Bilim ve Teknik Dergisi 529. Sayı - Aralık

Fukuşima Nükleer Reaktörlerinde ve Çevrede Son Durum... Aylık Popüler Bilim Dergisi Aralık 2011 Yıl 45 Sayı 529 TBeilkivmenik 4 TL Bilim ve Teknik Aralık 2011 Yıl 45 Sayı 529 Evren Dev Bir Bilgisayar mı? Evren Dev Bir Bilgisayar mı? 23 Ekim - 9 Kasım 2011 Van Depremleri Uzak Dünyalarda Yaşamın İzleri Hayal mi Yoksa Gerçek mi? Kablosuz Elektrik 29 9 771300 338001

sciencephotoTBeilkivmenik Aylık Popüler Bilim Dergisi Yıl 45 Sayı 529 Aralık 2011 “Benim mânevi mirasım ilim ve akıldır” Mustafa Kemal Atatürk Kasım sayımızın hazırlıklarını yaptığımız günlerde Van’da ve Erciş’te 23 Ekim’de meydana gelen 7,2 büyüklüğündeki ilk deprem ve 9 Kasım’da meydana gelen Edremit depremi, bir kez daha acı gerçekle yüzleşmemize neden oldu. Depremin ardından yine şaşırtıcı, spekülatif yorumlar, gerçek olmayan açıklamalar yapıldı. Bilim ve Teknik dergisinde her zaman olduğu gibi konuyla ilgili doğru bilgi ve veriler yansıtılmaya çalışılıyor. MTA Genel Müdürlüğü’nün dört kişiden oluşan diri fay araştırma ekibi ile İstanbul Teknik ve Tunceli üniversitelerinin jeoloji mühendisliği bölümlerinden üç kişilik araştırma ekibinin, depremin ikinci günü başlayan ve bir hafta süren saha gözlem ve değerlendirmelerinin ortak ön sonuçlarını içeren yazıyı sizlerle paylaşıyoruz. Bunun yanı sıra Japonya’da 11 Mart 2011 günü gerçekleşen 9 büyüklüğündeki depremin hemen ardından yaşanan Fukuşima nükleer kazasında son durumu değerlendiren bir yazıya yer verdik. Dünyamızı sarsan depremler ve diğer felaketler ister istemez evrende başka yaşanabilir yerler arayışını gündeme getiriyor.“Uzak Dünyalarda Yaşamın İzleri”başlıklı yazımız da gökbilimin en ilgi çeken alanlarından yaşanabilir dünyalar araştırmalarında gelinen son durumu aktarıyor. Kapak konumuz olan“Evren Dev Bir Bilgisayar mı?”sorusunun başlık olarak seçildiği yazımız, evren ve doğayı anlama yolundaki fikirleri sunmaya devam eden arkadaşımız Zeynep Ünalan tarafından kaleme alındı. Yazıda ilk programlanabilir bilgisayarların icadından sonra ortaya çıkan ve garipsenen, evrenin dev bir bilgisayar olabileceği fikrinin serüveni anlatılıyor. Çünkü bu fikir, sonradan birçok bilim insanı ve felsefeci tarafından benimsenmiş ve tartışılmaya devam ediyor. Evren kuramlarını ileri süren fizikçilerin bilimsel çalışmalarının temelinde yer alan atomu anlama yolunda, bundan 100 yıl önce önemli bir adım atılmıştı.“1911’den 2011’e Rutherford’dan 100 yıllık hediye”başlıklı yazımız atomun iç yapısını öğrenmek amacıyla alfa parçacıklarını inceltilmiş bir altın folyoya gönderip bu parçacıkların nasıl saçıldığını gözleyerek, bugünkü atom modelini ortaya çıkaran Rutherford deneyinin 100. yılını anmak amacıyla yazıldı.Bilim insanlarının hayallerini süsleyen elektrik akımının kablosuz iletilmesi fikri günümüzden 120 yıl önce Nikola Tesla tarafında ortaya atılmıştı.“Kablosuz Elektrik Hayal mi yoksa Gerçek mi?”başlıklı yazımızda bu alanda teknolojide ve kuramsal bilgide gelinen düzey gösterilmeye çalışılıyor.“Yenilenebilir Enerji Teknolojilerinde Yeni Bir Yöntem: VIVACE” başlıklı yazıdaysa girdap kaynaklı titreşimlerden temiz enerji elde etmeye yarayan bir enerji dönüşüm makinesi anlatılıyor. Bilim veTeknik dergisi ailesi olarak bilim dolu bir yılı daha siz okuyucularımızla birlikte yaşadık. Yeni yılda yeni teknolojiler ve bilgiler peşinde iyi bir yıl dileklerimizle. Saygılarımızla Duran Akca Sahibi Yazı ve Araştırma Grafik Tasarım - Uygulama Mali Yönetmen TÜBİTAK Adına Başkan Alp Akoğlu Ödül Evren Töngür H. Mustafa Uçar Prof. Dr. Yücel Altunbaşak ([email protected]) ([email protected]) ([email protected]) Genel Yayın Yönetmeni İlay Çelik Web İdari Hizmetler Sorumlu Yazı İşleri Müdürü ([email protected]) Sadi Atılgan İmran Tok Duran Akca Dr. Özlem Kılıç Ekici ([email protected]) ([email protected]) ([email protected]) ([email protected]) Yayın Kurulu Dr. Bülent Gözcelioğlu Yazışma Adresi Abone İlişkileri Fiyatı 4 TL Dr. Kıvanç Dinçer ([email protected]) Bilim ve Teknik Dergisi (312) 468 53 00 Yurtdışı Fiyatı 5 Euro. Doç. Dr. Tarık Baykara Dr. Özlem İkinci Atatürk Bulvarı Faks: (312) 427 13 36 Dağıtım: TDP A.Ş. Prof. Dr. Salih Çepni ([email protected]) No: 221 Kavaklıdere 06100 [email protected] http://www.tdp.com.tr Prof. Dr. Süleyman İrvan Dr. Zeynep Ünalan Çankaya - Ankara İnternet Baskı: İhlas Gazetecilik A.Ş. Dr. Şükrü Kaya ([email protected]) Tel www.biltek.tubitak.gov.tr ihlasgazetecilikkurumsal.com Yrd. Doç. Dr. Ahmet Onat Dr. Oğuzhan Vıcıl (312) 427 06 25 e-posta Tel: (212) 454 30 00 Prof. Dr. Muharrem Yazıcı ([email protected]) (312) 427 23 92 [email protected] Baskı Tarihi: 29.10.2011 Redaksiyon Faks ISSN 977-1300-3380 Sevil Kıvan (312) 427 66 77 ([email protected]) Özlem Özbal ([email protected]) Bilim ve Teknik Dergisi, Milli Eğitim Bakanlığı [Tebliğler Dergisi, 30.11.1970, sayfa 407B, karar no: 10247] tarafından lise ve dengi okullara; Genelkurmay Başkanlığı [7 Şubat 1979, HRK: 4013-22-79 Eğt. Krs. Ş. sayı Nşr.83] tarafından Silahlı Kuvvetler personeline tavsiye edilmiştir.

İçindekiler 16 23 Ekim ve 9 Kasım 2011’de meydana gelen Van depremleri, Van ve Erciş olmak üzere iki büyük kentsel yerleşim ile bunlara bağlı köylerde can kayıplarına ve çok büyük hasara yol açtı. 23 Ekim’de saat 13.41’de meydana gelen Mw:7,2 büyüklüğündeki ilk depremde, Erciş kent merkezinde yoğun olmak üzere Van kent yerleşmesi ve köylerde çok sayıda bina yıkıldı veya ağır hasar gördü. Çok küçük bir alanı etkileyen 9 Kasım’daki ikinci deprem (Mw:5,7) ise Van kentinde hasara yol açtı. Her iki deprem de gerek oluş biçimleri gerekse yarattıkları can kayıpları ve hasar nedeniyle ülke gündeminde geniş yer buldu. 24 İnsanoğlu yüzyıllardır doğayı ve evreni, arka planda işleyen ve matematik denklemlerine dayanan yasaları ortaya çıkararak anlamaya çalışıyor. Bilgisayar çağı da denilen bilgi çağında ise artık şunları sorguluyoruz: Evren aslında bir bilgisayar çıktısı mı? Bütün hareket ve etkileşimler matematik denklemlerinin ötesinde, 0’lardan ve 1’lerden oluşan bilgi parçaları mı? 46 Kablosuz elektrik iletimi yaklaşık 100 yıldır bilim dünyasının hayallerini süslüyor. Nikola Tesla ile başlayan çalışmalar, günümüzde bazı pratik uygulamalar olsa da, henüz istenilen seviyeye ulaşamadı. Ancak, geçtiğimiz yıllarda bulunan ve uygulanan yeni bir teknoloji sayesinde belki de çok yakın gelecekte gerçekten kablosuz yaşam alanlarına sahip olabileceğiz.

Haberler ........................................................................................................................................... 4 + Ctrl+Alt+Del / Levent Daşkıran ................................................................................................. 12 78 Tekno-Yaşam / Osman Topaç ...................................................................................................... 14 Türkiye Doğası 23 Ekim 2011 Van ve 09 Kasım 2011 Edremit (Van) Depremleri / Selim Özalp- Bülent Gözcelioğlu Cengiz Zabcı-Hasan Elmacı-Taylan Sançar ............................................................................... 16 86 Watson Tıp Okuyor, Yakında Doktor Olacak / Levent Daşkıran..................................................... 21 Sağlık Fukuşima Nükleer Reaktörlerinde Son Durum / Yüksel Atakan........................................... 22 Ferda Şenel Evren Dev Bir Bilgisayar mı? / Zeynep Ünalan............................................................................... 24 88 Uzak Dünyalarda Yaşamın İzleri / Alp Akoğlu............................................................................. 32 Gökyüzü Yeni Bilgi Modelleme ve Programlama Felsefesiyle Semantik Web / Börteçin Ege ............ 36 Alp Akoğlu 1911’den 2011’e Rutherford’dan 100 yıllık hediye / Özgür Etişken ............................................. 40 90 Hayal mi yoksa Gerçek mi? Kablosuz Elektrik / Özlem Kılıç Ekici ....................................... 46 Bilim Tarihinden Tıbbi ve Aromatik Bitki Tarımı / Bülent Gözcelioğlu.......................................................................... 52 H. Gazi Topdemir Hücre Duvarı / Abdurrahman Coşkun ....................................................................................... 56 93 Modern Tıbbın Gelişiminde Savaşların Rolü/ Ali İhsan Uzar - Ahmet Yılmaz Şarlak......... 60 Yayın Dünyası Yenilenebilir Enerji Teknolojilerinde Yeni Bir Yöntem: VIVACE / Abdulkerim Okbaz ...... 64 İlay Çelik Toprağın Sihirbazları: Topraksolucanları / Mete Mısırlıoğlu ................................................. 70 94 Batı Dünyası Neden Karanlık Çağı Yaşadı? / Hüseyin Gazi Topdemir ................................. 74 Zekâ Oyunları Emrehan Halıcı

Haberler ile deney yapılmış ve ozonun kırılan kaya- edilen çocuklarda bu hastalığa yakalanma lardan sadece ortamda hava, karbondioksit riskinin arttığını da gösteriyor. Uzmanlar Ozon Gazından ve saf oksijen molekülünün bulunduğu du- bu çalışmada tesadüfi olarak seçilen 4171 Deprem Erken rumlarda yayıldığı görülmüş. Eğer kırılan aile kullandı. Çalışmaya katılan tüm aileler Uyarısı kayalar ozon gazı oluşumuna neden oluyor- çocuklarının 6 aylık, 12 aylık dönemlerini sa, ozon detektörlerinin uyarı sistemi olarak ve 4.5 yaşını göz önüne alarak sorulan so- Özlem Ak İkinci kullanılabileceği sonucuna ulaşılmış. Gele- ruları cevapladı. Yinelenen bir erken çocuk- cekteki araştırmalarda eğer jeolojik faylara luk dönemi hastalığı olan hırıltılı soluma Deprem konusuyla ilgili tüm araştırma- yakın toprak seviyesi ile deprem arasında özellikle okul öncesi çocuklarda ciddi sağlık cılar öncü sismik hareketlere odakla- olumlu bir bağıntı gözlenirse, yeraltı ya da problemlerine neden oluyor ve bazen de narak depremi tahmin edebilmek için bir yüzey çatlaklarından ozon düzeyini tespit ilerleyen dönemlerde astıma dönüşebiliyor. erken uyarı sistemi geliştirmenin yollarını edecek, birbirine bağlı bir dizi ozon detektö- Uzmanlar bu hastalığın mekanizmasını ve araştırıyor. rü sayesinde, alışılmışın dışında bir durum risk faktörlerini daha iyi anlayarak daha et- söz konusu olduğunda bunun görüntülene- kili korunma ve tedavi yolları bulmayı he- Applied Physics Letters yayımlanan yeni bileceği düşünülüyor. defliyor. Demografik analize dahil edilen ai- bir çalışmaya göre kırılan kayalardan sızan lelerin, toplumu bütün olarak temsil edecek ozon gazının yaklaşan bir depremin gös- Balık Yemeye nitelikte olduğu ve toplanan veriler ile çok tergesi olabileceği belirtiliyor. Çeşitli kay- Erken Yaşta faydalı bilgilerin elde edildiği bildiriliyor. naklardan elektrik boşalmasının (örneğin Başlayan Çocuklar Çalışmada son bir yıl içinde en az üç defa aydınlatmanın) bir yan ürünü olarak hava- Daha Sağlıklı bu hastalığı geçiren, kortikosteroid sprey ya yayılan ozon aslında doğal bir gaz. Ça- Oluyor türü astım ilaçları kullanan ve kullanmayan lışmaya göre, havaya yayılan bu ozon kay- çocuklarla, bu hastalığı son bir yıl içinde hiç naklarından biri de basınç altında kırılan Özlem Kılıç Ekici geçirmeyen çocuklar karşılaştırıldı. Hırıltılı kayalar. Virginia Üniversitesi, Mühendislik solunum hastalığını geçiren çocukların ve- ve Uygulamalı Bilimler Bölümü’nden Prof. İsveç’te yapılan ve sonuçları Acta Paediat- rileri alt gruplara ayrılarak daha detaylı ana- Raúl A. Baragiola kurduğu deney düzene- rica dergisinde yayımlanan bir çalışma, 9 liz edildi. Alt gruplar şu şekilde belirlendi: ğiyle granit, bazalt, riyolit (volkanik granit), aylık olmadan önce balık yemeye başlayan Sadece soğuk algınlığı sırasında viral episo- gnays (granitsi yapı taşı), kuartz gibi volka- çocukların, okul öncesi çocuklarda çok sık dik hırıltılı solunum rahatsızlığı geçirenler, nik ve başkalaşmış kayaların kırılması ile görülen hırıltılı soluma hastalığına daha fiziksel ve mikrobik olarak çok fazla tetik- ozon gazı üretmiş. Farklı kayalardan farklı ender yakalandığını gösterdi. Aynı çalış- leyici nedenden dolayı sık sık hastalananlar, miktarda ozon gazı üretildiğini, en çok ozon ma, doğduktan sonraki ilk 1 hafta içinde soğuk algınlığı geçirmediği halde birtakım gazının riyolitden üretildiğini tespit etmiş. geniş spektrumlu antibiyotik ile müdahale alerjenlere, sigara dumanına, egzersize tepki Depremden bir süre önce basınç. kayaları gösterecek şekilde rahatsızlananlar. Önemli kırıyor ve muhtemelen saptanabilir düzey- bulgular şu şekilde özetleniyor: de ozon üretiliyor. Ozon gazının kaynağı- nın, kırılan kayalar mı yoksa atmosferdeki tepkimeler mi olduğunu anlamak için saf oksijen, helyum, nitrojen ve karbondioksit 4

Bilim ve Teknik Aralık 2011 •Son 1 yıl içinde beş çocuktan biri hırıl- Küresel Gıda Çalışmada yer alan araştırmacılardan tılı solunum hastalığı geçirmiş. Bu çocuk- İhtiyacı Jason Hill, gelişmekte olan ve azgelişmiş lardan 20’sinden en az 1’inde hastalığın Katlanarak ülkelerdeki tarımsal üretimi stratejik olarak çok sık tekrarlandığı belirlenmiş. Bunların Artacak daha hassas hale getirmenin gıda üretimin- dörtte üçü astım ilaçları kullanmış ve ilaç den dolayı çevreye verilen toplam zararı kullananların yarısından fazlasına da son- İlay Çelik azaltacağını, aynı zamanda da küresel ola- radan astım teşhisi konmuş. rak daha eşitlikçi bir gıda temini sağlayaca- Minnesota Üniversitesi’nin Biyolojik ğını söylüyor. •Çok sık ve tekrar tekrar hastalanan ço- Bilimler Koleji’nde Regents ekoloji cuklardan yarısından fazlası (% 57) virüs- profesörü olan David Tilman ve ekibinin ABD Gıda ve Tarım Organizasyonu ler nedeniyle, % 43’ü de çok fazla tetikleyi- yeni öngörüsüne göre, 2050 yılına gelin- (FAO) yakın zamanda gıda talebi için % ci nedenden dolayı rahatsızlanmış. diğinde küresel gıda ihtiyacı iki katına 70’lik bir artış öngördü. Tilman’a göre her çıkabilir. Bu miktarda gıdayı üretmekse iki öngörü de tarım uygulamaları değişme- •Dokuz aylıktan önce balık tüketmeye çevredeki karbondioksit ve azot düzeyini dikçe dünyanın büyük çevresel problemler- başlayan çocuklarda, 4,5 yaşında görülen önemli ölçüde artırıp çok sayıda türün yok le karşı karşıya olacağını gösteriyor. hırıltılı solunum rahatsızlığının neredeyse olmasına sebep olabilir. Ancak çalışma, yarı yarıya azaldığı belirlenmiş. Tüketilen zengin ulusların yüksek verimli teknolo- Gıda ihtiyacını karşılamanın küresel et- balığın daha çok alabalık, somon ve yassı- jileri yoksul ülkelere uyarlanırsa ve tüm kileri, küresel tarımın hangi yönde genişle- balık türleri olduğu belirtiliyor. uluslar azotlu gübreleri daha etkin biçim- diğine bağlı olacak. Tarım arazisi elde etmek de kullanırsa bundan kaçınmanın müm- için doğal bitki örtülerinin yok edilmesi ve •Doğduktan sonraki ilk 1 hafta içinde kün olabileceğini gösteriyor. ürün yetiştirmek için yakıt ve gübre kulla- geniş spektrumlu antibiyotiklerle müda- nılması çevrede karbonu ve azotu artırıp hale edilen çocuklarda 4,5 yaşında görü- Tilman eğer küresel gıda üretimindeki türlerin yok olmasına sebep oluyor. len ve sık tekrarlanan rahatsızlığı geçirme eğilimler devam ederse, tarım kaynaklı sera riski iki katına çıkıyor. Rahatsızlığı geçir- gazı salımlarının 2050 itibariyle iki katına Tilman ve ekibi çalışmalarında gıda ih- meyen çocukların sadece % 3,6’sı hayatla- çıkabileceğini, küresel tarım etkinliklerinin tiyacını karşılamanın değişik yollarını ve rının ilk haftası içinde antibiyotiğe maruz şimdiden sera gazı salımlarının üçte birin- bunların çevresel etkilerini araştırdı. Seçe- kalmışken, bu oran çok sık ve tekrar tekrar den sorumlu olduğunu belirtiyor. Tarımın nekler temel olarak mevcut tarım alanların- rahatsızlanan çocuklarda % 10,7’ye yükse- sera gazı düzeyine yaptığı katkı büyük ölçü- da verimi artırmak, daha fazla tarım arazisi liyor. de arazilerdeki doğal bitki örtülerinin yok açmak ya da ikisinin çeşitli kombinasyonla- edilmesinden kaynaklanıyor. Bu aynı za- rı şeklindeydi. Azot kullanımının, tarıma Yapılan başka çalışmalarda da balı- manda türleri de yok olma tehlikesiyle karşı açılan arazi miktarının ve sonuçta oluşan ğın içerdiği birtakım özelliklerden dolayı karşıya bırakıyor. sera gazı salımının değişik değerler aldığı alerji riskini azalttığı, bebeklikte görülen çeşitli senaryoları ele aldılar. egzamaya, okul öncesinde görülen saman Araştırmanın öngörülerine göre eğer nezlesine ve astıma karşı etkili olduğu be- yoksul uluslar mevcut uygulamalarına de- Tilman’a göre yaptıkları analizler lirlenmiş. Balığı sofralarımızdan eksik et- vam ederlerse 2050 itibariyle ABD’nin yü- Dünya’nın kalan ekosistemlerinin çoğunun memek için işte size bir sebep daha. zölçümünden daha geniş (yaklaşık 10 mil- kurtarılabilmesi için yoksul uluslara kendi- yon kilometrekarelik) bir alanda doğal bitki lerini beslemeleri için yardım etmek gerek- örtüsünü yok edebilirler. Ancak eğer zengin tiğini gösteriyor. uluslar daha yoksul ulusların tarımsal üre- tim verimlerini erişilebilir düzeyde artırma- 5 ları için yardım ederse bu alan yaklaşık 2 milyon metrekareye düşebilir. Geçtiğimiz ay Proceedings of National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan araştırmanın sonuçlarına göre azot-etkin “hassas” tarımın benimsenmesi, birçok yok- sul ulus tarafından uygulanan, daha fazla gıda üretmek için daha fazla araziyi işgal eden “kaba” tarıma göre çok daha az çevre- sel etki yaratarak gelecekteki gıda ihtiyacını karşılayabilir. Olası faydalar hayli yüksek görünüyor. 2005’te en zengin ulusların ta- rımsal ürün verimi en yoksul uluslarınkin- den en az % 300 daha fazlaydı.

Haberler konusunda elde edilen ilerlemeler olduğu- ve kariyer olarak bilim insanı olmayı seç- nu belirten Karaçay, kemik iliğinden elde meleri önerisinde bulundu. Gerek ülke- Genetik Devrim edilen kan hücrelerinden başlayarak verem mizdeki gerekse yurt dışındaki Türk bilim ve Geleceğimiz hastalığından dolayı nefes borusu tahrip insanları tarafından çok önemli bilimsel olmuş bir hasta için laboratuvar ortamın- çalışmalara imza atıldığını da belirten Ka- Bilim ve Teknik dergisi yazarı Bahri Kara- da nefes borusu geliştirildiğini, tahrip olan raçay bilimin insanlığın malı olduğunu ve çay 12-16 Kasım tarihlerinde İstanbul nefes borusunun tamir edildiğini, tamir bu nedenle hem ülkemize hem de insanlı- TÜYAP Kitap Fuarında “Genetik Devrim öncesi dönemde birkaç adım attıktan son- ğa katkı yapmanın hedeflenmesi gerektiği- ve Geleceğimiz” konulu bir konferans ver- ra dinlenmesi gereken bu hastanın şimdi ni vurguladı. di ve imza gününde okurları için “Yaşamın merdivenleri rahatça çıkabildiğini ve hatta Sırrı: DNA” adlı kitabını imzaladı. Karaçay dans edebildiğini aktardı. Konuşmasında Oyalı 4 yaşında! ayrıca İstanbul ve Fatih üniversiteleri ile insanlığın beslenme, çevre ve enerji konu- İstanbul Atatürk Fen Lisesi’nde, Final Fen larında karşı karşıya kalacağı problemlerin Özlem Ak İkinci ve Anadolu liselerinde TÜBİTAK Popüler çözümünde, moleküler yaşam bilimlerinin Bilim Yayınları Müdürlüğü tarafından dü- bir başka uygulama alanı olan sentetik bi- Türkiye’nin ilk klon koyunu Oyalı 21 Ka- zenlenen “Bilim Söyleşileri” programlarına yolojinin çok önemli bir rol oynayacağını sım 2007 tarihinde İstanbul Üniversite- katıldı. Genetik biliminin dünü, bugünü da belirten Karaçay, söyleşi programları si Veteriner Fakültesi’nde dünyaya gelmişti. ve yarını hakkında bilgi veren Karaçay, ilk ardından hem katılımcıların sorularını ce- Oyalı şu an dünyanın en uzun yaşayan klon defa 2000 yılında insanoğlunun kendi kul- vapladı hem de arzu edenler için kitabını hayvanları arasında yerini almış durum- lanma klavuzu olan gen haritasını okumayı imzaladı. Moleküler yaşam bilimlerine da. İstanbul Üniversitesi Veteriner Fakülte- başardığını ve bu gelişme sayesinde her bir karşı gösterilen ilginin Türkiye’nin gelece- si Döllenme ve Suni Tohumlama Anabilim hasta için özel olarak geliştirilecek tedavile- ği için çok olumlu sonuçlar doğuracağını Dalı’ndan Prof. Dr. Sema Birler başkanlığın- rin uygulandığı “kişisel tıp” dönemine gir- düşündüğünü belirten Karaçay, söyleşilere daki uzman bir ekibin gerçekleştirdiği proje, diğimizi belirtti. Yine moleküler yaşam bi- katılan öğrencilere bilime sahip çıkmaları TÜBİTAK ve Devlet Planlama Teşkilatı ta- limlerindeki gelişmeler sonucu genlerdeki rafından desteklenmiş. Klonlanan hayvanla- bozukluklarının artık gen tedavisi ile düzel- rın üreyebilmesi, ilaç yapımı ve organ nakli tilebildiğini söyledi. Söyleşisinde doğuştan gibi geniş bir alanda kullanılması planlanan kör bir çocuğa gen tedavisi ile görme duyu- klonlama çalışmalarının geleceği açısından su kazandırılması örneğini veren Karaçay, büyük önem taşıyor. Bu nedenle Oyalı’nın bir zamanlar sadece bilim kurgu filmlerin- 30 Mart 2011 tarihinde sağlıklı bir şekilde de gerçekleşebilecek bu tür olayların artık dünyaya getirdiği Bahar isimli yavrusu da bu yaşamımızın bir parçası olduğunu ve gide- açıdan önemli diğer bir adım olarak değer- rek yaygınlaşacağını bildirdi. Yaşam bilim- lendiriliyor. Klonlama yönteminin başarı- lerinde elde edilen ve yaşamımızı etkileye- sının, üretilen klonların sağlıklı doğması ve cek olan bir diğer gelişmenin kök hücreler yaşaması ile ölçüldüğünü, klonlama yönte- mi ile doğan kuzuların çoğunun doğumdan hemen sonra öldüğünü, klonlanan ilk canlı olan Dolly’nin yaklaşık 7 yıl yaşadığını belir- ten proje başkanı Prof. Birler, hem Oyalı’nın hem de yavrusu Bahar’ın sağlıklı bir şekilde yaşıyor olmalarının çalışmalarının başarı- sı açısından sevindirici olduğunu belirtiyor. 6

Bilim ve Teknik Aralık 2011 iGEM Sentetik fırsatları kaçırmamak ve bu yaklaşımın fı tarafından sağlanan standardlaştırılmış Biyoloji sunduğu imkânlardan yararlanmak için DNA parçacıklarının bilgilerine ulaşılan Yarışmasında sentetik biyoloji alanındaki çalışmaların veritabanını tarayarak, tasarlamak istedik- ODTÜ Başarısı desteklenmesine ve İGEM yarışmalarına leri moleküler makineler için gereken gene- katılma geleneğinin devam ettirilmesine tik dizileri en uygun hangi kombinasyonda Yeşim Aydın Son katkıda bulunmak gerektiğini düşünmüş. düzenlemeleri gerektiğini değerlendirebi- liyor. Projenin ayrıntılarına http://2011. 2003’ten beri her yıl Massachusetts Ins- METU-BIN iGEM Yazılım Takımı, Yrd. igem.org/Team:METU-BIN_Ankara say- titute of Technology (MIT) tarafından Doç. Dr. Yeşim Aydın Son (ODTÜ Sağlık Bi- fasından ulaşılabiliyor. düzenlenen Uluslararası Genetik Mühen- lişim EABD) ve Doç.Dr. Tolga Can (ODTÜ disliğiyle Moleküler Makine Tasarlama Bilgisayar Mühendisliği ABD) önderliğinde “M4B:Mining for BioBricks”, verilen fi- Yarışması (iGEM), öğrencilere yönelik bir Mart 2011’de bu güdülenmeyle kurulmuş. ziksel ya da kimyasal girdilerin sistem içe- “sentetik biyoloji” yarışması. Yarışmada Çalışmalarını tüm ilkbahar ve yaz boyunca risinde takip edebileceği yolları “en uygun öğrencilerden oluşan takımlara özel bir danışmanları Seyedsasan Hashemikhabir yol bulma algoritmaları”nı kullanarak lis- arşivde bulunan biyolojik parçalardan bir (ODTÜ Bilgisayar Mühendisliği) ve Yener teleyip, takım üyeleri tarafından geliştirilen kit veriliyor. Takımlar yaz boyunca kendi Tuncel (ODTÜ Biyoenformatik Programı) “Edge Sum Scoring“ yöntemiyle puanlaya- okullarındaki laboratuvarlarda bu parça- ile sürdüren takım, projesini Ekim ayında rak aralarından en etkili ve amaca en uy- ları ve kendi tasarladıkları başka parçaları yapılan 2011 iGEM Avrupa elemelerinde gun olanlarını görsel olarak araştırmacıya kullanarak biyolojik sistemler oluşturuyor sundu ve gümüş madalya kazandı. Takım sunan bir yazılım. ve bunları canlı hücreler içinde işler hale bu elemeler sonucu tüm dünyadan gelen getiriyor. Böylece bakterilerin ve diğer yaklaşık 170 takım arasından 2011 İGEM METU-BIN takımının 2011 iGEM ya- bazı organizmaların genetik yapıları, özel- Dünya Şampiyonası’na katılmaya hak ka- rışmasına katılımı ODTÜ Teknokent A.Ş., leşmiş işlevler kazandırılarak tekrar tasar- zanan 65 takımdan biri oldu. Ayrıca dünya TÜBİTAK, ve AKGÜN Yazılım tarafından lanıyor ve günlük yaşamda karşılaşılan şampiyonasında yazılım kategorisinde yarı- desteklenmiş. Ancak yine de yaşadıkla- problemlere çözümler getirebilecek gene- şan dört takım arasına girmiş oldu. METU- rı maddi yetersizliklerden dolayı 10 kişi- tik dizi kombinasyonlarından yeni mole- BIN Yazılım Takımı geliştirdiği “Mining for den oluşan takımı yarışmada ancak dört küler makineler geliştiriliyor. Bu proje ta- BioBricks” programı ile MIT’de 5–7 Kasım kişi temsil edebilmiş. Takım özel sektörde sarımı ve yarışma formatı, üstün derecede 2011 tarihleri arasında düzenlenen dünya sponsor aramanın yanı sıra, 2011 Tekno- güdüleyici ve etkin bir öğretim metodu şampiyonasında “en iyi veritabanı kullanı- vasyon Proje Yarışması’na “Sentetik DNA olarak görülüyor. mı” özel ödülünü kazandı ve yazılım takım- Teknolojisi ile Genetik Olarak Tasarlanmış ları arasında dünya ikincisi oldu. MRSA Biyosensörü“ projesi ile katılmış ve Yarışmaya 2007’den beri Orta Doğu aldığı mansiyon ödülünü iGEM Yarışması Teknik Üniversitesi’nden takımlar da Takımda yer alan ve farklı bölümlerde masrafları için kullanmış. Ayrıca ODTÜ katılıyor. Önceki yıllardan farklı olarak öğrenci olan Burcu Yaldız, Gökçe Oğuz, Biyoenformatik Bölümü 2011 Uluslarara- ODTÜ’den bir ekip de yarışmaya bu yıl ilk Gökhan Ersoy, Güngör Budak, Saygın Ka- sı Sağlık Enformatiği ve Biyoenformatik defa açılan yazılım kategorisinde katıldı. raaslan, Ebru Şahin, İsmail Aslaner, Ogün Sempozyumu’nda (HIBIT) bir oturum Adebali, Semih Alpsoy, Oytun Önal ve İlim düzenleyerek akademik camiadan ve özel Dünya genelinde artan enerji ve besin Uğur, değişik disiplinlerden araştırmacıla- sektörden katılımcıları bilgilendirip sen- kıtlığı, temiz su ihtiyacı, çölleşme gibi prob- rın bir sentetik biyoloji yazılım problemine tetik biyolojideki potansiyele dikkatlerini lemlere çözüm üretmenin yanı sıra yenilik- nasıl ortak bir çözüm sunabileceğini başa- çekmeye çalışmış. Takım önümüzdeki yıl- çi tıbbi tanı ve tedavi yöntemleri geliştiril- rıyla göstermiş oldu. larda iGEM yarışması hazırlıkları ve katılı- mesine yönelik olanaklar sağlayan “sentetik mı için hem devlet kurumlarından hem de biyoloji“ yaklaşımı hızla gelişiyor. Sentetik METU-BIN takımı tarafından inter- özel sektörden daha fazla destek alabilmeyi biyoloji ile ilgilenen ülkelerin bu alandaki net üzerinden sunulan bir program olarak umuyor ve ilgili tüm kurum ve kuruluşları ağırlığı, akademik çalışmalarındaki ilerle- geliştirilen “M4B: Mining for BioBricks”, Türkiye’de sentetik biyoloji çalışmalarının meler ve özel sektörde geliştirilen ürünle- sentetik biyologların moleküler makineleri başlaması için bir kıvılcım yaratma potan- rin sayısındaki artış ile hissediliyor. ODTÜ genetik olarak tasarlamalarını hızlandırma- siyeli olan iGEM katılımını desteklemeye Enformatik Enstitüsü Biyoenformatik yı amaçlıyor. “M4B: Mining for BioBricks” davet ediyor. Programı’ndan ve bazı başka bölümlerden sayesinde, sentetik biyologlar iGEM Vak- öğretim üyeleri de yeni gelişen bu alanda 7

Haberler Kendilerini bekleyen bir matematik Beilock matematik korkusunu yenme- problemiyle ilgili kaygıya kapılmak yerine nin ne bildiğinizden çok, işe koyulmak ve Matematik dikkatini toplayabilen öğrenciler, zor mate- başarmak için kendinizi ikna etmenizle il- Korkusunu matik problemlerini çözmede daha başarılı gili olduğunu söylüyor. Öte yandan Lyons Yenmek oldu. Beilock’a göre belki de bu öğrencile- korkuyla uğraşmaya başlamak için mate- rin başarısı sadece matematiksel işlemlerde matik sınavının gelmesini beklemenin çok İlay Çelik işlev gören beyin bölgelerini etkinleştirme- geç olacağını da hatırlatıyor. lerine bağlı değil. Beilock, matematik kor- Chicago Üniversitesi’nden bilim insan- kusu olan bireylerin başarılı olabilmek için Baştan itibaren matematik korkusu ları, matematik korkusu yaşayan in- duygularını kontrol etmeye odaklanmaları taşımayan öğrencilerdeyse dikkati topla- sanlar üzerinde beyin görüntüleme tekno- gerektiğini söylüyor. ma, duyguları kontrol etme ile matematik lojisi kullanarak yaptıkları bir araştırmada performansı açısından önemli beyin böl- bazı öğrencilerin nasıl korkularını yenip Lyons ve Beilock’a göre yaptıkları çalış- gelerinin etkinleşmesi arasında bir ilişki matematikte başarılı olabildiğine dair ipuç- ma, öğrencilere matematikle uğraşmadan görülmedi. Bu da matematikten az korkan ları elde etti. önce duygularını kontrol etmeyi öğretme- öğrencilerle çok korkan öğrencilerin mate- nin matematik korkusuyla birlikte görülen matiğe yaklaşımlarının tamamen farklı ola- Araştırmacılar matematikten çok korkan güçlükleri aşmanın en iyi yolu olabileceği- bileceğini gösteriyor. Lyons bir benzetme insanlarda, matematikteki başarı ile beynin ni düşündürüyor. Bu ön aşama olmadan, yaparak yükseklik korkunuz varsa bir asma frontal ve parietal loblarındaki bazı bölge- sınavda öğrencilere yol göstermenin ya da köprüden geçmenin, yükseklik korkunu- lerin oluşturduğu, dikkatin kontrol edilme- onları duygularını bastırma çabasıyla baş zun olmadığı duruma göre tamamen farklı sinde ve olumsuz duyguların denetlenme- başa bırakmanın başarısızlıkla sonuçlan- bir deneyim olacağını söylüyor. sinde işlev gören bir ağın etkinliği arasında ması muhtemel. kuvvetli bir bağlantı buldu. Bu tepkiler tam Araştırma matematikle uğraşma ko- da bir matematik problemi çözmek söz ko- Yapılan deneylerde yüksek düzeyde nusunda kaygılı olan insanların bir hesabı nusu olduğunda devreye giriyor. matematik korkusu yaşayan ancak verilen denkleştirme ya da bir parayı paylaştırma matematik problemlerinde başarılı olan öğ- gibi günlük işlerde kaygılarını nasıl yene- Chicago Üniversitesi’nde psikoloji ala- rencilerde, problemlere başlamadan önce bileceği konusunda da ipuçları veriyor. İşe nında doçent olan Sian Beilock bu bilgi- başlayan bir beyin etkinliği problemin çözü- koyulmadan önce birkaç derin nefes almak, nin hem öğrenciler hem de öğretmenler mü sırasında başka bir dizi beyin etkinliğini matematikle uğraşmaya hazırlanmaktan tarafından matematikte başarıyı artırmak tetikliyor. Bu öncül beyin etkinliğinin görül- çok yapılması gerekeni yapmaya odaklan- için kullanılabileceğini söylüyor. Beilock düğü bölgeler, normalde sayısal hesaplama- mamıza yardımcı olabilir. “Beyninizin işi ve doktora öğrencisi Ian Lyons bulgularını ların gerçekleştirilmesiyle ilişkili beyin böl- yapmasına izin verirseniz yapacaktır. Eğer Cerebral Cortex adlı derginin 20 Ekim’de gelerini kapsamıyor. Bu etkinlik daha çok matematik sizi kaygılandırıyorsa ilk işiniz çıkan sayısında “Mathematics Anxiety: Se- motivasyonla ve ayrıca riskleri ve ödülleri kendinizi sakinleştirmek.”diyor Lyons. parating the Math from the Anxiety” (Ma- eldeki görevin gerektirdikleriyle dengele- tematik Korkusu: Matematiği Korkudan meyle ilintili korteksaltı yapılarda görülüyor. Gözlerde Ayırmak) başlıklı makalede yayımladı. Elektronik Ekran Özlem Ak İkinci Biyomühendisler geliştirdikleri elektro- nik ekran içeren ilk kontakt lensi tavşan gözüne yerleştirerek insanlar için güvenilir olup olmadığını test etmiş ve herhangi bir 8

Bilim ve Teknik Aralık 2011 olumsuz etki gözlenmemiş. New Scientist katı olan bu yeni malzeme, insan saçından biri hareket koordinasyonu sağlamak. Bu dergisinde yayımlanan çalışmada, gelişti- 1000 kat daha ince duvar kalınlığına sahip özelliği -aynı zamanda çok anlaşılır bir si- rilen bu ilk modelin 1 piksel çözünürlükte ince boş tüplerin birbirine kafes şeklinde nirsel yapısının olması- nedeniyle çalışma- olduğu, daha yüksek çözünürlükte ekran bağlanmasıyla üretilmiş. Savuma Araştır- da beynin bu kısmı kullanılmış. Anatomi- geliştirilmesi için çalışmaların sürdüğü be- ma Projeleri Ajansı için geliştirilen malze- si ve davranışları çok iyi bilinen beyincik lirtiliyor. Washington Üniversitesi’nden Ba- me ısı yalıtımında, pil elektrotlarında ve dokusunun beslendiği beyin sapı sinyalle- bak Praviz’in yürütücülüğünde gerçekleşti- akustikte, titreşim veya şok enerjisi emili- ri ve bu sinyallere denk gelen tepkiler dik- rilen çalışmada, kontakt lensteki ekran boş mi amacıyla kullanılabilecek. Kendine öz- katlice analiz edilmiş. Daha sonra bu bilgi- bir alanda ve canlı tavşanda, uzaktan rad- gü mikro-kafes gözeli yapılı bu yeni mal- ler bilgisayar mikrodevresine sentetik ola- yofrekans vericisi kullanılarak test edilmiş. zeme sayesinde, hafif malzeme sınırlarının rak işlenerek yapay beyincik elde edilmiş. Lense yerleştirilen 5 mm uzunluğundaki bir yeniden tanımlanacağı düşünülüyor. Bu beyinciğin çalışıp çalışmadığını test et- anten sayesinde tavşanın gözünden 10 cm mek için anesteziyle uyutulan farenin ger- uzağa yerleştirilen bir vericiden radyo fre- Sayborg Tarzı çek beyincik dokusu devredışı bırakılarak kansı enerjisi alınmasıyla elektronik ekran Beyin fareye sentetik beyincik yerleştirilmiş. Ge- uzaktan çalıştırılmış. Boş alanda test edil- İmplantasyonu liştirilen yapay beyincik çipi kafatasının diğinde lens ekranının radyo kaynağından dışına monte edilerek beyine elektrotlarla 1 metre uzağa kadar işlevsel olduğu, fakat Özlem Kılıç Ekici bağlanmış. Daha sonra fareye, ses eşliğin- lens tavşanın gözüne yerleştirildiğinde bu de gözüne hava üflenerek, gözünü kırpma uzaklığın 2 cm olması gerektiği ve kablosuz İsrail’de Tel Aviv Üniversitesi’nde yapılan refleksi yani bir şartlı refleks hareketi öğ- algılamanın vücut sıvılarından etkilendiği bir çalışmada farenin beyin dokusu bil- retilmeye çalışılmış. Bir süre sonra fare se- gözlenmiş. Canlı tavşanda yapılan testler gisayar çipi (mikrodevresi) ile değiştirildi. si duyunca hava üflenmesine gerek kalma- genel anestezi kullanarak yapılmış ve lens- Birgün aynı şeyin insanların zarar gören dan gözünü kırpmaya başlamış. Uzman- ler çıkarıldıktan sonra tavşanın herhangi beyin dokuları için de yapılabileceği söyle- lar önce refleks hareketini fareye sentetik bir zarar görmediği de tespit edilmiş. niyor. Günümüzde sadece bilimkurgular- çipi beynine elektrotlarla bağlamadan öğ- da karşılaştığımız sibernetik organizma- retmeye çalışmış ama başarılı olamamışlar. Dünyanın yı, yani vücudunun tamamı veya bir kıs- Fakat, yapay beyincik dokusu beyne bağ- En Hafif mı elektromekanik aletlerle değişmiş olan landığında, farenin sesi duyduğunda gözü- Malzemesi insan ve makine bileşimi canlıyı, gelecekte nü kırpma refleksini gerçekleştirdiği göz- gerçek hayatta da görmemiz mümkün ola- lenmiş. Bir sonraki adımın, beyinciğin sı- Özlem Ak İkinci bilecek belki de. Yapılan bu çalışmada fa- ralı hareketlerden sorumlu olan daha geniş renin kafatasına yerleştirilen yapay sere- bir kısmının sentetik olarak modellenmesi Kaliforniya Üniversitesi HRL Labora- bellum yani beyincik dokusu, kaybedilen olduğunu bildiren uzmanlar, gelecek sefere tuvarı’ndan ve Kaliforniya Teknolo- beyin fonksiyonunun tekrar kazanılması- uyanık farede bu sistemin çalışıp çalışma- ji Enstitüsü’nden bir araştırma grubu 0,9 nı sağladı. Bugüne kadar yapılan tıbbi mü- dığını test edeceklerini söylüyorlar. Bu ça- mg/cc yoğunluğunda, yapay köpükten dahalelerde koklear implant (yani iç kulak lışmanın tıp dünyasında ilerde gerçekleş- yaklaşık 100 kat daha hafif bir malzeme salyangozunun elektronik cihaz ile değiş- tirilmesi mümkün olabilecek birçok geliş- geliştirmiş. Bu malzeme, dünyanın en ha- tirilmesi) ve eklemli organlara protez ta- meye kapı araladığı söyleniyor. Felçten ya fif malzemesi. Nanometre, mikro ve mili- kılması gibi işlemler sonrasında, birtakım da başka bir durumdan dolayı zarar gör- metre ölçeğinde % 99,99’u hava, % 0,01’i elektronik aygıtların beyinle iletişimi sağ- müş beyin dokuları belki de onarılabile- lanmış. Ancak bu müdahaleler sadece tek cek. Belki sağlıklı bir beynin kapasitesi da- yönlü bir iletişim sağlayabilmiş, cihaz- ha da genişletilebilecek. dan beyine ya da tam tersi beyinden ciha- za. İsrail’de yapılan çalışmada ise geliştiri- len yapay elektronik beyincik dokusu, be- yin sapından gelen duyusal girdileri aldık- tan sonra, bu girdilerin doğru bir şekilde yorumlanarak beyin sapının yapılması is- tenen hareketten sorumlu kısmına sinyal- lerin gönderilmesini sağlamış. Bir şekil- de beyinde kayıt edilen bilginin biyolojik ağda benzer şekilde analiz edilerek tekrar beyine geri dönmesi gerçekleştirilmiş. Se- rebellumun en önemli fonksiyonlarından 9

Haberler Araştırmacılar, savlarını transkranyal öğrenme ve hafızayla ilgili beyin kimyasal- manyetik uyarma adı verilen bir teknikle larını salıyor. Ancak, halihazırda yapılmış Kolayca test etmiş. Bu teknikte, kafatasına uygulanan olan işi kuvvetlendiriyor. Bir koşucuya ener- Uyarılabilen zayıf bir manyetik alanla beynin belirli bir ji içeceği vermek gibi. Beyninize elektrik ve- Nöronlar bölümü uyarılıyor. Çalışmada, “yazıbirim- rip birden zeki olamazsınız” diyor. Duyularınızı renk duyum ikiliği” taşıyan altı kişi ve Karıştırabilir “normal” altı kişi gönüllü olarak yer almış. Bilim insanları çalışmayı heyecan verici Yazıbirim-renk duyum ikiliği en sık karşı- olarak değerlendiriyorlar, ancak beynin uya- Özden Hanoğlu laşılan durumdur; kişi harfleri ya da sayıları rılması işinin gerekli eğitimi almış kişilerce belirli renkler (örneğin 2 sayısını turkuaz ya yapılması gerektiğini özellikle vurguluyor- Gürültülü bir tişört. Balçıklı bir ses. Mor da S harfini mor) olarak algılar. Her gönül- lar: “Bunu evde denemeyin!” bir şiir… Yazınsal anlamda duyum iki- lünün, birincil görme korteksinin yakınla- liği ya da sinestezi, betimlemeler yaratmaya rından uyarıldığı ve bunun, fosfen adıyla bi- Elektronik çalışan ve duyuları birleştiren bir araç. Aynı linen ışık parlaması kişi tarafından görülene Parçalar İçin adla anılan nörolojik durumdaysa, çoğu in- dek sürdürüldüğü açıklanıyor. Grafen Mürekkep sanın karşılaşmadığı, bir algılamanın bağ- lantılı ikinci bir algıyı içerdiği durum kast Çalışmayı gerçekleştirenlere göre, Özden Hanoğlu ediliyor. Duyum ikiliği olanlar bir şarkıyı yazıbirim-renk duyum ikiliği olanların dinlerken çikolata tadı alabilir ya da rakam- görme korteksindeki nöronlar daha kolay Cambridge Üniversitesi’nde nanotekno- ları renk olarak görebilir. Yeni yapılan bir uyarılabilir olacağı için “normal” kişilerden loji üzerine çalışma yürüten bir grup araştırma, bu durumun beynin ikinci du- daha önce fosfen görmeleri beklenirdi. Ni- bilim insanı, uygun şekilde değiştirilmiş bir yudan sorumlu olan (örneğin çikolata tadı tekim bunda haklı çıkmışlar: Duyum ikiliği mürekkep püskürtmeli yazıcıda kullanılabi- almaya yarayan) bölümündeki hücrelerin olmayan kişilerin fosfen görebilmek için üç lecek grafen mürekkep ürettiklerini açıkla- aşırı derecede aktif olmasından kaynaklan- kat daha fazla uyarıya ihtiyaç duyduğunu dı. Grafen, yalnızca bir atom kalınlığındaki dığını ileri sürüyor. Araştırma, duyum ikili- söylüyorlar. altıgen karbon kafesinden oluşur. Polimer ğini aydınlatmanın yanı sıra, beyin rahatsız- mürekkeplere göre daha avantajlıdır, çünkü lıklarının tedavisine de yarayabilir. Örneğin, “Duyum ikiliğinin nedeninin bölgeye elektron devinimliliği ve elektrik iletkenliği halüsinasyonları azaltma ya da felç sonucu özel ,aşırı kolay uyarılabilirlik olduğu fikri daha fazladır. İnce film transistorlar (TFT) hasar gören çeşitli algıları iyileştirme gibi daha yeni” diyor Terhune, “ancak, duyum gibi elektronik parçaları, ferro-elektrik po- konularda yol gösterici olabilir. ikiliğinin farklı beyin bölgelerinin arasında- limer mürekkeplerle hâlihazırda üretmek ki çapraz bağlantılardan kaynakladığı şek- mümkün, ancak bu parçaların performans- Birleşik Krallık Oxford Üniversitesi’nden lindeki baskın görüşle de uyumlu. Bu kolay ları düşük ve pek çok uygulama için yavaş nörobilimci Devin Terhune, küçük çocuk- uyarılabilir nöronların fazladan bağlantıları kalıyorlar. ların beyinlerindeki büyüme patlaması üretmede yardımcı olabileceği de de başka nedeniyle duyum ikiliğinin erken yaşlarda bir olasılık.” Araştırmacılar yeni saydam grafen mü- meydana gelebileceğini söylüyor. Çocuk rekkeplerini Silikon/Silikon dioksit yon- büyüdükçe ve beyindeki devreler yeniden Deneyin ikinci aşamasında, araştırmacı- ga plakaları üzerine ince film transistorla- tanımlandıkça bu bağlantılar kopuyor. An- lar değişen miktarlarda transkranyal doğru- rı basarak sundu. Kullanılmakta olan mü- cak, duyum ikiliği olanlarda ikincil duyu bir dan-akım uyarma (transcranial direct-cur- rekkeplere göre ümit verici sonuçlar elde nedenden ötürü yaşam boyu kalıyor. rent stimulation, TDCS) adı verilen elekt- ettiklerini söyleyen grup, mürekkebin elde riksel uyarıları, duyum ikiliği olanların renk edilmesinde kullanılan yöntemin iyileşti- Terhune ve çalışma arkadaşlarına göre bu deneyimlerini artırmak ya da azaltmak için rilmesiyle bu sonuçların gelişeceğini belir- neden fazladan duyudan sorumlu olan ilgili kullanmış. Duyum ikiliği olanların çoğunun alandaki nöronlarların aşırı derecede aktif ya bu durumdan memnun olduğunu söyleyen da olağandan daha “kolay uyarılabilir” olma- Terhune, nöronların uyarılabilirliğini değiş- sı. Bu da kişinin normalde farkına varmaya- tirebilme yetisinin, örneğin şizofrenide olu- cağı duyusal bir çağrışımı güçlendiriyor. şan istenmeyen sanrılar görme gibi ya da felç sonucu oluşan beyin hasarları gibi olguların tedavisinde kullanabileceğini belirtiyor. Ayrıca, duyum ikiliği olanların algıları- nı artırmak için belirli bölgeleri hedef alan araştırma sonuçları, genel olarak zihinsel kapasiteyi artırmak için beynin uyarıl- ması araştırmalarına katkıda bulunuyor. Terhune’nin Oxford’daki araştırma labora- tuvarına liderlik eden Roi Cohen Kadosh daha önce TDCS aracılığıyla yetişkinlerin matematik becerilerini 6 aylık bir süreye kadar artırabileceğini göstermişti. Kadosh “Elektriksel uyarıların uzun süreli kullanımı 10

Bilim ve Teknik Aralık 2011 tiyor. Yaptıkları başarılı tanıtım gösterisi, yarayan düzenek yeni MSL için yeterince geniş bir yelpazedeki kaplama malzemele- güç sağlayamayacağından, nükleer enerjiyle rinin üzerine basılabilecek esnek ve ucuz çalışan, çok işlevli radyoizotop termoelekt- elektronik parçalara giden yolu açıyor. Gi- rik üreteci (MMRTG) adı verilen bir elekt- yilebilen bilgisayarlar, elektronik etiketler, rik sistemi geliştirilmiş. MMRTG küçük bir esnek dokunmatik ekranlar grafen mürek- plütonyum çekirdeğinden çıkan ısıyı yakla- keple basılabilecek şeylerin örnekleri. şık 110 watt’lık elektriğe çeviriyor ve tüm yıl boyunca çalışıyor. NASA’nın “Merak”ı Özden Hanoğlu Curiosity’nin 354 milyon mil ve 8 aydan fazla sürecek yolculuğu 26 Kasım’da başladı. Aracın Mars’a 2012 yılının Ağustos ayının ilk günlerinde inmesi bekleniyor. ABDUzay Ajansı NASA, Mars’ta Anormal inceleyerek anormal şekle sahip alyuvarları yaşam araştırmalarına yeni Alyuvarların sadece birkaç saniye içinde belirlemeye ola- bir Mars Araştırma Laboratuvarıyla (MSL) Tespiti İçin Işık nak sağlayan bir teknik geliştirdi. Araştırma geri dönüyor. Curiosity (Merak) adını ver- ve Matematik ekibi bulgularını Optical Society’nin üc- dikleri hareketli yüzey aracı şimdiye kadar retsiz erişilebilen dergisi Biomedical Optics Mars için yapılan araçların en büyük ve en Özden Hanoğlu Express’te yayımladı. gelişmiş olanı. Anormal şekle sahip alyuvarlar sıtma Sağlıklı bir alyuvar, ortasında bir çukur Curiosity küçük bir araba büyüklüğün- ya da orak hücre anemisi gibi ciddi bulunan bir disk biçiminde oluyor. Sağlık- de ve neredeyse 1 ton ağırlığında, önceki hastalıkların belirtileri arasında yer alıyor. sız alyuvarsa ya normalden daha derin bir araçlardan çok daha büyük bilimsel aletler Alyuvarlar oksijenin vücuda dağıtılmasını çukura sahip olup buruşmuş bir görüntü taşıyor. Bu hareketli laboratuvarın taşıdığı sağlayan kırmızı kan hücreleri. Yakın zama- sergiliyor, ya çok sığ bir çukur taşıyor ya da aletler arasında kameralar, robotik bir kol, na kadar bir insanın alyuvarlarının doğru hiç çukur taşımıyor. UIUC araştırmacıları bir matkap ve küçük kaya parçalarını buhar- şekle sahip olup olmadığını anlamanın tek bir kan örneği üzerine bir miktar ışık düşü- laştırarak aracın taşıdığı aygıtlarla incelen- yolu bu hücreleri mikroskop altında gözle rüp sonra da bu ışığın örnekten yansımasını melerini sağlayacak bir lazer var. incelemekti. Bu da patologlar için zaman incelerlerse, sağlıksız hücrelerdeki yansı- alıcı bir işti. Urbana-Champaign’deki Illinoi mada görülecek olandan farklı bir desen Yürütülen çalışmanın yöneticisi Wanda Üniversitesi’nden (UIUC) araştırmacılar, elde edeceklerini düşündüler. Bu, ışığın üç Harding “MSL, Mars’a aynı işi yapmak için yüzlerce hücreden bir anda yansıyan ışığı boyutlu bir ortamda hücreyle etkileşmesi bir insan göndermekten sonraki en iyi şey” sonucu oluşacak bir çeşit imza niteliği taşı- diyor. yabilirdi. Ancak bu ışık-hücre etkileşmeleri sıradan matematik araçları kullanılarak in- Curiosity önceki araçlardan daha fazla celenemeyecek kadar karmaşıktı. Bu yüzden aletle donatılmış olduğundan farklı bir güç araştırmacılar küçük ve saydam nesneler söz kaynağına ihtiyaç duyulmuş. Önceki model- konusu olduğunda kullanılabilecek bir ma- lerde kullanılan ve güneş enerjisi sağlamaya tematik kuralı olan Born Yaklaştırımı’ndan faydalandı. Yine aynı ekip tarafından üç yıl önce ge- liştirilen Fourier Dönüşümlü Işık Saçılımı (FTLS) yöntemini ayrı ayrı alyuvarlar üze- rinde uygulayan araştırmacılar, elde edilen desenin hücrelerin çapına ve çukurun geniş- liğine bağlı olarak önemli ölçüde değiştiğini keşfetti. Ekip bu bilgiyi kullanarak bulgula- rına Born Yaklaştırımı’nı uyguladı ve sağlıklı hücrelerin “saçılım imzası”nın nasıl olması gerektiğini hesapladı. Sonra da bu “sağlık- lı hücre imzası”nı kan örneklerinde doğru morfolojiyi tespit etmek için kullandı. Araş- tırmacılar bu yeni tekniğin doktorların çe- şitli anemi tiplerini teşhis etmesine yardımcı olacak hızlı ve isabetli kan testleri yapılma- sını sağlayabileceğini, özellikle de dünyanın kısıtlı kaynaklara sahip bölgelerinde faydalı olabileceğini söylüyor. 11

Ctrl+Alt+Del Levent Daşkıran Şeker Krizi Tutanın Yardımına Mobil Uygulama Yetişecek Mobil uygulamaların bugüne kadar birçok liğe karşılık geldiğini tespit etmeyi başardıkları- dirilmesine dayanıyor. Böylece diyabete bağ- işin üstesinden gelebildiğini gördük. Hatta da- nı söylüyor. Bu bilgileri de Daily Data adlı bir uy- lı davranış değişikliklerinin ortaya çıkıp çıkma- ha önce aklımıza bile gelmeyen bir takım çö- gulamayla bir mobil platforma aktarmaya ha- dığına bakılıyor. Bu arada parametrelere baka- zümler ürettiklerine de şahit olduk. Peki ama zırlanıyorlar. Uygulama, akıllı telefonlar üzerin- rak farklı sonuçlara ulaşmak da mümkün. Örne- bir uygulama, bir şeker hastasının sadece tele- de yer alan konum belirleme servislerinden te- ğin gün ortasında bir yerde uzun süre hareket- fonu ne şekilde kullandığını izleyerek kan şeke- lefonun kullanım sıklığına kadar, bir dizi para- siz kalmanın kalp kriziyle ilişkili olabileceği gibi. ri seviyesinin yükseldiğini anlayabilir ve durum metrenin sürekli olarak takibine ve değerlen- tehlikeli bir hal aldığında sağlık görevlilerine Geliştiriciler verdikleri röportajlarda işin ku- haber verebilir mi? İlginçtir ki oluyormuş. Üste- Bir mobil uygulamanın, sadece kullanım alışkanlıklarını gözlem altında ramının ve altyapısının hazır olduğunu, şu an lik bu iş için şeker ölçüm cihazlarına veya tutarak şeker krizini anlayabileceği aklınıza gelir miydi? için kullanıcı etkileşiminin nasıl olması gerekti- bir şekilde telefona bağlanan özel biyo- aktivite denetçilerine de ihtiyaç yok. ğine kafa yorduklarını ve alarm seviyele- rinin belirlenmesi için doktorlarla ve has- Bu işin arkasında Amerika’nın ünlü talarla birlikte çalışmalar gerçekleştir- MIT Üniversitesi’ndeki MIT Media Lab’in mek istediklerini söylemiş. İşler yolunda bir uzantısı olan Ginger.io adlı şirket yer giderse uygulama önümüzdeki yıla hazır alıyor. Şirketin başındaki isimler, farklı olacak. Ginger.io web sitesinde konuyla kullanıcılar üzerinde gerçekleştirdikleri ilgili detaylı bilgi bulabilir ve uygulamaya 320 bin saatlik gözlemler sonucu hangi dair olası gelişmelerden haberdar olmak kullanım biçimlerinin stres veya gergin- için e-posta adresinizi bırakabilirsiniz. Sabit Diski Sel Aldı, Veri Krizi Kapıya Dayandı Japonya depreminin ardından bu kez de Tayland’daki sel dünya bilişim endüstrisini tehdit ediyor. Peki bu durum dünya genelinde bir sa- bit disk krizine neden olabilir mi? Sel felake- Bu yılın başlarında Japonya’da yaşanan şinin hayatını kaybetmesine ve 14 bin civa- tinin öncesine ve sonrasında bakıldığında di- depremin ve özellikle de deprem sonrasın- rında üretim tesisinin sular altında kalmasına ğer markalardaki fiyat değişimleri pek belir- da gelen tsunaminin neden olduğu zarar, neden olmuştu. Su altında kalan bu tesisler gin olmasa da, özellikle Western Digital mar- Japonya’da bulunan bazı teknoloji şirketleri- arasında, dünya genelinde sabit disk üreti- kalı sabit disk fiyatlarında bir ay içinde iki kata nin Ar-Ge ve üretim tesislerini hasara uğrat- minde kullanılan bileşenlerin neredeyse yüz- yaklaşan bir artış göze çarpıyor. Bununla bir- mış ve bilişim endüstrisinde büyük zarara ne- de 60’ını tek başına karşılayan iki Western Di- likte bu işin asıl etkisinin 2012’nin ikinci çey- den olmuştu. Geçtiğimiz ay Tayland’da yaşa- gital sabit disk üretim tesisi de yer alıyor. Şu reğinde görüleceğine dair görüşler ağırlık- nan sel felaketinin ardından da yine benzer an her iki fabrika da çamurlu suyun metre- ta. Bunun nedeni, sabit disk fiyatlarının yük- bir durumla karşı karşıyayız. Bu kez etkilenen, lerce altında ve çalışamaz durumda. Durumu selmesi nedeniyle piyasadaki ürünleri bir an kişisel bilgisayarlardan veri merkezlerine ka- hafifletmek için Tayland’ın deniz kuvvetlerine önce satın almak isteyen tüketicilerin 2012 yılı dar veri depolama süreçlerinin ayrılmaz bir bağlı özel eğitimli dalgıçları seferber ederek başına kadar oluşturması beklenen hareketli- parçası olan sabit diskler. fabrikadan malzeme ve makine kurtarmaya lik. Hatta işin bu yönüyle önümüzdeki aylarda çalıştığı bile söyleniyor. Ancak kurtarılan mal- PC üreticilerinin yüzünü güldüreceğini söyle- 2011 yılı Ekim ayı başlarında Tayland’da zemelerin yeniden kullanılıp kullanılamaya- yenler var ki haksız da sayılmazlar. Asıl sorun yaşanan sel felaketi yaklaşık 4 milyon evin cağının hiçbir garantisi yok. ise mevcut stoklar tükendiğinde başlayacak. oturulamaz hale gelmesine, 600’e yakın ki- Hatta bazı şirketlerin yükselen sabit disk fiyat- ları nedeniyle SSD adı verilen bellek tabanlı disklere geçişi hızlandırmaya başladığı da ko- nuşuluyor. WD’nin konuyla ilgili basın açıklamasını bit.ly/wdflood adresinde bulabilirsiniz. Ayrı- ca konunun olası etkileri üzerine detaylı bir analizi rww.to/sabitdisk adresinde okuyabi- lirsiniz. 12

Bilim ve Teknik Aralık 2011 [email protected] Mikroişlemciler 40 Yaşında 1 Teraflop Sınırını Aştı Intel, 4004 adını verdiği ilk işlemcinin tam da 40 ya- 9 bin 298 adet işlemcinin şına bastığı bu günlerde tek bir işlemci üzerinde 1 teraf- bütünleşik performansının lop, yani 1 trilyon işlem döngüsü yürütebilen yeni işlem- tek bir işlemci üzerinde cisini tanıttı. Knights Corner kod adı verilen seriye dahil toplanması sadece 14 yıl sürdü. olan bu işlemci üzerinde 50’nin üzerinde çekirdek yer alı- yor. Bir kıyaslama yapmak gerekirse, bugün tek bir işlem- tusu büyüklüğünde olduğu, MIC adı verilen bütünleşik ci üzerinde ulaşılabilen bu hıza, herhangi bir süperbilgi- çok çekirdekli mimariye dayandığı, Intel’in son icadı olan sayarın ulaşması 1997 yılında mümkün olmuştu. İlgili sis- 3 boyutlu transistörlerle ve 22 nanometre teknolojisiyle tem 72 tam boy kabin içine dizilmiş 9 bin 298 Pentium II üretileceği. Haberin detaylarını bit.ly/wpostintel adre- işlemciden oluşuyordu. sinde okuyabilirsiniz. Ama haberi okuyup da heyecanlanmak için biraz er- ken. Zira Intel’in tam olarak kaç çekirdeğe sahip olduğu gibi detaylı teknik özelliklerini açıklamadığı bu işlemci- nin tüketicilerin bilgisayarlarına ulaşması biraz zaman alacak. Hatta bu işlemciye dayalı süperbilgisayarların bi- le ancak 2018 yılında hazır olacağı öngörülüyor. Şimdi- lik hakkında bilinenler işlemcinin yaklaşık bir kibrit ku- Artırılmış Gerçeklik Satışları da Artırır mı? “Augmented Reality” veya bizim deyişimizle “Artırılmış İşte İngiliz perakende zinciri Tesco, geçtiğimiz ay 40 Gerçeklik” önümüzdeki dönemde eğitimden eğlenceye üründen oluşan bir kataloğu artırılmış gerçeklik yoluy- kadar birçok alana damgasını vurmaya hazırlanan ilginç la tüketicilere sunmaya başladı. Sistem, mağazanın basılı bir kavram. Bu kavram, günlük hayatta karşınıza çıkan ba- katalogları üzerinden veya web sitesinde yer alan yazıcı- zı cisimlerin üzerinde yer alan kodların bilgisayar kamera- dan çıktısını alabileceğiniz bir görsel kodla işler hale geli- sıyla karşı karşıya geldiğinde çok daha fazla şey anlatması yor. Üzerinde kodu taşıyan kataloğu veya yazıcı çıktısını alı- prensibine dayanıyor. En yaygın kullanım şekli şöyle: Üze- yorsunuz, Tesco’nun web sitesindeki sayfayı ziyaret ediyor- rinde özel şekiller bulunan bir kâğıdı bilgisayarınızın web sunuz, web tarayıcınıza özel bir eklenti yüklüyorsunuz ve kamerasının önüne tutuyorsunuz, bilgisayarınızdaki yazı- kâğıdı kameraya gösterdiğinizde seçtiğiniz ürün canlanıp lım gördüğü şekli tanıyor ve üzerine bilgisayar ekranın- karşınıza dikiliyor. Üstelik kâğıdı çevirdikçe ürünü dilediği- da görüp inceleyebileceğiniz bir görüntü yerleştiriyor. Ör- niz açıdan görmeniz mümkün. neğin ortasında kocaman bir siyah artı işareti olan çocuk parkı görüntüsünü kameraya tutuyorsunuz, şeklin üzerin- Tesco’nun uygulaması, ticari alanda kullanılan artırılmış de bir çocuk çıkıp parktaki oyuncaklarla oynamaya başlı- gerçeklik uygulamaları arasında bugüne kadar gördükleri- yor. Veya bir otomobil reklamına tutuyorsunuz, otomobi- min en iyisi diyebileceğim ölçüde başarılı. Üstelik yeni ne- lin gerçeğe uygun bir modeli ekranda belirip size kendi sil teknolojilerin pazarlamada nasıl kullanılabileceğine da- özelliklerinden bahsediyor. ir düşüncelerinizi esnetmenizi sağlayacak güzel bir örnek. Olayı yakından görmek ve bizzat denemek için www.tes- co.com/augmented-reality adresini ziyaret edebilirsiniz. Artırılmış gerçeklik uygulamalarının pazarlamadan eğlenceye kadar birçok potansiyel kullanım alanı var.

Tekno - Yaşam Osman Topaç Yılın En Çevreci Vahşi Yaşam Windows CE’li Arabası: Honda Sevenler için Pico Projektör Civic NX “Instant Wild” Uygulaması Projeksiyon cihazları genelde ABD’de yayınlanan Green Car bilgisayar veya video oynatıcı gibi Journal’a göre yılın en çevreci arabası Iphone ve Ipad cihazlarında harici bir cihazdan gelen sıkıştırılmış doğalgaz (CNG) ile çalışan kullanılmak üzere tasarlanan bu görüntüyü bir perdeye yansıtır. Honda Civic NX. 1998 yılından beri uygulama ile dünyanın dört Aaxa tarafından üretilen CNG yakıtlı araç üreten Honda’nın bir yanına yerleştirilen kamera avuç içi büyüklüğündeki projektör Civic NX modeli ABD’de seri üretimi tuzaklarına yakalanan görüntüler P4 ise Windows CE işletim sistemi yapılan ilk ve tek CNG otomobil. anında ekranda görülebiliyor. olan tam bir bilgisayar. Bu nedenle, Honda Civic NX model araçlarda Ayrıca kullanıcılar resimdeki örneğin sunum yapmak için bir kullanılan doğal gazla çalışan canlının ne olduğuna dair fikirlerini bilgsayara ihtiyaç duymuyorsunuz. motor, Amerikan Çevre Ajansı (EPA) program üzerinden belirtebiliyor. tarafından en çevreci içten yanmalı Bu sayede vahşi yaşamda motor seçilmişti. ABD’nin pek çok tükenmekte olan canlıların bölgesel eyaletinde araç trafiğini azaltmak olarak varlıkları belirlenmiş oluyor. için kullanılan“carpool”şeritlerine Sıradan vatandaşları bilimsel bir içinde en az bir yolcu bulunmayan çalışmanın parçası haline getirmesi araçlar giremezken, Honda Civic NX nedeniyle çok faydalı bir uygulama. çok düşük emisyona sahip olduğu için bu şeritleri kullanabiliyor. http://www.edgeofexistence.org/ www.honda.com “Dünyanın en parlak bataryalı projektör cihazı”olarak tanıtılan P4, yarım kilodan daha hafif ve 750 Mhz Arm işlemciye sahip. P4 projektörler 15.000 saat ömürlü LED’ler kullanarak 80 lümen yüksek kontrast görüntü verebiliyor. 2 Gb bütünleşik hafızaya sahip olan P4’te ayrıca microSD kart yuvası bulunuyor. 720P HD videoları oynatabilen P4’ün bataryası 75 dakikalık ömre sahip. www.aaxatech.com 14

Bilim ve Teknik Aralık 2011 [email protected] Avrupa’nın Ampul Şeklinde Elektrikli LED Lambalar Otomobili: StreetScooter wwwP.gaoon.gal/siyo7knTic tarafından piyasaya sürülen LDAHV4L27CG LED ampul, kullanımı hızla azalan şeffaf ampuller şeklinde tasar- lanmış. Sadece 4,4 W enerji tüketen ampül LDAHV4L27CG, 40.000 saat ve 100.000 kez açılıp kapanma ömrüne sahip. Evlerimizde kullandığımız, ekonomik ampul olarak adlan- dırdığımız CFL ampullerin tam parlaklığa ulaşması için bel- li bir süre gerekirken, LED ampüller anında maksimum par- laklığa ulaşabiliyor. Ayrıca CFL ampullerin -çevreye zarar- lı maddeler içerdikleri için- uygun bir şekilde çöpe atılma- sı gerekirken, LED ampüllerde bu sorun yok. LEDO tarafından geliştirilen, ampul şeklindeki LED lamba- lar, LED teknolojisinin bütün avantajlarının yanı sıra farklı estetik opsiyonlar da sunuyor. www.panasonic.com - www.mybulled.com Avrupalı 80 orta ölçekli firmanın Binlerce Kez ortak çalışması sonucu tasarlanan Kullanılabilen StreetScooter, Avrupa satış fiyatı Yapıştırıcı bataryalar hariç 5000 € olan ekonomik bir elektrikli“kısa Kertenkeleye benzeyen ve mesafe araç”. Kiralık bataryalarla tavanda yürüme kabiliyetine sahip kullanılması tasarlanan 2 kişilik olan gekoların ayak tabanının aracın maksimum hızı 110 km ve yapısından esinlenen Alman bilim menzili de 120 km olarak tasarlanmış. insanları, binlerce kez kullanılabilen Daha çok şehir içi kısa mesafe güçlü bir yapıştırıcı geliştirdi. Kiel seyahatler için tasarlanmış olan Üniversitesi Zooloji Üniversitesi StreetScooter’ın 2013 yılı içinde araştırmacıları böceklerin ve geko satışa çıkarılması planlanıyor. gibi sürüngenlerin duvara tırmanma ve tavanda yürüyebilme özelliklerini www.streetscooter.eu araştırdılar ve hayvanların bu özelliğini silikon malzemelerle taklit etmeyi başardılar. Bu şekilde üretilen yapıştırıcılar geride iz bırakmıyor ve sualtında kullanılabiliyor. Araştırmacılar böcek kanatları, yılan derileri ve yapışma engelliyici bitkiler de yapışkanlık özelliklerini taklit etmek üzere inceliyor.. 15

Selim Özalp * 23 Ekim 2011 Van ve Cengiz Zabcı ** 09 Kasım 2011 Edremit (Van) Hasan Elmacı *** Depremleri Taylan Sançar **** * ve *** MTA Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etütleri Dairesi ** İTÜ Jeoloji Müh. Böl. **** İTÜ Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü **** Tunceli Üniversitesi, Müh. Fakültesi, Jeoloji Müh. Böl. Deprem sonrasındaVan-Erciş 23 Ekim ve 9 Kasım 2011’de meydana gelen Van depremleri, Van ve Erciş olmak üzere iki büyük kentsel karayolundaki asfaltta yerleşim ile bunlara bağlı köylerde can kayıplarına ve çok büyük hasara yol açtı. 23 Ekim’de saat 13.41’de gelişen yüzey deformasyonu. meydana gelen Mw:7,2 büyüklüğündeki ilk depremde, Erciş kent merkezinde yoğun olmak üzere Bakış kuzeye doğrudur.Yol Van kent yerleşmesi ve köylerde çok sayıda bina yıkıldı veya ağır hasar gördü. Çok küçük bir alanı boyundaki bordür taşlarında etkileyen 9 Kasım’daki ikinci deprem (Mw:5,7) ise Van kentinde hasara yol açtı. Her iki deprem de gerek bakış yönünde sıkışmalar oluş biçimleri gerekse yarattıkları can kayıpları ve hasar nedeniyle ülke gündeminde geniş yer buldu. gelişmiştir. 16

>>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 23 Ekim depremini yerbilimciler açı- Van Depremi (23.10.2011) için farklı kaynaklar tarafından önerilen dışmerkez yerlerinin Türkiye Diri Fay Haritası (Şaroğlu vd., 1992) sından ilginç kılan özellik, bölgedeki de- üzerindeki yeri ğişik türde ve yaştaki kaya toplulukları- nın içinde çok sayıda fay olduğunun bi- Doğu Anadolu bu tür büyük ki diri faylar yoğunlukları ve deprem et- linmesine karşın, depremin dışmerkez deprem oluşumlarına kinlikleri göz önüne alınarak beş bölgeye alanında daha önceden herhangi bir diri yabancı değil ayrılabilir: fay (aktif fay) tanımlanmamış olmasıdır. İlk deprem izleyen birkaç saat içinde ya- Deprem üretme kapasitesi olan ve di- 1) Kuzey Anadolu Fay Zonu pılan hızlı fay düzlemi çözümleri (depre- ri olarak tanımlanan faylar boyunca mey- 2) Doğu Anadolu Fay Zonu min hangi mekanizma ile oluştuğunu be- dana gelen ani kırılmalar ve yer değiş- 3) Doğu Anadolu Bölgesi lirlemek için kullanılan jeofizik yöntemi) tirmeler depremlere neden olur. Dünya- 4) Batı Anadolu Bölgesi depremin ters fay veya bindirme meka- mız üzerinde meydana gelen depremle- 5) Orta Anadolu Bölgesi nizması içinde geliştiğine işaret etti. Dep- rin büyüklüğü ve neden oldukları hasar- 23 Ekim 2011 Van depremi Doğu rem kayıtlarına göre Van ve yakın çevre- lar göz önüne alındığında iki büyük dep- Anadolu bölgesinde meydana geldi. Gü- sinde tarihsel dönemde yıkıcı depremle- rem kuşağı ilgi çekiyor: Büyük Okyanus’u nümüzde devam eden deniz tabanı yayıl- rin meydana geldiği biliniyor. Depremin çevreleyen ve özellikle Japonya üzerin- ması nedeniyle kuzeye doğru itilen Ara- ardından, çoğunlukla konunun uzma- de etkili olan Pasifik Deprem Kuşağı ile bistan levhası Avrasya levhasının altına nı olmayan “deprem uzmanlarınca” ba- Cebelitarık’tan Endonezya adalarına uza- doğru dalıyor. Bu durum, iki büyük levha sın yayın organlarında spekülatif değer- nan ve ülkemizin de içinde bulunduğu arasında kalan Doğu Anadolu bölgesinde lendirmeler, depremin kaynağı olan faya Akdeniz-Himalaya Deprem Kuşağı. Bu yoğun bir sıkışma etkisi yaratıyor. Bu ne- ilişkin çeşitli tartışma ve yorumlar, depre- nedenle, Anadolu tarihi boyunca yıkıcı denle bölgede deprem kaynağı olan çok min kaynağı için de “hayalet fay” gibi ger- depremlere sahne oldu ve olmaya da de- sayıda diri fay var. Bu bölgedeki faylar- çek olmayan açıklamalar yapıldı. vam ediyor. Depremler, Cumhuriyet dö- dan kaynaklanmış büyük depremler olan neminde de can ve mal kaybı ile sonuç- Doğu Anadolu’da meydana gelen 13 Eylül MTA Genel Müdürlüğü’nün dört kişi- lanan doğal afetlerin başında geliyordu. 1924 Pasinler (Ms: 6,8), 6 Eylül 1975 Lice den oluşan diri fay araştırma ekibi ile İs- Doğu Akdeniz’deki bölgesel tektonik re- (Ms: 6,6), 24 Kasım 1976 Çaldıran (Ms: tanbul Teknik ve Tunceli üniversitelerinin jimin sonucu olarak, ülkemizdeki belirli 7,5), 30 Ekim 1983 Horasan-Narman (Ms jeoloji mühendisliği bölümlerinden üç ki- zonlarda yani bölgelerde hayli fazla sayı- 6,9) depremleri, bölgedeki deprem tehli- şilik araştırma ekibinin, depremin ikinci da, deprem kaynağı diri fay var. Ülkede- kesinin hayli yüksek olduğunu bize kanıt- günü başlayan ve bir hafta süren saha göz- lar nitelikte. lem ve değerlendirmelerinin ortak ön so- nuçlarını paylaşacağız. Depremlerde geli- şen yüzey kırıklarının incelenmesi kaynak fay özellikleri, deprem oluşum mekaniz- ması ve yer değiştirmenin anlaşılması açı- sından güvenilir bilgiler sağlar. Deneysel çalışmalar sonucu bulunmuş görgül (am- pirik) bağıntılara göre deprem büyüklüğü ile kaynak fay (yüzey kırığının) uzunluğu arasında doğru orantı vardır. Saha çalış- malarının başlangıcında deprem büyük- lüğü (Mw: 7,2) ile yüzey kırığı uzunluğu arasındaki görgül bağıntılardan hareketle, Van depreminde yaklaşık 45 km uzunlu- ğunda ters faylanma gelişmiş bir yüzey kı- rığı göreceğimizi tahmin ediyorduk. An- cak topladığımız bulgular Van depremin- de tahmin ettiğimiz uzunlukta ve özellik- te yüzey faylanması gelişmemiş olduğunu ortaya koydu. İlerleyen bölümlerde ayrın- tısını okuyacağınız üzere, arazide yaklaşık 12 km uzunluğunda bir yüzey deformas- yonu ile karşılaştık. 17

23 Ekim 2011 Van ve 09 Kasım 2011 Edremit (Van) Depremleri Depremde Van Gölü’nün coğrafyası değişti Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi kuzeyindeki bir sulama kanalında Van Gölü’nün Erciş Körfezi bölümünde kıyıda depremde suyun 23 Ekim 2011 Van depreminde Van sıkışma sonucu gelişmiş deformasyon çekilmesi ile açığa çıkmış bloklar. Bloklardaki koyu renkli kısımlar Gölü’nün ve bölgenin fiziki coğrafyasın- askıda kalmış eski kıyı izini gösteriyor. da değişimlere yol açan nitelikte kıyı de- Kuzey-güney yönlü sıkışma etkisi al- ğişimlerinin geliştiği gözlendi. Çalışma- tındaki bölge karmaşık bir fay yapısı su- zey bloğu güney bloğuna göre daha yuka- mız sırasında Van Gölü’nün kuzey kıyıla- nuyor. Bu yapı içinde, kuzeydoğu-gü- rıdadır. Fay üzerinde Holosen’de meydana rında yapılan incelemelerde deprem ne- neybatı uzanımlı, sol yönlü ve kuzeybatı- gelmiş eski depremleri gösteren izler belir- deniyle güncel kıyı çizgisinin kayalık fa- güneydoğu uzanımlı, sağ yönlü doğrul- gin değildir. Bu durum, fay üzerinde yüzey lezli kıyılarda 40 cm kadar alçaldığı, az tu atımlı faylar (Erciş, Çaldıran, Hasan- yırtılması ile sonuçlanan depremlerin tek- eğimli plajlarda ise birkaç metre ile 15-20 timur Gölü, Süphan ve Malazgirt fayları rarlanma aralığının çok geniş olduğu şek- metre arasında değişen değerlerde göl yö- gibi), doğu-batı uzanımlı kıvrım, bindir- linde açıklanabileceği gibi, geçmişteki dep- nünde gerilemiş olduğu izlendi. Kıyı çiz- me ve ters faylar (Muş bindirmesi gibi) ile remlerde en son depremdekine benzer şe- gisinde meydana gelen bu değişimler Van kuzey-güney yönlü normal fay veya açıl- kilde yüzey faylanması gelişmiş olması ile Gölü’nün Erciş Körfezi’ni kapsayan ve ma çatlakları (Nemrut açılma çatlağı gi- de açıklanabilir. Van fayının tavan bloğunda kalan bölü- bi) gelişmiştir. 23 Ekim 2011 depremine münde gerçekleşmiştir. Fayın taban blo- ilişkin fay düzlemi çözümleri, artçı dep- 23 Ekim depreminde Van fayının yak- ğuna rastlayan Edremit-Van arasında, göl remlerin dağılımı ve saha bulguları kay- laşık 12 km uzunluğundaki batı bölümün- seviyesinde ise herhangi bir alçalma izle- nak fayın yaklaşık olarak doğu-batı uza- de yüzey yırtılması gerçekleşmiştir. Geli- nememiştir. Bu durum Van Gölü ile bir- nımlı bindirme veya ters fay niteliğinde şen yüzey kırıkları doğal zeminde sürekli- likte fayın tavan bloğunun depremde böl- olduğunu ortaya koymuştur. liği olmayan ince çatlaklar şeklinde izlenir- gesel ölçekte yükselmiş olduğunu gösterir. ken faya dik uzanan asfalt ve stabilize yol- Depremin kaynağı: Van fayı lar ile beton su kanallarında deformasyon- Öte yandan, deprem çok sayıda küt- lara yol açmıştır. Fay boyunca yüzeyde ge- le hareketini tetiklemiştir. Heyelanlarda- Saha gözlemlerimiz 23 Ekim 2011 Van lişen deformasyonlarda yer değiştirmenin ki deformasyonlar genelde taç bölümle- depreminin, Van kentinin yaklaşık 10 km çok düşük değerlerde olması ve sadece fa- rinde gelişen gerilme çatlakları şeklinde kuzeyinde, Van Gölü ile Erçek Gölü arasın- yın batı yarısında izlenmesi derinde mey- izlendi. Erciş ovası ile Van’ın yakın kuze- da yaklaşık doğu-batı doğrultusunda uza- dana gelen kırılmanın tamamının yüzeye yindeki Karasu nehrinin taşkın düzlüğü, nan Van fayından kaynaklanmış olduğu- yansımadığına işaret etmektedir. yanal yayılma ve sıvılaşma şeklinde geli- nu gösterdi. Her iki ucu da adı geçen göl- şen zemin deformasyonlarının en yaygın lerin suları altında bulunan Van fayı kuze- Topaktaş yöresinde Karasu vadisinde izlenen eski bir heyelan olduğu alanlardır. Yanal yayılmaların yo- ye eğimli. Karada izlenebilen toplam uzun- kütlesi içinde gelişen akma tipi heyelan ğun geliştiği diğer bir alan ise alüvyonal luğu 27 km. Arazide fayın kuzey bloğu gü- kıyı ovalarıdır. ney bloğa göre daha yüksekte yer alıyor. Batı ucunda, karada, yaklaşık 12 km uzun- luğundaki bölümünde tek fay parçasından oluşuyor. 15 km uzunluğundaki doğu yarı- sında ise fay 2 km genişlikte, birbirine pa- ralel uzanan iki parçadan oluşuyor. Bölge jeolojisinde fay doğuda Üst Kre- tase - Alt Miyosen zaman aralığında geliş- miş, ofiyolit, metamorfik ve volkano-kı- rıntılı kayalar içinde izlenir. Batı ucunda ise Van Gölü’nün Kuvaterner yaşlı taraça ve delta çökellerini keser. Arazide fayın ku- 18

>>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 23 Ekim 2011 Van ve 9 Kasım 2011 Edremit depremlerinin ana şokları ve artçı depremlerin dağılımını gösterir harita (Sismolojik veri KRDAE’den alınmıştır) 9 Kasım 2011 depremi (Mw: 5,7) Gölü kıyısından başlayan Edremit ilçesinin merke- Meydancık Köyü yakınlarında 23 Ekim 2011 depreminden 17 gün sonra 9 Ka- zinden geçerek doğu-batı uzanımında doğuya doğ- meydana gelen heyelanlara ilişkin sım 2011 günü, dışmerkezi Van’ın Edremit ilçesi ya- ru 20 km devam eden sağ yönlü doğrultu atımlı bir gerilme çatlakları kınlarında Van Gölü’ne rastlayan, sığ derinlikte (5,6 fay bulunuyor. Bu bölgede yüzeyde herhangi bir ak- km) bir deprem (Mw: 5,7) meydana geldi. Bu dep- tif fay haritalanmış değil. Sismolojik verilere göre remde Van kentinde bir önceki depremde ağır ha- bu depreme yol açan faylanmanın 5-6 km derinde sar görmüş binaların yıkılması sonucu 40 yurtta- olduğu söylenebilir. 9 Kasım depreminin ilk depre- şımız öldü, 30’a yakın yurttaşımız yaralandı ve 23 me göre Van kentinde ağır yapı hasarlarına yol aç- Ekim depreminden daha ağır yapı hasarları meyda- masının bir nedeni olarak, doğrultu atımlı kırılma na geldi. Sismolojik veriler ışığında, hem oluştuğu mekanizmasıyla gelişen bu depremin dışmerkezi- yer hem de oluşum mekanizması dikkate alındığın- nin kent yerleşkesine çok yakında ve çok sığ derin- da 9 Kasım depreminin ayrı bir deprem olarak de- likte olması ve 23 Ekim 2011 Van depremi sonrası ğerlendirilmesi gerektiği ortaya çıkmıştır. 23 Ekim hasar almış binaların yıkılmış olması gösterilebilir. 2011 depreminin ana şoku ile 5’ten büyük artçı depremlerinin tamamına yakını ters fay/bindirme mekanizmasıyla gelişmiştir. Buna karşın 9 Kasım 2011 depremine ilişkin olarak ulusal ve uluslararası sismoloji kurumları tarafından yapılan fay düzlemi çözümleri, bu depremin doğrultu atımlı faylanma mekanizmasıyla geliştiğine işaret ediyor. Bu özelliği nedeniyle adı geçen depremin 23 Ekim 2011 depre- mi ana şoku ve artçılarından farklı bir mekanizma içinde geliştiği, dolayısıyla bu son depremin fark- lı bir kaynak zondan türemiş olduğu söylenebilir. Bu depremi izleyen artçı depremlerin dışmerkez- leri incelendiğinde, bunların Van kent yerleşmesi- nin hemen kuzeyinde yaklaşık doğu-batı uzanımlı bir dizilim sunduğu görülüyor. Bazı haritalarda Van 19

23 Ekim 2011 Van ve 09 Kasım 2011 Edremit (Van) Depremleri <<< Hasar dağılımında jeolojik faktörlerin etkisi Her iki depremde meydana gelen yapı hasarları kuşkusuz konunun uzmanların- ca değerlendirilmelidir. Ancak, yaptığı- mız gözlemler hasar dağılımında şu jeo- lojik faktörlerin önemli rol oynadığını or- taya koymuştur. 23 Ekim depreminde kırsal yerleşme- lerde meydana gelen ağır yapı hasarları- nın tamamına yakını, Van fayının tavan bloğundaki köylerde meydana gelmiş, ta- ban bloğundaki kırsal yerleşmelerde or- ta ve ağır hasar gözlenmemiştir. Öte yan- dan Van fayına 10 km, depremin dışmer- kezine ise 25-30 km mesafede bulunma- sına karşın fayın taban bloğunda yer alan Van kentinde, tavan blokta yer alan ve fa- ya yaklaşık 45 km uzaklıkta bulunan Er- ciş kentine oranla çok daha az hasar mey- dana gelmiştir. Gerek kentsel gerekse kır- sal yapılarda izlenen bu durum, bindirme mekanizmasıyla oluşan depremde taban bloktaki yer ivmesinin tavan bloğa oranla daha düşük değerlerde gelişmiş olabilece- ğine yorumlanır. Depremde en fazla yapı hasarının mey- dana geldiği Erciş kenti, Van Gölü’nün Pleyistosen yaşlı, gevşek nitelikli, taraça ve delta çökellerinden oluşan ve yeraltı su seviyesinin yüksek olduğu zeminler üze- rine kuruludur. Erciş ovasında deprem- de yoğun yanal yayılma ve sıvılaşma ge- lişmiştir. Erciş’teki yapı hasarlarında, ze- minde meydana gelen bu tür deformas- yonların da önemli bir rol oynamış olma- sı çok muhtemeldir. Esenkıyı Köyü sahil şeridinde gelişen sıvılaşma yapıları ve çatlaklardan çıkan kum volkanları Bu yazıya kaynak teşkil eden araştırmanın saha çalışmalarını birlikte gerçekleştirdiğimiz MTA’dan Dr. Ömer Emre ve Dr. Tamer Y. Duman ile İTÜ’den Prof. Dr. H. Serdar Akyüz’e çok teşekkür ederiz. AKtaeyşn, Sa.k,lvaerark., Van İlinin yerbilim verileri, Maden Tetkik ve Enstitüsü doktora tezi, (yayımlanmamış), 1985. KRDAE: Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, Arama Genel Müdürlüğü Raporu, No: 10961, 158 s., 2007. Şaroğlu, F., Emre, Ö. ve Boray, A., Türkiye’nin Diri Fayları ve EhtMtpS:/C/w: Ewuwro.kpoeearni.-bMoeudni.teedrrua.ntre/an Seismological Centre, Ketin, İ., Van Gölü ile İran Sınırı arasındaki bölgede yapılan Depremsellikleri. MTA Genel Müdürlüğü Jeoloji Etüdleri DhtDtpB:/:/Awfwetwv.eemAsccil-cDseumru.morgY/önetimi Başkanlığı, jeoloji gözlemlerinin sonuçları hakkında kısa bir açıklama, Dairesi Başkanlığı, MTA Rapor No: 8174, 1987. Deprem Dairesi Başkanlığı, Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 20, s. 79-85, 1977. Şaroğlu, F., Emre, Ö. ve Kuşçu, İ., Türkiye Diri Fay Haritası, hUtStpG:/S/:wUwnwit.eddepStraetmes.gGoevo.tlro/gical Survey, McKenzie D. P., “Active tectonics of the Alpine-Himalayan belt: ölçek 1:2.000.000, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, http://earthquake.usgs.gov/ tAShüsetmrAoeneng.geSeaonnc,.,SM5e5a.,,1asn:.12d010s7u.0-r20r50o4uö,nl1çd9ei7kn8lgi.Treügrikoinyes”,JeGoeloopjihHysa.rJi.taRloayrıal 1992. Serisi Van K50 Paftası, No: 65, Maden Tetkik ve Arama Şengör, A. M. C., Türkiye’nin neotektoniğinin esasları, Genel Müdürlüğü, 2008. TJK yayını, 1980. Şaroğlu, F., Doğu Anadolu’nun neotektonik dönemde Wells, D. and Coppersmith, K., “New empirical relationships jeolojik ve yapısal evrimi, İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area and surface displacement”, Bull. Seism. Soc. Am., 84, s. 974-1002, 1994. 20

Levent Daşkıran >< Watson tıp okuyor, yakında doktor olacak Daha önce Deep Blue serisiyle dünyanın en iyi satranç oyuncularını alt etmeyi başaran IBM, 2011 yılının Şubat ayında bu kez Watson adını verdiği yeni bir sistemle ABD’de son derece popüler olan Jeopardy adlı yarışmada insanların karşısına çıktı. Kurallar basit: Size bazı ipuçları veriliyor ve bu ipuçları eşliğinde doğru soruyu bulmanız isteniyor. Örneğin size“Çiftlikte yaşar, etinden sütünden faydalanılır,‘mee’diye ses çıkarır”diyorlar, siz de“koyun nedir?”diyerek soruyu (yani cevabı) yapıştırıyorsunuz. Bu oyun, bugüne dek hep cevapları bulup getirme- Watson’a hastanın şikâyetlerini girecek, Watson dev ye alışmış olan bilgisayarları şimdiye kadar hiç bir medikal veri ambarına dalarak bu semptomların yapmadıkları bir şeye, doğru soruyu sormaya yönlen- bir araya geldiği senaryolar arasında duruma en yakın diriyordu. Watson da bunu yaparken internetteki bil- olanları, seçenek olarak doktorun karşısına getirecek. gilerin toplamından yardım alacak biçimde program- Bu sayede doktorların kaynak veya tecrübe eksikliği lanmıştı. Doğal olarak doğru soruyu bulabilmesi için nedeniyle gözden kaçırabileceği durumların yaşan- sadece bilgiye erişim sağlaması yeterli değildi. Aynı maması ve doğru teşhis için doktorun vereceği karar- zamanda dili ve ifadeyi doğru çözümlemesi, kendisi- ların daha fazla bilgiyle desteklenmesi hedefleniyor. ni sonuca götürecek olan veriyi diğerlerinden ayıklar- ken tıpkı bir insan gibi düşünerek seçici davranması Tabii ki bu doktorun işini Watson yapacak demek ve doğru kararlar vermesi gerekiyordu. değil. Watson burada teşhis koyan değil, doğru teşhis için destek olan taraf olacak. Şunu da belirtelim, bu Yarışma, karşısındaki iki usta Jeopardy yarışmacı- sistemin ilk aşamada 2 bin işlemci çekirdeği taşıyan sına rağmen Watson’un galibiyetiyle sonuçlandı. bir yapı üzerinde koşacağı öngörülüyor. Yani yapılan iş basitmiş gibi görünse de, arka planda önemli bir iş- Watson’un bu başarısı, ilk bakışta IBM’in bilgisa- lem gücüne ihtiyaç duyuyor. yar destekli analiz yaklaşımının büyük bir bilgi deni- zinin içine girerek doğru olanı ortaya çıkarabilme ko- Watson, büyük veri analizi ve hızlı sonuç için para- nusundaki becerisini gösteren bir şovdan ibaretmiş lel işlem konusunda IBM’in geldiği önemli bir noktayı gibi görünebilir. Fakat belli ki iş bununla kalmayacak. simgelemenin ötesinde, sahip olduğu veriyi sorgula- Geçtiğimiz ay Las Vegas’ta gerçekleştirilen Informa- ma konusunda şimdiye kadar insana en yakın davra- tion on Demand 2011 etkinliğinde aktarılan bilgilere nışı ortaya koymayı beceren bir yapıya karşılık geliyor. göre Watson’un gerçek gücünü çok yakında hayatın birçok alanında görmeye başlayacağız. Önce Jeopardy’de gerçek insanları yendi, ardından sağlık çalışanlarına destek olmaya hazırlanıyor, sırada Örneğin gündeme gelen ilk konu, Watson’un finans var diye duyduk. Peki ya sonra? doktorların teşhis kararlarına destek olacak bir ana- liz sistemi olarak yapılandırılması yönünde. Doktor Belki de cevap basın toplantısı sırasında bir gaze- tecinin sorduğu şu soruda gizli: “Acaba Watson IBM’i ne zaman satın alacak?” 21

Yüksel Atakan bile ilk 3 reaktör binasında zorunlu önlem- Öte yandan, Norveçli araştırmacıların ler alınıyor, örneğin binaların havasına azot önderliğinde yapılan ve yeni yayımlanan Dr., Radyasyon Fizikçisi, Almanya gazı pompalanıyor. 5 ve 6 numaralı reaktör- uluslararası bir bilimsel araştırma raporun- [email protected] lerde ise reaktör binalarının çatısında delik- da Fukuşima’dan bunun iki katından daha ler açılarak hidrojen gazı birikimi önleniyor. çok Cs 137’nin çevreye salındığı açıklanı- Büyük deprem, Tsunami ve yor ki bu miktar Çernobil’dekinin yarısı ka- nükleer reaktörlerdeki Soğutma ve Temizleme Önlemleri dar. Çevreye salınan Xe 133 miktarı ise bu patlamalardan 9 ay sonra Bugüne kadar yapılan incelemelerden, yeni çalışmaya göre Çernobil’dekinden de ergiyen nükleer yakıt maddesinin ilk 3 re- fazla. Ancak, asal gaz olan Xe 133, vücutta Fukuşima aktör kazanının dibinde toplandığı anlaşılı- birikmiyor. Öte yandan, bu yeni araştırma- Nükleer yor. 3 ve 4 numaralı reaktörlerdeki yakıt ele- nın bilimsel yöntemi ve sonuçları henüz il- Reaktörlerinde manları ile bu reaktörlerin depolama havuz- gili otoritelerce incelenip onaylanmış değil. ve Çevrede larındaki bazı yakıt elemanlarının bozuldu- Son Durum ğu sanılıyor. Reaktörler ve bekletme havuz- Fukuşima reaktörlerindeki son durum ları dışardan önce deniz suyuyla sonra çev- Japonya’da 11 Mart 2011 günü gerçekle- re suyuyla soğutuluyor. Gerek soğutma sula- (31 Ekim-17 Kasım 2011) şen 9 büyüklüğündeki depremin hemen rı gerekse binaları basan Tsunami suları rad- Deprem sonrası ilk 3 reaktörde ve 4. re- ardından Fukuşima nükleer reaktörlerinin yoaktif maddelerle aşırı miktarda bulaşmış aktörün kullanılmış yakıt elemanları beklet- çevredeki elektrik ağıyla bağlantısı kesildi. O olduğundan binalarda yapılması gereken ça- me havuzlarında kesilen soğutma, sonradan gün çalışmakta olan altı reaktörden ilk üçün- lışmalar zorlaşıyor. sağlanan sistemlerle Ekim sonunda da azal- deki nükleer zincirleme tepkime, reaktörle- Radyoaktif maddelerle aşırı miktarda tılmadan sürüyor. Reaktörlere, saatte 4 ile 11 rin hızla durdurulma sistemiyle kesildi. Dep- bulaşmış sular başlangıçta denize akıtıldı. m3 arasında soğutma suyu basılıyor. Reak- remin hemen ardından gelen Tsunami dal- Sonraları bu sular depolandı, sadece az rad- tör kazan silindiri içindeki sıcaklık 68 °C ile gaları santralın alt katlarında bulunan ive- yoaktiviteli sular denize salındı. 78 °C arasında. Kullanılmış yakıt elemanları di elektrik üreteçlerini işlemez duruma ge- bekletme havuzlarındaki sıcaklık ise 24 °C ile tirince, ısı yaymayı sürdüren reaktörlerde- Denize ulaşan radyoaktif maddeler 34 °C dolayında. ki ve ‘kullanılmış yakıt elemanları bekletme Japon yetkililerin açıklamasına göre top- Santral binalarında toplam 93.000 ton su havuzları’ndaki nükleer yakıt elemanları bir lam 5 milyon Giga Becquerel (5 x 1015 Bq) radyoaktif maddelerle aşırı oranda bulaşmış süre soğutulamadı. Çalışan tek bir ivedi sis- dolayında iyot 131, sezyum 134 ve sezyum durumda. Bulaşmış suların 17.000 tonu ya- temle 5 ve 6 nolu reaktörler ancak soğutula- 137 radyoaktivitesinin denize ulaştığı kes- kıt maddesi tekrar kazanım binası’nda. Bu- bildi. Özetle deprem ve Tsunami sonucu ilk tiriliyor (*). Bu arada, sulardaki radyoaktif güne kadar 140.000 ton su radyoaktif mad- 4 reaktörün elektriksiz kalıp soğutulamama- maddeleri arıtma sistemleri çalışmaya baş- delerden oldukça arındırıldı. sı, Fukuşima nükleer kazasını oluşturmuş ol- ladı. Böylelikle bina içlerinde eskisi gibi aşırı Reaktörleri işleten Tokyo Electric Power du. Bu reaktörlerin yakıt elemanlarında fark- radyoaktiviteli suların birikmemesinine ça- Company (TEPCO) yayımladığı bir bildiriy- lı büyüklükte bozulma ve ergime oldu. lışılıyor ve radyoaktif maddelerden oldukça le 2 Kasım 2011 günü 2 numaralı reaktörün arındırılmış sularla reaktörlerin soğutulma- güvenlik zırhı içindeki havadan alınan ör- 12-15 Mart günleri arasında ilk dört re- sı sağlanıyor. nekte radyoaktif asal gazlardan ksenon izo- aktörde bir dizi patlama oldu. Bunların hid- toplarının (Xe 133 ve Xe 135) çok az da ol- rojen gazı patlaması olduğu açıklandı.Yakıt Havaya ulaşan radyoaktif maddeler sa bulunduğunu açıkladı. Uranyumun reak- elemanları çubuklarının kılıflarındaki zir- Japon yetkililer, Haziran 2011’de reaktör- törde bölünmesiyle (fisyon) oluşan bu izo- konyumun çok yüksek sıcaklıkta reaktör so- lerin çevredeki havaya 1,5 x 1016 Bq Cs 137 topların yarılanma süreleri sırasıyla 5 gün ğutma suyuyla tepkimeye girmesiyle hidro- radyoaktivitesi yaydığını açıkladı. Bu değer, ve 9 saat. Bu izotopların ortaya çıkışını TEP- jen gazı oluşuyor. Patlayabilen hidrojen gazı Çernobil’den salınanın dörtte biri kadar. CO, ergiyen yakıt elemanlarında geçici ola- karışımının oluşmasını önlemek için bugün rak gerçekleşen yüksek miktardaki nükleer bölünmeler olabileceği şeklinde yorumluyor. Ancak, hem Japon yetkililer hem de Zürih ETH enstitüsü bunun pek önemli olmadığı- nı açıkladı. Koruyucu önlem olarak soğutma suyuna borik asit konmuştur. Reaktörde sı- caklık ve basınç değişimi olmadığı, reaktö- rün soğutmasının planlandığı gibi sürdürül- düğü açıklandı. Reaktörün bu yıl sonunda iyice soğutulmuş olması bekleniyor. 22

>< Bilim ve Teknik Aralık 2011 Radyasyon doz hızları santral alanının Çevredeki Kirlenme ve Santral leri kısaltılmıştır. Ani radyasyon ışınlamala- dış duvarında (çitinde) saatte 4 mikroSie- rında deride kızarma ancak 500 mSv’den da- vert ile santralın içinde saatte 300 mikroSi- Personelindeki Radyasyon Dozları ha büyük dozlarda görülmektedir. Önce kay- evert arasında değişiyor. Fukuşima nükleer santrallarının 20 km bolduğu bildirilen 2 işçi sonradan (2 Nisan yarı çapındaki çevresi boşaltıldı ve başka gü- 2011 günü) ölü olarak bulunmuştur. Ancak Hasar gören reaktör binaları üstten ka- venlik önlemleri de alındı. Santralın kuzey bu iki işçinin radyasyon dozu sonucu değil, patılıyor. Geçici bir çelik iskeleye geçirilen batı yöresindeki bir miktar arazi radyoaktif su baskınında öldüğü belirlenmiştir. plastik çadırlar, havalandırma sistemleri ve maddelerle kirlendiği için gerektiğinde bo- filtrelerle çevreye radyoaktif madde salın- şaltılmak üzere hazırlandı. Santral alanın- Çevrenin radyoaktif maddelerle bulaş- ması azaltılacak. da, bulunulan yere ve zamana göre değişen, masından ve buralarda yetişecek sebze, mey- saatte birkaç yüz miliSivert’lik dozlar ölçü- ve ve balıkların yenmesinden oluşacak dü- Ekim 2011 sonunda, 1 numaralı reaktör lüyor. Yüksek doz hızları, kablo kanalların- şük düzeydeki ek radyasyon dozunun, alına- binasının üstten kapatılma işlemi bitirildi. da toplanan sular nedeniyle oralarda da gö- cak koruyucu önlemler de göz önüne alındı- rülüyor. Temmuz sonunda bir havalandırma ğında, ilerde de genellikle halkın sürekli ma- Bugün Fukuşima’da reaktörlerin tümü filtresinde ve bina içinda bazı yerlerde 10.000 ruz kalmakta olduğu doğal radyasyon doz- artık dış elektrik ağından besleniyor. miliSievert’lik (=10 Sievert) yüksek doz hız- larının ve ülkelerin sınır değerlerinin altın- ları ölçülmüştür (**). da kalması beklenir. Buna rağmen yukarda Besinlerdeki radyoaktif Bugüne kadar elde edilen bilgilere da- açıklandığı gibi Japonya’da seyrek de olsa ba- yanarak Fukuşima nükleer santrallarında zı besinlerde (özellikle balık ve mantarlarda) madde ölçümleri çalışan 15.000 kadar işçiden 111’inin 100 daha yüksek düzeyde radyoaktivite (özellikle Milisievert’ten (mSv) daha çok radyasyon sezyum radyoaktivitesi) görülebileceğinden (Ekim-Kasım 2011) dozu aldığı belirlenmiştir. Bu doz, topluluk yapılmakta olan radyoaktivite ölçümlerinin Çevreden toplanan 3585 sebze, meyve, (kitle) ışınlamalarında kanser riskini % 1 ka- daha çok uzun süre devam edeceği doğal. et, süt ve balık gibi besin maddeleri örnek- dar artırıyor. Kaza durumlarında çevreyi ve lerinde radyoaktif maddeler ölçülmüş, bun- halkı daha büyük yıkımlara karşı koruma r(*a)d1yoBaekctiqfumeraedld(eBmq)ik: tSaarnı iyede 1 parçalanma gösteren ların % 99’unda Cs 134, Cs 137 ve I 131 rad- önlemlerinin alınmasını sağlamak amacıyla (b*i*ri)m1iS. v1 (SSieievveertr,tg):aVmüacvuedubentasoışğıunrldaruığiuçirna,dvyüacsuydounndkogz’uı yoizotopları ya bulunamamış ya da ölçü so- bir işçinin alabileceği doz sınırı 14 Mart 2011 başına 1 Joule’luk enerji soğurumuna eşdeğerdir. Bunun nuçları sınır değerlerin altında kalmıştır. 30 günü 250 mSv değerine yükseltilmiştir. Bu- binde biri de 1 mSv’dir. Daha ayrıntılı bilgi için bkz.: besin örneğinde (bazı et, balık ve mantar ör- güne kadar Fukuşima’da bu 250 mSv’lik dozu http://www.bilimania.com/ neklerinde) Cs 134 ve Cs 137 sınır değer- sadece 6 radyasyon işçisi aşmıştır. Kişi başına haber/328/radyasyon-vucudu-nasil-etkiliyor lerinin aşıldığı belirlenmiştir. Japon hüku- düşen radyasyon dozunu azaltmak amacıy- met sözcüsünün 17 kasım 2011 günü yap- la işçi sayısı artırılırken, bunların santralların AfyKüalarymyıSnnatlrnaaarykhıall(aeIRAnrasEcdAhyua)‚tszFy)uornkaudpsaohnrimlKaraoırSUutalnutumsslaaRrKaerpuaorsruıtlA,u1t’n0oumKnaEs(ıBnmuern2j0dis1eis1a. mt tığı açıklamaya göre ilk kez Fukushima’nın yüksek radyasyonlu yerlerinde çalışma süre- SXteonhol,nA-.1v3e3arakn.,dActameossiu. Cmh-e1m3.7Prheyles.aDseissciunstso.11th, 2e8a3t1m9-o2s8p3h94er, e2011. Onami yöresi kaynaklı pirinçte Cs 137 sınır from the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant: değeri olan 500 Bq/kg, ölçülen 630 Bq/kg ile determination of the source term, atmospheric dispersion aşılmış ve bu ürünün halka ulaşması yasak- and deposition lanmıştır. 23

Zeynep Ünalan >>> Dr, Bilimsel Programlar Uzmanı, TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi Evren Dev Bir Bilgisayar mı? İnsanoğlu yüzyıllardır doğayı ve evreni, arka planda işleyen ve matematik denklemlerine dayanan yasaları ortaya çıkararak anlamaya çalışıyor. Bilgisayar çağı da denilen bilgi çağında ise artık şunları sorguluyoruz: Evren aslında bir bilgisayar çıktısı mı? Bütün hareket ve etkileşimler matematik denklemlerinin ötesinde, 0’lardan ve 1’lerden oluşan bilgi parçaları mı? 24

Bilim ve Teknik Aralık 2011 Bu sorular size Matrix filmini anımsatabi- Evren Dijital mi Analog mu? lir. Hemen belirtelim, bu yazı ne Matrix kadar felsefi olacak ne de okumayı bitir- Evren bir bilgisayardır fikrinin savunucuları- diğinizde gerçeği görmenize engel olan perdenin na göre “bilgisayarların çalışma ilkesi doğa ya- kalktığını hissedeceksiniz. Size, mavi ile kırmızı salarına dayanıyor” cümlesi tersten de okunabi- hap arasında seçim yapması ve kırmızı hapı iç- mesi durumunda yaşadığı dünya hakkında- lir. Bu ise doğa yasalarının bilgisayarın çalışma ki gerçeği öğreneceği teminatı verilen Neo’ya mantığı üzerine kurulduğunu gösterir. Fizi- verildiği gibi bir teminat da verilmiyor. Ama ğin temelinde kuantum mekaniği olduğuna yukarıdaki soruların, felsefi tartışmalara ve bi- göre kuantum fiziğindeki kavram ve olguları lim kurgu filmlerine konu teşkil etmenin ötesinde kuramsal fizik ve bilgisayar bilgisayar kavramlarıyla karşılaştırarak evre- bilimlerinde nasıl ele alındığını me- nin bilgisayar gibi işleyip işlemediği or- rak ediyorsanız, doğru yerdesiniz. taya çıkarılabilir. Evren, içinde Penti- Matrix’teki Morpheous karakte- um işlemci olan elektronik bir bil- rinin dediği gibi “Herşey bir ter- gisayar değilse de arka planında cih ile başlar”. Yazıya devam edip kuantum elektrodinamiğinin iş- etmemek arasında seçim sizin. lediğini biliyoruz. Öyle ise evrenin yapısının Evrenin dev bir bilgisayar ola- analog mu dijital mi olduğunu bileceği fikri 1940’lı yıllarda ilk tespit etmek için kuantum fiziği- programlanabilir bilgisayarı icat eden nin dijital mi analog mu olduğuna Konrad Zuse tarafından ortaya atılmış. bakabiliriz. Analog veri televizyon, Başta garipsenen bu fikir sonraları Edward Fren- ses vb. dalgalarının elektrik sinyaline dö- kin, Leonard Suskind, Stephen Wolfram, Gerard’t Hooft, Juergen Schmidhuber, Seth Lloyd gibi bir- nüştürülmesiyle oluşur. Oluşan elektrik sinya- çok bilim insanı ve felsefeci tarafından kabul gör- li genliği değişen ama süreklilik arz eden bir dalga müş. İşin ilginç tarafı “evren bir bilgisayar gibi işli- formatındadır. Dijital veride ise sinyal sürekli değil. yor”, “kendi vücudumuzdan elimizde tuttuğumuz Var/yok ya da doğru/yanlış mesajlarına karşılık ge- kitaba kadar her şey aslında bir bilgisayar simülasyo- len, ikilik sayı sistemine dayalı 1’lerden ve 0’lardan nudur” gibi önermelere deneysel destek olarak fizik oluşan kesikli bir yapıya sahiptir. Yani analog sürek- yasaları gösteriliyor. “Fiziğin temelleri ile dijital bil- lilik, dijital kesiklilik ile ilişkilendirilebilir. gisayarlar arasındaki uyum, evrenin bilgisayar man- tığıyla çalıştığını ve fiziğin dijital olduğunu gösterir” Temelinde bilgisayar gibi işleyen bir evrende deniyor. Tabii “evren dev bir bilgisayardır” kabulü- yaşadığımıza kanıt olarak, sürekli görülen fiziksel nü, “kayıt edilen bilgi nasıl tanımlanıyor, nerede kay- olaylara kuantum mekaniksel düzeyde baktığımız- dediliyor” gibi sorular takip ediyor. En az bu sorular da kesikli bir yapıya sahip olduklarını fark etmemiz kadar ilginç bir başka soruyu Matrix’te Morpheous gösteriliyor. Yani kuantum fiziğinin dijital bir yapısı Neo’ya yöneltmişti: var. Kuantum mekaniğine göre hareket ve enerji sü- rekli değil, kesikli. Parçacıklar, kuantum durumla- “Gerçek olduğundan emin olduğun bir rüya gör- rı denen belli durumlarda bulunabiliyor ve parçacı- dün mü hiç? Ya bu rüyadan uyanmak mümkün ol- ğın bir kuantum durumundan diğerine geçebilme- masaydı? Rüya ile gerçek dünya arasındaki farkı na- si için de enerji paketçikler halinde taşınıyor. İnsan sıl bilecektin?” ölçeğindeki olaylarda, örneğin bir topun hareketin- de, değişik enerji sevileri arasındaki uzaklık gözü- Bilgisayar bilimciler de kendilerine benzer sorular müzle fark edemeyeceğimiz kadar küçük olduğu, soruyor ve gerçekle örtüşen simülasyonlar geliştirme- bir diğer deyişle enerji seviyeleri birbirine çok ama ye çalışıyor. Bu tür simülasyonlar için kullanılan mo- çok yakın olduğu için kesikliliği fark edemiyoruz. deller henüz emekleme aşamasında olsa da her geçen gün gerçeğe daha da çok yaklaşıyor. Evrendeki olgula- rın ve doğa olaylarının, gerçeklerine çok yakın olarak simüle edilebilmesi evrenin bir simülasyon olduğuna işaret eder, fikrine katılır mısınız? 25

Evren Dev Bir Bilgisayar mı? Evrendeki Dinamik Bilgi Kuramsal fizikçi Leonard Suskind’e göre kuan- tum kuramı, her bir kuantum durumunun bir bil- giye karşılık geldiği bir bilgi kuramı. Suskind’in bilgi ile kuantum durumlarını eşleştirmesi bilgiyi “fark- lılık” olarak tanımlıyor olmasından kaynaklanıyor. Ancak bu tanımlama kişisel bir tercih değil. Hidro- jen atomunu oksijen atomundan ayıran, içerdikle- ri bilgilerin farklı olması; bu da kuantum durum- larındaki farklılıktan kaynaklanıyor. Kuantum du- rumlarının hesaplanabilirliği ve matematiksel ola- rak temsili ise fiziksel gerçekliğin bilgisayar gibi işle- diğini gösteriyor. Bu mantıktan hareketle evrendeki her cismin her farklı durumu bilgisayar dilindeki bir bit olarak düşünülebilir. Kuantum bilgisayarlar üze- rine yaptığı çalışmalarla bilinen ve Matrix’in bilim- sel danışmanı Seth Lyold bu konuda elektronun spi- Temelinde kesikli olan olayları sürekli algılamamız tabii ki duyularımızla da ilgili. Sinema perdesinde 1 saniye içinde geçen 60 film karesinin ya da saniyede 120 kez yanıp sönen bir ampülün sürekli olduğu izle- nimi, beynimizin art arda gelen anlık görüntüleri sü- rekliymiş gibi algılamasından kaynaklanıyor. MIT profesörlerinden Edward Fredkin “bir za- manlar sıvı akışının kesintisiz olduğu düşünüldü, elektrik akımı sürekli bir akım gibi algılandı, şim- di ise maddenin yapısının kesikli olduğunu biliyor, elektrik akımını elektronların hareketiyle anlatıyo- ruz” diyor. Bilim tarihi boyunca sürekli olduğu zan- nedilen olguların aslında süreksiz olduğu ortaya çık- tı. Atom fiziğindeki alan kavramının yerini bozon kavramına bırakması belki de bunun en uç örnek- lerinden biri. Fizik yasalarının Konrad Zuse’un bilgisayarında olduğu gibi belirlenimci (deterministik) bir algorit- ma ile hesaplanabilmesi simüle edilmiş bir gerçeklik- te yaşadığımızın kanıtı olarak sunulsa da fizik yasala- rının belirlenimci olduğunu söyleyemeyiz. Kuantum fiziğinin doğası bilgisayar mantığı ile uyumlu. Bu ise fiziği dijital, evreni hesaplanabilir kılıyor. Ancak bir parçacığın konumunu ya da momentumunu hiçbir zaman tam bir kesinlikle bilemeyeceğimizi söyleyen Heisenberg’in belirsizlik ilkesi ve birbiriyle ilişkili olayların birbirine etkisinin matematiksel sınırlarını veren Bell eşitsizliği hesaplanabilirliğe kısıtlama geti- riyor. Ayrıca kesikli enerji düzeyleri örneğinde oldu- ğu gibi, dijital olgular içeren kuantum fiziği bir par- çacığın aynı anda birkaç yerde bulunabilmesi, dalga boyu gibi analog olgular da içeriyor. 26

ni örneğini veriyor. Kuantum mekaniğine özgü bir >>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 özellik olan ve kuantum parçacığına manyetik kim- dijitaldir tezini savunanların, bu değişimlerin 0’lar lik kazandıran spin, vektörel bir nicelik. Yani büyük- ve 1’lerle nasıl ifade edilebileceği sorusuna cevap ve- Herbir elektronun spini yön lüğünün yanı sıra yönü de var. Lyold evrendeki bir rebilmesi beklenir. Evrenin ikilik sayı sistemi üze- değiştirdiğinde evrende kayıtlı bilgi elektronun spini yön değiştirince, bilgisayarda bir rine kurulu bir bilgisayar gibi işleyecek kadar basit değişiyor bitin 1 den 0’a dönüşmesi gibi, evrende ufacık bir olamayacağını savunan felsefecilerin en büyük deli- bilginin değiştiğini belirtiyor. Var olan her parçacı- li, henüz duygularımızı simüle eden bir bilgisayarın ğı, kuarkı, elektronu, cismi ve her birindeki olası bil- yapılamamış olması. gi değişimlerini göz önüne aldığımızda, evren basit bir bilgisayar olmamalı diye düşünüyoruz. Bilginin Holografik Evren statik değil dinamik olması, bizi yine evren dev bir bilgisayar olsa da yazılımı Konrad Zuse’un bilgisa- Bir kuantum sisteminin alabileceği kuantum du- yarındaki kadar basit olamaz, sonucuna götürüyor. rumlarının sayısına işaret eden entropi, bir fiziksel Evrendeki kayıtlı bilginin dinamik olduğunu göste- sistemin içerdiği bilgiyle yakından ilişkilendirilen bir ren en çarpıcı örneklerden biri DNA’mız. Göz ren- kavram. Sistemin alabileceği maksimum entropi ile gimizden karakterimize ve hatta duygularımıza ka- sahip olduğu entropi arasındaki fark, doğrudan sis- dar tüm özelliklerimizin kayıtlı olduğu DNA çevre- temin bilgisine karşılık geliyor. Bir sistemin buluna- sel faktörlerle değişime uğruyor. Evrendeki bilgiler bildiği kuantum durumu sayısı ne kadar fazla ise o kadar fazla bilgi içeriyor diyebiliriz. Modern fiziğin kuantum mekaniği ile klasik fiziğin genel göreliliği- ni kullanarak karadeliklerin entropisini hesaplayan Stephen Hawking 1970’lerde karadeliklerde bilginin kaybolduğunu öne sürdü. Hawking kuantum denk- lemlerini kullanmıştı ve hesapları doğru idi. Ama so- nuç korunum yasalarını ihlal ettiği için kabul edile- mezdi. Fizikçilerin “bilgi paradoksu” olarak adlan- dırdığı bu bilmecenin çözümü Gerald’t Hooft’un 1990’larda holografik ilkeyi bulmasına kadar devam etti. Hooft baştan beri bilgi paradoksunun Planck öl- çeğinin (10-35 metre) ötesinde, bilinmeyen fizik yasa- larına işaret ettiğini söylüyor ve anlaşılmaz sonucun Hawking’in yarı klasik yaklaşımından kaynaklanmış olabileceğini belirtiyordu. Karadelik, yakıtını tüketmiş çok büyük kütleli bir yıldızın süpernova patlamasının ardından ken- di üzerine çökmesi ile oluşuyordu. Yıldız sonuçta tekillik denen, sonsuz yoğunluklu sıfır hacimli bir noktada toplanıyordu. Kütleçekimi öyle kuvvetleni- yordu ki çevresindeki tüm maddeyi hatta ışığı yu- tuyordu. Karadelik maddeyi yuttukça kuantum du- 27

Evren Dev Bir Bilgisayar mı? 1 1 1 Karadelik olay ufku 0 0 0 11 10 1 0 01 01 Bir Planck alanı 1 Bir bitlik bilgi rum sayısı artıyor dolayısıyla entropisi artıyordu. pışan kamyon, araba, tır ne olursa olsun, çarpışma Karadeliğin bilgisi, Karadeliğin çapı ne kadar büyük ise entropisi o ka- nasıl gerçekleşirse gerçekleşsin yerdeki izler ve araç- karadeliğin yüzey alanı olan dar fazlaydı. Ancak Hawking bir karadeliğin sıcak- taki hasarlar hep aynı. Yani bilgi kayboluyor ve gö- olay ufkunda kaydediliyor. lığı olduğuna göre ışıma yapması ve bu ışıma yoluy- revli memurlar hiçbir zaman hatalı olanı bulamıyor. Bu alanı 10-70 m2’lik Planck la yuttuğu maddeyi kusması ve kütlesini yavaş ya- alanlarına ayıralım. vaş kaybetmesi gerektiğini öne sürdü. Karadelik ışı- Paradoksun çözümü kuantum alan kuramı üze- 4 Planck’lık alana 1 bitlik ma yapa yapa er geç buharlaşıp yok olacak ve geri- rine çalışan Gerard ‘t Hooft’tan geldi. Tekilliğin (1 veya 0) dijital ye sadece ışıma bulutu kalacaktı. Hawking’in hesap- çevresinde ışığın bile kütle çekiminden kaçamadı- veri girişi yapılabiliyor. larına göre başlangıçta karadelik neyi yutmuş olursa ğı bölgeye karadelik, bu bölgenin alanına ise olay olsun, sonuçta oluşan ışıma bulutu aynı oluyor ya- ufku deniyor. Hooft karadelikteki tüm bilginin olay 28 ni bu buluttan karadeliğin yok olmadan önceki ku- ufkunda kaydedildiğini öne sürdü. Yani üç boyut- antum durum bilgisine ulaşılamıyordu. Bu ise ko- lu karadeliğin bilgisi iki boyutlu yüzeyde saklanı- runum yasalarına tersti. Karadelikler ve hologra- yordu. Karadeliğin hacmi ne kadar büyük ise o ka- fik ilke üzerine çalışan bilim insanlarından Rapha- dar fazla bilgi depolayabiliyor, ancak hacmi çevrele- el Bousso, Hawking ışımasından karadeliğin bilgisi- yen yüzey alanı depolanabilecek bilgiye sınır getiri- ne ulaşmayı, trafikte kaza yerini inceleyerek ve yer- yordu. Fotoğraf tekniklerinden olan holografide de deki lastik izlerine, araçlardaki hasara bakarak çar- aynı ilke geçerli. Lazer ışığı kullanılarak üç boyut- pışmanın nasıl gerçekleştiğine dair ipuçları elde et- lu cismin bilgisi iki boyutlu film yüzeyine kayde- meye benzetiyor. Hawking’in iddiasına göre ise çar- diliyor, sonra film lazerle aydınlatılınca cismin üç boyutlu görüntüsü elde ediliyor. Fotoğraf filmin-

>>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 de bir piksele ne kadar fazla bilgi yüklendiyse orta- ğimizi belirtiyor. Bunun için evrenin geçmişine ba- ya çıkan görüntü o kadar gerçeğe yakın oluyor. Pe- kılmalı, Büyük Patlama’dan bu yana her yönden bi- ki evrende bir pikselin karşılığı var mı? Bilim in- ze ulaşabilen ışık ışınlarının oluşturduğu alan tes- sanları bunun fiziksel olarak anlamlı en küçük alan pit edilmeli ve bu alanın kaç Planck birimlik oldu- olan Planck alanı olduğunu söylüyor ve 4 Planck’lık ğu hesaplanmalı. alana en fazla 1 bitlik bilgi girişinin yapılabileceği- ni belirtiyor. Basit Algoritmalardan Karmaşık Doğa Olayları Simüle Edilebilir mi? Peki evren, içindeki tüm bilginin kayıtlı oldu- ğu bir olay ufkuna sahip mi? Bu konuda çalışan bir Üç boyutlu koca evrenin bilgisinin iki boyutlu bir bilim insanı olan Raphael Bousso, evreni içi dışı- alana sığabileceği fikrine başta şüphe ile yaklaşılabi- na çıkmış bir karadeliğe benzetiyor. Evren ivmele- lir. Ancak Planck uzunluğunun 1 metrenin on mil- nen bir hızla genişlediği için gökadalar bizden hız- yar × milyar × milyar × milyarda biri olması bu- la uzaklaşıyor. Daha uzaktaki gökadalar daha bü- nu mümkün kılıyor. Evreni, kenarı Planck uzunlu- yük bir hızla uzaklaştıkları için belli bir uzaklıktan ğu kadar olan alanlara (hücrelere) bölerek modelle- ötedeki gökadaları göremiyoruz. Işığın karadeliğin me fikri bir bilgisayar mühendisine hücresel otomat çekiminden kurtulup bize ulaşamaması gibi, geniş- modelleri anımsatabilir. Mathematica adlı bilgisayar leyen evrenin uzak noktalarındaki ışık da bize ula- programının geliştiricisi Stephen Wolfram bu ben- şamıyor. Bousso evreni bir hologram gibi düşünüp zerliği farklı açıdan gören ve hücresel otomat mode- ne kadar bilginin kayıtlı olduğunu hesaplayabilece- 29

Evren Dev Bir Bilgisayar mı? resel otomat modelleri kullanan bilim insanların- dan matematikçi John Horton Conway’in geliştir- li doğa yasalarına uygulayan bir bilim insanı. Wolf- diği “Hayat Oyunu” isimli program, mikroorga- ram uzay-zamanın birbiriyle ilişkili küçük alanlara nizma gibi yapılar üretiyor. Stephen Wolfram’ın bölündüğü bir modelleme yapıyor. Her bir hücrede- geliştirdiği bir model ise kar tanelerini modelleye- ki bilgi o hücreyi çevreleyen diğer hücrelerdeki bilgi- biliyor. ye göre şekilleniyor. Diğer bir deyişle, bir hücreye 1 veya 0 olarak girilecek değer, komşu hücrelerin çıktı- Evrende Kaç Bit Bilgi Var? larına bağlı. Bir boyutlu bir modelde her hücrenin 2, 2 boyutlu bir modelde ise 8 komşusu var. Tabii hüc- Evrenin bir bilgisayar olduğunu kabul edersek renin hangi durumda 1, hangi durumda 0 değerini ister istemez, elektronlardan gök cisimlerine, mik- alacağı, belirlenen komut dizisine bağlı. Her bir hüc- roorganizmalardan kar tanelerine her fiziksel siste- renin üç komşusunun olduğu Wolfram’ın 110 kura- min içerdiği bilgi evrende bir şekilde kaydediliyor, lında, her bir komşu iki farklı (1 veya 0) değer alabi- demek durumunda kalıyoruz. Sistem zaman içinde liyor. Komşu hücrelerin üçünün de 1 değerini aldığı ister değişsin ve gelişsin ister eski konum ve duru- 111 kombinasyonunda merkez hücreye 0 değeri gi- munu koruyup hiçbir iş yapmadan öylece dursun, riliyor. Komşular toplam sekiz (2×2×2) farklı kom- bilgi içeriyor ve evrende tüm bu bilgiler bir şekilde binasyonda bulunabiliyor; her bir durum için mer- işleniyor olmalı. Kompleks sistemler, bilgi ve kuan- kez hücrenin alacağı değer de belli. Sekiz farklı kom- tum bilgisayarlar üzerine çalışan Seth Lloyd’a göre binasyon da 28= 256 tane hücresel otomata karşılık bu yaklaşım gayet makul, zira bilgisayarlar da ço- geliyor. 110 kuralının hesabı evrensel. Asıl önemli- ğu zaman beklemede, hiçbir iş yapmadan masaları- si, her türlü matematiksel hesabı yapan evrensel bir mızda oturuyor. Evrende var olan bütün enerjiyi ve bilgisayar olarak tasarlanan Turing makinesinin 110 maddeyi kullanacak kadar güçlü bir bilgisayar yap- kuralıyla simüle edilebileceği belirtiliyor. Karmaşık mak istesek, ne kadarlık bilgi işleyen bir bilgisayar hesapların Turing makinesiyle ve hücresel otomat yapmamız gerekir? Lyold’un evrende şu an var olan modellerde olduğu gibi belirli bir komut dizisiyle ya- 1090 parçacığı göz önüne alarak yaptığı hesaba gö- pılabilmesi, evreni dev bir bilgisayar olarak değerlen- re, cevap 10120. diren bilim insanlarının çok da boş bir iddia peşinde koşmadığı izlenimini veriyor. Evrende işlenen bilgiye karşılık gelen sayının çok çok daha büyük bir sayı olmasını beklerdik. İster- 110 kuralıyla, kendini tekrarlamayan ama ta- seniz Seth Lloyd’un hesabına kısaca bir göz atalım. mamen de rastgele olmayan örüntüler oluşturula- biliyor. Doğa olaylarını simüle edebilmek için hüc- John Horton Conway’in geliştirdiği“Hayat Oyunu” isimli programdan bir ekran görüntüsü 30

<<< Bilim ve Teknik Aralık 2011 Örneğin her bir atomu 1 bitlik bilgi olarak düşünür- Bu yöntem, evren fazlaca basite indirgenmiş gibi sek, Avogadro sayısı kadar atom içeren bir madde- görünse de bilimsel. Zira evrenin gözlemciler tara- de yaklaşık 1024 bit bilgi var demek olur. Ancak söz fından anlaşılabilir olduğunu düşünen bilim insan- konusu atom sistemi olduğu için, bu bilginin siste- ları, kompleks olguları mümkün olan en basit açık- min entropisi ile değişeceğini göz önüne almamız lama yoluyla anlamaya çalışıyor. Söz konusu olan, gerekir. Bir kiloluk bir madde en fazla ne kadar bilgi evrenin bir bilgisayar olup olamayacağını, dev bir taşır? En fazla bilgiyi, elimizdeki madde bir ateş to- bilgisayar ise işletim sisteminin nasıl olduğunu or- puna dönüştüğünde, daha bilimsel bir ifadeyle ent- taya çıkarmak gibi zor bir araştırma olsa da durum ropisi en yüksek değerini aldığında taşıyacaktır. Bu değişmiyor. Evrenin beklenmedik bir şekilde ho- enerjiyi hesaplamak kolay. E=mc2 formülünü kulla- mojen yapıda ve düşük entropiden yana olmasının, nırsak bir kilo için 1017 Joule’lük enerji buluruz. Bu hesapları kolaylaştıran etmenlerin başında geldiği- enerjinin saniyede ne kadarlık işleme karşılık gele- ni de belirtmeden geçmeyelim. En önemlisi ise ev- ceğini hesaplayan Lloyd bunun Planck sabiti başı- ren bilgisayarının bildiğimiz bilgisayarlardan çok na 1017 Joule olduğunu buluyor. Böyle bir sistemin daha sağlam oluşu. Düşünsenize, 13,7 milyar yıl- alabileceği kuantum durum sayısından ise sistemde dır ne bir virüs bulaşmış, ne de bazı programlar ça- kaç bitlik bilginin tutulabileceği hesap ediliyor ki bu lışmaz hale gelip bilgisayarın çökmesine yol açmış. da 1030 bite karşılık geliyor. LKlaoyynda, Sk.l,a“rUltimate Physical Limits to Computation”, Benzer işlemi evrene uygulayabilmek için iki bil- Nature, Sayı 406, s. 1047-1054, Ağustos 2000. giye daha ihtiyaç var. Biri evrenin kütle yoğunluğu, World Science Festival 2011, Rebooting the Cosmos: Is diğeri ise evrenin yaşı. Metreküp başına bir hidro- the Universe the Ultimate Computer? jen atomuna denk gelen kütle yoğunluğundan top- World Science Festival 2011, a Thin Sheet of Reality: lam enerjiyi ve bu enerjinin Planck sabitine bölün- The Universe As a Hologram mesinden evren için saniyedeki işlem sayısını bula- http://edge.org/conversation/the-computational- biliriz. Sonucu, evrenin yaşı olan 13,7 milyar yıl ile universe: Seth Lloyd ile Hesaplanabilir Evren üzerine çarptığımızda ise evrenin başlangıcından beri yapı- Röportaj lan işlem sayısını buluruz. Sonuç 10120. 31

Alp Akoğlu Uzak Dünyalarda Yaşamın İzleri Gökbilimin en heyecan verici alanlarından biri olan ötegezegen (Güneş Sistemi dışı gezegen) araştırmaları son zamanlarda büyük hız kazandı. Bundan iki yıl önce fırlatılan Kepler Uzay Teleskobu sayesinde, bildiğimiz ötegezegenlerin sayısı 700’ü aştı. Önümüzdeki yıllarda bu sayının katlanarak artması bekleniyor. Dolayısıyla Güneş Sistemi dışında gezegen keşfetmek artık sıradan bir olay haline geldi. Bundan daha 16 yıl önce ötegezegenlerin varlığı yalnızca kâğıt üzerinde tartışılırken, şimdi Dünya benzeri gezegenler arıyoruz. Bundan birkaç yıl sonra büyük olasılıkla bu gezegenlerden birinde yaşamın izlerini arıyor olacağız. 32

>>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 Gökbilimin en heyecan verici alanlarından bi- Peki bu yıldızları özel yapan ne? Öncelikle kır- ri olan ötegezegen (Güneş Sistemi dışı geze- mızı cücelerin sayısı Güneş benzeri yıldızlarınkinden gen) araştırmaları son zamanlarda büyük hız çok daha fazla. Parlaklıkları çok düşük olduğundan kazandı. Bundan iki yıl önce fırlatılan Kepler Uzay onların çevresinde dolanan gezegenleri görmek, Teleskobu sayesinde, bildiğimiz ötegezegenlerin sa- parlak yıldızların çevresindeki gezegenleri görmek- yısı 700’ü aştı. Önümüzdeki yıllarda bu sayının kat- ten daha kolay. Kırmızı cüceler küçük olduklarından lanarak artması bekleniyor. Dolayısıyla Güneş Sis- bir gezegen önlerinden geçtiğinde bu yıldızlardan temi dışında gezegen keşfetmek artık sıradan bir bize ulaşan ışıktaki azalma Güneş benzeri bir yıldız- olay haline geldi. Bundan daha 16 yıl önce ötege- dakine göre daha belirgin olur. zegenlerin varlığı yalnızca kâğıt üzerinde tartışılır- ken, şimdi Dünya benzeri gezegenler arıyoruz. Bun- Görüleceği gibi, ötegezegenleri kırmızı cücelerin dan birkaç yıl sonra büyük olasılıkla bu gezegenler- çevresinde aramak için birçok neden var. Ancak en den birinde yaşamın izlerini arıyor olacağız. önemlisi yaşam bölgelerinin yıldıza çok yakın olma- sı. (Yaşam bölgesini, bir yıldızın çevresinde suyun sı- İlk ötegezegen 1995 yılında keşfedildi. Keşfedi- vı halde bulunabileceği, dolayısıyla en azından bil- len ötegezegenlerin hiçbiri Dünyamıza benzemiyor. diğimiz anlamdaki yaşama elverişli bölge olarak ta- Bunların neredeyse tamamı Jüpiter gibi dev geze- nımlayabiliriz.) Kırmızı cüceler çok sönük oldukla- gen. Ancak bu, Dünya’nın çok ender bulunan bir ge- rından Dünya benzeri bir gezegenin yıldızdan yeter- zegen olduğu anlamına gelmiyor, bizim gözlem ye- li ısıyı alabilmesi için ona çok yakın bir yörüngede ol- teneğimizin sınırlı oluşundan kaynaklanıyor. Dün- ması gerekir. Öyle ki bu mesafe Güneş ile Dünya ara- ya benzeri ötegezegenleri keşfedebilecek hassasi- sındaki uzaklığın 50’de biri olabilir. Yıldızına bu ka- yette gözlem yapabilen Kepler Uzay Teleskobu’nun dar yakın yörüngede dolanan bir gezegen, yıldızın 2009’da fırlatılmasının ardından, keşfedilen ge- çevresindeki bir turunu yaklaşık iki haftada tamam- zegenlerin kütleleri ve çapları küçülmeye başladı. lar. Elbette bunun ileride değineceğimiz bazı olum- Şimdi, çapları Dünya’nınkinin birkaç katıyla Nep- suz yönleri var. Ama bizim bu gezegenleri inceleme- tün’ünki arasında değişen bin kadar ötegezegen mizi kolaylaştıran çok önemli yönleri de var. keşfinin doğrulanması bekleniyor. Öncelikle yıldızına yakın dolanan bir gezegenin Gökbilimciler keşfedilen -Jüpi-ter’den küçük bizim bakış doğrultumuza göre yıldızının önünden kütleli- gezegen sayısındaki bu artıştan yola çıkarak geçme olasılığı daha fazladır. Gezegenler yıldızlar Dünya gibi kayasal gezegenlerin sayısının, Jüpiter gibi ışık yaymadıklarından onlarla ilgili birçok bilgi- gibi dev gezegenlerinkine göre daha fazla olabile- yi yıldızlarının önünden ya da arkasından geçerler- ceğini düşünüyor. Bu da yaşam barındıran çok sayı- ken öğrenebiliyoruz. Ayrıca gezegen yıldızına ne ka- da gezegen olabileceği anlamına geliyor. Eğer bek- dar yakınsa çevresinde o kadar hızlı dolanır ve yıldı- lenen gerçekleşirse önümüzdeki birkaç on yıl içinde zının önünden o kadar sık geçer. Bu sayede gökbi- aradığımızı bulacağız. Özellikle son yıllarda bilim in- limciler gözlemlerini sık aralıklarla tekrarlayarak ge- sanları bu konuya o kadar kafa yordu ki, dünya dışı zegenle ilgili daha çok veri elde eder. yaşamı nerede ve nasıl bulacağımızı bildiğimizi dü- şünüyoruz. İlk keşif büyük olasılıkla bizden çok da Dünya uzakta olmayan bir kırmızı cüce yıldızın çevresinde dolanan bir süperdünyada (Dünya’nınkinin birkaç Merkür Venüs katı kütleye sahip kayasal bir gezegen) olacak. Bir kırmızı cüce olan ünlü Gliese 581 yıldızının çevresinde dolanan Kırmızı cüce yıldızlar adlarından da anlaşılabile- gezegenlerin yörüngeleriyle Güneş Sistemi’nin karşılaştırması. ceği gibi soğuk ve küçük yıldızlar. Kütleleri Güneş’in- kinin yüzde birinden az olabiliyor. Bu yıldızlar yakıt- larını o kadar yavaş tüketiyor ki, on trilyon yıl kadar parlayabiliyorlar. Bu, Güneş’in toplam ömrünün bin katı kadar. Buna karşılık çok az ışıma yapıyorlar. En büyükleri Güneş’in onda biri kadar, en küçükleriyse Güneş’in on binde biri kadar ışıma yapıyor. 33

Uzak Dünyalarda Yaşamın İzleri NASA kalmıyor. Dünya’dan yansıyıp Ay’a düşen güneş ışınları bize yeterli veriyi sağlıyor. Yıldız gezegenin önünden geçerken, gezegenin yaydığı kızılötesi ışınımı engeller (tüm cisimler ışıma yapar).Yıldızın ve gezegenin yaydığı toplam ışıma miktarı ve bunun tayfından yıldızın ışığı çıkarıldığında gezegenden gelen ışığın miktarı bulunabilir. Bu yöntem çok hassas ölçümler Dünya atmosferinin görünür ve kızı- gerektiriyor ve şimdilik yalnızca sıcak Jüpiterlere uygulanabiliyor. lötesi ışıkta tayfına bakıldığında oksijen gazı, ozon, karbon dioksit, metan ve bel- Bugüne kadar en çok dikkati çeken leskoplar kuruluyor. Işık gökcisimleri- ki de en önemlisi su buharı görülebilir. kırmızı cüce Gliese 581 adlı yıldız oldu. nin yapısıyla ilgili önemli ipuçları sağ- Bunun yanı sıra Dünya’nın rengi de “içe- Bu yıldızın çevresinde toplam 5 ötege- layabiliyor. Örneğin bir ötegezegenin at- riği” konusunda bazı ipuçları verir. De- zegen olduğu biliniyor. Üstelik bunlar- mosferinden geçtikten sonra bize ulaşan nizler mavi görünür ve ışığın önemli bir dan biri olan Gliese 581d bir süperdün- ışığın tayfına baktığımızda, onun atmos- bölümünü soğururken, bitkiler kırmızı- ya. Geçtiğimiz yıl bir grup araştırma- ferinin hangi gazlardan oluştuğunu be- yı önemli ölçüde soğurur ve yeşili yansı- cı bu yıldızın çevresinde, yaşam bölgesi- lirleyebiliriz. Çünkü her gaz ışığın belli tır. Dünya’dan yansıyan ışığın rengi ince- nin içinde Dünya benzeri yeni bir geze- bir kısmını soğurur. Soğurulan bölgeler lendiğinde bitkilerin imzası kolayca gö- gen keşfettiğini açıklamıştı. Elbette tüm maddelerin parmak izi gibidir. Yani ışı- rülebilir. ilgi bu yıldızın üzerinde toplandı. Ne var ğın tayfında gördüğümüz boşluklar bi- ki daha sonra yapılan gözlemlerde Gli- ze gezegenin atmosfer bileşimini anlatır. Kendi dünyamızda fotosentez yapan ese 581g adı verilen bu yeni gezegenin canlılar, Güneş’in en güçlü ışınım yaptı- varlığı doğrulanamadı. Işıktaki değişimler ve gezegenin çev- ğı dalga boylarından yararlanacak şekil- resinde dolandığı yıldıza olan etkilerine de evrimleşmiştir. Ne var ki Güneş’ten Kepler Uzay Teleskobu gökyüzünde bakarak onun kütlesini, yıldızına uzaklı- çok daha yaygın olan kırmızı cüce yıl- 24 dolunay alanı kadar bir bölgede bu- ğını ve yıldızının çevresindeki dolanma dızların çevresindeki ötegezegenlerdeki lunan 170.000 kadar yıldızı aynı anda süresini hesaplayabiliriz. Bu bilgiler bir fotosentez yapan canlıların bu dalga bo- izliyor ve bu yıldızların ışığındaki olası gezegenin Dünya’ya ne kadar benzedi- yu aralığını kullanması pek de verimli ol- değişimleri yakalamaya çalışıyor. Önü- ği konusunda bize önemli ipuçları sağlar. mayacaktır. Bu nedenle kırmızı yıldızla- müzdeki ikiüç yıl içinde yıldızının ya- rın çevresindeki gezegenlerdeki fotosen- şam bölgesinde bulunan, Dünya benzeri Bildiğimiz kadarıyla evrende yaşam tez yapan canlılar mor ya da hatta siyah ilk gezegenin keşfedileceği tahmin edi- olan tek yer Dünya. Dolayısıyla başka pigmentler geliştirmiş olabilir. liyor. Bugünkü teknolojimizle Kepler’in gezegenlerdeki canlıların neye benzeye- bulacağı gezegenlerde yaşam olup olma- ceğini tam olarak kestiremiyoruz. Ama 2008 yılında Hubble Uzay Telesko- dığını anlamak kolay olmayacak. Ancak yeryüzündeki çeşitliliği düşündüğümüz- bu’yla yapılan gözlemlerde HD 189733b bize 100 ışık yılından yakın olan yıldız- de Dünya’ya benzeyen bir gezegen ara- adlı bir ötegezegende metan bulundu. ların çevresindeki gezegenlerden elde et- mak en mantıklısı gibi görünüyor. Suyun Söz konusu gezegen sıcak bir Jüpiter olsa tiğimiz veriler, onların atmosfer bileşim- kilometrelerce altında, besinin çok az ol- da bu, bir ötegezegende keşfedilen ilk or- leri gibi çok önemli özelliklerini incele- duğu, ışığın hiç ulaşmadığı yerlerden de- ganik moleküldü. Bunun ardından yapı- memize olanak sağlayabilir. Böylece ya- niz seviyesinden kilometrelerce yüksek- lan tayf ölçümleriyle aynı gezegende kar- şamın izlerini yakalayabiliriz. teki dağlara kadar, dondurucu kutuplar- bon, oksijen ve sodyum da bulundu. Her dan ve çöllere kadar hemen hemen her ne kadar böyle bir gezegende yaşamın Yaşamın İzleri yerde yaşama rastlamak mümkün. varlığı olası görülmese de, yaşamın izle- rini görme yeteneğimizi görmek açısın- Uzaktaki gökcisimlerinden bize ula- Ötegezegenlerde yaşam arayan araş- dan gelecek vaat eden bir gelişme oldu. şan tek bilgi kaynağı ışık. Bu ışık o kadar tırmacılar olası yaşamın izlerini tanıya- değerli ki biraz daha fazlasını elde ede- bilmek için Dünya’nın uzaydan nasıl gö- HD 189733b’deki organik moleküller, bilmek için uzaya teleskoplar gönderili- ründüğüne bakıyor. Böylece yaşam ba- gezegenin yıldızının önünden geçişi sı- yor, yüksek dağların tepelerine dev te- rındıran olası başka dünyaların nasıl gö- rasında, gezegenin atmosferi tarafından rüneceğini anlamaya çalışıyorlar. Üstelik soğurulan dalga boylarının saptanma- bunun için çok uzaklara gitmeye de gerek sıyla bulundu. Yıldız gezegenin önünden geçerken, gezegenin yaydığı kızılötesi ışınımı engeller (tüm cisimler ışıma ya- par). Yıldızın ve gezegenin yaydığı top- lam ışıma miktarı ve bunun tayfından yıldızın ışığı çıkarıldığında gezegenden gelen ışığın miktarı bulunabilir. Bu yön- tem çok hassas ölçümler gerektiriyor ve şimdilik yalnızca sıcak Jüpiterlere uygu- lanabiliyor. Bu yöntemi süperdünyalarda 34

Bilim ve Teknik Aralık 2011 <<< kullanabilmemiz için çok daha büyük ve Kırmızı Güneşin Altında Böyle bir durumda yıldız ve yaşam böl- çok daha hassas uzay teleskoplarına ihti- gesindeki gezegen büyük olasılıkla kütle- yaç var. NASA’nın 2015 yılında fırlatma- Cüce yıldızların ne kadar yaygın oldu- çekimsel olarak “kilitlenecektir”. Yani ge- yı düşündüğü 6,5 metre ayna çaplı James ğundan söz etmiştik. Bu yıldızlar bizim zegenin hep aynı yüzü yıldıza dönük ola- Webb Uzay Teleskobu ötegezegenlerde- Güneşimize göre çok daha uzun ömür- caktır. Tıpkı Ay’da olduğu gibi. (Ay’ın hep ki çeşitli molekülleri ayırt edebilecek ye- lü olmalarına karşın ilk birkaç milyar yıl- aynı yüzünü görmemizin nedeni de buna tenekte olacak. Teleskobun kızılötesi ışı- da biraz kararsızlar. Şöyle ki: Güneş par- benzerdir.) Bu durum bir yüzün aşırı sı- nıma duyarlı algılayıcısı, tutulmalardan lamalarına benzer ama çok daha şiddet- cak diğer yüzün de aşırı soğuk olmasına (gezegenin yıldızının arkasından geçişi) li parlamalarla, çok yüksek düzeyde mo- yol açabilir. Ancak bazı gökbilimciler ısı- yararlanarak gezegenlerin yaydığı ışını- rötesi ışınım yayıyorlar. Bu yıldızların nın rüzgârlarla taşınacağını ve genel ola- mı yıldızın yaydığı ışınımdan ayırabile- çevresindeki yaşam bölgesinin de yıldı- rak gezegenin yaşamı destekleyebilecek, cek. James Webb Uzay Teleskobu geçiş- za çok yakın olduğu göz önüne alındığın- ılıman bir atmosfere sahip olabileceğini ler (gezegenin yıldızın önünden geçişi) da bu tür parlamaların gezegendeki ya- dile getiriyor. sırasında da gezegenin atmosferindeki şamı olumsuz etkileyeceği düşünülebilir. su ve karbon dioksit izleri arayacak. Bu konuda Meksika’da yapılan bir araştır- Daha önemli bir sorun, kütleçekimsel mada bu parlamaların bir kırmızı cüce- olarak kilitli olduğundan gezegenin ken- Ötegezegen araştırmacılarının NASA’ya nin çevresindeki olası bir gezegendeki ya- di çevresinde çok uzun sürede dolanma- önerisi, James Webb Uzay Teleskobu’nun şamı nasıl etkileyebileceği üzerine ilginç sı (yıldızın çevresinde dolandığı sürede, yaklaşık 70.000 km uzağına, yıldızla ara- sonuçlar elde edildi. yaklaşık 2 haftada) ve bu nedenle de man- sına bir gölgelik koyarak yıldızdan gelen yetik alanının zayıf olması. Manyetik alan ışığı kesmek ve gezegenden gelen kızılö- Öncelikle, okyanus altındaki yaşamın yaşam üzerinde doğrudan önemli bir et- tesi ışınımı doğrudan gözlemek. Yakla- bu patlamalardan etkilenmeyeceği düşü- kiye sahip olmasa da canlıları yıldızlara- şık yarım futbol sahası büyüklüğünde- nülüyor. Tıpkı ilkel Dünya’da olduğu gibi rası ortamdaki öldürücü kozmik ışınım- ki gölgeliğin yalnızca yıldızın ışığını ke- böyle bir ötegezegende de yaşam büyük dan koruyan önemli bir kalkan oluşturu- secek şekilde, çok hassas kesilmiş olması olasılıkla okyanuslarda başlamış olacak- yor. Kalın bir atmosfer bu iş için yeterli ve uzaklığının duruma göre ayarlanabil- tır. Fotosentez sonucu salınan oksijen, at- bir kalkan olabilir. Ancak atmosferin üst mesi için bir iyon motoruyla donatılma- mosferi oksijen bakımından zenginleşti- katmanlarındaki organik moleküller bu sı düşünülüyor. Ne var ki bu proje büt- recektir. İşte bu noktada, güçlü yıldız par- ışınım tarafından parçalanacağından bu çe verilmediği için gerçekleşmeyecek gi- lamaları oksijen moleküllerini parçalaya- gezegendeki yaşamın izlerini görmemiz bi görünüyor. rak ozonun oluşmasına neden olacaktır. mümkün olmayabilir. Yani gezegende canlıları morötesi ışınım- James Webb Uzay Teleskobu’nun öte- dan koruyacak yoğun bir ozon katmanı Artık tam anlamıyla yeni dünyalar arı- gezegen araştırmalarında kullanılması hızla oluşacaktır. Bu da kırmızı cüce yıl- yoruz. Çünkü Dünya benzeri, yaşama ev söz konusu olursa, tek bir gezegen için dızların bu hareketli dönemlerinde bile sahipliği yapabilecek ilk gezegeni keşfet- bile çok değerli gözlem süresinin önemli yaşamın yeşermesinin mümkün olabile- memiz an meselesi. Kendimizi buna o bir kısmının bu araştırmalara ayrılması ceğini gösterir. kadar hazırladık ki, henüz keşfedemedi- gerekecek. Bu nedenle gözlenecek ötege- ğimiz bu dünyalarda yaşamın izlerini na- zegen adayının kuvvetli bir Dünya ben- Yaşam bölgesinin yıldıza çok yakın ol- sıl görebileceğimizi biliyoruz. zeri gezegen adayı olması gerekiyor. ması birtakım sorunlara da yola açabilir. CKraoysnwaeklll,aKr ., “The Brightest Red Dwarf”, Sky &Telescope, Temmuz 2002. Johnson, J. A., “The Stars that Host Planets”, Sky & Telescope, Nisan 2011. Haas, J. R., “The Neighbor: Gliese 581c”, Geochemical News, The Geochemical Society, 12.06.2007. Villard, R., “Hunting for Earthlike Planets”, Astronomy, Nisan 2011. Bir gezegen yıldızının önünden geçerse, Kırmızı cüceler yaşamlarının ilk birkaç milyar yılında Güneş gezegenin atmosferinden geçerek bize ulaşan yıldız ışığının parlamalarında benzer patlamalar geçiriyorlar. tayfı bize atmosferin bileşimiyle ilgili bilgi verir. Bu parlamalar gezegenlerde yaşama elverişli ortamların oluşmasını hızlandırabilir. 35

Börteçin Ege Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Yeni bilgi modelleme ve programlama felsefesiyle Semantik Web Web’in günlük hayatımıza girmesiyle, günümüzde insanoğlunun üretmekte olduğu bilgi miktarı ve bu bilgilerin karmaşıklık derecesi insanlık tarihinde görülmemiş boyutlara ulaştı, üstelik bilişim teknolojileri de bu sürece hayli hazırlıksız yakalandı. Son yıllarda hayli hızlı bir şekilde gelişen anlamsal Web teknolojileriyle birlikte önümüzdeki yıllarda yeni nesil bir Web’in doğacağı ve bu yeni nesil Web’in (Semantik Web) günümüzde süregelen bilgi kaosuna son vermekte çok önemli bir rol oynayacağı iddia ediliyor. Semantik Web ile birlikte gerçekten tünelin ucunda ışık görünecek mi? Semantik Web’in önündeki engeller neler? Gerçekten hayata geçirilebilecek mi yoksa bir hayal olmaktan öteye gidemeyecek mi? Bu yazımızda hem Web hem de yapay zekâ dünyasına kısa bir yolculuk yaparak bu sorulara cevap bulmaya çalışacağız. 1970’li yıllardan itibaren bilgisa- Web’in Doğuşu yar alanında adım adım geliş- tirilen teknolojilerin, doksan- World Wide Web’in belkemiğini HTTP protoko- lı yıllarda Tim Berners-Lee tarafından geliştirilen lü (Hypertext Transfer Protocol) ile HTML (Hyper ve insanlığın hizmetine sunulan Web’le buluşma- Text Markup Language) oluşturuyor. HTTP ve sıyla birlikte insanlık matbaanın icadından itibaren hiç gör- HTML, CERN’in (Avrupa Nükleer Araştırma mediği derecede yoğun Merkezi) direktifleri doğrultusunda, çe- ekonomik ve sosyal şitli ülkelerde bulunan ve farklı ağ değişiklikler ya- yapısına sahip CERN temsilcilik- şamaya başla- lerinde çalışan bilim insanla- dı ve buna pa- rının birbirleriyle problem- ralel olarak sizce bilgi alışverişinde bu- da bir bilgi lunabilmesi için Tim Ber- patlamasıy- ners-Lee tarafından 90’lı la karşı kar- yılların başında geliştiril- şıya kaldı. İlk di. 1990’lı yılların ortala- önceleri hayli rına doğru CERN tarafın- sevindirici bir dan Web’in kullanımının gelişme olarak bütün insanlığın hizmeti- görülen bu ge- ne sunulması kararlaştırıldı lişme zamanla bil- ve bu yapılırken büyük ölçüde gi yönetiminde cid- ARPANET’in altyapısından fay- di sorunlara yol açtı, ar- dalanıldı (ARPANET soğuk savaş dından da yerini gittikçe artan yıllarında özellikle uzay çalışmalarında bir hayal kırıklığına bırakmaya başladı. Sonuç bugün ortada. Günümüzde üretilen bilgile- Sovyet Sosyalist Cumhuriyetler Birliği’nden rin çoğunluğunun kaderi internet deryasında bir- geri kalmak istemeyen ABD’nin, genelde birbirin- birlerinden kopuk ve izole bir şekilde unutulmaya den farklı ağ yapılarına sahip Amerikan üniversi- terk edilmek oldu. telerinin altyapılarını birleştirerek üniversitelerara- sı bilgi alışverişini mümkün kılmak isteğiyle oluş- turulmuştu).   36

>>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 Web’in ilk nesli Web 1.0 (1995-2000) na çözüm olarak da içeriğin bilgisayar- Sistemin kullanıcının sorusuna verdi- yalnızca HTML belgelerin yer alabildi- lar tarafından da anlaşılabildiği yeni nesil ği cevaptan da anlaşılacağı üzere, sistem ği “donuk” bir yapıya sahipken, Web 2.0 bir Web düşünüldü: Semantik Web.  Web 2.0’dakinden çok farklı olarak soru- (2000-2010) ile birlikte kullanıcılarının daki “Safari” ile “turlar” arasındaki ilişki- da aktif olarak katılabildiği etkileşimli ve Semantik Web Uygulama Örnekleri yi anlayacak ve cevap olarak yalnızca kul- insan odaklı bir platform doğdu. Web 2.0 Yukarıda da belirtildiği gibi Semantik lanıcının ilgilendiği “Safari turlarını” geti- sayesinde günümüzün Facebook, Twitter, Web bilgi ve bilgisayar odaklı bir yapıya recek, Safari sözcüğüyle ilişkili araba mo- YouTube gibi en popüler ve önemli kit- sahip olacak (bu özelliğinden dolayı Se- dellerini, internet tarayıcısı gibi ürünle- lesel iletişim araçları doğdu ve bu süreç mantik Web’in diğer bir adı da -pek kul- ri ise otomatik olarak cevap kümesinden dünyamıza kelimenin tam anlamıyla yeni lanılmamakla birlikte- Web of Data’dır). eleyecek. bir dinamizm getirdi.   Semantik Web’in yapısındaki bu özellik- ler kullanımı açısından da insanlığa yep- 3. Anlamsal teknolojilerin kullanımıy- Web 1.0 1995-2000 (Belge odaklı) yeni ufuklar açıyor. Her ne kadar tasarlan- la tost makinesinden buzdolabına kadar Web 2.0 2000-2010 (Etkileşimli ve insan odaklı) makta olan Semantik Web uygulamaları- her ev aleti “akıllanacak”, hatta ihtiyaç ha- Semantik Web 2010-2020 (Bilgi ve bilgisayar odaklı) nın çoğunluğu daha geliştirme aşamasın- linde birbirleriyle uyumlu bir şekilde çalı- da olsa da bir kısmı şimdiden hayata ge- şacak. Bu şekilde dünyamız “akıllı ev”ler Web 2.0’ın Problemleri çirildi: çağına girecek, örneğin sütün bittiğini 1. Semantik Web ile Web 2.0 arasında- fark eden buzdolabınız süpermarketten Getirdiği bütün dinamizme rağmen ki en önemli fark, arama motorları sistem- süt ısmarlayabilecek. Web 2.0 hâlihazırda bir çok problemi de lerinde fark edilecek. Bir anlamsal arama bünyesinde barındırıyor: motoru kullanan kullanıcı, kendisini ilgi- 4. Kullanıcı ilgilendiği kavramlar ara- lendiren konuda bazı anahtar kelimeler sındaki bağlantıları görsel olarak da tes- a. Google, Yahoo! gibi anahtar kelime girmek yerine sorusunu sisteme doğru- pit edebilecek.Yukarıdaki bahsedilen üç bazında arama yapan güçlü arama mo- dan yöneltebilecek. Örneğin en son dünya örnekten farklı olarak bu örnek haliha- torları dahi artık istenilen sonuçları ver- futbol şampiyonunun hangi takım oldu- zırda DBpedia projesi kapsamında (Rel- mekte zorlanıyor. ğunu öğrenmek istediğinizi düşünün. Bu- Finder) büyük ölçüde hayata geçirildi ve nu günümüz Web’inin geleneksel arama tüm internet kullanıcılarına açık. DBpedia b. Web 2.0’da bulunan bilgilerin ço- motorlarında dünya şampiyonu, futbol projesiyle ile ilgili ayrıntılı bilgi için lütfen ğunluğu metinsel kaynaklı ve yalnızca gibi anahtar kelimeler girerek bulmaktan bir sonraki bölümü (Linked Data) incele- insanlar tarafından anlaşılan bir yapıya başka bir şansınız yok gibi. Alacağımız ce- yin. DBpedia projesi kapsamında geliştiri- sahip. vap ise önceden bellidir: 1 saniyede yakla- len RelFinder ile RDF tabanlı bilgiler ara- şık 1.000.000 cevap... (Ancak şansınız var- sındaki ilişkiler görsel olarak da incelene- c. Bilgilerin büyük bir kısmının me- sa, gelen ilk 20-30 sonuç arasında muhte- biliyor. tinsel kaynaklı olması, bu bilgilerin an- melen aradığınız cevaba dair bir ipucu ya- lamlandırılıp, bilgisayarlar tarafından kalarsınız.) Linked Data “anlaşılmasını” ve aralarında ilişki kurul- Semantik Web’in bize sunacağı anlam- masını engelliyor. sal bir arama motorunda ise anahtar keli- Semantik Web’in bütün bu yeteneklere melere, her şeyden önce şansa yer olmaya- sahip olmasının ardında W3C tarafından d. Aralarında ilişki kurulamayan bil- cak. Böyle bir arama motorunda kullanı- geliştirilen Linked Data kavramı var. Lin- gilerden, otomatik yeni bilgi çıkarsama- cı tarafından doğrudan sorulmak istenen ked Data sayesinde her bir bilginin belirli sı imkânsız hale geliyor. soru girilecek ve doğru cevap alınacak: bir anlama sahip olacak şekilde modellen- Örnek: mesi, daha sonra da modellenmiş bu bil- e. Web’in içeriklerinin bilgisayar tara- Sorgu: En son dünya futbol şampi- gilerin birbirleriyle ilişkilendirilerek birbi- fından anlaşılamaması, Web’i büyük bir yonu hangi takımdır? rine “bağlanması”, böylece gelecekte bü- hızla hemen hemen hiç bir kontrolün ve Cevap: İspanya tün Web’in küresel ölçekte “akıllı” bir ve- dolayısıyla sanal güvenliğin bulunmadığı 2. Bir anlamsal arama motoru, yönelti- ri tabanına dönüştürülmesi tasarlanıyor. bir ortam haline dönüştürüyor.    len soruda geçen eş anlamlı ifadeleri tespit edecek yeteneğe de sahip olacak. Sonuç olarak Web’in günümüzde- Örnek: ki hacmi ve büyüme hızı dikkate alın- Sorgu: Safari turlarıyla ilgili kapsamlı dığında içeriğinin sırf insanlar tarafın- bilgi istiyorum dan değil, aynı zamanda bilgisayarlar ta- Cevap: Afrika Safari turu 1, Afrika Safari rafından da “anlaşılmaya” başlanması gi- turu 2, ..., Afrika Safari turu n derek bir zorunluluk halini alıyor. Nite- kim Web’in çok yakın bir gelecekte bu tip problemlerle karşılaşacağı en başta Web’in mucidi Tim Berners-Lee ve bir grup başka bilim insanı tarafından daha 2000’li yılların başında öngörüldü ve bu- 37

Semantik Web laşa kullanımıyla, Semantik Web uygula- cek. Bu hedefin önündeki en büyük engel malarının kalbini oluşturan, yüksek dere- ise hâlihazırda Web 2.0 ortamında bulu- W3C, Web’in cede açıklayıcılık gücüne sahip ontolojiler nan bilgilerin büyük bir kısmının henüz mucidi Tim Ber- modelleniyor. RDF formatına dönüştürülmemiş olma- ners-Lee tarafın- sı. Web’de bulunan bilgiler ne kadar kısa dan 1994 yılında DBpedia türündeki projeler sayesin- zamanda RDF formatına çevrilip yayın- kurulmuş. Başlıca görevi Web’den en yük- de Semantik Web aslında daha bugünden lanırsa, o kadar kısa zamanda Semantik sek verimin alınması için gerekli düzenle- bugünkü Web’e paralel olarak “inşa” edil- Web çağına girilecek. melerin yapılmasını sağlamak, ilgili stan- meye başlandı. dartları düzenlemek ve gerektiğinde de ih- Başta Google, Yahoo! ve Hakia ol- tiyaç duyulan teknolojileri bizzat yaratmak. Sonuç mak üzere başlıca arama motoru sunu- W3C tarafından standart haline geti- cuları, anlamsal teknolojilerin sunduğu rilmiş, önemli bazı günümüz teknolojile- Semantik Web ile birlikte Web, içe- imkânlardan yararlanmak üzere yoğun ri şunlar: XML, HTML, XHTML, RDF, riğini yalnızca insanların anladığı insan çalışmalar yapıyor. Sonuçta ortaya çıkan RDF-S, OWL, RIF ve SPARQL. odaklı bir ortam olmaktan çıkacak, içeri- sistemler, daha şimdiden Web 2.0 gibi açık ği aynı zamanda bilgisayar tarafından da ortamlarda bulunan, RDF formatında ol- DBpedia Projesi anlaşılan, bilgi ve bilgisayar odaklı, küre- mayan bilgileri bile doğru bir şekilde yo- sel ölçekte akıllı bir veritabanına dönüşe- rumlayacak güce erişmeye başladı. Bu amaç için tasarlanan ilk başarı- lı projelerden biri, iki Alman üniversite- si (Freie Universität Berlin ve Universität Leipzig) ve OpenLink Software firması ta- rafından şimdiden başarıyla hayata geçi- rildi: DBpedia DBpedia projesi- nin özü, İnternet an- siklopedisi Wikipe- dia’daki metinsel bil- gilerin çoğunluğu- nun Semantik Web tabanlı algoritmaların kullanımıyla otomatik olarak RDF forma- tındaki bilgilere dönüştürülüp Linked Da- ta olarak yayınlanması, yeni nesil anlam- sal sorgulama lisanı SPARQL ile sorgula- malara hazır hale getirilmesi. Bu proje sa- yesinde Wikipedia’da bulunan bilgilerin büyük bir kısmı kolaylıkla sorgulanabili- yor ve hatta -daha önce de belirtildiği gi- bi- bilgiler arasındaki bağlantılar RelFin- der gibi RDF tabanlı araçlar üzerinden görsel olarak incelenebiliyor. DBpedia bu tür projelerden yalnızca biri. Özellikle Avrupa ve Amerika’da bir çok kurumda ve üniversitede hâlihazırda CIA World Factbook, GeoNames gibi benzer baş- ka projeler de yürütülüyor, bunlar belirli bir “olgunluk” aşamasına eriştikten son- ra DBpedia gibi diğer RDF tabanlı bil- gi kümeleriyle birbirlerine “bağlanıyor”. Bilgilerin Web’de Linked Data olarak ya- yınlanabilmesi için ilk önce RDF formatı- na dönüştürülmesi şart. RDF formatı an- lamsal teknolojilerin ana formatını oluş- turuyor. RDF, RDF-S ve OWL’in ortak- 38

<<< Bilim ve Teknik Aralık 2011 Linked Open Data Bulutu, LOD-Cloud (Richard Cyganiak ve Anja Jentzsch) Fakat özellikle kurumsal alan gibi “kapalı” alan- Web projelerinden yalnızca biri. Sevindirici diğer Börteçin Ege, larda, firmaların ve kurumların ellerindeki bilgile- bir gelişme de Semantik Web alanındaki açık kod Viyana Teknik Üniversitesi ri şimdiden doğrudan RDF formatına çevirmesiy- kaynaklı projelerin sayısının günden güne artma- Bilgisayar Mühendisliği le Semantik Web teknolojilerinden daha bugünden sı. Artık çok yakın bir gelecekte Semantik Web tek- Fakültesi, Bilgisayar büyük ölçüde faydalanılmaya başlayacağı ve dola- nolojilerinin günlük yaşamımızın hemen her ala- Mühendisliği Bölümü’nü yısıyla söz konusu firmalar ve kurumların rakiple- nına girmeye başlayacağı kesin. Ayrıca gerek yazı- bitirdikten sonra, yüksek rine karşı büyük avantajlar elde edeceği açık (W3C mızın önceki bölümlerinde sıralanan sebeplerden lisans öğrenimini de 2005 tarafından geliştirilmiş olan Semantik Web tekno- gerekse Semantik Web teknolojilerinin beraberin- yılında yine Viyana Teknik lojileri bunun için gerekli olgunluğa erişti).  Tıp ve de getirdiği yepyeni bilgi modelleme ve program- Üniversitesi’nde tamamladı. bioenformatik alanında da yıllardan beri anlamsal lama felsefesinden dolayı Semantik Web teknolo- Yüksek lisans çalışması teknolojiler ile geliştirilen çok başarılı uygulama- jileri yalnızca yeni nesil bir Web ve bilgi teknoloji- kapsamında Siemens- lar var. DBpedia Web gibi “açık” bir alanda başarı- si olarak değil aynı zamanda stratejik bir teknoloji Almanya için birbiriyle bilgi lı bir şekilde geliştirilen dünya çapındaki Semantik olarak da görülmeli.  alışverişinde bulunabilen iki ilişkisel veritabanı modelleyerek programladı. Yurtdışında bulunduğu süre zarfında özellikle Commerzbank, Siemens- Almanya ve Ericsson- Almanya gibi kuruluşlarda çalıştı. Şu anda Hacettepe Üniversitesi’nde Semantik Web üzerine doktora öğrenimi görüyor. Ayrıca çeşitli firma ve kurumlara Semantik Web teknolojileri konusunda danışmanlık yapıyor. Kullanıcı Arayüzü & Uygulamalar BAŞLICA SEMANTIC WEB UYGULAMALARI DBpedia SPARQL Benchmark Oracle 11g http://blog.aksw.org/2011/dbpedia-sparql-benchmark- Güven http://www.oracle.com/technetwork/database/options/ paper-wins-iswc2011-best-paper-award/ semantic-tech/index.html SemanticWeb uygulamalarının performanslarını ölçmek için İspat Oracle ilişkisel veritabanı ve RDF tabanlı anlamsal bir veritabanı Leipzig Üniversitesi tarafından geliştirilmiş bir Benchmark Birleştirici Mantık Sesame LIMES http://en.wikipedia.org/wiki/Sesame_%28framework%29 http://aksw.org/Projects/LIMES Anlamsal Web Ontoloji Lisanı Kural Aktarım Şifreleme Açık kod kaynaklı bir RDF tabanlı anlamsal veritabanı SemanticWeb’de link keşiflerinde kullanılan bir framework. Sorgulama Kaynak Tanımlama Formatı Virtuoso Yine Leipzig Üniveristesi tarafından geliştirilmiştir. Çerçevesi Şeması http://virtuoso.openlinksw.com/ Protégé Openlink firması tarafından geliştirilen RDF tabanlı http://protege.stanford.edu/ anlamsal bir veritabanı Stanford Üniversitesi tarafından geliştirilmekte olan açık PoolParty kaynak kodlu bir ontoloji editörü http://poolparty.punkt.at/tr/ Jena SemanticWeb Company tarafından geliştirilen çok yönlü bir http://jena.sourceforge.net/ kurumsal bilgi yönetim aracı Java ile SemanticWeb uygulamalarının programlanması için geliştirilmiş olan bir açık kaynak kodlu bir framework Kaynak Tanımlama Çerçevesi KThaeynWaokrlaldrWide Web Consortium (W3C), Blumauer A., Pellegrini T., Social Semantic Web, Genişletilebilir İşaret Lisanı Springer Yayınları, 2009. Bhtetrpn:/e/rws-3L.oeer,gT., Hendler, J.ve Lassila, O., Auer, S., Bizer, C., Kobilarov, G., Lehmann, J., Cyganiak, R., Ives, Z. DBpedia: A Nucleus for a Web of “The Semantic Web”, Scientific American, Open Data. 6th International 17 Mayıs 2001. Semantic Web Conference (ISWC), Korea 2007 Birörnek Kaynak Tanımlayıcı/ Uluslararası Kaynak Tanımlayıcı Bizer, C., Lehmann, J., Kobilarov, G., Auer, S., Becker, Linking Open Data cloud diagram, by Richard C., Cyganiak, R. ve Hellmann, S., CRDeyBlgFpaienndidiaaekrp:arInondjteeAcrtan,chjtativtJpeRn:/et/zldasbtciphoe.ndhshtiatip.po:/rD/gliosdco-cvleoruydi.nnRetD/ F, “DBpedia - A Crystallization Point for the Web of Data, Web Semantics: Science, Services and Agents on the Semantik Web Katmanları World Wide Web”, Cilt 7, Sayı 3, s. 154-165, Eylül 2009. http://www.visualdataweb.org/relfinder.php 39

Özgür Etişken R119101u’0dtenhy2e0ı1l1rl’efıokrhde’ddaiyne Babasına ait çiftlikte patates toplayan bir adam ne yaparsa bilimi, fiziği, teknolojiyi sınıf atlattıracak kadar değiştirebilir ki? Hayal edelim: Elinde fırçası boyası ile, dünyaca ünlü bir ressam edasıyla bir atomun resmini mi çizer? O kadar da değil! Belki tam da o kadar. İşte bir adam çiftlikten Nobel Ödülü’ne uzanabiliyorsa ondan korkun, çünkü o adam geleceği değiştirebilir! Hele ki becerikli ve zeki iki asistanı varsa. Şimdi masum bir amaçla başlayan bu deneye, Rutherford’un “hayatımda başıma gelmiş en inanılmaz olay” diyerek vurguladığı bu deneyin sonucunda bir atom resminin çiziliş öyküsüne göz atalım. 40

>>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 “Bir gün Geiger bana geldi ve ‘Radyo- nın birikmiş etkisiyle oluyorsa, bir alfa parça- aktif yöntemler konusunda eğittiğim genç cığının geri saçılma şansının çok küçük oldu- Marsden’in küçük bir araştırmaya başlama- ğunun gösterilebileceğini biliyordum. Ama sı iyi olmaz mı?’ diye sordu. Marsden henüz iki ya da üç gün sonra Geiger’in büyük bir lisans öğrencisiydi. Ben de öyle düşünüyor- heyecanla bana gelip ‘Geri seken birkaç alfa dum, bu nedenle ‘Büyük açıda saçılan al- parçacığı yakalamayı başardım.’ dediğini ha- fa parçacıklarının var olup olmadığına ne- tırlıyorum. Hayatımda başıma gelmiş en ina- den bakmasın?’dedim. Ama size kesin olarak nılmaz olaydı bu. Neredeyse bir kâğıt peçe- söyleyebilirim ki, bunu başarabileceğine de te parçasına fırlattığınız kesit alanı 40 santi- inanmıyordum. Çünkü alfa parçacığının çok metrekarelik bir güllenin geri gelmesi ve size büyük enerjili, çok hızlı bir parçacık olduğu- çarpması kadar inanılmazdı!”. nu ve eğer saçılma çok sayıda küçük saçılma- Rutherford, son derslerinden. Herhangi bir insanın hayatın- bu kadar önem verildiğini, geleceğimi- faya bile çarpıştıracak teknoloji var. 1911 da başına gelen en inanılmaz zi nasıl değiştirdiğini anlamaya çalışalım. yılında yani 100 yıl önce bunun nasıl olup olay, çok da önemli olmayabilir. da yapılabildiği sorusunu cevaplamaya Ama bu insan modern bilimin kurucusu, Deneyin Adı: Saçılma deneyi alfa parçacıklarından başlayalım. nükleer fiziğin atası olarak kabul ediliyor- Konu: Atomun yapısı sa, en önemlisi 1908’de aldığı Nobel Ödü- Görev: Atomların iç yapısını öğrenmek Ernst Rutherford 30 Ağustos 1871’de lü olmak üzere alabileceği neredeyse tüm Yöntem: Alfa parçacıklarını inceltil- Yeni Zelanda’da çiftçi bir babayla öğret- ödülleri aldıysa ve üzerinden 100 yıl geç- miş bir altın folyoya gönderip, bu par- men bir annenin çocuğu olarak dünya- mesine rağmen eskimeyen bir atom res- çacıkların nasıl saçıldığını gözleyerek, ya geldi. Annesi eğitimin insana neler ka- mi çizebildiyse, bu insanın hayatındaki atomların (altın atomlarının) iç yapı- zandırdığını, babası ise eğitimsizliğin ne- en inanılmaz olay herkesi ilgilendirir ve sı hakkında bilgi edinmek (Yine merak. ler kaybettirdiğini biliyordu. Çocuklarını meraklandırır. Merak! Tüm bilim insan- Rutherford atomun iç yapısını merak edi- “bilgi güçtür” ilkesine göre yetiştiriyorlar- ları gibi Rutherford için de anahtar keli- yordu). dı. Nitekim Rutherford Yeni Zelanda’da me buydu. Zaten insanı bilgi ve teknoloji Sonuç: Başarılı! Atomun resmi çizildi aldığı ve çok başarılı geçen bir eğitim dö- sahibi yapan da merak değil mi? ve bu geçtiğimiz 100 yılı değiştirdi. neminin ardından, 23 yaşında Cambridge Deneyin ilkesi biraz tanıdık mı? Ato- Üniversitesi’ne kabul edildi. Cambridge Ernst Rutherford, 1911’de saçılma de- mun içini merak eden bilim insanlarının Üniversitesi Cavendish Laboratuvarı’nda, neyini yorumladığında imza attığı işin bu uğruna ömürlerini adadığı devasa maki- Joseph John Thomson’un yanında araş- denli önemli sonuçlar doğuracağının far- nelerin, parçacık hızlandırıcıların çalışma tırmacı öğrenci olarak çalışmaya hak ka- kında mıydı, bilinmez. Ama 1911 yılının ilkesine mi benziyor? Evet, hatta tıpa tıp zanmıştı. Rutherford, Thomson ile birlik- üzerinden tam 100 yıl geçti ve birçok ül- aynı! Günümüzde dev parçacık hızlandı- te çalışırken nükleer fizik alanında çalış- kede bugünlerde bu deneyin yüzüncü yı- rıcılarda birçok parçacığı bir arada tuta- malar yaptı. Bu çalışmalar sırasında uran- lı anısına bilim insanları bir araya gelip o cak ve onları çok iyi odaklayarak kafa ka- yum atomundan iki ayrı ışın çıktığını fark deneyi, bize sağladığı faydaları konuşu- etti. 1898 yılında yayımladığı bir makale- yor. Şimdi bu deneyi ve bu deneye neden de, kolay soğurulan ışına “alfa”, daha de- Radyoaktif maddeden yayılan alfa ışınları negatif elektronlar Çekirdek Etrafındaki Thomson’un üzümlü kek modeli (üzümler) elektronlar Kurşun Çinko sülfür levha Bükülen alfa ışınları Alfa ışınlarının büyük a b çoğunluğunun çarptığı bölge pozitif kek 41

1911’den 2011’e Rutherford’dan 100 yıllık hediye Nihayet Marsden deneye başladı. 1909 yılında Geiger ve Marsden’in alfa lici olan ışına ise “beta” ışını ismini ver- parçacıklarının en olası saçılma açısını di. O zamanlar kendisi de bu iki ışından 0,87 derece olarak hesaplamış olmasına biriyle, alfa ışınıyla, hayatının en şaşırtı- rağmen, deney sonucunda her 20.000 al- cı ve en başarılı işine imza atacağını bile- fa parçacığından birinin 90 derecelik bir mezdi kuşkusuz. açıyla saçıldığını gördüler. Rutherford deneyinde 2,09x107 m/s’lik Rutherford için inanılması zor olan bir hızla radyoaktif radon elementinden sonuç işte buydu: Bazı alfa parçacıkla- çıkan alfa parçacıklarını kullandı. Tek rı büyük açılarla saçılıyordu. Bu garipli- yapmaları gereken bu parçacıkları altın ğe mantıklı bir açıklama bulmadan ön- folyoya yöneltmek olacaktı. Bu noktada ce, Rutherford’un bu sonucu neden bir kurşundan yardım aldılar. gariplik olarak algıladığına bakalım. Bu- nun için o zamanki atom modeline bir Radon elementinin etrafını kurşunla göz atalım. kaplayarak alfa parçacıklarının dışarı ya- yılmasını engellediler ve bu kurşuna kü- Thomson Atom Modeli çük bir delik açarak alfa parçacıklarının o delikten geçip altın folyoya doğru yol Thomson, Rutherford’un Cavendish almasını sağladılar. Alfa ışınlarının nasıl Laboratuvarı’ndan hocasıydı. Bu model, bir yol izlediğini anlamak için de çinko Rutherford saçılma deneyinin sonuçları- sülfür bir levha kullandılar. nı yorumlayana ve atomun resmini çize- ne kadar, atomu en iyi tanımlayan, en ge- Deney düzeneği, alfa parçacıkları ile çerli model olarak kabul görmüştü. Bu- etkileştiğinde ışınlar yayan çinko sülfür nun en büyük sebebi belki de Thomson’un levha ile tamamlanmış oldu. Yaptıkları elektronu bularak atomun iç yapısıyla il- akıllıca bir şey daha vardı, o da ışımala- gili bir sırrı ortaya çıkaran ilk bilim insa- rı rahat görebilmek için deneyi tamamen nı olmasıydı. Bu nedenle bilim dünyasın- karanlık bir odada gerçekleştirmekti. Al- da Thomson’un ayrıcalıklı bir yeri vardır. fa parçacıkları herhangi bir şeyle etkile- şerek saparsa, bu sapmaları çinko sülfür Thomson’un elektronu keşfettiği 1890’lı levha sayesinde görebileceklerdi. yıllarda, elementlerin atomlardan oluştu- ğu anlaşılmıştı. Thomson elektronu bula- rak Dalton’un atomunun yapısını aydınlat- Thomson atom modeline göre de- ma yolunda ilk adımı atmış olsa da, atom neyden beklenen sonuç, alfa parçacık- içinde elektron olduğu bilinen ama onun larının altın atomundan etkilenmeden da yeri tam olarak bilinmeyen, gizemli bir geçip gitmesi ya da protonlar tarafından yapı olma özelliğini hâlâ koruyordu. hafifçe saptırılarak çinko sülfür levhaya ulaşmasıydı. Eğer Thomson’un mode- Elektron hem çok hafifti hem de yük- li böyle diyorsa, Marsden’in gözlemle- lüydü; atom ise, çok daha ağırdı ve nötr- diği neredeyse tam olarak geri yansıyan dü, o halde atomun içinde başka parça- alfa parçacıkları da nereden çıkıyordu? cıkların da olduğunu tahmin etmek çok Atom aslında Rutherford’un bir zaman- da zor değildi. Tüm bunları göz önünde lar hocası olan J. J. Thomson’un resim- bulundurarak, elektronun keşfinden bir lediğinden farklı olmalıydı. Atom na- yıl sonra Thomson, üzümlü kek mode- sıl olmalıydı ki hızı 2,09x107 m/s olan, li olarak bilinen Thomson atom modeli- elektrondan tam 7400 kez ağır alfa par- ni ortaya attı. Bu modele göre elektron- çacıklarının geri yansıması açıklanabil- ların negatif yüküne karşılık gelecek po- sin. Bu sorunun cevabını vermek çok zitif ve ağır yükler olmalı, elektronlar da da kolay olmadı. Alfa parçacıklarının, bu pozitif yüklerin arasına tıpkı üzümlü Marsden’in gözlemlediği gibi neredeyse kekteki gibi üzümler gibi dağılmış olma- tam olarak geri yansımasının sebebi, al- lıydı. Burada kek pozitif yükleri, üzümler fa parçacığının folyo içindeki yolculuğu ise elektronları temsil ediyordu. sırasında ya kendi kütlesine yakın ya da daha büyük kütleli bir şeylerle karşılaş- ması olmalıydı. 42

>>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 Rutherford Atomu ve CERN-LHC Deneyi İnsanlık aklını kullanmaya başladığı ilk günden beri, bölmek ve elde edilen parçacıkların maddenin temel yapı çevresinde görüp algıladığı maddenin nelerden yapıldığı- taşı olup olmadığını araştırmak, maddeyi anlama çabala- nı hep merak edegelmiştir. Bu merakını gidermek için eline rının günümüzde geldiği aşamadır. Rutherford maddenin geçirdiği nesneleri parçalayarak, bölünemeyen en küçük nasıl bir yapıda olduğunu çarpışma deneyi düzenleyerek yapısal birime ulaşabileceğini düşünmüştür. Örneğin bir anlamaya çalışan ilk bilim insanıdır. mermer veya demir parçasını parçalayarak un haline geti- rebilirsiniz. Elde ettiğiniz küçücük demir veya mermer toz- Fiziğin, genel anlamda bilimin çözüm bekleyen üç te- larını yani tanecikleri daha küçük parçalara da ayırabilirsi- mel problemi vardır: niz. Ancak çabalarınız bir noktada artık sonuç vermez. Belli bir aşamadan sonra taneciklerin hangisi daha küçük hangi- 1. Maddeyi meydana getiren bölünemeyen en küçük si daha büyük belirleyemezsiniz, çünkü bu fark çıplak göz- yapı, yani temel parçacıklar nelerdir? le algılanmaz. Böylesine basit bir yöntem ile maddeyi mey- dana getiren en küçük yapı birimine ulaşamazsınız. Buna 2. Temel parçacıkları bir arada tutan, nesneleri mey- rağmen maddeyi parçalayarak, bölünemeyen temel par- dana getiren kuvvet nedir? çacığa ulaşma düşüncesi, mantıksal geçerliliğini korur. Gö- zün ayırt etme sınırına ulaştığınızda, optik mikroskop kul- 3. Temel parçacıklara, yani etrafımızda gördüğümüz lanarak taneciklerin hangisinin daha küçük hangisinin da- her şeye, galaksilere, yıldızlara, oturduğumuz koltuğa, ha büyük olduğunu saptayabilir, en küçük taneciği uygun çalışma masamıza, yediğimiz ekmeğe, içtiğimiz suya küt- bir yöntem ile parçalara ayırıp daha küçüklerini elde ede- le kazandıran, yani onları bir nesne haline dönüştüren, bilirsiniz. Ancak belli bir noktadan sonra, mikroskop da ta- var olmalarını sağlayan mekanizma nedir? neciklerin hangisinin daha küçük olduğunu ayırt edemez. (Bu mikroskopta kullanılan ışığın dalga boyu mertebesin- Rutherford ince bir metal tabaka üzerine alfa parça- dedir, yani yaklaşık bir metrenin milyonda biri.) Buna rağ- cıklarını yönelterek bilim tarihinin ilk çarpışma deneyi- men mantıksal kurgu geçerli olduğundan, yeni deneyler ni gerçekleştirmişti. Bu gün bile cevaplanamayan temel ve yöntemler kullanarak, maddenin bölünemeyen en kü- soruların peşine takılan ilk bilim insanlarındandı. Ünlü çük yapı taşlarına ulaşma çabası devam eder. Çok yüksek CERN-LHC deneyinde ise 7TeV enerjili proton demetle- hızlardaki parçacıkları çarpıştırarak daha küçük parçalara ri kafa kafaya çarpıştırılarak, maddenin temel yapı taşları ve aralarındaki etkileşmeler hakkında bilgi elde edilmek isteniyor. Rutherford’un bilime kazandırdığı bu mantık aradan 100 sene geçmiş olmasına rağmen geçerliliğini en yeni deneylerde bile koruyor. Prof. Dr. Cengiz Yalçın Rutherford ancak yaptığı bir dizi hesap sonu- elektronlar arasında büyük boşluklar da vardı. Rut- cunda, alfa parçacıklarının geri saçılmasına ato- herford 1911 yılının Mart ayında Manchester’da, mun içindeki küçük parçacıklarla çarpışmasının tam da Dalton’un yaklaşık yüz yıl önce atom ağır- neden olduğunu söyleyebilmişti. Geiger ve Mars- lıklarıyla ilgili çalışmasını sunduğu yerde yaptığı den alfa parçacıklarının neredeyse tam olarak geri- konuşmada atomun resmini tamamladığını bilim ye yansıdığını söylüyor, bu sonuç Rutherford’u al- camiasına ilan etti. fa parçacıklarının atomun içinde en az kendisi ka- dar ağır bir parçacıkla karşılaştığına iyice ikna edi- Rutherford bu modeli oluşturmamış olsa Bohr yordu. Bu ağır parçacıklar bildiğimiz, hafif elekt- kendi modelini ne zaman oluştururdu, modern ku- ronlar olamazdı. antum fiziği sesini ne zaman daha gür duyurmaya başlardı, Cavendish’deki ilk parçacık hızlandırıcısı Bu deneyi yorumlamak zor bir süreçti; deney ne zaman kurulurdu, LHC’yi biz mi yoksa bizden 1909 yılında yapılmış olmasına rağmen Rutherford 100 yıl sonraki nesil mi görürdü bilinmez. ancak 1911 yılında bu deneyin ne anlama geldiği- ni anlayabilmişti. En sonunda, Rutherford atomun Temel bilgileri edindikten sonra şimdi de bu de- merkezinde protonlardan oluşan bir çekirdekten ve neyin sonuçlarının üzerinden 100 yıl geçmesine onun etrafında dolanan elektronlardan oluştuğu- rağmen hayatımızda nasıl yer bulduğunu, bilimi nu söyleyebilmişti. Tıpkı Güneş sisteminde oldu- nasıl etkilediğini, fizik tarihindeki öneminin ne ol- ğu gibi! Bu modele göre aynı zamanda çekirdek ile duğunu bir de Türk bilim insanlarının cümleleriyle anlamaya çalışalım. 43

1911’den 2011’e Rutherford’dan 100 yıllık hediye Ernest Rutherford ve Üniversitesi’ne, yeniden yapılandırılan fizik laboratuvarının başına geç- Atom Çekirdeklerinin Keşfinin 100. Yılı mesi için davet edildi. Bu sefer de kendisine büyük imkânlar sağlan- mıştı ve yardımcı olarak Hans Geiger gibi yetenekli bir deneyciyi ya- 1890’lar ve bunu izleyen 20. yüzyıl, birbirinden önemli keşiflerin peş nında buldu. Sonradan Nobel Ödülü kazanacak olan Danimarkalı Niels peşe geldiği, fiziğin yönünü belirleyen yıllardır. Alman W. Röntgen’in Bohr ve Alman Otto Hahn da bir süre Manchester’de Rutherford’la ça- X-ışınlarını keşfi 1895’de, Fransız A. H. Becquerel’in uranyum tuzların- lıştılar. Bohr’un atom modelinin ana fikri ve Hahn’ın çekirdek fizyonu- da radyoaktiviteyi keşfi 1896’da, İngiliz J. J. Thomson’un katod ışınların- nu araştırması için ilk ipuçları bu sıralarda şekillenmiştir. Rutherford’un da elektronların varlığını keşfi 1897’dedir. Bugünün nükleer enerji, mik- hidrojen iyonunu atomun yapı taşlarından biri olarak tanımlaması, ya- roelektronik ve lazer teknolojilerinin hepsinin esin kaynağını bu üç yıl- ni daha sonra 1920’de proton adını vereceği temel taneciği keşfi yine da bulabiliyoruz. 20. yüzyılın ilk çeyreği bu beklenmedik keşiflerin an- Manchester’da gerçekleşmiştir. laşılması gayretleriyle açıldı; dönemin en etkili fizikçilerinden birisi Er- nest Rutherford idi. Rutherford’un 1907-1919 arasında Manchester Üniversitesi’ndeki araştırmalarına dönersek, bu dönemdeki bulguları atom çekirdekleri- 1898’de, Cambridge Cavendish Laboratuvarı’ndaki bursunun biti- nin keşfedilip özelliklerinin öğrenilmesinde kilit rol oynamıştır. 2011’de mine yakın, henüz 28 yaşındayken Kanada’daki McGill Üniversitesi’ne 100. yılına ulaştığımız Rutherford saçılma deneyi ile atomun neredey- profesör olarak bir laboratuvar kurması için davet edildi. Rutherford ça- se tüm kütlesini kapsayan çekirdeklerinin varlığı kanıtlanmış ve çekir- lışmalarını Kanada’da tam hızla devam ettirirken 1907’de Manchester dek büyüklüklerinin atom büyüklüklerine göre ne kadar küçük kaldık- ları ilk kez anlaşılmıştır. Yaşamımızı Değiştiren Deney Aşamalar 1870’ler-1930’lar 1950’ler-1970’ler 1970’ler-2020’ler Temel öğe enflasyonu Kimyasal elementler Hadronlar Kuarklar, leptonlar Rutherford deneyinden elde ettiğimiz bilgiler modern bilimin ve Sistematik Periyodik tablo Sekizli Yol Çeşni demokrasisi yüksek teknolojinin bilimsel temelini oluşturuyor. Bu deneyin sonucun- Tasdiklenen öngörüler Yeni elementler Yeni Hadronlar Dördüncü aile da kimya ve genelde malzeme bilimi çağdaş anlamda bilim oldu. Ör- Açıklayıcı deney Rutherford SLAC LHC neğin 19.yüzyılda ortaya çıkan kimyasal elementlerin periyodik tablo- Yapı taşları Proton, nötron, elektron Kuarklar Preonlar sunun (Mendeleyev Tablosu) bilimsel temeli anlaşıldı. Aslında Ruther- Enerji skalası MeV GeV TeV ford öne çıkan fizikçi kimliğinin yanı sıra kimyaya da çok büyük katkılar- Teknolojiye etkisi İstisnai Yan etki İstisna da bulunmuştur. 1908 yılında “elementlerin parçalanması ve radyoaktif maddelerin kimyası üzerine araştırmaları için”Nobel Kimya Ödülü’nü al- GRID) CERN’de geliştirilmiştir. Maddenin yapısı ile ilgili son 150 yıldaki ması bunun bir göstergesidir. Rutherford’un Nobel Fizik Ödülü’nü alma- gelişmeler ve önümüzdeki yıllar için öngörü tabloda verilmiştir. mış olması ise ilginçtir. Temel öğe enflasyonu: Temel öğelerin sayısının az olması bekleni- Aslında Rutherford deneyi temel araştırmaların (somut getiri gü- yor, halbuki kimyasal elementlerin sayısı 100’den fazla, hadronların sayı- dülmeden doğanın sırlarını günışığına çıkarmayı amaçlayan araştırma- sı yüzlerce, kuark ve leptonların toplam sayısı en az 24. lar) istisnai önemini açıkça ortaya koyuyor. Burada ilginç bir olayı sizler- le paylaşmak istiyorum. 1936 yılında Rutherford gazetecilerin“Atom çe- Sistematik: Temel öğelerin belli özelliklere göre gruplandırılması kirdeğindeki bu müthiş enerji ne zaman kullanılacak?” sorusuna “Belki Tasdiklenen öngörüler: Bu gruplandırmanın sonucunda öngörülen önümüzdeki yüzyılda” cevabını veriyor. Yani Rutherford bile 10 yıl sonra yeni öğelerin bulunması olacakları, yani 1945’teki Hiroshima ve Nagasaki faciasını ve 1946’da ilk Açıklayıcı deney: Bir sonraki temel yapı düzeyinin keşfedildiği deney nükleer santralin kuruluşunu öngöremiyor. (SLAC: ABD’de 1960’larda kurulmuş GeV enerjili elektron hızlandırıcısı. Bu elektronlar protonlardan saçılarak Rutherford deneyindeki alfa par- Rutherford deneyinden sonra maddenin temel yapısı ile ilgili bilgi- çacıklarının rolünü oynamıştır.) ler parçacık hızlandırıcılar kullanılarak elde edilmiştir. 1960’larda had- Yapı taşları: Deney sonucunda bulunan daha temel düzeyin öğeleri ronların (proton, nötron vb) daha temel bir parçacık olan kuarklardan Enerji skalası: Deneylerde kullanılan parçacıkların enerjisi oluştuğunu öğrendik. Maalesef, bu bilgi teknolojinin gelişimine doğru- (MeV=106eV, GeV=109eV, TeV=1012eV). dan katkıda bulunmamıştır. Bir sonraki yapı düzeyi hakkındaki bilgiler, Çeşni demokrasisi: Kuark ve leptonların kütle kazanma mekanizma- büyük olasılıkla CERN’de çalışan Büyük Hadron Çarpıştırıcısından elde sı ile ilgili bir hipotezdir. edilecektir. Bu bilgilerin bilim ve teknolojiye etkisinin Rutherford dene- Dördüncü aile: Bugüne kadar gözlemlenen kuark ve leptonlar 3 ai- yinin etkisinden daha büyük olması kuvvetle muhtemeldir. Aslında bu le şeklinde sınıflandırılmıştır. Çeşni demokrasisi dördüncü ailenin varlı- araştırmaların bilim ve teknolojinin gelişimine çok önemli yan etkilerini ğını öngörmektedir. olduğunu vurgulamak gerekiyor. Mesela bilişim teknolojisini göz önü- LHC: Dördüncü aile kuarkları var ise LHC tarafından bulunacaktır, fa- ne alırsak, günlük hayatımıza giren www (ve onun bir üst aşaması olan kat LHC’nin enerjisinin yeni yapı taşlarının bulunması için yeterli olup ol- mayacağı belli değildir. Preonlar: Kuarkları ve leptonları oluşturan hipotetik yeni yapı taşla- rının genel ismi Prof. Dr. Saleh Sultansoy / TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi 44

<<< Bilim ve Teknik Aralık 2011 Alfa taneciklerinin geri saçılmasını açıklayabilmek ama- Hepsi de çok önemli bilim insanları olan, nötronu cıyla Rutherford atomu minik bir gezegen sistemi gibi tasar- keşfeden J. Chadwick, ilk parçacık hızlandırıcılardan bi- lamaktaydı. Merkezdeki artı işaretli elektrik yükü taşıyan çe- rini yapan J. Cockcroft ve E. Walton, kuantum mekaniği- kirdek, neredeyse atomun tümünün kütlesine sahipti. Ek- ni bulanlardan kuramsal fizikçi Dirac’ın tez danışmanı ve si işaretli elektrik yükü taşıyan elektronlarsa çekirdeğin çev- Rutherford’un damadı R. Fowler, süperiletkenlik konu- resinde çok uzaklarda dolanmaktaydı. Rutherford’un atom sunda önemli buluşları olan ve tatil için gittiği SSCB’den modelinin gerçekliğini bugün daha iyi değerlendirebili- dönmesine bizzat Stalin tarafından izin verilmeyerek yoruz. Rutherford’un o sırada açıklayamadığı şey, klasik fi- Moskova’da bir laboratuvar kurdurulan P. Kapitza ve P. zik yasalarına göre atomun gezegen modelinin kararlı ola- Blackett, Rutherford’un yanında yetişmiş, pek çoğu No- mayacağı idi. Çembersel yörüngeler üzerinde hareket eden bel Ödülü kazanmış, atom ve çekirdek fiziğinin öne çıkan elektronların, ivmeli olduklarından elektromanyetik kurama isimleridir. göre ışıyarak enerjilerinden kaybetmeleri gerekir. Beklenen, elektronun spiral bir yörünge üzerinden çekirdeğe düşme- Ernest Rutherford gerek kendi çalışmalarıyla gerek ye- si sonucu atomun sonlu bir zaman aralığında yok olması- tiştirdiği üstün nitelikli öğrencilerinin katkılarıyla madde dır. Halbuki atomlar kararlıdır, durup dururken yok olmazlar. ve evren hakkındaki anlayışımızı derinden etkilemiştir ve Klasik fizik yasaları ile gözlemler arasındaki bu temel çeliş- 20. yüzyılın en önemli fizikçilerinden birisidir. ki, ancak kuantum mekaniğinin bulunmasıyla aşılabilmiştir. Prof. Dr. Tekin Dereli / Koç Üniversitesi Rutherford Deneyinden Şekil 1’de gösterildiği gibi 11Li haleli çekirdeği 9Li ve 2 11Li Egzotik Çekirdeklere 100 Yıl nötrondan, 11Be çekirdeği ise 10Be ve 1 nötrondan oluşu- yor. Kararlı çekirdeklerin aksine 11Li’daki 2 nötron, 9Li öz çe- 11Be Bu deney bugünkü atom modelinin, nükleer fizik, yük- kirdeğinden hayli uzakta bağlı olarak duruyor. Bu nedenle Şekil 1. 2 nötron haleli 11Li egzotik çekirdeği (üstte) sek enerji fiziği ve parçacık fiziği alanlarının ortaya çıkma- 11 nükleona (nükleon: proton ve nötrona verilen ortak ad) ve 1 nötron haleli 11Be egzotik çekirdeği (altta) sına ve bugünkü teknolojik düzeye ulaşmamıza sağladığı sahip Lityum (11Li) çekirdeği, 208 nükleona sahip kurşun çe- katkının yanı sıra Rutherford’un da nükleer fiziğin atası ola- kirdeği (208Pb) ile hemen hemen aynı yarıçapa sahip. Hale- 208Pb rak kabul edilmesine neden olmuştur. Rutherford deneyi li yapıdaki egzotik çekirdekler sadece bu özellikleri ile de- sonrasında, diğer bilim insanlarının kararlı çekirdekler kul- ğil, aynı zamanda düşük bağlanma enerjileri ve nötron veya 12 fm lanarak yaptığı nükleer tepkime deneyleri sonucunda, ato- proton bakımından zengin olmaları ile de kararlı çekirdek- mun bölünebileceği ve merkezinde protonlar ve nötronlar- lerden farklılık gösteriyor. Öyle ki, kararlı çekirdekler için bü- 11Li dan oluşan bir çekirdek olduğu gösterilmiştir. Bu kararlı çe- yük önem arz eden sihirli sayılar, egzotik çekirdekler için bir kirdeğin birkaç belirleyici özelliği şunlardır: anlam taşımıyor ve bu çekirdekler için kararlılığın arttığı ye- 7 fm ni sihirli sayılar var. Günümüzde, bu çekirdeklerin yapıları ve i) Atomun merkezindedir ve birkaç femtometreye (1 diğer çekirdekler ile yaptıkları nükleer etkileşmeler hem de- 48Ca femtometre=10-15 metre) sıkıştırılmıştır. neysel hem de kuramsal nükleer fiziğin en güncel konuları- nı oluşturuyor. Yüzyıl önce Rutherford’un deneyi ile başla- ii) Sınırları yoktur, bulutsu bir yapıdadır ve yüzey kalınlığı yan bu tarihi süreç, bugün yukarıda kısaca bahsedilen eg- hemen hemen hepsi için sabittir. zotik çekirdeklerin varlığını ortaya çıkarmamıza neden ol- muştur. Bu çekirdeklerin temel bilimler, radyasyon fiziği, iii) Nötron ve proton nükleer madde dağılımları benzer nükleer tıp ve endüstrideki uygulamaları düşünüldüğünde, davranış gösterir. günümüz nükleer fizikçileri Rutherford’un yüzyıl önceki he- yecanını hissetmektedir. iv) Sihirli sayılar adı verilen proton veya nötron sayıların- dan birine (2, 8, 20, 28, 50, 82 ve 126) eşit çekirdekler, ge- Prof. Dr. İsmail Boztosun / Akdeniz Üniversitesi nellikle diğerlerine göre çok daha kararlıdır ve evrende bol miktarda bulunur. Şekil 2: 11Li egzotik çekirdeği ile 48Ca ve 208Pb kararlı çekirdeklerinin yarıçaplarının karşılaştırılması Hızlandırıcı teknolojilerinin gelişmesi ile son zamanlar- da yapılan nükleer deneylerde, kararlı çekirdeklerin yanı sıra KSWMTeÜaaekyicBmnneİbraeTaenkAsrl,ıga,KS,rO.S,BDP.,ialATirmtÜçoamKcYıiakatyalFtıpımilzPaicarğııril,çıEk2an0,cı20kK05lüa0. rç6ü.Bğiür KKeeşşiffeStmereüveni, http://www.nobelprize.org/ egzotik yapıda yeni çekirdekler üretilebiliyor. Bu çekirdekler, http://myweb.usf.edu/~mhight/goldfoil.html nobel_prizes/chemistry/ kararlı çekirdeklerin aksine, çok kısa yarı ömürlü ve kararlılık http://www.ehow.com/about_4569065_ hTBatetyipsloe:/rr/,,wARw..,,wMM.noozddeeedrrnngeFF.ciizzoiimğki,n/2h0Ke0ar8ov.reasm/rulatrhı,e2rf0o0r8d..html eğrisinin proton zengin veya nötron zengin bölgesinde yer rutherfords-gold-foil-experiment.html http://christinachemblog.blogspot.com/2010/10/ alıyor. Egzotik veya haleli çekirdekler adı verilen bu çekirdek- http://www.iop.org/news/11/aug/page_51660.html rutherfords-gold-foil-experiment.html lerde, 1 nötron/proton veya 2 nötron/proton, sıkı bağlı çekir- değin dışındaki klasik olarak yasaklanmış bölgede bulunur. 45

Özlem Kılıç Ekici Dr., Bilimsel Programlar Başuzmanı, KablosuzTÜBİTAKBilimveTeknikDergisi Hayal mi yoksa Gerçek mi? Elektrik 46

>>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 Kablosuz elektrik iletimi yaklaşık 100 yıldır Ofislerimiz ve çalışma masalarımız çoğu za- bilim dünyasının hayallerini süslüyor. man birbirine geçmiş kablolarla doludur. NikolaTesla ile başlayan çalışmalar, Teknoloji geliştikçe kabloların sayısı da gi- günümüzde bazı pratik uygulamalar olsa da, derek artıyor. Birbirine girmiş kablolar, masaların henüz istenilen seviyeye ulaşamadı. ve dolapların arkasına tıkılmış, toz içinde kalmış bir Ancak, geçtiğimiz yıllarda bulunan ve halde hem görüntü kirliliği hem de ciddi bir karma- uygulanan yeni bir teknoloji sayesinde belki de şa yaratıyor. Masalarımızın üstünü rahatlatan geliş- çok yakın gelecekte gerçekten kablosuz me her geçen gün yaygınlaşan kablosuz teknoloji ile yaşam alanlarına sahip olabileceğiz. yaşanmaya başlandı. Kablosuz klavyeler, fareler, te- lefonlar, modemler, kulaklıklar ve daha birçok blu- etooth çevre birimi aygıt, artık elektriğe gerek duy- madan kablosuz olarak çalışıyor. Artık masalarımı- zın üzeri daha ferah, ayaklarımıza kablolar dolanmı- yor. Aynı şeyi yaşadığımız mekândaki elektrik kab- lolarıyla da yapabilseydik ne güzel olurdu değil mi? Kendinizi kablosuz bir enerji bölgesinde hayal edin. Telefonunuzu, dijital fotoğraf makinenizi, tab- let ya da diz üstü bilgisayarınızı fişe takıp şarj etme derdinin olmadığı bir bölge. Bu bölge evinizde de olabilir, işyerinizde de, trende ya da hava alanında da. Düşünsenize, televizyonunuz, elektrik süpür- geniz, müzik setiniz, DVD oynatıcınız, ütünüz, saç kurutma makineniz ne pil ne de elektrik kablosu ol- madan çalışabiliyor. Çantanızdaki, şarjı bitmek üzere olan telefonunuz evinizin kapısından adımınızı attı- ğınız anda kendiliğinden şarj olmaya başlıyor. An- cak, günümüzde bizi kablolara mecbur bırakan çok önemli bir etken var, elektrik akımı. Hiç bir elektrikli cihazın fişini prize sokmaya gerek kalmadan ana şe- bekeye erişim sağlayabilmek mümkün olabilecek mi dersiniz? 47

Kablosuz Elektrik: Hayal mi yoksa Gerçek mi? Bunun da ancak alternatif akım ile gerçekleşebileceğini düşü- nüyordu. Bu amaçla, Tesla bobinini tasarladı. Bu çalışmasında Kablosuz Elektriğin Dünü ve Bugünü üç amacı vardı: Büyük miktarda enerji transferi sağlayabilmek, iletilen enerjiyi kusursuz bir şekilde izole edebilmek ve yöne- Elektrik akımının kablosuz iletilmesi fikri ilk olarak 1800’li tebilmek, elektrik akımının yerkürede ve atmosferde yayılım yılların sonunda Sırp asıllı ABD’li mucit, elektrofizikçi Nikola yasalarını keşfetmek. Tesla yere düşen şimşeğin, yerküre üze- Tesla tarafından ortaya atıldı. Tesla 1890 yılında, sonraki yaşamı- rinde dalgalar yaratarak iletildiğini ve yerkürenin iyi bir ilet- nın en büyük hedefi, belki de tutkusu olacak, en büyük keşiflerin- ken olduğunu gözlemlemişti. Eğer başarabilirse, neredeyse hiç den birini gerçekleştirir: Enerjinin kablosuz iletimi. 1899 yılında kayıp olmadan Dünya’nın her yerine elektrik iletiminin müm- yaptığı deneyde, yaklaşık 40 km uzaklıktaki 200 lambayı kablo- kün olacağını söyledi. Enerjinin havadan olduğu gibi, yerküre suz elektrik iletimi ile yakıp bir de alternatif akım motoru çalıştır- üzerinden de iletimi mümkündür. Bu, kablosuz enerji transferi mayı başardı. Tesla’nın hayali, elektriği kıtalararasında iletmekti. için ikinci yöntemidir. İyi bir doğa gözlemcisi olan Tesla, fır- tınaları ve şimşekleri incelemişti. Yerkürenin rezonans frekan- sını hesaplamaya ve bir şimşekte bulunan enerjinin benzerini üretmeye çalıştı. Amacı çok büyük miktarda enerjinin aktığı, bu süreci taklit etmekti. Deneylerinde 25 metre yükseklikteki bir tahta kulenin üstünde 43 metrelik bir metal direk ve direğin üstüne monte edilmiş büyük bir bakır top kullandı. Tesla’nın yerküre üzerinden enerji iletimini başarıp başaramadığı tam olarak bilinmiyor. Bu çalışmaları gerçekten çok etkileyicidir, ancak kendisinden bir yüzyıl sonrasına hitap edecek “kablosuz elektrik aktarımı” düşüncesi, o dönem kullanışlı bir yöntem olarak görülmemiş. O günlerde kullanım alanı bulunmadığı ve tehlikeli bulunduğu için de Tesla’nın fikri destek görmemiş. Nikola Tesla ve Kablosuz Elektrik AC akım jeneratörleri ve motorları, radyo, floresan, radar, neon ışık- ları, lazer teknolojisi, hızölçer, elektron mikroskobu, mikrodalga fırın, ro- Nikola Teska bir mucit, fizikçi ve elektrofizik uzmanıdır. Aslında dün- bot teknolojisi, uzaktan kumanda ve daha niceleri aslında bu bilim insa- yadaki bilim ve teknoloji yapısını tam anlamıyla kökünden değiştirebile- nı sayesinde günümüzde kullanılıyor. Uzaygemisi uzaktan kumanda mer- cek kullanılan ve kullanılmayan birçok buluşa ve deneylere imzasını at- kezleri Nikola Tesla’nın yöntemini uyguluyor. X-ışınları üreten sistemler- mış olasına rağmen, ders kitaplarında adı nadiren geçer. Özellikle elekt- den manyetik rezonans görüntülemeye kadar, radyoloji bölümlerindeki riğin kablosuz taşınabileceğini düşünüp kanıtlamış olması Tesla’nın tüm teknik cihazlarda Tesla’nın katkıları var. Tesla, Niagara`daki halen et- benzersiz bir mucit olduğunu gösterir. Edison ile arasında amansız bir kin olan enerji santralinin de kurucusu. Günümüz elektrik santrallerinin bilimsel mücadele geçmiş. Elektrikle ilgili sayısız deneyi ve buluşu var. kurucusu da Tesla ve dünya hâlâ onun AC akım jeneratörü sistemiyle ay- Patentini aldığı 700 buluşla en çok patent sahibi kişi olarak tarihe geç- dınlatılıyor. NikolaTesla uzaydaki hayatın varlığı ile de yakından ilgilenmiş. miş. İlk defa 1899 yılının Mart ayında kendi laboratuvarından uzaya ses dalga- ları göndermiş ve uzaydan gelen kozmik ses dalgalarını kaydetmiş. Ayrı- ca, Tesla çalışmalarında elektromanyetik dalgalarla çok yüksek miktarda enerjinin bir yerden bir başka yere aktarılabileceğini, yine bu dalgalar sa- yesinde yeryüzünde çeşitli iklim değişikliklerinin ve depremlerin meyda- na getirilebileceğini de savunmuş. Tesla, çalışma hayatına başladıktan sonra, karmaşık objeleri algıla- ma ve aklında tutma konusundaki üstün yeteneği ile dikkat çeker. Alter- natif akım sayesinde elektriğin çok uzak mesafelere kayıpsız taşınabile- ceği fikrini açıklar. O dönemde kullanılan doğru akım teknolojisi elektri- ğe çok büyük bir direnç gösterdiği için enerjide inanılmaz kayıplara se- bep oluyor, elektriğin taşınmasında büyük problemler yaşanıyordu. An- cak bu dönemde doğru akım ile elektrik iletimine büyük yatırımlar yap- mış olan Thomas Edison, elindekileri kaybetmemek için bu fikre karşı bü- 48

>>> Bilim ve Teknik Aralık 2011 Elektriğin kablosuz olarak iletilmesi fikri son yıl- Tesla Bobini larda yeniden gündeme geldi. Tesla’nın hayal ettiği gibi kıtalararası bir iletim olmasa da, teknoloji ürün- Tesla bobini, yüksek gerilim ve yüksek frekanslı akım kaynağıdır. lerinin evlerde ve ofislerde kablosuz olarak kullanı- Düşük gerilim kaynağını yüksek gerilim kaynağına dönüştürmek labilmesine yönelik çalışmalar hızlandı İlk bakışta için, bir indüksiyon bobini kullanılır. İndüksiyon bobininin ikincil sa- bu düşünce pek de pratik hatta zekice gelmeyebilir, rım uçları (yüksek gerilimin uçları), bir kıvılcım aralığına bağlanır. ne de olsa elektrik akımlarının havada hareket et- Devre, Tesla bobininin birincil sarımı ve kondansatör üstünden ta- mesinden yani bir bakıma şimşekten bahsediyoruz. mamlanır. Birincil sarım magnetik olmayan bir çekirdek üstüne sarı- Doğal olarak, hiç kimse evinde şimşekler çakması- lı birkaç sargıdan oluşur ve çok sargılı olan ikincil sarımdan ya hava nı istemez. Aslında elektriğin havada taşınmasında boşluğuyla ya da yağla ayrılır. kullanılabilecek bir yol var, o da manyetik indüksi- Birincil sarımdaki gerilim, tıpkı indüksiyon bobinindekine benzer bir yon akımı yani üreteç kullanılmadan mıknatıs veya süreçle artarak, ikincil sarımdan çıkar. Birincil devrede bulunan kı- manyetik alan kullanılarak elde edilen elektrik akımı vılcım aralığı, akımın birincil bobinde birkaç milyon hertzlik bir sa- kullanılması. lınımla titreşmesine neden olur. Titreşimin etkisiyle ikincil uçlardan, hem yüksek gerilim hem de yüksek frekans elde edilir. Aygıt genel- Eğer elektrikli diş fırçanız varsa manyetik indük- likle deneysel çalışmalarda kullanılır. siyon akımını her gün zaten kullanıyorsunuz demek- İkincil devreye, birincil devreyle rezonansa geçmesi için, ayarlı bir tir. Diş fırçasının suyla teması, klasik şarj ünitelerini kondansatör bağlanabilir. Böylece, ikincil devrede en yüksek frekans potansiyel olarak tehlikeli kılar. Ayrıca geleneksel elde edilir. Birincil devrede indüksiyon bobini yerine transformatör elektrik bağlantıları suyla temas ettiğinde zarar gö- de kullanılabilir. Tesla bobininin nasıl yapıldığını merak ediyorsanız rür. Bu yüzden birçok diş fırçası indüktif kuplaj yön- http://forum.320volt.com/index.php?topic=588.0 linkine tıklaya- temiyle şarj edilir. Bir telden geçen akım, telin etra- rak kolayca takip edilebilen birkaç adımda siz de yapay şimşek el- fında dairesel bir manyetik alan oluşturur. Eğer bu tel de edebilirsiniz. bir bobine dolanırsa oluşan manyetik alan güçlenip büyür. Oluşturulan manyetik alanın içine ikinci bir yük bir mücadele vererek Tesla’nın yolunu kesmeye çalıştı. denclyffe Kulesini inşa etti. Bu projenin patentini aldıktan Nikola Tesla’ya göre doğru akımın kullanılması mantıklı de- sonra, Nikola Tesla’nın en büyük destekçisi olan J. P. Morgan ğildi. Hem jeneratörü hem de motordaki komütatörü orta- kablosuz enerji iletimi yüzünden kendi şirketinin iflas ede- dan kaldırmak ve alternatif akımı tüm sistemde kullanmak ceğini düşünerek Tesla’ya verdiği mali desteği kesti. Eğer o daha akla uygun geliyordu. Westinghouse şirketi Tesla’nın destek kesilmeseydi, günümüzde insanlar büyük bir ihti- alternatif akım fikrini mantıklı ve uygulamaya değer bula- malle elektriği ucuza ve kablosuz olarak kullanıyor olacaktı. rak, 1 milyon dolara patentini satın aldı. Bu dönemden son- ra Edison’un kullandığı doğru akım sistemleri yaygınlığını kaybederek yerini alternatif akıma bıraktı. Tesla, Westing- house firmasından patent için aldığı parayı kullanarak, New York’ta Tesla Elektrik Şirketi’ni kurdu. Bütün parasını ve za- manını sıradışı elektrik deneylerine harcadı. Bunlardan en önemlisi de Tesla bobini oldu. Tesla bu devasa boyuttaki ci- hazı insan yapımı yıldırımlar üretmek için kullandı. Tesla’nın en önemli projesi kablosuz enerji iletimi idi. Ni- kola Tesla, ilk defa elektriğin bir kaynaktan çevreye yayıla- rak kablosuz ve çok yüksek miktarda iletilebileceğini savun- du. Kâğıt üstünde bunu ispatlayan Nikola Tesla daha son- ra yaptığı deneylerle de bunu gösterdi. Tesla, iyonosferin en önemli özelliği olan elektrik enerjisinin radyo, ses ve elekt- romanyetik dalgaların kablosuz olarak çok uzak bir nok- tadan diğer bir noktaya taşınabileceğini açıkladı. İlk rad- yo yayın merkezi ve kablosuz elektrik taşıma merkezi olan Shoreham’da (Long Island) 1901-1905 yılları arasında War- 49