4 Eylül 2014 Perşembe

Nükleer bir savaştan sonra Dünyamızda oluşabilecek değişimler!

Nükleer bir savaştan sonra Dünyamızda yaşanabilecek değişiklikler neler olabilir?

Film yapımcılarından ve yazarlardan bir “nükleer kışın” nasıl bir şey olabileceğini görmüşsünüzdür. Artık bu konu hakkında bilim adamlarının neler söylediğine de bakabilirsiniz. Gerçekleştirilen yeni bir çalışmada dört Amerikan iklim bilimcisinden oluşan bir ekip “kısıtlı, bölgesel bir nükleer savaş” sonrası olabilecekleri tasarladılar. Konuya uzak olanlar için sonuçlar o kadar da iç karartıcı olmayabilir – iki veya üç derecelik küresel soğuma, yıllık yağış miktarında yüzde dokuzluk bir düşüş. Yine de bu değişiklikler ekin biçiminde aksamaları ve açlıkları tetikleyebilir.
Bu iç açıcı sonuçlara detaylarıyla birlikte bir göz atalım.
1409347239_img20140830001143.jpg
Önceliklene oldu?
Araştırma ekibi, Hiroşima’ya atılan büyüklükteki yüz kadar nükleer savaş başlığının Hint kıta parçası üzerinde patlatıldığı bir durum düşündüler. Kurguya göre Hindistan ve Pakistan nükleer bir savaşa girişiyorlar. Bu iki ulusu örnekte kullanmak adil gözükmeyebilir, ama bunlar ABD, Rusya ve Çin’e göre daha az nükleer silah yığılımına sahipler. Fikir şu, eğer bu hafif sikletler bile bu kadar zarar verebilirlerse, ABD, Rusya gibi kodamanların nelere sebep olacaklarını bir düşünün.
Hindistan-Pakistan nükleer atışmasından sonra
●Beş megatonluk kara karbon anında atmosfere girecek. Kara karbon yanmış maddelerden gelir ve Güneş’ten gelen ısıyı yeryüzüne düşmeden emer. Yağmurlarla birlikte bir miktar kara karbon yeryüzüne düşer.
●Bir yıldan sonra Dünya’nın ortalama sıcaklığı iki derece Fahrenhayt düşer. Beş yıl sonra Dünya ortalama olarak üç derece daha soğuk olur. Yirmi yıl sonra gezegenimiz yeniden ısınarak nükleer savaş öncesinden bir derece daha soğuk olur.
●Dünya’nın düşen sıcaklığı gezegenin yağış miktarını azaltır. Savaştan sonraki beşinci yılda Dünya’ya alışılmış miktardan yüzde dokuz daha az yağmur düşer. Savaştan sonraki yirmi altıncı yılda Dünya savaş öncesine göre yüzde dört buçuk daha az yağmur görür.
●Savaştan sonraki 2 ila 6’ncı yıllar arasında ılıman bitkileri için büyüme mevsimi, bulunulan yere bağlı olarak, 10 ila 40 gün azalır.
●Atmosferdeki kimyasal tepkimeler Dünya’nın ozon tabakasını tüketir. Savaştan sonraki beş yılda ozon tabakası ortalama % 20-25 daha ince olur. Onuncu yılda ozon kendisini onarır, yine de yüzde 8 daha incedir.
●UV ışınların atmosferden daha kolay geçmeleri nedeniyle güneş yanıkları ve deri kanseri vakaları artar, bunun yanında bitki büyümesi olumsuz etkilenir ve mısır gibi bitkilerin DNA’sı bozulmaya başlar.
●2013 yılında yayımlanan bundan bağımsız bir araştırma 100 atom bombasının kullanıldığı bir savaşın şafağında 2 milyar insanın açlık çekeceğini öngörmüştü.
1409347219_img20140830001325.jpg
Yine de araştırmacıların makalesinde tüm bu sıkıntı ve kasvetin yer almasının bir amacı var. Bilim insanları, ülkeleri sahip oldukları yaklaşık 17.000 nükleer silahın yok edilmesi yönünde harekete geçirmek istiyorlar.
Peki bu işe yarayacak mı? Aslında bilim insanları ve sanatçılar atom bombasının kullanıldığı bir savaşın ciddi sonuçlarını düşünüyorlardı. “Nükleer kış” fikrinin kendisi 1983 yılında Carl Sagan’ın da içinde bulunduğu bir araştırma ekibinin yayımladığı araştırmayla kitlelerin düşüncelerinde yer edindi. İlk defa bu araştırmada savaş sonrası ortaya yayılan küllerin Güneş’ten gelen ışınları engelleyeceği öne sürüldü.
Küresel ısınmanın etkilerinin de modellendiği çeşitli simülasyonlar atom bombalarının kullanıldığı savaşların sonuçlarında ayrıntılarda birbirlerinden ayrılsalar da sonuçların ağır ve uzun süreli olacağı konusunda birleşiyorlar.

Işık hızını ilk kim buldu?


Yüzyıllar boyunca birçok düşünür ve bilimadamı, ışık hızını hesaplamaya çalıştı. Herkes yaşadığı çağın olanaklarını ve yaratıcı zekâsını kullanarak çeşitli yöntemlerle bu “esrarengiz” sayının peşine düştü. Uzun yıllar boyunca , ışık hızını doğru hesaplayabilmek, gökbilimcilerin ve fizikçilerin saplantılı uğraşı oldu. Veee günün birinde bu saplantıdan kurtuldular; çünkü ışık hızı hesaplandı. Ancak bu hesap pek çok soruyu da beraberinde getirdi.
Günlük yaşantımızda ışık, bize bir yerden başka bir yere anında gidiyormuş gibi görünür. Bir odaya girip ışığı açmak için düğmeye bastığımızda, anında odanın en uzak köşesi bile aydınlanır. Aslında, ışığın ampulden çıkıp oda içinde ilerlemesi kısa da olsa bir süre alır. Ne var ki, bizim sinir sistemimiz, ışığın ampulden çıkıp tıpkı bir dalga gibi odaya yayıldığını farkedemeyecek kadar yavaş. Bu nedenle de ışık hızının hesaplanması hiç kolay olmamış, hatta birkaç yüzyıl sürmüş. Ancak, her ne kadar, ışığın hızını farkedebilecek kadar gelişmiş duyulara sahip olmasak da, uzayda büyük uzaklıklar sözkonusu olduğundan ışık daha yavaş ilerliyormuş gibi görünür. Bu nedenle gökbilimciler ışık hızının peşine düşmüş, yüzyıllar boyunca yanıtı gökyüzünde aramışlar.
1409394408_img20140830131552.jpg
IŞIĞIN HIZINI BULMA YARIŞI İLK KİM TARAFINDAN BAŞLATILDI ?
1862 yılında güneşli bir Eylül günü Léon Foucault laboratuvarında çalışırken 10 yıllık çabası meyvesini verdi. Sonunda o sihirli sayıya ulaşmıştı. Ancak, Foucault’yagelinceye dek birçok bilimadamı bu uğurda gece gündüz çalıştı. Gerçekte her şey 1000 yıl kadar önce bir Arap düşünür olan İbn-Al-Haitham (İbn-i Heysem)’ın dahice sezgileriyle başladı. Haitham’a göre ışık, bir doğru üzerinde sıralanan ve kimi yüzeylerde sapmaya uğrayan birçok farklı ışık ışınından oluşuyordu. Bu durumda ışık hareketsiz değildi; bir noktadan diğerine inanılmaz bir hızla ilerliyordu. Düşünce çok basit görünüyordu; ama ortada elle tutulur bir kanıt yoktu. Bir mumun, yanar yanmaz kendi çevresini aydınlattığını görürüz. Ancak gerçekte, bunun için çok kısa da olsa bir süre geçer. Işıkla ilgili bu “modern” bilgi Haitham’ın aklına nasıl geldi bilmiyoruz; ama çalışmaları ortaçağ bilginlerine ışık tutmuş oldu.
13. yüzyıla gelindiğinde bu konuyla ilgilenen iki bilimadamı vardı: Robert Grosseteste ve Roger Bacon. Grosseteste, doğada ışığın titreşimler sayesinde bir dalga dizisi gibi yayıldığını savunuyordu.Bacon’a göreyse, ışık da ses gibi, dalga biçiminde ilerliyordu. Bu nedenle Bacon, ışıkla ses hızını karşılaştırmanın, ışık hızını bulmak için uygun olacağını düşündü. Bir fırtına sırasında çakan şimşek, hem ses hem de ışık ürettiği için bu gözlemi yapmak da güç olmadı. Şimşek çaktığında önce ışığı görür, sonra sesi duyarız. Bacon’da bundan yararlanarak bir hesap yaptı. Buna göre, ışığın havada ilerleme hızı 1200 km/saatti. Bu sayı şimdi birçoğumuza komik geliyor, “amma da uydurmuş” dedirtiyor. Ne var ki, o dönemde eldeki bilimsel veriler ve ölçüm yapmak için gerekli olan araç gereçler ancak bu kadarını hesaplamaya yetiyordu.
Yine de 17. yüzyıla gelindiğinde birçok bilimadamı bu kurama kuşkuyla bakar olmuştu. Onlara göre ışık çok daha hızlı yol alıyor olmalıydı. İtalyan bilgin Galileo Galilei, ışık hızını bulabilmek için çok basit bir deney tasarladı. Ellerinde fener olan iki kişi karşılıklı duracak ve biri fenerini yaktığında, hemen diğeri de yakacaktı. İlk denek, fenerini yakmasıyla karşısındakinin kendi fenerini yakması arasında geçen süreyi not alacaktı. Daha sonra bu iki kişinin arasındaki uzaklık artırılarak deney sürdürülecekti. Uzaklık arttıkça, ışığın karşıdakine ulaşması için geçen süre de artmalıydı. Böylece ışığın sabit bir hızı olduğu söylenebilirdi. Galilei’nin bu deneyi gerçekleştirip gerçekleştirmediğine ilişkin hiçbir kanıt yok. Gerçekte bu, o dönem için pek de olası değildi zaten; iki denek arasındaki uzaklık 1 km olsa bile, ölçülmesi gereken zaman aralığı eldeki araçlarla ölçülemeyecek kadar kısaydı. Deney başarıyla gerçekleştirilememiş olsa bile, düşünce güzeldi.
Bu parlak fikir, 17. yüzyılda yaşayan ve ışık hızını gerçeğe görece yakın olarak ilk tahmin edebilen Ole Roemer’e de esin kaynağı oldu. Nasıl mı ? Güneş Sistemimizin 5. gezegeni olan ve Dünya’ya yüz milyonlarca kilometre uzaklıkta bulunan Jüpiter’in hareketlerini gözlerken, ışık hızını hesaplamaya yardımcı olacak ipuçlarını yakalamasını sağlayarak.
Roemer, Jupiter’in o dönemde bilinen dört uydusunun, düzenli aralıklarla bir görünüp bir kaybolduğunu gözlemlemişti. Uydular, gezegenin çevresinde bir yörünge izliyor ve bu yörüngede ilerlerken gezegenin arkasına geçtiklerinde Dünya’dan görünmüyorlardı. Tutulma denilen bu durum zaten biliniyordu; ilginç olansa, aynı uydu için yaklaşık 42 saat olan bu tutulma süresinin, Dünya’nın Jüpiter’e olan uzaklığına bağlı olarak çok az da olsa değişiklik göstermesiydi.
Roemer bu farkı, iki gezegenin birbirlerine göre konumlarına bağlı olarak, ışığın katetmek zorunda kaldığı uzaklığın büyüklüğüyle açıkladı. Buradan yola çıkarak yaptığı hesaplamalarla ışık hızını 215.000 km/sn olarak buldu. Bu, gerçek değere çok yakın olmakla birlikte, hâlâ ışık hızının gerçek değeri bulunabilmiş değildi. Bu değere, bu yöntemlerle ulaşmak, ancak gökbilim kuramının ve gözlem araç gereçlerinin gelişmesiyle mümkün olabilirdi. Yine de, 1726’da bir başka gökbilimci, James Bradley, Dünya’nın yörünge çapını tam olarak hesaplayarak, ışık hızını % 1’lik bir hata payıyla 303.000 km/sn olarak hesapladı.
1409394430_img20140830131608.jpg
19. yüzyıla gelindiğinde ışık hızını doğru olarak hesaplayabilmek fizikçilerin en büyük tutkusu haline gelmişti. Ancak, herkes ortada açıklığa kavuşturulması gereken bir giz olduğunu söylüyordu: Işık nedir ? Bu konuda farklı görüşleri savunan bilimadamlarından oluşan iki grup oluşmuştu. İlk grup, ışığın çok minik parçacıklardan oluştuğunu söylüyordu. Bu grupta, dönemin ünlü bilimadamı Isaac Newton da bulunuyordu. Newton’a göre, bu parçacıklar, su ya da cam gibi yoğun ortamlarda, havada olduğundan daha hızlı ilerleyebilirdi. İkinci gruptaki bilimadamlarına göreyse, ışık suda, havada olduğundan çok daha yavaş yayılabilen bir dalgaydı. İki grup arasındaki görüş ayrılığına ve sürtüşmeye son verecek sağlam kuramlara gerek vardı.
O güne değin ışık hızını bulmak, hep gezegenler arası uzaklıklar üzerinde çalışan gökbilimcilerin bir uğraşı olmuştu.Bununla birlikte, değişik ortamlardaki ışık hızlarını karşılaştırmak isteyen bilimadamlarının laboratuvarlarda da çalışması gerekiyordu. Tam da bu sırada, iki yetenekli bilimadamı Hippolyte Fizeau ve Léon Foucault kendilerini bu amansız mücadelenin içinde buluverdiler. Zafere ulaşmadan önce her ikisinin de olağanüstü yaratıcılıklarını kanıtlamaları gerekiyordu. Ancak, bu iki bilimadamı da çalışmalarını gökbilime değil, daha çok optik ve mekanik bilgilerine dayandırıyorlardı. 19. yüzyılda endüstride büyük atılımlar olmuş, önemli gelişmeler yaşanmıştı. Bunlardan bir kısmı da, Fizeau ve Foucault’nun deneylerini yaparken gereksinim duydukları teknolojik gereçlerin üretilmesiydi.
1849’da Fizeau, tamamı özdeş (tümüyle birbirinin aynı olan) 720 diş barındıran ve saniyede 10 tur atabilen bir tekerlekle bir deney gerçekleştirdi. Tekerleği,Paris’teki Monmartre ve 17 km uzaktaki Suresnes tepecikleri arasında gidip gelen ışığın, iki diş arasından geçmesini sağlamak için kullanmıştı. 1 saniyede kaç tur attığını bildiği tekerlek, ışık hızını hesaplamada ona yardımcı olacaktı. Bu düzenek sayesinde gerçekleştirdiği deney sonucunda Fizeau, ışık hızını 315.000 km/sn olarak hesapladı. Sizin de farkedeceğiniz gibi bu, 18. yüzyılda elde edilen sonuçlardan daha başarılı değildi. Ancak, deneyin en önemli özelliği, bu hızın yeryüzünde ölçülmüş olmasıydı; uzayda değil !
Fizeau’nun rakibi olan Foucault ise, bu sonucu saygıyla selamlıyor ve maçın rövanşını alabilmek için hazırlanıyordu. Herkesten gizlediği de bir kozu vardı:Dönen ayna ! Bu ayna sayesinde, ışık hızını ölçmede Fizeau’nun yaptığından çok daha iyisini yapabileceğini umuyordu. Üstelik rakibi gibi kilometrelerce uzaklıkta değil, bu deney için yalnızca birkaç metre uzaklık yeterliydi. Foucault’nun gerçekleştirmeyi düşündüğü deneyde ışık, bir dizi ayna arasında gidip gelecekti. Işığın düzeneğe girmesi ve çıkması arasında (bu iş çok hızlı olduğu için, bize ışığın düzeneğe girmesi ve çıkması birmiş gibi gelir) ayna belirli bir açıda dönecekti. Aynanın dönme hızını bildiğimizden, bu açıyı ölçerek ışığın gidip gelmesi için gereken süreyi hesaplamak zor olmayacaktı. Daha sonra devrenin uzunluğun, ışığın bu parkuru tamamlamak için geçirdiği süreye bölünerek ışık hızı bulunabilecekti.
Bunlara ek olarak, deneyin yalnızca basit bir masanın üzerinde gerçekleştirilecek olması, Fizeau’nun düzeneğine göre ne kadar kullanışlı olduğunun bir göstergesiydi. En azından, ışığın ilerlemesini engelleyebilecek hiçbir şey yoktu arada.
Her şey kuramsal olarak kusursuzdu. Ancak, uygulamada kullanılacak araç gereç hâlâ yetersiz kalıyordu. Işığın hızını ölçmek için aynanın kendi ekseni üzerinde saniyede yaklaşık 400 tur dönmesi gerekiyordu. Bu da elbette sorunlar doğuruyordu. Her şeyden önce, o dönemde kullanılan aynalarda parlaklığı sağlayabilmek için cama sürülen civa, dönmenin hızıyla aynanın kenarlarına savruluyordu. Bu durumda ayna, merkezinden görüntü yansıtma özelliğini yitiriyordu. Bu nedenle mühendisler, daha sonraları civa yerine ayna üzerinde daha sabit kalabilen gümüş kullanmaya başladılar.
1851’de Foucault deneylerinde, buharla çalışan bir türbin kullanıyordu. Ancak, türbinin ürettiği buğu, ölçümü bir parça engelliyor ve aynanın kusursuz düzenlilikte dönmesine izin vermiyordu. Bununla birlikte yine de Foucault, ışığın sudaki ve havadaki hızlarını karşılaştırmayı başarabildi. Suda ilerleyen bir ışık demetinin, havada ilerleyene göre, daha büyük bir açıyla sapmaya uğradığını gösterdi. Biraz gerilere gidersek, iki grup bilimadamı arasındaki çekişmeyi anımsayabiliriz. Bu durumda, ışığın su gibi yoğun ortamlarda daha yavaş ilerlediğini savunan ikinci gruptaki bilimadamlarının haklılığı da kanıtlanmış oluyordu.
Bu, Foucault için büyük bir başarıydı; ama yine de ışık hızı için yeni bir değer bulmuş değildi. Bu nedenle, aynasını daha düzenli bir biçimde döndürmesi gerekiyordu. Ancak, bilimin bazen ne kadar sabır gerektiren bir şey olduğunu anlaması için tam 10 yıl beklemesi gerekti. Foucault, org üreticisi olan komşusundan yardım isteyene kadar, 10 yıl boyunca bu sorunu çözmeye çalışmış, başaramamıştı. Org, değişik notalara göre havayı boruların içine iten bir körük sayesinde ses üretebilmekteydi. Foucault bu tür bir körüğü kendi türbininde buhar yerine kullanmayı düşündü. Bu sayede, önceki düzenekteki buğulanma ve düzensiz dönme sorunları ortadan kaldırılmış oldu.
Sonunda, 1862 yılının Eylül ayında Foucault, sonuca ulaştı: Işık hızı 298.000 km/sn’idi ! Neredeyse kusursuz bir sonuç. Her ne kadar 1983’te Uluslararası Sistem’e (IS) göre 299.792.458 km/sn olarak açıklanana kadar ışık hızının birçok farklı ölçümü yapılsa da, Foucault’nun ulaştığı sonuçla bilim çevreleri bu saplantılı uğraşlarından sıyrılmış oldu.
Fizikçiler kendilerine yeni bir uğraş bulmakta gecikmediler. 20. yüzyılın başlarından bugüne değin “Işık hızını geçmek olası mı ?” gibi soruların yanıtlarını bulmak için çalışıyorlar. Her ne kadar Albert Einstein görelilik kuramı’nda “evrende hiçbir şey ışıktan hızlı hareket edemez” diyorsa da, özellikle son zamanlarda bu yargının doğruluğu da sınanıyor. Bu konuda birçok deney yapılıyor ve ışık hızından daha büyük hızlara ulaşılabileceği kanıtlanmaya çalışılıyor.
Ayrıca, ışık hızı hesaplandıktan sonra, ışığın bize çeşitli uzaklıklardan ne kadar sürede ulaşacağıyla ilgili deneyler yapılmaya başlandı. Ne var ki, yeryüzünde ölçülebilen büyüklükler çok küçük olduğundan, gökyüzündeki değerler bize hep daha çekici geliyor. Örneğin, radyo dalgaları aracılığıyla, Aydaki bir astronotun ışık hızıyla ilerleyen sesini duymamız yaklaşık 1 saniye sonra mümkün olabiliyor.
Bilimadamlarının bir başka saptaması da, ne kadar hızlı hareket ediyor olursak olalım, ışık hızının bize hiç hareket etmediğimiz zamankiyle aynı görüneceği. Ayrıca, eğer bir nesne ya da insan ışık hızına yakın bir hıza ulaşabilirse,zamanın onun için yavaşlayacağını söylüyorlar. Örneğin, ikiz kardeşlerden birinin ışık hızına çok yakın bir hızla yıldızlararası bir yolculuğa çıktığını varsayalım. Geri döndüğünde, Dünya’da kalan kardeşine göre daha genç görünüyor olacak. Çünkü, yolculuk boyunca zaman onun için yavaşlamış olacak.
Görebildiğimiz (optik) ışık, kızılötesi ışınım, radyo dalgaları, gama ışınları, X ışınları ve morötesi ışınımı içeren elektromanyetik spektrumun bir parçası. Bütün bunlar, ışığın değişik biçimleri ve hepsi de görünür ışıktan farklı enerjilere sahipler. Yine de bu elektromanyetik ışıma biçimleri de görünür ışık hızında yol alırlar. Bir başka deyişle, ışık bile ışık hızını geçemez !
IŞIK HIZININ HESAPLANMASI BERABERİNDE YENİ KAVRAMLARI GETİRDİ : IŞIK YILI
Işığın bir yıl içinde kat ettiği uzaklığa ışık yılı deniyor. Işıkyılı, gökbilimin temel uzaklık ölçü birimi. Işık çok büyük bir hızla ileryebildiği için, çok büyük uzaklıklara ulaşması da aslında pek zor bir şey değil. Ancak, gökyüzünde çok uzaklarda gördüğümüz ve ışıklarıyla bize selam veren gökcisimlerinin, bize o anda gönderdikleri ışığı değil, onların geçmişte gönderdikleri ışıkları görüyoruz. Bu bazı insanlar için kafa karıştırıcı olsada durum aslında çok basit, uzaklıklar çok büyük olduğu için ışık hızı gibi büyük bir hızın bile bize ulaşması zaman alır.
Örneğin, bize en yakın gökada olan Büyük Macellan Bulutunda patlayan Süpernova, Dünya’dan ilk defa 1987’de gözlendi.Büyük Macellan Bulutunun bize uzaklığı 190.000 ışıkyılı olduğu için diyebiliriz ki, Süpernova’yı ilk olarak 1987’de gördük; ama onun ışınlarının bize ulaşması 190.000 yıl sürdüğü için, gördüğümüz şey aslında onun 190.000 yıl önce bize gönderdiği ışık. Eğer Supernova’nın şimdiki görüntüsünü merak ediyorsak, bunu görebilmek için 190.000 yıl beklememiz gerekeceğini de unutmayalım.
Gökyüzündeki çeşitli cisimlerin bize uzaklıklarını karşılaştırmak için ışınlarının Dünya’ya ne kadar sürede ulaştığına bakmamız yeterlidir. Örneğin, Güneş’in ışınlarının bize ulaşması yaklaşık 8 dakika kadar sürüyor. Yani, biz hep Güneş’in 8 dakika önceki ışınlarını görebiliyoruz. Güneş’ten sonra bize en yakın yıldızın uzaklığıysa 4,3 ışıkyılı.
Gökbilimcilerin görebildikleri en uzak cisim 18.000.000.000 ışıkyılı uzakta. Bu da, bu cisimden gelen ışınların yolculuklarına 18 milyar yıl önce başladıkları anlamına geliyor. Çıplak gözle görebildiğimiz en uzak cisimse 2,2 milyon ışıkyılı uzaklıktaki Andromeda Gökadası. Bu anlamda belki de gökyüzündeki cisimler için geçmişe açılan pencereler benzetmesini yapmak yanlış olmaz.
Yüzyıllar süren bir serüven, ışığın boşluktaki hızının tam olarak 299.792.458 m/sn (yaklaşık 1.079.252.850 km/saat) olarak açıklanmasıyla sona erdi. Ancak, bu sayının bulunması birçok yeni serüveni de beraberinde getirdi. Şimdi ışık hızı, binlerce araştırmada kullanılan sabit bir ölçü birimi.                                                                                           



Uluslararası Uzay İstasyonu’nda canlı organizmalar keşfedildi!

Uluslararası Uzay İstasyonu'nu temizlemek amacıyla araç dışına çıkan Rus astronotlar, canlı organizmalar keşfetti.

Uluslararası Uzay İstasyonu'nu temizlemek amacıyla araç dışına çıkan Rus astronotlar, uzay yürüyüşleri esnasında rutin analiz için istasyonun dış kısmından örnekler aldı. Deneyin sonuçları oldukça şaşırtıcıydı. Astronotlar, yaklaşan ve uzaklaşan uzay araçlarının motorlarından ileri gelen kirleticilerden başka bir şey bulunmayacağını düşünüyordu, ancak uzay istasyonunun dışına yapışmış şekilde duran canlı organizmalarlakarşılaştılar. Astronotlar organizmaları muhtemelen Dünya'dan gelen deniz planktonları olarak tanımladı, ancak bunların uzay istasyonuna nasıl geldiği veya nasıl canlı kalmayı başarabildikleri konusunda kesin bir açıklama getiremediler.
NASA, şu ana kadar Rusların, uzay istasyonunun dış kısmına yapışan deniz planktonlarını gerçekten keşfettikleri konusunda doğrulama yapmış değil, ancak buna rağmen bazı yaratıkların uzaydaki vakum ortamına dayanabileceğine dair kuşkular var. Tardigradlar, suda yaşayan mikroskopik omurgasız yaratıklar olup çok farklı ortamlarda yaşayabilme kabiliyetine sahip. Bunlar aşırı sıcaklıklara (mutlak sıfırdan biraz daha yüksek soğuklar ile kaynama noktasının oldukça üstündeki sıcaklar), insan için öldürücü radyasyon dozunun yüzlerce kat daha fazlasına, okyanusun en derin kısmındaki basıncın altı katına kadar olan basınçlara ve uzaydaki vakum ortamına dayanabiliyorlar. ISS (Uluslararası Uzay İstasyonu) dışında bulunan organizmalar tardigrad değil, ancak bu küçük omurgasızlar Dünya'dan gelen bazı yaşayan organizmalar ve uzaydaki sert koşullara gerçekten dayanabiliyor.
1409514684_img20140831223428.jpg
Buradaki büyük gizem planktonun yaşayabilmesi değil, Dünya'dan yaklaşık 330 kilometre yukarıya nasıl gelebildikleri. Bilim adamları, planktonların Dünya'dan kalkan uzay aracı ile basitçe taşınmış olabileceği ihtimalini red ediyor, çünkü planktonların bulunduğu yerler uzay modülünün veya aracının kalkamayacağı yerler olarak belirtiliyor. Şu andaki güncel teoriye göre atmosfer akımları ile bu küçük organizmaların uzay aracına ulaşması ve akıl almaz şekilde gezegenin 330 kilometre yukarısına taşınması söz konusu.
Dünya'dan çok uzaklarda daha önce de canlı organizmalar bulunmuştu, bunlar atmosferin 16 ile 40 kilometre içinde tespit edilmişti, ancak 330 kilometre uzakta bulunan ilk mikroorganizmalar oldular.
Şimdilik, Rus ekibin NASA ile çalışıp bulgularını yayınlatmasını bekleyeceğiz. Sonra da iki kuruluşun beraberce çalışarak, planktonun uzaya kadar nasıl ulaştığı ve hatta planktonun neden canlı kalabildiğini keşfetmesi mümkün olabilecek. Organizmalar dünya dışı yaşam olarak düşünülmemeli, ancak yine de harika bir gizem barındırıyor.

Lityum iyon pillerin ömrünü bitiren etken bulundu!

ABD Enerji Departmanı’nda yapılan yeni çalışmalar bu etkeni ortaya çıkardı.

Daha iyi pil üretimi için verilen uğraşlar çoğunlukla pil kapasitesini artırmaya yönelmiş durumda. Fakat kapasite sürekli tekrarlanan şarj etme döngüsüne dayanıklılık olmadan bir pil için değersiz kalıyor. En gelişmiş lityum-iyon piller bile yaşlandıklarında kapasitelerini yitiriyorlar ve buna neden olan etkeni bilmeden onu düzeltmek için hiçbir şey de yapamıyoruz.ABD Enerji Departmanı’nda yapılan yeni çalışmalar bu etkeni ortaya çıkardı.Bu çalışmalara göre sorun küçük, nano boyutlu kristallerde.
Bu gizemi aydınlatmada en önemli adım modern pillerde kullanılan anot ve katot materyallerinin doğrudan gözlenmesi oldu. Bilim insanları bu parçaların yaşlanmayla ilgili pil aşınmasının başladığı noktalar olarak belirlemişlerdi zaten fakat bunun arkasındaki mekanizma bilinmiyordu.Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nda çalışan ekip yüksek kaliteli nikel oksit anotların şarj edilip boşaltılma esnasında geçirdikleri değişimleri incelemek için geçirimli elektron mikroskobu kullandı.
Bu deney lityum iyonlarının anot ve katottan geçerken nikel oksit ile birleşerek küçük kristalleri (kısaca tuz da denilebilir) oluşturmaları nedeniyle iyon kanallarında takıldıklarını ortaya çıkardı. Bu oluşan kristaller pilin yapısını değiştiriyor ve diğer iyonların daha verimsiz şekilde ilerlemelerine neden oluyor, böylece pilin kapasitesi düşmüş oluyor.
1409692607_img20140903001336.jpg
Lityum-iyon pilin kusurunun nihai nedeni, doğal olarak, yapısını oluşturan parçaların kusursuz olmaması. Anot ve katodu oluşturan materyaller, ne kadar dikkatlice inşa edilmiş olurlarsa olsunlar, çok küçük kusurlara sahipler ve bu kusurlar da kristal oluşumu için çekirdeklenme bölgesi sağlıyorlar. Bu biraz tamamen pürüzsüz bir tencerede su ısıtılması ile yüzeyinde kusurlar olan bir tencerede su ısıtılmasının karşılaştırılmasına benziyor. Suyun içinde ısı nedeniyle oluşacak olan baloncukların oluşmak için kusurlu bir yüzeye ihtiyaçları var. Bu pillerin içindeki nanokristalleriçin de geçerli olan bir gerçek. Araştırma ekibi bunu anodun zırhındaki çiziklere benzetiyor. Eğer kristallerin oluşabileceği bölgeler varsa, kristaller oluşacaktır.
Enerji Departmanı’nın Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’ndan bir diğer çalışma da şarj olma hızı ve pillerin kapasitesi hakkında, ama bu çalışma daha çok katot üzerine yoğunlaşmış. Çalışmaya göre daha yüksek enerji yoğunluğuiçin verilen çaba gerçekten de pilin ömründe kısalmaya neden olabilirmiş. Pil büyüdükçe ve şarj olma sırası kısaldıkça nanokristalleşmenin başlaması için geçen şarj döngüsü sayısı da kısalıyor.
Pekala, nanokristallerin oluşumunu engelleyemiyoruz, ama bu süreci tersine çevirmenin ya da en azından onu yavaşlatmanın bir yolu yok mu?Pil parçalarına atomik boyutta müdahale ederek elimizden geldikçe kusurları düzeltmeyi deneyebiliriz. Bu, iyon kanallarının tıkanmasınaneden olan yapıların oluşmasını yavaşlatabilir. Bu işlem sorunu tamamen ortadan kaldıramasa da mühendislerin pil ömründen yemeden enerji yoğunluğunu artırmalarına yardım edebilir. Bu nanokristallerin dikkatli incelenmesi onların kırılarak eski pillere hayat verilmesini sağlayabilir.
Bu araştırma, daha hızlı donanımlara güç veren pilleri güçlendirmek içinyapılan çalışmalardan daha hayati olabilir. Çünkü bir ürünün kullanım ömrü, çoğu zaman, onun tekrar tekrar şarj edilebilme sayısı ile ölçülüyor.Tekrar tekrar şarj edilmeye dayanıklılık, şirketlerin her yeni akıllı telefonu, dizüstü bilgisayarı ve tabletleriyle ağırlığını daha da hissettirirken bizlere deelektriğe ne kadar bağımlı olduğumuzu hatırlatıyor.

Işık saçan bitkiler gelecekte evlerimizi aydınlatacak!

Bilim adamları yıllardır sentetik biyoloji, genetik mühendisliği ve parlama özelliğine sahip canlıları bir araya getirerek, yeni bir sürdürülebilir ışık kaynağı oluşturmayı amaçlıyor. Yıllardır yapılan uzun soluklu çalışmalar artık ilk meyvelerini vermeye başladı. Yapılan yenilikçi deneyler, bir gün evinizde lamba yerine ışık saçan bitkiler kullanılmasını sağlayacak nitelikte.
Tayvanlı bilim insanları, bir gün sokak lambalarının yerine geçebilecek, parlayan ağaçlar kullanabilmek için yaptıkları deneylerde, suda yaşayan birbitkiye altın nano parçacıklar nakletmiş ve bitkinin parlamasını sağlamış.BioLED ismi verilen bu teknolojinin keşfi ile beraber, Amerikalı araştırmacılar bitkilere büyürken parlama özelliği kazandırmak, büyüdükçe daha çok ışık saçmalarını sağlamak ve bitkilerin parlaklık derecesini istedikleri seviyede tutmak için çalışmalara başladılar.
1409772128_img20140903221145.jpg
Aslında ışık saçan bitkiler fikri yeni bir fikir değil. Bilim insanları bu konudaki ilk çalışmalara 1980’lerin başında başlamış ve ilk ışık saçan bitki 1986′da geliştirilmiş. 1989 yılında ateş böceğinde bulunan lusiferaz-lusiferin gen sistemi keşfedilmiş, 2010 yılında başarılan gen transferi ile bu genlerin bitkiye aktarılması ateş böceği gibi parıldayan bitkilerin üretilmesini sağlamış. Çalışmalar, lusiferinin miktarını ve ömrünü uzatacak yöntemler üzerinde halen devam etmekte.
Peki nasıl oluyor da bitkiler ışık saçıyor ?
Bitkilerin ışıldama veya parlama yeteneğini ortaya koyan sistem, lusiferaz adındaki bir proteine dayanıyor. Protein yapısındaki bu enzim, yakıtı (substratı) parçalayarak lusiferin adı verilen parlak maddeyi ortaya çıkarıyor. Bu tepkime son derece etkin ve bu kimyasal reaksiyon sırasında çok az ısı ortaya çıkartıyor. Lusiferaz-lusiferin sistemi, ateş böcekleri, mantar ve bazı bakterilerin ışık saçmasını sağlıyor.
1409772100_img20140903004433.jpg
Glowing Plants (Işık saçan bitkiler) isimli projenin araştırmacılarındanAntony Evans sentetik biyoloğu Omri Amirav-Drory ve bitki uzmanı Kyle Taylor, ‘Glowing Plant’ projeleri kapsamında, ideal DNA dizilimini keşfederek istedikleri parlaklıkta ışık yayacak bitkiler büyütmeyi ve bu bitkileri tohum haline getirip insanlığa sunmayıamaçlıyor. Projede araştırmacılar, aynı sistemin bitkilerde işe yaraması için, bir grup mikroorganizmayı (Agrobacterium’ları) kullanmışlar. Bu bakterinin genleri bitkiye transfer edilebilse de, Agrobacterium’lar bitkide tümör oluşumuna sebep olduklarından bitkiye zarar verdikleri gözlemlenmiş.
Bitkilerin sağlığı açısından ve çevreye bu bitkilerin yayılım riski açısından gözden geçirilmesi gereken Glowing Plant ışık saçan bitkiler projesi, gelecek vaat eden bir proje olarak Kickstarter kampanyasından Mayıs 2014 itibari ile 485.000 dolar bağış toplamış durumda. Kickstarter, Amerika’da teknolojik yenilik sunan projeleri destekleyen şirket olarak biliniyor.
Evlerimizde lambaların yerini alacak, ışık saçan bitkileri yetiştireceğimiz günler yakın mı bilinmez ama bu tür bitkilerin kullanımının yaygınlaşması hızla tükenen dünya kaynaklarının tüketiminde azalma sağlayacaktır.