcı ama pro- soruda saklı olduğunu söylüyorlar. “Son şirketler gibi belirli kalıplar jeye başvuranların sayısı derece statik bir genoma sahibiz, onu çerçevesinde değil, en şu anda 13 binin üzerinde değiştirmek çok zor,” diyor Moshe Szyf; kapsamlı haritayı elde ve gün geçtikçe artıyor. “Diğer taraftan, çevresel koşullarımız sürekli değişiyor. Epigenom, statik DNA genleri değil. Davranışlarını, duyguları- yesi düşüp, davranışları değişime uğruyor. ve dinamik çevresel koşullar arasındaki nı da aktarıyor ve bu aktarım yavruların Michael Meaney, “Çocuk istismarı yapan ilişkiyi yönetiyor, genlerin bu değişimlere genlerine işlemişçesine yapılıyor. Genler ya da istikrarsız disiplin uygulayan bir ai- nasıl tepki vermesi gerektiğini söyleyen ve hafıza arasında güçlü bir bağ var.” Araş- lede doğmak, kalıtımsal olarak depresyon, talimatları yağdırıyor.” Bu iki araştırmacı, tırmacılar, varılan sonucu test etmek için kaygı ve madde bağımlılığına meyilli ol- kişisel deneyimlerin epigenomu da değiş- kandaki stres hormonunu düşüren geni manızla sonuçlanabilir. Hatta aynı sebep- tirdiğini gösteren bir keşif yaptı. Fareler takibe aldılar. Bu hormon beyindeki hipo- le şeker hastalığı, kalp hastalığı ve obe- üzerinde yaptıkları deneyler stres, korku kampus birimini etkiliyor. Onu yakından ziteye karşı da korumasız kalıyorsunuz. ve sevgi eksikliğinin bile yavrulara kalıtım incelediklerinde şaşırtıcı bir şey gördüler: Stres hormonları yaşam boyunca bu has- yoluyla geçebildiğini, bunun yavrulardaki Annenin stres altında ya da ilgisiz oluşun- talıkları destekleyecek şekilde çalışıyor,” stres hormonu üretimini ve kan basıncını dan etkilenen farelerde, bu geni sustur- diyor. Annenin duygu ve davranışlarının muazzam ölçüde artırdığını gösterdi. Szyf maya çalışan epigenom yoğun bir çaba yavruların genomuna şekil verebiliyor araştırmanın sonucunu şöyle özetliyor: harcamakta. Gen susunca stres hormonu olması, kimsenin beklemediği, bu yüzden “Annenin yavrularına aktardığı tek şey seviyesi hızla yükseliyor. Epigenom devre hala tartışılan bir sonuç. dışı bırakıldığında gen ifadesi tekrar deği- şiyor ve suskun gen aktif duruma geçiyor. Amerikalı biyolog Michael Skinner’ın Aktif hale gelince yavru farenin stres sevi- gerçekleştirdiği araştırma ise toksinlerin de bu konuda son derece etkili olduğunu 58
YAŞAMIN ŞİFRESİNİ KIRMAK gösterdi. Araştırmacı tarım ilacına maruz tırmaları öncesinde, sağlıklı hücrelerin, etkiye sebebiyet verdiği için kullanımın- kalan fareler üzerinde çalıştı ve onlardan genlerin hatalı çalışması yüzünden kan- dan vazgeçilen “decitabine” etken madde- doğacak nesilleri takibe aldı. İlacın toksik ser hücresine dönüştüğü sanılıyordu. si bu bulgulardan sonra tekrar gündeme etkisi gebe farelerden yavrularına geçi- Fakat buradan elde edilen bulgular konu geldi. Jean-Pierre Issa hastalarına çok yor, bu esnada tümörler, prostat sorunla- hakkındaki bilimsel görüşü tamamen düşük dozlarda decitabine içeren bir rı, böbrek yetmezliği ve bağışıklık sistemi- değiştirdi. Aslında bu iyi bir haber. Çün- ilaç veriyor: “Epigenetik terapinin amacı nin çökmesi gibi hiç beklenmeyen başka kü bozuk bir geni onarmak, epigenomu hücreden uzak durmak. Bir diplomasi hastalıkların da doğmasına sebep oluyor. yeniden düzenlemekten daha zor. Artık kurarak kanser hücrelerine giden mesajı Skinner bunca sorunla karşı karşıya ka- kanserin genom-epigenom işbirliğiyle değişime uğratmayı deniyoruz. Onlara; lan fareleri görünce, bunlara yol açan, ortaya çıktığını biliyoruz. Hatta şimdiden Hey kendine gel, sen bir insan hücresisin, gözden kaçırmış olabileceği genetik mu- epigenomu düzenlenleyerek tedavi uygu- bu şekilde davranamazsın diyoruz. Bunu tasyonlar bulunabileceğini düşündü ama layabilen bazı ilaçlar mevcut. Epigenetik söylemenin yolu, gen ifadelerini değiştir- genleri incelediğinde sağlıklı varyantlara terapi, kemoterapinin aksine kanserli mekten geçiyor. Hastalarımın yarısında sahip olduklarını gördü. İkinci, üçüncü ve hücreleri öldürmeyi değil, onlara giden kanserin tamamen ortadan kayboldu- hatta dördüncü nesil fareleri de inceledi, talimatı değiştirmeyi hedefliyor. Gönül- ğunu gördüm. Olağanüstü sonuçlar elde aynı hastalıkların onlara da aktarıldığını lüler üzerinde yapılan uygulamalarda şu ediyorum. Bundan 20 yıl önce böyle bir tespit etti. Raporu, bu annelerden doğan ana dek hiçbir yan etki görülmediği gibi, şeyi hayal bile edemezdim. DNA metille- nesillerin %85’inde hastalıkların korun- hastaların yarısında kanserin gerilediği menin çok etkili olduğu ortada.” duğunu gösteriyor. “Çevresel toksinlere kayda geçirildi. maruz kalan bireylerin potansiyel olarak Epigenetik terapi hız kazandıkça, bili- çeşitli hastalıklara yakalanabildiklerini Jean-Pierre Issa önemli bir noktaya min bu yeni keşfinden doğan beklentiler biliyorduk ama sadece o organizmayı dikkat çekiyor; “Kanserin sigara kullanı- de artmaya başladı. Bilim insanları, otizm değil, sonraki nesilleri de etkilediğini ka- mı, belirli çevresel etkilere maruz kalma ve Alzheimer gibi karmaşık yapıdaki has- nıtlamış olduk” diyor araştırmacı. Yani ve radyasyon gibi dış etkenlerle tetik- talıkların da epigenomla tetiklenerek en sağlıklı ortamda, en doğru şekilde lendiğini biliyorduk. Şimdi epigenetik ortaya çıktığını söylüyor. Gizemlerini beslenerek yaşıyor olsak dahi büyükan- hasarın da ona yol açabildiğini gördük.” korumaya devam eden ve bir hastalık mı, nemizin gebelik esnasında karşı karşıya Bunun ardındaki sebebin, kök hücreleri- yoksa yetenek mi olduğu hala tartışılan kaldığı toksinler nedeniyle hasta olup, bu mizin aşırı çalışması olduğunu düşünen otizm için çok büyük bir umut doğmuş hastalığı kendi torunlarımıza da geçire- Issa, “Bir kök hücre ne zaman vücudu oldu. Öncesinde, uzun yıllardır yürütü- biliriz. Tabii birkaç nesil boyunca toksin- onarma işine girişse biraz daha yaşlan- len araştırmalar ve bu sürede harcanan lerden uzak bir yaşam sürüp, sağlıklı bes- mış olur. Bu onun giderek daha kötü iş milyonlarca dolara rağmen otizmle iliş- lenmeye devam edersek kalıtımsal etkiyi gördüğü anlamına gelmekte. Bir nokta- kilendirilebilen tek bir gene bile rastla- tersine çevirmemiz de mümkün. dan sonra epigenetik hasara da neden namamıştı. Yaklaşık on yıl kadar önce olabilir. Buna dair bazı işaretler gördük. ABD’de bulunan Kennedy Krieger Ens- Bilim insanları tıpkı insan genomunu Örneğin yaşlı insanlarda bu epigenetik titüsü bilim insanları, biri sağlıklı, diğeri haritaladıkları gibi, şimdi de epigenom çalışmanın DNA’daki sonuçları çok daha otistik olan ikiz çocukların beyinlerini haritasını yaratmak istiyorlar. Bunun için dikkat çekici seviyelerde oluyor. Buradan tarayıp biyolojik izler bulmaya çalıştılar. geniş çaplı bir çalışma başlatıldı. Epige- şunu anlıyoruz; aşırı çalışıp erkenden Araştırmacılardan Walter Kaufmann, nom Projeleri İçin Yol Haritası (Roadmap yaşlanan yorgun kök hücreler, sağlıklı “Teşhis ve tanısı, davranışsal belirtiler Epigenomics Program) adlı uluslararası hücre yerine kanser hücrelerinin üretil- ortaya çıktıktan sonra konulabildiği için çalışmada, araştırmaların hız kazanması mesine sebep olabilir.” otizmin ne olduğundan emin değildik için kapsamlı bir haritalama yapılmak ama tek yumurta ikizlerinin beyinlerin- isteniyor. Ama genomun aksine, aktif Epigenetik hataların birikimi sonu- de neler olup bittiğini görünce her şey olan epigenom her bir birey için, hatta o cunda, genleri açıp kapayan mekanizma değişti” diyor. Araştırmacılar öğrenme, bireyin her bir dokusu için değişiklik gös- hücre içinde bir karışıklık yaratmaya hafıza ve duygulardan sorumlu olan hi- terdiğinden, haritanın çıkarılabilmesi için başlıyor. Bazı genler de aktif olan tü- pokampusun, otistik ikizde tam olarak uzun yıllar sürecek çalışmalara ihtiyaç mörlerin devre dışı kalmasını önlemek gelişemediğini tespit etmiş, ancak aynı var. için çalışıyor. Onkojenler gibi diğer bir genlere sahip olan bu çocukların nasıl bu takım genlerse bu tümörleri teşvik edip kadar farklı olabildiklerini çözememiş- Kanser ve Otizm İçin Yepyeni Bir büyümelerine neden oluyor. Metil grubu, lerdi. Epigenetik araştırmaları bu soruyu Umut genleri açık ya da kapalı konuma getire- da yanıtlamış oldu. Bilim insanları son bildiği için çok büyük bir öneme sahip. zamanlarda otizmle ilgili gen varyantla- Genomu kontrol eden kimyasallar de- Şu anda test aşamasında olan bazı kan- rını da belirlemeyi başardılar. Fakat iliş- ğiştikçe hücrelerin davranış şekli de ser ilaçları metil grubunu genomun o bi- kilendirilen genlerin sayısı 65’e yükseldi. değişiyor. Bazen de anormal davranış- riminden ayırıp, hatalı hücre davranışına Şimdi bu genlerden hangilerinin üzerin- lar sergilemeye başlıyorlar. Kanser de sebep olan genleri susturmayı hedefliyor. de çalışmak gerektiğini bulmaya çalışı- hücresel davranış şeklinin değişime uğ- Gariptir ki 70’li yıllarda üretilen kemote- yorlar. ramasıyla oluşmakta. Epigenetik araş- rapi ilaçlarında kullanılan ve aşırı toksik 59
SAMANYOLU’NUN KALBİNDEKİ KARADELİK: SAGITTARIUS A 60
GALAKSIMIZIN MERKEZINDE OLAĞANÜSTÜ PARLAKLIĞA SAHIP, KARMAŞIK BIR RADYO DALGALARI KAYNAĞI, BUNUN TAM ORTASINDAYSA KOCAMAN BIR KARADELIK BULUNUYOR. BU DEVASA OLUŞUM GÜNEŞ’IN 4,3 MILYON KATI KÜTLEYE SAHIP. TUNA EMREN 61
SAGITTARIUS A Samanyolu, dev bir spiral disk dev kütleli bir kara deliğin olduğunu görürüz. Bu garip bir şeklinde, yüz bin ışık yılı boyunca durum değil. Zira her galaksinin merkezinde süper kütleli uzanıyor. Güneşimiz ve biz onun bir karadelik bulunmakta. Bunların hepsi, etraflarını saran merkezine en uzak yerlerden biri galaksilerle aynı yaştalar. Yani galaksiler oluşurken ortaya olan Carina Sygnus’tayız. Burası çıktılarını biliyoruz. merkeze yaklaşık 26 bin ışık yılı uzaklıkta. Güneş sistemimiz saatte Astronomi biliminin henüz bu kadar şahlanmadığı yıllar- 828 bin kilometre hızla hareket da, galaksileri inceleyen bilim insanları, her birinin merke- edip hiç durmadan sürükleniyor. zinde yıldızların kümelenme yaptığını ve bu yüzden aşırı bir Üstelik dahası var... parlaklık oluştuğunu fark ettiler. Dünya’dan çıplak gözle gö- rebildiğimiz yıldızların sayısı birkaç binden fazla değil. Ama S SAMANYOLU, 30’dan fazla galaksi içeren ve bir uçtan galaksinin merkezine yakın olsaydık gökyüzünde milyonlar- diğerine 10 milyon ışık yılı alan kaplayan Yerel Grup’ta. ca yıldız görebilirdik. Bilim insanları bizim galaksimize göz Buradaki galaksiler bir araya gelip kümelenmiş olarak hep attıklarında garip bir şeyle karşılaştılar. Buradaki yıldızların birlikte hareket ediyorlar. Yerel Grup, 15 milyon ışık yılı ge- parlaklığı kozmik tozlarla gölgelenmişti. Dünya ile galaksi merkezi arasındaki kozmik tozlar öyle yoğun ki en güçlü te- nişliğindeki Başak Kümesi’nde, bu küme de 110 milyon ışık leskoplarımız bile bu yıldızları son derece soluk gökcisimleri olarak görebildi. Ardından kızılötesi teleskopları kullanarak yılına yayılan Başak Süper Kümesi’nde bulunuyor. Burada inceledik. Çünkü kızılötesinin dalga boyu görünür ışıktan uzun ve tozun ötesini algılamamızı sağlıyor. binlerce galaksi ve 200 trilyon yıldız var. Biz Başak Süper Aradan geçen uzun yıllarda astronomlar yeni keşifler Kümesi’nin merkezine yakın bir bölgedeyiz. Ama Başak Sü- yaptılar. X ışınları, radyo dalgaları ve kızılötesi kameralarla gözlem yaparak, öncesinde görülemeyen şeyleri de gördüler. per Kümesi gibi milyonlarca süper küme bulunuyor ve bun- Ve merkezde şu ana dek karşılaştığımız en güçlü radyo dal- galarının olduğunu fark ettik. Çok değil, bundan sadece on lar sadece evrenin görebildiğimiz sınırları içinde yer alanlar. yıl öncesinde bir galaksinin merkezine bakmaya kalktığımız- da yüksek çözünürlüklü imajlar elde edemiyorduk. Bu yüz- Başak Süper Kümesi hem kendi etrafında dönüyor hem de den orada bulunan gökcisimlerini birbirinden ayırt etmek ve neyle karşı karşıya olduğumuzu anlamak zorlaşıyordu. uzayda yoluna devam ediyor. Biz de saniyede 400 kilometre Şimdiyse yaptığımız görüntülemeler neredeyse tüm detayları içerebiliyor. Yani bizden 26 bin ışık yılı uzaktaki bulunan bir hızla merkez çevresinde dönmekteyiz. Bu sırada Samanyo- yeri ayrıntılı bir şekilde görebiliyoruz. lu da kendi etrafında dönüyor. Hatta evren de genişlediği Artık galaksimizin merkezinde bulunan Sagittarius A kara deliğinin iki ana oluşumla çevrelendiğini de biliyoruz. için galaksiler, galaksi kümeleri ve süper kümeler büyük bir Doğusunda bir süpernovanın kalıntıları, batısındaysa mini bir spiral bulunmakta. Süpernova, bir uçtan diğer uca 25 hızla birbirlerinden uzaklaşıp evrene yayılıyorlar. Evrenin ışık yılı boyunca uzanıyor. İşte o güçlü radyo dalgalarının büyük bir kısmından bu süpernova sorumlu. Batıdaki spiral genişlemesine rağmen, Samanyolu ve Andromeda galaksile- ise üç kollu. Saniyede 1.000 kilometre hızla dönüyor. İyo- nize olmuş toz ve gaz bulutlarından oluşmakta. Sagittarius ri birbirilerine yaklaşmaktalar. Buna benzer şekilde, Başak A bu spiralin tam merkezinde bulunan, olağanüstü kütleye sahip bir karadelik. Etrafındaki yıldızlar da onun muazzam Süper Kümesi de bilinmeyen bir nedenle, 220 milyon ışık kütlesinden etkilenip çok büyük bir hızla hareket ediyor. Sa- gittarius A’nın çok yakınında 28 tane yıldız var. Saniyede 5 yılı uzaklıktaki Norma Süper Kümesi’ne saatte 600 kilomet- bin kilometre gibi akıl almaz bir hızla kara deliğin etrafında dönmekteler. re hızla yaklaşıyor. Norma, ne olduğunu anlayamadığımız, KARMAŞIK BİR YAPI kütleçekimsel bir anomali olarak görülen Büyük Çekici’den Galaksi merkezinin güçlü radyo dalgaları yayan bir kaynak olmasının ardında, karmaşık bir yapıya sahip olup iç içe geç- (The Great Attractor) etkilenmekte. Büyük miş üç farklı oluşum var: Sagittarius A Doğu, Sagittarius A Batı ve Sagittarius A. SAGITTARIUS A’NIN Çekici’nin, görülebilir evrenin dışında kaldığı Doğudaki süpernova kalıntısı, çok yüksek enerjiye sa- tahmin ediliyor. Algılarımızın sınırlarını aşan, hip olan yıldızsal patlamalarla oluşmuş. Bunun 35.00 ila 100.000 yıl önce gerçekleştiği düşünülmekte. Bu boyutlara 160 MILYON KILOMETRE on binlerce galaksiye karşılık gelen bir kara- ve böylesine yüksek enerjiye sahip bir yapının ortaya çıkabil- delik olabileceği düşünülmekte. Başak Süper YAKININA ULAŞAN Kümesi de Lanikea adlı çok daha büyük bir BIR ASTEROIT süper kümenin parçası. Laniakea 520 milyon ışık yılına yayılıyor. PARAMPARÇA Biz de bu muazzam yapının içinde, galak- OLUP ISI YAYARAK simizle birlikte yolculuk ediyoruz. Samanyo- lu’nun merkezinde Sagittarius (Yay) takımyıl- BUHARLAŞIYOR. dızı var. Ama biraz daha yaklaşırsak, orada 62
SAGITTARIUS A’NIN YAKININDAN GEÇEN BIR YILDIZ GRUBUNUN BAŞINA GELEBİLECEKLER Üç yıldızdan oluşan bu grup Sagittarius Yıldızlardan biri kara deliğe düşüyor. Kurtulmayı başaran yıldızlar yollarına A’ya yaklaşıyor. Diğer ikisi de geriye savrulup dışarıya devam edip galaksiyi terk ediyorlar. püskürtülüyor. Karadelik Samanyolu Hızla galaksi dışına püskürtüldükleri İki yıldız birleşince dev boyutlu mavi bir yıldıza için yıldızlardan biri değişim geçirip dönüşüyor. Buna başıboş mavi yıldız denmekte. diğerini yutuyor. mesi için sıradan bir süpernova patlamasından 50 kat fazla Kara Deliği Çevreleyen Gaz Rüzgârları enerji gerek. Üçlü yapının büyük bölümünü süpernova ka- Sagi tta r ius A’n ı n çev resi , ga z gi rd a p l a r ı n d a n o luşan türbül an sl ı lıntısı oluşturuyor. rüzgârlarla çevrili. Bu gazın bir kısmı kara deliğe doğru çekilirken, kalanı çevreye yayılıyor. Batıdaki mini spiral, buradan bakıldığında üç kollu bir spirale benzediği için bu ismi almış olsa da gerçek yapısı bizim gördüğümüzden çok farklı. Aslında üç boyutlu yapı- sı itibariyle şişkin bir simide benziyor. İyonize olmuş gaz ve toz bulutlarından oluşan bu yapı Sagittarius A kara deliğinin etrafında hızla dönerken, bir yandan da karadelik tarafın- dan ufak parçalar halinde yutulmakta. İyonize olmasının ardında, burada bulunan dev yıldızlar var. Sayıları yüzden fazla olan yıldızlar çok sıcak ve çok kısa ömürlüler. Moröte- si ışınları emdikleri için bu radyasyon yıldızların çevresinde ne varsa etkiliyor; atom ve moleküllerin elektron kazanarak ya da kaybederek yüklü hale gelip iyonlara dönüşmesine sebep oluyor. Mini spiralin bir simide benzeyen yapısı, et- rafını saran diskten geliyor. Disk, spiraldekilere oranla daha soğuk olan gazlardan oluşuyor. Spiralin kuzeydeki kolu bir zamanlar bu diskin parçasıydı ama doğudaki süpernova ka- 63
SAGITTARIUS A KARADELIKLER lıntısı onun içeriye doğru kayıp spirale eklenmesini sağladı. Spiralin yapısı; Doğu Kolu, Batı Kolu, Kuzey Kolu ve “Bar” IŞIK VE MADDENIN YUTULMAKTAN KAÇAMADI- denilen merkezden ibaret. Merkezde yoğun bir kümelenme ĞI KARADELIKLER MUAZZAM ÇEKIM GÜÇLERIYLE var. Karadelik bunların ortasında bulunuyor. UZAY-ZAMANI DEĞIŞIME UĞRATIYORLAR. KARADELİKLER NASIL OLUŞUYOR? odtlsubeaKıllinyrmiağıurryialanfüakkdzrstueeıaılnyvdnikalıereklrnler.aaiirMçyriyınoanoamrıkdb.b;dialebdedlöiıivğğrlegliımiebyışloöiezırlğrg.tıiüeBn, r,uydknueaa-nra Galaksileri inceledikçe her birinin merkezinde dev bir kara- delik bulunduğunu gördük. Peki bu karadelikler nasıl mey- KARADELIKLER BÜYÜR MÜ? dana gelmiş olabilir? Sorumuza cevap bulmak için kozmik Evet, yuttukları her maddenin filmi başa sarıp Büyük Patlama’ya kadar gitmemiz gerekiyor. kütlesini kendi kütlelerine ekleyerek büyüyorlar. Büyük Patlama anında ortaya çıkanlar bir çorbaya benzi- yordu. Sonraki üç dakika içinde kaynayan evren soğumaya Yıldızsal karadelikler (A) Güneş’in başladı. Ama soğuk hali bile 1 milyar derece sıcaklığa sahip- kütlesinden yaklaşık 10 kat büyükler. ti. Bu esnada hidrojen ve helyum çekirdekleriyle birlikte az Ama süper kütleli karadelikler (B) miktarda döteryum ve lityum ortaya çıktı. Sonraki birkaç milyonlarca Güneş kadar kütleye sahip. yüz bin yıl boyunca genişleme ve soğuma dışında önemli bir şey olmadı. Daha sonraysa sıcaklık birkaç bin dereceye Karadelikler her şeyi yutmuyor. Örneğin, bazen gazlar yutulmaktan kurtulabilir. düştü ve elektronlar yavaşladı. Böylece hidrojen ve helyum Bunlar dışarı doğru püskürtülerek karadelikten uzaklaştırılıyor. atomlarının çekirdekleri bu elektronları yakalayıp ilk nötral atomları meydana getirdiler. İşte bu önemli bir gelişmeydi Güneş aniden kara deliğe dönüş- Muazzam kütleçekimleri nedeniyle çünkü bu noktadan sonra evren, onu anlayabileceğimiz bir seydi, kütlesi aynı kalır, biz de karadelikler ışığı bile deforme şekle bürünmeye başladı. Bundan önce elektrik yüklü par- çevresinde dönmeye devam ederdik. ediyor. Yerlerini bu sayede tespit çacıklardan oluşan bir çorbaydı. Bu aşamadaysa fotonlar Olay ufkuna yakalanmadığımız için ediyoruz. engellenmeden yol almaya başladıkları için evreni saran sis yutulmazdık ama Dünya’daki yaşam kayboldu. Yaklaşık bir milyar yıl sonra, evren sakinleşme ev- sonlanırdı. resine geçiş yaptı. Kütleçekim devreye girdi, element yığınla- rını bir araya toplayıp gökcisimlerine şekil verdi. Galaksiler, yıldızlar ve ardından gezegenler ortaya çıktı. İlk şekillenen yıldızlar, Güneş’ten yüzlerce kat büyüktü. Çok büyük oldukları için yakıtlarını çabucak tüketip öldüler ve süpernovalara dönüştüler. Süper kütleli olduklarından, ölürken geriye dev karadelikler bıraktılar. Bilim insanları, bunların galaksilerin tohumu olduğunu düşünüyor. Neil deGrasse Tyson bu dönüşümü şöyle özetliyor; “Kütleçe- kimsel tohum, çekici bir güç olarak çalıştı ve çevresindeki gökcisimlerini bir araya toplayıp kümeler halinde birikmele- rini sağladı. Onlara bugün galaksiler diyoruz.” Karadelikler, kütleleri bir araya getirip ilk galaksileri oluşturunca, evren- deki en ağır şey olmaya başlayan bu yavru galaksiler diğer yavru galaksileri de etkiledi: Birbirleri çevresinde dans edip kimi zaman birleştiler. Birleşmeleri, daha büyük galaksilerin oluşmasını sağladı. Bir galaksi diğerine çok yaklaşırsa bir- birlerinin kütleçekim gücünden etkilenip çarpışıyor, merkez etrafında bütünleşiyorlar. Hangisinin kütleçekim gücü daha fazlaysa, o diğerini yutuyor. Tabii bunu yaparken kalbindeki kara deliği de atlamıyor. Diğerinden alıp kendi merkezine yerleştirdiği karadelikle birlikte daha çok büyüme fırsatı- nı yakalıyor. Çünkü bir galaksinin kalbindeki karadelik ne kadar büyükse, galaksi merkezi de o oranda büyümekte. Sonuçta karadelik büyüyüp etkisini artırdıkça kütleçekimsel gücü de artıyor. Aynı durum galaksi kümeleri için de geçerli: Kütlesi en büyük olan galaksi, kümenin merkezinde bulunuyor. Bu ga- laksinin kalbindeki süper kütleli karadelik, galaksi içindeki gazın bir kısmını dışa doğru itip yer yer devasa gaz balonları 64
JETLERININ OLUŞUMU Yıldız Parçacık jetleri Karadelik Yığılma diski Yıldız deforme oluyor. Yıldız parçalanıyor Güneş benzeri bir yıldız Yıldız kara deliğin kütleçe- Yıldız, olay ufkunu geçti ve yu- Yutulma çok güçlü jetlerin süper kütleli bir kara deliğe kim gücünden etkilenip de- tulmaya başladı. O sırada kara oluşmasına sebep oldu. Işık doğru yaklaşıyor. forme olsa da yutulmaktan deliğin çevresinde yığılma diski hızına yaklaşarak yayılan kurtulabilir. Kurtulamazsa denilen yapıyı oluşturuyor. jetler süper hızlı kanallar parçalarına ayrılacak. Ancak bir kısmı yutulmaktan açıp, etrafta ne varsa hepsini kurtuldu, parçalandı ve dışarıya kara deliğin dışına doğru doğru yayıldı. püskürtüyor. oluşmasına sebep olmakta. Bu noktada da kalmıyor; Tüm galaksilerin merkezlerindeki karadeliklerin gücü birleşince, bu etki galaksi kümelerinin dışına kadar yayılmakta. Balon- ların boyutları 200 bin ila 600 bin ışık yılı arasında değişiyor. Yani karadelikler, içlerine 500 galaksi sığabilecek gaz balon- ları yaratıyorlar. Ama onların her şeyi yuttuklarını biliriz, ittiklerini değil. Enerjiyi evrene püskürtmeleriyse bambaşka bir beceri. Bunun nasıl olduğunu anlamak için önce karade- liklerin en iyi bildiğimiz özelliğine göz atmak gerek. KARADELIK JETLERİ Jetlerin Başladığı Nokta Kara Delik Jetleri Karadelikler, etraflarındaki uzay-zaman dokusunda öyle 2004 yılında elde edilen sonuçlar, Madde ve ışık, büyük tahribat yapıyorlar ki uzay ve zaman bükülerek olay galaksiye doğru yayılan jetlerin kara deliğin içine ufku denilen sınırları oluşturuyor. Bunun da merkezinde bir kara deliğe oldukça yakın bir çekilip döne tekillik noktası meydana geliyor. Ufkun iç kısmında uzay ve bölgede başladığını gösterdi. döne yutulurken zamanın bükülüp yer değiştiriyor oluşu, tekillik noktasında spiraller oluşuyor. uzayın değil, sadece zamanın var olmasıyla sonuçlanıyor. delerini gaz olarak dışa doğru püskürtüyorlar. Daha yavaş Bundan doğan oldukları dış kısımlardaysa gaz bulutlarıyla çarpışıp sarsıntı- kıvrımlı manyetik Olay ufku sınırlarına yakalan hiçbir şey kara deliğin küt- lar oluşturuyor, bunun kütleçekimsel etkisiyle yeni yıldızları alan, etrafındaki leçekimsel gücünden kaçamaz. Madde ya da ışık, içeriye yaratıyorlar. Diğer bir deyişle; süper kütleli karadelikler, yıl- her şeyin dışarı çekilip döne döne yutulurken dışa doğru uzayan spiraller dız oluşumlarını başlatıp bitirme becerisine de sahip. Bu da püskürmesine oluşturuyor. Bu sırada yutulan madde ışık hızına ulaşıp ina- nihayetinde galaksilere biçim veriyor. sebep oluyor. Buna nılmaz derecede enerji kazanıyor. Şöyle düşünelim; büyük jet denilmekte. bir gökcismi, çok küçük bir şeyin içine tıkılmak isteniyor. Merkezdeki süper kütleli karadelik, galaksinin büyüme Çünkü karadeliklerin merkezindeki tekillik, fizik yasalarının limitini de belirliyor olabilir. Çünkü prensipte bir galaksinin devreden çıktığı sonsuz yoğunluğa sahip bir oluşum olsa da ne kadar büyüyebileceğiyle ile ilgili belirgin bir sınır yok. sadece bir nokta büyüklüğünde. Tekrar spiraller oluşturarak Fakat evrendeki galaksileri incelediğimizde genelde bir nok- yutulan maddeye dönelim. Bunun etkisiyle oluşan kıvrımlı tadan sonra büyümeye son verdiklerini görüyoruz. Bundan manyetik alan, etrafındaki her şeyin dışarı püskürmesine se- merkezdeki karadeliklerin sorumlu olduğu düşünülüyor. bep olmakta. Buna jet adı veriliyor. Jetler, süper hızlı kanal- lar açıp, çevrede ne varsa kara deliğin dışına doğru itiyorlar. NEYSE Kİ AÇ GÖZLÜ DEĞİL İşte devasa gaz balonlarına sebep olan şey de bu. Jetlerin da- Galaksi merkezlerindeki dev karadeliklerin çoğu, gençlik ğıttığı sıcak gazlar galaksiler arası uzayda birikmekte. Jetler yıllarında, parçalanmış yıldızlar ve gazları bolca tüketip tüm galaksinin yapısını kontrol altında tutabilecek güçteler. Çok hızlı oldukları için iç bölgelerdeki yıldızların hammad- 65
SAGITTARIUS A Ters Yönde X-ışını Parlaklığı Dönüş Enerji (keV) Bir Karadeliğin X-ışını Parlaklığı Dönüş Hızı Nasıl Dönmeyen Hesaplanır? Karadelik Karadelikler, çevrelerindeki uzay- zamanı deforme edip büktükleri Enerji (keV) için ışığın da bükülmesine sebep X-ışını Parlaklığı oluyorlar. Bilim Normal Kütleçekimsel insanları bu ışık Dönüş Deformasyon deformasyonunu, karadeliklerin yakınındaki X- ı ş ı n l a r ı n ı izleyerek tespit Enerji (keV) ediyor. Yutulan cisimlerden yayılan X-ışınları, neredeyse tamamen doymuş oldukları için artık durgun araya gelerek Sagittarius A’nın iştah oranını hesaplamak karadeliklerin haldeler. Bizim canavar da aynı nedenle perhiz yapıyor. istediler. Sonuçlar, kara deliğin kendisine gerçek bir ziyafet dönüş hızları hakkında bilgi Daha doğrusu genelde durgun olduğunu ama arada bir çekmediğini; sadece atıştırdığını ve bunu nadiren yaptığını vermekte. kendine sağlam bir ziyafet çektiğini söyleyebiliriz. Böyle bir gösterdi. Bir sonraki atıştırmanın ne zaman olacağını he- Karadelikler üç şey yapmaya karar verdiğinde bu tüm galaksiyi etkilemek- saplamak kolay değil ama en azından onun gayet tok gözlü farklı dönüş şekli te. Çünkü ne kadar çok yerse, o kadar madde ve enerjiyi bir karadelik olduğunu öğrenmiş olduk. sergileyebilir. En dışarıya savurmuş oluyor. Sagittarius A çok uzun bir süre üstteki ters yönde boyunca hiç bir şey yemeden durabiliyor. Ama 1999 yılın- Ancak başka bir araştırma grubu, 10 milyon yıl sonra dönüş, bir cismin da Chandra uzay teleskopuyla yapılan ölçümlerde, galaksi çok büyük bir ziyafet olacağını tahmin ediyor. Galaksi yutulduğu anda merkezinden yayılan güçlü sinyaller olduğu görülmüştü. merkezinden yayılan yüksek frekanslı radyo sinyallerini iz- gerçekleşiyor. Bu, Sagittarius A’nın olay ufku yakınlarında gerçekleşen, o leyen Harvard ve Smithsonian araştırmacıları, Sagittarius A’dan 400 ışık yılı ötede garip bir şey olduğunu gördüler: sırada kendine bir ziyafet çektiğini gösteren Buradaki gökcisimlerinin oluşturduğu madde yığını git BIR GALAKSININ dev bir patlamaydı. Max Planck Enstitüsü gide büyüyor. Bu durum, bir araya gelerek sürekli büyü- MERKEZINDEKI astrofizikçilerinden Reinhard Genzel uzun yen maddenin tek bir yapıya; 30 milyon güneş kütlesine yıllardır galaksi merkezini araştıran bilim eşdeğer devasa bir buluta dönüşmesine dek devam edecek. YILDIZLARIN KÜTLESI, insanlarından. “Böyle bir şey yapmasını hiç Bu noktaya eriştiğinde bir yıldız yağmuruna sebep olacak. BURADAKI KARA DELIĞIN beklemiyorduk. Bir anda tıkınmaya karar Diğer bir deyişle, çok sayıda yıldız çabucak şekillenip, ar- verdi” diyor Genzel. Tıpkı onun gibi kariye- dından hızlıca ölecek. Gaz bulutundan geriye kalanlarınsa rinin önemli bir kısmını galaksi merkezinde- karadelik tarafından yutulacağı tahmin ediliyor. Yani şu KÜTLESINDEN HER ki kara deliği araştırmaya adayan California anda Sagittarius A için gösterişli bir ziyafet sofrası hazır- ZAMAN YAKLAŞIK 1.000 Los Angeles Üniversitesi (UCLA) astrofizik lanıyor olabilir. Bunu yutarsa ki yutacağı düşünülüyor, profesörlerinden Andrea Ghez de ansızın oluşacak jetlerin etkisi Samanyolu’na hızla yayılacak kadar KAT FAZLA OLUYOR. gerçekleşen bu ziyafetten etkilenip konuyu güçlü olabilir. Ama yemeğinin hazır olması için 10 milyon araştırmaya karar verdi. İki araştırmacı bir yıl boyunca beklemesi gerek. Yıldızlar Engel İLLÜSTRASYON Ta n ı m ı y o r Chandra X-Işını Gözlemevi’yle yapılan araştır- malar, yıldızların, Sagittarius A kara deliğinin çevresin- deki gaz diskinde, son derece zorlu koşullar altında bile oluşabildikle- rini gösterdi. 66
BLUE jean DEĞİŞTİ! ARTIK DAHA BÜYÜK, DAHA OLGUN, DAHA DOLU... Ş U BAT SAY I S I BAY İ L E R D E bluejean.com.tr bluejeanmagazine bluejeandergi bluejeanmagazine
GOOGLE PHOTOGRAPH BY Credit Here KUANTUM BİLGİSAYAR GELİŞTİRDİ GOOGLE’IN YENI KUANTUM BILGISAYARI GERÇEKTE NE KADAR HIZLI VE NE KADAR AKILLI? KOZAN DEMİRCAN GOOGLE 2013’TEN beri NASA ile test ettiği kuantum bilgisa- yarın bu kez gerçekten çalıştığını duyurdu. Kuantum fiziğindeki Heisenberg’in belirsizlik ilkesinden yararlanan kuantum bilgi- sayarlar paralel matematik işlemleri yapıyor. 1 ile 0’ın yanında ara değerler de alan kübitlerle çalışan kuantum bilgisayarlar, internetteki bütün şifreleri kırma potansiyeline sahip. Ancak kuantum bilgisayarların tek işi bu değil. Google’ın bilimsel gelişmeleri hızlandırma ve akıllı web arama motoru yardımıyla insan gibi öğrenebilen kişisel dijital asistanlar geliş- tirme hedefi de var. Nitekim Google, geçen ay yaptığı açıklama- da D-Wave Systems tarafından geliştirilen ve D-Wave X2 adını taşıyan kuantum bilgisayarın geleneksel bilgisayarlardan daha hızlı çalıştığını duyurdu. 68
PHOTOGRAPH BY Credit Here 69
KUANTUM BİLGİSAYARLAR KÜBİT DEVRELERİ NASIL ÇALIŞIYOR? İnsan gibi düşünebilen robotlar Kuantum bilgisayar yapay zeka için şart mı Süper pozisyon nedir? konusu bugün fizikçi Roger Penrose’dan Google mühendislik direktörü Ray Kurzweil’a kadar D-Wave’in kuantum çipleri niobyum deni- Manyetik Manyetik birçok uzman tarafından tartışılıyor. Hatta len bir geçiş metali alaşımıyla kaplı dev- alan alan fizikçilerin bir kısmı insanoğlunun kuantum relerden oluşuyor. Bu devreler mikrosko- bilgisayar geliştirebileceğine inanmıyor. Buna bik tel halkalar şeklinde örülüyor ve tel Süper pozisyon karşın, Google son duyurusunda D-Wave X2 halkaların üzerinden geçen elektrik akım- kuantum bilgisayarın yapay zeka geliştirmek larını (elektronları) saat yönünde (0) veya Spin Spin için gereken bir matematik işlemini, geleneksel saat yönünün tersinde (1) döndürüyor. yukarı aşağı bilgisayarlardan daha hızlı yaptığını bildirdi. Vezüv kuantum bilgisayarında, spin Yukarı ve aşağı Hükümetler, örneğin ABD Ulusal Güvenlik yukarı durumdaki elektronlar işlemci Spin’in süper Dairesi (NSA) internette teknik takip ve gözetim halkasında sola, spin aşağı olanlar ise pozisyonu için tüm şifreleri kırmak istiyor. Amerika bu sağa doğru dönüyor. Kübit durumunda amaçla kuantum bilgisayarın gücünden yarar- ise süper pozisyon oluşuyor ve sisteme Elbette 1024 kübiti hata vermeden lanmayı umuyor. Microsoft, IBM ve Google gibi kimse bakmadığı zaman, elektrik akımları kullanmak da ayrı bir marifet. Örneğin ilk şirketler de kuantum bilgisayarlarla büyük veriyi aynı anda hem sağa hem de sola doğru denemelerde X2’nin 1000 kübit kapasite- hızla işleyip anlamlandırarak iş analizi ile dijital dönüyor. sinde çalıştığını görülüyor ve geri kalan 24 pazarlamayı birleştirmeyi amaçlıyor. Böylece kübit hata veriyor. Fizikçiler bunu optimi- yeni iş hizmetleri sunacaklar. D-Wave, kuantum bilgisayarları için bu zasyon problemi olarak adlandırıyor. kuantum halkası yöntemini özellikle seç- Dolayısıyla kuantum bilgisayarı ilk kim geliş- ti, çünkü laboratuar ortamında kuantum Kısacası kuantum bilgisayarların düz- tirecek konusunda büyük rekabet var. Çünkü ilk dolaşıklığı yaratmak için kullanılan lazer gün ve hızlı çalışmak için optimize edilme- geliştiren devlet interneti izleyerek rakiplerinin soğutma sistemleri çok yer kaplıyor ve si gerekiyor. X2 dünyanın ilk büyük ölçekli ne yaptığını bilme şansına kavuşacak. Ancak bu fazla enerji tüketiyordu. Lazerli bir kuan- kuantum bilgisayarı olduğu için sektörün gelişme, Ex Machina filminde görülen andro- tum bilgisayar oda büyüklüğünde değil, elinde endüstri standartları ve en iyi uy- idlerle dijital asistanların da önünü açarak son ev büyüklüğünde olacaktı. gulamalar yok. Bu işi deneme yanılma kullanıcıya faydalı olacak. Tek sorun ise kuan- yöntemiyle çözmek zorundalar. tum bilgisayarın gerçekten çalışıp çalışmadığı: D-Wave X2, kuantum halkalarının dönme yönünü değiştirerek kübitleri tek Birçok bilim insanı, D-Wave X2’nin gerçek bir değere, yani 0 veya 1’e çökertiyor ve kuantum sistemleri gibi paralel işlem yaptığını işlemleri bu şekilde tamamlıyor. X2’nin gösteren bir kanıt olmadığını söylüyor. Google’ın en büyük avantajı birden çok kübiti hızla yeni raporu ise tam da bunu kanıtlamak ve oluşturarak dolaşıklığa sokması ve la- kuantum bilgisayarın çalıştığını göstermek için boratuar modellerinin tersine, kübitleri yayınlandı. kullanarak gerçek bilgisayar işlemleri yapabilmesi. Aşık olunacak dijital asistanlar Teknoloji devleri kuantum bilgisayarların kendi Nitekim bilgisayardaki kuantum güç- geliştirdikleri yapay zeka yazılımlarını (Örneğin lendiricinin Türkçe karşılığının aynı za- IBM’in Watson iş analiz yazılımını) çok daha manda halka oluşturmak anlamına gel- güçlü kılacağını düşünüyor. Bu sayede 3D mesi bir rastlantı değil. Halka tasarımı printerlar için yeni baskı malzemeleri geliştir- istikrarlı bir biçimde çok sayıda kübit üret- mek gibi alanlarda hızla ilerleme kaydetmeyi meyi ve kullanmayı kolaylaştırıyor. planlıyorlar. Spin yukarı durumundaki elektronları taşıyan elektrik akımı NASA’nın amacı ise başka: Kuantum bilgisayar kullanarak roket fırlatmayı ve uzayda Spin aşağı durumundaki elektronları taşıyan elektrik akımı D-WAVE rota çizmeyi hızlandırmak istiyor. Böylece uzaya insan ve sonda göndermek ucuzlayarak Güneş Josephson kavşağı Sistemi’nin keşfi kolaylaşacak. NASA Ames Araştırma Merkezi’nden Rupak Biswas, “Bu Kuantum güçlendirici (kübit halkası) gerçekten devrimsel bir teknoloji ve iş yapış şeklimizi kökten değiştirebilir” diyor. NASA’nın Google’la yaptığı işbirliğinin sonuç- larının açıklandığı etkinlikte konuşan Biswas, Google’ın 2013 yılında satın aldığı Kanada merkezli startup şirketi D-Wave Systems’ın 70
Kuantum bilgisayarla tanışın D-Wave X2 sistemi Kuantum çip D-Wave X2’nin Güç bu kapağın altında! 1024 kübitlik kuantum X2’nin kuantum işlemcisi dev soğutma işlemcisi. sisteminin ucunda yer alıyor (sağda) geliştirdiği D-Wave X2’nin başarılarını anlattı. bileceği matematik soruları sorabilirler. tırmandığını kanıtlıyor. Öte yandan, şempanze- X2 dünyanın ilk kuantum bilgisayarı olarak Google’ın bilim dünyasıyla paylaştığı yeni nin gerçekten işverenin sunduğu işe uygun olup pazarlanıyor. olmadığını kanıtlamıyor (Bu iş, ağaca tırmanma makale bu noktada önem kazanıyor. Şirketin işi değilse tabii). California, Mountain View’daki Ames tesisle- Los Angeles’taki Kuantum yapay zeka laboratu- rinde kurulan bilgisayar “kuantum güçlendirici” arı başkanı Hartmut Neven, ilk kez bunu kanıtla- Bu açıdan bakılırsa asıl kanıt, D-Wave X2’nin olarak adlandırılan süper iletkenlerden üretilen yan bir sonuç elde ettiklerini söyledi. Bunun için standart bir matematik işlemini geleneksel bir çipteki veriyi kullanarak çalışıyor. Kuantum de NASA’daki D-Wave X2 sistemi ile tek işlemcili bilgisayardan daha hızlı çözdüğünü göstermek güçlendirici çipin özel olarak tasarlanmış dona- geleneksel bir bilgisayarı yarıştırdılar. Neven, olurdu, fakat bunu yapmak kolay değil. Açıkçası nımı, kendi kendine öğrenen yazılımlar ve yapay “Özel tasarlanmış ve dikkatle hazırlanmış bir bunun için elma ve armudu karşılaştırmak zekada kullanılan optimizasyon problemlerini konsept kanıt probleminde kuantum bilgisa- gerekiyor, çünkü kuantum bilgisayar mimarisi çözmek için kullanılan bir algoritma çalıştırıyor. yarımızın geleneksel bilgisayardan 100 milyon standart PC’lerle karşılaştırma yapılamayacak Doğrudan donanıma kodlanmış olan algoritma kat hızlı çalıştığını gördük” dedi. Ancak kuantum kadar farklı. 1024 bitlik kuantum işlemciyi kontrol ediyor. fizikçiler henüz bu makaleyi incelemediler. Klasik bilgisayar aritmetikte daha hızlı Gerçekten çalışıyor mu? Kanıtlanırsa devrim olur Buradaki asıl sorun paralel işlemler için geliş- Buradaki sorun yine Heisenberg’in belirsizlik Google’ın sunduğu sonuçlar bağımsız kaynaklar tirilen kuantum bilgisayarların seri matematik ilkesi. Bu ilkeye göre atomaltı parçacıklar gibi tarafından onaylanmadı; ama D-Wave X2’nin problemlerini çözmekte yetersiz kalması. küçük ölçeklerde ortaya çıkan kuantum özel- test problemini diğer bilgisayarlardan daha hızlı Öyle ki sıradan bir laptop iki kere ikiyi çarpmak likleri ölçüm yapmaya karşı son derece hassas. çözdüğü kanıtlansa bile bu durum sistemin ku- gibi standart bir aritmetik işlemini kuantum Öyle ki ölçümün kendisi kuantum işlemlerini et- antum bilgisayar olarak çalıştığını göstermiyor. bilgisayardan daha hızlı yapabiliyor. Bu nedenle kiliyor. Bu sebeple kuantum fizikçiler, D-Wave’in Sebebi ise testte kullanılan problemin D-Wave her iki bilgisayarda birden çalışan bir matematik ürettiği verileri kaydederken sisteme yapılan X2 çipindeki algoritmaya özel bir soru olması: problemi bulup bunu test etmek gerekiyor. müdahalenin aslında çipin kuantum bilgisayar olarak çalışmasını önlediğini söylüyor. Kuantum bilgisayarla geleneksel bilgisayarı Bu öyle bir problem olacak ki ne gelenek- yarıştırmak için doğru matematik problemlerini sel bilgisayara zor gelecek ne de geleneksel Bu yoruma göre D-Wave X2, kuantum sormayı gerektiren ve eşitlik yerine denklik bilgisayara avantaj sağlayacak. Aynı zamanda ölçeğinde çalışan ama kübitlerin çalıştığı dalga sağlamaya odaklanan bu testin sorunu basit bir kuantum bilgisayara da kolaylık sağlamayacak. fonksiyonunun her seferinde çökmesi nedeniyle örnekle açıklanabilir. Örneğin bir fil, bir şempan- Ayrıca test problemi sadece paralel işlem ya- yapılan ilk ölçümde klasik bilgisayara dönüşen ze ve bir yılanın işe alınacağını düşünün. pabilen bir bilgisayarla daha hızlı çözülebilecek. bir sistem. Kısacası fizikçiler yaptıkları testlerde İşin içine Heisenberg’in belirsizlik ilkesinin yol D-Wave X2’nin gerçekten kuantum bilgisayar Bunun için işveren bir yetkinlik testi yapmaya açtığı ölçümlere aşırı duyarlılık sorunu katılırsa olarak çalıştığına dair bir kanıta rastlamadık- karar veriyor ve diyor ki “Arkanızdaki ağaca en böyle bir testin ne kadar zor olduğu anlaşılıyor. larını söylüyorlar. Peki bunu nasıl ölçebilirler? hızlı çıkan işe girer”. Elbette şempanze ağaca Bilgisayara sadece kuantum bilgisayarın çöze- herkesten önce çıkarak becerisini kanıtlayacak- Google denklik sorununu çözmek amacıyla tır ama bu sadece şempanzenin ağaca daha iyi geleneksel bilgisayara avantaj sağlayan ve 71
KUANTUM BİLGİSAYARLAR BAZEN KLASİK BİLGİSAYAR KUANTUMDAN HIZLI D-Wave X2’nin işlemci mimarisinin farklı olması 2014 yılında Los Angeles’taki Güney Ca- Kübitlerle matematik işlemi yapma nedeniyle çözmekte özellikle zorlanacağı bir lifornia Üniversitesi’nde yapılan testler- Kübitlerin dalga fonksiyonunun problem sordu. Öyle ki D-Wave X2 sadece ku- de klasik bilgisayarların, D-Wave 2’den çökertilmesi ile işlem yapılıyor. antum bilgisayar olarak çalışıyorsa bu problemi (X2’nin Vezüv kod adlı 512 kübitlik atası) geleneksel bilgisayardan daha hızlı çözebilirdi. daha hızlı çalıştığı görüldü. Aslında Vezüv Kübit olasılıkları Google’ın raporuna göre D-Wave X2 gerçekten test probleminin başlarında klasik bilgi- Kuantum fiziği bir elektronun de paralel işlem yaparak bu problemi daha hızlı sayardan 10 kat hızlı çalıştı, ama daha gözlemlendiği zaman hangi çözebildiğini gösterdi. sonra 100 kat yavaş çalışmaya başla- durumda olacağına dair dı. Bunun iki nedeni var: Optimizasyon olasılıkları yüzde 100 kesin İsveç Federal Teknoloji Enstitüsü’nden Matt- problemi ve kuantum bilgisayarların bazı olarak hesaplar. Ancak bunların hias Troyer, D-Wave X2 gibi çiplerin işe yaraması işlemlerde klasik bilgisayarlardan farklı hangisinin gerçekleşeceğini için bunun önemli bir adım olduğunu söylüyor: yöntemler kullanması. kesin olarak önceden bilmek “Kuantum güçlendiricinin en iyi klasik algorit- imkansızdır. Bu nedenle kuantum malardan daha avantajlı olduğu problemleri D-Wave Teknoloji Direktörü Geordie fiziği kısmen deterministik bir bulmamız ve bu avantajların gerçek hayattaki Rose’un dediği gibi kuantum bilgisayar- f i z i kt i r. problemleri çözen uygulamalar geliştirmekte lar bilim dünyasından haklı veya haksız kullanmamız önemli. Böylece gelecekte süper çok sayıda eleştiri alıyor. Bunun en büyük zeki kuantum uygulamalar geliştirebiliriz.” nedeni ise henüz sıradan bir PC gibi gibi düzgün çalışan bir kuantum bilgisayar Ancak bunun için oda büyüklüğündeki ku- üretememiş olmaları. Bugün Google’ın antum bilgisayarların telefonlara girecek kadar veri merkezlerini ve gelişmiş arama mo- küçülmesi gerekiyor. Bunu gerçekleştirmek torunu kuantum bilgisayarlar çalıştırmı- şimdilik mümkün değil ve klasik bilgisayarların yor. Dolayısıyla insanlar bu teknolojiye gittikçe güçlenerek hızlanması da son kullanıcı pek güvenmiyor. nezdinde kuantum bilgisayarların önünü kesen bir rekabet ortamı yaratıyor. Rose’a göre eleştirilerin diğer sebebi de rakip kuantum bilgisayar modelleri KUANTUM geliştiren bilim adamlarının kendi proje- BİLGİSAYAR YAPAY lerine fon ayırmak için Google gibi yatı- ZEKADA DEVRİM rımcıların dikkatini çekmeye çalışması. YAPARAK HAYATIN Rose ne kadar haklı bilinmez, ama bilim ANLAMINI SORAN dünyası ile iş dünyasının kuantum bilgi- ROBOTLAR sayar konusunda gelgitli bir ilişki yaşadı- YARATABİLİR. ğı kesin. İnsani zeka Akıllı arama motorları matik problemleri çözmekle yetinmeyecek. D-WAVE Roger Penrose’a göre insan Troyer’ın ekibi 2014 yılında ilk D-Wave çipinin Demiryolu sinyalizasyon sistemlerini yönetmek zekası duygularıyla birlikte geleneksel bilgisayarlardan daha hızlı çalış- gibi sıradan bilgisayarların yaptığı hemen her kuantum zekayı oluşturuyor. madığını gösteren detaylı bir inceleme yaptı. görevi üstlenecek. Elbette pratik bir kuantum Oysa şimdi bu sorunun kısmen çözüldüğünü bilgisayar geliştirmek uzun yıllar alacak. söylüyorlar: “Google’ın dikkatle seçtiği test sorusunda D-Wave X2’nin geleneksel bilgisa- Bugüne kadar bilim dünyasından gelen en yarlardan daha hızlı çalıştığı görülüyor.” büyük eleştiri, Heisenberg’in belirsizlik ilkesi nedeniyle günlük hayatta kullanılacak pratik Bu bağlamda Google’ın şirket içi rekabeti bir kuantum bilgisayar geliştirmenin imkansız teşvik eden açık ofis yaklaşımıyla doğru yolda olacağı yönündeydi. Martinis kuantum bilgisa- olduğu söylenebilir. Kendi satın aldığı D-Wa- yarların mümkün olduğunu kanıtlamak istiyor. ve şirketiyle rekabete giren Google, Santa Peki neden? Barbara’da John Martinis yönetiminde yeni bir kuantum bilgisayar laboratuarı açtı. Google’da kuantum bilgisayar araştırmala- rını yürüten bölümün başkan yardımcısı John Martinis, kuantum güçlendirici sistemler gibi Giannandrea, yeni bilgisayarları kendi kendine sadece optimizasyon problemleriyle sınırlı kal- öğrenen yazılımlar geliştirmekte kullanmak mayan ve gerçek bilgisayarlar gibi çok amaçlı istiyor: “Daha şimdiden mevcut bilgisayarlar olan evrensel bir kuantum bilgisayar geliştirme- ve mevcut ürünlerle çözemediğimiz sorunlarla ye çalışıyor. Bu bilgisayar deneysel mate- karşılaştık. Bu noktada elimizde çok sayıda bilgisayar olduğunu da belirtmek isteriz. Yapılan 72
araştırmaların Google ürünlerinde fark yarat- Kuantum zeka ması için birkaç yıl geçmesi gerekiyor ama bir Kuantum yerden başlamalıyız.” bilgisayar insanlığa yabancı D-Wave Systems, 2007’den beri kuantum ve tümüyle bilgisayar geliştiriyor. D-Wave’in yeni modeli düşman bir olan 1024 kübitlik D-Wave X2 bilgisayarı; NASA, süper zekaya yol Google ve Uzay Araştırmaları Üniversiteler Birli- açabilir mi? ği USRA tarafından çeşitli bilimsel projelerde kullanılıyor. Google, X2’nin kuantum bilgisayar olarak çalıştığı konusunda şimdiye kadar ki en inandırıcı kanıtları ortaya koydu. Güç Google’da artık! Nasıl çalışıyor? AKILLI ARAMA İnternet devi Google, kuantum bilgisayarların üstün işlem kapasitesini Büyük Veri analiz MOTORLARININ GÜCÜKuantum bilgisayarların ilginç bir özelliği gücünü artırmak için kullanmak istiyor. Böylece var: Klasik bilgisayarların tersine sadece sadece kullanıcıların aradığı kelimeleri değil, kurduğu cümleleri de anlayan akıllı web arama ADINA! GÜÇ GOOGLE’DA“evet–hayır”, “var–yok”, “açık–kapalı”, “1– motorları geliştirecekler. 0” değerleriyle çalışmıyorlar. Aynı anda hem 1 hem de 0 değerini alabiliyorlar. ARTIK! Akıllı arama motorları kullanırken arama ku- tusuna “Türkiye + gayrisafi yurtiçi hasıla” gibi bir Kuantum fiziğinde buna süper pozisyon sorgu girildiğinde, kullanıcı sadece ilgili sayfala- rın linklerini görmekle kalmayacak. Google aynı veya üst üste binme özelliği deniyor. Bu açı- tırnağı boyundaki bir bilgisayar, Google’ın zamanda Türkiye’nin güncel ekonomi grafikleri ile son ekonomi haberlerini de gösterecek. Bun- dan bakılacak olursa kuantum bilgisayarlar futbol sahası büyüklüğündeki dev veri mer- ları Vikipedi makalesi gibi derleyip özetleyecek ve akıcı bir bilgi notu halinde sunacak. gözle görülebilecek büyüklükteki bilgisayar kezleri kadar çok sayıda kullanıcıya hizmet Şimdilik bunu dünyada yapabilen tek bir ara- çipleri yerine mikroskobik sistemlerle, yani verebilecek. ma motoru var. O da fizikçi Stephen Wolfram’ın geliştirdiği Wolfram Alpha bilgi işlem motoru: atom ve parçacık boyutundaki işlemcilerle Kuantum bilgisayarların en önemli yanı Wolfram Alpha basit bir arama motoru değil, gerçek bir yapay zeka programı ve sadece kla- çalışıyor. paralel işlem kapasitesi: Paralel işlem bir sik bilgisayarları kullanarak yukarıda belirtilen gelişmiş arama sonuçlarını sağlıyor. Google D-Wave X2 kuantum bilgisayarının bilgisayarın aynı anda yüzlerce, binler- da D-Wave şirketine ait kuantum bilgisayarın yeni modellerini kullanarak Wolfram Alpha’yı torunları, atom ölçeğinde çalışan ve çok ce, milyonlarca hesaplama yapabilmesi geçmek istiyor. az elektrik tüketen süper bilgisayarların anlamına geliyor. Bu işlemleri sırayla değil, Atom dünyası Kuantum fiziğinin üretilmesini sağlayacak. Böylece insan aynı anda yaptığında işlem hızı inanılmaz sıra dışı yanları atom dünyasında ortaya ölçüde artıyor. Aslında, çok çekirdekli birden çıkıyor. fazla işlemci kullanan klasik bilgisayarlar da paralel işlem yapabiliyor fakat arada bir fark var: Klasik bilgisayarlarda çekirdekler tek tek seri olarak çalışıyor ve ardışık işlemler yapıyor; yani bir işi bitirmeden diğer işe geçmiyor. Bununla birlikte 4 işlemciyi yan yana çalıştırarak bunların paralel iş görme- sini sağlamak mümkün oluyor. Kuantum bilgisayar ise süper pozisyon özelliğinden yararlanarak tek çekirdek ve tek işlemciyle çok sayıda paralel işlem yapabiliyor. Süper pozisyon ve kübitler Belirsizlik İlkesi henüz ölçülmemiş olan elektronların aynı anda hem spin yukarı hem de spin aşağı durumunda olmasına izin veriyor (Bu sıra dışı durumu aynı anda hem 73
KUANTUM BİLGİSAYARLAR Büyük patlamanın sırrı çözecek di ve 1024 elektronu ikişer ikişer dolanıklığa soktu. Öyle ki biri yukarı bakıyorsa, diğeri Kuantum bilgisayar kozmoloji aşağı bakıyor ve sıradaki üçüncü elektronun da yukarı baktığı biliniyor. Şimdi sistemde sağa hem sola dönen bir simülasyonlarını birkaç Kübitleri birbirine DNA gen dizisine benzeyen ve 1 ile 0’lardan topa benzetebiliriz). saniyede tamamlayabilir. bağlamak oluşan bir işlem dizisi var. Peki D-Wave X2 bu süper uzun rakam trenini “2 kere 2 dört Örneğin kuantum bil- Kuantum bilgisayar- eder” gibi anlamlı bir matematik işlemi yapmak için nasıl kullanacak? gisayardaki bir elektron larda farklı kübitler Aslında kuantum bilgisayarların bütün yüzde 64 oranında spin kuantum dolanıklığıyla esprisi burada yatıyor. Çünkü bir elektron yalnızca hiçbir insan, hiçbir deney aygı- yukarı durumda ve yüzde 36 oranında spin birbirine bağlanıyor. Bunu örneklemek için iki tı, hiçbir kamera veya kedigözü sensör bakmıyorsa; kısacası çevreyle hiçbir fiziksel aşağı durumda olabilir. Aslında bu oranlar elektronun birbiriyle dolanıklığa sokulduğu etkileşime girmiyorsa süper pozisyon duru- munda oluyor. Ancak bilim insanları kutuyu bilim insanları baktığı zaman o elektronunun düşünülebilir. Kuantum fiziğinin sıra dışı açıp elektronlara baktığı zaman hepsi tek bir belirli spin (fırıl) durumunda oluyor. Böylece hangi spin durumunda olacağını gösteren ih- yasaları nedeniyle, bir elektron spin yukarı süper pozisyon durumunda yapılan paralel işlemin matematiksel seri açılımı gözlem timaller. Ancak elektrona bakıp süper pozis- durumda ise onun dolanıklığa girdiği diğer yapıldığı zaman okunabiliyor. yonu bozmadan bunu bilmek mümkün değil. elektronun mutlaka spin aşağı durumda Kübitlerin çökmesi Kuantum fiziğinde bu durum, olasılık dalga Kuantum bilgisayar söz konusu olduğunda olması gerekiyor (biri sağa dönerken, diğeri fonksiyonunun çökmesi ve elektronun ni- hayet gerçek bir enerji değeri alması olarak elektronun yüzde 64 ihtimalle spin yukarı sola dönecek). Ancak bu sadece ilk elektron tanımlanıyor. Bir kuantum bilgisayar işlem yaptığında, 2 bitlik bütün kübitler tek bite, durumda olması bir “bit”lik veriye karşılık ölçüldükten ve süper pozisyon bozulduktan birer ara sonuç bitine çöküyor ve tüm ara toplamlar tamamlandığı zaman tek bir işlem geliyor (örneğin işlemci mantık kapısındaki sonra mümkün oluyor. sonucu elde ediliyor. (x+y) * (y+z) gibi bir işlemin 2 * 3 = 6’ya dönüşmesi gibi. 1 değeri). Elektronun yüzde 36 ihtimalle Kuantum bilgisayarlar da kübitleri birbi- Kısacası bilim insanları bilgisayarın içinde spin aşağı durumda olması da yine bir bitlik riyle dolanıklığa sokarak çalışıyor ve böylece neler olup bittiğini bilmiyor ve ancak dolanık hallerin sağladığı nihai klasik sonuçları göre- enformasyona karşılık geliyor (bu durumda paralel işlem yaparak karmaşık matematik biliyor. Böylece kuantum bilgisayarlarda çıktı olarak eski delikli kartlara benzeyen ve ikili 0 değeri). Süper pozisyon durumundaki bir problemlerini çözebiliyor. Bunu sayılarla ifa- sayı düzeninde 1 ve 0’lardan oluşan nihai bir değer dizisi elde ediliyor. Matematik işlemi elektron ise laboratuarda ölçülene kadar iki de etmek mümkün. Örneğin, 1 kübit yerine paralel kuantum dünyasında yapılsa da sonuçta klasik bilgisayar çıktısı elde ediliyor. değeri de aynı anda taşıyor. 2 kübitle çalışan bir kuantum bilgisayarın Öyleyse D-Wave X2’nin çalışma ilkesini Sonuç olarak kuantum bilgisayar klasik işlem kapasitesi 4 bite çıkıyor. Çünkü 2 kübit şöyle özetlemek mümkün: 1) Elektronları süper pozisyonla kübit haline getiriyor. 2) bitlerle değil, kübitlerle çalışıyor. Her bir süper pozisyon nedeniyle 4 klasik bite (4 1024 kübiti birbiriyle dolanıklığa sokuyor. 3) Sonra sırayla veya aynı anda kübitleri klasik kübit klasik bilgisayarlardaki 2 bite karşılık kombinasyona, yani 4 katsayıya) eşit oluyor. bitler haline “çökertiyor”. Öyle ki dolanıklı- ğa girmiş olan kübitler, önce hangi kübite geliyor, ama kübitlerle çalışmanın da Öyleyse 3 kübit de 8 bite (23) karşılık geliyor bakıldığına veya aynı anda kaç kübite birden bakıldığına göre farklı değerler alıyor. Bu kendine göre zorlukları bulunuyor. Özellikle ve bu böyle sürüp gidiyor. da işlem sonucunu veriyor. Hangi kübitlere ne sırayla bakılacağına bilgisayara verilen de elektronların birbiriyle temas etmesini Bu noktada 1024 kübitle çalışan D-Wave problemin kendisi belirliyor. önlemek ve süper pozisyonun matematik 2X’in teorik işlem kapasitesinin 21024 bit oldu- Uzaydan daha soğuk Kuantum bilgisayarların düzgün çalışması işlemi tamamlanmadan önce bozulmasına ğu görülüyor. Evren’deki bütün parçacıkların engel olmak gerekiyor. sayısından daha büyük bir sayı bu. Böylece Örneğin D-Wave X2 1024 kübitle çalışıyor dünyanın en ilkel ve basit kuantum bilgisa- ve bir işlem yaparken her kübiti o prob- yarının bile muazzam bir işlem kapasitesine lem çözülene kadar birbirinden yalıtmak sahip olduğu ortaya çıkıyor. Şimdi sıra en gerekiyor. Aynı zamanda, soruyu çözmek kritik soruda: için de farklı kübitlerin aynı problemin farklı aşamalarını çözmek üzere ortak çalışmasını Kübitlerle nasıl işlem yapılıyor? sağlamak gerekiyor (Çok terimli bir mate- D-Wave X2 kübitleri oluşturdu, yani tek tek matik denklemini çözmek gibi). elektronları süper pozisyon durumuna getir- 74
şirketlerine kilitlemek ve birkaç ana sunucu üzerinden geçirmek. Bu açıdan bakıldığında kuantum bilgisayarın banka hesabı, sosyal ağ ve e-posta şifrelerini kırmanın yanında interneti gözetlemeyi de kolaylaştıracağı anlaşılıyor. D -Wave X2’nin içyapısı Türkiye kuantum bilgisayar yapmalı Kuantum çipi soğutma kolunun Ancak bu önce para ve sonra politik irade işi: ucunda yer alıyor. D-Wave Teknoloji Direktörü Geordie Rose, en basit kuantum bilgisayar araştırma fonunun için kuantum güçlendirici- NSA İNTERNETTEKİ 130 milyon dolardan başladığını söylüyor. deki elektronları nere- Bu da bugün ucuza 100 adet F-16 avcı uçağı TÜM ŞİFRELERİ KIRMAK İÇİN satın almak veya yepyeni bir metrobüs filosu deyse mutlak sıfıra kadar satın almak demek (örneğin Türkiye’nin F-16 soğutmak gerekiyor. Ancak KUANTUM BİLGİSAYAR İSTİYOR. filosunda yaklaşık 270 uçak var). bu şekilde süper pozisyon Kuantum bilgisayarların şimdilik yalnızca deney yapmak için kullanıldığı düşünülecek durumu yaratılabiliyor. D-Wave’in kuantum D-Wave X2 ise sadece 15,5 kW/saat elektrik olursa Türkiye gibi başka konularla vakit kaybeden bir ülkedeki pazarlama odaklı bilgisayarı bu yüzden küçük bir oda büyük- harcıyor. Ayrıca az elektrik tüketerek küresel yatırımcıların kuantum teknolojilerine para ayırmasının zor olacağı görülebiliyor. lüğünde. Elektronları dolanıklığa sokmakta ısınmayı azaltan kuantum bilgisayarlar dün- Örneğin bilim adamları kuantum formül- kullanılan ve bu elektronları üzerinde yada hızla artan internet trafiğini yönetmek- lerini test etmek için D-Wave X2’ye özel matematik problemleri soruyor: Bunlardan elektriğe direnç göstermeden taşıyan süpe- te de kullanılacak. birinde bilgisayardan birkaç hektarlık bir arazideki en alçak noktayı bulması isteniyor riletken çipi 0,02 Kelvine kadar soğutmak Cisco’nun son raporuna göre global IP ve X2 sistemi de kuantum dolanıklığından yararlanarak bu zor problemin çözümüne gerekiyor (yaklaşık -273 santigrat). Bu da trafiği 2016 sonunda 1 zetabaytı aşacak ve yönelik bütün ihtimalleri aynı anda hesap- lıyor. Evren’i doğuran büyük patlamadan geriye bu da yılda 1 milyar terabayta karşılık geli- Söz konusu arazinin tarla değil de mate- kalan kozmik mikrodalga arka plan ışımasın- yor. 2019 yılında ise trafik yılda 2 milyar te- matik modelleriyle tanımlanan bir kuantum enerji alanı olması durumunda ise X2 bu dan daha soğuk olması demek. rabayta ulaşacak. Üstelik söz konusu değer alanı oluşturan parçacıklar arasındaki ilişkiyi bulmak için en düşük enerji düzeyini hesap- Kısacası resimde görülen oda büyük- yalnızca IP adresi olan internet bağlantıları lıyor ve kullanıcıya en iyi cevabı bulması için birden fazla sonuç sunuyor. lüğündeki kutunun büyük kısmı kuantum için geçerli. Oysa Chrome gibi browserların Bu örnek paralel kuantum bilgisayarın işlemciyi soğutan buzdolabından oluşuyor. artık WebRTC bağlantısını desteklediğini sadece kesin değerler değil, olasılık hesap- lamakta da kullanabileceğini gösteriyor. Ayrıca sistemin manyetik alanlardan, unutmamak gerekiyor. Özellikle kozmologlar bu yöntemi kullanarak Evren’in nasıl oluştuğuyla ilgili simülasyon- örneğin cep telefonu sinyallerinden izole WebRTC teknolojisi, VPN bağlantılarını ları kısa sürede test edebilirler. Aynı şekilde Plüton’u ziyaret eden Yeni Ufuklar sondası- edilmesi de gerekiyor. Son olarak elektronlar sızdırmakla kalmıyor (DNS sızıntısı). Aynı nın gönderdiği verileri birkaç ay içinde analiz etmek mümkün olabilir. neredeyse yıldızlar arası uzay boşluğu kadar zamanda ilk IP bağlantısını kurduktan sonra Giordi Rose’a göre dünyanın ilk pratik boş bir vakumda tutuluyor. X2’nin işlemcileri cihazlar arasında doğrudan internet erişi- kuantum bilgisayarını geliştirmek için 15 yıla ihtiyaç var. Aynası iştir kişinin, lafa bakılmaz hataları önlemek için dış dünyadan tam 192 mine de izin veriyor ve bu açıdan doğrudan misali insanların bunu bekleyip görmesi gerekiyor ama Rose, “D-Wave’in başarılı kontrol noktasıyla yalıtılmış bulunuyor ve kablosuz bağlantı gibi çalışıyor. Bu da gerçek olması öncelikle bizi rakip olarak gören bilim insanlarına yarayacak” diyor. “Kuantum kuantum bilgisayar ancak çevreden tümüyle internet trafiğinin 2016 sonunda 1 milyar bilgisayarlar başarılı olursa diğer kuantum projelerine ayrılan fonlar da artacaktır.” yalıtıldığı zaman düzgün çalışıyor. terabaytı büyük ölçüde aşacağını gösteriyor. Klasik bilgisayardan daha az Öyle ki birkaç kuantum bilgisayar bundan elektrik tüketiyor 10 yıl sonra bütün internet trafiğini (belki 20 milyar terabayt/yıl) sadece küçük bir ev Bütün bu hassas sistemlere rağmen, son kadar elektrik tüketerek yönetebilir. Ancak teknoloji ürünü kapalı devre soğutma siste- buna sadece enerji ve veri işleme verimliliği mi yalnızca 15,5 kW/saat elektrik kullanıyor açısından bakmamak gerek. ki bunu diğer süper bilgisayarlarla karşılaş- Bir de internetin merkezileşmesi sorunu tırmak mümkün: Çin’deki Tianhe-A süper var. İnterneti gözetleyerek sansürlemenin bilgisayarı 4,04 Megawatt elektrik tüketiyor, en kolay yolu tüm global iletişimi telekom 75
PR4OBGYRAMAZMAICDLIDALNAERABVİELİR İHTIYACA GÖRE ŞEKIL DEĞIŞTIRMEK ÜZERE PROGRAMLANABILEN 3B BASKI MALZEMELERI 3 3B YAZICILAR, KOZAN DEMİRCAN geleneksel makinelerle üretilemeyecek kadar Canlı gibi 4B yazıcılar gerçekçi ve detaylı parçaları ve mo- çok işlevsel protezler basmakta kullanılacak. lekül büyüklüğündeki mikro yapıları son derece hızlı bir şekilde üreterek kullanıma sunma potansiyeli taşıyor. Peki 3B yazıcılar yakın gelecekte ne gibi teknolojilerin geliştirilmesini sağlayacak? Nesnelerin canlı hücreler gibi bölünerek çoğalması ve replikasyon teknolojisiyle kendini kopyalaması mümkün olacak mı? Terminator filmindeki T-1000 gibi ihtiyaca göre şekil değiştirebilen ve bunu moleküler düzeyde kendini yeniden düzenleyerek başa- ran programlanabilir materyaller ne zaman yaygınlaşacak? Popular Science Türkiye olarak bu soruları 3B yazıcı grafik tasarım arayüzleri ve yazılımları geliştiren Autodesk şirketinin kreatif üretim danışmanı Diego Tamburini’ye yönelttik. 4B yazıcı nedir? AUTODESK 4 boyutlu baskı derken, 3B yazıcıda basılan ama zamanla şekil değiştiren akıllı malze- meler kast ediliyor. Popular Science Türkiye Eylül 2014 sayı- sında yayınladığımız origami robotlar haberi 4B yazıcıların ilk uygulama alanlarından birini ortaya koyuyordu. Kendi kendine katla- narak forma giren bu robotların eklem yerleri 76
3B baskı modası Replikasyon teknolojisi vücudun şeklini alan akıllı kumaşlar geliştirmekte kullanılıyor. Diego Tamburini hafızalı plastikten basılmıştı. Peki programla- geliştirilen basit bir teknolojiyle başardı: 4B yazıcılar ve nabilir maddeyle ilgili ne söyleyebilirsiniz? Hafızalı plastikler. replikasyon teknolojisi üç boyutlu baskının Programlanabilir madde 3B yazıcı Karton üzerine basılan ince elektronik yöneldiği alan. sektöründe ihtiyaca göre şekil değiştirmek film tabakası aslında robotun sinir siste- üzere önceden programlanabilen 3B baskı mini oluşturuyor ve araştırmacılar robotu malzemeleri olarak tanımlanıyor. Aslında bu ısıttığı zaman, plastik kaplı karton önceden teknoloji 30 yıldan uzun bir süredir ambalaj çizilen kesit yerlerinden katlanarak robotu sanayisinde kullanılıyor. Isıtılınca ıslak ayağa kaldırıyor. Origami robotlar önceden kumaş gibi çekerek küçülen ve dergileri programlanan ve ortam şartlarına göre sıkı saran plastik poşetler programlanabilir şekil değiştiren 3B baskı malzemelerinden malzemelerin ilk örneklerinden sayılır. Şimdi üretiliyor. bunu ısıtılınca önceden programlanmış şekilde katlanan plastik ve kâğıt malzemeler Burada dikkat çekmek gereken bir nokta üretmekte kullanıyoruz. var: Robotların pilli motor takıldığı zaman hareket etmesi için kontrol çipi işlevini gören Bunlar 3B yazıcılarda gazete kağıdı gibi elektronik devreler de hafızalı plastik üzerine iki boyutlu olarak basılıyor. Ancak baskı basılıyor. Üzerine devre basılan plastik, malzemeleri ısıya duyarlı özel maddelerden kartondan üretilen robot gövdesinin üzerine üretiliyor ve belirli bir sıcaklıkta ısıtıldığı yapıştırılıyor ve ısınınca katlanarak robotların zaman önceden belirlenen şekiller halinde ayağa kalkmasını sağlıyor. Öte yandan, 3B katlanıyor. Kısacası programlanabilir madde yazıcılar elektrik motoru gibi robota hareket olarak kullanılıyor. kabiliyeti kazandıran karmaşık parçaları bas- mak mümkün değil. Robot ayağa kalkarak Buna bir örnek verebilir misiniz? istenen formu aldıktan sonra, araştırmacılar gövdesine pilli elektrik motoru takıyor. MIT tasarım laboratuarı karton ve plastik malzemelerde bu teknolojiyi test ediyor. Bu teknolojinin gelecekteki Örneğin 3B yazıcılar yassı kartona basılan uygulamalarından bahseder origami robotlar var. Bunlar ısınınca katlanan misiniz? özel plastik tabakası sayesinde Transfor- mers filmindeki robotlar gibi şekil değişti- Öncelikle bütün canlıların, kısaca organik rerek ayağa kalkıyor ve masada dolaşmaya maddeyi aslında programlanabilir madde başlıyor. MIT araştırmacıları bunu 80’lerde olarak niteleyebiliriz. En basitinden insan hücreleri DNA ile programlanıyor. DNA molekülü karaciğere benzemiyor ama anne karnındaki bir bebeğin karaciğerini oluştura- cak kök hücrelerin genetik kodunu, yani ge- netik programını içeriyor. DNA aynı zamanda fermuar gibi açılarak kendini kopyalayan bir çifte sarmal molekül. Özetle, önceden programlanmış olarak kendi kendine çoğa- lan bütün sistemlere 4B yazıcı sistemleri diyoruz. Ancak bu MIT’den Skylar Tibbits’in kullandığı bir terminoloji. Tıp dünyası ise buna kısaca biyoyazıcı diyor; yani canlı doku basan 3B yazıcılar. Biyoyazıcılarda ne durumdayız? Daha işin başındayız. Siroza yakalanmış bir hasta için kusursuz bir karaciğer basmaktan çok uzağız. Çünkü kişinin kendi kök hücrele- rini kullanmak yerine, başkalarından alınan 77
hücreleri modifiye ederek biyoyazıcıda organ İnsan teknolojileri de söz konusu: 4B yazıcılar WIKIMEDIA COMMONS basmaya çalışıyoruz. Tabii bu çok zor ve kar- İnsan vücudu, özellikle de annelerin rahmi önümüzdeki yıllarda elektronik ve moda maşık bir şey. Ancak, Autodesk’in araştırma doğal biyoyazıcı olarak nitelendirilebilir. sektöründe kullanılacak. Elektronikte bölümü buna şimdiden yatırım yapıyor. Bizim kendini onaran devreler öne çıkıyor. Öyle biyomateryaller ve nanoteknoloji üzerinden yazıcı teknolojisi biyoyazıcılarla sınırlı değil. ki telefonu düşürdüğünüz zaman kırılan programlanabilir madde geliştirmeye odak- Bunların basit endüstriyel uygulamalarını ekran kendini onarabilir. lanan bir bölümümüz var, fakat daha çok birkaç yıl içinde göreceğiz. yapı malzemelerine odaklanıyoruz. Organ İnşaat sektöründe ise depremde basmak Autodesk’in uzmanlık alanı değil. Bu Peki ya programlanabilen çatlayan betonun kendini onarması söz daha çok hekimlerin işi. moleküller? konusu. Buna ek olarak metro inşaatla- rında yeraltı şebeke haritası olmadan ya- Autodesk’in katkısı organ basmaktan Autodesk buna da hazırlanıyor. Örneğin pılan kazılarda kopan elektrik kablolarının çok protez basmaya elverişli malzemeler biyoyazıcı şirketi Organovo’ya büyük yatırım kendini onarması mümkün olabilir. Ayrıca geliştirmek. Protez derken sadece kişinin yaptık ve stratejik ortaklık kurduk. Bu bağ- akıllı telefon şarj kablolarını örnek gös- kaybettiği kolunun yerini alan esnek ve ucuz lamda tıpkı proteinler gibi şekil değiştirebilen terebiliriz. Bunların kılıfı akıllı malzeme- baskı malzemelerinden söz etmiyoruz. Aynı akıllı moleküller geliştiriyoruz. Bunu istedi- lerden üretilirse kablo kılıfının zamanla zamanda takma diz kapağı gibi vücut içine ğimiz şekle girmek üzere programlanabilen çatlayarak yırtılmasını önleyeceğiz. Bu takılan protezlerden söz ediyoruz. Bunu proteinler geliştirme olarak adlandırırsak aynı zamanda çizilmeye dirençli otomobil şöyle de ifade edebiliriz: Bugün yumurtayı daha doğru olur. boyaları ve yırtılmaya dayanıklı gömlek normal insan eli gibi kırmadan nazikçe tutan, kumaşları demek. Ancak asıl devrim, tıpkı ancak aynı zamanda paslanmış vidayı sertçe Yine de hem hayat kurtaracak olan hem insan DNA’sında olduğu gibi, donanıma sıkıştırabilen motorlu takma kollar üretiliyor. de şekil değiştiren robot hayallerinden çok kodlanan yazılımlar ve kendi kodunu Oysa bütün bu protezlerin geliştirilmesi son daha mütevazı bir teknoloji bu. Üniversite- yeniden yazan bilgisayar programlarıyla derece zor ve pahalı. İdeali, kişinin vücut ler ve Organovo ile çalışarak mikroskobik gelecek. formuna göre otomatik olarak şekil alan ve moleküler kafesler geliştiriyoruz. Bunlar gerçek deriden doku itibarıyla ayırt edileme- tümör yapan kanser hücrelerini yakalayarak DNA’yı bir bilgisayar programı yecek yapay deriyle kaplı olan protezler imal hapsediyor ve vücudun geri kalanından izole olarak mı görüyorsunuz? etmek. 4B yazıcılar bu işe yarayacak. ederek çoğalmalarını önlüyor. Bu teknoloji başarıya ulaşırsa vücutta istenmeyen etkile- Ona benzetebiliriz. Yazılımın donanıma Ticari olarak kullanımda mı? re de yol açan kemoterapi ve radyoterapiye kodlanması, kendi kodunu yeniden yazan gerek kalmayacak. bir programın, yüklenmiş olduğu dona- Hayır. MIT ve bizimle birlikte 3B yazıcılara nımın şeklini 3B baskı ile değiştirmesi odaklanan birkaç firma programlanabilir Bunlar konsept araştırmalar. anlamına geliyor. Bu yazılımlar sayesinde baskı malzemeleri geliştiriyor ama bunlar İnşaat sektörü gibi daha bilinen eşyaları şekil değiştirmek üzere prog- henüz laboratuar çalışmaları. Ayrıca şu anda alanlarda çalışmalarınız var mı? ramlamak sıradan bir teknoloji olacak. mikroskobik değil, daha çok makro boyutlar- daki inorganik baskı malzemelerine odakla- Autodesk birebir malzeme geliştirmese bile Babylon 5 bilimkurgu dizisinde buna nıyoruz. Örneğin diz kapaklarını ele alalım: yeni materyaller geliştiren firmalarla her organik teknoloji deniyordu. Stargate Titanyum gibi vücuda zararlı etkisi olmayan zaman işbirliği yapıyor ve evet, günlük ha- SG-1 dizisi de Replikatörleri anlatan malzemelerden üretilen diz kapakları CNC yatta hemen kullanılabilecek olan 4B yazıcı bölümlerinde 4B yazıcıları ele almıştı. metal tezgahlarında şekillendiriliyor. Bunlar standart tasarımlar. Oysa herkesin anatomisi farklı. Genel boyunu ayarlayarak kişiye özel üretim yapılsa bile diz kapakları herkeste yerine tam oturmuyor. Bu nedenle diz kapağı değişen kişilerin spor hayatına genellikle geri dönemediğini görüyoruz. Eskisi kadar çevik ve hızlı hareket edemiyorlar. Şekil değiştiren T-1000 gibi mi? Terminator filmlerindeki şekil değiştiren robotlardan çok uzağız, ama en azından 3B yazıcılar kişinin iskeletine uygun bir diz kapağı basabiliriz. Tek yapılması gereken standart insan anatomisine uygun bir parça basmak, ardından bunu doğru sıcaklıkta ısıtarak özelleştirmek; fakat bu çözümler de henüz deney aşamasında. Her durumda 4B 78
daha etkili ve verimli çalışan biyoyazıcılar üretmekte kullanılacak. Çünkü mevcut tür- lerin genetiğini değiştirmek için de DNA’daki baz çiftlerinin (molekül parçalarının) yerini değiştirerek yeni gen dizileri oluşturuyoruz. Proteinlerin kendi üzerine kıvrılarak anahtar ve kilit gibi çalışan, özünde şekilden şekle gi- ren moleküller olduğunu biliyoruz. Tibbits’in makroskobik metal zincirlerle yaptığı şeyin bir benzeri bu. Akıllı zincir mafsal sadece belirli bir yöne doğru dönüyor. 4B baskı sentetik canlılar geliş- Skylar Tibbits yalnızca basit Örneğin zincirin bir halkası sadece sağa tirmeyi hızlandıracak diyorsunuz metal halkaları birleştirerek dönerken, diğeri sadece sola, yukarıya veya programlanabilir bir zincir üretti. aşağıya dönebiliyor. Başladı bile: Günümüzde biyoteknoloji şirket- leri tarafından tasarlanan ilk sentetik canlılar Aslında insan vücudunu da bir tür 4B yazı- Bu halkaların nasıl dizileceği, yani kullanıcı arasında biyolüminesans ile ışıldayarak gece cı, biyoyazıcı olarak kabul edebiliriz. Sonuçta zinciri elinde ip gibi salladığı zaman ne şekil vakti caddeleri aydınlatan süs bitkileri ve DNA molekülü kendi üzerine katlanarak çifte alacağını önceden belirleyerek program- atmosferdeki karbondioksiti emerek küresel sarmal oluşturuyor. Ardından, DNA ve RNA lamak ise tasarımcının seçimine bağlı ısınmayı yavaşlatan bakteriler yer alıyor. moleküllerini kullanan insan hücreleri yine bulunuyor. Kısacası zinciri programlamak kendi üzerine katlanarak lego blokları gibi için yalnızca tek yöne dönebilen mafsalları İsviçre Linköping Üniversitesi Organik birleşen akıllı protein molekülleri üretiyor. (halkaları) özel bir sırayla dizmesi yeterli ki Elektronik Laboratuarı araştırmacıları da Protein zincirleri de birleşerek nihayet et, protein molekülleriyle aynı mantık bu. sentetik biyoloji ile biyonik bitki alanında kan, kemik, kas gibi insan vücudunun parça- önemli gelişmeler kaydediyor ve bunun için larını oluşturuyor. Örneğin, prototip zincirlerden biri sallan- 4B yazıcı uygulamalarından yararlanıyor. dığı zaman telefon kablosuna benzeyen bir Bu ekipten Roger Gabrielsson’un belirttiği Bu açıdan proteinleri kimyasal hafızası gibi, programlanabilir madde alanındaki olan akıllı malzemeler olarak tanımlamak gelişmeler, canlı hücrelerin çoğalmasının mümkün. İnsan DNA’sı da birçok açıdan 4B yazıcı mantığıyla incelenmesi sayesinde hafızalı plastikleri andırıyor ve MIT bilim mümkün oluyor. adamları DNA’nın bu özelliğinden yararlana- rak 4B yazıcılarla ilgili önemli adımlar attı. Biyoteknoloji şirketleri tarafından tasarlanan ilk sentetik canlılar arasında Yapay DNA gibi mi? biyolüminesans ile ışıldayarak gece vakti caddeleri aydınlatan süs bitkileri var Bir anlamda: MIT Mimarlık Fakültesi’nden MIT ARCHITECTURE Skylar Tibbits, bisiklet zincirine benzeyen spirale dönüşüyor. Diğer zincir ise küp şeklini Tasarım ve moda demiştik akıllı bir zincir üretti ve bu zincire DNA alıyor. Böylelikle Skylar Tibbits, tıpkı insan özellikleri kazandırdı. Tibbits, ihtiyaca göre DNA’sının yaptığı gibi yazılımı donanıma kod- 3B baskı günümüzde form hafızalı ayakkabı şekil değiştiren robotlar olan Macrobot ve layan ilkel bir sistem geliştirmiş bulunuyor. tabanından son moda giysilere kadar birçok Decibot’u tasarlayan ekibin başında bulunu- Görünüşte sihirli bir şekilde yılan gibi kıvrılan alanda kullanılıyor. Ancak bizi ilgilendiren yor. İlk bakışta ne işe yaradığı anlaşılmayan bu zincirlerin gerçekte sadece kinetik hafı- kısmı programlanabilir maddeler. Bugün yenilikçi tasarımlar üzerinde çalışan bu zası var; yani zincir sallandığı zaman, zinciri elbiseler, etekler ve diğer kıyafetleri dokuma ekip, 2011 yılında önemli bir buluşa imza oluşturan halkalar yalnızca belirli bir yönde tezgahları ile örme makineleri yerine 3B yazı- attı ve protein molekülleri gibi kendi üzerine hareket ederek önceden programlanan şekle cılar basan modaevleri var. Programlanabilir kıvrılarak ihtiyaca göre şekil değiştiren akıllı giriyor. madde bu alanda büyük avantaj sağlıyor. Kilo zincirler üretti. Bu zincirlerin belirli şartlarda verdiğiniz zaman vücudunuzun şekline göre ne şekle gireceği önceden programlanabi- Bu aklımıza sentetik biyolojiyi otomatik olarak bir beden küçülen gömlekler liyordu. Tibbits’in ekibi bunun için basit bir getirdi... düşünün. Programlanabilir madde bir yandan yöntem kullandı. Üstte görüldüğü gibi bisik- hayal gücünü zorlayan devrimsel bir teknolo- let zincirine benzeyen bu zincir çok sayıda Gen mühendisliğinin yeni adı olan sentetik ji gibi görünse de diğer yandan hayatımızdaki küçük parçadan oluşuyor. Her parça diğerine biyoloji laboratuarda mevcut canlı türlerinin en basit şeyleri yapmakta kullanılacak. Bu bir eklem yeriyle (mafsal) bağlanıyor ve her genetiğini değiştirerek yeni türler üretmek tür kumaşlar birkaç yıl içinde raflarda yerini anlamına geliyor. Tibbits ve ekibinin geliş- alır. Diğer teknolojilerin halka inen örneklerini tirdiği 4B yazıcılar sentetik biyoloji için çok ise 15-20 yıl içinde göreceğiz. 79
El Yapımı SOPHIE BUSHWICK Konforunuzu bozmadan kar küreyin SÜRE 2 saat Gece yağan kar kapının önünü DİKKAT Su ve yeterince güçlü olması için, biz elektrik çok Actobotics’in Warden Robot MZOARLLİYUEKT•10•0•0 •TL• kapattığında insanın en az tehlikeli bir Kiti’ni kullandık. Buna sızdırmaz ikili. Elektronik jel hücreli bataryayı, elektrik- istediği şey eline küreği alıp te- kısımları kardan sel bakımından birbirine bağlı yalıtmak için motorları ve 3B basılmış par- mizlemektir herhalde. Uzaktan su geçirmez bir çalardan oluşan küreği ekleyin. bant kullanmayı Uzaktan kumandayla kapınızın, kumandalı bu kar küreyici sa- unutmayın. evinizin önünü rahatça temizle- yecek ve evinizin konforundan yesinde buna gerek geri kalmayacaksınız. DAV E kalmıyor. Siz sıcacık PROCHNOW sabah kahvenizi yudumlarken o da işini yapıyor. Küreyicinizin Fotoğrafları, devre şemasını ve daha fazlasını popsci.com.tr/rcplow adresinden bulabilirsiniz. 8 0 FOTOĞRAF Sam Kaplan
ALETLER Alyan Havya Kablo 3B yazıcı ve İzolasyon anahtarları kesici/sıyırıcı filaman bandı (2,7 mm, 2,38 mm, )3,57 mm MALZEMELER TALİMATLAR İLLÜSTRASYON CLINT FORD • Warden Robot 1 Warden Robot Kit’i Actobo- voltluk artı terminaline sokun. 8 popsci.com.tr/rcplow Kiti tics’in talimatlarına uyarak 5 İki servo uzatmasını TReX adresinden indirebileceğiniz STL • Dört adet birleştirin. Jr’nin CH1 ve CH2 konektörleri- dosyalarını kullanarak aracın tekerlek motor 2 Her motora bir motor kontrol ne, uzaktan kumanda aygıtının da kepçesini basın. Bunları alyan başlı kontrol kartı kartı lehimleyin. CH2 ve CH3 çıkışlarına bağlayın. vidaları ve contalı somunları kulla- • 3 metre 0,8 3 Siyah ve kırmızı telleri birbi- 6 Her JST konektörünün bir ucu- narak ön tampona monte edin. mm’lik kırmızı rinden ayırın, siyah uçlardan nu kesin, uçları sıyırıp geri kalan 9 Gerekirse bataryayı şarj edin. siyah kablo birine siyah aligatör klipsini JST konektörlerini motor kontrol Açma kapama anahtarını arka • Bir çift aligatör lehimleyin. Diğer ucunu sıyırın kartlarına takın. Arka motorların tampona takın, aligatör klipslerini klips ve TReX Jr’nin GND terminaline polaritesini tersine çevirmeyi pilin kutuplarına tutturun. • Pololu TRex yerleştirin. unutmayın. 10 Pili, telleri ve elektronik dona- Jr çiftli motor 4 Kırmızı teli ortadan ikiye kesin. 7 İki sol motorun sıyrılmış nımları ana bölmeye yerleştirin ve denetçisi Bir yarısının bir ucuna kırmızı tellerini birbirine sarın (kırmızı tüm açıklıkları su geçirmeyecek • Açma kapama aligatör klipsi lehimleyin, diğer kırmızıya, siyah siyaha), sonra biçimde izolasyon bandıyla ka- anahtarı ucunu açma kapama anahtarına bu birleşik uçları TReX Jr’nin M1 patın. Anahtarı açın, her motorun • İki adet 30 cm’lik lehimleyin. Diğer kırmızı telin terminallerine yerleştirin. Aynısı- dönüş yönünü ve hız kontrolünü servo uzatma bir ucunu anahtara lehimleyin, nı sağ motorlar için de yapın ama test edin. Artık karlara haddini kablosu diğer ucunu sıyırıp TReX Jr’nin 12 bu sefer M2 terminaline. bildirme zamanı geldi. İki kanallı alıcı / verici telsiz kumanda sistemi • Dört adet 30 cm’lik erkek-erkek JST bağlantısı • Dört adet motor tapası • 31 adet 0,25 mm x 6-32’lik alyan başlı vida • 31 adet 6-32’lik kendinden contalı somun • 12 volt 5 AH jel hücreli pil • 12 volt DC 500 mAh şarj aleti 81
El Yapımı Maker ile Tanışma almadı. Miranda ile eşi Quentin, Hailey’nin testere kullanmasına izin vermediler ve her gün sadece Küçük müteahhit bir saat çalışmasına göz yumdular. Bu yüzden de (pencereleri, yalıtımı ve elektrik için güneş panel- REBECCA Hailey Fort, oturduğu yerdeki Edward adlı evsiz leri bulunan) evin tamamlanması birkaç ay sürdü. HARRINGTON adam için bir barınak yapmaya karar verince, ebe- “Ona bıraksak gece gündüz çalışacaktı” diyor annesi veynleri onun öncelikle bir plan yapması gerektiğini Miranda. söyledi. Böylelikle, Washington – Bremerton’da yaşa- yan 9 yaşındaki kız 3 metrekarelik bir plan çizerek Edward’ın evini bitiren Hailey, önümüzdeki iki yıl başladı ve bu küçük evi tepeden tırnağa kendi yaptı. içinde bu evlerden 10 tane daha yapmayı düşünü- yor. Ailesi yerel kiliselerle bağlantıya geçerek, kolay Hailey bazen annesi Miranda’ya ev projelerinde taşınması için tekerlekli olan bu barınaklara bir yer yardım ederek, bazen de müteahhit olan dedesine bulmaya çalışıyor. Hailey bundan sonra da bir şeyler sorarak, kendini bildi bileli bir şeyler yapıyor. Ama iş inşa etmeyi sürdürecek. “Mühendis olmak istiyorum,” Edward’a ev yapmaya gelince tüyolar almak ve ağır diyor. Bir yandan da, başkalarının da mahallelerinde- malzemeleri kaldırmak haricinde ailesinin yardımını ki yardıma muhtaç insanlara el uzatmasını umuyor. “Bunu bir ağaç dikerek de yapabilirsiniz, birine kapıyı açarak da.” KÜÇÜK EV YAPMAK IÇIN IPUÇLARI 14 metrekarelik bir evde yaşayan ve The Tiny Life (Ufak Yaşam) sitesini işleten Ryan Mitchell, küçük ev yapacaklara tüyo veriyor 1 Evi inşa etmek için ev dağılmaz. bir saat harcıyorsanız, 4 Kazalar olur. Alet bir saat de araştırmaya edevatı dikkatli kul- ayırmalısınız. lanın, tedbirli olun. 2 Evi, yaşamınız için 5 En faydalı alet, vazgeçilmez olan şey- üstüne oturabileceğiniz leri merkeze koyarak sandalyedir. Böylece tasarlayın. oturup, karşınıza 3 Depolama çok çıkan güçlükleri nasıl önemlidir: Her şeyin aşacağınıza kafa kendine ait yeri varsa yorabilirsiniz. 8 2 FOTOĞRAF Jose Mandojana
El Yapımı Cankurtaran Hacker Tıbbı Dijital iletişim uzmanı Dana Lewis, Tip 1 diyabet hastalığıyla başa çıkmak için, kan şe- keri sağlıksız bir düzeye iner inmez bipleyen bir glikoz monitörü kullanıyordu. Fakat çoğu 1 Sürekli glikoz monitörü 2 Raspberry Pi zaman, uykudayken ikaz seslerini duymuyor- 3 Pil 4 CareLink USB belleği du. “Her gece yaşamım tehlikeye giriyordu,” 5 Ensülin pompası diye anlatıyor. tasarımının ve kodların bir kısmını internette yayınlamışlar. Lewis şu an evli olduğu ağ mühendisi Scott “Eğer birileri diyabet tedavisinin nasıl olması gerektiğini anlamak Leibrand’la çıkmaya başladığında, birlikte bir için zaman ayırırsa yapbozun parçalarını birleştirebilir” diyor sistem geliştirmişler. Lewis, insülin ihtiyacını Leibrand. Şu ana kadar onların izinden giden 15 kişi kendi sağlı- İLLÜSTRASYON CLINT FORD glikoz monitörü verilerine göre hesaplayan 1,250,000 geldiğinde program doğru en- ğını hacklemeyi başarmış. sülin dozajını otomatikman USB bir algoritma tasarlamış, Leibrand da bunun Tip 1 diyabet belleğine yolluyor, o da kablosuz hastası olarak ensülin pompasına ensü- kodlanmasını üstlenmiş. Bir yıllık testin son- Amerikalıların lin enjeksiyonu komutu veriyor. yaklaşık sayısı Amerikan Sağlık Bakanlığı (FDA) rasında programı bir Raspberry Pi’ye yükleyip kuralları Lewis ile Leibrand’ın talimatları tam olarak halka pile, glikoz monitörüne açmasını engellese de, referans ve tıbbi USB belleğine ANDREW bağlamışlar. Lewis’in ROSENBLUM glikoz düzeyleri sağlıksız sayılacak düzeylere Yeni Meslekler “Hash yer astoe ki Dothraki?”* Bilimkurgu dillerini icat etmek O da grameri ve isimleri etkiliyor. Sonra dili, gramerin David J. Peterson üniversitedeki ilk almasını istediğim şekil neyse, yılında dillere gönlünü kaptırdı. Sonra o temele oturtuyorum. kendi sözcüklerini ve gramerini icat etmeye koyuldu. “Örgü örmek gibi Gerçek dünyada diller bir şey,” diyor. “Ama örgü örerek para kazanabilirsiniz.” Paterson nihayet zamanla evrimleşir. Sizinkiler 2009’da emeklerinin karşılığını aldı ve Taht Oyunları (Game of Thrones) için de öyle mi? Dothraki dili tasarlama yarışmasını kazandı. Çok geçmeden Defiance ve Dili, gerçek dünyada evrim- The 100 gibi diziler için kurgusal diller leşmiş gibi görünecek biçimde üretmeye başladı. yaratıyorum, o yüzden gerçekçi bir karakteri olmalı. Fakat binlerce yıllık dilbilimsel evrimi kâğıt üzerinde taklit etmem gerektiğinden bu çok çetrefilli bir iş. JAKE REINIG 4,000 Taht Oyunları’nın göçebe Bir dil icat etmeye nereden M AT T Özellikle uzak durmaya savaşçı kabilesinin dili olan GILES Dothraki’deki sözcük sayısı. başlıyorsunuz? * “Dothraki çalıştığınız şeyler var mı? dili konu- Bu süreci birbirinden belirgin şabiliyor Tanımlıkları (artikelleri) ve hatlarla ayrılmış üç parçaya musun?” fiilleri sevmiyorum. Rusça gibi bölüyorum: sesler, sözcük belirtili ya da belirtisiz tanım- anlamları ve gramer. Genelde lığı olmayan diller de onlarsız ses sistemiyle başlıyorum. gayet güzel idare ediyor. 83
El Yapımı UZAKTAN KUMANDALI sağlam bir şasiye monte ettiler, sonra BUZ ARABASI buna propan yakıt tankı, bir uzaktan Kendin Yap kumandalı otonun kontrol sistemini ve Mason Ferlic lisedeyken ailesi ona bir bir de jet motorunu eklediler. Ortaya SNOWBOARD kaynak makinesi verdi. O ve küçük çıkan uzaktan kumandalı araç, buz yü- kardeşi Evan bu aleti kullanarak zeyinde saatte 32 km hıza çıkabiliyor. Girişimci Jude Gomila valfsiz pulse jet yapmaya giriştiler. Evan aracın bu kadar iyi çalışmasına snowboard’unu yokuş yukarı Ferlic kardeşler, yerlisi oldukları kendi bile şaşırmış. “Hepimiz ağzımız yayan taşımaktan bezmiş. Minnesota’nın her yerinde bulunan açık bakakaldık” diyor. Araç, yakıtı Kendini itmek için de kayak donmuş göller üstünde bu motorları bitene kadar beş dakika kayabiliyor. tahtasına aküyle çalışan bir denediler. Öncelikle eski patenleri jet motoru bağlamış. Bunun için önce altı adet parçayı 3B basıp birleştirmiş, sonra da fanlı bir motor eklemiş. “Aynı anda 100 adet elektrikli süpürge çalışırmışçasına ses çıkarıyor,” diyor Gomila, “ama dışarıda o kadar da kötü değil.” Motora bir de elinde tutacağı kumanda bağlamış ve hızını saatte 40 km’ye kadar çıkarabiliyor. Jet İtkili Kış KAR ÜFLEYICI TREN Jetler 350-500 derece sıcaklıkta hava Projeleri üfleyerek, trenlere elektrik sağlayan Kışın kar fırtınaları banliyö seferlerini üçüncü rayın üstündeki karları ve Bu jet motorları size karlar üzerinde harika tehdit etmeye başlayınca New York buzları bile eritebiliyor. Erciksen kar bir itiş gücü sağlayacak. Büyükşehir Taşımacılık Dairesi jet jeti yapan ilk kişi değil. Günümüzde motorlarıyla makaslardaki karları 1960’lardan kalma kar jetleri bile hâlâ eritiyor. Raylarda giden araçlara kullanılıyor. Bazı kar trenleri ABD’nin mekanik uzmanı Olie M. Ericksen inşa ettiği ve 4,5 tondan fazla itki sağ- tarafından yerleştirilen bu “kar jetleri” layan ilk jet motorları olan J57’lerden ısıtma ünitesi olarak eski uçak mo- hâlâ yararlanıyor. torlarını kullanıyor. Ericksen orijinal ALLIE WILKINSON ateşleme sisteminin yerine asetilen ateşleyiciler koymuş. Bunların yakıtı tutuşturması için daha düşük voltajlı kıvılcımlar yeterli oluyor. “Özellikle de soğuk havalarda yüksek voltajlı kıvıl- cımdan çok daha iyi çalışıyor” diyor. 8 4 İLLÜSTRASYON Chris Philpot
El Yapımı Kendin Yap Sabah rutinleriniz için bilgilendirici ayna Post-it kâğıtlarını bir kenara atın, artık sizi aynanız bilgilendirecek. Yazılım mühendisi Hannah Mittelstaedt eski bir Androidli tableti zamanı, hava durumunu ve diğer bilgileri, si- yah bir zemin üzerinde parlak beyaz harflerle gösterecek biçimde programlamış. Bu tableti çift yönlü bir aynanın arkasına koyarsanız yazılar diğer tarafından görünüyor. “Bunun önünde dişinizi fırçalarken kendinizi gele- cekte hissediyorsunuz” diyor. Mittelstaedt’in açık kaynaklı programını kullanarak siz de kendi aynanızı yapabilir ya da tabletinizi daha fazlasını yapması LYDIA CHAIN için programlayabi- lirsiniz. Mittelstae- dt’in aynası, yüzünü SÜRE 2 saat analiz ederek ruh Eski bir Android cihazını kullanarak akıllı bir ayna elde edin. durumunu bile MZOARLLİYUEKT•1•00•T•L• anlıyor. MALZEMELER TALIMATLAR • Androidli akıllı telefon ya da tablet 1 Home Mirror uygula- tüm aynayı kaplayacak 4 Androidli aygıtın ucunu buraya yapıştırarak • Çift taraflı akrilik ayna masını indirin (bağlantıyı biçimde ölçün ve kesin. yüksekliğinde ve üç katı bir cep oluşturun. • Kurşun kalem popsci.com/smartmir- Kenarlardan bir cm genişlikte bir karton şe- 6 Aynanın arkasından hiç • Makas ror) adresinde bula- kadar pay bırakın. rit kesin. Şeridin ucunu ışık sızmadığından emin- • Siyah karton bilirsiniz) ve Androidli 3 Kartonun arkasına aynanın kaplanmamış seniz üst kısma kanca ya • Yapıştırıcı aygıtınızda açın. Ekran eşit biçimde yapıştırıcı kenarına yapıştırın. da çivi için delik açın. • Çift taraflı yapışkan bant parlaklığını maksimuma sürün, sonra aynanın 5 Kartonla kaplan- 7 Androidli aygıtınızı • Matkap ayarlayın. arkasına yapıştırın. Po- mamış kısmın altına karton cebe yerleştirin, • Kanca ya da çivi 2 Siyah kartonu, table- zisyonunu belirledikten ve yanına çift taraflı aynanızı asın, sonra kendi- tin ya da akıllı telefonun sonra kuruması için en bantları yerleştirin. Kar- nize bir bakın. duracağı yer dışında az 15 dakika bekleyin. ton şeridin boşta kalan Web Sitesi Günümüzde giderek daha fazla aygıt web bağlantısına kavuşuyor. Jamie Bailey bu InitialState.com makinelerin ürettiği muazzam hacimli veriyi depolamak ve görselleştirmek için Initial State web sitesini hazırlamış. Makerlar bu siteyi günlük sıcaklıktaki değişimlerin grafi- ğini çıkartmak gibi basit projelerde kullanabilir. Ya da daha karmaşık projeler olanaklı. Örneğin Bailey’nin akıllı mutfak çöpü ne kadar dolu olduğunu, buzdolabıysa içinde kaç bira kaldığını bildiriyor (böylece Bailey yeğeninin kola çaldığını anlayabiliyor). “Bunca veriyi yakalamaya başlayınca, evinin aslında ne kadar canlı olduğunu anlıyor insan” diyor. Kendin Yapçılar sitede bu türden projeler için öğreticiler bulabiliyor ya da kendi veri bazlı fikirlerini geliştirebiliyor. NICOLE LOU FOTOĞRAF Sam Kaplan 85
CSoervuap& Kafanızı kurcalayan bir CEVAPLAYAN Daniel Engber , Tuna Emren soru mu var? İLLÜSTRASYON Jason Schneider [email protected] adresine yollayın editörlerimiz cevaplasın Soru: Çağatay Can S: PSİKOPAT VE SOSYOPAT S: KÖK HÜCRELERİ KULLANIP, ARASINDA NE FARK VAR? KAYBETTİĞİMİZ BİR UZVU TEKRAR YENİLEYEBİLİR MİYİZ? Kıs cevap Bir insanın psikopat olduğunu anlamak neredeyse imkansız. Kısa cevap Belki gelecekte… etmesiyle sonuçlandı. Normalde memeliler Sosyopat ise kendisini hemen belli ediyor. bu işlemi vücudun geri kalan bölgesini C: iyileştirerek yapıyorlar. Kayıp uzuvlarını ta- C: mamen yenileyebilen canlılarsa blastema Kertenkeleler kopan kuyruklarını, deniz- adlı bir doku geliştiriyorlar. Bu doku yitirilen Bu ikisi sanki aynı şeymiş gibi değerlendirili- yıldızları kollarını yenileyebiliyor. Peki biz de hücreleri kök hücrelere dönüştürüyor ve yor olsa da uzmanlar iki grup arasında önem- kök hücreleri kullanarak aynı şeyi yapamaz bunlar hızla uzvu yenileyerek yeniden hücre li farklar olduğunu söylüyor. Ortak noktaları, mıyız? üretebilecek yapıya dönüştürüyor. her ikisinin de kural tanımıyor oluşu. Bireysel ve toplumsal haklara karşı saygısız olduk- Kaybedilen bir uzvun yenilenmesi rejene- P21’in de bir amacı var: kendisine bağlı ları gibi, davranışlarının doğurduğu negatif rasyon yeteneğiyle gerçekleşiyor. Ama reje- olan ve hem hücre bölünmesini yöneten sonuçlar için pişmanlık ya da suçluluk gibi nerasyon sadece el ya da bacak gibi uzuvların hem de tümör baskılayıcı olarak çalışan duygular hissetmiyorlar. Şiddete eğilimleriy- tekrar çıkmasını değil, hücreler ve dokuların P53 adlı genin etkin olup olmayacağını se kişisel bazda değişiklik göstermekte. da yeniden üretilmesini sağlamakta. Aslında belirliyor. DNA zarar görürse, P21 hemen doğadaki tüm canlılar bu yeteneğe sahip. duruma müdahale edip hücrelerin bölünme Sosyopatlar genelde dağınık, fevri ve Örneğin ufak çaplı yaralanmalarda, yaraların sürecini durdurarak kanserleşme olasılığını dengesiz davranan insanlar. Sorumluluk üst- kendi kendine iyileşmesi de bu sayede oluyor. azaltıyor. Ancak farelerdeki deneylerde, lenip bir işi başından sonuna yürütmek onlar bu gen susturulduğunda, DNA hasarı için çok ama çok zor. Dengesiz ve huzursuz Bakterilerden insanlara tüm türler belirli artsa da garip bir şekilde kanserleşmenin oluşları dış görünüşlerine de yansıyor. Ve ölçülerde rejenerasyon kabiliyetine sahip. Or- artmadığı görüldü. Bunun yerine farklı bir işledikleri suçlar spontan gelişiyor. Psiko- ganizmanın gelişmişlik seviyesi arttıkça, yeni- süreç gerçekleştirilip “hücrelerin intiharı” patlarsa dışarıdan normal yaşamlara sahip lenme yeteneği de o oranda azalıyor. Yine de sağlanıyor. Aslında uzuvlarını yenileyebilen bireylermiş gibi görünüyorlar. Ama bu sırada bu konuda hiç fena sayılmayız. Örneğin kara- canlılardaki mekanizma da buna benziyor. başka insanları kandırıp, kendi çıkarları ciğerimizin bir kısmı alınsa bile, organ kendini Çünkü bu mekanizma yüksek bir seviyede doğrultusunda kullanmaya devam ediyorlar. yenileyebiliyor. Bu gibi örneklerin yanı sıra, gerçekleşirse yeni hücreler hızla çoğalıyor. Duygusal insanlar gibi görünebilir, hatta bilim insanları P21 adlı genin, memelilerde Henüz bir insanda P21 geninin devreden karşınızda pişmanlık gözyaşları dökebilirler. kopan uzuvların yeniden çıkmasını engelledi- çıkarılmasının nasıl sonuçlanacağını Bu yeteneklerini başkalarını iyice izleyip, ken- ğini gördü. Genin etkisizleştirilmesi, farelerin bilmiyoruz. Ancak bilim insanları böyle bir dilerinde olmayan duyguları kopyalayarak kopan uzuvlarını yenileyebilme becerisi elde durumda kopan uzuvlarımızı yenileyebile- geliştiriyorlar. İşledikleri suçlarsa genelde ceğimizi düşünüyorlar. özenle planlanmış oluyor. Sosyopat ve psikopatlığa nelerin sebebiyet verdiği konusunda birçok araştırma yapıldı. Bunlardan derlenen sonuçlar, psikopat- lığın kalıtsal olabileceğini işaret ederken, sosyopatlığın çoğunlukla çocukluk yıllarında yaşanan travmalar sonucunda ortaya çıktığı- nı göstermekte. 86
Soru & Cevap Soru: Ege Özdemir S: GÜNEŞ DÜNYA’YA 1 CM. DAHA UZAK YA DA DAHA YAKIN OLSAYDI NE DEĞİŞİRDİ? Kısa cevap Hiçbir şey C: düşüş ve yükselmeler. Güneş’le aramızdaki mesafe 100 bilir. Bu durumun canlılar için Ancak Dünya’yı başka bir milyon kilometreye düşerdi. Böy- sonuçları tabii ki pek iyi olmaz Dünya’nın Güneş etrafındaki le bir değişiklik gezegenimizin ama bu senaryoda bile Dünya’ya yörüngesi elips şeklinde. Do- yere taşısaydık; örneğin Venüs’le sıcaklığını 40 derece yükselte- bir şey olmayacağı ortada. layısıyla, gezegenimiz yörünge Dünya’nın yerini değiştirseydik, boyunca hareket ederken bazen Güneş’e yaklaşıp, bazen de uzaklaşmakta. Yakınlaştığımız- da aradaki mesafe 147 milyon kilometreye düşerken, uzaklaştı- ğımızda 152 milyon kilometreye çıkıyor. Yani arada 5 milyon kilometre fark var. Bu dev farkla bile değişen tek şey sıcaklıktaki Soru: Selin Uzun S: KEDİLER NEDEN ISLANMAYI SEVMEZ? Kısa cevap Evcilleştirildikleri için C: nuyu araştıran bilim insanları, evcil kedilerin kaplanıyla ünlü Asya’da tüm kediler yüzmeyi evlere girmeye başladıkları ilk zamanlardan seviyor. Evcil kediler ıslanmayı sevmiyor Kedilerin ıslanmaktan hiç hoşlanmadıkları- bu yana, sahipleri tarafından korumaya olsalar da suya karşı büyük ilgi duyuyorlar. nı mutlaka duymuşsunuzdur. Tamam, banyo alınmalarının sonucunda böyle bir huy ka- Patilerini içine sokup etrafa su sıçratmak ya yapmayı ya da yüzmeyi sevmiyor olabilirler zandıkları sonucuna vardı. Kuru iklimlerde, da banyodan gelen su sesine kulak kesilip ama yağmurda ıslanmaktan bile kaçınmala- örneğin Afrika’da yaşayan büyük kedilerin hemen durumu araştırmak gibi bazı huyları rının sebebi nedir? de suyla ilgili deneyimlerinin kısıtlı olması, var. Damlayan bir musluk gördüklerinde de ona karşı bir alışkanlık geliştirememelerine dayanamayıp oynamaya başlıyorlar. Kediyi Aslında bazı kediler suyu çok seviyor. Ör- sebep oluyor. Bengal kaplanları ve jaguarla- henüz yavruyken yıkamaya başlarsanız, neğin Van kedisi sıcak havalarda tıpkı bizler rın aksine, aslan ve leoparlar suya kaçan bir zamanla bu deneyime alışıp sudan rahatsız gibi kendini suya atmaya bayılıyor. Büyük avın peşini bırakıp yenisini arama eğilimin- olmamaya başlıyor. Buna rağmen genelde kedilerden Bengal kaplanları ve jaguarlar da deler. Afrika’da durum böyleyken, Bengal yıkanmayı sevdikleri söylenemez. iyi yüzücüler olmalarıyla tanınırlar. Ama ke- dilerin çoğunun ıslanmayı sevmediği doğru. Aslında bunda insanların büyük payı var. Ko- 87
Soru & Cevap S: ORGANLAR SADECE BİR KEZ Mİ NAKLEDİLİR? Kısa cevap Hayır, daha fazlası da mümkün. C: zarar verebiliyor. Örneğin 2012’de ABD’de yaşanan bir olayda, 27 Nadiren de olsa, organ nakli yaşındaki bir hastaya böbrek nakli yapılan hastalar, yeni organla- yapıldı ve yeni böbreği 2 hafta rının çalışır durumda ve sağlıklı sonra çıkarılmak zorunda kalındı. olmasına rağmen ilerleyen Hastanın vücudu bir şekilde birkaç hafta içinde yaşamlarını sağlıklı böbreğe zarar veriyordu. yitirebiliyor. Böyle bir durumda, Doktorlar böbreği ondan alıp 67 bağışlanan organ hala sağlık- yaşındaki bir hastaya nakletmek lıysa başka bir hastaya yollanır. zorunda kaldılar. Diğer hastaysa, Fakat bazen nakil yapılan başka bir alternatifi kalmadığı için hastanın vücudu yeni organa diyaliz tedavisine geri döndü. S: GRAFENİ C: Grafen, sadece bir atom kalınlığında olup yanı sıra, inşaat malzemelerinde önemli bir İNŞAATLARDA karbon atomlarının bal peteği örgüsü unsur olan gerilme direnci de çok yüksek. KULLANMAK şeklinde dizilmesiyle elde edilen son derece Grafeni laboratuarda üretmek büyük bir MÜMKÜN MÜ? sağlam bir malzeme. Bu iki boyutlu malze- mesele değil, bunu rahatlıkla yapabiliyo- me modern teknolojik uygulamalarda sıkça ruz. Ama büyük ölçekli grafen parçaları yer buluyor. Rulo haline getirilmiş formuna üretmeye kalktığımızda mükemmel yapısını da karbon nanotüp denmekte. Bu şekliyle korumasını sağlamakta zorlanıyoruz. Genel- de üretilen parçanın bazı bölümleri bekle- çok daha kullanışlı olduğundan, günümüzde nenden daha az dayanıklı oluyor. Dolayısıyla bu haliyle kullanılması mümkün değil. Yine birbirinden farklı alanlarda değerlendirilebilir de diğer malzemelerle bir araya getirilip güçlendirilebilir. Örneğin reçine eklenmesi, Kısa cevap Evet ama bu iş için mükemmel hale geldi. Dolayısıyla mühendislerin gözde kusurlu olduğu için güçsüzleşen yerleri biraz daha sağlamlaştırmaya yarıyor. Reçineyle seviyeye getirilmesi bekleniyor. malzemesi olduğu söylenebilir. dayanıklılığı artırılmış bu katmanlar hala çok hafif ve güçlü oldukları için yapı ve inşaat Grafenin kimyasal, elektriksel, mekanik, malzemesi olarak kullanılabilirler. termal ve optik özellikleri öylesine benzer- siz ki ekranlardan fotovoltaik pillere kadar hemen her yerde kullanılabiliyor. Çelikten 300 kat daha dayanıklı olduğundan mekanik açıdan çok güçlü bir yapı malzemesi. Bunun 88
Soru & Cevap Soru: Mert Yiyit S: KARANLIĞIN DA TIPKI IŞIĞIN OLDUĞU GİBİ BELLİ BİR HIZI VAR MI? Kısa cevap Hem var hem yok. Kimi zaman ışıktan bile hızlı! Yani biraz karışık… C: gölgeler. Işığın geliş açısına ve Bu hız farkı ilk bakışta çok bir şeyi hatırlatmak gerek; ışığın yansıdığı yüzeye olan uzak- büyük gelmeyebilir. Öyleyse değişmezliği kanunu, bilginin Karanlık, “ışık yokluğu” olarak lığına bağlı olarak gölgeler, şu örneği verelim: Çok güçlü ışıktan hızlı hareket edemeye- özetlenebilir. Işık, evrende en yansıdıkları nesnelerden daha bir ışık kaynağını arkanıza alıp ceğini söyler. Gölge ve karanlık, hızlı yol alan şey. Dolayısıyla büyük olabilir. Ancak örneğin aynı yöntemle elinizin gölgesini ışığın yokluğunda oluştuğu için fotonlar bir yeri terk ettiği elinizin duvardaki gölgesini Ay’a yansıtmış olsaydınız; eliniz bilgi transferiyle hiçbir ilgisi anda karanlık geri dönüyor. Bu izlerken parmaklarınızı hareket sadece birkaç santimetre hare- yok. Yani gölgemizin hareke- açıdan yaklaşılınca karanlığın ettirdiğinizde gölgede hiçbir ge- ket ettiğinde Ay’daki gölgesinin tini izlerken gördüğümüz şey hızı, ışığın hızına eşit. Fakat ka- cikme olmadığını, hareketin eş- uydunun tamamını soldan sağa karanlığın hareketi değil, bizden ranlığın ışıktan bile hızlı olduğu zamanlı yansıdığını görürsünüz. taradığını görürdünüz. Bu görün- ışık hızında yansıyan görüntü. bazı durumlar var. O sırada ışığın hızı değişmediği tüde de hiçbir gecikme olmaz, Evet, biraz karışık ama karanlığı halde ve gölge elimizden daha gölge elinizin hareketini eşza- bir boşluk olarak düşünürsek Karanlık, ışık gibi gerçek bir uzakta olmasına rağmen, bu manlı gösterir. Neredeyse 400 anlamak biraz daha kolaylaşıyor. fiziksel oluşum değil. Doğal eşzamanlı hareketi yaparken bin kilometre uzaktaki gölgenin Neticede karanlık hareket etmez. olanı ışığın varlığı. Bu nedenle, aslında ışıktan hızlı hareket elinizle eşzamanlı hareket ediyor Bu, karanlığın fiziksel bir gerçek karanlığın tek başına var ola- etmiş oluyor. Diğer bir deyişle; oluşu, ışık bariyerini kıran bir du- olduğunu düşünmemizden madığını, ışığın yokluğuna bağlı nesnenin kendisiyle eşzamanlı rum yaratır. İşte burada önemli kaynaklanan bir illüzyon. olarak ortaya çıktığını söylesek hareket ederken, aynı zaman yanlış olmaz. Karanlığın ışıktan aralığında daha fazla mesafe bile hızlı hareket edebildiği kaydediyor. durumun en güzel örneğiyse S: NEDENSADECEBAZIİNSANLARIN SESİ GÜZELDİR? Kısa cevap Bu konuda anatomik ayrıcalıklar kadar ses eğitimi de rol oynuyor. C: manız ve hatasız bir şekilde sese dönüştürebiliyor olmanız gerek. Sesimizi etkileyen başlıca Ancak bu sadece birinci aşama. faktörler şunlar: ses tellerinin İkinci aşama ise ses kaslarını uzunluğu, diyaframın gücü ve si- geliştirip doğru kullanabilmek. nüsteki odacıkların şekli. Ancak Bu süreç, binlerce küçük kası bunların hepsi güzel bir ses ya- müziği hissederek yönlen- ratmak için mükemmel yapıda dirip sesin yansımasını zarif şekillenmiş olsa da ses eğitimi bir şekilde ayarlamak olarak faktörü hepsinden baskın. özetlenebilir. Şarkı söyleyebilmek için her şeyden önce notaları doğru duy- 89
Auto SHOW Şubat sayısı bayilerde • Audi H-Tron • Hyundai Ioniq • Mercedes E Serisi • Mercedes GLE Coupe • Ford Ecosport • Fiat 500 • RAM Rebel • Saffet Üçüncü röportajı • Dodge Charger SRT ile BMW 428i karşılaştırması • Sarıkamış kış etkinliği • Cafe Sankofa • Dakar'ın yıldızı Peugeot ve fazlası www.autoshow.com.tr Otomobil dünyasının en güncel, anlık haberleri ise sosyal medyada yine Auto SHOW’da * /AutoSHOWDergisi * /AutoShowdergi * /autoshowdergi * Telefonlarınıza QR Code okuyucuları, Appstore (iOS) ve Play Store (Android) mağazalarından ücretsiz olarak indirebilirsiniz.
Soru & Cevap S: EN GÜÇLÜ AĞRI KESİCİ HANGİSİ? Kısa cevap Dr. Andrew Moore’a göre iki farklı ilacı karıştırıp üstüne sert bir kahve. C: yanıt arandı. Oxford Churchill Hastanesi Ağrı Araştırmaları Kötü bir baş ağrısı, bera- Merkezi’nden Dr. Andrew Mo- berinde en güçlü ağrı kesici ore tarafından gerçekleştirilen ihtiyacını doğurabilir. Ağrının çalışmada aspirinin insanların çekilmez olduğu noktalarda % 60-65’inde işe yaramadığı ağrı kesicinin gücü ve etki görüldü. Bu oran parasetamol süresi büyük öneme sahip. Peki için 55, ibuprofen içinse 45. Alın- böyle bir durumda hangi ağrı dığı sırada ilaca 100 mg. kafein kesiciyi tercih etmeliyiz? eklenmesi, işe yarama ihtimalini % 5 ila 10 civarında artırıyor. Dünya çapında en yaygın Andrew Moore’un araştırma kullanılan ağrı kesiciler olduk- sonucuna göre, en iyi sonuçlar ları için “büyük üçlü” olarak da 500 mg. parasetamol ve 200 mg. bilinen aspirin, parasetamol ve ibuprofen alıp, üstüne sert bir ibuprofen üzerinden yürütülen kahve içince elde ediliyor. bir araştırmada aynı soruya S: SOLAKHAYVANVARMI? C: nırken sağ ve sol taraf arasında bir seçim yapıyor, o yöne doğru hamlede bulunuyorlar. Papağanlar üzerinde yapılan incelemeler- Bu seçimde vücutlarının güçlü yanları rol de, önlerindeki yiyeceklerden birini seçerken oynamakta. Örneğin kambur balinalar çe- her zaman aynı ayaklarını kullandıkları nelerinin sağ tarafının daha güçlü olduğunu görüldü. % 75’i her zaman sol ayağını, geri biliyor, avlanırken o yöne doğru atılıyorlar. kalanıysa hep sağ ayağını kullanıyor. Diğer bazı kuş türleri aynı şeyi yaparken sadece Kedi ve köpeklerin de bu konuda bazı sol ayaklarını kullanıyorlar. Balıklar da bir tercihleri var. Bir araştırmada kedilerin tehlike karşısında kaldıklarında ya da avla- pati kullanımı yakından incelendi ve kolay görevler için her iki patilerini de eşit kulla- Kısa cevap Bu konudaki eğilimleri bizden nıyor olsalar da daha karmaşık durumlarda biraz farklı olsa da solak hayvanlar mevcut. favorileri patilerini kullanmayı tercih ettikleri görüldü. Dişilerde bu pati genelde sağdaki oluyor. Erkek kedilerse sol patilerine daha çok güveniyorlar. Köpekler için de benzer bir durum söz konusu. Kısırlaştırılmamışlarsa hepsinin bir favori patisi oluyor. Kısırlaştırıl- dıklarında bu duruma bir son veriyor, her iki patilerini eşit ölçüde kullanmaya başlıyorlar. Köpeklerden elde edilen bu sonuç, sol veya sağ el eğiliminin hormonlarla ilişkili olabile- ceğini göstermekte. 92
Soru & Cevap Soru: Özgür Karadeniz S: AY’IN ATMOSFERİ VAR MI? Kısa cevap Yok diye biliyorduk, varmış. C: atmosferi olmadığını sanıyor- ferinde de bulunmakta; en üst hızla püsküren parçacıklar uza- duk ama suyun oluşması için katmanı oluşturuyor ve tıpkı ya yayılarak böyle bir etki yapı- NASA, 2009 yılında, Ay’da atmosfer gerekiyor. Bu bulgu Ay’daki gibi çok seyrek bir yapı. yor. İçerikteki uçucu elementler donmuş halde önemli miktarda üzerine yapılan araştırmalar, NASA’nın yeni araştırmaları, Ay ise Ay’ın yüzeyine inerek orada su bulunduğunu açıklamış- Ay’ın gerçekten bir atmosfe- atmosferinde argon, helyum ve birikmekte. Ekzosferdeki gazla- tı. Ay Kraterleri Gözlem ve ri olduğunu, bu atmosferin neon gazı da olduğunu, hatta rın bir kısmı da Ay yüzeyindeki Algılama Uydusu LCROSS’un sodyum ve potasyum gibi sıra atmosferin büyük çoğunluğu- kayalarda oluşan radyoaktif yaptığı keşifte, Ay’ın kuzey dışı gazlar içerdiğini göster- nun bu gazlardan oluştuğunu bozunum nedeniyle birikmiş. kutbundaki bazı kraterlerin di. Fakat oradaki atmosfer, gösterdi. Bunların çoğu yıldız Örneğin helyumun %20 ’sinin, içinde buz olduğu tespit edildi. bizimkiyle kıyaslandığında öyle rüzgarlarıyla taşınan gazlar. kayalardaki uranyum ve tor- Daha sonra, bu tür kraterlerin ince ki bu yüzden ona ekzosfer Güneş’ten saatte 1,6 kilometre yumdan oluştuğu sanılıyor. sayısının 40’dan fazla olduğu deniyor. Dünya’nın atmosferi, ve 600 milyon ton civarında Ay’ın atmosferinden 100 trilyon buz içerdikleri açıklandı. İşte kat yoğun. Bu arada ekzosfer bu keşif tüm bildiklerimizi tabakası gezegenimizin atmos- değiştirdi. O ana kadar Ay’ın bir S: BİRMIKNATISIERİTSEKMANYETİK ÖZELLİĞİNİ KORUYABİLİR Mİ? Kısa cevap Hayır. C: Mıknatıslar, her biri 0,01 mili- ısıtmak tüm özelliğini yitirme- metreye karşılık gelen milyon- sine sebep olmakta. Erime larca minik alandan oluşuyor. noktasıysa 1.530 santigrat Bunların her biri, hızla dönen derece. Yani eritme aşamasına elektronların belli bir sıraya göre geçmeden çok önce zaten man- dizildikleri bölgeler. Böyle bir yetik özelliğini kaybetmiş oluyor. düzene dışarıdan ısı uyguladığı- mızda elektronların dizilimini de bozmuş oluyoruz. Yüksek ısı bel- li bir süre için verilip sonrasında mıknatıs soğumaya bırakılırsa manyetik özelliğini yitirmiyor. Ancak örneğin demir mıknatısı 770 santigrat dereceye kadar 93
Soru & Cevap S: NEDEN YORULUYORUZ? Kısa cevap Vücudumuzun kendini bakım sürecine alması gerektiğinden. C: Yorgunluk da tıpkı açlık gibi çıkan uykulu olma hali adenozin çalışan bir uyarı sistemi. ve melatonin hormonlarınca Vücut bu tür uyarıları önlem yönetilmekte. Bu ikisinin üre- almamız için yolluyor. Örneğin tilme oranı gün boyunca artış açlık çekince vücudun kalori gösteriyor. Uyurken dokularımız ihtiyacının acilen karşılanması daha hızlı yenilendiği ve o gün adına yüksek kalorili yiyeceklere karşılaştığımız her şey hafıza- yönelmekteyiz. Yorgunluk da bir mızda işlenmeye başlandığı için an önce dinlenmemiz gerektiği- bu süreçte sadece enerjiyi ko- ni gösteren bir sinyal. rumuyor, aynı zamanda ihtiyaç Yorgunlukla beraber ortaya duyulan bakımı da yapıyoruz. S: DÜNYA’YA EN YAKIN YILDIZLAR HANGİLERİ? 1. GÜNEŞ: 0,0000158 ışık yılı Işığının bize ulaşması 8 dakika sürüyor. 2. PROXIMA CENTAURI: 4,24 ışık yılı Bu kırmızı cüce çıplak gözle görülemez. 3. ALPHA CENTAURİ: 4,37 ışık yılı Gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri. 4. BARNARD YILDIZI: 5,96 ışık yılı Bilinen en eski yıldızlardan biri. 5. WOLF 359: 7,78 ışık yılı Aslan Takımyıldızı’nda yer alan bir kırmızı cüce. 6. LALANDE 21185: 8,3 ışık yılı Büyük Ayı’daki soluk kırmızı yıldız. 7. SIRIUS (KÖPEK YILDIZI): 8,58 ışık yılı Gökyüzündeki en parlak yıldız. 8. LUYTEN 726-8: 8,72 ışık yılı Parıltılı yıldızların ilk keşfedileni. 9. ROSS 154: 9,7 ışık yılı Yay Takımyıldızı’nın bize en yakın olan bölgesinde. 10. ROSS 248: 10,32 ışık yılı 33.000 yıl sonra bize en yakın 2. yıldız haline gelecek. 94
S: NEZLE VE GRİP Soru & Cevap VİRÜSLERİNİN KAÇ ÇEŞİDİ VAR? 95 Kısa cevap Nezle için 200’den fazla. Grip virüsleriyse 20 civarında. C: alt türlerin sayısı öyle fazla ki onları da dahil ederek yeniden Nezle ve gribe sebep olan bir hesaplama yaparsak şu virüslerin cinsine bakarak bir sonuca ulaşırız: Nezleye sebep yanıt verecek olsak, nezleye olan virüslerin sayısı 200’den sebep olanların 8, gribe sebep fazla, gribe sebep olanlarsa olanların 3 farklı virüs türü ol- 20’nin üstünde. Ve bu sayı duğunu söyleyebiliriz. Ancak sürekli artıyor. Çünkü her virüslerle mücadelede hangi yıl mutasyona uğramış yeni türe ait oldukları bilgisi yeterli virüslerle karşılaşıyoruz. değil. Tedavi ve aşılar serotip denilen alt türlerin bilgilerine odaklanılarak üretiliyor. Bu S: BÜYÜKPATLAMA ANINDA EVRENİN BOYUTLARI NE KADARDI? C: Kısa cevap Bir nokta kadar. Büyük Patlama, tekillik adı verilen nokta kadar bir oluşumun bir anda patladığını ve evrenin bu etkiyle hızla genişlediğini söylü- yor. Tekillik, mevcut evrendeki bir noktadan farklı olarak evrenin şu anki içeriğini barındı- ran olağanüstü bir oluşumdu. Uzay, zaman ve tüm gökcisimlerini oluşturan madde tekillik noktasından dışarı püskürdü. Büyük Patlama anında evren tekillik boyutlarınday- dı. Ama patlamadan hemen sonraki anda güneş sistemimizin büyüklüğüne erişti ve hala büyümeye devam ediyor.
Soru & Cevap S: DİNOZORLARIN ORTALAMA YAŞAM SÜRESİ KAÇ YILDI? Kısa cevap Kesin bir cevap vermek zor. 70 ile 300 yıl arasında diyebiliriz. C: işe yaramadığı durumlar yok değil. Çünkü bazı dinozor Bilim insanları ağaçların türlerinin kemikleri, tamamen yaşını ölçerken kullandıklarına olgunlaşsalar da büyümeye benzer bir yöntem kullanıp devam edebiliyordu. dinozor fosillerinin kaç yaşında olduğunu belirleyebiliyorlar. Ortalama yaşam süreleri Tıpkı ağaç kütüklerinin iç için de kesin bir şey söylemek kısmına bakıp yaş halkala- zor. Zira timsah ve kaplum- rını saymak gibi, fosillerdeki bağalara bakarak bir çıkarım kemiklerin de yaşını gösteren yapan araştırmacılar, en büyük halkalar var. Şu ana dek dinozorların 300 yıllık bir ya- bulunan en yaşlı dinozor fosili şam süresi olduğunu tahmin 28 yaşındaki bir tiranozora aitti etmekteler. Ancak apatozorlar ve bu yaşın birçok dinozor türü ve otçul dinozorların ortalama için olgunluğa karşılık geldiği 70-80 yıl yaşadıkları biliniyor. biliniyor. Yine de bu tekniğin S: HEYECANLIYKENUYUMAKTA ZORLUK ÇEKMEMİZİN SEBEBİ NEDİR? Kısa cevap Tüm dikkatimizi bizi heyecanlandıran duruma odakladığımız için. C: zorunda oluşumuza kaymıştır. yapması kolay olmuyor. Tıpkı Heyecanlıyken kolayca uyuya- stres ve endişe gibi heyecan da Bazen çok yorgun olsak da mıyor olmamızın sebebi bizzat adrenalin ve kortizol üretmemi- heyecanla beklediğimiz bir heyecanımız. Bu sırada sabırsız- ze sebep olmakta. Bu hormonlar günün gecesinde uyumakta lıkla beklenen o bir sonraki gün kalp ritmini yüksek tutup uyu- zorluk çekeriz. Ama mutlaka için kafamızın içinde birbirinden mamızı daha da zorlaştırıyor. uykumuzu almamız ve sonraki farklı senaryolar üretiyoruz. güne dinç olarak başlamamız Dolayısıyla tüm dikkatimiz o gerektiğinden, bir noktadan duruma çevrilmiş oluyor. İşte sonra uykuya dalamama konusu uyumamızı zorlaştıran şey de sıkıntı vermeye başlayabilir. Bu bu. Zihnimiz dikkat ve odaklan- duruma ne kadar takılırsak uyu- mayı kullandığında uykuya geçiş mamız o kadar zorlaşır çünkü bütün dikkatimiz artık uyumak 96
Soru & Cevap S: DENİZ KAPLUMBAĞALARI YUMURTALARINI BIRAKTIKLARINDA AĞLIYORLAR MI? Kısa cevap Gözyaşları gerçek ama ağladıklarını söyleyemeyiz. C: için bunu bir şekilde dışarı atmak zorundalar. Bunun için Deniz kaplumbağaları, kıyıya gözlerinde bulunan salgı bez- çıkıp yumurtalarını bıraktıkla- lerini kullanıyorlar. Bu bezler rında gözlerinden yaşlar aktı- vücutlarındaki tuzun fazlasını ğına şahit olabilirsiniz. Ama bu dışarıya atabilmek için gözyaşı ağladıkları anlamına gelmiyor. üretiyor. Yani ağlıyor gibi gö- rünseler de aslında o sırada Sürüngenlerin böbrekleri vücutlarını temizlemekteler. bizimkiler gibi çalışmaz. Bu Gözyaşları aynı zamanda göz- nedenle idrarları içtikleri deniz lerine kaçan kum taneciklerini suyunun tuzunu dışarı atmak de temizliyor. için yeterli değil. Ama bu tuzdan kurtulmaları da gerek. Aşırı tuzdan zehirlenmemek S: YEMEĞİFAZLA KAÇIRDIĞIMIZDA VÜCUDUMUZDA NELER OLUYOR? Kısa cevap Tüm enerjimiz midemizdekileri öğütmek için kullanılıyor. C: için gelişmiş bir refleks. Zira öğütmek için yüksek miktarda melatonin ve serotonin hormon- kusma gibi bir reflekse sahip enerji gerekmekte. İşte yemek larının seviyesini artırıyor. Bu Hepimizin patlayacak kadar olmasak midemizi patlatana sonrasında yorgun ya da uyuşuk hormonların seviyesindeki artış yediğimizi hissettiğimiz zaman- kadar yiyebilirdik. hissetmemizin sebebi bu. Mide- uyuşukluğu artırıp uykumuzun lar olmuştur. Genelde yemekten miz çalışıp yavaş yavaş öğütme gelmesine sebep olmakta. Ama hemen sonra üzerimize bir Yağ, şeker ve karbonhidrat aşamasına geçince pankreastaki uyuşukluk ve uykunun yanı sıra ağırlık çöker, bazen uyuyakalırız, açısından zengin besinler oto- hücreler insülin üretir. İnsülin de mutlu hissetmemizi de sağlıyorlar. kimi zaman da nefes almakta nom sinir sistemini uyarıp biraz bile zorlanırız. daha yavaşlaması gerektiğini söylüyor. Çünkü o sırada mide- Ortalama bir insan midesi 1 mizin kullanılabilecek tüm ener- ila 1,5 litre yemeği öğütebilecek jiye ihtiyacı var. Tıka basa yenilen güçte oluyor. Bu limiti aştığımız- bir yemek sonrasında bu yemeği da kusma ihtiyacı duyarız. Bu da midenin kendini koruyabilmesi 97
Arşivden Dönen silindirle açık denizlerde Alternatif enerji kaynakları ve Döner yelken, itki sistemleri, oldum olası Popular gemiyi itmek Science’ın ilgilendiği konuların başını için esrarengiz çekmiştir. Dergimizin 1932 ve 1984 Magnus Ocak sayılarında kapağa taşıdığımız, Etkisi’nden resimdeki sıra dışı teknenin yol yararlanıyor. almasını sağlayan Magnus Etkisi de bunlardan biriydi. Alman fizikçi Gustav Magnus, yivli toplardan ateşlenen ve kendi etrafında dönen mermilerin yönünde görülen beklenmedik sapmaları araş- tırırken bu buluşu yapmıştı. Hareketli bir hava akımının içinde dönen bir kürenin ya da silindirin, havanın esiş yönüyle dik açı yapacak bir kuvvet oluşturması şeklinde açıklanan etki, topla oynanan sporlarda da “falso” olarak kendini gösteriyordu. Magnus Etkisi’yle yol alan rotorlu gemilerin geleceği çok parlak görünüyordu fakat petrol fiyatlarının küresel ölçekte giderek ucuzlaması bu alandaki araştırmaların ve ilerle- melerin önünü kesti. 98
TÜRKİYE’NİN EN İYİ TEKNOLOJI DERGISI ARTIK HER YERDE YANINIZDA TEKNOLOJI DERGISI CHIP’İ iPhone/iPad ve ANDROID CİHAZLARINIZDA OKUMAK İÇİN HEMEN İNDİRİN Apple, Apple logosu, iPhone ve iPad Apple Inc.’in ABD’de ve diğer ülkelerde tescilli ticari markasıdır. App Store Apple Inc.’in servis markasıdır.
Search
