Bilim ve Teknik Dergisi 520. Sayı - Mart

Nanokristaller lisyum kristal dilimlerinin üzerine, silisyum zengin ve nanokristaller büyür. 875°C tavlama sıcaklığın- silisyumoksit ince filmi büyütülür (Şekil 4) ve daha da oluşan kusursuz nanokristal, daha yüksek sıcak- Prof. Atilla Aydınlı sonra asal gaz ortamında 1000°C civarındaki yük- lıklarda bir kısım germanyumun atomlarının difüz- doktorasını Virginia sek sıcaklıklarda tavlanır. Oluşan nanokristaller, baş- yonla alttaş silisyuma ulaşması ile germanyum na- Üniversitesi’nden 1981’de ta elektron mikroskopisi olmak üzere çeşitli analitik nokristallerin yanı sıra silisyum ile alaşım da oluş- aldı. 1984’de doçent, yöntemlerle büyüklük, kristal kalitesi gibi özellikleri- turur. Bu durumda birbirine çok yakın iki farklı tepe 1991’de profesör oldu. nin anlaşılması için incelenir. noktası ortaya çıkar ve bu durum tepe noktasının ge- Halen Bilkent Üniversitesi Nanokristallerin büyüklükleri birçok özellikleri- nişlemesine yol açar. Fizik Bölümü öğretim ni etkilediğinden mümkün olduğu kadar bütün na- üyesi olan Dr. Aydınlı, nokristallerin aynı büyüklükte olmasına çalışılır. Peri- Başta silisyum olmak üzere, çeşitli yarı iletkenler- tümleşik optik aygıtlar, yodik cetvelin IV kolonundaki metaller, örneğin ger- den yapılan nanokristallerin olası kullanım alanla- yüzey plazmonları ve manyum (Ge) ve silisyum (Si) yarı iletkendir. Elektron rı gün geçtikçe artıyor. Bu olası kullanım alanların- plazmon kovukları, geçişleri silisyum gibi olan germanyumda yasak enerji dan biri de güneş pilleridir. Mevcut güneş pili tekno- nanokristallerin fiziği aralığı 0,67 eV’tur. Nano büyüklüklerde üretildiğinde lojileri güneş ışığının değişik dalga boylarını yeterin- ve uygulamaları, silisyum nanokristallere benzer ve yeni özellikler gös- ce kullanamaz. Güneş 6000 K’de ışıyan bir siyah cisim ultrahızlı lazer madde terir. GeH4 (germanyum hidrür), SiH4 ve N2O gaz- gibi düşünüldüğünde kızılötesinden morötesine ka- etkileşmeleri konuları ile larının karıştırılması ile elde edilen germanyum kat- dar çok geniş bir tayfta ışır. Hiç bir güneş pili bütün ilgileniyor. Avrupa Birliği kılı silisyumoksit tabakalar yüksek sıcaklıklarda tav- bu dalga boylarındaki bu ışımanın tamamını elekt- 7. Çerçeve Programı’nda landıklarında, silisyumoksit matris içine dağılmış olan rik enerjisine çeviremez. Farklı yarı iletken malzeme- araştırma ve altyapı germanyum atomları bir araya gelerek germanyum ler farklı dalga boylarındaki enerjiyi elektrik enerji- projeleri yürüttü. Halen nanokristalleri oluşturur. Germanyum nanokristaller sine çevirir. Bu duruma bir çözüm olarak, farklı yarı TÜBİTAK tarafından elektron mikroskopisinin yanı sıra Raman saçılma- iletkenlerden yapılan güneş pillerinin üst üste bindi- desteklenen sı ile de gözlemlenebilir. Bu tip Raman saçılmasında rilerek, üstteki pilde soğurulamayan ışığın alttaki gü- Gökkuşağı Enerji adlı, örnek üzerine düşürülen ışık, katının titreşim kipleri- neş pili tarafından elektriğe çevrilmesidir. Ancak bu nanokristallerin güneş ni uyarır ve enerji kaybeder. Geri saçılan daha düşük son derece karmaşık ve bir o kadar pahalı bir işlem- pillerine uygulamaları enerjili ışığın dalga boyu dolayısıyla da enerjisi ölçüle- dir. Son yıllarda ortaya atılan önerilerden biri hem ve plazmonik rek, bu titreşim kiplerini uyarmak için gereken enerji Güneş’in ışıma tayfından daha fazla faydalanmak lazerler projelerini bulunur. Her yarı iletkenin titreşim kiplerinin enerjisi hem de ortaya çıkan elektronların akıma katkısını ar- yürütmektedir. farklı olduğundan, ölçülen enerjinin büyüklüğünden tırmak için güneş pillerini oluşturan tabakaların içine malzeme tanımlanabilir. Bu tip ölçümlere bir örnek nanokristaller yerleştirilmesidir (Şekil 6). Bu tip ya- Şekil 3. Şekil 5’te verilmiştir. Şekilde farklı sıcaklıklarda tavla- pıların tamamen farklı çaplardaki silisyum nanokris- Flaş belleklerde kullanılan nan farklı örneklerde, Raman saçılması sırasında elde tallerden oluşturulması kadar, farklı malzemelerden nanokristal tabanlı edilen germanyum nanokristal titreşim kiplerine kar- yapılan nanokristallerden oluşturulması da olasıdır. MOS elemanların yapısı. şılık gelen tayflar gösterilmiştir. Düşey eksen geri saçı- (Solda) lan düşük enerjili ışığın şiddetini, yatay eksen ise gön- İlginç bir başka nanokristal sistemi çekirdek-ka- Şekil 4. derilen ve geri saçılan ışıkların enerji farkını vermek- buk ikilisi olarak adlandırılan yapılardır. Bu tip na- Silisyum zengin tedir. Bu fark titreşim kipinin enerjisidir. nokristallerde çekirdek adı verilen nanometrik bü- silisyumoksit tabakalarının 625°C’den 1000°C’ye kadar farklı sıcaklıklarda yüklüklerdeki küresel yarı iletken parçacıkların üzeri büyütüldüğü tavlanan germanyum katkılı silisyum dioksit film- farklı bir malzeme ile kaplanır. Bir portakalı andıran PECVD reaktörü. lyeurmdeu, nge3r0m0ancmyu-m1 nanokristal oluşumu, german- bu yapıda çekirdek malzemesi, örneğin çinkosülfür (Sağda) dalga sayısındaki titreşim kipi- RF 50 nin (optik fonon) saçılması ile izlenebilir. 650°C’de SİH4 başlayan nanokristal oluşumu, artan sıcaklıkla artar NH3 N20 Kontrol kapısı Plazma GeH4 Kontrol oksidi Vent Nanokristaller Tünelleme oksidi APC Alttaş Sıcaklık kontrol Vakum

(ZnS) , kabuk ise kadmiyum selenürden (CdSe) olu- <<< Bilim ve Teknik Mart 2011 şabilir. Bu tip nanokristallerin çapları değiştirildiğin- Altın nanoparçacıkların yakın kızılötesi ışık altın- de ışıma dalga boyları, yani renkleri değişir (Şekil 7). da ısınması da kanser tedavisinde kullanılabilecek Ömer Salihoğlu Bu tip kristallerin bir çok uygulama alanı olabilir. Ör- bir özelliktir. Altın nanoparçacıklar 1 watt civarı ışı- 2001 yılında ODTÜ Fizik neğin bu tip çekirdek-kabuk nanokristalleri metal yü- ğa maruz kaldıklarında yüzey sıcaklıkları birkaç yüz Bölümü’nde lisans zeylerindeki elektronlarla etkileşerek nanometrik bü- dereceye kadar çıkabilir. Bu durum kanserli hücre- programını tamamladı. yüklüklerde lazerlerin yapımına olanak sağlayabilir. nin buharlaşarak yok olması için yeterli bir sıcaklık- 2009 yılında Temple tır. Üzerleri özel moleküllerle kaplanan altın nano- Üniversitesi (PA/USA) Amorf ve kristal nanoparçacıklar biyomedikal parçacıklar vücuda verilerek kanserli hücrelerde bi- Fizik Bölümü’nde alanında da kullanım sahası buldu. Nano büyüklük- rikmeleri sağlanır. Bu şekilde kanserli hücrelere kilit- doktorasını tamamladı. lerde üretilen ilaçlar, etkin yüzey alanı arttığı için da- lenen altın nanoparçacıklar sayesinde, yakın kızılö- Şu anda Bilkent ha etkili ve hızlı etki eder, bu da hastaya verilen ilaç tesi ışık kullanılarak çevreleri ısınmadan altın nano- Üniversitesi’nde doktora miktarının birkaç kat kadar azalmasını sağlar. Piya- parçacıklar ısıtılabilir ve kanserli hücreler yok edile- sonrası araştırmacı olarak sada bulunan ve nanoteknoloji kullanılarak üretilen bilir. Burada önemli olan özellik bu sıcaklık artışının çalışıyor. Süperörgü 5 ilacın satışı yıllık 1,8 milyar dolara ulaşmıştır. Öte sadece altın nanoparçacıkların bulunduğu kanserli kızılötesi fotodetektörler yandan nanoparçacıkların tıbbi tedavilerde kullanıl- hücrelerde gerçekleşmesi ve kanserli olmayan diğer başta olmak üzere ması konusunda 1000’den fazla patent başvurusu ya- hücrelerin bu artıştan etkilenmemesidir. En önemli nanokristaller, grafen pılmıştır. Nanoparçacıkların kanserli hücrelerin teş- teknik problem, altın nanoparçacıkların sadece kan- ve tümleşik optik hisi ve tedavisinde kullanımı konusunda elde edilen serli hücrelere yöneltilmesidir. Bu iki şekilde sağla- konularında çalışmalarını umut verici sonuçlar modern tıp için heyecan verici- nabilir. Altın nanoparçacıklar yüzey yapıları bozul- sürdürüyor. dir. Nitekim, bu amaçla altın nanoparçacıkların kan- muş olan kanserli hücrelerin içine girebilir, ama kan- serli hücrelerin teşhisinde ve tedavisinde kullanıl- serli olmayan hücrelerin içine giremez. Daha etki- ması düşünülüyor. Kanserli hücrelerin teşhisi konu- li bir yöntem ise altın nanoparçacıkların üzerlerinin sunda yapılan çalışmalarda, farklı moleküllerle kaplı özel bir protein ile kaplanması ve bu protein kaplı al- nanoparçacıkların, kızılötesi ışık altında kanser işa- tın parçacıkların doğrudan kanserli hücrelere yönel- retleyicilerle (marker) karşılaştıklarında onları ta- tilmesidir. Altın nanoparçacıklar ile kanser tedavisi nıdıkları ve farklı şekilde ışın yaydıkları gözlemlen- deney hayvanları üzerinde başarılı sonuçlar vermiş- miştir. Böylece, kanser teşhisinin bir damla kan ile tir, ancak tedavi amaçlı kullanılmaya başlanmasının küçük bir çip üzerinde yapılabilmesi mümkündür. daha 10 yıl kadar sürebileceği tahmin ediliyor. 7 6 10000C Şekil 6. 5 9750C Çok katlı nanokristal güneş pillerinin şematik gösterimi Raman Sinyali (r.b.) 4 9500C 3 9000C Naoparçacığın elektron mikroskop görüntüsü Şekil 7. 8750C Farklı çaplardaki nanokristallerin Bu yazı AB 7. ÇP tarafından desteklenen Unam_Regpot projesi ışıması sonucu ortaya çıkan renkler 2 6750C (No: 203953) çerçevesinde yazılmıştır. 1 6500C KBhaaytntaackhlaarrya, K. ve Das, D., Takeoka, S., Fujii, M., Hayashi, S. ve Yamamoto, K., “Size-dependent near-infrared photoluminescence 6250C “Nanocrystalline silicon films prepared from from Ge nanocrystals embedded in SiO2 matrices”, 0 200 silane plasma in RF-PECVD, using helium XPHiaYohSIuCaAHLuRanEgV,IPErWashBa,nStaKyı. 58, 1998. 250 300 350 dilution without hydrogen: structural and optical Jain, Ivan H. El-Sayed and characterization”, Nanotechnology, Sayı 18, Mostafa A. El-Sayed, “Determination of the Minimum s. 415-704, 2007. Temperature Required for Selective Photothermal Dalgasayısı cm-1 Choia, W. K. ve Chim, W. K., Heng, C. L. ve L. W. Destruction of Cancer Cells with the Use of Teo, Ho, V. ve Ng, V. Antoniadis, D. A. ve Fitzgerald, laYmnezdmhPeuhlnyooetvtoa,brMigoealotkegsdyy,mGSoaVyld.ı,8NG2aa,no2,o0X0p6a.,.rXtiicnlegs,”,YP.,hAolt-oHchaejjm, Ais.t,ry Şekil 5. E. A., “Observation of memory effect in germanium nanocrystals embedded in an amorphous Farklı sıcaklıklarda tavlanmış örneklerde cgmer-m1adneykui mbelirgin silicon oxide matrix of a metal-insulator- Nie, S., O’Regan, R. M., “Emerging use of nanoparticles nanokristallerden Raman saçılması. 300 tepe noktası semiconductor structure”, in diagnosis and treatment of breast cancer”, Lancet germanyum nanokristalinin titreşim kipidir. Oncology, Sayı 7, 2006. APPLIED PHYSICS LETTERS, Sayı 80, 2002. 51

Hamid A. Abderrahim Çok Amaçlı İleri Teknoloji P. Baeten Uygulamaları İçin D. De Bruyn J. Heyse MYRRHAGeliştirilen Bir Araştırma Reaktörü: P. Schuurmans J. Wagemans Çeviri: Şakir Ayık Bugün ülkelerin cevaplamaları gereken en önemli sorulardan biri toplumun gittikçe artan enerji ihtiyacını ve özellikle elektrik enerjisi tüketimini nasıl karşılayacaklarıdır. 20. yüzyılda enerji kaynakları çoğunlukla fosil yakıtlardan sağlanmıştır. Bugünlerde gittikçe azalan hidrokarbon kaynakları ve atmosferin gittikçe artan karbon dioksit kirlenmesi gerçekleriyle karşı karşıyayız. Bu gerçeklerin yanı sıra yenilenebilir enerji kaynakları toplumun enerji ihtiyacını karşılayacak potansiyele sahip değil. Bu yüzden Avrupa Birliği, Japonya, ABD, Kore, Rusya, Çin, Hindistan ve başka ülkeler, nükleer enerjinin ülkenin “enerji torbasının” bir parçası olması gerektiği gerçeğini uzun süreden beri kavramıştır. H. A. Abderrahim ve Bugün dünyada çalışmakta olan nükleer re- alınırsa hızlı nötron teknolojisine dayalı reaktörlerin arkadaşlarının Nuclear Physics aktörlerin pek çoğu yakıt olarak doğal uran- önemi açıkça görülmektedir. News, International,Volume-20 yum mineralini kullanmaktadır. Bu reaktör- Issue 1 (2010) 24.’de yayımlanan lerin teknolojisi termal nötron tayfına dayalı oldu- Çalışmakta olan konvansiyonel reaktörler büyük makalesi izin alınarak Türkçeye ğu için, doğal uranyum mineralinin (U-235) sadece miktarda elektrik enerjisinin yanı sıra yüksek seviye- çevrilmiştir. yüzde 0,7 gibi çok küçük bir kısmı yakıt olarak kulla- de radyoaktif atık üretmektedir. Bu radyoaktif atıkla- nılabilmektedir. Çalışmakta olan ve yapılması plan- rı (Belçika’nın Boom bölgesindeki kil katmanların- lanan reaktörler termal nötron tayfına dayalı bilinen da depolandığı gibi) derin jeolojik tabakaların altına teknolojiyle çalışmaya devam ederse, 21. yüzyıl so- depolamak bir çözüm gibi görünse de, bu atıkların na ermeden doğada bulunan uranyum mineral kay- radyotoksin seviyelerinin doğal uranyum seviyesine naklarının çok azalacağı öngörülmektedir. Buna kar- düşmesi için 0,5 ile 1 milyon sene gibi uzun bir süre şın hızlı nötron tayfına dayalı reaktörler doğal uran- gerekmektedir. Dolayısıyla bu atıkların çevreye ver- yumun geriye kalan yüzde 99,3 oranındaki (U-238) diği zararı en düşük seviyeye indirmek için yeni tek- ezici çoğunluğunu plütonyuma çevirerek yakıt ola- nolojiler geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Bu atıklarda- rak kullanabilir. Hızlı nötron teknolojisine dayalı re- ki, aktinit grubundan amerikyum, küriyum ve nep- aktörlerin, bilinen reaktörlerin 50 katına kadar ula- tünyum gibi yarı ömürleri çok uzun ve yüksek sevi- şabilen yüksek verimle çalışabilecekleri ve yeryüzün- yede radyoaktif elementleri dönüştürerek, atıkların de bulunan uranyum mineral kaynaklarıyla birkaç etkinlik ömrünü büyük ölçüde kısaltmak mümkün bin seneden daha uzun bir süre enerji üretmeye de- olmaktadır. Dönüştürme (transmutasyon) esnasın- vam edecekleri öngörülmektedir. Ayrıca bu yeni tek- da aktinit atomlarının çekirdeklerinin parçalanması nolojiye dayalı reaktörler uranyumun yanı sıra tor- sonucu ortaya çıkan fisyon ürünlerinin yarı ömürle- yum mineralini de yakıt olarak kullanabilir. Yeryü- ri aktinit atomlarının yarı ömürlerinden çok daha kı- zünde toryum mineralinin uranyum mineralinden sadır. Dolayısıyla, bu ürünlerin radyotoksin seviyele- neredeyse dört kat daha fazla bulunduğu göz önüne ri birkaç yüzyıl sonunda doğal uranyum mineralinin seviyesine inmektedir. 52

>>> Bilim ve Teknik Mart 2011 2. Avrupa’da tıp alanında kullanılan radyoizo- Yarı ömürleri çok uzun ve yüksek seviyede rad- topları üreten seçkin bir nötron ışınlama tesisi ta- yoaktif olan elementleri etkinliği daha düşük baş- sarlayıp inşa etmek. Bu tesisin aynı zamanda hali- ka elementlere dönüştürmek için hızlı nötron tek- hazırda kullanılan ve ilerisi için tasarlanan reaktör- nolojisiyle çalışan yeni nesil reaktörlere ihtiyaç lerin performanslarıyla ilgili yeni teknolojiler ge- vardır. Bu hızlı çalışan reaktörlere uyumlu yeni liştirmede, yukarıda bahsedilen tesis için tamam- teknolojileri geliştirmek için de geniş tayfla çalı- layıcı bir rol oynaması düşünülmektedir. Hollanda, şabilen hızlı bir nötron ışınlama sistemine ihtiyaç HFR reaktörünü PALLAS reaktörüyle yenileyip bu vardır. Büyük miktarda aktinit atığını dönüştür- amaçlara hizmet etmesi beklenen bir ışınlama tesi- mek için yeni nesil reaktörler, hızlı bir işleme po- si yapmayı planlamaktadır. tansiyeline sahip olmalıdır. Bu atıkları dönüştüre- 3. Esnek ve hızlı nötron tayfıyla çalışan bir ışın- cek bir sistemin tasarımı nükleer endüstride yeni lama tesisi tasarlayıp inşa etmek. Bu tesiste yapı- uygulamalara yol açacak önemli bir ilk adım ola- lacak araştırmalarda, ileride tasarımı düşünülen caktır. Bu amaç için sadece dönüştürme ilkesinin yeni nesil reaktörlerde yakıt performansını artı- açığa kavuşturulması yeterli değildir, bunun yanı ran ve reaktörlerde kullanılan malzemelerin yapı- sıra yeni nesil reaktörlerin tasarlanması için ge- larını güçlendirici teknolojiler geliştirilmesi amaç- rekli teknolojinin de geliştirilmesi gerekmektedir. lanmaktadır. Bir proton hızlandırıcının güdümüy- le çalışan MYRRHA projesindeki hızlı nötron re- Geniş tayfla çalışan hızlı nötron ışınlama sis- aktörü, bu amaca hizmet etmek için geliştirilmek- temi, enerji üretiminin ve nükleer atıkları değişi- tedir. Bu hızlı nötron reaktörünün yüksek seviye- me uğratmanın yanı sıra ileri seviye teknolojiler li radyoaktif nükleer atıkların dönüştürülmesi için üretebilecek araştırmaların yapılması için de çok çok kullanışlı bir tesis olması beklenmektedir; ay- faydalı olacaktır. İleri seviye teknolojiler arasın- rıca tıp alanında kullanılan radyoizotopların el- da uzay araçları bilimi ve telekomünikasyon mal- de edilmesi için yedek bir tesis de oluşturacaktır. zemelerinin geliştirilmesini ve tıp alanında uygu- Aynı zamanda bu reaktörün, hızlı sodyum reak- lamalar için gerekli radyoizotopların üretim yön- tör teknolojisinin yeni bir türünün geliştirilmesine temlerinin geliştirilmesini sayabiliriz. önemli katkıda bulunacağı düşünülmektedir. Bütün bu teknolojileri geliştirmek için, yüksek MYRRHA: performansla çalışan, gerek nötron enerjisi gerek- Güvenli ve Esnek Bir Araştırma Tesisi se nötron akışı bakımından esnek ve gerçek şart- lara uyumlu bir nötron ışınlama sisteminin gelişti- MYRRHA reaktörü yukarıda belirttiğimiz rilmesine ihtiyaç vardır. Bu yüzden, yeni teknolo- amaçları karşılayan hızlı nötron ışınlama yönte- jileri geliştirebilmek ve yeni araştırmalara yön ve- miyle çalışan bir araştırma tesisi olacaktır. Ulusal rebilecek bir pilot nötron ışınlama sistemini tasar- ve uluslararası ortaklarıyla birlikte Belçika’da, Mol lamak ve hayata geçirmek, çok önemli bir ilk adım şehrinde yer alan Nükleer Araştırma Merkezin- olacaktır. Bu amaca ulaşmak için, Avrupa ülkeleri de (SCK-CEN) zengin bir araştırma ve geliştirme kısa adı ERAER olan deneysel reaktörler üzerinde programının desteğiyle, böyle bir tesisi tasarımla- çalışmayı amaçlayan bir araştırma grubu oluştur- mak ve inşa etmek için 1988 yılından beri çalışma- muştur. Bu araştırma gurubunun çalışma amaçla- lar yapılmaktadır. MYRRHA “Hızlandırıcı Sürücü rı üç noktada özetlenebilir: Sistem” (HSS) ilkesine dayanmaktadır ve aynı za- manda “almaşık” (hybrid) reaktör” olarak da bilin- 1. Esnek ve termal nötron tayfıyla çalışan bir mektedir. ışınlama tesisi tasarlayıp inşa etmek. Bu tesiste yapılacak araştırmalarda, halihazırda kullanılan HSS İlkesi nükleer reaktörlerde ve ileride yapılması düşü- nülen reaktörlerde yakıt performansını artıran ve HSS asıl itibariyle dışarıdan sağlanan hızlı bir reaktörlerde kullanılan malzemelerin yapılarını nötron kaynağına dayalı olarak “kritikaltında” ça- güçlendirici teknolojiler geliştirilmesi amaçlan- lışan bir reaktördür. Buradaki “kritikaltı” teriminin maktadır. Bu sistem tıp alanında kullanılan rad- anlamı şudur: Reaktör çalışmaya devam ederken, yoizotopların elde edilmesi için de yedek bir te- herhangi bir adımdaki fisyon reaksiyonunda orta- sis oluşturacaktır. Bu amaçlara hizmet etmek için, ya çıkan nötronlardan ortalama olarak bir tanesin- Fransa’nın Cadarache şehrinde yapımına başla- nan Jules Horowitz reaktörünün 2014-2015 dö- neminde tamamlanıp çalışır hale getirilmesi bek- lenmektedir. 53

Çok amaçlı ileri teknoloji uygulamaları için geliştirilen bir araştırma reaktörü: MYRRHA yontma fisyon Belçika Nükleer Araştırma Merkezinde, MYRRHA Şekil 1. Fisyon ve yontma adıyla anılan ve proton hızlandırıcı tarafından gü- reaksiyonları den daha azı, takip eden ikinci adımda yeni bir fis- dümlenen almaşık bir reaktör tasarlanmaktadır. yon olayı başlatabilir ve yeni nesil nötronların açı- MYRRHA dışardan verilen hızlı nötronları kullana- Şekil 2. Reaktör tasarımı ğa çıkmasına sebep olur. Bu nedenle reaktörde zin- rak oksit bileşimindeki plütonyumla zenginleşti- cirleme reaksiyonun kendiliğinden devam etmesi rilmiş çubuklar kullanarak “kritikaltı” seviyede çalı- 54 mümkün olamaz. Buna karşın kritik düzeyde ça- şan bir araştırma reaktörüdür. Öncül hızlı nötronlar, lışan konvansiyonel reaktörlerde her nesilde or- yoğun akılı ve 600 Mev enerjili bir proton demetiy- taya çıkan nötronların en az bir tanesi bir sonra- le kurşun-bizmut gibi ağır metal hedefler bomba- ki fisyon olayını başlatabilir ve bu şekilde zincir- lanarak üretilir. Bu projenin amaçları, malzemele- leme reaksiyon kendiliğinden devam eder. Dolayı- rin yüksek enerjili nötron (>1,0 MeV) ışınlaması al- sıyla, HSS reaktörünün devamlı çalışabilmesi için tında davranışını incelemek için Avrupa ülkeleri iş- harici bir nötron kaynağına ihtiyaç vardır. Harici birliği çerçevesinde uluslararası bir nötron ışınla- hızlı nötronlar reaktöre bağlanan bir proton hız- ma tesisi kurmak, konvansiyonel reaktörlerde üre- landırıcı yardımıyla elde edilir. Proton hızlandırı- tilen uzun ömürlü radyoaktif atıkları daha az tehli- cısında, yüksek enerjilere kadar hızlandırılmış bir keli çekirdeklere dönüştürme mekanizmasını araş- proton demeti reaktörün korunağına yerleştirilen, tırmak, yeni nesil reaktörlerin tasarımı için tekno- ağır bir metal hedefe örneğin kurşuna çarpar. Bu lojiler geliştirmek ve kontrol edilebilir termonükle- çarpışmaların hedef çekirdeklerde yol açtığı “yont- er füzyon reaktörlerinin geliştirilmesini incelemek malar” (spallation) sonucunda, hedefe yerleştiril- olarak özetlenebilir. Ayrıca, MYRRHA proton hızlan- miş metal kaynaktan çok sayıda nötron açığa çı- dırıcısında üretilen demetin bir kısmı, nükleer de- kar. Açığa çıkan nötronların enerji tayfı iki kısım- neyler için gerekli olan yoğun akılı ve düşük enerjili dan oluşur: Alışıldık fisyon tayfı ve hızlandırıcıdan radyoaktif iyon demeti üretiminde de kullanılabilir. çıkan proton enerjisine kadar uzanan yüksek ener- ji kuyruğu. Fisyon ve yontma reaksiyonları Şekil Teknoloji 1’de gösterilmiştir. MYRRHA sıvı kurşun-bizmut karışımından olu- HSS reaktörün çalışması “kritikaltı” seviyede ol- şan “yontma” kaynağına bağlı 600 MeV enerjili pro- duğu için, reaktör güvenli bir şekilde çalışabilir ve ton üreten ve 3,5 mA akışı olan bir proton hızlandırı- sistemin çalışması değişik şartlar altında, hatta çok cısından oluşur. Yontma kaynağı ile metal karışımın- miktarda aktinit elementleriyle dolu olduğu zaman dan oluşan hedef kaynak, “kritikaltı” çalışan reaktör bile, kolayca kontrol edilebilir. Kısacası, HSS yük- kalbinin merkezinde yer alır ve sıvı kurşun-bizmut sek derecede radyoaktif nükleer atığı dönüştürmek karışımıyla soğutulur. Reaktör havuz yapısında bir için ideal bir sistemdir. reaktördür, kurşun-bizmut yontma kaynağı ve kay- nağı soğutan sıvı metal karışımı ayrı devrelerde dola- Hızlandırıcı Kritik Altı Reaktör şır. Reaktör tasarımı Şekil 2’de gösterilmiştir. Yüksek Güvenirlik Halen çalışmakta olan tasarımda, tipik hızlı Yontma kaynağı reaktörlerde olduğu gibi, reaktörün kalbinde plü- tonyum miktarı % 35 olan ve uzunluğu 0,6 metre Hızlı Nötron Kurşun-Bizmut olan oksit yakıt çubukları yer almaktadır. Yont- Kaynağı Soğutucu ma kaynağı-metal karışımının yanı sıra reaktör kalbinde hızlı ve termal nötron ışınlama konum- ları yer almaktadır. Reaktör aygıtında, birincil pompalar, reaktörün birincil pompalarını soğut- mak için ısı aktarma mekanizması ve ayrıca re- aktör yakıtını yönlendirmek için robotlar bulu- nur. Reaktör aygıtının iç çapı 4,4 metre, yüksek- liği 7 metre civarındadır ve aygıt yer altında ku- ruludur. Reaktör aygıtının bir kesiti Şekil 3’te gö- rülmektedir.

<<< Bilim ve Teknik Mart 2011 Bilinen tüm gazların en hafifi olan hidrojen ga- zı ile normal şartlar altında doldurulmuş bir olim- Prof. Dr. Şakir Ayık 1947’de pik yüzme havuzu yaklaşık 1 kg’dır. Dışarı sızan Ankara’nın Çamlıdere radyasyonu minimuma indirmek için reaktör çift ilçesinde doğdu. 1969’da duvarla kaplanmıştır, dış yüzeyi de biyolojik yalı- Ankara Üniversitesi Fizik tımla kapatılmıştır. Programın araştırma ve geliş- Bölümü’nde TÜBİTAK-NATO tirme çalışmaları için gerekli kaynaklar birkaç Av- bursiyeri olarak lisans rupa ülkesi tarafından ortaklaşa karşılanmaktadır. eğitimini tamamladı. Belçika Nükleer Araştırma Merkezi’nde MYRRHA Ardından burslu olarak projesinin ve genel olarak HSS reaktörlerinin ge- Yale Üniversitesi’ne liştirilmesi için yürütülen araştırma ve geliştirme giderek kuramsal nükleer programı şu kilit noktalara odaklanmıştır: fizik alanındaki doktora (i) Yontma kaynağının tasarımı: HSS reaktörle- çalışmalarını 1974 yılında rindeki bu tipik tasarım, konvansiyonel reaktörler bitirdi. Bir süre Almanya’da, ile hızlandırıcı teknoloji arasındaki bağlantıyı kur- Heidelberg Üniversitesi’nde, maktadır. GSI nükleer araştırma (ii) Hızlı nötron kaynağı olarak kullanılan kur- merkezinde ve Münih Teknik şun-bizmut teknolojisinin geliştirilmesi Üniversitesi’nde araştırma (iii) Reaktör içinde yer alan malzemelerin ve görevlisi olarak çalıştı. Sonra kurşun-bizmut kaynağının nötron ışınlamasına tekrar ABD’ye döndü ve davranışının incelenmesi 1985’ten beri Tennessee (iv) Işınlama altında yakıt ve kurşun-bizmut ka- Teknik Üniversitesi, Fizik rışımının etkileşmesinin incelenmesi Bölümü’nde öğretim üyesi (v) Yüksek frekanslı ses dalgalarıyla algılama olarak çalışmaktadır. teknolojisinin geliştirilmesi Şekil 3. Reaktör aygıtından bir kesit (vi) Sıvı metal ve radyasyon ortamında çalışabi- len robotların geliştirilmesi (vii) “Kritikaltı” ve “kritik” seviyelerde reaktö- rün çalışmasının incelenmesi ve reaktör kalbini gözetleme teknolojisinin geliştirilmesi. Kaynaklar http://iks32.fys. Kuleuven. be/wiki/brix/index.php/ Workshops. V. N. Fedosseev et al., NIM B 266 (2008) 4378. N. Lecesne et al., NIM B 266 (2008) 4338. 55

Cihan Bayındır Dev Dalgalar Denizlerin ve okyanusların büyük sırlarından biri olan dev dalgalar gemicilik ve petrol platformları gibi açık deniz yapıları için her zaman büyük tehlike arz eder. Aniden oluşmaları ve aşırı tahrip güçleri sebebiyle dev dalgalar gemiciler için gizemli ve korkunçtur; gemiciler arasında birçok efsaneye konu olmalarının sebeplerinden biri de budur. Çok yüksek ve aniden ortaya çıkan dalgalara dev dalga denir. Burada çok yüksekten kasıt, dalganın, oluştuğu süreçte mevcut olan belirgin dalga yüksekliğinin (en yüksek % 33. dalga) iki katından büyük olmasıdır. Dev dalgaları tanımlarken üstünde durmamız gereken bir nokta tsunamilerle aralarındaki farkı belirtmektir. Japoncadan diğer dillere geçen “tsunami” liman dalgası demektir. Tsunami su bilimlerinde ve dalga mekaniği çalışmalarında teknik olarak uzun dalga olarak tanımlanır. Burada uzunluktan kasıt dalga boyunun su derinliğine oranla çok daha büyük olmasıdır. Bu koşulu sağlayan dalgalar için sığ su dalgaları tabiri de kullanılır. Dev dalgaların aksine tsunamilerin tanımlanmasında dalga yüksekliği bir ölçüt değildir. Tsunamilerin iki temel sebebi depremler yüzünden sualtı zemininde oluşan ani kaymalar ve sualtı volkanik patlamalardır. Dev dalgaların bu özellikleri yoktur. Tsunamiler, tırmandırdıkları büyük su kütleleri dolayısıyla kıyı hatlarını tahrip eder. 2004 yılında Hint Okyanusu’nda oluşan ve yaklaşık 300.000 kişinin ölümüne yol açan tsunamiyi örnek olarak verip yazımızın konusu olan dev dalgalara dönelim. Tsunami örneği. Plajdakiler Sadece yüksekliğe dayalı bir dev dalga tanımı, Eldeki kayıtlara göre Pasifik ve Atlas okyanusla- tsunamiden kaçarken,Tayland açık deniz yapılarının tasarımı için yeterli bir rında 1969 ile 1994 yılları arasında dev dalgaların 2004. tanım olsa da gemicilikte dalga yüksekliğinin yol açtığı 22 gemicilik kazasında toplam 525 kişi öl- dalga uzunluğuna oranı daha önemli bir etkendir. müştür. Hint Okyanusu’nda ise 1952’den 2004’e ka- 56 Dalga uzunluğunun geminin boyundan daha bü- dar 12 dev dalga kazası rapor edilmiştir. Güney Af- yük olduğu durumlarda dev dalgalar tehlike teş- rika açıkları, Agulhas akıntısına ev sahipliği yapma- kil etmeyebilir, ancak dalga uzunluğu geminin bo- sı ve bu akıntının kendisine ters yönde ilerleyen dal- yundan daha küçük olan dev dalgalar için bu ge- gaların hızını keserek yüksekliklerinin artmasına ve çerli değildir. Ardışık gelen dev dalgalardan birinin dev dalgalara dönüşmelerine sebep olması nedeniy- geminin üstünde kırılması oluşabilecek en tehlike- le denizcilikte özellikle dikkat edilen bir bölgedir. li durumdur. Gemicilik için en tehlikeli olan bir dev dalga oluşumu Gemicilik için daha az tehlikeli olan bir dev dalga oluşumu

>< Bilim ve Teknik Mart 2011 Denizi’ndeki Yura Limanı’nda 1986 ile 1990 yılları Bazı bilim insanlarına göre dev dalga oluşumu Cihan Bayındır 2007’de arasında 14 tane 10 metreden yüksek dalga oluştuğu sık görülen bir olay olmadığından rassal süreç yak- Boğaziçi Üniversitesi Nobuhito Mori ve diğerleri tarafından rapor edilmiş- laşımıyla yapılacak olasılık hesaplamaları ve kayde- İnşaat Mühendisliği tir. Raporlara giren olaylardan biri 1980 yılında Gü- dilmiş veri değerlendirmesi çok verimli bir yaklaşım bölümünden mezun oldu. ney Afrika, Durban açıklarında petrol tankeri Esso değildir. Çünkü doğrusal dalga kuramının geçerli ve Yüksek lisans derecesini Languedoc’un yaklaşık 10 metrelik bir dev dalgayla dalga yüksekliği olasılık dağılımının Rayleigh dağılı- Delaware Üniversitesi kıyı hasar görmesidir. mı şeklinde olduğu varsayıldığında, bir tek dev dal- ve okyanus mühendisliği ga elde etmek için 3000 adet dalga oluşturulmalıdır. bölümünden 2009’da Petrol platformları ve açık deniz inşaatları ile ilgi- Bu yüzden bilgisayar modelleri ve veri incelemeleriy- aldı. Georgia Teknoloji li olarak bilinen en çarpıcı örnek ise 1 Ocak 1995’te le yapılan çalışmalar yüksek bilgisayar hafızası gerek- Enstitüsü’nde inşaat Norveç açıklarında, Kuzey Denizi’nde Draupner tirir. Ayrıca dev dalgalar için doğrusal dalga kuramı mühendisliği bölümü petrol platformunun su derinliğinin 70 metre oldu- yakınsaması, hata payı büyük bir yakınsamadır. Ge- hidrolik kürsüsünde doktora ğu bir yerde, 26 metrelik dev dalgayla yıkılmasıdır. çerli veri eksikliğinden kaynaklanan bu nedenler yü- çalışmalarına başlayan Bu platform -yapılan ölçümlere göre beklenen belir- zünden, bilim adamları rassal süreç yaklaşımı yeri- Cihan Bayındır bu gin dalga yüksekliği 12 metre olduğundan- 16 met- ne, daha önce de belirttiğimiz fiziksel etkenler üze- çalışmalarının yanı sıra aynı relik dalgalara dayanacak şekilde tasarlanmış ancak rinde yoğunlaşmış ve dev dalgaları “belirli süreç” ola- üniversitede elektronik ve 26 metrelik bir dev dalga ile yıkılmıştır. rak açıklamak istemişlerdir. Dev dalgaların varlıkları- bilgisayar mühendisliği nın matematiksel olarak kanıtlanması ve onları açık- bölümünde sinyal işleme Yaşanan bunca acı verici tecrübenin ardından dev layan matematik denklemlerinin en kapsamlı ve en dalında yüksek lisans dalgalar kaptanların seyir defterlerinden sonra bilim in- doğru hale getirilmesi çalışmaları günümüzde de de- derecesi için çalışmalarını sanlarının araştırmalarında da yer almaya başladı. Bun- vam etmektedir. Dysthe, geliştirilmiş Dysthe, doğ- sürdürmektedir. ları matematiksel kuramlarla açıklamak isteyen bilim rusal olmayan Schrödinger, Korteweg-de-Vries, Ka- insanları önce onları oluşturan fiziksel etkenler üzerine domtsev-Petviashvili, Zakharov ve Davey-Stewart- Kuzey Denizi’nde orta ölçekli çalıştı. Günümüz biliminin ulaştığı birikim, dev dalga son denklemleri dev dalga modellemelerinde kulla- bir fırtınada oluşan dev dalgalar oluşturan dört temel etkeni ön plana çıkarıyor. Birincisi nılan, en çok kabul görmüş denklemlerdir. Yukarıda zıt yönlü akıntılar tarafından hızı kesilen dalgaların yük- belirttiğimiz dört temel etken de denklemlere uygu- sekliğinin artması ve bazılarının dev dalgalara dönüş- landığında dev dalga oluşumları gözlemlenmiştir. mesidir. Akıntıların olduğu okyanus bölgelerinde ve de- relerin denizlerle birleştiği yerlerde bu durum oluşabilir. Deniz inşaatları ve denizcilik için son derece İkinci etken deniz zeminindeki ani sığlaşmalardır. Ze- önemli olan dev dalga araştırmaları yakın gelecek- mindeki ani sığlaşmalar dalgaların bu bölgelerde odak- te dev dalgaların çok daha iyi tahmin edilebilmesi- lanmasına ve dev dalgalara dönüşmesine sebep olabilir. ne olanak sağlayacaktır. Bu gelişmeler sonucu deniz inşaatları ve gemi tasarımları yeniden gözden geçiril- Dev dalgaların oluşumuna yol açan üçüncü etken meli, risk haritaları oluşturulmalı ve erken uyarı sis- dalga-dalga etkileşimleridir. Zıt yönlü veya aynı yön- temleri devreye sokulmalıdır. Ancak böylelikle yaşa- lü iki dalga üstdüşüm ilkesi gereğince birleştiklerinde nan kayıpların önüne geçilebilir. dev dalgalara dönüşebilir. KKhayanriaf,kCla.rve Pelinovsky, E., “Physical mechanisms of the rogue wave Son olarak gökküredeki ani sıcaklık ve basınç de- phenomenon”, European Journal of Mechanics, B, Fluids 22, n° 6 (2003) ğişimleri de dev dalgaların oluşumuna neden olabilir. 603-634. Sıcaklık ve basınç değişimleri rüzgâr oluşturarak veya G. Lawton, Monsters of the deep (The perfect wave), doğrudan su yüzeyine basınç uygulayarak dalga oluş- Nhtetwp:/S/cfoielnkt.uisito1.n7o0/(k2a2r9st7e)n(t2/w00a1v)es2/8in-3d2e.x_en.html masına yol açabilir. Bu durum çok ani olursa, beklen- http://www.icms.org.uk/archive/meetings/2005/roguewaves/ medik dev dalga oluşumu gözlenebilir. presentations/Taylor.pdf Dalgaların akıntıyla durdurulması ve dev dalgaya dönüşmesi Dalga-dalga etkileşimi sonucu dev dalga oluşumu Petrol tankeri Esso Languedoc’un dev dalga ile hasar görmesi 57

Abdurrahman Coşkun METASTAZKanser Hücrelerinin Bağımsızlık İlanı Kanser hücrelerinin bulundukları bölgeden çıkarak vücudu işgal ettiği aşama olan metastaz, ne yazık ki kansere bağlı ölümlerin % 90’ı ve daha fazlasından sorumlu. İşgal süreci çok sinsi seyrettiğinden hastaneye başvuran kanserli hastaların yaklaşık % 30’unda ilk tanı anında bile metastaz bulunuyor. Metastazı durduracak tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi, kuşkusuz kansere karşı kazanılacak önemli bir zafer olacak. Tümörler kontrolsüz büyüyen, normal olma- rektiğidir. “Kurt yavrusu her zaman kurttur” atasö- yan dokulardır. Tümörleri iki temel gruba zünde olduğu gibi. ayırabiliriz: Kötü huylu (malin) ve iyi huy- Kötü huylu tümörler insan vücudunun herhan- lu (benin). Bu sınıflandırma aynı zamanda tümörün gi bir bölgesine yengeç gibi inatçı bir biçimde yapış- organizmaya verdiği veya vereceği zararı da yansı- tığından bu tümörler için Latincede yengeç anlamı- tır. İyi huylu tümör adı üstünde iyi huyludur. An- na gelen cancer’dan türetilen kanser sözcüğü kullanı- cak unutulmaması gereken önemli bir nokta, ne ka- lıyor. Kanser, tüm kötü huylu tümörler için kullanılan dar iyi huylu olursa olsun tümöre güvenmemek ge- ortak bir terim. 58

>>> Bilim ve Teknik Mart 2011 Kanserin gelişimi ve yayılımı dört aşamaya ayrı- Anjiyogenez Kanser ve onkogenler. labilir. Birinci aşamada, normal olan bir hücre deği- Kanser hücrelerinde bulunan şime uğrayarak kanser hücresine dönüşüyor. Kan- Hızla çoğalan kanser hücreleri, yeni hücrele- onkogenlerin mutasyon ve ser hücresinin hızla büyümesi ve çoğalması ikinci rin yapısında kullanabilecekleri biyomolekülleri ve hücre çoğalmasında aşamayı oluşturuyor. Sonraki aşamada, hızla çoğa- enerji için gerekli ham maddeyi dışarıdan almanın önemli işlevleri var. lan kanser hücreleri çevreye saldırıp etrafındaki do- yanı sıra atık maddeleri de kendilerinden uzaklaş- Şekilde, onkogenlerin aktive kuyu işgal ediyor. Son aşma ise bazı kanser hücreleri- tırmak zorundalar. Hücreler genellikle damarsal ya- olmasıyla normal bir hücrenin nin ana dokuyu terk ederek uzak bölgelere gidip yer- pılardan 120 mikrometreden (1 mm = 1000 mikro- kanserli hücreye dönüşümü leşmesi, yani metastaz. Bu aşamalara dikkat edilirse metre) fazla uzak kaldıkları zaman diffüzyonla bes- şematik olarak gösterilmektedir. kanser hücrelerinin iki temel özelliği var: Hızla çoğal- lenmede zorluk çekerler. Kanser hücreleri diffüz- (Solda) ma ve işgal. yon alanından çıktıkları zaman stres altında kalırlar. Bu durumda o bölgeye bir damar ağının döşenme- İyi huylu tümörlerde ise hücrenin dönüşümü, ço- si orada gelişen yapılar için kaçınılmazdır. Bu amaç- ğalma hızı ve çevreye yayılımı, kötü huylu tümöre gö- la kanser hücreleri bazı biyokimyasal maddeleri sin- re oldukça farklıdır. Uzak metastaz ise yoktur. Kö- yal olarak salgılayarak çevredeki damarsal yapılar- tü huylu tümörlerin aksine, iyi huylu tümörlerin sı- dan kendilerine adeta bir boru hattı çekmeye çalı- nırları daha belirgindir. İyi huylu tümörlerde tümö- şırlar. Örneğin yeterli oksijeni alamayan hücreler rü çevreleyen bir kapsül bulunur. Kapsül tümörün sı- uyarı sinyali olarak HIF-1α (Hypoxia Inducible fac- nırlarını belirler ve cerrahi müdahale ile çıkarılması- tor -1α) adı verilen proteini salgılayarak yeni damar nı kolaylaştırır. Adları iyi huylu olsa da tümörler ma- oluşumunu başlatmaya çalışır. HIF-1α çok sayıda sum yapılar değildir. Bulunduğu bölgede büyümeye biyokimyasal olayı tetikleyerek yeni damar ağının devam eden iyi huylu bir tümör komşularını rahat- oluşumunu başlatır. sız ederek sıkıştırabilir, hatta tüm organizmanın ya- şamını tehdit edebilir, özellikle de tümörün bulundu- Yavaş büyüyen kanserlerde damarlanma daha az ğu bölge organizma için yaşamsal bir bölge ise. Örne- iken hızlı büyüyen kanserlerde daha yoğun seyreder. ğin bazı beyin tümörleri iyi huylu oldukları halde so- Damarlanmanın yoğunluğu aynı zamanda kanserin lunum merkezlerine yakın yerleştikleri için öldürü- saldırganlığının ve hızlı büyüdüğünün de bir göster- cü olabiliyorlar. Büyüyen tümör kitlesi solunum mer- gesidir. Yeni damarların oluşum hızı, hızla çoğalan kezine bası yaparak merkezin işlevlerini bozabilir. Bu kanser hücrelerinin hızına yetişemez ve kanserli do- nedenle iyi veya kötü huylu fark etmez, tedavi imkânı ku çevre dokulara göre oksijen sıkıntısı çekmeye de- varsa müdahale edilmelidir. vam eder. Kanser hücreleri bunun üstesinden gelebil- mek için türlü yollara başvurur. Artan baskılar onla- Kontrolsüz bir şekilde çoğalan ve yayılan kanser rı yeni arayışlara sevk eder. Oksijensiz metabolizma- hücreleri için beslenme önemli bir sorun. Besinle- yı da kullanan kanser hücreleri bir bakıma metastaza rin difüzyonla tüm kanserli hücrelere ulaşması pek zorlanır. Hızla artan hücre nüfusunu besleyecek alt- mümkün değil. Bu nedenle özel bir taşıma sistemi- yapının yeterli olmayışı onları yeni yerleşim yerleri ne gereksinim var. Bu da kuşkusuz yeni bir damar ağı bulmaya sevk eder ve işgal başlar... demek. Damarlar kanser hücreleri için çok şey ifade eder. Damar ağı, kanser hücreleri için besin akışının Kanserli doku ile bitişikteki normal dokunun da- ve dolayısıyla büyümenin ve çoğalmanın garanti al- mar yapıları farklıdır. Kanserli dokunun damar ağı tına alınmasıdır. Genellikle kanser hücreleri çoğalıp normal dokudaki gibi düzenli değildir. Damarlanma çapları 1-2 mm’ye ulaşınca anjiyogenez de dediğimiz mimarisi, damarların duvar yapısı ve damar iç yüze- yeni damar ağının oluşması artık kaçınılmaz olur. yini döşeyen endotel adı verilen tabaka normal da- marlardan farklıdır. Bu damarlar adeta normal dola- şım ile tümör hücreleri arasındaki bağlantı yolu gi- bidir. Oluşan yeni damarlar kanserli dokuya oksijen ve besin maddeleri sağlamakla kalmaz, onların baş- ka organları istila etmeleri için de birer kaçış yoludur. Kanserli dokuda yeni damar oluşumu için tetiği çe- ken tek faktör sadece oksijen azlığı değildir. Besin ve oksijen azlığı kanser hücreleri için önemli stres faktö- rüdür. Bu ortamda çoğalan hücreler strese daha daya- nıklı oldukları için metastaz yapma potansiyelleri de yüksek olacaktır. 59

Kanser Hücrelerinin Bağımsızlık İlanı Metastaz rin beteri bu olsa gerek. İşgalin faturası çok şadıkları organizma çok ağır bir faturay- ağır. Kansere bağlı ölümlerin % 90’ı ve da- la öder. Kanser hücrelerinin davranışı as- Meme kanseri hücresi ha fazlasından ne yazık ki bu metastazlar lında günümüz insanı için derslerle dolu. sorumlu. Çok sinsi seyrettiğinden hastane- Geleceği düşünmeden sadece büyümek ve Anjiyogenez kanser için adeta hız kesici ye başvuran kanserli hastaların yaklaşık % tüketmek, kaynakları bilinçsizce yok et- bir basamaktır, ama yeni damarlar oluştur- 30’unda ilk tanı anında metastaz bulunu- mek. Bunu yapan bireylerin ve bu bireyle- madan da gelişimini sürdüren kanserler de yor. Kanser teşhisi konulan bir hasta için, rin oluşturduğu toplumların geleceği de ne var. Kanserin ne zaman, nasıl davranacağı- doktorların kendilerine sordukları ilk so- yazık ki pek aydınlık olmayacak. nı kestirmek bazen zor olabiliyor. Kanser- ru metastaz olup olmadığıdır. Tüm dikkat- li dokunun yaşamı adeta hedef saptırmalar ler bu noktaya odaklanır. Çünkü metasta- Kanser hücrelerinin genetik kökenleri ve sürprizlerle dolu. zın olması veya olmaması tedaviyi planla- çok farklı olabilir, ancak metastaz için ben- yan doktor ve hasta için çok şey ifade eder. zer yöntemler kullanırlar. Metastaz için Metastaz kullanılan moleküler mekanizmalara ben- Metastaz adeta tüm kanser tiplerinin zer mekanizmaların embriyonik gelişim Aşırı çoğalma, besin ve oksijen eksikliği ortak paydasını oluşturuyor. Çok fark- sırasında ve hatta yetişkin dönemde doku gibi çok farklı stres faktörlerinden bunalan lı kanser tipleri var. Aynı dokudan gelişen onarımında kullanılıyor olması da çok il- kanser hücreleri çıkış yolu bulmaya çalışır. kanserlerin bile çok sayıda alt tipleri olu- ginç bir nokta. Bu nedenle kanserin bir ba- Bu yol, ne yazık ki etraftaki masum doku- yor. Ancak metastaz hepsinde ortak özel- kıma iyileşmeyen bir yara olduğunu söyle- ya saldırmak ve uzak bölgelere göç etmek lik. Metastazlar bir tümörün kötü huy- yebiliriz. Metastazın moleküler mekaniz- olacaktır. Yeni yurtlar ve verimli topraklar lu olduğunun da kesin göstergesi. İyi huy- maları çok da yabancı olduğumuz meka- için, ağır kayıplar verecekleri oldukça sı- lu tümörler metastaz yapmaz. Metastazlar nizmalar değil, ancak yanlış zamanda ça- kıntılı bir yolculuğa çıkar kanser hücrele- ana kanserden başka yerlerde oluşur, ilk lışan ve en önemlisi de kontrolsüz meka- ri. Sözlüğünde pes etmek sözcüğü bulun- tümörle devamlılıkları yoktur. nizmalar. Oysa hücrelerin başka dokuları mayan işgalci hücrelerin harekâtı. Bu aşa- istila etmesi fizyolojik olaylarda da gözle- ma organizmanın geleceği için de bir bakı- Kanser hücreleri varlıklarını sürdür- nebiliyor. Örneğin plasentanın uterus (ra- ma sonun başlangıcıdır. Çünkü ilk aşama- mek ve yayılmak için her yola başvurur. him) duvarına yerleşmesi, fetüsün gelişimi da büyüme kontrolünü kaybeden normal Onlar için organizmanın geleceğinin bir ve hatta bağışıklık hücrelerinin enfeksiyon hücre, kanser hücresine dönüşmüş ve bu- önemi yoktur. Buldukları tüm fırsatları de- bölgesine geçmesi bu olaylara örnek verile- lunduğu dokuyu tahrip etmeye başlamış- ğerlendirmeye çalışırlar. Ancak saldırgan- bilir. Ancak kanser hücreleri ile bu fizyolo- tı. İkinci aşamada ise bulundukları bölge- lığın bedelini, hem kendileri hem de ya- jik olaylar arasında önemli bir fark var. Fiz- den ayrılan kanser hücreleri artık tüm or- yolojik olaylarda yayılmayı sağlayan uya- ganizmayı tahrip etmeye başlayacak. Bete- ran veya sinyal kesildiğinde, hücreler ya- yılmayı durdurur ve artık çoğalmaz. Oysa kanser hücrelerinde durum çok farklı. On- lar çoğalmayı ve yayılmayı sürdürür. İtaat- sizliği prensip edinen bu asi hücreler, maa- lesef durmaları gereken yerde durmuyor- lar. Peki kanser hücrelerinde yayılma nasıl gerçekleşiyor? Bu sorunun yanıtı için önce doku organizasyonunu ve hücrelerin sos- yal ortamını kısaca öğrenmekte yarar var. Hücreler bir araya gelerek dokuları oluşturur. Dokular sadece hücre yığınla- rı değildir, organize ve çok sayıda hücre- nin bir arada yaşadığı belli görevleri olan sosyal yapılardır. Sadece biz insanlar de- ğil, tüm hayvanlar ve hatta bakteriler gi- bi tek hücreli canlıların da sosyal ortam- ları var. Bizleri oluşturan hücrelerimiz de tıpkı bizler gibi sosyal bir ortamda yaşı- yor. Onların da komşu hücrelerle ilişkileri var. Komşularıyla aralarında önemli bağ- lar var. Dokuların oluşumunda hücrelerin 60

iki temel bağlantı oluşturması gerekiyor: Kendi ara- >>> Bilim ve Teknik Mart 2011 larındaki veya onları çevreleyen bağ dokuyla bağ- Kanser hücrelerinin hangi organa metastaz yapa- lantıları ve üzerinde oturdukları yapıyla olan bağ- cağı rasgele bir olay değil. Bazı kanserler belirli do- Doç. Dr. Abdurrahman lantıları. Tıpkı bir evin duvarını oluşturan taşların kuları tercih eder. Örneğin prostat kanserinin kemik Coşkun, 1994 yılında kendi aralarındaki bağlantılar ve temeldeki taşla- dokuya yerleşmeyi tercih etmesi gibi. Üç temel fak- Erciyes Üniversitesi Tıp rın zeminle olan bağlantıları gibi. Hücrelerin kendi tör metastaz yerinin seçimini etkiler: Fakültesi’nden mezun aralarında, hücrelerarası matriksle veya epitel hüc- 1. Kanser hücrelerinin doku tarafından dolaşı- oldu. 2000 yılında relerinde olduğu gibi bazal membranla (epitel hüc- ma salgılanan bazı biyokimyasal maddelere karşı il- biyokimya ve klinik relerin üzerinde oturduğu bağ doku tabakası) bağ- gi duyması ve o tarafa yönelmeleri,yani kemotaksis. biyokimya uzmanı, lantıları vardır. Bu bağlantıları sağlayan molekülle- 2. İlgili dokuya yönelen kanser hücrelerinin ka- 2003 yılında yardımcı re adezyon molekülleri diyoruz. Adezyon molekül- nok endotel hücrelerine bağlanabilme özelliği ve ye- doçent ve 2009’da leri aynı zamanda hücrelerin birbirlerinden zaman- teneği. doçent oldu. Uluslararası sız ayrılmasını da önler. 3. Damar dışına çıkan kanser hücreleri uygun or- hakemli dergilerde tam bulurlarsa çoğalırlar. Buradaki büyüme faktör- yayımlanmış 32 Metastazda ön plana çıkan üç grup adezyon mo- leri ve ortam, yerleşmede önemli rol oynar. makalesi var. Özel olarak lekülü var: Kaderinler, integrinler ve immünglobü- laboratuvarda kalite lin süper ailesi olarak bilinen grup. Bu grupların her Kan yoluyla yayılım kontrol, standardizasyon biri çok sayıda alt grup içeriyor. Genel olarak hücre- ve protein biyokimyası lerin kendi aralarındaki bağlantılarda kaderin gru- Genellikle sarkomlar olarak da bilinen bir grup konularında araştırmalar bundaki proteinler rol alırken, zeminle olan bağlan- kanser bu yolla yayılmayı tercih eder. Genel kural ol- yapıyor. Halen Acıbadem tılarında integrin grubu moleküller rol alır. mamakla birlikte damar içine geçip kan yoluyla yol- Labmed Klinik culuk yapan kanser hücreleri, daha çok karaciğer ve Laboratuvarları’nda klinik Metastazda öncelikle kanser hücrelerinin çevre akciğeri yerleşim yeri olarak seçer. Ancak unutulma- biyokimya uzmanı ve dokuyla ve hücrelerle olan bağlantılarında değişik- ması gereken önemli bir nokta da kanserin kuralı- Acıbadem Üniversitesi lik olur. Kanser hücreleri başka yere göç etmek üzere nın olmadığıdır. Kontrolünü kaybeden hücrelerin, Tıp Fakültesi Biyokimya bulundukları bölgeyi terk ederken komşu hücreler- davranışlarında kontrollü olmasını beklemek hata Anabilim Dalı’nda öğretim le olan bağlarını da keser. Yaşadığı sosyal ortamı terk olur. Bu nedenle kan yoluyla yayılan tümör hücre- üyesi olarak çalışıyor. etmek o kadar da basit değildir. İnsan organizması leri karaciğer ve akciğer dışındaki bölgeleri de yerle- gibi trilyonlarca hücrenin bulunduğu bir ortamda şim yeri olarak seçebilir ve oralarda da büyüyebilir. bunu başarmak için kanser hücreleri çok özel ve sinsi Ana kanserden kopup dolaşıma çıkan hücreler, kuş- yöntemler kullanıyor. Adezyon moleküllerinin sen- kusuz bir çok organa ve dokuya uğrarlar ancak hep- tezi adeta yeniden düzenleniyor. Örneğin hücrelerin sine yerleşemezler ve yukarıda sayılan nedenlerden bir arada tutulmasına yardımcı olan E-kaderinlerin dolayı belli tip kanser hücreleri belli dokuları daha sentezinde azalma oluyor. E-kaderin düzeyindeki çok tercih eder. azalma kanser hücrelerinde saldırganlığın ve yayıl- macılığın bir belirtecidir. İntegrinler, özellikle hüc- Genel bir kural olmamakla birlikte, birincil kan- reler arası bağ doku elemanları ile etkileşimleri, sin- serin odağına bakarak kan yoluyla metastazın nere- yal iletimindeki rolleri ve hücrenin hareketini kont- ye gerçekleşeceğini tahmin edebiliriz. Örneğin kalın rol etme özellikleri nedeniyle metastazda önemli rol- bağırsaktan gelen kan, ilk kez karaciğerde toplandı- ler üstlenir. İntegrinlerin ayrıca hücrelerarası bağ do- ğından buradaki tümör hücrelerinin karaciğere me- kusu ile de bağlantısı vardır ve hücresel hareketin dü- tastaz yapma olasılığı daha yüksektir. Kalp kendisi- zenlenmesine de katılan metabolik olayları düzenler. ne gelen kanı akciğerlere gönderir. Dolayısıyla kalbe İmmünglobülin süper ailesi özellikle hücreler arasın- ulaşan kanser hücrelerinin akciğere metastaz yap- da bilgi akışının sağlanması ve koordinasyonda rol ması daha olasıdır. alır. Metastaz yapan kanserli dokularda bu grup mo- leküllerin sentezinde artış meydana gelir. Lenf yoluyla yayılım Tüm bu olaylar sonucunda yaşadıkları sosyal or- Karsinomlar olarak da bilinen bir grup kanser tam değişen kanserli hücreler, bulundukları bölgeyi daha çok bu yolla yayılmayı tercih eder. Aslında artık daha kolay bir şekilde terk ederek dolaşıma çı- bölgesel lenf nodlarına yayılım, bir bakıma kan- karlar. Kanser hücreleri uzak bölgelere gitmek için serin yayılmasını en azından bir süre daha engel- bulundukları dokuyu terk ettikten sonra genellikle leyen duraklar olarak da düşünülebilir. Lenfatik 3 farklı yol kullanır: (1) kan yoluyla yayılım, (2) len- yolla yayılım özellikle meme kanserinde önem- fatik yollarla yayılım, (3) vücut yüzeyi ve boşlukla- lidir. rı ile yayılım. 61

Kanser Hücrelerinin Bağımsızlık İlanı Metastaz <<< Lenfatik sistem ile damar ağı arasında önce bir delik açar ve daha sonra bu delik- Kanser ve anjiyogenez. Çoğalan kanser hücreleri besin ve oksijen çok sayıda bağlantı olduğunda tümör hüc- ten bir kaç manevra ile karşı tarafa geçme- temin etmek için yeni damar ağına gereksinim duyarlar. Kanserli releri birinden diğerine geçebiliyor. Bu ne- yi başarırlar. dokuda oluşan yeni damarlar aynı zamanda kanser hücrelerinin denle karsinomların lenfatik yolla ve sar- metastaz yapması için birer kaçış yoludur. komların da kan yoluyla yayılması genel Kanser hücreleri yayılma sırasında bir kural değil. çok etkin silahlar kullanıyor. Bu silahla- Bu savunma hattı dışında metastaz rın başında metaloproteinaz adı verilen olayını baskılayan çok sayıda gen olduğu Yüzey ve boşluklarla yayılım bir grup enzim gelir. Dokuyu işgal eder- da gösterilmiştir. Bu genlerin kodladı- ken önlerine çıkan engelleri aşmak için ğı proteinler metastazla ilgili çok sayıda Vücuttaki organlar birbirlerine yapı- bu enzimleri kullanırlar. Bu olay sade- olaya müdahale ediyor, primer tümörün şık değildir, aralarında doğal boşluklar ce kanser hücresinin önündeki engelleri büyümesini etkilemeden buradan kaçan vardır. Kanser hücreleri bu boşluklara açmakla kalmaz aynı zamanda hareketi- hücrelerin başka bir organa yerleşmesi- çıktığında kendilerine uygun bir ortam ni de uyarır. Yapılan çalışmalar metastaz ni engellemeye çalışıyorlar. Tüm bunlara bulup yayılabilirler. Kadınlarda yumur- yapan kanser hücrelerinde metaloprote- rağmen kanser hücreleri ne yazık ki ço- talık kanseri bu yolla yayılmayı tercih inazların aktivitesinin normal hücrelere ğunlukla hedeflerine ulaşıyorlar. eder ve tüm karın boşluğuna yayılabilir. göre çok arttığını göstermiştir. Çok sa- yıda farklı metaloproteinaz vardır. Bun- Sonuç olarak, metastazın biyokim- Yeni konağına yerleşmeye çalışan kan- lar farklı yapıları parçalamak için özel- yasal temelleri hakkında her geçen gün ser hücreleri konağın damarlarını döşe- leşmiş enzimlerdir. Örneğin kanser hüc- yeni bilgiler ediniyoruz, elimiz daha da yen endotel tabakaya bağlanır. Bu bağ- relerinin geçmek zorunda olduğu ba- güçleniyor. Ancak daha çok yol almak lanma, kanser hücrelerinin içeri alınma- zal mebranın yapısında kollajen protei- zorundayız. Metastazları etkin bir şe- sını kolaylaştırır. Kanser hücreleri tutun- ni bulunur. Bu yapı çok sağlam olduğun- kilde kontrol altına almayı başardığımız dukları organın damarlarında çoğalabi- dan ancak kollajeni parçalayabilen en- gün kanser için de sonun başlangıcı ola- lirler, ama esas önemli olan damar dışı- zimlerle aşılabilir. caktır. Bu günler çok uzak değil. na çıkarak doku içinde de çoğalmaları- dır. Ancak endotel hücrelerinin altında- Yeni dokuya yerleşmeyi başaran bu BKoagyennarkieladrer, T., Meenhard Herlyn, M., ki engel, kanser hücreleri için aşılması çok davetsiz misafirler artık büyük bir zafer “Axis of evil: molecular mechanisms of cancer metastasis”, zor bir tabakadır. Bazal membran deni- kazanmışlardır. Burası onlar için yeşerip ROonbcobginens,eS, .SLa.y, Cı 2o2t,ras.n6,5R2.4S-.,6K5u36m, a2r00V3c.ollins, len bu tabakanın aşılması kanser hücrele- çoğalacakları verimli topraklardır. Şim- ET.l,sPevaitehroSloaguinc dBearssi,s2o0f0D9i.sease, (7. basım), ri için önemli bir mevzinin aşılması, yani di sıra çoğalmaya ve yeniden yayılmaya Robert, R.L., Isaiah J. Fidler, önemli bir zaferdir. Bazal membrana tutu- gelmiştir. Dağdan gelenler artık bağda- “Tumor Cell-Organ Microenvironment Interactions in the nan tümör hücreleri, bazı özel enzimler- kini kovacak. Burada koloniler oluştu- Pathogenesis of Cancer Metastasis”, Endocrine Reviews, Sayı le bazal membranı yıkmaya başlar ve yı- ran kanser hücreleri doymak bilmeye- 28, s. 297-321, 2007. kım sonucu oluşan boşluklara psodopod cek. Bu yeni yurt da kanser hücreleri için Albert, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, denilen yalancı ayakları uzatarak içeriye ne yazık ki son durak olmayacak. Kan- PT.a,yMloorleacnudlaFrrBaniocloisgGy orofuthpe, 2C0e0ll8, .(5. Basım), Garland Science, geçmeyi başarırlar. Tıpkı bir duvarı aşma- ser hücreleri huylarından vazgeçmeye- ya çalışan düşman askerleri gibi, duvarda cek ve yeniden başka dokulara yayılmak üzere metastaz yapabilecek, yani metas- Beyine metastaz yapmış kanser dokusunun (sağ üste kırmızı tazın metastazı olacak. Böylece hızla ya- renkli, yuvarlak bölge) bilgisayarlı tomografi ile alınmış yılan kanser, hastanın sağlık durumu- görüntüsü. Kanserli dokunun neden olduğu bası sonucu beyinde nun giderek daha da kötüleşmesine ne- oluşan ödem (turuncu renkli bölge). den olacak. 62 Kanser hücrelerinin tüm bu saldırıla- rına rağmen organizma da savunmasız değil kuşkusuz. Dolaşıma çıkan kanser hücrelerinin çoğunluğu bağışıklık siste- mi hücrelerinin saldırısına uğrar ve yok edilir. Önemli bir kısmı da dolaşımdaki türbülans nedeniyle yolda ölür ve hede- fine ulaşamaz. Stresli ortamda büyüyen kanser hücrelerinin az da olsa bir kısmı, yolculuğun çetin şartlarına dayanır ve okyanusu aşan korsanlar gibi karaya çık- mayı başarır.

>< Bilim ve Teknik Mart 2011 Zeynep Ünalan Grafen Higgs Karşılaştırması Grafenin Higgs ile ne ilgisi olabilir? İlki karbon atomlarından oluşmuş, bir atom kalınlığında olduğu için iki boyutlu kabul edilen bir malzeme, ikincisi vakumu doldurduğu ve atomaltı parçacıklarla etkileşerek onlara kütle verdiği düşünülen atomaltı bir parçacık. Biri katı hal fiziğinin konusu, diğeri parçacık Madrid Malzeme Bilimleri Enstitüsü’nden Pablo fiziğinin. Çalışma alanları ve hedefleri fark- San-Jose, Francisco Guinea ve Jose Gonzalez ise bu lı bu iki fizik dalı arasındaki benzerlikler yıl Physical Review Letters’ da yayımladıkları maka- uzun yıllardır biliniyor. Her iki dala ait bazı kuram- lede 2010 yılının fizik Nobel Ödülü konusu olan gra- lar benzerlik gösteriyor. Higgs bozonu ve mekaniz- fen ile Higgs’i karşılaştırıyor. Grafen bir zar gibi in- ması, katı hal fiziğindeki Bose-Einstein yoğunlaşma- ce olmasına rağmen kristal yapıda olduğu için hay- sından esinlenilerek ortaya atılmış. Aşırı soğutulmuş li sağlam. Aynı zamanda grafen zarı diğer ince zar- bir metaldeki elektronlar fononlarla (mekanik titre- lar gibi titreşiyor ve üzerinde dalgalar oluşuyor. Bu şimin enerji paketleri) etkileşiyor ve sonuçta elekt- dalgaların grafenin benzersiz elektrik özelliklerinde ronlar metal içinde çifter çifter hareket etmeye baş- rol oynadığı düşünülüyor. Söz konusu çalışmayı ya- lıyor. Her bir elektron birer fermiyon iken (spini ya- pan araştırmacılar ise grafen zarının potansiyelinin rım tamsayılı parçacık) birlikte bir bozon (spini tam vakumu dolduran Higgs alanının potansiyeline olan sayılı parçacık) gibi davranıyor. Bozonlar, fermiyon- benzerliğinden yola çıkarak, grafenin Higgs’i anla- lardan farklı olarak aynı kuantum seviyesinde toplu- mamıza yardımcı olabileceğini belirtiyor. ca bulunabiliyor. Metal çok soğutulduğu için elekt- ron çiftleri topluca en düşük enerjili kuantum sevi- Her iki potansiyel de üstü dar ve uzun, altı geniş bir yesini dolduruyor. Yani bozonlar bir tek kuantum se- Meksika şapkası şekliyle temsil ediliyor. Tepesinde bir viyesinde yoğunlaşıyor. Higgs bozonlarının da vaku- top bulunan şekle hangi açıdan bakılırsa bakılsın aynı mu (uzayın en düşük enerjili kuantum durumu) bu görünür. Ancak bu simetri, topun ufak bir etki sonu- şekilde doldurduğu öne sürülüyor. cu aşağıya kaymasıyla bozulur. Grafen zarın düz oldu- ğu durum simetrik, gerilince dalgalanması ise simet- rik olmayan duruma karşılık geliyor. Potansiyelin şek- hKtatpy:n//apkhlayrsicsworld.com/cws/ lindeki negatif eğrilik (şapkanın tepe noktasındaki ka- article/news/44994 vis) “kendiliğinden simetri kırılması” olarak adlandı- San-Jose P., Gonzalez J., rılan simetri bozulmasının habercisi. Higgs alanında Guinea F., Electron-Induced da benzer davranışı görüyoruz. Simetrinin bozulması Rippling in Graphene, Higgs bozonlarının bir kuantum seviyesine yoğunlaş- Physics Review Letters, masıyla sonuçlanıyor. Evrenimiz bir zamanlar Higgs Cilt 106, Ocak 2011 alan simetrisinin bozulmadığı bir yermiş. Pratik uy- gulamalarının çokluğuyla bilinen grafen maddesinin evrenin uzak tarihine ışık tutabilmesi, uzay-zamanın grafen zarıyla ilişkilendirilmesi gerçekten ilginç. An- cak bu çalışmanın parçacık fiziğini, 1960‘larda katı hal fiziğindeki bazı kavramları nükleer beta ışımasına uy- gulayan Yoichiro Nambu ya da birleşik alan kuramla- rıyla bilinen Weinberg, Glashow ve Salam kadar etki- lemesi beklenmiyor. Nihayetinde bu çalışma, grafeni olası birçok Higgs senaryosundan biriyle ilişkilendi- riyor. Yine de Higgs alanını kavrama da bu benzetme işe yarayabilir. Gözde canlandırılması zor olan Higgs alanını betimlemek için bundan sonra Meksika şap- kası örneğinin yanı sıra grafen zarını da kullanabiliriz. 63

VisualBülent Gözcelioğlu Geçmişe Işık Tutan Bitki Kalıntıları 64

>>> Bilim ve Teknik Mart 2011 Bitkilerin yaşamımız için önemini hepimiz biliyoruz. Bitkiler suyu, karbondioksiti ve inorganik maddeleri Güneş’ten aldıkları enerji sayesinde sentezleyerek yani fotosentez yaparak kendi besinlerini üretir ve depolarlar. Birçok canlıya yaşama ortamı sağlarlar. Besin zincirinin ilk halkasını da oluşturan bitkiler için yaşamın kaynağıdır diyebiliriz. Bitkiler yalnızca hayvanlar için değil, insanlar için de tarih boyunca önemli oldu. İnsanlar bitkileri yaşamlarının her alanında, başta besin kaynağı olmak üzere, giyecek, ilaç, alet yapımı, yapı ve yakıt malzemesi olarak kullandılar ve kullanmaya da devam edecekler. Endüstriyel gelişmelerden önce tarım, insanların en önemli ekonomik etkinliğiydi. Dolayısıyla eski uygarlıkların araştırılmasında, o dönem insanlarının beslenme alışkanlıkları, tarım etkinliklerinin anlaşılması, bitki kalıntılarının incelenmesi önemli bir yer tutuyor. Bu araştırmalar arkeoloji ve botanik işbirliği sayesinde yapılıyor. Arkeobotanik araştırmaları bitki taksonomisi, anatomisi, morfolojisi, laboratuvar çalışma teknikleri, bitki kalıntılarının tanımlanması ve yorumlanması gibi alanlarda uzmanlık gerektirir. Arkeobotanikçilerin, buldukları bir kalıntının bitkinin hangi kısmına ait olduğunu anlamak ve tanımlayabilmek için sadece bütün haldeki bitkiler konusunda değil parçalanıp dağılmış bitkiler konusunda da deneyimli olmaları gerekir. 65

Geçmişe Işık Tutan Bitki Kalıntıları nik araştırmaları giderek arttı. Son 20-25 Anadolu’da Arkeobotanik yıldır da yüzdürme tekniğinin uygulan- Araştırmaları rkeobotanik, tarih öncesi dönem- masıyla arkeobotanik araştırmalarından iyi lere ait yerleşim yerlerinde fark- sonuçlar alınmaya başlandı. Arkeolojik ka- Arkeobotanik araştırmalarında Anadolu’nun zı sırasında başlarda gözle görülen tahıllar, önemi büyüktür. Anadolu’da ilk arkeobotanik ça- Alı biçimlerde korunmuş bitki ka- kökler, baklagiller, ağaç parçaları gibi kalın- lışması Lawrence Wittmack (1880, 1890, 1896) ta- tılar toplanıyordu. Yüzdürme tekniği ile da- rafından yapılmış. Wittmack, çalışmasını Truva’da lıntılarını inceleyen bilim dalı. Arkeobo- ha küçük bitki kalıntıları da toplanmaya ve ve Bozhöyük’te tarla bitkisi kalıntılarıyla yapmış- tanik araştırmalarıyla, insanların bitkilerle tanımlanmaya başlandı. 0,5 mm’den küçük tır. Bilinen en eski yerleşim yerinin (Çatalhöyük) geçmiş dönemdeki ilişkileri, tarımın ne za- olan bu kalıntılar sayesinde dönemin doğal Anadolu’da olması arkeobotanik açıdan da önem- man yapılmaya başlandığı, eski bitki türle- çevresi hakkında bilgiler elde edildi. lidir. Günümüzden yaklaşık 9000 yıl önce, bugünkü riyle günümüz bitki türleri arasındaki ben- Çatalhöyük’te (Konya) o dönemin insanları bir ara- zerlikler ve farklılıklar ortaya konmaya ça- Araştırmalar Nasıl Yapılıyor? ya gelerek toplu yaşama geçmiş, binalar yapmış ve lışılır. Arkeobotanik terimi paleoetnobo- kent kurmuşlardır. tanik terimi ile eş anlamlı olarak da kul- Arkeobotanik çalışmaları arkeolojik lanılır. Genellikle Avrupa geleneğinde ar- kazılar sırasında bitki kalıntılarının ince- Bezelye, kızılcık, sandalya sazı, kuzukulağı, ma- keobotanik, Amerika geleneğinde paleo- lenmesiyle başlar. Peki, bitki kalıntıları na- dımak, hardal, fiğ gibi bitkiler, mercimek buğday ve etnobotanik terimi kullanılır. Avrupalılar, sıl fark edilir, nasıl toplanır, bulunduktan arpa tohumları, saman, başak kalıntıları, sandalya bitkisel malzemenin sistematiğini ve tak- sonra ne yapılır? Arkeobotanik araştırma- sazı yumru kökü, badem kabuğu, kamışların odun- sonomik uygulamalarını öne çıkarırken, cıları temel olarak kazı alanından sistema- su kısımları Çatalhöyük’te bulunan bitki kalıntıları- Amerikalılar bitki varlığını ve kullanımı- tik biçimde örnekler alır, sonra da toprak- dır. Son kazı raporunda (2010) arkeobotanikle ilgi- nı ön plana çıkarır. Arkeolojik alanlarda tan bitki kalıntılarını ayırmaya çalışırlar. li şu bilgilere yer verilmiştir: Binalardan birinde iki bulunan bitki kalıntıları, dönemin tarım- Ayırma işleminde “yüzdürme” en verim- adet kömürleşmiş tahıl grubu bulunmuştur. Kömür- sal etkinlikleri hakkında bilgi verir. Ayrıca li yöntemdir. Islak eleme olarak da bilinen leşmiş tahıl etrafında fitolit kalıntıları da bulunmuş- o dönemin insanlarının beslenme alışkın- bu yöntem çeşitli biçimlerde uygulanabi- tur, bu da tahılın yüksek bir yerde bir sepet içerisinde lıkları, hangi bitkilerin nasıl ve niçin kul- lir. Bu işlem sırasında temel amaç toprağın asılı durduğunu düşündürüyor. Tahılın bu şekilde kö- lanıldığı, bitki kullanımının zaman içinde içindeki ağır ve hafif kalıntıları birbirlerin- mürleşmiş olması, yanan çöküntünün tepeden düş- nasıl değiştiği, bitkilerle ilgili etkinliklerin den ayırmaya çalışmaktır. En yaygın olan tüğünde düşük ısıyla yandığını gösterir. Tahılla bir- nerelerde yapıldığı, avcı-toplayıcı sistem- yüzdürme yönteminde, birbirine bağlı üç likte, iki obsidyen deliciden oluşan buluntu toplulu- den tarıma geçiş süreci gibi konular da ar- su tankından oluşan bir sistem kullanı- ğu da ortaya çıkarılmıştır. Binanın ana dolgusu yan- keobotaniğin araştırma alanına girer. lır. Bu sistemde toprak örnekleri tanklar- mış yapı parçaları ve kömürleşmiş kalıntılar (bunlar- da sırayla yüzdürülür. İlk su tankıyla son dan bazıları bitkisel kalıntılardır, bu da yiyecek depo- Arkeobotanik ile ilgili ilk araştırmala- su tankı arasında motorlar yardımıyla su lanmasına işaret eder, bazılarıysa yanmış ağaç par- rın 1800’lü yılların ilk dönemlerinde baş- döngüsü sağlanır. Önce toprak örnekle- çalarıdır) ile doludur. ladığı kabul edilir. 1826’da Mısır’da bir me- ri ilk tanka koyulur. Son tanktan gelen ba- zarda bulunan kurumuş bitkiler, İsviçre’de sınçlı su ilk tankın altından girer. Burada- kalıntıları) suyun yüzeyine çıkarak diğer göl bölgelerinde bulunan bitki kalıntıla- ki toprak örneklerinin hafif olanları (bitki kalıntılardan ayrılır. Suyun yüzeyine çıkan rı ilk kayıtlar olarak bilinmektedir. 1876’da bitki kalıntıları ilk tankın ağız kısmındaki Dr. Bülent Gözcelioğlu / Çatalhöyük Güney Amerika’da, Peru’da mumya bezle- eleklerden (0,17 mm, 0,34 mm, 0,5 mm’lik rinin özünün araştırılması ise ilk çalışma gözenekli) geçirilerek ikinci tanka, oradan olarak kabul edilir. 1900’lü yıllarda (özel- da son tanka aktarılır. Elde edilen kalın- likle 1960’lı ve 1970’li yıllarda) arkeobota- tılar kurutulur. Bu sistemde taş, seramik, kemik, obsidiyen gibi ağır kalıntılar di- Çatalhöyük’te (Konya) bulunan bitki kalıntıları be çöktüğü için bitki kalıntılarının yanı sı- ra arkeolojik kalıntılar da ortaya çıkarılmış 66 olur. Bitki kalıntıları kurutulduktan son- ra tanımlama işlemine geçilir. Tanımlama için günümüz bitkilerinden de yararlanıla- rak bitki kalıntıları tür, cins ve aile düze- yinde tanımlanır.

<<< Bilim ve Teknik Mart 2011 Bitki kalıntıları makro ve mikro ölçekli olarak iki- Dr. Bülent Gözcelioğlu / Çatalhöyük ye ayrılır. Tohumlar, tahıllar, saman kalıntıları, ağaç parçaları, otlar, kökler gibi gözle görülebilen büyük genelde karbonlaşmayla gerçekleşir. Hayvan dışkısı Çatalhöyük’te (Konya) yapılan bitki kalıntıları makro kalıntılardır. Karbonlaşarak geçmişte yakıt olarak kullanılmıştır. Bitkilerin sindi- arkeolojik kazılarla birlikte korunma, karbonlaşmadan korunma, mineralleşme, rilmemiş kısımları otçul olarak beslenen hayvan dış- arkeobotanik araştırmalar da kuruma, korunma (çömlek parçalarının, sıvalardaki kılarında ve yanmış dışkı içinde korunabilir. Bu bitki- yapılıyor. harç izlerinin ve hayvan dışkılarının içinde korunma ler tanımlanarak hayvanların o dönemdeki beslenme vb.) gibi farklı şekillerde oluşurlar. biçimleri de ortaya çıkarılabilir. En yaygın olarak, karbonlaşarak korunmuş bit- Mikro ölçekli bitki kalıntıları sadece mikroskop- ki kalıntıları görülür. Tohumlar ezilme, harmanlama la görülebilen polen taneleri, dokuma kalıntıları ve gibi işlemlerden geçmeden önce herhangi bir yangı- fitolitlerdir (bitkisel mikrofosiller). Polenler ve çiçek na, ocak ateşi gibi yüksek bir sıcaklığa maruz kalırlar- tozları bitkilerin erkek üreme yapılarıdır. Rüzgâr ve sa yapılarındaki karbon oranı artar ve bitki kömürle- böceklerle taşınan polenlerin dış yapısı bataklıklar- şir. Böylece gövde ve başak yapıları bozulmadan ko- da, göl yataklarında oksijensiz ortamlarda çürümeye runabilir. Bu biçimde korunan bitki kalıntılarına ör- karşı dayanıklıdır. Bu yüzden göl yataklarından elde nek olarak tohumlar, tahıl taneleri, başaklar ve sap- edilen polenlerin tanımlanmasıyla (genellikle aile ve ları, gövde ve kökler verilebilir. Karbonlaşmadan ko- cins düzeyinde) bölgedeki bitki örtüsü hakkında bilgi runma ise nemli yerlerde korunma biçimidir. Bu tür edinilebilir. Dokuma kalıntıları ise arkeolojik alanlar- korunma, genelde bataklık yerlerde oksijensiz şart- da tarih öncesi dönemde (Neolitik dönemden sonra) larda ve humik asitin (humus) etkisiyle yavaş yavaş kullanılmış ip, örgü, ağ ve bez gibi kalıntılarıdır. Fito- oluşur. Bu koşullarda, örneğin kiraz gibi bitkilerin to- litler mikro kalıntılar içinde en önemli olanlardır. Bit- humları ve çekirdekleri iyi korunur. Bu korunma bi- ki hücrelerinde ve hücre aralarında mineral depolan- çimiyle buğday ve başakları da tam olarak korunabi- masıyla fitololitler oluşur. Fitolitlere silisli mineral da lir. Bu biçimde korunan bitki kalıntılarına örnek ola- denir. Bitkiler yeraltı suyunu gövdelerine çekerken si- rak da tohumlar, tahıllar, baklagillerin tohum kabuk- lis içeren elementleri de bünyelerine alırlar. Bitkiler- ları, sap, gövde ve kökler verilebilir. Bu şekilde korun- de çürüme, yanma ya da organik dokunun bozulma- muş tohum türleri genellikle günümüz türlerine ben- sı sonucu ayırıcı özellikleri olan fitololitler oluşur. Ar- zerlik gösterdiğinden günümüz bitki koleksiyonla- keolojik alanlarda da birikerek korunurlar. rı kullanılarak tanımlama yapmak mümkün olabilir. KNaesybniattk, lMar., “Plants and People in Ancient Anatolia”, Dönmez, E. O. ve Mergen, O., “Anadolu’daki Bazı Tunç Bitki kalıntılarının mineralleşerek korunması tuz BAiğbcliacbaelyA, rKch. Maeo.,l“oPgaislte,oCeitlnto5b8o, Staanyıik2,Bsi.li6m8-in81in, 1T9a9r5ih.çesi Çağı Arkeobotanik Buluntularında Zararlı Böcekler ve ve madeni bileşenler aracılığıyla gerçekleşir. Bitkiler ve Çalışma Yöntemleri: Anadolu’daki Paleoetnobotanik İzleri”, 2. Doğa Tarihi Kongresi, Ankara. 2006. yapı olarak geçirgendir. Su bitki içindeki boşluklara SÇ(AoasrlyıkşaemloBaloillajiimrÖınlezareGlESneansyteiıtlsüıB)s,iürs.DB1ae9kr9gı-şi2”s,i1,Ç4CÜ,i2lt01056,.Sayı 3 hKt.t,pA:/s/owuwti,wE.c.,avtda.lhÇoaytaulkh.öcyoümk (Ağcabey, M., Killackey girerek bitkinin yapısında bulunan inorganik mad- Araştırma Projesi 1999- deleri, özellikle de kalsiyum karbonatı ve silisi çökel- 2010 Sezonu Kazı Raporları-Arkeobotanik) tir. Böylece tohum ve meyveler sertleşip mineralle- şir. Genelde sert kabuklu tohumlar bu biçimde ko- runur. Bu şekilde korunmuş bitki kalıntılarına örnek olarak tohumlar, meyveler, gövde, dokuma parçala- rı ve ip kalıntıları verilebilir. Mineralleşerek korunan bitki kalıntıları kuruyunca sarımsı beyaz, sudayken saydam ya da kehribar renkli olur. Mineralleşen bitki kalıntılarının dış yapıları iyi koruduğundan, tanım- lanmaları karbonlaşmayla korunmuş bitkilere kıyas- la daha kolaydır. Kuruyarak korunan bitki kalıntıla- rı kuru ortamlarda, sudan korunan, suyun gelemedi- ği yerlerde, örneğin mağaralarda gerçekleşir. Genel- likle tohumlar ve meyveler kuruyarak korunmuş bit- ki kalıntılarını oluşturur. Diğer bir korunma biçimi de çömlek parçalarında, duvarlardaki sıvalarda iz ha- linde korunmadır. Bunlara daha çok el yapımı sera- miklerde, pişmiş toprakta bitki izleri olarak rastlanır. Hayvan dışkılarında bitki kalıntılarının korunması 67

Cemal Tunoğlu Prof. Dr., Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü Ülkemizde Dinozor Fosili Bulmak Mümkün mü? Kretase-Tersiyer Sınırı 66 Milyon Yıl Önce Bu haritalarda o döneme ait kıtalar üzerinde ve günümüzdeki bilinen dinozor yatakları kıta bazında kırmızı yıldız işareti ile belirtilmeye çalışılmıştır. Kırmızı yıldızların bulunduğu noktalar tüm kıtayı temsil etmektedir. Harita Eski Kara Günümüz Kara Buz Örtüsü ve Dalma-Batma Okyanus Ortası Günümüz Dinozor Açıklamaları Alanları Alanları Buzullar Zonu Açılma Sırtı Fosil Yatakları (V dalımın yönü) Yerkürede ilk dinozorlar, memelilerle birlik- veya ağızlı, keskin ve iri dişli, ellerinde ve ayaklarında te Mezozoik Zaman’ın Triyas Dönem’de gö- kavisli pençe biçiminde tırnakları olan yırtıcı dino- rülmeye başlandı. Yeryüzünde ilk ortaya çı- zorlar bu dönemde yaşadı. Dinozorlar dönemi olarak kan dinozorlar genellikle küçük, arka ayakları üzerin- da bilinen ve toplam 180 milyon yıl süren Mezozo- de yürüyen ve et yiyerek beslenen canlılardı. Triyas’ın ik Zaman’da (245-65 milyon yıl önce), eldeki fosille- sonuna doğru (yaklaşık 200 milyon yıl önce) daha re göre, 500 kadar dinozor türünün yaşadığı biliniyor. iri ve bitkilerle beslenen dinozorlar ortaya çıktı. Jura Dönemi’nin başlangıcında ise (190 milyon yıl önce) Bugüne kadar ülkemizde dinozor fosili keşfedil- yeni dinozor türleri ortaya çıkmaya başladı. Bunlar miş midir? Ya da neden keşfedilmemiştir? Her şey- çok iri ve ağır dinozorlardı, boyunları uzundu ve dört den önce, ülkemizde dinozor fosili bulunması gere- ayakları üzerinde yürüyorlardı. İlk kuş ve kuş benze- kir mi? Gerekirse, neden şimdiye dek bulunmamış- ri dinozorlar da yine bu dönemde ortaya çıktı. Dino- tır? Ya da neden Türkiye’de dinozor fosili ya da fosil zorların yaşamaya devam ettiği Kretase Dönemi 145 yatakları yoktur? Tüm bu soruların cevabını almak milyon yıl önce başladı ve 65 milyon yıl önce sona er- için, jeoloji bilim alanında kabul gören ve her geçen di. Dinozorlar bu dönemin sonunda yok oldu. Kreta- yıl gittikçe geliştirilen, dinozorların yaşadığı geçmiş se Dönemi boyunca çeşitli türlerde ve büyüklüklerde jeolojik dönemleri de kapsayan palinspastik Dünya dinozorlar ortaya çıktı. Boynuzlu, zırhlı, ördek kafalı haritalarına şöyle bir bakmamız ve incelememiz ye- terli olacaktır. 68

>< Bilim ve Teknik Mart 2011 Günümüzden yaklaşık 245 milyon yıl yıl önce Erken Jura Dönemi’nde, Neote- karasal alanların, bu tür devasa büyük- önce, yani dinozorların yeryüzünde orta- tis Okyanusu’nun daha da büyüdüğü, Pa- lükteki canlıların dağılımı, çeşitlenmesi, ya çıkmaya başladığı dönemde kıtaların leotetis Okyanusu’nun ise kuzeyde gittikçe beslenmesi açısından gerekli imkânları bugünkü gibi dağınık olmadığı, bir bütün daraldığı ve ülkemizin de içinde yer aldığı sunmasıdır. 180 milyon yıl boyunca sü- halinde, birleşik olduğu biliniyor. O döne- adalar zincirinin kuzeydeki büyük kıtaya rekli çok küçük bir ada (mikro kıta) ola- min kıtasal alanları, Dünya’nın batısında (Lavrasya) daha da yaklaştığı görülmekte- rak kalan, çevresi okyanuslarla kaplı olan, Gondvana adı verilen, kuzey-güney doğ- dir. Geç Jura Dönemi’nde (152 milyon yıl başta dinozorların yoğun olarak rultusunda uzanan bir anakara kütlesin- önce) Paleotetis Okyanusu’nun tamamen yaşadığı büyük kıtasal alanlar- den ve doğuda büyük bir iç denizi bir yü- yok olduğu ve Neotetis Okyanusu’nun dan uzak ve bağlantısız ya da zük gibi çevreleyen büyük adalar zincirin- bunun yerini aldığı görülmektedir. Ge- dönem dönem kısıtlı da ol- den oluşuyordu. Tüm bu kıtasal alanı Pan- rek bu dönemde gerekse Erken Kre- sa bağlantılı olan Anado- talassa adı verilen büyük bir okyanus çev- tase Dönemi’nde (94 milyon yıl önce) 152 Milyon lu coğrafyasında ise -bes- reliyordu. Bunların dışında, karasal alan- Anadolu’nun da içinde yer aldığı adalar Yıl Önce lar arasında kalan büyük su kütlesinin ku- zinciri hâlâ bu coğrafi özelliğini koruyordu. zeyinde, giderek yok olan Paleotetis Okya- Günümüzden 66 milyon yıl önce Geç lenme açısından da koşul- nusu, güneyinde de yeni oluşmaya ve ge- Kretase Dönemi’nde, Neotetis Okyanusu, ların uygun ve yeterli olmadı- nişlemeye başlayan Neotetis Okyanusu gelişmeye ve büyümeye devam eden At- ğı düşünülürse- dinozorların ya- yer alıyordu. Bu iki okyanusu bir- las Okyanusu, Pantalassa Okyanusu’nun şayamamış olması son derece doğal- birinden ayıran, kuzeybatı-gü- yerini alan ve günümüzde Dünya’nın en dır. Bu nedenle günümüzde Anadolu’da, neydoğu uzanımlı bir okya- büyük okyanusu olan Pasifik Okyanusu 180 milyon yıllık bu dönemi temsil eden nus ortası eşik yani yüksel- yerkürenin başlıca sucul alanlarıydı. Bu sınırlı karasal depolanma ortamlarından ti alanı vardı. Kimmer Kıta- dönem aynı zamanda gittikçe birbirin- ziyade denizel depolanma ortamlarına ait sı olarak adlandırılan adalar den ayrılan ve neredeyse günümüzdeki tortul kayaçlar baskındır. Böylece, yuka- zinciri, günümüzdeki kara- Dünya coğrafyasının ilk örneği görünü- rıdaki soruların cevabı kendiliğinden or- sal alanlara (Anadolu, İran ve mündeki karasal alanların şekillenmeye taya çıkmış olur. Anadolu coğrafyasında Tibet) karşılık gelen küçük ada- başladığı bir dönemdir. Ülkemiz bu dö- dinozor fosili bulmak son derece zordur, lar yani mikro kıtalar topluluğuydu. Bu nemde de hâlâ küçük çaplı bir ada/adalar hatta mümkün değildir. adalar zincirine ve onun kuzeyinde ve gü- zinciri (mikro kıta) olarak varlığını sür- neyinde yer alan her iki okyanusa ait pla- dürmekteydi. Tüm bu süreç, yani dino- 237 Milyon kalar, levha tektoniği kuramına göre sa- zorların yeryüzünde hâkim olduğu 180 Yıl Önce at yönünün tersine, kuzeye doğru hare- milyon yıllık dönem, palinspastik hari- ket halindeydi. Günümüzden 195 milyon talar ile karşılaştırıldığında ve günümüz- de yaygın olarak bilinen dinozor yatakla- 94 Milyon rı bu haritalar üzerine yerleştirildiğinde, Yıl Önce dinozorların o dönemlerin büyük karasal alanlarında (Gondvana ve Lavrasya üze- 195 Milyon rinde) yayılım gösterdiği görülür. Bunun Yıl Önce en büyük nedeni doğal olarak o tür geniş hKtatpy:n//awkwlawr .serpo.org http://www.nhgeology.org/images http://www.geologie.uni-stuttgart.de/down/maps2/pl10.jpg. http://www.paleoportal.org http://eonsepochsetc.com/Mesozoic http://pterosauria.wordpress.com http://fingerlakesfossilfarm.org 69

Seda Oturak ODTÜ Amatör Astronomi Topluluğu, ODTÜ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü GöktaşlarıUzaydaki Postacılar: Uzaydaki yolculuklarından sonra gezegenimize düşen göktaşları, aslında öteki gezegenlerden ve diğer gök cisimlerinden bize eşsiz bilgilerle dolu mektuplar getiren postacılardır. Bu mektupları okuyan bilim insanları ise başta Güneş sistemimizdeki gök cisimlerinin oluşumu ve yapıları olmak üzere birçok konuda önemli bilgilere ulaşıyor. Güneş Sistemi’nde gezegenlerarası boşlukta giye ulaşıldı; ancak hâlâ cevaplanması gereken çok gezinen bu taşlar, yüzyıllardır insanoğlunun soru var, bu nedenle de yeni bir araştırma alanının dikkatini çekmiştir. Öyle ki, Eski Yunanlar doğması kaçınılmaz oldu. Göktaşlarının uzaydaki ve Çinliler olmak üzere birçok uygarlığın kalıntıların- hareketlerini, uzayda geçirdikleri olası değişimleri ve da göktaşlarıyla ilgili gözlemlere rastlayabiliriz. Yer’in atmosferinden geçişleri süresince karşılaştıkla- “Göktaşı” sözcüğü yerine kullandığımız İngiliz- rı kuvvetleri, yeryüzüne düşen göktaşlarının kimya- sal yapılarını inceleyen bilime “göktaşı bilimi” (İngi- ce “meteor” sözcüğü, Eski Roma’da “havada yük- lizce meteoritics) denir. Göktaşlarını önemli kılan ise sekte bulunan” anlamında kullanılmış bir sözcüktür. Güneş Sistemi’nin ilk zamanlarında oluşmuş olma- 1400’lü yıllarda şimşek, gök gürültüsü, hortum, ha- ları ve yaşama dair moleküller taşıma olasılıklarıdır. va akımı gibi atmosferik terimler için de meteor söz- Her geçen gün göktaşları hakkında önemli bilgilere cüğü kullanılıyordu. Yaklaşık son 150-200 yıldır, bu sözcükten gelen “meteoroloji” sözcüğü de atmosferik ulaşılıyor, ama haklarında bilinmeyen bir o kadar çok olayları inceleyen bilim dalının adı. şey de var. Bilim insanlarının ve gökbilimle ilgilenen Göktaşları üzerine şimdiye kadar, özellikle de son herkesin aklını meşgul eden konulardan biri de gök- yıllarda, çok sayıda ciddi araştırma yapıldı, birçok bil- taşlarının nasıl oluştuğu konusudur. 70

>>> Bilim ve Teknik Mart 2011 NASA/JPL-Caltech Güneş Sistemi’nin ilk dönemlerindeki çarpışmaların temsili resmi. Göktaşları Nasıl Oluşur? da buralarda toplanmıştır. 100 milyon yıl kadar süren bu süreç 4,5 milyar yıl önce tamamlanmıştır. Daha son- Gezegenimize çarpan göktaşları ile onlarla bağlan- ra Güneş Sistemi’nin hayli hareketli ve kalabalık olduğu tıları olan kuyrukluyıldızlar ve küçük gezegenler (as- dönemlerde, küçük gezegenler çarpışarak parçalanmış ve teroitler) çoğunlukla iki gök cisminin çarpışmasın- parçaların bir bölümü Yer’e yakın yörüngelere dağılmıştır. dan arta kalanlardır. Göktaşlarının kökeni sadece küçük gezegenler ya- Yılın belirli zamanlarında göktaşı yağmurları ger- ni asteroitler değildir. En yakınımızdaki gök cismi, çekleşir. Bu yağmurlar, bir kuyrukluyıldızın yörünge- olan Ay’dan ve kızıl gezegen Mars’tan gezegenimi- si ile Yer’in yörüngesinin çakışmasıyla, kuyrukluyıldı- ze gelen göktaşları da vardır. Bilindiği kadarıyla bu- zın arkasında bıraktığı toz ve taş parçacıklarının geze- güne kadar Ay’dan 130’dan fazla, Mars’tan da 30’dan genimizin atmosferine girmesiyle oluşur. Göktaşı yağ- fazla göktaşı gelmiştir. Bu taşlar, gök cisimlerine baş- muruna neden olan göktaşları kuyrukluyıldız kalıntısı ka bir büyük cismin çarpmasıyla Yer’e doğru savru- olsalar da, yeryüzüne düşen göktaşlarının yörüngeleri in- lan taşlardır. celendiğinde onların böyle olmadıkları anlaşılır. Gerçek- te bu taşların çoğu küçük gezegenlerin parçalanması so- nucu oluşur. Bu oluşum sürecinde ise ilk önce toz parça- cıklarından milimetre büyüklüğünde (çoğunlukla silikat) kütleler meydana gelmiştir ve daha sonra da soğumuştur. Katılaşan bu metal ve oksit parçacıkları, karbonlu madde- lerle birleşerek orta büyüklükteki küçük gezegenleri oluş- turmuştur. Kısa ömürlü radyoaktif çekirdeklerin bozun- masından açığa çıkan ısı, küçük gezegenin merkez bölü- münü eritmiş, daha dış bölümleri de ısıtmıştır. Demir, ni- kel gibi yüksek yoğunluklu maddeler kütleçekiminin et- kisiyle merkeze doğru akmış ve yavaş soğuma sonucun- 71

Uzaydaki Postacılar: Göktaşları Howard Edin Olağanüstü parlaklıkta ateş topları, arada sırada gökyüzümüzü süslüyor. - Göktaşlarının Yapısı Görüntüde bir göktaşı üzerindeki Göktaşı biliminin ilgilendiği konulardan biri de gök- Demirli göktaşları ise tüm göktaşlarının % 5-6’sını Widmannstätten yapısı görülüyor. taşlarının kimyasal yapısıdır. Göktaşları kimyasal özel- oluşturur. İçerdikleri demir, nikel, galyum, german- likleri bakımından birbirlerinden hayli farklıdır. Örne- yum ve iridyum miktarlarına göre çeşitli alt gruplara NASA ğin şimdiye kadar incelenen göktaşlarında 295’e yakın ayrılırlar. Demirli göktaşlarının kimyasal yapıları ve farklı mineral tespit edilmiştir. Göktaşları içerdikleri si- yörüngeleri incelendiğinde, Güneş Sistemi’nin oluşu- likat mineralleri ve demir-nikel miktarlarına göre üç ana munun başlarında asteroitlerin iç bölümlerinde oluş- gruba ayrılır: Taşsı göktaşları (aerolit), demirli göktaşları tukları ve çeşitli çarpışmalar sonucu küçük gezegen- (siderit) ve taşsı-demirli göktaşları. Taşsı göktaşları tüm den ayrıldıkları anlaşılıyor. Ayrıca bu göktaşları çeşitli göktaşlarının % 90’ını oluşturur. Genel olarak silisyum, işlemlerden geçtiğinde yüzeylerinde gözle görülür şe- karbon, magnezyum, demir, alüminyum ve oksijen içe- killer ortaya çıkar. Bu şekiller Yer’e ait hiçbir taşın yü- rir ve bu elementlerin miktarına göre çeşitli alt grupla- zeyinde görülmez. Bu da bu taşları yeryüzündeki taş- ra ayrılırlar. Taşsı göktaşlarının en geniş ve önemli alt lardan ayırt etme yöntemlerinden biridir. Bu şekiller gruplarından biri kumlu göktaşlarıdır (kondritler). arasında en çok görüleni “Widmannstätten Yapısı”dır. Kondritlerin en önemli türü olan karbonlu göktaşla- Demirli göktaşları kesilip cilalandıktan sonra asitle rı ise özellikle oksijen ve karbon bakımından zengin- yıkandığında bu ilginç çizgi örgüleri ve geometrik ya- dir. Bu taşlar bilinen en yaşlı göktaşları (4,5 milyar yıl) pı oluşur. ve belki de Dünya dışı yaşamın ilk habercisi olabilir- ler. Hidrokarbon ve amino asitler gibi, yaşam açısın- Bir diğer göktaşı türü olan taşsı-demirli göktaşla- dan son derece önemli ve gerekli maddeler içerirler. rı, silikatlı bileşikler ile demirli bileşiklerin hemen he- men aynı miktarlarda bulunduğu göktaşlarıdır. 72

<<< Bilim ve Teknik Mart 2011 Kevin Walsh Arizona’daki Barringer Krateri. Bu kraterin 50 metre çapında ve 300.000 ton ağırlığında bir meteorun çarpmasıyla oluştuğu düşünülüyor. Yıldız Kaydı! Dilek Tut! Eski zamandan beri böyle bir inanış vardır: Gök- Yeryüzüne düşen ve incelemeye alınan göktaşla- yüzünde kayan bir yıldız gördüğünüzde dilek tutarsa- rına (uzaydaki göktaşlarından ayırt etmek amacıy- nız, dileğiniz gerçekleşecektir. Aslında bunun gerçek- la) “meteorit” de denir. Meteoritler dış yüzeyleri ısı- le hiçbir ilgisi yoktur. Çünkü “yıldız kayması” dediği- nıp eridikten sonra atmosfere karıştıkları için yeryü- miz olay, bir göktaşının Yer’in atmosferine girerken züne çarptıklarında sanıldığı kadar sıcak olmadıkla- yarattığı parlamadır. Bu parlamalara ise yıldızlarla bir rı ve genellikle yangına yol açmadıkları düşünülüyor. ilgisi olmamasına rağmen “kayan yıldız” ya da “akan Ancak, yüzeye hayli şiddetli çarptıklarından, yüzeyde yıldız” denir. Saatte 11 ila 72 kilometre arasında de- “krater” denen çukurlar oluşturuyorlar. ğişen hızlarla Yer’in atmosferine giren göktaşlarının yüzeyi sürtünmeyle ısınır, erir ve damlalar atmosfe- Ülkemizde Göktaşı Bilimi re karışmaya başlar. Bu sırada çevrelerindeki hava da elektrik yüklenir ve gökyüzünde bir parlama görülür. Ülkemizde göktaşları ile ilgili ilk çalışma, 1970’li Akan yıldızlar genellikle küçüktür ve atmosferdeki yıllarda önemli gökbilimcilerimizden Abdullah Kı- yolculukları sırasında parçalanarak yok olurlar. zılırmak tarafından yapıldı. Ardından 1990’da başla- tılan bir projeyle Çukurova Üniversitesi Uzay Bilim- Daha büyük göktaşları ise gezegenimizin yoğun leri Araştırma Merkezi’nde bir meteorit koleksiyonu atmosferi nedeniyle kütlelerinin bir bölümünü kay- oluşturuldu ve daha sonra bu meteorların kimyasal betseler de yeryüzüne ulaşmayı başarırlar. Böyle bü- analizi yapıldı. 2005’te ise Çanakkale Onsekiz Mart yük göktaşları, atmosfere girdiklerinde daha çok par- Üniversitesi’nin TÜBİTAK tarafından kabul destek- lar ve bazen büyük bir gürültüye neden olurlar. Bu tip lenen projesi ile Türkiye’de bulunan göktaşı kraterle- olağanüstü olaylara neden olan göktaşları ise “ateş to- ri tespit edildi ve incelendi. Ayrıca bu proje dâhilinde pu” olarak adlandırılır. Ateş topları bazen öylesine ülkemize düşmüş meteoritlerin analizi ve sınıflandır- parlak olur ki gökyüzünü dolunay kadar aydınlata- ması halen devam etmektedir. bilirler. Ayrıca yarattıkları gürültü nedeniyle deprem oluğunu sanan insanlar olabilir. Her ateş topu gözle- KABeaJvyoaunnra,nkAelya.,rTLhareoteurg,hJ.SDpea,cMe aentedoTriitmese: , 2002. http://www.gokyuzu.org minden sonra, ateş topunun atmosfere giriş doğrul- http://meteorites.wustl.edu/lunar/moon_meteorites. tusu, hızı gibi verilerin hesaplanmasıyla bir bölge tes- http://meteorit.comu.edu.tr/meteorlar/ pit edilir ve bu bölgede genellikle göktaşları bulunur. meteorlararastirma.htm 73

Başar Titiz AmatörTeleskopYapımı-5 Optik Testler, Aynanın Biçimlendirilmesi ve Kaplanması Yumuşak Yüzey - Aynamızı aşındırır ya da cilalarken, bir masa- nın üzerinde ya da köşesinde değil de etrafında dö- Cilaladığımız yüzeyi, kusursuz parabolik bir ayna nerek çalışabileceğimiz büyüklükte bir sehpa ya da yüzeyi ile kıyasladığımızda, başlıca iki gruba ayrıla- daha iyisi varil üzerinde çalışmalıyız. Masa üzerinde bilecek farklarla karşılaşmayı bekleyebiliriz: çalışmak pratik olmasına karşın aynı aşındırma ha- reketini gereğinden uzun süre yaparak periyodik ha- - Aynamızın çap ekseni boyunca alınacak bir ke- talara yol açma tehlikesini de doğurabilir. Buna kar- sit, ideal parabolden sapmalar gösterecektir. Oysa ye- şın bir varil etrafında dönerek çalıştığımızda, akıcı ve terince iyi bir teleskop aynasında, bu farkların en çok tekrarlamalardan uzak bir çalışma temposu yakala- ışığın dalga boyunun dörtte biri kadar ya da daha az mak daha kolay olur. Ayrıca her bir hareket sonra- olması gerekir (ortalama 450 nanometrelik ışık dal- sında durup aynayı ya da lapı çevirmek gerekmeye- ga boyu değeri göz önüne alınırsa, 112 nanometre). ceği için daha hızlı çalışmak da mümkün olacaktır. - Kenar dönüklüğü, bölgelenmeler, yüzey kaba- - Uygun optik reçine sertliği ve çalışma sıcaklı- lıkları ve hatta astigmatizma gibi çeşitli kusurlara sa- ğı. Eğer optik reçine gereğinden sert ise, akarak ay- hip bir yüzey elde etmiş olabiliriz. na yüzeyine uyamaz. Bir lap ile uzun süre çalışıldığı halde yüzey bozulmuyorsa, gereğinden daha sert ol- Biçimlendirme, yukarıdaki türden hataları gide- duğunu düşünebilirsiniz. Aynı şekilde çalışılan yerin rip bir yıldızın ışığını odak noktasında toplayacak sıcaklığı ve nemi de olabildiğince kontrollü olmalı- parabolik aynanın elde edilebilmesi için bize olanak dır. Sıcaklık dalgalanmaları, biçimlendirme sırasın- sağlar. Biçimlendirmesi yapılmamış bir ayna ile de da tahmin edilebilir şekilde ilerlenmesini olanaksız gözlem yapılabilir, gökcisimleri bir dereceye kadar hale getirir. izlenebilir ve hatta çoğu deneyimsiz göz için arala- rında çok az bir fark vardır. Ancak atmosferik görüş - İyi durumda olmayan cilalama laplarıyla çalış- koşullarının iyi olduğu durumlarda, iyi biçimlendi- mak da aynanın biçimlendirilmesini olanaksız hale rilmiş bir ayna ile diğerleri arasındaki farklar belir- getirir. Lap yeni dökülmüşken veya kullanım ömrü- ginleşmeye başlar. nün sonlarına yaklaşmışken, tahmin edilemeyen şe- kilde davranmaya başlar. Belirli bir yüzey biçimi de- Biçimlendirmenin ilk aşamasında aynamızın yu- ğişikliği yapacağını umduğumuz bir biçimlendirme muşak ve bölgelenmelerden uzak bir yüzeye sahip hareketinin sonucunu bu şekilde yeni dökülmüş lap- olmasını sağlamalıyız. Aşağıdaki ilkelere uymak, bu larla veya çok uzun süre kullanılmış laplarla göreme- amacımıza ulaşmamıza yardımcı olacaktır: yebiliriz. Cilalama sonrasında - Lapın ayna yüzeyine yetersiz uyumu. Lap ile ay- aynanın yüzünde görülebilecek na sürekli olarak çok iyi bir uyum içinde olmalıdır. çeşitli kusurlar bir arada: Biçimlendirmede çok önemli olan bir konu da bu- Yüzey kabalığı, kenar dönüklüğü dur. Eğer lap ile ayna 1 saat ya da daha az bir süre için birbirlerinden ayrılmışlarsa, yeniden çalışılma- Başar Titiz dan önce en az 20 dakika üst üste bırakılmalıdır. Bir- birlerinden birkaç saat ayrılmışlarsa, bu süre 1 saate 74

çıkarılmalıdır. Bir kaç gün ya da daha uzun süre için >>> Bilim ve Teknik Mart 2011 ayrılmışlarsa en az 12 ya da 24 saat üst üste koyularak rılır. Örneğin ayna üzerinde bir çukur veya tümsek lapın aynanın biçimini alması sağlanmalıdır. varsa, bantlar eğrilik yarıçapı içerisinde veya dışarı- Parabolik bir teleskop sında bu çukur ya da tümseği gösterecek şekilde bü- aynasında Ronchi gölgeleri - Biçimlendirme sırasında ayna ya da lap yumu- külür. Bantların eğrilik içi ve dışında farklı yönlere (Solda) şak bir şekilde hareket ettirilmelidir ve ayna ya da la- eğilmesi astigmatizmayı, uçlarının kıvrılması kenar pı birbirlerine bastırırken uygulanan kuvvet, dikey dönüklüğünü, bantların kenarlarının keskin ve düz olarak uygulanmalıdır. Biçimlendirme sırasında ay- olmaması ise bölgelenme ya da cilalama kusurları- na ya da lapa aşırı bir kuvvet uygulamak gerekmez. nı gösterir. http://getir.net/ept adresindeki uygula- mayı kullanarak, belirli bir çap ve odak oranına sa- Optik testler hip bir ayna için görülmesi umulan Ronchi gölgele- ri ekranda görülenler ile karşılaştırılarak, aynayı ka- Biçimlendirme sırasında, Sagitta ölçüm aşama- baca biçimlendirmek mümkündür. Özelikle çok hız- sında yaptığımız gibi bir komparator saati ve mastar lı olmayan (> f/5) aynalar için bu yöntem kullanıla- gibi ölçü aletleri ile bu son derece ufak yüzey hatala- bilir. http://getir.net/9pa adresinde Ronchi testi ko- rını ve dalgalanmalarını ölçemeyeceğimize göre, on- nusunda daha ayrıntılı bilgi bulabilirsiniz. ların yerine geçecek başka yöntemler kullanmalı, yü- zeyin şeklini başka şekillerde görebilmeliyiz. Foucault testinde ise ayna üzerine, aynayı eşit alanlı bölgelere ayıran bir Couder maskesi yerleşti- Optik testlerin amatör ayna yapımcıları için en rilir. Eğrilik yarıçapından aynayı aydınlatan bir LED uygun olanları Ronchi ve Foucault testleridir. Her iki ışığının yolu, jilet bıçağı kenarı ile kestirilerek bu test de amatör ayna yapımcıları tarafından oldukça maske üzerindeki farklı bölgeleri “sıfırlayacak” uzak- sık kullanılır. Ronchi testi daha kolay olması nede- lıklar, ışık kaynağının üzerinde olduğu platformun niyle, Foucault testi de ayna yüzeyinin hassasiyeti- aynaya uzaklığını milimetrenin 1/100’ü mertebesi ni sayısal olarak belirlemeye olanak sağlaması sebe- hassasiyetinde ölçebilen bir düzenekle kaydedilir. Bu biyle avantajlıdır. İnterferometre benzeri pahalı ya da değerler kullanılarak aynanın yüzey biçiminin ideal karmaşık ölçüm yöntemlerine göre çok daha kolay parabole olan yakınlığı, sayısal olarak tayin edilebi- ve ucuz bir şekilde, sadece bu testleri kullanarak, ne- lir. Özellikle ilk kez yapanlar için bu testin en zor ya- redeyse kusursuz amatör teleskop aynaları yapmak nı, çok kolay yer değiştirebilen gölgeleri çevre koşul- mümkündür. larından olabildiğince az etkilenerek görebilmek ve ölçüm sonuçlarını istikrarlı şekilde okuyabilmektir. http://getir.net/9pb adresinde Foucault testi konu- sunda daha ayrıntılı bilgi bulabilirsiniz. Ronchi Testi Başar Titiz Cilalamanın son aşamalarına doğru aynayı, dik kenarı üzerinde düşme tehlikesi olmadan durabile- Her iki test de aynanın odak uzaklığı mesafesi- ceği bir test tutucu üzerine yerleştirdikten sonra, fo- nin iki katına eşit olan eğrilik yarıçapı civarında ya- toğrafta görülen türden basit bir test cihazı kullanı- pılır. Ronchi testinde bir LED ışığından çıkan ışın- larak Ronchi testi yapılabilir. Bu test, cilalanmış yü- lar 25 milimetresinde yaklaşık 100 çizgi bulunan bir zey hakkında başka yöntemlerle öğrenemeyeceğimiz ekrandan geçirilerek aynaya yansıtılır ve daha son- bilgiler edinmemizi sağlar. Hatta bu iş için yazılmış ra da ayna üzerinde oluşan Ronchi bantlarının şekil- bir uygulama kullanarak, belirli çap ve odak oranına lerine bakılarak yüzey hakkında çeşitli sonuçlara va- sahip bir aynaya hangi uzaklıktan baktığımıza bağlı olarak göreceğimiz Ronchi gölgelerinin nasıl olması gerektiğini, gördüklerimizle karşılaştırmak da müm- kündür. Bu tür bir uygulamayı http://getir.net/ep3 adresinden bilgisayarınıza indirip inceleyebilirsiniz. Ronchi testini yapmak, ilk kez deneyecekler için bi- le çok zor değildir. Dikkat edilecek şeyler arasında, testlerin hava akımlarının ve ısı kaynaklarının olma- dığı bir yerde yapılması ve aynanın test tutucu üze- rinde, test öncesi yeterince uzun bir süre bırakılarak 75

Optik Testler, Aynanın Biçimlendirilmesi ve Kaplanması Başar Titiz <<< ısıl dengeye ulaşmış olması sayılabilir. Gölgeler, op- Biçimlendirme hareketleri tik eksen üzerinde çok dar olmayan bir alanda görü- lebilir. Yine de ilk seferinde kolayca görebilmek için, Biçimlendirme öncesinde ayna yüzeyimiz küre- Ronchi test cihazı ile ayna arasındaki uzaklığın ya- sel ise, Ronchi testinde düz, çubuk şeklinde herhan- vaş yavaş artırılarak eğrilik yarıçapı mesafesine kadar gi bir yere kıvrılmayan bantlar görürüz. Biçimlendir- kontrollü biçimde ilerlenmesi önerilir. Eğrilik yarı- meye bu aşamadaki bir ayna ile başlanmıyorsa, önce- çapı uzaklığında, kaynaktan aynaya gelen ışık, tüm likle aynayı küresel biçime getirmeye çalışmakta ya- ayna yüzeyini kaplayacak kadar büyümeye başlar. rar vardır. Yapacağımız biçimlendirme hareketleri, te- Gölgeler tüm ayna yüzeyini kaplamaya başladığın- mel olarak ½-¼ genlikli MOT ya da TOT konumun- da, bantlar arasındaki aralıklar eğrilik yarıçapı nok- da W hareketleridir. İstediğimiz biçime ulaşmaya çalı- tasına yaklaşmaya başladıkça önce artar, bu noktayı şırken, aynanın kontrastını azaltıcı bir kusur olan ke- geçtikten sonra da azalmaya başlar. Yüzey hakkında nar dönüklüğünü (TDE-Turned Down Edge) gidere- en çok bilgi, ekranda 4-5 bant görmeye başladığımız cek hareketler yapmak isteyebiliriz. http://getir.net/ uzaklık bölgesinde alınmaya başlar. epn adresindeki videoda benzeri düzeltme hareketle- rinin nasıl yapıldığını görebilirsiniz. Aynanın herhan- Ronchi test cihazını yaptıktan sonra gereken gi bir bölgesinden camı aşındırarak o bölgeyi derin- Ronchi ekranını, http://getir.net/epi adresinden in- leştirmek istediğimizde, vurgulanmış baskı (accented dirip matbaalara renk ayrımı için film çıkış hizme- pressure) adı verilen yöntemi kullanabiliriz. http://ge- ti veren bir yerde yüksek çözünürlükte (>2500 DPI) tir.net/epo adresindeki videoda bu yöntemin 3. böl- film çıktısı alarak kullanabilirsiniz. 133 ve 100 satır/ gede kullanılmasını izleyebilirsiniz. Bu hareketler sıra- inç sıklığındaki bu ekranlar test cihazının üst kıs- sında, bölgeler arasındaki geçişlerde yumuşaklık kay- mındaki yarığa sıkıştırılarak kullanılır. Izgaranın ar- bolabilir. Bu durumda http://getir.net/epq adresinde- kasından gözle bakılabileceği gibi fotoğraf ve video ki yumuşatma hareketlerini uygulayabilirsiniz. çekilerek de incelenebilir. Eski film kutularının or- tası delinerek buraya dairesel şekilde yapıştırılabile- Aynanın kaplanması cek Ronchi ızgaraları ile, Ronchi gözmercekleri ya- pılabilir. Bu gözmercekleri ile yıldız ışığı odak gerisi Biçimlendirme sonrasında ayna alüminyum ya da ve ilerisinde incelendiğinde görülen Ronchi bantla- gümüş ile kaplanabilir. Gümüşle kaplama, gereken kim- rı, teleskobun optik kalitesi konusunda kabaca da ol- yasal maddelerin satın alınmasını takiben http://getir. sa hızlı bir şekilde yorum yapma olanağı sağlar. Eğer net/ts8 sayfasında anlatılan yöntemle yapılabilir. Kapla- kusursuz düz bantlar görebiliyorsak, teleskobun mü- ma öncesinde ayna yüzeyinin olabildiğince iyi şekilde te- kemmel bir parabolik aynası olduğuna karar verebi- mizlenmesi gerekir. Yüzeydeki yağ ya da tozlar, kaplama- liriz. nın yüzeye yapışmasını engeller. Temizleme işleminde yağ çözücüler ve leke bırakmayan saf su kullanılmalıdır. RonhiZ uygulamasında f/5 odak oranında ve 200 mm çapında Alüminyum kaplama için ise, piyasada bu hizmeti bir eğrilik yarıçapından 5,4 cm ücret karşılığında veren bir yer ile çalışmak gerekecek- uzaklıkta bantların görünüşü tir. Bu yöntemde, vakum ortamındaki saf alüminyum, tungsten bir filaman üzerinde yüksek gerilimle buhar- İki adet 3V kalem pil laştırılır ve bu şekilde çok ince bir alüminyum tabakası ve LED kullanılarak yapılan optik yüzeyi homojen olarak kaplar. Cilalama ve biçim- basit bir Ronchi test cihazı lendirme sırasında göze çarpmayan çizikler ve yüzey kusurları kaplama sonrasında görünür hale gelir. Kap- Başar Titiz lama, birkaç gün içinde gerçekleşen oksidasyon sonra- sında bir miktar dayanıklılık kazanırsa da, hiçbir şekil- de elle ya da başka bir cisimle üzerine dokunulmaz. Za- man içinde tozlardan temizlenmesi gerekirse, son dere- ce dikkatli bir şekilde saf su ile yıkanabilir ama bu işlem sırasında kaplamanın zarar görmesi ve bozulması tehli- kesi her zaman vardır. Eski kaplamayı sökerek yeniden kaplatmak çoğu zaman daha iyi bir çözümdür. Kaplan- mış aynanın orta noktası dikkatli biçimde işaretlenir ve optik hizalamanın kolayca yapılabilmesi için, bu nokta- ya dairesel bir etiket yapıştırılabilir. Kaplanmış ve ortası işaretlenmiş birincil ayna, daha sonra bir ayna hücresi içerisine yerleştirilerek kullanılmaya başlanabilir. 76

Evrenin Dokusu Evrenin Evrenin dokusunu oluşturan uzay ve zaman... En gizemli kavramlar. Uzay bir varlık mı? Neden zamanın bir yönü var? Uzay ve zaman olmadan evren olabilir miydi? Geçmişe dönebilir miyiz? Brian Greene bizi Newton’un uzayı ve zamanı değişmez gören anlayışından Einstein’ın akışkan uzay-zaman kavramına, kuantum mekaniğinin birbirlerinden çok uzaktaki cisimlerin davranışlarını anında birbirlerine göre belirledikleri “dolanık” uzayına doğru gerçekten de aydınlatıcı bir yolculuğa çıkarıyor. Yani gerçekliğin, fizikçilerin gündelik dünyamızın hemen altında yatmakta olduğunu keşfettiği, yeni katmanlarına. Evrenin Dokusu aynı yazarın daha önce yayımladığımız Evrenin Zarafeti adlı kitabını tamamlar nitelikte. POPÜLER BİLİM KİTAPLARI

Abdurrahman Coşkun LizozomlarHücrenin Sindirim Organelleri Sindirim, organizmanın olduğu kadar hücrenin de en temel işlevlerinden biri. Hücrenin sindirim ve geri dönüşüm organeli olan lizozomlar sadece yıkılması gereken büyük moleküllerin parçalandığı yer değil, aynı zamanda bakteriler gibi davetsiz misafirlerin de etkisiz hale getirildiği son durak. Lizozomların aldıkları biyomolekülleri parçalayamaması sonucu ortaya çıkan lizozomal depo hastalıkları, günümüzde hâlâ çözüm bekleyen önemli tıbbi sorunlardan biri. Bakteri Fagozom Fagositoz Lizozom Makrofaj Çekirdeği olan tüm hayvan hücrelerinde bu- laşıldı. Çalışmalarında yüksek devirli santrifüj ve bi- lunan lizozomlar olağanüstü sindirim yete- yokimyasal belirteçleri (örneğin enzimleri) birlikte neğine sahiptir. Hücredeki tüm yapıları sin- kullanan Duve, hücrenin önemli bileşenlerinden bi- direbilirler. Bitki hücrelerinde ise lizozomlar yerine ri olan peroksizomları da keşfetti. Hücrenin yapısal vakuol denen yapılar bulunur. Her hücrede çok sa- ve işlevsel organizasyonunun aydınlatılmasına yap- yıda (ortalama 300 kadar) lizozom vardır. 1955 yı- tıkları katkılardan dolayı, 1974 yılı Nobel Tıp veya lında Christian de Duve tarafından keşfedildiğinden Fizyoloji Ödülü Albert Claude, George E. Palade ve bu yana lizozomun çok önemli işlevleri olduğu an- Christian de Duve arasında paylaştırıldı. 78

>>> Bilim ve Teknik Mart 2011 Yapısı Lizozom diğer hücre içi organeller gibi bir zarla çevrelenmiştir. Sitoplazma içinde koruma altında- dır. Bu koruma kalkanı özellikle hücre için yaşam- sal öneme sahiptir. Çünkü, lizozomlar hücrenin tüm bileşenlerini parçalayabilen enzimlerle doludur. Li- zozomların içi asidiktir, pH değerleri de sitoplazma- ya göre oldukça düşüktür. Lizozom zarı hücre zarı- na benzer. Ancak zarın lipid (yağ) ve karbonhidrat (şeker) yapısında bazı farklılıklar vardır; iç kısmı da özel karbonhidrat birimleriyle kaplı olduğu için asit ve enzimlerin olumsuz etkisinden korunur. İşlevleri Christian de Duve Sentez kadar yıkım da yaşamsal bir olaydır. Hüc- noz 6-fosfat almacı bulunur, bu almaç sayesinde sade- re içi proteinlerin çoğu, hücrenin yaşam süresine gö- ce mannoz 6-fosfat taşıyan proteinler bu veziküle alı- re daha kısa ömürlüdür. Yanlış sentezlenen, normal nır. Böylece lizozoma gidecek proteinler seçilmiş olur. işlevleri sırasında hasar gören ve görevleri tamamla- Enzimlerin golgiden lizozoma gönderilmesi sırasında nan proteinlerin yıkılması (temel yapıtaşlarına ayrış- bazı ilginç olaylar da yaşanır. Bazı hidrolazlar vezikü- tırılması) gerekir. Bu proteinler genellikle lizozomlar le “binip” lizozoma gitmek yerine hücre zarına ve ora- yerine hücre içinde, özel protein yıkım birimleri olan dan da dışarıya kaçar. İşte kaçan bu enzimleri geri ge- ubikuitin proteozom sisteminde yıkılır. Hemoglobin tirip lizozoma teslim etmek için bir sistem kurulmuş- gibi bazı proteinler ise hücrenin yaşamı boyunca yı- tur. Bazı mannoz 6-fosfat almaçları dolambaçlı bir yol kılmaz. Uzun ömürlü proteinler, zar proteinleri ve izleyerek hücre zarına uğrar ve orada lizozom enzim- hücre dışı proteinler ise lizozomlarda yıkılır. Kuşku- lerini yakalar. Daha sonra endositozla hücre içine ge- suz hücrede sadece proteinler yıkılmaz; karbonhid- çip taşıdıkları enzimleri lizozoma teslim ederler. ratlar, lipidler, nükleik asitler gibi büyük molekül- lerin yanı sırda hücrenin organelleri, hücrelerara- Enzimler başta proteinler olmak üzere büyük sı ölü doku parçacıkları ve mikroorganizmalar da li- molekülleri yıkmak için tek başlarına yeterli olma- zozomlarda yıkılır. Yıkılacak materyaller özel paket- yabilir. Lizozomlarda enzimlerin işini kolaylaştır- ler içinde lizozoma gönderilir. Bu paketlere vezikül mak için asidik ortam ve yardımcı proteinler kulla- denir. Veziküller zarla çevrili küçük baloncuklardır, nılır. Asidik ortam proteinleri denatüre ederek (üç özellikle hücre içi taşımada önemli işlevleri vardır. boyutlu yapılarını bozarak) onları enzimlerin etki- lerine daha açık hale getirir. Başka bir ifadeyle tıpkı Yıkım için lizozomlarda özel bir ortam oluşturul- midemizde olduğu gibi sindirimi kolaylaştırır. Lizo- muştur. Lizozomlardaki enzimler hücrenin tüm bi- zomlarda organel içi pH sitoploazmaya göre çok dü- leşenlerini parçalayabilir. Lizozom 50’den fazla fark- şüktür, yaklaşık 5,0 civarındadır. Lizozom enzimle- lı enzim içerir. Bunlar, lizozomların büyük molekül- ri de 5,0-6,0 pH düzeyi civarında etkinlik gösterecek leri parçalamak için kullandığı özel araçlardır, tıpkı yapıdadır. Bu enzimler daha yüksek pH değerlerin- bir kasabın kullandığı kesici aletler gibi. Proteinle- de etkinliklerini büyük oranda kaybeder. Ancak Ka- ri parçalayan proteazlar, lipidleri parçalayan lipazlar tepsin L gibi bazı lizozom enzimleri pH 7,0’ye kadar ve fosfolipazlar, karbonhidratları parçalayan glikozi- etkinliğini korur. dazlar ve daha pek çok enzim. Bunlara genel olarak asit hidrolazlar denir. Hepsinin ortak özelliği asidik Peki lizozomlar iç ortamlarındaki pH düzeyini si- ortamda makromolekülleri parçalayabilmeleridir. toplazmaya göre düşük tutmayı nasıl başarır? Lizo- zomlar kendi iç pH düzeylerini düşük tutabilmek Lizozom enzimleri endoplazmik retikulumda için özel pompalar kullanır. Lizozom zarında bulu- sentezlendikten sonra golgi kompleksine gönderilir. nan bu pompalar sitoplazmadan lizozom içine pro- Golgi kompleksinde proteinler gidecekleri yere gö- ton (hidrojen iyonu, H+) pompalayarak pH değerini re paketlenir ve öyle gönderilir. Lizozom enzimle- düşük tutmaya çalışır. Kuşkusuz bunun bir bedeli de ri de mannoz 6-fosfat adlı bileşik ile işaretlenir. Gol- vardır. Bu bedel yüksek enerjili bir bileşik olan ATP gi kompleksinden lizozoma gidecek vezikülde, man- harcanarak ödenir. 79

Hücrenin Sindirim Organelleri LİZOZOMLAR Fagositoz. Bir nötrofilin (savunma hücresi) mantar sporunu içine alırken çekilmiş elektron mikroskobik görüntüsü. Endositoz ve Lizozomlar kademeli olarak düşürülür. pH düşürülmeye başlan- dığında görevli proteinler de ayrılmaya başlar. Örne- Lizozomlara yıkılmak üzere hem hücre içinden ğin pH değeri 6,0 civarında iken mannoz 6-fosfat al- hem de hücre dışından maddeler gelir. Özellikle maçları ayrılıp golgi kompleksine geri döner. Endo- hücre dışı maddelerin yıkımı önemli bir yer tutar. Yı- zomlarda yıkım işlemleri devam eder ve olgunlaşan kılacak maddeler öncelikle hücre içine alınmalıdır. endozom lizozomla kaynaşarak endolizozom adı- Bu amaçla hücre zarının belirli bir kısmı hücreye alı- nı alır. Yıkımın devam ettiği endolizozomlar sonuç- nacak maddeleri sararak cep şeklinde içe doğru to- ta içinde yavaş yıkılan molekülllerin kaldığı olgun li- murcuklanır. Sonraki aşamada bu yapı hücre zarın- zozoma dönüşür. Bu lizozomlar daha sonra olgunla- dan kopar ve endozom adı verilen bir keseciğe dö- şan diğer endozomlarla veya endolizozomlarla kay- nüşür. Bu olaya endositoz denir. Endozomların gö- naşarak yıkım işlemlerine yardımcı olur. Tüm bu ya- revi, dışarıdan aldıkları maddeleri lizozomlara aktar- pılar birlikte değerlendirildiğinde lizozomların hete- maktır. Ancak endozomlar lizozomlarla kaynaşma- rojen bir grup oluşturduğu söylenebilir. dan önce pek çok işlemden geçer. Çünkü lizozom- lar hücreye yeni alınan ve işlenmemiş endozomlarla Fagositoz endositozun özel bir şeklidir, bu yol- kaynaşmaz. Yeni endozomlar öncelikle golgi komp- la daha büyük yapılar ve bakteriler hücre içine taşı- leksinden gelen ve lizozom enzimleri taşıyan vezi- nır. Bu yapılara fagozom denir. Bunlar da endozom- külle kaynaşır. Böylece sindirim daha endozomlarda lar gibi lizozomlarla kaynaşarak içlerindeki yapıların başlar. Endozomlarda bulunan bir grup protein ise yıkılmasını sağlar. yıkılmaz. Bunlar golgi kompleksinden ve hücre yü- zeyinden ilgili maddelerin lizozoma gitmesini sağla- Hangi yolla gelirse gelsin kargoları taşıyan yapı- yan almaçlar ile başka işlevler gören bir takım prote- ların lizozoma aktarılmasında başta SNARE olmak inlerdir. Bunların yıkılmaması gerekir, çünkü görev- üzere çok sayıda füzyon (birleşme) proteini rol alır. leri bitince tekrar kullanılırlar. Endozomlarda, gö- revli proteinlerin yıkılacak proteinlerden ayırt edi- Lizozomlar sadece endozomların ve fagozomla- lip geri gönderilmesi çok önemlidir. Peki, ayırma iş- rın değil gerektiğinde hücre içi organellerin yıkımı- lemi nasıl gerçekleşir? Bunun için endozom içi pH nı da sağlar. Hücre içi organellerin yıkımı yani hüc- renin kendini yemesi otofaji olarak bilinir. 80

<<< Bilim ve Teknik Mart 2011 Otofaji ve Lizozomlar Lizozomal Depo Hastalıkları Otofaji kendi kendini (auto) yeme (phagy) anla- Hepimiz hayatımızın bir döneminde kısa veya Doç. Dr. Abdurrahman mına gelen bir sözcük. Kendi kendini yeme, kulağa uzun süreli hazımsızlık yaşamışızdır. Tıpkı bizler gibi Coşkun, 1994 yılında pek hoş gelmeyen bir sözcük olmasına rağmen orga- hücrelerimiz de hazımsızlık yaşayabilir. Bazen bu du- Erciyes Üniversitesi Tıp nizmanın bütünlüğü ve sağlığı için vazgeçilmez bir rum kalıcı da olabilir. O zaman lizozomlar aldıkları Fakültesi’nden mezun işlevdir. Hücre içi organellerin ve büyük molekülle- maddeleri sindiremez. Bu maddeler ne yazık ki lizo- oldu. 2000 yılında rin lizozomlarda parçalanmasını sağlayan bir meka- zomlarda kalır. Bu durumlar lizozomal depo hasta- biyokimya ve klinik nizmadır. Hücredeki organeller belli bir süre sonra lıkları dediğimiz bir grup hastalığa karşılık gelir. Çok biyokimya uzmanı, işlevselliklerini ve dolayısıyla verimliliklerini yitir- farklı tipleri vardır. Genellikle lizozomal enzimlerden 2003 yılında yardımcı meye başlar. Örneğin karaciğer hücrelerindeki mi- kaynaklanır. Yıkılmak üzere hücre içine alınan biyo- doçent ve 2009’da tokondrilerin ortalama yaşam süresi 10 gündür ve moleküller tam olarak yıkılmadan birikir. Eksik olan doçent oldu. Uluslararası 10 gün sonra lizozom tarafından yıkılırlar. Burada ya da işlevsel olmayan enzimlerin substratı (bir enzi- hakemli dergilerde çok ilginç bir yöntem kullanılır. Öncelikle yıkılacak min üzerinde etki gösterdiği madde) olan biyomole- yayımlanmış 32 organel bir şekilde işaretlenir ve daha sonra üzeri küller lizozom içinde birikir. Lizozomlar tüm organ- makalesi var. Özel olarak çift zarla kaplanır. Bu yapıya otofagozom denir. Oto- ların hücrelerinde bulundukları için lizozomal depo laboratuvarda kalite fagozomlar lizozomla kaynaşır ve böylece içinde- hastalıklarında tüm organlar etkilenebilir. Bu hasta- kontrol, standardizasyon ki malzemenin lizozom tarafından yıkımı sağlanır. lıklar eksik olan enzimlere göre sınıflandırılır. ve protein biyokimyası Tıpkı bir binada yapılan tadilat gibi. Öncelikle hasar- konularında araştırmalar lı yapılar tespit edilir ve işaretlenir, daha sonra üzer- I-cell hastalığı ilginç bir lizozomal hastalıktır. Bu yapıyor. Halen Acıbadem leri bir branda ile örtülür ve yıkıma alınırlar. Böy- hastalıkta golgi kompleksinden lizozoma gönderilen Labmed Klinik lece çevreye rahatsızlık verilmemiş olunur. Otofa- kargolar doğru adrese teslim edilemez. Lizozoma git- Laboratuvarları’nda klinik ji sadece işlevlerini kaybetmeye başlayan organelle- mesi geren kargo etiketlemedeki bir sorun nedeniy- biyokimya uzmanı ve rin yenilenmesi için değil aynı zamanda açlık döne- le yanlışlıkla hücre dışına gönderilir. Normalde lizo- Acıbadem Üniversitesi minde hücrenin ayakta kalabilmesi için gereksinim zoma gidecek enzimlere mannoz 6-fosfat eklenirken Tıp Fakültesi Biyokimya duyduğu besin maddelerinin karşılanabilmesi için I-cell hastalığında mannoz 6-fosfatı proteinlere ekle- Anabilim Dalı’nda öğretim de önemli bir kaynak sağlar. Özellikle de hücredeki yen enzimde bir bozukluk vardır ve bu etiket lizozo- üyesi olarak çalışıyor. amino asit miktarı belli bir düzeyin altına düşünce. ma gidecek enzimlere eklenemez. Dolayısıyla bu en- zimler lizozom yerine hücre dışına gönderilir. Böbrek hücrelerindeki lizozomların Lizozomlar sürekli birtakım büyük molekülle- elektron mikroskobuyla alınmış ri parçalıyorlar, peki yıkım ürünleri nereye gidiyor? Lizozomlar günümüzde üzerlerinde en çok araş- görüntüsü tırma yapılan organellerin başında geliyor. Başta de- Geri Dönüşüm po hastalıkları olmak üzere Alzheimer, Parkinson, Amiyotrofik Lateral Skleroz (ALS) gibi çok sayıda Lizozomlarda makromoleküllerin yıkımıyla elde nörodejeneratif hastalık ve hücre ölümü gibi pek çok edilen temel yapıtaşları sitoplazmaya geçerek hücrede olay lizozomları yakından ilgilendiriyor. Bu konular- yeni moleküllerin sentezinde kullanılır. Bu açıdan ba- da çok şey bilinmesine rağmen tedavi adına henüz is- kıldığında lizozomlar sadece yıkımı gerçekleştiren or- tenilen başarı ne yazık ki elde edilmiş değil. ganeller değil aynı zamanda çok etkili birer geri dönü- şüm ünitesidir. Yıkım sonucu elde edilen tüm ürün- KAalbyenrat,kBla.,rJohnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., B3.ioYcihneXmMica,lDSioncgieWty XTr,aGnasaocWtio.nAsu, 2to0p0h9a;3g7y:1in01t9h-e1L0i2v1er. ler yeniden hücrenin kullanımına sunulur. Ancak bu W(Baelştienrc, iP.B, aMsıomle)c,uGlaarrBlainodloSgycioefntchee, TCaeylll,or and 4H.eZphaatonlgogLy, 2008;47:1773-1785. maddelerin lizozom dışına çıkışı sızma yoluyla veya Francis Group, 2008. Sheng R, Qin Z. The lysosome and Sin, lizozomun parçalanmasıyla değil özel taşıyıcı prote- Luzio JP, Parkinson MDJ, Gray SR, Bright NA. The neurodegenerative diseases. Acta Biochim Biophys inlerle gerçekleşir. Yani kontrollü bir geri dönüşüm delivery of endocytosed cargo to lysosomes. 2009;41: 437-45. söz konusudur. Bu amaçla permeazlar olarak da bili- nen ve lizozom zarında bulunan özel taşıyıcı protein- ler kullanılır. Görüldüğü gibi hücrenin enerji ve ham- madde politikasında israfa yer yoktur. Çok iyi bir geri dönüşüm sistemi vardır. Tüm bunlara rağmen yine de bazı maddeler parçalanmayıp lizozomlarda kalabilir. Özellikle kalp kası ve sinir hücreleri gibi uzun ömürlü hücrelerde bu sindirilmeyen maddeler birikir ki bun- lara lipofuksin (yaşlılık pigmenti) denir. 81

Hüseyin Gazi Topdemir Parçacık Fiziğine Adanmış EBirnÖgmiünr Arık En Küçüğü Keşfetmek Parçacık fiziğinin varlık karşısındaki Parçacık fiziği günümüzde en yoğun çalışılan tutumunu yansıtan bu belirleme, araştırma alanlarından biridir. başka bir deyişle bütün varlığı bir birimde, Bu alanı tanımlayacak en iyi ifade bir birimi de bütün varlıkta kavramak “bütün gerçeği bir kum tanesinde kavramak” şeklinde özetlenebilir. İlk bakışta mistik bir şeklinde dile getirilebilir. yaklaşımı çağrıştırıyor olsa da, aslında bu durum bilimin özünde yatan dinamizmin Engin Arık ve “hakikate” ulaşma duygusunun açık bir İstanbul 1948- anlatımından başka bir şey değildir. Isparta 2007 Saf hakikate ulaşmayı çok eski dönemlerden Arık, yaşamının beri amaç edinmiş olan insanoğlu, her zaman ve bilgisinin en varlığı en küçük ve en yalın öğesine kadar verimli döneminde araştırması gerektiğinin bilinciyle hareket yakın çalışma etmiştir. Bu yüzden salt merak duygusuyla arkadaşlarıyla yıllarca ne olduğunu bilmediği, bilirse ne birlikte bir uçak kazanacağından emin olmadığı olguların kazasında hayata peşinde bıkıp usanmadan koşmuştur. veda etti. Bilime ilerleme dinamizmini kazandıran da Büyük ideali olan bu “hasbi tecessüs” yani bir şeyi salt merak Türk Hızlandırıcı ettiği için araştırıp öğrenme duygusudur. Merkezi’nin Bu duyguyu besleyen en önemli etmen ise Teknik Tasarım doğadaki düzenliliğin ayırdına vardıkça ve Test içine düşülen hayret ve şaşkınlıktır. Buna Laboratuvarları hakikat karşısında şaşırmak da diyebiliriz. projesi üzerinde Ancak şaşırmak daha fazla bilmeyi ve yapılan daha fazla bilmek de daha fazla araştırmayı çalışmaların ivmelendirir. Sonuçta elde edilen her yeni sonuçlarının bilgiyle varlığın gizleri de adım adım çözülür. değerlendirileceği Gizlerin çözülmesi ise aslında, dünyadaki toplantıya birkaç bilgi tutkununun en küçük olanı katılmak için keşfetme serüvenidir. Bu serüvende ülkemiz Isparta’ya bilim topluluğundan önemli sayıda bilgi gidiyordu. tutkunu da yer almaktadır. Bunlardan birisi de Cumhuriyet Türkiyesinin yetiştirdiği seçkin parçacık fizikçilerinden Engin Arık’tır. 82

>>> Bilim ve Teknik Mart 2011 Kısa Yaşam Öyküsü: Laboratuvarları’nda hidrojen hedef üzerine Engin Arık, bilimi ülkelerin gerçek bağımsızlığının tek aracı Parçacık fiziği alanında sahip olduğu en- yollanan pion demeti ile “exotic delta” olu- olarak görüyordu. Bilime dayalı kalkınma ve ilerlemenin gin bilgisi ve çalışkanlığıyla evrensel bağ- şumlarını inceleyen deneylerde yer almayı tek çare olduğuna inanmış bir bilim insanı olarak, Türkiye’nin lamda kabul görmeyi başaran Engin Arık, başardı. CERN’e tam üye olması gerektiğini savunmaktaydı. 14 Ekim 1948’de İstanbul’da doğdu. Ken- Bu konuya hükümetlerin yeterince eğilmediğine inanıyordu ve disini geleceğin parçacık fiziği çalışmaları- 1979 yılında Boğaziçi Üniversitesi Fizik bu duruma dikkat çekmek için 31 Temmuz 2002 yılında nın aranan bir temsilcisi yapacak olan eği- Bölümü’ne geçen Arık, “Deneysel Yüksek iki teorik fizikçi arkadaşıyla birlikte kamuoyuna bir duyuruda tim sürecinin önemli bir evresini Atatürk Enerji Fiziği” alanında yaptığı çalışmalarla bulunmuştu. Kız Lisesi’ni 1965 yılında birincilikle bitire- 1981 yılında doçent oldu. 1983 yılında üni- rek tamamladı. Bu parlak mezuniyetin ar- versiteden ayrılarak iki yıl boyunca Control yüksek bilgi, beceri ve teknoloji gerektiren dından, o yaz TÜBİTAK’ın genç bilim in- Data firmasında çalıştıktan sonra, 1985 yı- deneysel araştırmalarla gerçekleştirdiği do- sanları yetiştirmek amacıyla düzenlediği lında tekrar üniversiteye döndü ve 1988 yı- ğa ve evrenin gizlerini bulma yarışında ge- kampta eğitime gönderilen Arık, liseden lında profesör oldu. ri kalmamak amacıyla 1954 yılında kurulan sonra İstanbul Üniversitesi Fizik-Matema- CERN’deki çalışmalara 1990’dan sonra katıl- tik Bölümü’ne kaydoldu ve 1969’da mezun Bilimi her zaman “gerçek bir yol göste- maya başladı. Burada gerçekleştirilen CHO- olduktan sonra aynı üniversitenin Kuram- rici” olarak gören ve gerçek ilerlemenin de RUS (CERN Hybrid Oscillation Research ap- sal Fizik Kürsüsü’nde öğrenci asistanı olarak ancak bilime dayanmakla sağlanacağına paratUS) ve CMS (Compact Muon Soleno- çalışmaya başladı. Engin Arık, 1969 yılın- inanan Arık, bu inancını öldüğü güne kadar id) deneylerine önemli katkılarda bulu- da başlayıp 1976 yılına kadar devam ede- korudu ve daha bilim yaşamının başların- nan Arık, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın cek kuramsal fizik alanındaki lisansüstü ça- dan itibaren bilimin ve bilimsel zihniyetin (Large Hadron Collider, LHC) sınandığı AT- lışmasını ise Pittsburgh Üniversitesi’nde ta- ülkemizde yerleşmesi için büyük çaba gös- LAS deneyine Boğaziçi Üniversitesi adı- mamladı. terdi. Bilime ve bilimsel gelişmelere uzak na katıldı. 1997-2000 yılları arasında Viya- Doktora çalışmasının ana temasını da kalmamak ve bilimsel çalışmaları yakından na Üniversitesi’nde de çalışan Arık, Deney- değişik elementler üzerine“hyperon deme- izlemek suretiyle ülkemizin bilime daya- sel Yüksek Enerji Fiziği alanında yüzün üze- ti” yollanarak gözlenen Y rezonansları oluş- lı kalkınma modelinin izleyicisi bir ülke ha- rinde makale yayımlamış ve yüzlerce atıf al- turuyordu. Arık, bu alandaki araştırmalarını line gelmesi için çaba gösteren Arık, 1997- mıştır. Aynı zamanda Türk Ulusal Hızlandı- Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nda yap- 2000 yılları arasında Viyana’da Birleşmiş rıcısı Projesi’nin de yürütücülüğünü yapan tı. Böylece en küçüğü keşfetme yoluna gir- Milletler’in bir kuruluşu olan Comprehen- Arık, ömrünü parçacık fiziğine adamış seç- miş olan Arık, bundan sonra deneysel yük- sive Test Ban Treaty Organization’da “radio- kin bir bilim insanı olarak 30 Kasım 2007 ta- sek enerji fiziğinde bütün dünyanın dikka- nuclide” görevlisi olarak çalıştı. Sürekli ola- rihinde geçirdiği bir uçak kazası sonucu ha- tini çekecek yüzlerce araştırma gerçekleşti- rak yüksek enerji fiziği alanında araştırma yata veda etti. recek ve sonuçlarını yayımlayacaktır. yapmaya özen gösteren Arık, nükleer enerji Bilimi ülkelerin gerçek bağımsızlığının santrallerinde uranyum yerine toryum kul- tek aracı olarak gören Arık, bilimin ve bi- lanımıyla ilgili çalışmalar yapan ve 33 ül- limsel zihniyetin ülkemizde benimsenme- kenin katıldığı, İsviçre’deki Avrupa Nükleer si ve temel bir davranış kalıbı haline gelme- Araştırma Konseyi (Conseil Européen pour si için bilim alanında gelişmiş ülkelerin de- la Recherche Nucléaire, CERN) tarafından neyimlerinden yararlanılması gerektiğine yürütülen ATLAS (A Toroidal LHC Appara- düşünüyordu. Arık, bu amaçla 1976-1979 tus) ve CAST (CERN Axion Solar Telescope) yılları arasında doktora sonrası araştırma- deneylerine katılan Türk bilim insanlarının cı olarak Londra Üniversitesi ve Rutherford grup liderliğini yaptı. Engin Arık Avrupa Birliği’ne üye 12 ülke tarafından, dünyanın gelişmiş ülkelerinin Bilimsel Çalışmaları maktaydı. Engin Arık, bu ısrarcı tutumuna rağmen Engin Arık evrenin yapıtaşlarını yani temel par- Türkiye’nin uluslararası yüksek düzeyli bilimsel çalarını bulmak amacına derinden bağlanmış bir araştırmalara kurumsal düzeyde katılmasını sağla- bilim insanı olarak, bu alanda dünyada yürütül- yamamış olsa da, kendisi birçok ciddi araştırmada mekte olan önemli çalışmaları doğal olarak yakın- görev almayı başardı. Katıldığı araştırmalardan bi- dan izlemekteydi. Hatta Türkiye’nin de acilen ku- ri CERN’de yürütülen Atlas Deneyi’dir. rumsal düzeyde CERN benzeri yüksek araştırma kurumlarına katılması gerektiğini ısrarla vurgula- 83

Parçacık Fiziğine Adanmış Bir Ömür: Engin Arık CERN’deki Büyük Hadron Hızlandırıcısı’nın ca ve laboratuvarda Büyük Patlama anına sı 2000’e yakın. Türkiye dahil 35 ülkeden fi- bütünsel görünüşü yaklaşılınca, evren bulmacasındaki eksik zikçiler var. CERN’de LHC’ye entegre ola- CERN Avrupa’nın bilim alanında Rusya ve ABD ile liderlik parça yerine oturacak. Yani evrene kütlesi- rak inşa edilen dünyanın en büyük detek- mücadelesi yürüttüğü laboratuvar. II. Dünya Savaşından sonra ni verdiği ve yaşamı mümkün kıldığı var- törü ATLAS, protonların çarpışması sonu- 12 Avrupa ülkesinin (Belçika, Almanya, Fransa, Danimarka, sayılan, adını İngiliz fizikçi Peter Higgs’ten cu ortaya çıkacak parçacıklardan veri topla- Hollanda, İngiltere, İsveç, İsviçre, İtalya, Norveç, Yugoslavya ve (doğumu 1929) alan Higgs parçacığı bu- yıp Higgs parçacığını bulacak. ATLAS de- Yunanistan) işbirliği ile 1954 yılında kuruldu. Merkezi, İsviçre ve lununca sırlar çözülecek. Evrenin başlan- tektörünün saptayacağı sürprizler arasında, Fransa sınırında yer alan ve Cenevre şehrine yakın olan CERN, gıcında bir bakışım (simetri) olması gere- Türk grubun da üzerinde çalıştığı dördün- dünyanın en büyük parçacık fiziği araştırma laboratuvarıdır. kiyordu. Yani madde ve anti-madde şek- cü kuark ailesi de olabilir. Bu Higgs parçacı- Yaklaşık 80 ülkeden 500 üniversiteyi temsil eden çok sayıda bilim linde. Ancak anti-madde yok oluyor. Ba- ğının bulunması kadar önemli olacak. insanı CERN’e gelerek kendi araştırmalarını gerçekleştirmektedir. kışımsız (asimetrik) bir düzende sade- Nobel ödüllerini de içeren önemli keşiflerin yapıldığı bir merkezdir. ce madde kalıyor. Oysa bir anti-galaksi de Evreni anlamak temel bilim araştırma- Bugün dünyadaki bilgisayar iletişiminin kalbi olan World Wide olması gerekiyordu. Evrendeki parçacık- larının en önemli hedefi olmuştur. Bugün Web (www), CERN’de bilgisayar programcısı lar kütlelerini nasıl bir mekanizma sonucu gördüğümüz galaksiler, yıldızlar, gezegen- olan Tim Berners-Lee’nin“HTML”adlı bilgisayar dilini kazandı? Kurama göre parçacıkların küt- ler ve insanlar, başlangıçta var olan temel bulup geliştirmesiyle oluşmuştur. le kazanması için Higgs parçacığının var- parçacıklardan oluşmuş. Evren başladı- lığı gerekiyordu. O parçacık olmaksızın ev- ğı zaman sadece kuarklar ve leptonlar var- Atlas Deneyi ren olmazdı. Higgs parçacığının bugüne dı. Bu kuarklar birleşip protonları oluştur- Engin Arık, dünyanın en büyük temel kadar bulunamamasının nedeninin, küt- du. Onlar birleşip çekirdekleri ve atomlar bilim araştırmalarından biri olan ve uzun lesi ağır olduğu için istenilen enerjiye ula- da birleşip galaksileri oluşturdu. Atomların zamandır devam eden araştırmanın ba- şılamaması olduğu kabul ediliyordu. Şimdi içine girdikçe çekirdeğin içinde daha kü- şından beri içinde yer almış ve maddi ola- Higgs parçacığının kütlesinin Büyük Had- çük parçacıkları, nötronları ve protonları naksızlıklara rağmen proje için çalışmak- ron Çarpıştırıcısı (LHC) adını verdiğimiz görüyoruz. Protonları ve nötronları çarpış- tan asla vazgeçmemiştir. Arık’ın bu denli dairesel hızlandırıcıda ortaya çıkacak mu- tırınca kuarkları görüyoruz. Bütün evreni önemli saydığı bu deneyi bilim tarihi açı- azzam enerjinin sınırları içinde olduğu dü- meydana getirmek için, birinci ailedeki iki sından ayrıcalıklı kılan nedir? Arık Atlas şünülüyor. kuark ve bir de elektron yeterli. CERN’deki Deneyi’ni şöyle betimlemektedir: deneylerde ikinci aile kuarklarını ve lep- “CERN’deki dairesel hızlandırıcıda pro- Parçaları CERN üyesi ülkelerin firma- tonlarını bulduğumuzda şaşırdık. Daha tonlar saniyede 40 milyon defa çarpışın- ları tarafından imal edildikten sonra, ye- sonra üçüncü aileyi de bulduk. Bu temel rin 100 metre altındaki kuyuya indirilip in- parçacıklar arasında etkileşim kuvveti var şa edilen ATLAS detektörü, 10 katlı bir bi- ve dördüncü bir ailenin olması gerekiyor. na yüksekliğinde ve 45 metre genişliğinde- Tabii bu kuramsal. Eğer varsa ATLAS de- dir. Bu deneyde bir araya gelen insan sayı- neyinde göreceğiz.” LHC’deki detektörlerden birisi olan Atlas Detektörü 84

>>> Bilim ve Teknik Mart 2011 Engin Arık’ın betimlediği, evrenin te- için “belirsiz”, Anaksagoras (MÖ 500- toplumsal motivasyon açısından da çok mel parçacıklarını veya en temel parça- 428) için “tohum” ve nihayet Demok- önemli. Çünkü toplumlararası yarışma- cığını bulmayı hedefleyen bu deneyin ritos için ise “atom”dur. Öyleyse töz ne da bir toplumun geri kalmasının, gücü- önemini, insanlığın bilimsel gelişim ta- olursa olsun, bu dönem felsefesi için, bü- nü ve saygınlığını yitirmesinin nedeni rihinde gerçekleştirdiği büyük düşün- tün varlığın kendisinden kaynaklandığı bilime gereği gibi değer vermemesidir. sel serüven yeterince aydınlatmakta- bir “ilk ana madde”nin gerekliliği kuşku Büyük bir ulus olmanın ancak uygarlıkta dır. Düşünce tarihinin altın dönemle- götürmez bir gerçekliktir. Günümüz fizi- en ön safta bulunmakla, bilim ürünleriy- rinden biri, Antik Yunan’da ortaya çı- ği açısından temel parçacık olarak kabul le donatılmakla ve bilimi üretenler ara- kan ve Thales (MÖ 624-547) ile başlayıp edebileceğimiz bu ilk ana madde, Orta- sında etkin biçimde yer almakla gerçek- Demokritos’la (MÖ 460-370) son bul- çağ boyunca Tanrı olarak kabul edilmiş, leşebileceği artık herkes tarafından kesin duğu kabul edilen “doğa felsefesi” döne- sonunda günümüz parçacık fiziğinde ise bir şekilde anlaşılmıştır. Bu gerçeği her midir. Bilindiği üzere, doğa felsefesinde Higgs veya Tanrı parçacığı olarak adlan- fırsatta yineleyen Arık, deneysel yüksek başlıca iki sorun üzerinde durulmuştur: dırılmıştır. Öyleyse aslında insanın te- enerji fiziği çalışmalarını, aynı zaman- mel parçacığın peşine düşme serüveni da 17. yüzyıldan bu yana Batıda yerleş- Temel Madde Parçacıkları neredeyse dünya üzerindeki serüveniy- miş olan “bilgi güçtür” idealinin kusur- le eş zamanlı olarak devam etmektedir. suz olarak gerçekleşmesinin bir anlatımı 1. İlk ana maddenin (arkhe-töz) ne olarak görmekteydi. Dolayısıyla Arık, bu olduğu sorusunun araştırılması İnsanın temel parçacığın peşinde koş- gerçeği bir kez daha gün ışığına çıkar- ma serüvenini “olması gereken bir serü- mak ve anımsatmak suretiyle, temel bi- 2. Varlıkların çokluğunun ve çeşitliği- ven” olarak algılayan Engin Arık, bu yol- limleri önemsemeyen, unutan toplumla- nin ilk ana maddeden nasıl oluştuğunun da yapılması gerekenlerin ülkemiz açı- rın medeniyet âleminde horlanmaktan, belirlenmesi sından çok sınırlı kalmasını hiçbir za- medeniyet yarışında ilerlemiş toplum- man kabul etmemiş ve her türlü olum- ların boyunduruğu altında yaşamaktan Öncelikle varlığın özünün, ilk ana suzluğa ve olanaksızlığa karşın, çağdaş kendilerini kurtaramayacaklarını belirt- maddesinin ne olduğu sorusunun sorul- dünyanın gidişine ayak uydurmak için mek istemektedir. duğu doğa felsefesinde, filozofların tar- gerekli olanı zamanında yapmak gerek- tıştığı sorunsal, mahiyeti, neliği ne olur- tiğini ısrarla vurgulamıştır. Bu amaçla Engin Arık’ın Katıldığı Deneyler sa olsun bütün varlıkların kendisinden yoğun çaba harcayan Engin Arık, genç kaynaklandığı bir “töz”ün benimsenme- bilim insanlarının Türkiye için yaşamsal Solar Axion Telescopie Antenna - A solar axion search using a sidir. Töz, kendisini ileri süren filozofun önemi olduğuna inandığı deneysel yük- decommissioned LHC test magnet (CAST Collaboration) deneyi, imgelem yetisine ve yaratıcılığına bağ- sek enerji fiziği alanında çalışması için CERN Laboratuvarı, Cenevre, İsviçre (1999-2007) lı olarak değişik biçimlerde imlenmiştir. büyük çaba gösterdi ve onları bu alana Örneğin doğa felsefesinin başlangıcında yönelmeye çağırdı. Peki, deneysel yük- A general purpose pp experiment at the Large Hadron Collider yer alan bilge Thales için, bu töz “su”, öğ- sek enerji fiziği neden önemlidir? at CERN (ATLAS Collaboration) deneyi, CERN Laboratuvarı, rencisi Anaksimandros (MÖ 610-546) Cenevre, İsviçre (1994-2007) Yüksek enerji fiziği bugün pek çok sa- nayi kolundan savunma teknolojileri- Measurement of the spin-dependent structure functions of the ne kadar geniş bir yelpazede buluşların proton and the deuteron (SMC Collaboration) deneyi, CERN yapıldığı bir alandır. Bilim ve teknolo- Laboratuvarı, Cenevre, İsviçre (1993-1996) jide büyük atılım yapılan bu alanda bu- gün dünyanın önde gelen bütün ülkeleri Adenneewyis,eCaErRchNfLoarbvoμraÜtuvvaτroı,sCciellnaetivornes, (CHORUS Collaboration) çalışmakta. Çünkü stratejik değeri yük- İsviçre (1991-1997) sek projeler bu alanda üretilebiliyor. Bu açıdan yüksek enerji fiziğini, temel bili- A study of Neutrino-Electron scattering at the SPS (CHARM II min teknolojiye dönüşümü olarak da ta- Collaboration) deneyi, CERN Laboratuvarı, Cenevre, İsviçre nımlamak mümkündür. Temel bilimin (1990-1992) teknolojiye dönüştürülmesi ise pürüz- A measurement of the phase difference of η 00 and η + − in süz ve gerçek kalkınma demektir. Bir di- CCePnveiovlraet,inİsgviΚçr0eÜ(19287π)decays deneyi, CERN Laboratuvarı, ğer boyutu ise, moleküler biyoloji ve tıp- Measurement of A and R parameters in the reaction π + π Ü tan nükleer fiziğe, gıda sterilizasyonu Κ + Σ + using a polarized target’ deneyi, CERN Laboratuvarı, ve enerji üretiminden savunma sanayi- Cenevre, İsviçre (1979-1980) ne kadar yüzlerce alanda etkin ve başa- Search for exotic Δ states with partial wave analysis of the rılı çözümler gerçekleştirilmiş olmasıdır. reaction π + π Ü Κ + Σ + deneyi, Rutherford Laboratuvarı, Bu alanda başarılı olmak aynı zamanda Didcot, İngiltere (1977-1979) Study of Y * resonances in hyperon-nucleus collisions deneyi, Brookhaven Laboratuvarı, New York, ABD (1972-1976) 85

Parçacık Fiziğine Adanmış Bir Ömür: Engin Arık <<< Kurtarıcının Adı Toryum lışmalar yapıyor. 290 bin ton toryum rezervi bulu- nan Hindistan enerji geleceğini toryumda arıyor. Hüseyin Gazi Topdemir, Problemleri sadece belirlemekle yetinmeyen Büyük bir servetin üzerinde oturuyoruz, küçük bir Dil ve Tarih-Coğrafya Engin Arık, bütüncül çözüm önerileri geliştirmek- bilimsel yatırımla toryum ve toryumla enerji üreti- Fakültesi (DTCF), Felsefe ten de geri durmamış, toplumsal boyutu olan bi- mi alanında dünya devleri arasına girebiliriz. Bölümü, Sistematik limsel projeleri geliştirmeyi bilim insanı sorum- Felsefe ve Mantık luluğunun ayrılmaz bir parçası haline getirmiştir. Toryumun yakıt olarak kullanılması, ilk defa Anabilim Dalı’nı bitirdikten Nitekim bu amaçla hem temel parçacığın bulun- 1993 yılında, CERN’de çalışan Nobel ödüllü İtal- (1985) sonra, 1988 ‘de ması araştırmalarıyla hem de hızlandırıcıların ge- yan fizikçisi Carlo Rubbia tarafından önerildi. Daha “Kemâlüddîn el-Fârâsî’nin liştirilmesiyle yakından ilgili olarak enerji proble- sonra toryumun uranyumun yerini alabileceği anla- İbn el-Heysem’in Kitâb el- miyle de ilgilenmiştir. İlgisi özellikle toryum ele- şıldı. Bu gerçekten hareketle Engin Arık, şunları be- Menâzır Adlı Optik Kitabına menti üzerinde yoğunlaşmış olan Engin Arık, bu lirtmektedir: Yazdığı Açıklamanın Yakan konuda şunları belirtmektedir: Kürelerdeki Kırılmaya “Toryumla çalışan nükleer santrallerin patla- Ait Bölümü’nün Çevirisi “Bunu Türkiye’nin geleceği açısından çok ma tehlikesi olmadığı gibi, Çernobil benzeri bir ve Kritiği” başlıklı tezle önemli görüyorum. Bu hızlandırıcı projesiyle de felaketin yaşanması da mümkün değil. Işınetkin yüksek lisans ve 1994’te de ilgili, çünkü toryum yakan nükleer reaktörlerin (radyoaktif) atık en az düzeyde, yani uranyum- “Işığın Niteliği ve Görme hızlandırıcı temelli olması lazım. Yani hızlandı- lu santrallerin atıkları gibi tehlikeli, uzun ömürlü Kuramı Adlı Bir Optik rıcı kullanarak yakabiliyorsunuz. Hızlandırıcı- değil. Bunlar da nötronlarla yok edilebiliyor. Çev- Eseri Üzerine Araştırma” yı ne kadar ucuz yapabilirseniz, ne kadar ucu- re kirlenmiyor. Reaktörün fişini çektiğinizde her başlıklı teziyle de doktora za ne kadar uzun süre çalıştırabilirseniz toryu- türlü işlem duruyor. Dünyada ön araştırma çalış- programını tamamladı. mu yakmak da o kadar hesaplı oluyor. Dolayısıy- maları bitti, projenin fizibilitesi 1998 yılında ta- Bilimsel çalışma alanları, la bu hızlandırıcı meselesi toryum açısından çok mamlandı. 12 Avrupa ülkesinin bilimsel araştır- bilim tarihi ve bilim önemlidir. Türkiye’de toryum var, bir de toryu- ma bakanları için araştırma panelleri oluşturuldu; felsefesi olan yazarın mu yakacak özellikte hızlandırıcı teknolojisini bir de bilim insanlarının katıldığı teknik danışma bu konularda birçok başarırsak o zaman enerji problemimizi hallet- grubu var. Ne yazık ki Türkiye buralarda yok. Ma- çalışması bulunmaktadır. miş olacağız.” alesef biz CERN’de de yokuz.” Halen DTCF, Felsefe Bölümü, Bilim Tarihi Arık’ın toryumu bir enerji kaynağı olarak gör- Bir bütün olarak söyledikleri ve yaptıkları göz Anabilim Dalı’nda profesör mesi ve bu konuya eğilmesi elbette tesadüfi bir şey önüne alındığında, Engin Arık’ın bilimci, bilimsel- olarak çalışmalarını değildi. Çünkü Dünya toryum rezervlerinin yarı- ci ve dünyanın bugünkü ve gelecekteki sorunları- sürdürmektedir. dan fazlası Türkiye’de, Batı Anadolu’da Eskişehir, nın ancak bilime dayanılarak çözülebileceğine inan- Sivrihisar, Beypazarı ve Kızılcaören yörelerinde mış bir bilim insanı olduğu apaçık ortadadır. Bilime bulunuyor. Arık’a göre toryumun 21. yüzyılın stra- inanmış bir kişi olarak, bilim kurumlarını ve yetkili tejik maddesi olma olasılığı büyük. Yeni tip reak- diğer mercileri sürekli uyarmak gereğini duymuştur. törlerde yakıt olarak kullanılacak. Eğer biz toryum Yüksek bilim ve teknoloji alanlarında gelişmiş ülke- ile elektrik enerjisi üretebilme olanağına kavu- ler arasındaki yarıştan kopmanın “çağdaş uygarlık şursak, bu trilyonlarca varil petrole eşdeğerde bir yarışından” kopmak demek olduğunu bildiği için de enerji kaynağı olacak. Bir başka şekilde ifade eder- bu duruma rıza göstermemiştir. sek, 1 ton toryum 1 milyon varil petrole eşdeğer enerji üretebiliyor. Eğer toryumu kullanıma soka- Makalenin hazırlanışı sırasında Engin Arık hakkında bilirsek, Türkiye elektrik üretmek için petrol ve do- elindeki bilgi ve belgeleri benimle paylaşan Ömer Yavaş ğalgaz satın almak zorunda kalmayacak. Japonya, ve Metin Arık’a minnettarım. elinde hiç toryum olmamasına rağmen, toryum- la çalışacak nükleer enerji santrallerine yönelik ça- EBKdaar.yuOnta,smkOlsaamnr aAnzmAzimBai,rAutr,aBmaıkzidAankkAuyşr,ılYaenşliamr, Engin Arık, Öktem, Çağıl TORYUM (2008 yılı bilgileri) Türk Fizik Derneği Yayını, 2008. Çınar, Ülke Rezerv Çetin, Serkant Ali, “Sevgili Hocam Engin Arık”, Matematik Dünyası, Cilt II, Türk Matematik Derneği, 2008, s. 45. Demirköz, Melahat Bilge, “Büyük Deney Düzenekleri, Avustralya 300 bin ton Küçüklerin Dünyasına Açılan Gözler”, Bilim Teknik Dergisi, Sayı 509, Hindistan 290 bin ton TÜBİTAK, Nisan 2010, ss. 28-35. Norveç 170 bin ton Doltaş, Dilek, “Engin Arık’a Armağan”, sM. 4a4te.matik Dünyası, ABD 160 bin ton Cilt II, Türk Matematik Derneği, 2008, İCniclteI, IÖ, TzdüerkmMir,a“tKemurattairkıcDıneırnneAğdi,ı2T0o0r8y,usms.”4, M6-a4t9e.matik Dünyası, Kanada 100 bin ton Toplam 1071 ton OSeDkmTÜenY, aSyeızmenc,ılPıka,r2ça0c0ı6k. Fiziği En Küçüğü Keşfetme Macerası, Güney Afrika 35 bin ton TTZoÜepyBrdeİeTkm,AMiKr,e,HhNmüisseeatyn,i“n2H0G1iga0gz,sis’,isF.Ae4lr2sae-rf4ke5,e.Pn”e,gBeimlim, 2T0e0k9n. ik Dergisi, Sayı 509, Brezilya 16 bin ton Türkiye 800 bin ton 86

Tüfek Mikrop ve Çelik Tüfek M “Neden Avrupalılar Amerika’yı keşfetti de Amerikalılar Avrupa’yı keşfetmedi?” Bu basit sorunun ardında insanlığın MÖ 11.000’den günümüze tarihi gizli. Fizyoloji profesörü Jared Diamond, Tüfek, Mikrop ve Çelik’te, aklımıza gelmeyen, geldiğinde çocukça bulduğumuz soruların yanıtlarını araştırırken, tarımın başlamasından yazının bulunuğuna, dinlerin ortaya çıkışından imparatorlukların kuruluşuna, tarihin seyrini belirleyen pek çok önemli adım› ayrıntısıyla inceliyor. İnsan toplulukları arasındaki farklılıkların, eşitsizliklerin nedenlerini, temellerine inmeye çalışarak sorguluyor; günümüz dünyasını biçimlendiren etkenlerin izini sürüyor... Biyoloji, jeoloji, arkeoloji, coğrafya gibi değişik bilim dallarından beslenen, “Batılı” koşullanmalardan arınmış, geleceği gösteren bir tarih kitabı. 22. basımıyla sizlerle! POPÜLER BİLİM KİTAPLARI

Türkiye Doğası Dr. Bülent Gözcelioğlu Flora Botanik, kimya ve farmakognozi bilim dallarının ilgisinde olan zehirli bitkimiz Sütleğenler Sütleğenler botanikçilerin, kimyacıların, farmakognozistlerin ilgisini çeker. Botanikçiler sütleğenlerin dış görünümleri, üremeleri, nerede yayılış gösterdikleri gibi konuları araştırır. FarmakognoziKimyacılar ve farmakognozistlerse sütleğenleri içerdikleri sıvıların kimyasal yapısı, bunlardan nasıl ilaç elde edilebileceği açısından araştırır. Ülkemizde yaşayan sütleğenler de kimyasal yapı, antioksidan özellikler, antikanserojen özellikler yönünden araştırılmıştır. İki türde (Euphorbia acanthothamnos ve Euphorbia macroclada) antioksidan aktivite belirlenmiştir. Bir bitkide antioksidan aktivitenin yüksek olması, hücreye zarar veren serbest radikallerin oluşmasının engellenmesi anlamına gelir. Böylece tümör oluşumu, hücre yıkımı gibi olayların gerçekleşme olasılığı azalır. Ayrıca sütleğenlerin bazı türleri geleneksel olarak deri ve bağırsak hastalıklarının, çıban, siğil, romatizma gibi hastalıkların tedavisinde de kullanılır. Sütleğenler tek, iki ya da çok yıllık otsu, çalımsı bitkilerdir. Boyları 15-90 cm kadar olur. Sukulent yaprakları etli ve suludur. Gövdeleri ve yan dalları kalındır. Sütleğenler zehirli bitkilerdir. Adlarını da yapılarında bulunan süte benzeyen sıvıdan alırlar. Bu sıvıya lateks de denir. Dalları koparıldığında süte benzeyen, genellikle beyaz, nadiren sarı renkli olan bu sıvı dışarı çıkar ve sertleşir. Lateks insan derisinde tahrişe ve yanmaya neden olur. Sütleğenler Euphorbiaceae ailesinin üyeleridir. 2000’den fazla türü olan sütleğenlerin, ülkemizde 90 kadar türü var. Bu 90 türden da 11’i endemik, yani sadece ülkemizde yaşıyor. Sütleğenlere ülkemizde sütlüyen, sütlüvan, süldüğen, sütgen, sütlengeç, sütlücen, sütlügan, sütlüvan, sütlü ot, fıçı otu, seher otu, zehir otu, saçkıran otu da denir. Farmakognozi: Bitki ve hayvanlardan, insan sağlığında kullanmak üzere ilaç elde edilmesini araştıran bilim dalı 88

Bilim ve Teknik Mart 2011 [email protected] Fotoğraflar: Doç. Dr. Kazım Çapacı ÖKakysünza,kSl.a,rUluben, A., Türkiye’de yetişen Euphorbia türlerinin kimyasal ve biyolojik bakımdan incelenmesi., TÜBİTAK Proje no: TBAG-1253., 1996 Barla A., Öztürk M., Kültür Ş., Öksüz S., “Screening of antioxidant activity of three Euphorbia species from Turkey”, Fitoterapia, Sayı 78, s. 423-425, 2007. http://www.euphorbia-international.org/ 89

Türkiye Doğası Fauna Kocabaş Keler Türkiye’de yaşayan canlılarla ilgili araştırmalar son zamanlarda hız kazandı. Çok sayıda yabani canlının yaşamsal özellikleri, yayılış alanları belirlendi. Bunların birçoğuyla ilgili biyolojik izleme de (popülasyonların durumu, yaşam alanlarındaki değişmeler vb. ) yapılıyor. Bu araştırmalardan biri de tombul keler olarak da bilinen kocabaş kelerle ilgili. Ege Üniversitesi tarafından desteklenen, Prof. Dr. Bayram Göçmen ve biyolog Bahadır Akman tarafından gerçekleştirilen ve 2 yıl kadar süren araştırmada kocabaş kelerlerin ülkemizdeki yaşadığı yerler, beslenme, davranış ve bazı biyolojik özellikleri belirlendi. Kocabaş kelerler, Gekko olarak da bilinen Geckonidae ailesinin üyesidir. Dişi ve erkek- leri arasında renk ve desenlenme bakımından fark yoktur. Renkler ergin bireylerde genel- likle sırt kısmında ve açık kahverengidir, yaşlı bireylerdeyse pembemsi kahverengidir. Baş ve sırt kısmında düzensiz küçük noktalardan oluşan beyaz benekler bulunur, sırt kısmın- dakiler daha büyüktür. Göz kısmından başlayıp ense bölgesine uzanan “U” ya da “yarım hilal”biçiminde bir ense şeritleri vardır. Ayrıca sırt kısmında dört adet koyu renkli bant olur. 90

Bilim ve Teknik Mart 2011 Kocabaş kelerler de diğer sürüngenler gibi poiklo- Kocabaş kelerler ülkemizde yalnızca çok küçük popü- term canlılardır. Vücut sıcaklıkları çevre koşullarına göre lasyonlar halinde Kilis’te yaşıyorlar. Bundan dolayı gerek değişir. Soğuk zamanlarda uyuşuk, sıcak zamanlarda yasal gerekse uygulamada koruma önlemlerinin alınma- aktif olurlar. Nisan-eylül arasını aktif, ekim-mart arasını sı gerekiyor. Ülkemiz dışındaysa Irak, Suudi Arabistan’ın uyuşuk (hibernasyon), bir bakıma kış uykusunda geçirir- kuzeyi, Suriye ve Ürdün de yaşıyorlar. Yaşam alanları, ge- ler. Aktif oldukları sıcak zamanlarda genellikle gün batı- nelde bitki örtüsünün az olduğu, taşlık alanlar ve yarı çöl mından sonra beslenirler. Yavaş hareket ederler. Koşmak, özelliğindeki yerlerdir. hızla kaçmak gibi davranışlar sergilemezler. Herhangi bir tehlike anında bacaklarını dikleştirip vücutlarını yüksel- Fotoğraflar: Prof. Dr. Bayram Göçmen tir, sırtlarını kamburlaştırırlar. Bazen de çok tiz bir ses çı- karırlar. Kocabaş kelerler, yuvalarını düz taşların altlarını KGaöyçmnaeknl,aBr., Akman, B., Tombul Keler, Stenodactylus grandiceps’in Haas, 1952 (Squamata: Sauria: Geckonidae) oluk biçiminde kazarak toprağın içine yaparlar. Besin- Anadolu’daki Yayılışı, Taksonomisi ve Biyolojisi Hakkında, Ege Üniversitesi Proje No: Fen-028., 2007. lerini genellikle yumuşak vücutlu omurgasız hayvanlar oluşturur. Bazen böcek larvaları da yerler. 91

Türkiye Doğası Jeoloji Traverten Basamakları 92

Bilim ve Teknik Mart 2011 Yeryüzünün kabarık yapıdaki şekilleri dağlar, tepeler, rultularda farklılıklar oluşmasına neden olur. Çökelme ya- dalgalı araziler, basamaklar gibi gruplara ayrılır. Bunlar- vaş olursa traverten kristali sert, yoğun ve dayanıklı olur. dan basamak şekilleri yaygın olarak bulunur. Dağların, va- Çökelme hızlı olursa da traverten gevşek, gözenekli (sün- dilerin yamaçlarında, dağların ovalarla birleştiği yerlerde, ger gibi), hafif ve dayanıksız olur. Hafif, yumuşak ve göze- deniz ve göl kıyılarında görülürler. Basamak şekillerinin nekli yapıdaki beyaz renkli travertenlere kalkertüf denir. kırılma, bükülme, doruk, tabaka, seki, heyelan, moren, Ayrıca travertenler pamuktaşı, kurnataşı olarak da bilinir. traverten basamağı gibi çeşitleri vardır. Traverten basa- makları, eriyebilen karbonatlı kayaçların çatlak ve zayıf Travertenlerle ilgili araştırmalar çökelim sularının yerlerinden çözme ve aşındırma yoluyla yeryüzüne çıkan hidrojeolojisi, su kimyası, güncel ve eski travertenlerde kaynak sularının çevresinde oluşur. Yeryüzüne çıkan kal- morfolojik tiplerin ayrılması, tarihlendirme (yaşlarının siyum karbonatça zengin suyun içindeki karbon dioksitin belirlenmesi), depremsellik durumları gibi konularda ya- buharlaşarak atmosfere karışmasıyla kalsiyum karbonat pılır. Ülkemizde traverten oluşumu Denizli ve çevresinde, çökelmeye başlar ve traverten oluşur. Travertenin yapı- özellikle Pamukkale’de, Antalya’da, Göksu nehri vadisin- sının oluşmasında yeraltı suyunun azalıp çoğalması, akış de (Yerköprü), yaygın olarak görülür. Pamukkale’deki hızı değişiklikleri, yağmur sularının karışması gibi neden- traverten çökeliminin radyometrik tarihlendirme yön- ler etkendir. Ayrıca topoğrafik yapı da yanal ve düşey doğ- temleri sonuçlarına göre 400.000 yıldan bu yana devam ettiği belirlenmiş. Fotoğraf: Turgut Tarhan GKÖTaÜüzyknBnueaİlyTk,,lAMEarK..,,JAPeorlçomijçeoenrkfo,oC:loY.,jDiD, ATeenBkiÇazğlAiaTGçr-Ea1vy9elü8rtYleY1na0lye0ır.ni,nc2ıi0lnı0kJ2,e.Aolnokjiakrİan, c2e0l0e4n.mesi., 93

Türkiye Doğası Doğa Tarihi Çok yakın bir zamana kadar Anadolu’da Yaşıyorlardı YKTua,sukoaylı abAvrhöePyeataıtlyoÇzratgsalayiılııekorvıcnyklikiakcebodasyıurtiroaldleari.ıışnrneklnÜsdtlağdioaa,bünrliüyyrHkluış.ıgse1ükknlitAema0nurşuunnbidşvzniyyilcizeişaıealasdleliyrlertrkn.ekav.ımAYasnesaöfoaeodrnrtvsnyşaatieieakılrrmk2admaıÇö0rme,dliıniOnaydostcn’lıağiüdrealğealdteknedAafeatryalednanaanansoarmraşlleiğıdeiayhdniyuromşıieıeil,ln.onsatulMlaalrle’bdseyırroaonraı,fğznadtdyouulıaaaalldrim,rşçsieıazyotnvaamaykadsnakıma,nalyıer

Bilim ve Teknik Mart 2011 Yakalı toy kuşları ilginç kur davranışlarıyla bilinir. Kur davranışı sırasında göğüs ve baş kısımlarındaki tüyleri kabartırlar. Kanat açıklıkları 150 cm kadar olabilir. Erkek bireyler dişilerden biraz daha büyük olur. Vücutları genel olarak soluk kum ya da devetüyü rengindedir. Bunun üzerinde koyu kahverengi benekler ve çizgiler bulunur. Karın bölgesi beyazımsıdır. Kanatlarının uç kısmında ve boyunlarında büyük siyah bölgeler vardır, ancak bu özellikleri uçarlarken daha iyi görülür. Küçük böcekler, karıncalar, tohumlar başlıca besinleridir. Bunların yanı sıra küçük kertenkeleleri de yiyebilirler. Çöl, yarı-çöl, kurak alanlarda yaşamaya uyum sağlamışlardır. Yaşam alanlarında su az bulunduğu için su içmezler ve su gereksinimlerini yiyeceklerinden karşılarlar. Yiyecek ararken çok uzun mesafeleri yürüyebilirler. Çizim : Ayşe İnan Alican Kaynaklar http://www.iucnredlist.org/apps/redlist/details/143755/0 http://www.arkive.org/houbara-bustard/chlamydotis- 95

Sağlık Doç. Dr. Ferda Şenel Şekerler Şekerler, vücudun vazgeçilmez enerji kaynağı ve önemli yapı taşlarıdır. rak kullanılır. Nişasta sütü bir dizi kimyasal işlemden geçirilerek glikoz ve Karbon, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşan bu organik bileşik- fruktoza, yani nişasta bazlı şekerlere dönüştürülür. Nişasta bazlı şekerler lere karbonhidrat adı verilir. En basit şekerler olan monosakkaritler hüc- tatlılık verici, renk oluşturucu, yapı ve kıvam verici olarak tatlı sektöründe re zarından en rahat geçen karbonhidratlardır ve daha küçük parçalarına sıklıkla kullanılır. Şeker pancarından elde edilen çay şekerindeki glikoz ve ayrılamazlar. Basit şekerler, 3 ila 8 karbon atomu taşır ve içerdikleri karbon fruktoz oranları yarı yarıya olmasına rağmen, nişasta bazlı şekerlerin kul- sayısına göre triozlar (3 karbon), pentozlar (5 karbon) ve hegsozlar (6 kar- lanıldığı gıdalarda bu oran fruktoz lehine artar. Glikoza göre daha kuvvet- bon) olarak sınıflandırılırlar. Beş karbon atomu taşıyan riboz ve deoksiri- li bir tatlandırıcı olan fruktoz, emilerek karaciğere geldikten sonra hızla boz şekerleri genetik şifrenin moleküler yapısında yer alır. Galaktoz, gli- yağa dönüşerek depolanır. Nişasta bazlı şekerlerden yapılan tatlıların çok koz ve fruktoz 6 karbon taşıyan, suda çözünen tatlı şekerlerdir. Üzüm şe- tüketilmesi zaman içerisinde karaciğer yağlanması, damar sertliği, obezi- keri olarak da bilinen glikoz, insanlarda vücut enerjisini sağlayan şekerdir. te ve kalp hastalıklarına yol açabilmektedir. Sonuçları geçtiğimiz sene ya- Beyin enerji kaynağı olarak sadece glikozu kullanır. Fruktoz meyve şeke- yımlanan ve 6113 kişi üzerinde yapılan bir çalışmada, şekerli içecekleri ve ridir ve sadece bitkilerde bulunur. Galaktoz süt şekeridir ve sadece hay- tatlıları çok fazla tüketen kişilerin kötü kolesterol (LDL) düzeyinde önem- vanlarda bulunur. li artış tespit edildi. Bu çalışmada, gençlerin aldığı günlük kalori miktarı- nın % 20’sinin şekerli gıdalardan ve içeceklerden geldiği belirtildi. Günlük İki tane basit şekerin birbirine bağlanmasıyla disakkarit denilen şe- kalori miktarının % 5’ini veya daha azını bu tür gıdalardan alanların kötü kerler oluşur. Arpa şekeri olan maltoz, çay şekeri olan sakkaroz (sükroz) kolesterol düzeyleri diğerlerine göre daha düşüktü. Bu nedenle bisküvi, ve süt şekeri olan laktoz en sık kullandığımız disakkaritlerdir. Bu şekerler, kolalı içecekler, şekerlemeler, çikolata, gofret, hazır hamur işi tatlılar, hazır hücre zarından geçemedikleri için vücut tarafından sindirim sisteminde pastaların ve keklerin sınırlı tüketilmesinin, kalp ve damar hastalıkların- basit şekerlere ayrılarak kullanılırlar. Maltoz iki glikoz molekülüne, saka- dan korunmanın en önemli yolu olduğu belirtilmektedir. roz glikoza ve fruktoza, laktoz ise glikoza ve galaktoza dönüşür. Üç ila altı basit şekerin birleşmesiyle oligosakkaritler oluşur. Yapısında üç basit şe- Tahıllarla, meyve ve sebzelerle alınan doğal şekerler vücudun kalo- ker olana trisakkarit, dört basit şeker olana da tetrasakkarit denir. Raffi- ri ihtiyacını gidermek için yeterlidir. Gıdalarımıza ekleyeceğimiz şekerler, noz fruktoz, glikoz ve sakkaroz şekerlerinden oluşan bir oligosakkarittir. düşük düzeyde tutulduğunda bize zarar vermez, ağzımızın tadını artırır. Bu karmaşık şeker okaliptüs ağacında, pamuk tohumunda ve şeker ka- Ancak şeker eklenerek yapılan tatlı gıdaların ve içeceklerin fazlaca tüke- mışında bulunur. tilmesi obeziteye, kalp ve damar hastalıklarına ve diş çürüklerine yol açar. Kalp ve damar sağlığımızı korumak ve obeziteden korunmak için, bu tür Çok sayıda basit şekerin bir araya gelmesiyle oluşan büyük şeker zin- gıdaların günlük kalori ihtiyacımızın % 5’inden fazlasını oluşturmaması cirlerine polisakkarit denir. Özellikle bitkilerde, basit şekerler polisakka- önerilmektedir. Araştırmacılar, ek şekerlerden alınan günlük kalori mik- rit olarak depolanır. Nişasta önemli polisakkaritlerden biridir ve glikozun tarının 100-150 arasında sınırlanması gerektiğini belirtmektedir. Yani ka- bitkilerdeki depolanma şeklidir. Nişasta, tatlı gıdaların ve içeceklerin ya- dınların günde 6 çay kaşığı erkeklerinse 9 çay kaşığı şekerden fazla tüket- pılmasında kullanılacak şekerlerin üretilmesinde ve pasta, kurabiye gibi mesi sakıncalıdır. Çaya ve kahveye şeker katmamak, karbonhidrat ihtiya- tatlı gıdaların kıvamını artırmak için kullanılır. Tekstil endüstrisinde kâğıt cımızı kekler veya hazır tatlılar yerine tahıllar ve meyvelerle karşılamak, al- ve yapıştırıcı yapımında da nişasta kullanılır. Nişastadaki glikozun fer- kollü ve şekerli içeceklerden kaçınmak, alınan şeker miktarını sınırlama- mente edilmesiyle biyoyakıt elde edilir. Selüloz binlerce glikoz molekülü- nın en önemli yollarıdır. nün birleşmesiyle oluşan bitkisel kökenli bir polisakkarittir. Selülozu ba- sit şekerlere ayrıştırmaya yarayan enzim insanlarda olmadığı için bu şe- ker zincirini gıda olarak kullanamayız. Otçul hayvanların sindirim sistem- lerinde selülozu sindiren tek hücreli canlılar bulunduğu için onlar selü- lozu kullanabilir. Glikoz insan ve hayvanlarda glikojen adlı polisakkarite çevrilerek depolanır. Çok sayıda glikozun birleşmesiyle oluşan glikojen karaciğerde ve kaslarda birikerek enerji deposu oluşturur. Bazı böcek tür- lerinin iskeletinde ve kabuğunda bulunan kitin, son yıllarda ilaç endüstri- sinde kullanılan önemli polisakkaritlerden biridir. Şeker birçok bitkide bulunan bir molekül olmasına rağmen, en çok şe- ker kamışı ve şeker pancarında bulunur. Şeker kamışı tropikal bölgelerde yetiştiği için ülkemizde bu bitkiden şeker elde edilmez. Dünyada üretilen şekerin yaklaşık dörtte üçü şeker kamışından, geri kalan kısmıysa şeker pancarından üretilmektedir. Tatlı gıdaların ve içeceklerin yapımında kul- lanılan şekerler, üretilmesi daha ekonomik olan nişasta şurubundan el- de edilir. Bunun için, asıl ham madde olan mısır, dört temel bileşeni olan nişasta sütü, öz, protein ve kepeğe ayrılır. Nişasta sütü kurutulup nişasta olarak değerlendirilir ve nişasta bazlı şeker üretimi için ham madde ola- 96

Bilim ve Teknik Mart 2011 [email protected] Suni Tatlandırıcılar Kan Şekeri Kontrolü ve Glisemik İndeks Bazı gıdaların kalori miktarını düşürmek amacıyla suni Karbonhidratların sindirimi ağızda başlar. Ağızdaki en- tatlandırıcılar kullanılmaktadır. Diyet içecekleri, şekersiz sa- zimlerin etkisiyle parçalanmaya başlayan karbonhidratların kız, dondurma veya tatlılar suni tatlandırıcı içerir. Suni tat- yıkımı, pankreasın salgıladığı enzimler yardımıyla ince bağır- landırıcıların bir kısmı doğal şekerlerden elde edilirken bü- sakta sona erer. Basit şekerlere ayrılan karbonhidratlar emile- yük bir kısmı sentetik şekerlerdir. Aspartam, neotam, sakarin, rek kana karışır. Kanda glikoz düzeyi artınca, pankreastan in- sukraloz ve asesulfam ABD’de onaylanmış suni tatlandırıcı- sülin hormonu salgılanır. İnsülin sayesinde glikoz hücre içeri- lardır. Bu tatlandırıcılar vücuda kalori vermez ve bu tatlandı- sine geçerek enerji olarak kullanılır veya depolanır. Kan şeke- rıcılardan şekere göre çok daha az bir miktar kullanarak aynı ri düşünce, yine pankreastan salgılanan glukagon adlı hor- tadı elde etmek mümkündür. Bu nedenle tatlı içeceklerin ve mon, hücre içerisinde depolanan glikozun kana salıverilme- gıdaların yapımında sıklıkla suni tatlandırıcılar kullanılır. Suni sini sağlar. Bu hormonal kontrol sayesinde kan şeker düzeyi tatlandırıcıları en çok şeker hastaları ve obezite hastaları kul- oldukça dar bir aralıkta tutulur. İnsülin hormonunun yeter- lanır. Soframızdaki şekerin her gramı 4 kalori içerir. Yaklaşık sizliği durumunda kan şeker düzeyi kontrol edilemez ve di- 4 gram şeker içeren bir çay kaşığı şekerde 16 kalori, bir kutu yabet hastalığı ortaya çıkar. kolalı içecekte 130 kalori vardır. Çayda veya diğer içecekler- de suni tatlandırıcı kullanılması, bu içeceklerden fazla kalori Gıdalardan alınan şekerlerin hepsi kanda aynı etkiyi ya- alınmasının önüne geçer. 1970 yılında sakarinin deney hay- ratmaz. Bazı gıdalardaki şekerler kan şekerinin çok daha hız- vanlarında mesane kanserine yol açtığı görüldükten son- lı yükselmesine ve insülinin bol miktarda salgılanmasına yol ra suni tatlandırıcılar üzerinde tartışma başladı. Ancak daha açar. Karbonhidrat içeren gıdaların, saf glikozla kıyaslandı- sonra yapılan çalışmaların çoğu sakarinin insanlarda kanser ğında, kan şekerini yükseltme hızına ve etkinliğine glisemik yapmadığını gösterdi. Altı yıl önce yapılan bir çalışmada as- endeks denilir. Örneğin, beyaz ekmek ve patates kızartma- partamın farelerde kan kanserine yol açtığının gösterilmesi sında bulunan şekerler, neredeyse saf glikoz gibi, sindirimini üzerine tartışmalar tekrar alevlendi. Amerikan Ulusal Kanser takiben çok kısa bir sürede kan şekerini yükseltir.Yani bunlar, Enstitüsü’nün yaptığı bir araştırmadan sonra, aspartamın in- glisemik endeksi yüksek gıdalardır. İşlenmiş tahıllar (örneğin sanlarda kansere yol açmadığı açıklansa da bu konudaki ça- beyaz un), mısır gevrekleri ve şekerli gıdaların tamamı yük- lışmalar halen devam etmektedir. sek glisemik endekse sahiptir. Yüksek glisemik endekse sa- hip gıdalar kan şekerini aniden yükselttiği için, zaman içeri- Son yıllarda kullanılan bazı tatlandırıcılar şeker-alkol ya- sinde diyabet, obezite, kalp hastalıkları ve hatta kalın bağır- pısındadır. Bunlar, bazı meyve ve sebzelerde bulunan doğal sak kanserine yol açabilir. Başta yulaf olmak üzere tüm lifli gı- karbonhidratlardır. Soframızda kullandığımız şeker kadar dalar düşük glisemik endekse sahiptir. Bunlar yavaş sindirilir tatlı değillerdir ve kalorileri de daha düşüktür. Şeker-alkol ve kan şekerini aniden yükseltmez. Günlük karbonhidrat ih- olarak adlandırılmalarına karşın, yapılarında alkol yani etanol tiyacının kepekli ekmek, kepekli pirinç (dövülmemiş kabuk- bulunmaz. Eritritol, izomalt, laktilol, maltitol, mannitol, sorbi- lu pirinç), bulgur, şehriye gibi düşük glisemik endekse sa- tol, ksilitol ve stevia onaylanmış şeker-alkol tatlandırıcılardır. hip tahıllardan elde edilmesi sağlık açısından daha faydalı- Tegatoz ve trehaloz yeni tatlandırıcılardır. Trehaloz, mantar- dır. Glisemik endeks, gıdanın içerdiği karbonhidrat miktarı- da doğal olarak bulunan bir şeker türüdür. Tegatoz, yapı ola- nı belirlemez. Çok yüksek glisemik endekse sahip olan kar- rak fruktoza benzer ancak daha düşük kalori verir. Şeker-al- puz büyük oranda su içerir, yani aynı miktardaki başka mey- koller, günlük şeker tüketiminde kullanılmaz; hazır gıdaların velere göre çok daha az karbonhidrat içerir. Bu durumda, gı- yapımında, kıvamı ve dayanıklılığı artırmak için şeker yerine dalardan alınan şeker miktarını belirlemek için ikinci bir ta- kullanılır. Şeker-alkoller, sert şeker, dondurulmuş tatlılar, diş nım kullanılır: Glisemik yük. Glisemik yük, bir gıdanın glise- macunu ve sakızlarda bulunur. mik endeksiyle, içerdiği karbonhidrat miktarının çarpılma- sıyla elde edilir. Yirminin üzerindeki glisemik yük fazla, altın- daki düşük kabul edilir. KWaeylsnha,kJ.laAr., Sharma, A., Abramson, J. L., Vaccarino, Strayer, L., Jacobs, D. R. Jr., Schairer, C., Schatzkin, V., Gillespie, C., Vos, M. B., “Caloric sweetener A., Flood, A., “Dietary carbohydrate, glycemic index, consumption and dyslipidemia among US adults”, and glycemic load and the risk of colorectal JSoauyrın3a0l3o,fst.h1e4A90m-7e,ri2c0a1n0M. edical Association, acanndcCeroinntrtohl,eSBaCyıD1D8,Ps.c8o5h3o-r6t3”,,C2a0n07ce.r Causes Ludwig, D. S., “Clinical update: the low-glycaemic- index diet”, Lancet, Sayı 369, s. 890-2, 2007. 97

Gökyüzü Alp Akoğlu Büyük Ayı, Eğer Mizar’a bir teleskopla bakacak olur- fazla olsa da kütleçekimsel olarak birbirleri- Mizar ve sanız, gerçekte birbirine değecek kadar yakın nin hareketini etkiledikleri için, Mizar’la aynı Alkor görünen iki yıldızdan oluştuğunu görebilirsi- sistemin bileşeni olarak kabul ediliyorlar. (Bu niz. Mizar, gerçek bir ikili sistemdir. Yani, iki durumda Mizar ikili değil, en azından üçlü bir Büyük Ayı, kepçeye benzeyen şekliyle yıldız birbirinin çevresinde dolanır. Mizar, ilk sistem oluyor.) (cezveye ya da tavaya da benzetilebi- keşfedilen ikili yıldız sistemi. Aslında, bu ke- lir) en iyi bilinen takımyıldızlardan biri. As- şif gösterdi ki gökyüzündeki yıldızlar yalnız Gökyüzünde birçok parlak çift yıldız var. lında kepçe takımyıldızın bir kısmını oluş- değiller. Günümüzde, yıldızların çoğunun iki- Bu gökcisimleri özellikle bir dürbün ya da kü- turur, ama diğer yıldızları seçmek daha zor- li ya da çoklu sistemlerde bulunduğu düşü- çük bir teleskop için iyi birer hedef oluştu- dur. Büyük Ayı’nın ünü belirgin yıldızları sa- nülüyor. Bunların yakınımızda yer alanlarının rur. Kuğunun başını oluşturan Albireo bunla- yesinde gökyüzünde kolayca bulunabilme- yüzlercesi bir dürbün ya da küçük bir teles- ra güzel bir örnektir. Albireo’nun bileşenleri sinin yanı sıra hiç batmayan birkaç takım- kopla gözlenebiliyor. biri mavi, diğer sarı renkli iki yıldızdır. Çıplak yıldızdan biri olmasıdır. Bizim bulunduğu- gözle seçilemese de bir dürbünle yıldızın bi- muz enlemlerden yıl boyunca hiç batmadan Mizar ve Alkor, birbirlerine bir ışık yılının leşenlerini ve bileşenlerin renklerini seçmek Kutupyıldızı’nın çevresinde dolanır durur. yaklaşık dörtte biri kadar yakınlar. Bu uzaklık mümkün. Ancak takımyıldız ilkbahar aylarında gökyü- zünde en yüksek konuma ulaşır. Büyük Ayı, takımyıldızın kendi kadar ünlü bir çift yıldız barındırır. Kepçenin sapının or- tasındaki Mizar ve çok yakınındaki Alkor (Al- cor), gökyüzündeki en ünlü çift yıldız. Eski- den, bir söylenceye göre bir sultanın ordu- suna alınacak acemi askerler bir sınava alı- nırmış. Askerlerden bu iki yıldızı birbirinden ayırt etmeleri istenirmiş. Nitekim, gözünüz bozuk değilse, birbirine çok yakın görünen bu iki yıldızı kolayca ayırt edebilirsiniz. Ayının Peşinde Aşağıdaki öykü Kızılderili mitolojisinden. lar. Sonunda en büyükleri “ben giderim” demiş. için olanca güçleriyle batıya doğru koşmuşlar. Her ne kadar ayı benzetmesi ortak olsa da, Emekleyerek ayının inine girmiş ve yayıyla onu Gençler ayıyı kovalarken, en büyükleri eğilip bu öykü farklı kültürlerin takımyıldızları fark- dürtmeye başlamış. şöyle bir bakınmış. “Eyvah!” diye haykırmış. “Bu lı şekilde hayal ettiklerinin güzel bir örneği. ayı bizi gökyüzüne götürüyor, hemen geri dö- Eğer yukarıdaki yazıyı okuduysanız, Sıkı Tut Ayı, kendisini zorlayan avcıdan kurtulmuş nelim.” Ama artık çok geç olmuş. Ayı onları çok adlı köpeğin hangi yıldız olduğunu anlaya- ve kendisini mağaranın dışına atmış. Gençler yükseklere götürmüş. caksınız. de onun peşinden gitmişler. “Bakın!” diye ba- ğırmış en küçükleri. “Bakın, ne kadar da hızlı gi- Yılın herhangi bir zamanında gökyüzüne Bir zamanlar üç delikanlı varmış. Bir gün, diyor! Kuzeye doğru, soğukların geldiği yerlere bakacak olursanız, bir dörtgen oluşturan dört günün ilk ışıklarıyla beraber bu üç delikanlı av- gidiyor.” parlak yıldız, arkalarından onları izleyen üç lanmaya çıkmışlar. Delikanlılardan biri Sıkı Tut parlak yıldız ve bu yıldızlardan ortadakinin ya- adlı köpeğini de yanına almış. Gençlerden küçük olanı, ayıyı çevirip diğer- nında sönük bir yıldız daha görürsünüz. Dört lerine doğru sürmek için hayvanın peşinden yıldızdan oluşan kare ayı; bunların peşindeki üç Nehir boyunca dolaşıp küçük koruluklara kuzeye doğru koşup uzaklaşmış. Ortancaları, yıldız üç genç ve belli belirsiz görebileceğiniz o girmişler. Sonra çalılıkların ve ağaçların daha “Dikkat!” diye bağırmış. “İşte geliyor! Doğuya, küçük yıldız da Sıkı Tut adındaki küçük köpek- bodur ve kalın olduğu bir tepenin yamacına öğle zamanının geldiği yöne doğru gidiyor.” Ve tir. Bu sekiz yıldız, gökyüzünde bütün yıl birlik- gelmişler. Gençler çalıların arasında dolaşır- o da ayıyı çevirip geri döndürmek için hayvanın te dolanır dururlar. Gençler ve küçük köpek ayı- ken bir iz bulmuşlar ve onu izlemeye başlamış- peşinden doğuya doğru koşup uzaklaşmış. yı yakalayıncaya kadar asla dinlenmeyecekler. lar. Bu iz onları tepenin yamacındaki bir ayı ini- ne götürmüş. “Hangimiz içeri girsin de ayıyı sü- En büyükleri, “Onu görüyorum!” diye ba- Kaynak: Marriott, A., Rachlin, C. K., Kızılderili Mitolojisi, rüp dışarı çıkarsın?” diye birbirlerine sormuş- ğırmış. “Batıya, Güneş’in battığı yöne gidi- İmge Kitabevi Yayınları, Çeviri: Ünsal Özünlü, 1994 yor.” O ve küçük köpeği de ayıyı geri çevirmek 98

Bilim ve Teknik Mart 2011 [email protected] 01 Mart Venüs ile Ay yakın görünümde (sabah) 16 Mart Merkür ile Jüpiter yakın görünümde (akşam) 21 Mart Satürn ile Ay yakın görünümde (gece) 23 Mart Merkür en büyük uzanımda (19°) 1 Mart 22.00 15 Mart 21.00 31 Mart 20.00 Mart’ta Gezegenler ve Ay Geçen ay sabahları gündoğumunda 1 Mart sabahı doğu ufku 16 Mart akşamı batı ufku gördüğümüz Merkür bu ay ayın ortalarına doğru akşam günbatımından sonra kısa günbatımından hemen sonra batı ufkunda için iyi bir dönem. Satürn, 21 Mart geceyarısı sürelerle gözlenebilecek. Pek de parlak Merkür ile Jüpiter yakın görünümde olacak. Dolunay evresindeki Ay’la yakın görünümde olmayan Merkür’ün ufuktan yüksekliği de az olacak. olacağından gezegeni görmek zor olabilir. Satürn ayın başında günbatımından yaklaşık iki saat sonra doğacak ve ay sonuna Ay 4 Mart’ta yeniay, 13 Mart’ta ilkdördün, Venüs ay boyunca sabahları doğu ufku doğru tüm gece gökyüzünde olacak. Bu ay 19 Mart’ta dolunay, 26 Mart’ta sondördün üzerinde yer alacak. Parlaklığı sayesinde teleskopla Satürn ve halkalarının gözlenmesi hallerinden geçecek. dikkati çeken Venüs’ü görebileceğimiz süre ay boyunca giderek kısalacak ve ay sonuna doğru bir saate kadar düşecek. Ayın ilk gününün sabahı hilal evresindeki Ay ile Venüs doğu ufkunda çok yakın konumda görünecekler. Mars bu ay Güneş’e çok yakın konumda olduğundan gözlenemeyecek. Jüpiter ayın ilk günleri günbatımından sonra batı ufkunda yaklaşık bir saat kadar gözlenebiliyor. Ancak ayın ortalarından sonra gezegen Güneş’e iyice yakınlaşmış olacağından görülmesi zorlaşacak. 16 Mart 99