Dünyanın en sıcak sorunu küresel ısınma, son olarak Washington'da yapılan bir konferansta tartışıldı. ABD, Avrupa, Afrika ve Asya'dan siyasetçilerin konferansta aldıkları kararlar, bu konuya bakış açılarının değiştiğini gösterdi. Washington'da yapılan konferansta ABD, Avrupa, Afrika ve Asya'dan siyasetçiler iklim değişikliğiyle nasıl mücadele edilmesi gerektiği konusunda uzlaşmaya vardı. Delegeler, süresi 5 yıl sonra dolacak Kyoto Protokolü'nün yerini alacak uluslararası anlaşma için acilen bir takvim oluşturulması fikrini benimsedi.yrıca, sera gazlarının salımı konusunda gelişmekte olan ülkelerin de zengin ülkeler gibi hedeflere tabii tutulması gerektiği konusunda uzlaşmaya varıldı. Karbon emisyonlarının milyonda 550 partikülle sınırlandırılması gerektiğine işaret edildi ve böylece ilk kez karbon emisyonlarına bir sınırlama getirilmiş oldu. Küresel ısınmayla mücadele alanında siyasetçi ve sanatçılar da girişimlerde bulunuyor. Eski ABD başkan yardımcısı Al Gore'un öncülüğünde pek çok sanatçının katılımıyla dev bir konser düzenlenmesi öngörülüyor. 7 Temmuz'da 7 kentte 'SOS' başlığı altında düzenlenecek konserler dizisinde Sheryl Crow, Red Hot Chili Peppers, Snoop Dog, Bon Jovi, Black Eyed Peas gibi şarkıcı ve gruplar sahne alacak. Organizatörler, burada amacın Live Aid etkinlikleri gibi yoksullar için para toplamak değil insanları sistem değişikliğine çağırmak olduğunu belirtiyor.


Bilim adamları Mars'ta hayatı canlandırmanın iddialı bir yolunu öne sürdü. Donmuş gezegende küresel ısınma yapay olarak yaratılırsa, yüzeyde binlerce yıl gerektirecek canlı gelişiminin önü teoride açılabilir. NASA uzmanları, sentetik flüor tabanlı gazlar ile Mars yüzeyinde yapay bir küresel ısınma meydana getirilmesi fikrini ortaya attılar. Donuk gezegen yüzeyi ısındığı zaman yaşama elverişli koşulların hayata geçebileceği düşünülüyor. Bilimsel olarak 'terraforming' adı verilen bu yapay ısıtma projesinde, Mars küresel ısınma ile ısıtılacak, sıcaklıklar yükseltilecek ve Dünya seviyesine yaklaştırılacak. Teorik olarak da yaşamın bu ısı ortamında gelişmesi bekleniyor. Sıcaklıkların eksi 120 dereceye yaklaştığı Mars'ta doğal koşullar halen yaşamın gelişmesi için elverişli değil. Mars'ın atmosferi Dünya'ya göre çok daha ince ve yerçekimi çok daha zayıf. Çalışmalar halen Mars'ta mevcut elementlerden flüor tabanlı dört ayrı gazın yaratılabileceğini gösteriyor. Açık yeşilimsi gaz halinde bulunan bir element olan flüorun en önemli özelliği termal enerjiyi emebilmesi. Ayrıca flüor tabanlı gazlar ozon tabakasına zarar vermiyor. NASA uzmanları yapılan uzun araştırmalar sonucunda Mars'ı en hızlı ve verimli şekilde ısıtacak gazın octafloropropan (C3F8) olduğunu öne sürüyor. C3F8 ayrıca diğer gazlarla da karışabiliyor. Bu gazın Mars atmosferine karıştırılması gezegendeki sera etkisini artıracak, karbon dioksitten oluşan kutuplardan atmosfere CO2 açığa çıkacak. Kendisi de bir sera gazı olan CO2 oranının artması Mars atmosferinde küresel ısınmayı artıracak, sonuçta atmosferin basıncı da artacak. Mars'ta küresel ısınmayı başlatmak için gerekli flüor ve karbon tabanlı gaz miktarı, Dünya'nın bir yılda ürettiğinin 25 bin 700 katı. Diğer bir deyişle, 25 bin 700 yıl gerekecek. NASA bilim adamları küresel ısıtma yöntemi dışında, gezegeni ısıtacak başka alternatifler de sunuyor. Bunlar arasında Mars atmosferini Güneş ışığını emen tozlarla kaplamak veya gezegen yörüngesine Güneş ışınlarını yüzeye yansıtacak dev aynaların konulması gibi bilim-kurgusal öneriler de bulunuyor. Mars'ı ısıtma planlarının ana hedefi yaşamın oluşmasının gözlenmesi, evrim ve doğal koşullara adaptasyon yeteneklerinin gelişiminin izlenmesi olarak özetleniyor. Terraforming akımının karşıtları ise, başka bir gezegendeki koşulları değiştirmenin etik olmadığını savunarak, bunu 'kozmik yağmacılık' olarak betimliyor. Bu görüşteki bilim adamları, küresel ısıtmaya başlamadan önce Mars'taki koşulların önce derinlemesine irdelenmesi ve gezegene ait bir canlının olmadığının kesinleşmesi gerektiğine inanıyor. Aksi halde, Kızıl Gezegen'e özgü canlıların yokolması riskine işaret ediliyor. Kimilerine göre ise küresel ısıtma fikri, 22'inci yüzyıl problemlerini 20'inci yüzyıl yöntemleriyle çözmek anlamına gelecek.


Einstein, uzay-zamanda yayılan dalgacıklar öngörmüştü, ama onları fark edemiyorduk. Dev detektörler sayesinde, artık onları yakalayıp evrenin gizemlerini aydınlatabileceğiz. Bir yıldız çok büyük bir patlamayla havaya uçuyor... Süpernova denilen bu yıldızlar patladığında, milyarlarca yıldızdan oluşan bir galaksi kadar parlıyor ve kısa süre sonra sönüyor. Bu arada, uzaya ağır elementler de içeren döküntüler saçıyor. Nitekim, dünyamız da ağır elementlerden oluşmuştur. Süpernovalar evreni başka şekillerde de etkiliyor, uzay-zamanın yapısını yırtarcasına dalgalandırıyor ve dalgalar, evrende milyonlarca ışık yılı uzağa yayılıyor. Bu görüntü, kütleçekim dalgaları olarak adlandırıyor. kütleçekim dalgalarını yakalamak için dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler yarışıyorlar. Kütleçekim dalgalarının varlığı öngörüldüğü gibi gözlemlenebilirse, büyük patlamaya kadar geri götürülebilen varsayımlarda bulunabileceğiz. Einstein, 1916'da Genel Görelilik Kuramı'nı yayımladığında, kütleçekim dalgalarının var olduğunu öne sürmüştü. Görelilik, uzay ve zamanın birbirine dikilmiş iki ayrılmaz parça olduğunu belirtiyordu. Artık üçboyutlu uzayı, saatin tik taklarından ayıramayacaktık; boyutlarla zaman, büyük uzay-zaman yapısını meydana getiriyordu. Garip bir fikir olmasına rağmen, şimdiye dek defalarca kanıtlandı ve evrenin nasıl işlediğini tanımladı. Genel Görelilik Kuramı'nın öngördüğü bir başka şey ise, henüz kanıtlanamadı. Aniden hızlanan bir cisim , uzaktan gözlenebilecek kadar kuvvetli kütleçekim dalgaları yaymalıydı. Yalnızca süpernovalar, çarpışan kara delikler ya da nötron yıldızları, astronomik uzaklıklardan gözlemlenebilecek şiddetli kütleçekim dalgaları yayabiliyor. Bütün kuramlar kanıta gereksinir ve bazen kanıtlamak zordur. Kütleçekim dalgaları henüz saptanamadı, çünkü engin uzaya yayıldıkça zayıflıyorlar. Eğer bir süpernovanın yanında durabilseydiniz, kütleçekim dalgaları sizi ve komşu nesneleri paramparça ederdi. Nitekim, bulutsulardaki süpernovaların gazı nasıl dağıttığını kütleçekim dalgalarını da hesaba katarak açıklamalıyız, ama bunu yapamayacak kadar uzaktayız. Güçlü kütleçekim dalgaları, Dünya'ya ulaşana kadar çok zayıflıyor. Onları tespit etmek, 100.000 ışık yılı çapındaki gökadamızı 3 santimetrelik hata payıyla ölçmek kadar hassas bir girişim. Einstein'ın bile kütleçekim dalgalarının varlığından şüphe etmesine şaşırmamalı.


Kütle : Bir maddenin sahip olduğu madde miktarına kütle denir. Kütle m harfi ile gösterilir. Kütle, bir cisimdeki madde miktarının ölçüsüdür. Aynı zamanda cismin hareket etmeye karşı gösterdiği direnç olarak da adlandırılabilir. Kütle her yerde aynı değere sahiptir. Kütlenin SI birim sistemindeki birimi kilogram'dır. Bu kg. olarak kısaltılır. Kullanılan diğer birimler gram, ton ve pound'dur. Görelilik teorisine göre duran kütle m ile enerji E arasında E = mc2 bağlantısı olduğundan enerji birimi olan elektronVolt da kütle için kullanılabilir. Özellikle kütle ve enerjinin birbirine dönüşebildiği parçacık fiziğinde eV sık kullanılmaktadır. (yaklaşık 1 eV=1.783 x 10-36 kg). Hacim : Bir maddenin uzayda kapladığı yere hacim denir. Hacim V harfi ile gösterilir. SI sisteminde birimi m3 dür. Özkütle : Bir maddenin birim hacminin kütlesine özkütle denir. Özkütle d harfi ile gösterilir. Maddelerin 1 cm3'ünün gram cinsinden kütlesine öz kütle denir. Öz kütle ile gösterilir. Kütle ve hacim arasında d=m/v bağıntısı vardır. Öz kütlenin birimi g/cm3 dür. Saf maddelerin öz kütleleri sabittir. Karışımların öz kütleleri ise sabit değildir. Bir maddenin öz kütlesinden söz ederken sabit bir sıcaklıktaki öz kütlesinden söz edilmelidir. Sıcaklık değiştiğinde maddenin hacmi değişeceğinden öz kütlesi de değişir. Özellikle gazlardaki değişiklik daha belirgindir. Öz kütle, maddenin karakteristik özelliği olmasına rağmen yalnız öz kütlesi bilinen bir maddenin hangi madde olduğu anlaşılamayabilir. Bir maddenin hangi madde olduğunun anlaşılabilmesi için birden fazla ayırt edici özelliğinin incelenmesi gerekir. Kütlesi artan bir maddenin hacmide artar dolayısıyla,Hacimle kütle doğru orantılı değiştiği için öz kütle değişmez. Özağırlık : Bir maddenin birim hacminin ağırlığına özağırlık denir. Özağırlık harfi ile gösterilir.


Liselerde birim sistemlerine yer verilmiyor. Genelde bir saatte işlenip geçiliyor. Öğrenciler de birimler tam oturmuş değil. Fizikteki çoğu kavramın birimlerini bilmiyorlar. Sadece sayıyla ifade ediyorlar. Birimlere daha fazla yer verilmelidir. Vektörlerin toplanmasında uç uca ekleme metodunda bileşke vektörün yönü yanlış çiziliyor.Lami teorisinde küçük açının karşısında büyük kuvvet bulunur, ifadesi karıştırılıyor. Küçük açının karşısında küçük kuvvet bulunur diye düşünüyorlar. Vektörel büyüklük olduğu karıştırılıyor. Momentin yönünü bulmada zorlanıyorlar. Momenti hesaplarken dik uzaklığı bulmada zorlanıyorlar. Denge şartları tam uygulanamıyor. Etki-tepki kuvvetlerinin yönleri karıştırılıyor. Katı bir cismi hangi noktasından asarsak asalım ipin uzantısı ağırlık merkezinden geçer, ifadesi tam anlaşılmıyor. Çıkarılan parçanın momentin alınmasının nedeni açıklanmıyor. Kütle ve ağırlık kavramları karıştırılıyor. Birbiri yerine kullanılıyor. Kütle sabit, ağırlık değişkendir. Kütle eşit kollu teraziyle, ağırlık dinamometre veya baskülle ölçülür. Her ikisi de ayırt edici özellik değildir. Eşit kollu terazinin uzayda çalışacağını düşünüyorlar. Ağırlık ve kütle merkezlerinin yerlerini karıştırıyorlar. Ağırlık vektörünün yönünü karıştırıyorlar. Fizikteki ifade edilen skaler ve vektörel büyüklükler arasındaki farkı tam iyi bilmiyorlar. Fizikte ağırlık merkezi ile ilgili problem çözerken cisimden parça çıkarılırken çıkarılan parçanın ağırlık vektörünü soru çözerken yukarı yönlü alıyorlar. Oysaki ağırlık vektörünün çözümü aşağıya yönlüdür. Kütle ve ağırlık merkezinin bulunamayacağını bilmiyorlar. Şeker, suda eridiğinde kütlesinin kaybolduğunu düşünüyorlar. Aydaki yerçekimi dünyadakinden daha fazla olduğu yada ayda yerçekimi kuvveti olmadığı düşünüyorlar. Aşağıya inildikçe yerçekimi kuvvetinin azalacağını düşünüyorlar.


|İnşaat halinde görülen bu tünel, Pisa yakınlarındaki İtalyan taşrasında3 kilometre boyunca uzanıyor ve Virgo'nun bir parçası. Bir yıldız çok büyük bir patlamayla havaya uçuyor... Doğrusu, süpernova denilen bu yıldızlar patladığında, milyarlarca yıldızdan oluşan bir galaksi kadar parlıyor ve kısa süre sonra sönüyor. Bu arada, uzaya ağır elementler de içeren döküntüler saçıyor. Nitekim, dünyamız da ağır elementlerden oluşmuştur. Süpernovalar evreni başka şekillerde de etkiliyor, uzay-zamanın yapısını yırtarcasına dalgalandırıyor ve dalgalar, evrende milyonlarca ışık yılı uzağa yayılıyor. Bu görüngü, kütleçekim dalgaları olarak adlandırıyor. Dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler, kütleçekim dalgalarını yakalamak için yarışıyorlar. Kütleçekim dalgalarının varlığı öngörüldüğü gibi gözlemlenebilirse, büyük patlamaya kadar geri götürülebilen varsayımlarda bulunabileceğiz. Einstein, 1916'da Genel Görelilik Kuramı'nı yayımladığında, kütleçekim dalgalarının var olduğunu öne sürmüştü. Görelilik, uzay ve zamanın birbirine dikilmiş iki ayrılmaz parça olduğunu belirtiyordu. Artık üçboyutlu uzayı, saatin tik taklarından ayıramayacaktık; boyutlarla zaman, büyük uzay-zaman yapısını meydana getiriyordu. Garip bir fikir olmasına rağmen, şimdiye dek defalarca kanıtlandı ve evrenin nasıl işlediğini tanımladı. Genel Görelilik Kuramı'nın öngördüğü bir başka şey ise, henüz kanıtlanamadı. Aniden hızlanan bir cisim , uzaktan gözlenebilecek kadar kuvvetli kütleçekim dalgaları yaymalıydı. Yalnızca süpernovalar, çarpışan kara delikler ya da nötron yıldızları, astronomik uzaklıklardan gözlemlenebilecek şiddetli kütleçekim dalgaları yayabiliyor. Bütün kuramlar kanıta gereksinir ve bazen kanıtlamak zordur. Kütleçekim dalgaları henüz saptanamadı, çünkü engin uzaya yayıldıkça zayıflıyorlar. Eğer bir süpernovanın yanında durabilseydiniz, kütleçekim dalgaları sizi ve komşu nesneleri paramparça ederdi. Nitekim, bulutsulardaki süpernovaların gazı nasıl dağıttığını kütleçekim dalgalarını da hesaba katarak açıklamalıyız, ama bunu yapamayacak kadar uzaktayız. Güçlü kütleçekim dalgaları, Dünya'ya ulaşana kadar çok zayıflıyor. Onları tespit etmek, 100.000 ışık yılı çapındaki gökadamızı 3 santimetrelik hata payıyla ölçmek kadar hassas bir girişim. Einstein'ın bile kütleçekim dalgalarının varlığından şüphe etmesine şaşırmamalı. |Lazer ışını bilgisayar ekranından denetleniyor. Lazer ışınınınzararlı etkisinden sakınmak için koruyucu gözlük takmak gerekiyor. Genel Görelilik Kuramı'nın yayımlanmasından yaklaşık 90 yıl sonra, sakıngan kütleçekim dalgalarını gözlemleme zamanı yaklaşıyor. Geçen yıllar boyunca gökbilimciler, ABD, Japonya, Almanya ve en büyüğü İtalya, Pisa'da olmak üzere, çeşitli tesisler inşa ettiler. Pisa'dan 12 kilometre uzaktaki Fransız-İtalyan ortak girişimi Virgo detektörünün yapımı kısa süre önce tamamlandı. Ölçümlere 2004'ün ilk aylarında başlanacak. Bu büyük bir bilimsel çaba ve astronomik masraflarla yapıldı. Virgo'yu 6 yılda inşa etmek yaklaşık 140,2 trilyon TL'ye mal oldu. Dünya çapındaki bütün detektörlerin maliyeti eklenirse, gerçekten muazzam bir rakam ortaya çıkıyor. Kütleçekim dalgalarının sadece Einstein'ın hayal gücünün ürünü olmadığını gösteren yeterince dolaylı kanıt elde edildi. Bunlar nötron yıldızları gözlemlenerek toplandı: Nötron yıldızları, süpernova halinde patlamış gaz devlerinin kalıntıları. Nötronlardan yapıldıkları ve iki nötron arasında bir başkası sığacak kadar boşluk olmadığı için, koca bir yıldız kütlesini 20 kilometrelik bir çapa sıkıştırmışlar. Bu çok yoğun gökcisimlerinin bazısı dönüyor ve döndükçe kutuplarından radyo dalgaları yayıyor. Bizler de, bir kutbu bize bakan nötron yıldızlarının güçlü radyo dalgalarını alıyoruz. Kesikli radyo yayını yaptıklarından onlara atarca diyoruz. 1974 yılında, Amerikalı fizikçiler Joseph Taylor ile Russel Hulse, birbirinin çevresinde dönen iki nötron yıldızı keşfettiler. Bu düzene ikili atarca sistemi deniyor. Yaydıkları radyo dalgalarını yıllarca gözlemlediler. Zamanla, yıldızların birbirine yaklaştığı anlaşıldı. Küçük bir hareketti, yılda bir metre yaklaşıyorlardı, ama sonucu büyüktü. Yıldızlar enerji kaybediyordu ve yörüngenin daralması, Görelilik Kuramı'nın kestirimlerine uyuyordu. Taylor ve Russel, yitirilen enerjinin kütleçekim dalgaları halinde yayıldığını söylediler ve 1993'te Nobel Ödülü aldılar. Kütleçekim dalgaları avı bundan önce başlamıştı. ABD Maryland Üniversitesi'nden fizik profesörü Joseph Weber, ilk araştırmaları 1960'larda yapmıştı. Weber'in detektörü, 1,5 metre uzunluğunda alüminyum bir çubuktu ve havadan yalıtmak için vakum odasında tutuluyordu. Çubuğun rezonans frekansı 1kHz'ti ve Weber, bundan geçen kütleçekim dalgalarının çubuğu titreştireceğini düşündü. Weber, 1969'da, çok zayıf bir sinyal yakaladığını öne sürdü, ama diğer bilim insanları vardığı sonuçları elde edemediler. O zamandan beri çok daha duyarlı çubuklar geliştirildi ve denemekten asla vazgeçmediler. Bazıları neredeyse 273 santigrada kadar dek soğutulmuştu ve çubukları oluşturan moleküllerin ısıl titreşimlerinin yanlış alarm vermesi önlenmişti. Şimdiye dek, çubukların hiçbiri titremedi. Detektör çubukların bariz açığı, yalnızca belli bir frekanstaki kütleçekim dalgalarını saptayabilmeleriydi. Ancak Virgo ile diğer detektörler farklı. Bunlar, kütleçekim dalgalarının belli bir özelliğinden yararlanmak için tasarlanmış dev girişimölçerler . Kütleçekim dalgaları, uzay-zamanı belli bir yönde geriyor, o yönü dikey açıyla kesen yönü (90 derece) ise büzüyor. Böylelikle, bir yön gerildiğinde hangi yönün büzüldüğünü biliyoruz. |Bir uzman, Virgo'nun üstün ayarlayıcılarına takılı gerilim kablolarını kontrol ediyor. Virgo'yu gören tüpleri gözden kaçıramaz. İtalyan kırsalında uzanan, 1,2 metre çapındaki borular... Işık ışınları, Virgo'nun borularında tek bir sefer yapmıyor. 3 kilometre uzaktaki aynaya çarptıktan sonra, girdi aynası denen aynaya yakın yansıtılmış ikinci bir ışına çarpıyor. Bu da, aynaların bir rezonans oyuğu yaratması, dev bir ışık tuzağı kurması demek; yani lazer ışınları, yoldan sapıp kaçana kadar, 50 kere yukarı aşağı gidip geliyor. Rezonans oyuğu, ışık miktarının artmasına, ışık diyotuna daha çok ışığın çarpmasına ve ölçüm duyarlılığının artmasına yarıyor. Bunun işe yaraması için, Virgo kesin ölçümler ve ölçeklerle inşa edildi. Virgo projesinin sözcüsü Profesör Adalberto Giazotto böyle olmak zorunda olduğunu belirtiyor, yoksa doğal ya da insan eseri titreşimler aynaları şaşırtırdı: Yollardaki trafik, hızlı rüzgarlar, uzakta gerçekleşen depremler ve hatta, tepeden uçan uçaklar, çok küçük, ama bizim için çok büyük titreşimlere yol açıyor. Sismik titreşimler, Virgo mühendislerinin karşılaştığı tek güçlük değildi. Borulardan gaz geçerse , lazer ışınının "çiçeklenerek" genişlemesine, güç kaybetmesine ve fazdan çıkmasına yol açardı; çünkü ışın hava molekülleriyle çarpışarak az da olsa sapardı. Bu yüzden, Virgo, Avrupa'nın en büyük ve en mükemmel vakum ortamına sahip. Boruların içindeki basınç 10 '10 milibar. Her ne kadar, yıldızlar ve özellikle galaksiler arası boşluk kadar seyrek olmasa da, Virgo vakumunda bulunan serseri atomlar, uzay mekiğinin Dünya yörüngesinde çarptığı atomlardan daha az. Giazotto ve meslektaşları, Virgo'yu, şimdilik kuzey koluna ışın yollayarak test ediyorlar. Sonra batı kolunu deneyecekler. Yıl sonunda, iki kolu bir araya getirdiklerinde, kütleçekim dalgalarını yakalamaya hazır olacaklar. Virgo, bunu gece gündüz yapacak. 24 saat boyunca, ışık detektörleri veriyi bilgisayarlara aktaracak ve girdiler kaydedilecek. Saniyede aktarılan 4 MB'lık veriyi çözümlemek için 300 gigaflopluk işlem gücü gerek. Virgo'nun LIGO ve GEO600 gibi detektörlerle, ilk kütleçekim dalgasını saptamak için rekabet edeceğini söyleyebilirsiniz. Bir detektörle, bilim insanları tek bir olayı kaydettiklerini söyleyebilirler. İki uzak detektör sayesinde, kütleçekim dalgalarının yol aldıkça nasıl değişiklik gösterdiğini ölçebilirler. Sonra, Einstein'ın kuramı gerçekten teste tabi tutulacak. Virgo ve diğer detektörlerin donanımları planlandığı gibi yükseltildiğinde, on yıl sonra, 10 kat güçlü alıcılara sahip olacağız. O zaman, evrende 1.000 kat büyük bir hacim taranacak ve her yıl veya belki her gün, başka bir olay kayıt edilecek. Eğer hala bir şey yoksa, bunun gökbilimsel sonuçları büyük olacak diyor Sathyaprakash."Onları göremezsek, ikili sistemlerin nasıl oluştuğu gibi temel gökfiziksel modelleri gözden geçirmek zorunda kalacağız": Çünkü, Görelilik Kuramı öyle çok şeyi açıklıyor ve o denli sık kanıtlandı ki, kütleçekim dalgalarının yokluğundan ziyade, diğer varsayımları eleştirmek akla yatkın. Her şey plana uygun giderse, Virgo kütleçekim dalgalarının varlığını kanıtlamakla kalmayacak, gökbilimcilerin evreni açıklamalarına yardım edecek. Ancak, Virgo ve diğer detektörler ne kadar duyarlı olursa olsun, evrenin en zayıf kütleçekim dalgalarını saptayamaz: bizzat, büyük patlamadan kalan dalgaları... Bunun için, uzaya yerleştirilecek LİSA detektörünü beklemeliyiz (2011 yılı). |Genel Görelilik, büyük gökcisimlerinin uzay-zamandaki etkilerini tanımlıyor. Uzay zamanı, dört boyutlu bir nesne olarak ve dışarıdan bakıldığında, iki makaranın arasına gerilmiş ince bir lastik bant olarak canlandırabilirsiniz. Bu lastik bandın üstüne bir top bırakırsanız, çukurluk yaptığını görürsünüz. İşte, uzaydaki nesneler de, uzay-zamanı böyle etkiler. Nesneler aniden hızlandığında kütleçekim dalgaları yaratıyor. Bu, bir havuza çakıl taşı atıp dalgaların yüzeyi yayılarak kaplamasına benziyor. Kütleçekim dalgaları darbe merkezinden uzaklaştıkça zayıfladığından onları saptamak zor.


Genel parçacıklar ışık hızına yakın hızlara sahiptir. Bu yüzden sükunet kütlelerine m0 dersek, rölatif kütleleri m = m0 olacaktır. Burada Lorentz sabitidir ve 1 / [(1- )]1/ e eşittir. Momentumları da enerjilerine benzer şekilde P = m.V = m0.V olacaktır. Şimdi göreli momentumla, göreli enerjiyi birbirine baglayan ifadeyi türetelim. E P c = ( m0c ) m0 .V E P c = m0 c c .(1- ) olur. E P c = (m0c ) olur. E = elde edilir. Kütlesiz parçacıklar için yani m0 = 0 olursa, Yani parçacıkların kütlesi olmasa da momentumlarına bağlı bir enerjileri mevcuttur. Ancak momentumdaki rölatif kütle ile , sıfır aldıgımız sükunet kütlesi birbirine karıştırılmamalıdır.


Burda dalgalar ölçüleceği gözlem düzlemine doğru ilerlerler .Bu düzlemde ,tek bir E bileşkesinin ,eğik bir doğru boyunca zamanla harmonik olarak titreştiği düşünülebilir.E alanı bir dalga ekseni boyunca bir dalga boyu yol aldığında tam bir titreşim devri yapar .Bu toplama işleminin aynı şekilde terside yapılabilir ,yani bir düzlem kutuplu dalga birbirine dik iki bileşene ayrılabilir . Dairesel kutuplanmada elektrik vektörü ,dalga yol alırken ilerleme ekseni çevresinde döner .Kendine doğru gelen dalgaya bakan bir gözlemciye ,E bileşke elektrik alan vektörünün saat göstergelerinin dönüş yönünde w açısal frekansıyla döndüğü görülür .Böyle bir dalgaya sağ dairesel kutuplu veya genellikle sağ dairesel ışık denir .Tersi oluyorsa genlik değişmemek üzere E saat göstergelerinin dönme yönünün tersine döner ve dalgaya sol dairesel kutuplu denir . Matematiksel anlatım bakımından ,doğrusal ve dairesel kutuplu ışık ,eliptik kutuplu ışığın veya daha kısa ifadeyle eliptik ışığın özel halleri olarak düşünülebilir .Bunun anlamı E bileşke elektrik alan vektörünün genelde hem dönmesi hem de büyüklüğünün değişmesidir .


Kuvvet, bir cismin başka bir cime uyguladığı itme veya çekme şeklinde olabilecek bir etkileşimdir. Çevremizdeki olayları düşünelim. Evdeki eşyaların yerini değiştirmek istediğimizde o eşyalarla itme veya çekme şeklinde bir etkileşimde bulunuruz. İşte buradaki itme veya çekme kuvvet olarak adlandırılır. Çevremizde yer alan tüm etkileşimlerde kuvvet söz konusudur. İsterseniz bir duvarı elinizle itekleyin. Duvar yerinden hareket etmez belki ama sizin uyguladığınız bu etki bir kuvvettir. Kuvvetin olabilmesi için etkileşimin olması gerekmektedir. Bu bahsettiğimiz etkileşimler iki kategoriye ayrılır; temas gerektiren ve temas gerektirmeyen. Evet kuvvetin olduğu heryerde doğrudan bir temas olması gerekmez. Hepimiz bir mıknatısın masada duran bir iğneye yaklaştırıldığında onu çekeceğini biliriz. Buna benzer olaylarla şuana kadar defalarca karşılaşmışızdır. Bu gibi durumlarda mıknatıs iğneye daha dokunmadan iğne mıknatısın ona uyguladığı kuvvet ile birlikte mıknatısa doğru hareket eder. İşte burada söz konusu olan temas gerektirmeyen bir kuvvettir. Temas gerektiren ve temas gerektirmeyen kuvvetlere çeşitli örenekler verelim. Yukarıda verdiğimiz örnekler çoğaltılabilir. Siz de çevrenizde karşılaştığınız olaylardaki kuvvet çeşitlerini temas gerektiren ve gerektirmeyen olarak ayırmaya çalışın. Göreceksiniz ki etrafımızda hemen hemen heryerde bir çok örnek var bu kuvvetlere. Son olarak fiziksel bir büyüklük olan kuvvetin biriminden bahsedelim. Kuvvet birimi SI birim sisteminde Newtondur. Newton birimi, kuvvet konusunda yapmış olduğu değerli çalışmalardan ötürü Isaac Newton isimli bilim insanının adını yaşatmak adına verilmiştir. Newton ismini Newton'un hareket yasalarında tekrar duyacaksınız.


Geçen yılın 4 Temmuz günü, NASA'nın Deep Impact uzay aracı, 14 km çapındaki Tempel 1 kuyrukluyıldızına bir darbe füzesi göndererek parça koparmıştı. Normalde uzaydaki gama ışınlarını takip eden darbe günü Swift Teleskobu merceğini Tempel 1'den kopan parçalara çevirmişti. Kuyrukluyıldızdan kopan parçalar farklı dalgaboylarında gözlemlendi. Swift Teleskobu, uzun süren gözlemlerden sonra sıradışı bir bulguya ulaştı. Tempel 1 kuyrukluyıldızı, darbeden 13 gün sonrasına kadar su saçıyordu. Gözlemi yapılan X ışınları, darbe sonucunda kuyrukluyıldızdan saçılan suların ölçümüne olanak veriyor. Tahminler Tempel 1'den 100 Olimpik yüzme havuzunu dolduracak kadar suyun boşaldığını gösteriyor. Gözlem, kuyrukluyıldızların Güneş'ten gelen parçacıklarla girdikleri etkileşimde, X-ışını ürettikleri önermesine dayanıyor. Bu X-ışınları incelenerek kuyrukluyıldızın kimyasal yapısı hakkında bilgi elde edilebiliyor. X-ışını radyasyon, nötr su molekülleri ile Güneş'ten kaynaklanan elektrikli yüklü parçacıkların arasındaki etkileşimden oluşuyor. Güneş'ten gelen parçacıklar, kuyrukluyıldızın parçalarına çarpıyor ve parçacıklar arasında bir 'yük değişimi' deniyor. Bu süreçte Güneş'ten gelen iyonlar fotonları salarak X-ışını çıkarıyor. Salınan foton sayısı arttıkça, X-ışını da artıyor. Dünya'dan 130 milyon kilometre uzaklıkta gerçekleşen bu olay esnasında, açığa çıkan X ışınlarının miktarı, gerek kuyrukluyıldızdaki su miktarı, gerekse Güneş'ten gelen parçacıkların şiddetine bağlı olarak meydana geliyor. Swift Teleskobu, Güneş parçacıklarını ve X-ışını miktarını ölçümledi. Geriye, bu denklemin tek bilinmeyeni olan kuyrukluyıldızdan saçılan su miktarının hesaplanması kaldı. Ve ölçümlerden 250 bin ton sonucuna ulaşıldı.


Amerikan Havacılık ve Uzay Dairesi NASA'nın yanı sıra Kaliforniya'daki Berkeley Üniversitesi'nden bilim adamlarının katıldığı bir projeyle yörüngeye gönderilecek uyduları taşıyacak Delta 2 füzesinin fırlatılışı kötü hava koşulları nedeniyle bugünden Cumartesi TSİ 01.26'ya ertelendi. NASA yetkilileri, 2 yıl sürmesi öngörülen 200 milyon dolarlık projenin Güneş'le Dünya'nın etkileşim mekanizmasının anlaşılmasında çığır açacağını düşünüyor. Daha önce aynı amaçla fırlatılan uydu, ışıkların sırrını ortaya çıkaramamıştı. Kuzey manyetik kutbunu çevreleyen 'aurora borealis' ve güney manyetik kutbunu çevreleyen 'aurora australis', Güneş rüzgarlarıyla gelen yüklü elektronların Dünya atmosferindeki elementlerle etkileşime girmesiyle oluşuyor. Güneş rüzgarları, yeryüzü çekirdeğinin ürettiği manyetik güç çizgilerini izleyerek manyetosfere girer. Burası, 'gözyaşı damlası' biçiminde ve çok yüksek oranlarda yüklü elektrik ve manyetik alanlar bölgesi. Elektronlar, yeryüzünün en üst atmosferine girdiğinde, yer kabuğu yüzeyinden 32 km ila 320 km yukarıdaki yüksekliklerde oksijen ve nitrojen atomlarıyla çarpışır ve böylece ışıma oluşur. Işımanın rengi, elektronların hangi atomla hangi yükseklikte çarpıştığına bağlı.


Bilim adamları, ekosistemin yapısından dolayı 1960'larda oluşan kirlenmenin sonuçlarının ancak şimdi yaşandığına dikkat çekiyor. Bu teze göre, son 20-30 yılda oluşan ve çok daha yüksek boyutlarda olan kirlenmeninin sonuçları yakın gelecekte ortaya çıkacak. Kısaca, insanlık tehdit altında. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Kurulu, küresel ısınmanın artık geri döndürülemeyecek noktaya ulaştığını açıkladı. 114 ülkenin katıldığı uluslararası konferansta konuşan Hükümetlerarası İklim Değişikliği Kurulu Başkanı Rajendra Pachauri, Sadece çok küçük bir fırsat penceremiz var ve o da hızla kapanıyor. Kaybedecek bir an bile yok. Eğer insanlığı kurtarmak istiyorsak, acil ve çok radikal adımlar atmalıyız dedi. 1750'den öncesine ait bilimsel sıcaklık bilgileri bulunmamasına karşın, 1860'tan bu yana kaydedilen küresel sıcaklık verileri dünyanın en iyi ihtimalle 0.8 derece ısındığını gösteriyor. Pachauri, Kuzey Kutup Bölgesi'nin Ocak ayında normalden 8-9 derece yüksek bir sıcak hava dalgasına maruz kaldığına dikkat çekti. Kasım'da açıklanan, 300 bilimadamının yürüttüğü araştırma sonuçlarına göre, Kuzey Kutbu'ndaki ısınma dünyanın geri kalanından iki kat daha hızlı. Son 30 yılda buzulların yüzde 20'si eridi. Kalan buzullar da 1970'lere göre yüzde 40 incelmiş durumda ve 2070'de tümünün yokolması bekleniyor. Buzulların erimesi sonucu Kuzey Amerika kıtası boyunca Kanada'dan Meksika'ya kadar uzanan Gulf Stream 'in de yok olacağı öngörülüyor. Gulf Stream bundan önce en son M.Ö. 8.000'de Buzul Çağı'nda buzulların erimesi sonucu yokolmuş, bunun etkisi kaybolunca yeniden oluşmuştu. Rajendra Pachauri, okyanusların ısınması yüzünden mercan kayalarının dörtte birinin de yokolduğunu belirterek, Doğal sistemin yapısından dolayı biz şu anda 1960'larda oluşan kirlenmenin sonuçlarını yaşıyoruz, son 20-30 yılda oluşan daha büyük kirlenmeninin sonuçlarını yakında göreceğiz. İnsan ırkının hayatını riske ediyoruz diye konuştu.


Kuzey Kutbu'nda sıcaklık rekor derecelere ulaştı. Kanadalı bilimadamları, ortalama sıcaklığın 5 derecede seyrettiği yaz aylarında termometrelerin 22 dereceyi gösterdiğini tespit etti. Kuzey Kutbu gözlerimizin önünde eriyor diyen uzmanlar, yaşananların tahminlerin çok daha ötesinde ciddi bir tehlike sinyali olduğu görüşünde birleşiyor. Son aylarda Kuzey Kutbu'nda yaşananlar, dünyayı tehdit eden küresel ısınmanın ciddi etkilerine dair önemli işaretler veriyor. Yaz aylarında ortalama sıcaklığın 5 derece civarında seyrettiği Kuzey Kutbu'nun bazı bölgelerinde geçen 2 ayda sıcaklık 15 derece artarak 22 dereceyi buldu. Gün içinde 10-15 ve en yüksek 22 derecelik sıcaklıkların tespit edildiğini belirten kanadalı uzmanlar, bu durumu endişeyle takip ediyor. Uzmanlara göre, sıcaklığın bu kadar yükselmesinin nedeni sera gazı salımının yol açtığı küresel ısınma. Bilimadamları rekor sıcaklık artışını, küresel ısınmanın daha önceki öngörülerde küçümsendiği ve tehdidin çok daha büyük olduğu şeklinde yorumluyor. Kısa süre önce Amerikan Kolumbiya Üniversitesi'nde görevli uzmanlar, Kuzey Kutbu'nda buzullarla kaplı alanın şu ana kadar kaydedilen en düşük seviyeye indiğini açıklamıştı. Bu durum, Kuzey Kutbu'nun kuzeybatı geçişinin de ilk kez deniz ulaşımına açılmasına yol açmıştı. Bilimadamları, 2040'a kadar Kuzey Kutbu'nda hiç buzul kalmayacağını düşünüyor.


NASA uzmanları, kuzeydeki aurora borealis ve güneydeki aurora australis olarak adlandırılan ve kutuplara yakın bölgelerde, gökyüzündeki dansıyla görsel bir şölene dönüşen bu ışıklara, Dünya'dan yaklaşık 128 bin kilometre uzaktaki manyetik patlamaların neden olduğunu tespit etti. 5 küçük uydudan oluşan ve THEMIS adı verilen uydu filosundan ve yer üstündeki gözlemevlerinden gelen verileri inceleyen bilim adamları, Dünya ile Ay arasındaki mesafenin üçte biri uzaklıkta meydana gelen manyetik enerji patlamalarının, kuzey ve güneyde ani ışımalara neden olduğunu saptadı. Science dergisinde yayınlanan araştırmanın, solar rüzgarlarla gelen yüksek oranlarda yüklü elektronların dünya atmosferindeki elementlerle etkileşime girmesi sonucu oluşan bu ışıkları neyin tetiklediği konusundaki uzun yıllardır süren tartışmaya açıklık getirdiği belirtiliyor. Araştırmayı yöneten California Üniversitesi'nden Vasilis Angelopoulos, Sürecin ilk olarak Dünya'dan çok uzakta başladığını ve daha sonra Dünya'ya doğru yayıldığını gösterdik dedi. Araştırmada elde edilen bulguların, daha az sıklıkla oluşan ve uydulara, yörüngedeki astronotlara, enerji ve iletişim hatlarına zarar verebilen güçlü jeomanyetik fırtınaların anlaşılması için yararlı olacağı belirtiliyor.


Parçacık hızlandırıcı çalışmalar yürüten bilim insanları, kara delik özellikleri gösteren bir ateş topu yarattılar. Laboratuvardaki yapay ortamda yaratılan ateş topu, minik bir kara delik olarak işlev görüyor. Bilim insanları, kara deliğin ömrünün 10-23 saniye gibi kısa bir zaman için sürdüğünü, kara deliğin bu süre zarfında da çarpıştırmayla ortaya çıkan etrafındaki tüm partikülleri yuttuğunu ifade etti. ABD'nin Upton kentindeki Brookhaven Relativistic Heavy Ion Collider Laboratuvarı'nda yapılan çalışmada ışık hızına yakın bir sürate ulaşan altın çekirdekleri birbirleriyle çarpıştırıldı. Çarpıştırmanın sonucunda açığa çıkan ısı, çekidekleri kuark ve glüonlara ayırıyor. Bu parçacıklar kendi içlerinde birleşerek, 10-23 saniye gibi kısa bir süre zarfında Güneş'ten 300 milyon daha sıcak bir ateş topu meydana getiriyor. Bu ateş topu da, yaşadığı boyunca bir kara delik gibi çarpıştırmanın açığa çıkardığı partikülleri yutuyor.


|Lazer ışınlarının üretilmesi için gerekli enerjiyi lazer cihazına flaş lambaları sağlıyor. Gün, büyük bir aksilikle başladı. Mika çaydanlık yere düşüp paramparça oldu. Ancak, birkaç dakika sonra hiçbir şey olmamış gibi yine masanın üstünde duruyordu. Evin hanımı kendisine, lazer baskı makinesiyle yepyeni bir çaydanlık daha üretti. Bunun için, satın alırken çaydanlıkla birlikte verilen disketi 3 boyutlu fotokopi makinesine yerleştirmesi yeterli olmuştu. Disket, ürünün dijitalleştirilmiş orijinal görüntüsünü içeriyordu. Fotokopi makinesinin hafızası, veri yığının arasında dolaştı ve verileri lazerin kumanda birimine aktardı. Bu birim de ışını, kopyalama makinesindeki plastik, sertleştirici toz, bağlayıcı madde ve yapıştırıcıdan oluşan kaynayan bir karışıma yönlendirdi. Lazer ışınının değdiği noktada karışım hemen sertleşti. Kısa süre sonra, parçalananın aynısı bir çaydanlık çıktı ortaya. Bize bilimkurgu gibi gelen bu örnekteki cihazın, Amerikan şirketi Z-Corporation tarafından birkaç yıl içinde üretilip, pazara sunulması bekleniyor. Cihaz, lazer tekniğinin, çok farklı amaçlara hizmet eden en yeni kullanım şekli. Başka hiçbir buluş, bu harika ışın kadar çok yönlü değil. Lazer ışınları yazabiliyor, okuyabiliyor, ölçebiliyor, kesebiliyor, hatta tedavi edebiliyor. Harika ışın, hem otomobil sacına hem de hassas insan damarlarına aynı mükemmellikte kaynak yapabiliyor. En sert elmaslara hassas delikler açabiliyor; kimliklere, kredi kartlarına üç boyutlu görüntüler, gökyüzüne de renkli resimler çizebiliyor. O kadar büyük bir güç üretiyor ki, ışığı Ay'a kadar ulaşabiliyor. O kadar hassas ki, göz ameliyatlarında kullanılıyor. Lazer ışınları, artık dijital verileri havada ışık hızıyla (yaklaşık 178.000 daktilo sayfası veriyi 1 saniyede) bir yerden bir yere aktarıyor. Bu optik serbest alan aktarımında, ışınlar, veriyi gönderen ve alan kişilerin evlerinin çatısında bulunan özel aynalarla yönlendiriliyor. Gerçi yöntem en çok 4 kilometrelik bir alanda uygulanabiliyor. Ama bu uzaklık, şubeleri birbirine yakın üniversiteler ya da şirketlerin iç bünyelerinde iletişim kurabilmeleri için yeterli. Lazer harikasının marifetlerini anlatan liste bitmek bilmiyor. Bilim adamları bu hassas ışınlarla, atomları her yönüyle araştırabilmek için, şimdiye kadar mümkün olmayanı başarıp, en küçük parçaların dünyasına girmeyi hedefliyorlar. Kalın lazer ışınlarıyla da uzun süredir beklenen nükleer füzyon enerjisini kazanabilmek amacıyla, Güneş'i yeryüzünde taklit etmek istiyorlar. Amerikalı Theodore Maiman, 1960'ta dünyanın ilk lazerini yaparken, buluşunun bütün dünyada böyle bir başarıya ulaşacağını herhalde tahmin etmemişti. O günden bu yana, dünyanın her yerinden uzmanlar, lazerin sürekli yeni kullanım alanlarını keşfettiler. Ancak ister süper marketlerin kasalarındaki küçük lazer tarayıcılar, ister nükleer füzyon amacıyla kullanılan dev lazer silahlarında, hep aynı ilke işliyor: Lazer ışını, atomların ışık yaymaya başlayıncaya kadar enerjiyle pompalanması sonucu ortaya çıkıyor. Bu ışık, daha sonra ayna hileleriyle iyice güçlendiriliyor. Enerjinin atoma hangi şekilde pompalanacağı, lazerde kullanılan malzemeye bağlı. Yakut lazer, ksenon lambası; neodiyum YAG lazer ise flaş lambası ya da diod lazerle pompalanıyor. Gaz lazerler de daha çok hızlandırılmış elektronlarla bombardıman yoluyla pompalanıyor. Lazer malzemesi, ayrıca lazer ışının dalga boyunu da belirliyor. Örneğin, kırmızı yakut lazeri kırmızı lazer ışını üretiyor. Değerli bir gaz olan argon ile çalışan lazerler, insan gözünün göremeyeceği morötesi ya da kızılötesi ışınlar üretiyorlar. Bir atom, alabileceği enerjiyle tamamen pompalanınca bünyesine daha fazla enerji alamaz. Böyle bir atom kendi uyarılmış enerjisine eşit enerjide bir ışık dalgasıyla çarpışınca, zorunlu olarak enerjisini ışık dalgası olarak verir ve çarpıştığı dalga ile aynı frekans ve fazda iki ışık dalgası yayınlanır. Çarpışmaların sayısını yükseltebilmek için, yani daha çok ışık kazanabilmek için, lazerin karşılıklı iki kenarına paralel iki ayna yerleştiriliyor: Bu aynalardan birine rastlantısal olarak dik bir açıyla çarpan ışık dalgası, karşıdaki aynaya yansıtılıyor ve ardından sürekli iki ayna arasında gidip geliyor, dışarıya çıkamıyor. Işık parçacıkları, lazerin yapımında kullanılan malzemenin içinden geçerken, yolunun üzerinde enerji pompalanmış diğer atomlarla karşılaşıyorlar ve onları da, depolamış oldukları enerjiyi ışık olarak açığa çıkarmaları için zorluyorlar. Böylece "parlayan" atomların sayısı ve bununla birlikte ışığın miktarı sürekli artıyor. Lazere ismini de bu süreç vermiş: Çünkü "lazer", İngilizce "light amplication by stimulated emission of radiation" tanımlamasının, yani "uyartılmış salma ile ışığın güçlendirilmesi" tanımlamasının kısaltılmış halidir. Ancak, iki ayna arasında tutsak olduğu sürece giderek yoğunlaşan ışınla bir şey yapmak mümkün değil. O nedenle, bu iki yansıtıcılardan biri yarı geçirgen özelliğe sahip: Işığın bir bölümü onun aracılığıyla dışarıya çıkıyor . Bu ışına "bağdaşık" adı veriliyor: Işık dalgalarının tamamı, aynı renkte ve bütün ışık parçacıkları aynı ritim ile salınıyorlar. Ayrıca, ışını oluşturan dalgalar tamamen birbirine paralel ilerliyor. Bir el feneri ve bir "laserpointer" ile bir duvar aydınlatılıp sonra yavaş yavaş arkaya doğru gidildiğinde, lazer ışınının normal ışıktan farkı kolayca seçilebiliyor. El fenerinin duvarda bıraktığı ışık lekesi, duvardan uzaklaştıkça büyüyor, lazerin aydınlattığı nokta ise hep aynı büyüklükte kalıyor. Lazer ışığı dağılmadığı için çok hassas işlemlerde rahatlıkla kullanılabiliyor. Cerrahlar, onunla beyin ameliyatlarında küçücük hücreleri dokulardan ayırabiliyor. Geleceğin lazerli çim biçme makinesi "Zero", çimleri milimetrik olarak eşit boylarda kesebiliyor. Lazer ışınları istenilen dalga boyunda üretilebiliyor. Bunun için, doğru lazer malzemesini seçmek yeterli. Lazerin bu özelliği, kimya alanında bir devrime neden oldu. Birçok kimyasal tepkime, ortama, ancak enerji dahil edildiğinde harekete geçiyor. Tepkimenin gerçekleşmesi için, genellikle biraz ısıtmak yeterli oluyor. Ama, özellikle organik kimya alanında görülen bazı hassas tepkimeler için bu yeterli değil. Çünkü bazı moleküller, enerji sadece belirli dozlarda uygulandığında diğer moleküllerle özel bağlar oluşturuyorlar ve böyle bir enerji dozunu sadece lazer mümkün kılıyor. Araştırmacılar, bu yöntemle lazer yardımıyla vinilklorit üretmeye başladılar. Bunun için bilim adamları, içi dikloretilen gazıyla dolu bir tepkime hücresine morötesi lazer ışınları gönderiyorlar. Vinilkloridin oluşabilmesi için, tepkimeye belirli aralarla, belirli dozlarda enerji uygulamak gerekiyor. Bu da sadece lazerle yapılabiliyor. Şimdiye kadar bu maddenin endüstriyel olarak üretimi oldukça karmaşıktı: Gaz, 500 santigrat dereceye kadar ısıtılmak zorundaydı, tepkimenin gerçekleşebilmesi için, ayrıca bir de yardımcı maddeye ihtiyaç duyuluyordu. Lazer yöntemi, daha 300 santigrat derecede işlemeye başlıyor ve bir katalizatöre de gerek kalmıyor. Bu yöntemin sunduğu en büyük avantaj, üretimde sağlanan yüzde 20 oranında artış. Araştırmacılar lazer ışınını sadece istenilen dalga boyunda üretmekle kalmıyorlar, lazer ışınlarını ultra kısa atımlara da dönüştürebiliyorlar. Bu yolla çok büyük enerji açığa çıkarılıyor. Hedefe ulaşabilmek için, kesintisiz lazer ışını üreten yakuttan başka bir malzeme kullanmak gerekiyor. Atımlı lazer ışınları, kromkolkuirit kristali, neodmiyum-YAG ya da bir titan-safir kristali içinde oluşuyor. Bu malzemelerin inanılmaz bir özelliği var: İçlerinde bulunan küçücük boşluklarda ışık o kadar hızlı yansıyor ki, bütün farklı frekanslar kısacık bir an için senkronize oluyorlar. Bağdaşık ışıktan yıldırım hızıyla bir atım ortaya çıkıyor. Bu atımlar, birkaç femtosaniye aralarla birbirlerini izliyorlar. Bir femtosaniyenin ne kadar sürdüğü rakamlarla ifade edilebiliyor (10 üzeri 15 saniye), ancak hayal edilmesi mümkün değil. Bir femtosaniyenin bir saniyeye oranı, saniyenin 32 milyon yıla oranıyla kıyaslanabilir. Kısa ışık flaşlarında çok büyük enerji gizli. Atımların verimi tek başına sınırlı olsa da, tek tek enerjilerin toplanmasıyla bir güç paketi ortaya çıkıyor. Her bir atım 3 mikrojul enerjiye sahip olmasına karşın, lazer ışık atımları, atım boyunca (örneğin 100 femtosaniye) 30 megavat enerji sunuyor. Günümüzün atımlı lazerleri çok farklı kullanım amaçlarına hizmet ediyor ve çok hassas işliyor. Işınlar, kısa dalgalı röntgen ışınından, uzun dalgalı kızılötesi ışınlara kadar elektromanyetik tayfın bütün alanına dağılmış durumda. Üstelik, birkaç petavat'lık (milyarlarca megavat ya da rakamlarla ifade edilirse 10 üzeri 15 vat) inanılmaz bir güce ulaşıyor. Ortaya çıkan güç, çok hassas bir şekilde bir noktaya odaklandığı zaman, atımlı lazerler mikro hassaslıktaki kaynak, kesim ve delme işlemleri için ideal bir verim sunuyor. Bir dakikadan daha kısa bir süre içinde otomobil kasasına 100 noktada kaynak yapabiliyor. Bu, şimdiye kadar kullanılan elektro kaynak yöntemine oranla on kat daha hızlı ve hassas. Özellikle uçak yapımında yüksek oranda hassaslık gerektiği için, giderek perçinlerin yerini alıyor. Bu yolla, Airbus A318 ya da süper Airbus A380'de ortalama olarak yüzde 10 oranında ağırlıktan ve yüzde 20 oranında işçilik ücretinden tasarruf edilebiliyor. Atımlı lazerin, sahip olduğu yüksek enerjiyle üzerinde çalışılan malzemeyi yakabileceği düşünülse de, kesinlikle böyle değil. Atımlar enerjiyi yanma noktasına o kadar çabuk ulaştırıyorlar ki, sıcaklık, ışının gönderilmediği alanlara yayılma fırsatı bile bulamıyor. Bu nedenle, patlayıcı özelliği yüksek maddeler de atımlı lazerler ile kesiliyor. Kesme noktasındaki malzeme, geri kalan bölümde patlama meydana gelmeden buharlaşıyor. Enerji bu kadar yüksek düzeyde demetlenebildiği için, ultra kısa atımlı lazerler cerrahlar için de büyük nimet. Onunla tıkanmış damarları açabiliyor, en ince damarları hiç bozmadan kesebiliyorlar. Bütün bu işlemleri gerçekleştirirken, çevredeki doku kesinlikle zedelenmiyor. Bu özelliği lazeri, göz alanında "bir numaralı" tedavi yöntemi haline getirdi. Retina yırtıklarının onarımında kullanılıyor. Miyopluğun tedavisinde atımlı ışınlar, kornea tabakasının belirli bir katmanına odaklanıyor. Işın, kornea tabakasının bu katmanında yan yana çok sayıda küçük delikler oluşturuyor. Sonunda kornea tabakasının en üst katmanı açılarak kenara katlanıyor. Altında duran ve biraz önce buharlaştırılan tabakada, geriye kalan artıklar lazerle iyice temizleniyor. Sonra, tamamen sağlıklı olan en üst kat yeniden yerine yerleştiriliyor. Bu düzleştirme işlemiyle miyopluk tedavi edilmiş oluyor. Atımlı lazer, özellikle fizik bilimi için mucize bir silah niteliğinde. Lazer aracılığıyla, birkaç yüz femtosaniye süren atomlar arası elektron alışverişi bile araştırılabiliyor. Bunun için atomlar tek tek izole ediliyor ve bir iyon tuzağına hapsediliyor. Bu tuzak, tek iyonları, yani yüklü atomları uzun süre içinde tutuyor. İyonlar daha sonra lazer ışığıyla ışıtılıyor. Varsayalım ki, lazer ışını salınan iyonlara sol taraftan yansıtıldı; sola doğru salınan iyonlar, atımlı lazer ışınına yöneleceklerdir. Bu sırada, akustikten de tanıdığımız rezonans oluşuyor. Araştırmacılar, bu rezonans enerjisini hassas ölçme cihazlarıyla, aynı bir kamerayla izliyormuş gibi kaydediyorlar. Ne kadar çok rezonans oluşturulursa, kaydedilen görüntü de o kadar netleşiyor. Bu arada elde edilen bilgiler, bilgisayar ve telekomünikasyon alanında süper hızlı sinyal aktarımı sağlayan hassas optoelektronik cihazların yapımı için kullanılıyor. Bir gün, lazer atımlarıyla küçük DNA'lar kesilebilecek ve parçalar, molekül tasarımcılığının yardımıyla bir araya getirilip yepyeni bir başka gene dönüştürülebilecek. Noktasal çalışabilen lazerle hücre çekirdeğine girip, orada cerrahi bir operasyon yapmak da mümkün. Atımlı lazerler, sadece hayat kurtarmak amacıyla kullanılmıyor; sahip olduğu enerji, onu tehlikeli bir silaha da dönüştürebiliyor. Amerikan ordusu 2001 yılının başında bir lazer silahını uydulara karşı başarıyla kullandı. Uydunun elektronik sistemi tamamen tahrip edildi. Ancak, bu deneyim sırasında askeri strateji uzmanları, kendi silahlarına karşı dikkatli olmak zorunda olduklarını öğrendiler. Işık atımı, hedefini ya da başka bir cismi vurduğu zaman, nereye gideceği belli olmayan yansımalara neden oluyordu. Işınlar, hala diğer uyduların -ki bu kendi uyduları da olabilir- optik alıcılarına zarar verecek kadar yeterli enerji içeriyorlardı. Bu tehlikenin önüne nasıl geçilebileceği henüz bilinmiyor, ama düşman uyduları ya da roketleri vurmayı hedefleyen lazer silahlarının 2007 yılında kullanıma hazır olması amaçlanıyor. Bir yıl sonra da, daha barışçıl ve aynı zamanda da bütün zamanların en heyecan verici lazer projesi gerçekleştirilecek: Güneş'in simülasyonu... Güneş'in içinde hidrojen çekirdekleri birbiriyle kaynaşarak helyuma dönüşüyor. Bu çekirdek kaynaşması sonucu inanılmaz miktarlarda enerji açığa çıkıyor (milyarlarca yıl boyunca 100 milyon santigrat derecede yanan bir fırına benzetilebilir). Bilim adamları, lazer tekniği aracılığıyla bu işlevi yeryüzünde simüle etmek istiyorlar. Bu kozmik fırın taklit edilebildiği takdirde, yeryüzündeki enerji sorunu sonsuza kadar çözülecek. Çünkü, yanıcı madde olarak kullanılan hidrojen, yeryüzünde hem çok miktarda bulunuyor hem de ucuz.


Selçuk Üniversitesi Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Ersin Güler, likit kristal ekranların , görüntü kalitesinin yanında bazı sağlık risklerini de beraberinde getirdiğini söyledi. LCD ekranların en önemli riski, ekranın içindeki metal bazlı sıvı madde. LCD ekranların iki camı arasındaki metal özellikleri taşıyan sıvı görünümlü likit kristal maddesi, cep telefonu, hesap ve fotoğraf makineleri televizyonlarda artık sıkça kullanılıyor. LCD'nin en büyük özelliği, diğer tip ekranlara göre daha az parlama yapması, daha net ve dingin bir görüntü sağlaması. Ancak, Dr. Güler likit kristal sıvısının bazı sağlık risklerini de beraberinde getirdiğini belirtiyor. LCD'nin içindeki likit maddenin, birden fazla sıvı metalin, pek çok çeşit kimyasal maddeyle bağlanmasıyla elde edilen, özel bir karışım olduğunu söyleyen Dr. Güler, Sıvı metallarin kimyasal maddelerle bağlanması sonucu, civa örneğinde olduğu gibi, sağlık için ciddi riskler taşıyan tehlikeler ortaya çıkabilir. Bu risk, ancak LCD ekranın kaza sonucu kırılması ve içerdeki sıvının dışarıya boşalmasıyla oluşur diye konuştu. Dr. Güler, LCD ekranın kırılmasıyla akacak olan sıvının deriyle temas etmemesi veya ağız yoluyla vücuda girmemesine dikkat edilmesi gerektiğini vurguluyor. Bu maddenin deride tahriş veya ağız yoluyla alınmasıyla da zehirlenmeye yol açabileceğini söyleyen Dr. Güler, LCD ekran kırıldığı zaman, kullanıcıların sıvı maddeye kesinlikle dokunmaması gerektiğinin altını çiziyor. Kullanıcıların yanlışlıkla likit maddeye dokunmaları halinde ise, Dr. Güler sıvıya temas eden bölgenin sabunlu suyla iyice temizlenmesini ve sonrasında da doktora başvurulması gerektiğini kaydetti.


Çok uzun zaman önce insanlar, yalnız gün ışığından istifade edebilmişler. Ateşin keşfi ile birlikte gündüzlerin dışında yapay ışıkla aydınlatmayı da öğrendiler. Daha sonra yapay ışık olarak meşaleler ve yağ lambaları ile aydınlandılar.Yağ lambası, meşale ve mum 19. yy ortalarına kadar gözde ışık kaynakları oldu. 1870'lerde Edison'un flamanlı lambayı geliştirmesiyle aydınlatmada yeni bir çığır açılmış oldu. 20. yüzyıda fluoresan lambalar, deşarj esaslı lambalar hayatımıza girdi. Geçtiğimiz asrın sonunda katı halde ve aetken yapıda LED lambalar aydınlatmada yapay ışık kaynağı olarak yerini almaya başlıyacağının sinyalini verdi. Temel olarak elektrik enerjisini ışığa çevirmek için 3 yöntem kullanılır. Isıtma yöntemi, düşük ve yüksek basınçlı metal buharlı ortamda deşarj yöntemi ve uyarılma ile ışık verme yöntemleri. 1.Isıtma yöntemi: Bir flaman yapısı üzrinden elektrik akımı geçirilerek flamanın ısınması sağlanır ve akkor hale gelen flamanın yaydığı görülebilir ışık kullanımımıza sunulur. Örnek, akkor lambalar ve halojen lambalar. 2.Gaz deşarjı: Havası boşaltılmış ve metal buharı ilave edilmiş bir tüp içerisinde iki elektrot vasıtasıyla bir gerilim uygulanarak, metal buharı üzerinden geçen akımın meydana getirdiği ark'ın yaydığı görülebilir ışık aydınlatmada kullanılır. Örnek, civa buharlı lambalar, metal halide lambalar, sodyum buharlı lambalar. 3.Uyarma ile ışıma yöntemi : Alçak basınçlı civa buharlı lambalarda elde edilen gözle görülemeyen UV ışık ile bir fosfor tabakası uyarılarak görülebilen ışığa çevrilir. Örnek, fluoresan lambalar, kompact fluoresan lambalar. 4.Elektrik enerjisini doğrudan ışığa çeviren bir yöntem olarak katı bir yapı içersinde elekronların uyarımı ile görülebilen ışık elde edilebilinir . Örnek, LED lambalar. LED , İngilizcede L ight E mitting D iodes kelimelerinin kısaltılarak, bu ürünün jenerik adı haline gelmiş söylenişidir . Bir LED yongası yapı itibarı ile N ve P tipi yarıiletken katmanlar arasına sandviç edilmiş aktif katman tabakasından ve bunların elektriksel bağlantılarından oluşan opto elektronik bir elemandır . LED'ten doğru yönde bir akım geçirildiğinde elektronlar aktif katmanı uyarır ve aktif katmanda ışık üretilir. Üretilen ışık doğrudan veya reflektörden yansıma ile pencere katmanından yayılır. LED'ler aktif katmanın metaryel yapısına bağlı olarak görülebilir ışık tayfının belirli bir bölümünde ışık yayarlar. Başka bir deyişle tek renk ışık üretilir ve aktif katmanda kullanılan materyel LED ışığının rengini belirler.Yüksek seviyede ışık veren renkli LED'lerde aktif katman olarak farklı materyeller kullanılır . LED'lerle beyaz ışık üretmek iki yöntemle mümkündür. Bunlardan birincisi; kırmızı, yeşil ve mavi üç adet LED yongasını bir kılıf içersinde kullanarak beyaz ışığı elde etmektir. İkinci yöntem ise mavi LED yongasında üretilen ışığın bir fosfor tabakasını uyararak beyaz ışık üretilmesidir. Şekil olarak çeşitli ebatlarda, radyal biçim başta olmak üzere çok çeşitli yapılarda kılıflandırılırlar. Normal baskı devreler için pin ayaklı üretidikleri gibi, SMT ve doğrudan baskı devre üzerine montajlı biçimlerde üretimleri ticari olarak piyasaya sürülmektedir. Tek renk ışık kaynağı : Işık istenilen dalga boyunda olduğu için renk filtresi, prizma gibi renk ayrıştırıcılara ihtiyaç yoktur. Örneğin kırmızı trafik lambasında 617 nm dalga boyunda kırmızı LED lerde üretilen ışığın tamamı kullanılır. Oysa akkor lambalarda üretilen ışığın mavi ve yeşil bileşenleri bastırılarak sadece kırmızı bileşeni kullanılır. 75 W akkor lamba yerine 8-10W LED dizini kulanılarak %80 enerji tasarrufu sağlanır. Çok küçük ışık kaynağı (birkaç mm 2 ): Küçük ebatlı armatürler geliştirilir, ışık kolayca yönlendirilebilir. Tasarımcılara geniş ve kolay kullanım imkanları. Hızlıdır, 200 ns içinde ışık vermeye başlar. Uzun Ömür : Kullanım kondisyonuna bağlı olarak 100.000 saate kadar. Yüksek ışık verimliliği (verimlilik giderek artıyor, örneğin laboratuvar ortamında kırmızı renkte 108 lümen/Watt'a ulaşılmış durumda). Düşük ısı üretimi: Akkor lambalarda flaman ısısı 2700 o C, halojen lambalarda 3100 o C, deşarjlı lambalarda tüp ısısı 800-1100 o C ye ulaşırken LED'lerde yonga ısısı 110 o C'yi geçmez. Görülebilir renk tayfındaki hemen hemen bütün renkler elde edilebilir. Şok ve titreşimlere dayanıklı: Cam, flaman gibi kırılgan elemanlar ihtiva etmez. Beyaz LED için farklı renk sıcaklıkları: 3200, 4700, 5400,6500 Kelvin. Çevrecidir; yapısında civa gibi ağır metallar ve halojen gazları yoktur. Öncelikle bilinmesi gereken özellik LED'ler doğru akımla çalışırlar. Elektrik devrelerinde LED'ler normal diyotlar gibi davranırlar. Farklı olan yanı normal diyotlarda 0,7 Volt civarında olan birleşme gerilimi yerine, renklerine göre 1,6 V ile 4 V aralığında değişmektedir. Genellikle kırmızı ve sarı LED'ler 1,9 2,6 V, yeşil mavi ve beyaz LED'ler 2,5 V 4 V arasında gerilimle çalışırlar. Devreye bağlanırken polaritelerine dikkat etmek gereklidir. Ters gerilime tahammülleri azdır ve 5 10 V gibi ters gerilimle tahrip olabilirler. LED akımları yapılarına göre değişmekle birlikte 10 mA ile 700 mA aralığında LED üretimleri mevcuttur. LED empedansları üzerinden geçen akımın büyüklüğüne bağlı olarak doğrusal olmayan bir eğri ile değişkenlik gösterirler. LED'ler genellikle seri bağlanıp bir dizin oluşturularak 10, 12, 24, 48V doğru akım veren elektronik güç kaynakları ile beslenirler. Tasarım yapılırken üreticisinden temin edilecek teknik bilgiler göz önüne alınarak optimum ışık ve elektriksel değerler ile çalıştırılmalıdır. Eğer elimizdeki LED hakkında hiçbir teknik bilgiye sahip değilsek 20 mA akımla sürülmesi önerilir. Bazı üretici firmalar LED dizinlerini değişik formlarda oluşturarak çeşitli LED MODÜLLERİ üretmektedir. Profesyonel uygulamalarda bu LED modüllerinin ve onlar için tasarlanmış güç kaynaklarının kullanılması tercih edilmelidir. LED'leri sürmek için elektronik kontrollü güç kaynaklarının kullanılması, verimli çalışmaları için önemlidir. Son birkaç yıdır üreticiler tarafından 1 W ve 2 W güçlerdeki LED'ler için 350 mA ve 700 mA akım kontrollü güç kaynakları kullanıma sunulmuştur. Birçok uygulamada LED'in verdiği ışığın şiddetinin mümkün olduğu kadar yüksek olması istenir. LED'lerden elde edilen ışık şiddeti, içinden geçen akımla orantılı olduğundan akım arttırıldıkça ışık şiddeti de artacaktır. Bu durumda LED'in iç direncinden dolayı üretilen ısı artacak ve normal hizmet ömründen önce tahrip olacaktır. Ayrıca ısının artması ışık verimliliğini de olumsuz yönde etkileyecektir. Buradan çıkan sonuç, ısı LED'in en büyük düşmanıdır. Bu bilgiler ışığında firmaların LED'leri hakkında verdiği teknik bilgilerin ne kadar güvenilir olduğu göz önünde bulundurulmalıdır. Örnek 20 mA lik bir LED'ten 25-30 mA akım akıtarak yüksek ışık değerleri elde edilebilir, ancak LED ömrü oldukça düşecektir. Teorik olarak yapılan hesaplamalar ve deneyler LED'lerden 100.000 saat üzerinde bir süre istifade edebiliceğimizi ortaya çıkarmaktadır. Elektriksel, ısıl kondisyon , çevresel etkiler, kullanılan çevre elemanları, kılıfın materyel yapısı vb. etkenler göz önüne alındığında 50.000 saat ve üzeri hizmet ömrü olduğu kabul edilebilir. Lambaların verdiği ışığın, harcadığı elektrik enerjisine oranı ışık etkinliği h ' dır, birimi ise lumen/Watt'dır. LED'lerde durum biraz farklıdır, LED rengine göre ışık etkinliği farklılık gösterir. Örnek; kırmızı en yüksek verimliliğe sahiptir 45 lm/W, sarı 35 lm/W, yeşil 18 lm/W, mavi 8 lm/W civarındadır. Aydınlatmada beyaz ışık önemli olduğuna göre beyaz LED için verimlilik, üretici firmalara göre değişmekle birlikte 18 25 lm/W arasında değişmektedir. Bu verilerle şunu söyleyebiliriz ki bugün (mayıs 2005) LED'ler akkor ve halojen lambalara alternatif olabilmekte ancak fluoresan ve kompakt fluoresan lambalarla verimlilik açısından rekabet edebilecek seviyede değildir. Diğer taraftan ışık verimliliğinde çok hızlı gelişmeler olmaktadır. 2008 2010 yıllarında beyaz LED'te verimliliğin 50 70 lm/W değerlerine ulaşması beklenmektedir. LED üretici bir firmanın deklare ettiğine göre, laboratuvar ortamında kırmızı ışıkta 108 lm/W değeri yakalanmıştır. LED ışık değerleri konusunda dikkat edilmesi gereken bir konuda ışık açılarıdır. LED'ler yönlendirilmiş ışık oldukları için ışık değerleri, cd veya mcd cinsinden verilmektedir. Işık açıları düşük tutularak yüksek candela değerleri telaffuz edilmektedir. LED seçiminde değerlendirme yapılırken bu konu dikkate alınmalıdır. Önemli noktalardan biri de ışığın açısının değiştirilmesi, yönlendirilmesi, bir ışık kılavuzu ile dağıtılması, kısaca LED ile ürettiğimiz ışığın kullanılmasıdır. Bu konuda en çok ihtiyacımız olacak mercek sistemleridir. Efektif ve faydalı ürünler tasarlamayı düşünüyorsanız, fizik kitaplarınızı, notlarınızı çıkarıp optik kunularını tekrar incelemelisiniz. Yukarıda da anlattığımız gibi LED'ler tek renk ışık kaynağıdır. Dekoratif aydınlatma yaparken tek rekli kullanabileceğimiz gibi, renkli LED ışıklarını karıştırarak bir ressam gibi değişik ara renkleri elde edebiliriz. Bunun için yapmamız gereken üç ana renkten oluşan LED dizinlerini dimerlemektir. Hatta bazı üretici firmalar üç ayrı renk yongayı aynı kılıf içerisine yerleştirerek RGB uygulamaları için hazır LED'ler ve LED modülleri üretmektedir. LED'leri dimerlemek için darbe genişlik modülasyonunu kullanmak en iyi verimi sağlıyacaktır. Teorik olarak her rengi 255 kademe dimerlenirse 16 milyon renk elde edilebilir. Ancak insan gözü kişiden kişiye değişmekle birlikte 600 640 rengi ayrıt edip algılayabilmektedir. LED'lerin renk dalgaboyu ile ilgili bilgiler üretici firmanın kataloglarında verilmektedir. LED dizinleri oluşturulurken kullanılan LED'lerin dalga boyları aynı veya birbirine yakın olmalıdır. 5 10 nm lik farklar özellikle yeşil ve sarı renklerde göz tarafından algılanır. Renklerin önemli olduğu projelerde, renk dalgaboyu toleransı düşük LED'ler kullanılmalıdır. Renk ile ilgili olarak bir başka konu da LED dizinleri önüne renkli lenslerin kullanılmasıdır. Burada LED dalga boyu ile renkli lensin dalga boyu aynı olmalıdır. Aksi halde farklılık ışık kaybına sebep olacaktır. 1962 İlk ticari LED üretildi, ilk üretilen kırmızı LED'ler sinyal ve göstergelerde kullanıldı. 1972 Siemens Semiconductor Division tarafından ilk radyal kılıf LED üretildi. Kırmızı LED'e ilave olarak sarı, yeşil, mavi ve beyaz LED'ler geliştirildi. 1994 Önce kırmızı ve sarı ardından yeşil renkler trafik ışıklarında kullanılmaya başlandı. VW başta olmak üzere otomobil endüstrisinde kullanılmaya başlandı.Araçlarda 3. fren lambası olarak kullanılmaya başlandı. Yeni milenyum ile birlikte Titreşimlerden etkilenmeme özelliğinden dolayı araç tasarımcıları gösterge aydınlatması, stop lambası, fren lambaları, sinyal lambaları olarak LED dizinlerini kullandılar. Birkaç firma far lambası prototipleri geliştirdi. Bugün LED'ler aşağıdaki uygulamalarda sıkça kullanılmakta. Bir otomobilde 300 den fazla LED kullanılmakta . Cep telefonları gösterge ve tuş aydınlatması için 12 adet LED kullanılmakta . 100.000 LED'ten fazlası büyük ölçekli göstergelerde kullanılmakta. Örneğin futbol sahaları, dış mekan görüntü cihazları, büyük trafik bilgilendirme göstergeleri. Dekoratif aydınlatmalarda ışık kaynağı olarak. Reklam panolarında neon lambalara altenatif olarak. Yarın Aydınlatma dahil o kadar çok geniş alanda kullanlacak ki, bunları sayarak kullanım alanlarını sınırlamayalım. Sonuç olarak LED ışık tasarımcısının vazgeçemeyeceği bir konudur. Büyüleyen ışığı, verimliliği, faydaları ile ışıkla uğraşan herkesin ilgi odağıdır. Işığın geleceği LED ile kesişmiştir. Bize düşen konuya uzak kalmayıp gelişmeleri takip etmektir.


sanırken, Leo çektiği resimleri banyo ederdi. Okulu'nda akşamları kimya derslerine girmeye başladı. profesörlüğe yükseldi. Kendi kimya profesörünün kızı Seline'e aşıktı. kimyası üzerine araştırmalar yapmak üzere Yeni Dünya'ya gitti. bir süre sonra kendi şirketini kurarak bağımsız araştırmalara girişti. alanına geçirmek, başlıbaşına bir serveti gerektiriyordu diyecekti. üzerinde çalıştı. O zamanlar filmler güneşte basılıyordu. Bu da filmin, ilgi çekmeye başladı ve Baekeland da para kazanmaya başladı. çalışmayacağını düşünüyordu. Eastman'ın önerisi ise 1 milyon dolardı. Baekeland otuzaltı yaşına geldiğinde oldukça zengin bir kişi olmuştu. tuhaf şeyler oluyordu. Sözgelimi, ısıtıldığı zaman, karışım kaynıyor, köpürüyor, cızırdıyor ve çevreye erimiş parçacıklar saçılıyordu. Kaynama azaldığında geriye delikli, gri renkte bir kütle kalıyordu. 1909 yılının 6 Şubat akşamı Baekeland, New York Kimyacılar Kulübü'nde, buluşunu kamuoyuna açıkladı. sanayisinde anlaşıldı. Elektrik akımına dayanıklı olduğu için, bakalit, hemen lastik ya da kehribarın yerini almıştı. otomobillerde kullanılmaya başlandı. Tükenmez kalem, bilardo topları, atılmış, aynı maddeyi yaklaşık yüz değişik adla piyasaya sürüyordu. Baekeland'ın bakalitle yaptığı deneyler, tüm plastik alanına yararlı olmuştur. 1943 yılına dek beşbinin üzerinde plastik kategorisi geliştirilmişti. İkinci Dünya Savaşı sırasında ise, yılda 4,5 milyon kilodan fazla plastik silah sanayisinde kullanıldı. Leo Hendrik Baekeland 23 Şubat 1944'de öldü. yararlansınlar, bilimin insanların yararına olduğuna inanıyordu. kimyacıları sorumlu tutmayın. Savaşsız bir dünyada yaşamanın koşulu,


Leptonlar zayıf etkileşimde bulunan parçacıklar grubudur. Tüm leptonların spini 1/2 değerine sahiptir. En hafif hadrondan daha hafif olan elektronlar, müonlar ve nötrinolar da bu grubun içinde yer alır. Hadronların büyüklüğü ve belli bir yapısı olmasına rağmen leptonlar herhangi bir yapısı olmayan gerçek temel parçacıklar olarak görünür. Leptonların,hadronlarla benzeşmeyen yönlerinden birisi de bilinen lepton sayısının oldukça sınırlı olmasıdır. Şu anda bilim adamları,sadece şu 6 tane leptonun olduğuna inanmaktadırlar: elektron, muon, tau ve bu parçacıkların herbirine ait nötrinolar . 1975 yılında keşfedilen leptonu protonun yaklaşık iki katı kütleye sahiptir. Kozmik Kod'un yazarı Heinz Pagels, Evreni, içindeki sözcüklerin atom olduğu dev bir kütüpaneye benzetir. Bu sözcükler, yani atomlar, kuark, lepton ve gluon denen harflerden oluşur. Atomlar,kendi özel gramerleriyle yani kuantum yasalarıyla molekül denen tümceleri oluşturur. Bu yüz kadar sözcükle yaratılmış Evren kitabının harikalığına bakın. Bir kere, leptonlardan elektron her eve lazım: Her atomun yapısında var ve çekirdeğin pozitif elektrik yükünü nötürleştiriyor. Elektrondan daha ağır olan muon ve tau; karmaşık parçacıkların bozunma, dönüşüm veya yok edilme süreçleri sırasında veya sonrasında ortaya çıkıyorlar. Elektrik yükleri ve görece büyük kütleleri sayesinde, kolayca gözlemlenebiliyor; fakat ortaya çıktıktan sonra büyük bir hızla veya kısa bir sürede, daha hafif leptonlara, sonuç olarak da elektrona dönüşüyorlar. Dolayısıyla, etrafımızdaki görünür maddenin yapısında hiç yer almıyorlar. Nötrinolar ise; renk veya elektrik yükü taşımadıklarından, öte yandan çok küçük kütlelere sahip bulunduklarından; diğer parçacıklarla ve dolayısıyla maddeyle, çok zayıf bir kütleçekimi dışında hemen hiç etkileşime girmiyorlar. Örneğin dünyamızın bir tarafından girip; atomlarının tek biriyle dahi etkileşmeksizin, yani hiçbir çarpışmaya girmeksizin, diğer tarafından çıkıp gidebiliyorlar. Bu özellikleri nedeniyledir ki; varlıkları doğrudan gözlenmek yerine, bozunmalar sırasında momentumun korunması gereğini yerine getiren bir varsayımdan hareketle keşfedilmiş. Halbuki evrenin erken aşamalarında, çok büyük miktarlarda üretilmiş olmaları gerekiyor. O halde; maddeyle hemen hiç etkileşime girmedikleri için, o zamandan beridir hala evrende dolaşıyor olmalılar ve etrafımızda bolca varlar. Hatta, küçücük kütlelerine rağmen çok büyük sayılarıyla; evrenin kütlesine büyük bir katkıda bulunuyor ve genişlemesini etkiliyor dahi olabilirler.


Bilim insanları çok küçük cisimlerin fiziksel bir etki olmadan havaya kaldırılması için inanılmaz bir yöntem buldu. Yeni yayınlanan bir rapora göre bu buluş mikromakinelerin tasarımında devrim yaratacak. LONDRA Fizikçiler, kuvantum kuvvetiyle cisimlerin birbirine yapışmasına neden olan 'Casimir kuvveti'ni manipüle ederek, cisimleri fiziksel bir etki olmadan havaya kaldırmanın inanılmaz yollarını yarattıklarını açıkladı. 1948'de keşfedilip ilk kez 1997'de ölçülen Casimir kuvveti, bir kertenkelenin yüzeye sadece tek bir parmağının ucuyla yapışabilme becerisinde görülebilir. Saint Andrews Üniversitesi'nden Prof. Ulf Leonhardt ve Dr. Thomas Philbin ise artık Casimir kuvvetini, bir cismi vakumla çekmek için değil geri püskürtmek için kullanabileceklerini söylüyor. İngiliz bilim insanı, nano dünyasında sürtünmeyi azaltmak için son çözümün doğanın yapışkanlığını geri püskürtmeye çevirmek olduğunu; birbirine yapışmak yerine mikromakinelerin parçalarının fiziksel bir etki olmadan havaya kaldırılacağını da sözlerine ekledi. Fakat kuantum kuvveti küçük olduğundan ve sadece dar alanlarda etkili olduğundan bu yöntem sadece mikro cisimlerde uygulanabiliyor. Bilim insanları, bu olayın hava yastıklarından bilgisayar çiplerine kadar çok çeşitli günlük aletin performansını geliştirebileceğini belirtiyor. Ancak Leonhardt'a göre insanların fiziksel bir etki olmadan havaya kaldırılması prensipte mümkün olsa da, bu olayın gerçekleşeceği gün bugünden çok uzakta.


Avusturya'nın Viyana şehrinde doğan Meitner, o zaman kızlar için mümkün olan tüm eğitimleri aldı. Ardından 14 yaşında üniversiteye girmesinde yardımcı olması içim özel matematik ve fizik dersleri aldı. 1901 yılında Viyana Üniversitesi'ne kabul edilid. Burada teorik fizikçi Ludwig Boltzmann ile çalıştı. 1906 yılında fizik üzerine doktorasını aldı. 1907 yılında Max Planck ile çalışmak üzere Berlin'e gitti. Marie Curie'nin çalışmalarından etkilenerel radyoaktivite üzerine çalışmak istiyordu. Kısa süre içinde Otto Hahn ile tanıştı. Otto Hahn'ın kimya bilgisi ile kendisinin fizik ve matematik bilgisini birleştirip beraber çalışma yapmaya karar verdiler. 1918 yılında çalışmalarının ilk ürünü olan, keşfettekleri yeni radyokatif element olan protaktinyumu duyurdular. Bu keşif ikisinin Alman bilim dünyasında ünlerini artırdı. 1918 yılında, Meitner, Kaiser Wilhelm Enstitüsü'nde radyoaktivite fiziği bölüm başkanı oldu. Daha sonra, 1926 yılında, Berlin Üniversitesi'ne ilk kadın profesör olarak atandı. Hahn ile ortak araştırmalarına devam ederken bir taraftan da kendi başına beta parçacıkları üzerine araştırmalarını sürdürmekteydi. 1933 yılında Nazi Partisi, Almanya'daki Yahudi bilim adamlarının hayatını değiştirmişti. Yahudi olmasına rağmen, sahip olduğu Avusturya vatandaşlığı onu korumuştu. 1930'ların ortalarında Hahn'ın uranyumu yavaş nötronlarla bombardıman etmesi deneylerine katıldı. Amaçları uranyumumdan başka elementler üretmekti. Daha evvel Enrico Fermi denemişti fakat sonuçları belirsizdi. 1938'de Almanya Avusturya'yı işgal edince, Meitner'in Avusturya vatandaşlığı kalkanı ortadan kalktı. Çalışmalarını yarıda bırakıp Hahn'ın da yardımı ile Hollanda üzerinden İsveç'e kaçtı. Burada Stockholm'de bulunan Nobel Teorik Fizik Enstitüsü'nde çalışmaya başladı. Lise Meitner ve Otto HahnOtto Hahn bir deney sırasında elde ettiği baryuma bir anlam verememişti. Ve bunu bir mektupla Meitner'e yazdı. Meitner bu sonuç karşısında uranyum çekirdeğinin parçalandığı kanısına vardı. Bu fikrini yeğeni fizikçi Otto Frisch ile paylaştı. O da bu açıklamayı onaylayinca, 11 Şubat 1939'da dünyayı değiştirecek bir makale yayınladılar. "Uranyumun nötronlarla parçalanması: Yeni tip bir nükleer tepkime" Bu makalelerinde Hahn ve Strassmann'ın deneylerini referans göstererek, çekirdeğin damlacık modeli kullanarak, baryumun uranyumun parçalanmasından ortaya çıktığını önerdiler. Bu olaya biyolojide de kullanılan fizyon ismini koydular ve bir çekirdekte oluşan nükleer fizyon tepkimesinden yaklaşık 200 milyon elektron volt (200 MeV) enerji açığa çıktığını hesapladılar. 1943 yılında, Frisch'in de katıldığı, ABD'nin yürüttüğü kod adı Manhattan Projesi olan atom bombası projesine gidecek olan İngiliz takımına davet edildi. Lise Meitner, bilimsel katkılarını askeri uygulamalarda kullanmayacağını belirterek, teklifi geri çevirdi ve II. Dünya Savaşı bitinceye kadar İsveç'te kaldı ve 1949 yılında İsveç vatandaşlığına geçti. 1960 yılında Stockholm'den, yeğeni Frisch'in yanına, İngiltere'ye taşındı ve 1968 senesinde Cambridge'te öldü.


Rayleigh 18 kasım 1842'de Langford Grove Maldon, Essex'de John James Strutt 'un oğlu olarak dünyaya geldi. Diğer bilimadamları arasında soylu sınıfın seçkin üyelerinden biriydi. Çocukluğu ve gençliğinde zayıf bir beden yapısı vardı. Eğitimi sürekli hastalıklarla kesildi. Erişkinliğe erişebilmesi zor gibi görünüyordu. Eton'da 10 yaşındayken kısa bir süre geçirip sonra, üç yıl Wimbledon'da özel bir okulda okudu. Biraz Harrow 'da kalıp, sonraki dört yılnı George Townsend Warner (1857) ile geçirdi. 1861'de Cambridge Trinity College, e matematik okumak için girdi. Başlangıçta yaşıtlarıyla aynı başarıyı elde edemediyse de, daha sonra özel yetenekleri sayesinde rakiplerini geçti. 1865'te Mathematical Tripos' dan mezun oldu. 1866'da 1871'e kadar sürdüreceği Trinity üyesi oldu. 1872'de romatizmal ağrıları yüzünden kışı Mısır ve Yunanistan'da geçirdi. Döndükten kısa bir süre sonra babası öldü(1873). Baronluk rütbesi aldı ve ailesinin oturduğu ,Witham, Essex' deki Terling Place'a yerleşti. Burdaki zamanının bir kısmıyla arazilerinin bakımıyla ilgilenmek zorunda kaldı. Bilimsel kültürü, tarımdaki bilgisi ve hızlı kavrama yeteneği sayesinde tarla işlerinde çok deneyim kazandı. Bununla birlikte 1876 'da arazi işlerini küçük kardeşine bıraktı. Bundan sonra bütün zamanını bilime ayırdı. 1879'da, deneysel fizik profesörü ve Cavendish Laboratuvarı başkanı Maxwell'in asistanı olarak atandı. 1884'te kendi şehri Essex'de deneysel çalışmalarını sürdürmek için Cambridge 'den ayrıldı. 1887'den 1905'e kadar Royal Institution of Great Britain'de felsefe profesörü olarak çalıştı. Daha sonra altı yıl Government Committee on Explosives'e başkanlık yaptı. Rayleigh'in ilk bilimsel çalışmaları optikle ilgi matematik konuları üzerineydi. Fakat daha sonraki çalışmaları fiziğin bütün alanlarını kapsadı. Bunlar arasında ses, dalga teorisi, renk görünümü, elektrodynamik,elektromagnetism, ışığın yayılımı, sıvı akışkanlığı, hydrodynamik, gazların yoğunluğu, viscosity, esneklik ve fotoğrafcılık sayılabilir.Onun sabırlı ve duyarlı deneyleri, direnç akım ve elektromotive kuvveti'nin standartlarını belirledi. Daha sonraki çalışmalarını elektrik ve magnetik üzerine yoğunlaştırdı. Rayleigh çok iyi bir eğitmendi. Onun etkili danışmanlığı sayesinde Cambridge'de deneysel fiziğin sistematik kuralları geliştirildi. Theory of Sound adlı yayımı 1877-1878 yıllarında iki cilt olarak yayımlandı. Diğer çalışmaları 1889-1920 yıllarında basılan altı ciltlik bilimsel yayımlarda basıldı. . Ayrıca Encyclopaedia Britannica'ya katkıda bulundu . Yayımlarında anlaşılması güç konularda bile akıcı bir dili vardı. Tellafuzuyla yalınlık ve sadelik te bir model olarak gösterilir. 446 sayfalık bütün çalışmalarını kapsayan kitabı, onun ne kadar derin bir anlama yeteneği olduğunun göstergesidir. Royal Society (1873)'nin bir üyesiydi. Ve 1885'den 1896'ya kadar sekreterya görevini yürüttü,ve 1905'den 1908' e kadar da başkanlığını yaptı. Order of Merit (1902) sahibiydi. Royal Society'nin Copley, Royal, ve Rumford Madalyaları ile ödüllendirildi, ve 1904 'te Nobel ödülü aldı. 1871'de Evelyn ile evlendi. Üç oğlu oldu.


Broglie bir Fransız soylusunun ikinci oğluydu.Adını Normandiya'nın küçük bir kasabasından alan Broglie ailesinden 17. yüzyıldan beri yüksek rütbeli subaylar, politikacılar ve diplomatlar yetişmiştir. Louis de Broglie ağabeyi Maurice gibi bilim adamlığını meslek seçerek ailesinin bu geleneğini bozdu. Paris'deki aile malikhanesinde iyi donatılmış bir laboratuvar kuran Maurice de bir fizikçiydi. Ve atom çekirdeği üzerindeki deneysel çalışmalara önemli katkıları oldu. Louis fırsat buldukça ağabeyinin çalışmalarına katılıyordu ama ona çekici gelen yalnızca fiziğin kavramsal yönü idi. Kendisini bir deneyciden yada mühendisten çok salt kuramcı, genel ve felsefi görüşleri özellikle çok seven biri diye tanımlar. I. Dünya savaşı sırasında fiziğin, pek az ilgilendiği teknik yönleriyle ilgili bir göreve getirildi. Broglie'nin atom fiziğinin sırları, yani bilimin çözülmemiş kavramsal problemleri diye adlandırdığı konuya ilgisi Alman fizikcileri Max Planck,Albert Einstein 'in çalışmalarına ilşkin olarak ağabeyinden öğrendiği bilgilerden doğdu, ama fiziği meslek olarak seçmesi uzun zaman sonra oldu. 1909'da Sorbonne'da tarih öğrenimini tamaladıktan sonra başladığı kuramsal fizik öğrenimini 1913'te bitirdi. Görevlendirildiği Fransız tarihini araştırma projesinden şiddetli bir fikir ayrılığından sonra çekildi. Ve doktora tezi için fiziğe ilişkin bir konu seçti. 1924'te sunduğu doktora tezinde Broglie bilim dergilerinde daha önce yayınlanmış olan çığır açıcı elektron dalgaları kuramını geliştirdi. Atom boyutlarındaki maddenin dalga özelliklerine sahip olabileceği düşüncesinin temeli Albert Einstein'in 20 yıl önce yapmış olduğu bir öneride yatıyordu. Einstein burada kısa dalga boylu ışığın kimi koşullar altında sanki parçacıklardan oluşmuş gibi davrandığının gözlenebileceğini öne sürmüştü. Bu düşünce 1923 'te doğrulandı. Ama ışığın ikili niteliği, Broglie'nin maddeye böyle bir ikilik düşüncesi yüklemesiyle birlikte bilim çevrelerinin onayını kazanmaya başlamıştı. Broglie'nin bu önerisi atomdaki elektronların devinimine ilişkin hesapların ortaya çıkardığı bir soruya yanıt getirdi.Deneyler, elektronlerın çekirdek çevresinde devinmekte olması gerektiğini, ama belirlenemeyen nedenlerden ötürü bu devinimde kimi kısıtlamaların bulunduğunu gösteriyordu. Broglie'nin dalga özellikli elektron düşüncesi bu kısıtlamaların açıklanabilmesine olanak sağladı. Çekirdekteki yükün belirlediği sınırlar içinde kalmak durumunda olan bir dalganın sahip olabileceği biçimde belirlenmiş olacak ve atom sınırlarına uyamayan biçimdeki bir dalga , kendi kendisiyle girişime uğrayarak yok olacaktı. 1923'te Broglie bu görüşü ortaya attığında, parçacık özellikleri iyice belirlenmiş olan elektronun, kimi koşullar altında dalga gibi davranabileceğini gösteren hiçbir kanıt yoktu. Doktora tezinin bir kopyası raslantı sonucu Albert Einstein'in eline geçti.Tezi çoşkuyla karşılayan Einstein, Broglie 'nin çalışmasının önemini açıkca vurguladı, ayrıca bu çalışmayı daha da geliştirdi. Böylece Avusturya'lı fizikçi Erwin Schrödinger, bir varsayım olarak ileri sürülen bu dalgalardan haberdar oldu ve bu temeller üzerinde bir matematiksel sistemi, ileride fiziğin temel araçlarından birini oluşturacak olan dalga mekaniğini kurdu.


Edward Witten tarafından 1995 yılında ,Güney California Üniversitesi'nde yaptığı konuşmayla öne sürülmüştür M-Kuramı ,Süpersicim Kuramını yeni adı olarak kabul edilmiştir. "İkinci Süpersicim Devrimi" olarak da bilinir."Herşeyin Kuramı" na en yakın aday olarak görülmektedir. Bu kuram 5 farklı Sicim Kuramı 'nı birleştirmiştir ve 10 yerine 11 boyutlu bir evren resmi ortaya koymuştur. Şu an bilinen 3 boyutlu evrenimizi, çok daha büyük ölçülerde daha fazla boyuttan oluşan bir uzay-zaman içinde dolaşan üç boyutlu bir zar olarak tanımlar.İçinde yaşadığımız evrenin 11 ya da daha küçük boyutta bir uzay-zamanda bir ada olabileceği ve bu uzay-zamanda benzeri birçok evren olabileceği bu teoremle ortaya konuluyor. Bilim adamlarının,fiziğin birleşik kuramınını bulma umudu, 1970'li yıllarda Süpersimetrik kuramların tanımlanmasından beri daha da arttı.Ancak Süper Simetri, zayıf çekirdek etkileşimlerinde eşitliğin korunmaması gibi bazı deneysel sonuçlarla başa çıkamadı. Süpersicim Kuramı ise ,1984 yılından sonra bazı anomalilerden temizlendikten sonra ve Süpersimetriden farklı olarak , kütleçekim kuvvetini taşıyan parçacığı da içerdiği için bu anlamda en iyi adaydı. Fakat en büyük problem ,5 tane Süpersicim kuramı olması ve hala kuramda bazı problemlerin olması.Tıpkı diğer tüm parçacık teorileri gibi sicim teorisi de bir pertürbasyon teorisidir. Sicimlerin hareketlerinden doğan etkileşimler pertürbasyon olarak ele alınmalıdır aksi halde sicimler düzgün doğrusal yörüngelerini izlerler.Gerçek hareketleri bulmak için sonsuz bir seri oluşturan hesapların yapılması gerekmektedir. Fakat Sicim Kuramında bu seriler giderek zorlaşmakla kalmıyor,aynı zamanda tek bir cevaba doğru yakınsamıyorlarda.Bu da kuramda büyük bir soruna yol açmaktadır. Çünkü her zaman fazladan bir pertürbatif düzeltme hesabının öncekilerden daha kotü sonuçlar verdiği bir aşama olacaktır. Witten, "pertürbasyon yönteminin" ötesine nasıl geçilebileceğine ilişkin bir strateji buldu. Bu problemi dualite stratejisiyle aşmaya çalışarak, farklı süpersicim kuramları üstünde çalışan fizikçileri, aslında değişik dillerde yazılan kuramları çalışan insanlar olduğunu düşünmüştür. Geliştirdiği M-Kuramı ile, bu çok dilli sözlükteki kelimelerin karşılıkları araştırıldı ve beş süpersicim kuramıyla 11 boyutlu süperçekim kuramının, daha temel bir kuramın özel durumları olduğunu gösterdi. Başka bir dualite de süpersicim kuramlarının zayıf ve şiddetli çiftlenim rejimleri arasındadır.Bu tip dualite ye S-dualitesi denir. Witten , S-dualitesi'ni kullanarak , süpersicim kuramlarındaki pertürbasyon analizinden gelen sorunların nasıl çözülebileceğini gösterdi. Kuramdaki M harfinin anlamı,Edward Witten tarafından açıklanmamış ve "Kuramı daha iyi anladıkça "M" nin ne olduğunu anlayacağız" demiştir. Fakat birçoklarına göre "M" nin anlamaı "membrane" demek. Çünkü M-kuramının anlamlı olduğu 11 boyuttaki temel cisim, Süpersicim kuramının aksine sicim değil, zardır. Bu kuramdaki ilk gelişme . California Üniversite'sinden Joseph Polchinski tarafından gerçekleştirildi. Polchinski, beş süpersicim kuramının üçünde de sicimlerden başka yüksek boyutlu cisimler olduğunu gösterdi.D-zar olarak adlandırılan bu cisimler,her zaman açık sicimin bittiği yerde bulunur. Böylece M-kuramının, çeşitli boyutlarda (0-zar=parçacık,1-zar=sicim,2-zar=zar,3-zar,....,9-zar) cisimleri içeren bir kuram olduğu anlaşılmıştır. Bu yeni kuramın en büyük başarısı, kara deliklerin D-zar kullanarak modellenmesiyle elde edildi. Çünkü genel görelilik kuramındaki karadeliklerle ilgili problemlerin M-kuramıyla çözülmesi ümidi doğdu. Sonraki yıllarda D-zarlar, kuramsal yüksek enerji fiziğinden ve diğer birçok alanda da başarıyla kullanıldı. Bilim adamlarının 11 boyutlu M-kuramından 4 boyutlu bilinen fiziği elde etme uğraşları sürerken,bu konuda yeni bir fikir son yıllara damgasını vurdu.Harvard Üniversitesi'nden Juan Maldacen , D-zar teknolojisini kullanarak yaşadığımız evrenin, Hiperbolik uzay-zamanın (Antide Sitter uzay zamanı) yüzeyi olabileceğini ileri sürdü. Bu bakış açısına göre, M-kuramının 4 boyutta tanımlanabiliyor olması önemli ve gerekli değildir. M-kuramı 11 boyutta olabilir ve onun 4 boyutlu AdS yüzeyi üzerindeki izdüşümü bize 4 boyutlu birleşik fiziği verebilir. Benzeri bir başka düşünce Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden Lisa Randall ve Boston Üniversitesi'nden Raman Sundrum'dan geldi. Bu fizikçiler evrenimizin 5 boyutlu düz ya da hiperbolik bir uzay-zamandaki 4 boyutluy bir D-zar olabileceği düşüncesini ortaya attılar.5 boyutlu uzayın sahip olduğu temel nitelikler, 4 boyutlu fizikte halen cevabını bulamadığımız bazı temel sorulara çözüm getirebilir. Ancak M-kuramının öngörüleri deneyler tarafından doğrulanması ve bir fizik yasası konumuna gelmesi için daha çok zaman var gibi görünüyor. Bunun için adım adım bazı öngörüler denenmeye başlanıyor. Örneğin şu an için M-kuramının olmazsa olmaz niteliği olan Süpersimetrinin olup olmadığı, planlara göre 2010 yılına kadar İsviçre'deki CERN laboratuvarında test edilecek. Halen süren başka bir deneyse, 4 uzay-zaman boyutundan başka milimetrik büyüklükte yüksek boyutların olup olmadığıyla ilgili.


Araştırmacılar, normal şartlarda birbirlerini şiddetli bir patlamayla yok etmesi gereken madde ve antimaddeyi bütünleştirmeyi başardı. İsviçre'nin Cenevre kentindeki CERN partikül fizik laboratuvarında yapılan deneyde, madde ve antimaddeyi bütünleştirmenin yeni bir yolunu buldu. Deneyde ortaya çıkan 'sentez-madde', proton ve protonyum adı verilen antiprotonlardan oluşuyor. CERN uzmanları söz konusu deneyin bir benzerini 2002'de gerçekleştirmiş, ancak sonuçları bilimsel kesinlikle anlaşılamamıştı. Antiprotonlar ve positronlar aynı manyetik kafes içine sıkıştırılmıştı. Bu deneyde açığa bir miktar anti-hidrojen çıkmıştı. CERN araştırmacıları aynı deneyi tekrar ettiler, ancak bu kez açığa farklı bir hibrit madde çıktı. Deneyi gerçekleştiren İtalya'nın Brescia Üniversitesi'nden Evandro Rizzini'nin yorumuna göre, bazı antiprotonlar hidrojendeki iyonize moleküllerle reaksiyona girdi ve proton çekip çıkardı. Bu proton-antiproton birlikteliği sadece birkaç mikrosaniye boyunca varlığını sürdürdü. Protonyum üretmek için, normal şartlarda şiddetli patlamalar gerekiyor. Söz konusu deneyde proton-antiproton sistemi, böyle güçlü patlamanın önünü kesiyor. Bilim dergisi Physical Review Letters'ta (vol 97, no 153401) bir makale yayımlayan araştırmacılar, böylece protonyum çıkarmanın alternatif bir yolunun bulunduğunu yazdı.


Katı, sıvı ve gaz artık klasik olarak bildiğimiz maddenin 3 halidir. Fakat bazı bilim adamları tarafından maddenin 4. bir hali olduğu dile getirilmektedir: plazma. İyonize gaz için kullanılan plazma kelimesi 1920 li yıllardan beri fizik literatüründe yer etmeye başlamıştır. Plazma fiziği 1950li yıllarda Van Allen kuşaklarının keşfi ile birlikte oldukça önemli bir alan olmaya başlamıştır. Işıma genelde plazmanın bir formu olarak düşünülmektedir. Madde, değişik fiziksel koşullara maruz kaldıkça hal değiştirir. Örneğin buz H2 ve O' nun düzenli biçimde sıralandığı bir katıdır, fakat eridiğinde sıvı forma dönüşür. Su molekülleri ısınmaya devam ederse buharlaşmaya başlar ve gaz haline dönüşür. Bu klasik durumlarda her bir atom için pozitif yük ve çekirdek etrafında dolanan elektronlardan kaynaklanan negatif yük birbirine eşittir. Herbir atom elektriksel olara nötrdür. Eğer gaz halinden sonrada ısı verilmeye devam edilirse, buhar iyonlaşmaya başlayabilir: elektron atomdan kaçmak için yeterli enerji elde etmiş olabilir. Atom bir elektronunu eksik olacak ve net bir pozitif yüke sahip olacaktır. Şimdi bu atomu artık iyon olarak adlandırabiliriz. Yeterince ısıtılmış gaz içinde iyonlaşma defalarca tekrarlanır ve servest elektron ve iyon bulutları oluşmaya başlar. Fakat bazı atomlar nötr kalmaya devam eder. Oluşan bu iyon, elektron ve nötr atom karışımı plazma olarak adlandırılır.


Bugün pekçok elektrikli cihaz kullanıyoruz. Elektriği elde etmek için, bazen su türbinlerinden, bazen pillerden yararlanıyoruz. Bazense elektriğin güçlü etkisine, yağmurlu havalarda şimşek çaktığında şahit oluruz. Bazen yünlü bir kazağı arkamızdan çıkartırken çıtırtılar duyarız. Eğer kazağı karanlık bir odada çıkartıyorsak bu çıtırtılara çok minik kıvılcımların eşlik ettiğini de görebiliriz. Eğer elimizdeki kazağı sönük bir floresan lambaya yaklaştırırsak lambanın hafifçe parladığını da görürüz. Yünlü bir eşyaya sürülmüş ebonit çubuk kağıt parçacıklarını çeker. Bunun nedeninin ebonit çubuk üzerindeki elektrik yükleridir. Bir bakır tuzu çözeltisine daldırılmış bakır ve demir parçaları bir voltmetreye bağlanırsa voltmetrenin ibresinin saptığı görülür. Bunu yapan devredeki elektriğin gücüdür. Benzer örneklerin sayısını arttırmak mümkündür. Fakat buraya kadar öğrendiğimiz bilgiler bize bu elektrik yüklerinin nereden geldiğini konusunda çok fazla bilgi vermez. Fakat tüm bu deneyimler bize, maddenin yapısında bir şekilde elektriğin bulunması gerektiği gerçeğine ulaştırır. Aslında maddenin elektriksel yapısına ilşikin ilk kanıtlar 1834 yılında M. Faraday tarafından ortaya konmuştur. Faraday kimyasal bileşiklerin sulu çözeltilerinden elektrik akımı geçirerek kimyasal yapıda değişiklik sağlandığını göstermiş ve maddenin elektriksel yapısı hakkkında ip uçları elde etmiştir. 1874 yılında ise J. J. Stoney elektriğin taneceiklerden ibaret olduğunu ve bu taneciklerin atomun yapısında da bulunduğunu önermiş ve 1891 yılında bunları elektronlar olarak isimlendirmiştir. Bu atomun katı bir küre değil elektrik yüklerine sahip daha önce düşünülenden farklı bir yapısının olmasını gerekli kılar.


Atomlardan oluşan ve atomlardan oluştuğu için tanecikli yapıya sahip olan nesnelere madde adı verilir. Bu tanım genel olarak bütün kimya bilginlerinin kabul edebileceği bir tanım olup bana ait bir tanımlamadır. Ne şekilde olursa olsun madde tanecikli yapıda olup atom denilen ve gözle görülemeyecek kadar küçük olan yapılardan meydana gelmiştir. Modern kimyanın tanımı ise basitçe şöyledir; hacmi ve kütlesi olan nesnelere madde adı verilir. Asıl olarak bir nesnenin hacmi ve kütlesinin olma nedeni, o yapıyı oluşturan taneciklerden yani atomlardan kaynaklanmaktadır. Gözle görülemeyen ve kuantum fiziğinin, atom fiziğinin oluşmasına neden olan atom adı verilen nesne asıl olarak hacmi ve kütlesi olan taneciklerdir. Bu tanecikler bir araya gelerek bugünkü madde tanımlamasının oluşmasına neden olmaktadır. Zaten atomun tanımlaması da basitçe şöyledir: maddenin en küçük yapıtaşına atom adı verilmektedir. Bu atom denilen yapıtaşları üç ana parçacıktan oluşmaktadır, bunlar ise: proton, nötron ve elektron adı verilen parçacıklardır. Bu parçacıkların sayısı ise o atomun iç dinamiğini, yani kimyasal özelliklerini meydana getirmektedir.Bu özelliklerden bir kısmı ise maddenin fiziksel özelliklerini etkilemektedir. Sonuçta ise belli sıcaklıkta katı, belli sıcaklıkta sıvı, belli sıcaklıkta gaz halinde bulunan bir madde yapısı ile karşılaşmaktayız. Asıl olan şudur, maddenin hangi sıcaklıklarda katı, hangi sıcaklıklarda sıvı ve hangi sıcaklıklarda gaz halinde bulunacağı, o maddenin atomik yapısı yani kimyası ile ilgilidir; ancak maddenin katı, sıvı ve gaz halinde bulunma şekli ise o maddenin fiziksel özelliğini ifade etmektedir. Ben bunu basit bir örnek ile ifade etmeye çalışacağım...Demir elementi dayanıklı bir elementtir ve bu elementin katı halden sıvı hale geçmesi için binlerce derecelik bir sıcaklığın olması gerekmektedir, ama yine bir metal tipi olan civa ise oda sıcaklığında sıvı hale geçmektedir. İşte bu hal değiştirme sıcaklıklarını belirleyen atomun genel yapısı yani kimyasal özellikleridr, ancak maddenin hal değiştirmiş hali o maddenin fiziksel yapısının değiştrilmiş halidir. Yani sıvı haline getirilmiş bir madde istenirse tekrar kolaylıkla katı hale getirilebilinir. Bu nedenle de maddenin hal değişimi fiziksel bir değişim olarak ifade edilmektedir. Konunun içerisine dalmışken basitçe bu hal değişikliklerinde maddenin özelliklerine basitçe değinmeden edemeyeceğim...Katı madde, maddenin en kararlı hali olup kendine has bir şekli vardır. Sıvı olan maddelerin ise kararlı halleri daha azalmış olup atomlar arası uzaklık biraz daha açılmıştır, ayrıca sıvı maddeler konuldukları kabın şeklini almaktadırlar. Gaz halindeki maddeler ise maddenin en kararsız hali olup atomlar arası iyice artmıştır. Peki, maddenin halleri sadece bunlar mı? Tabi ki hayır... Bir de ağır sanayide kullanılan ve benim maddenin yıldızlarda bulunan hali adını verdiğim bir hali mevcuttur. Evet , yanlış duymadınız; maddenin yıldızlarda bulunan bir hali vardır ki; maddenin bu haline plazma hali adı verilmektedir. Maddenin plazma hali olarak adlandırılan ve sanayide kullanılan şekline yarı plazma hal, yıldızlarda bulunan haline ise tam plazma hal adı verilen bir durumu da mevcuttur. Bu hal yüksek sıcaklıkta ya da yüksek basınçta ortaya çıkan bir hal durumudur. Genellikle on bin derecenin üzerindeki sıcaklıklarda gazlar yörüngelerinde bulunan elektronları kaybederek iyon haline gelirler. Ben burada gazlar gelir diyorum, ancak genel olarak on bin dereceyi bulan sıcaklıklarda gaz haline dönmeyen madde de kalmayacaktır. Maddenin plazma hali denilen hal durumu genel ifadeler çerçevesi içerisinde iki gruba ayrılmaktadır. Bunlardan birisi daha az sıcaklık ya da basınç altında oluşan ve adına kısmi iyonlaşmış plazmalar denilen şekli, ikinci olarakta daha yüksek sıcaklıkta ya da basınçta oluşan ve özellikle de yıldızlarda görülen plazma hali vardır ki, buna da tam iyonlaşmış plazma hali adı verilmektedir. NOT 1: Bu makaleyi canım kızım Şerife Sena ŞAHİN'e ithaf ediyorum.


Şimdiye kadar, maddelerin tipik olarak üç durumdan birinde var olduğu biliniyordu. Yapılan yeni bir çalışmada bilim adamları, atomların aynı anda hem katı hem de sıvı olarak var olabileceği yeni bir madde hali keşfettiler. Edinburgh Üniversitesi'nden bilim adamları tarafından, chain-melted hal olarak bilinen madde halinin varlığını incelemek için güçlü bilgisayar simülasyonları kullanıldı. Uç koşullar altında 20.000 potasyum atomunun nasıl davrandığı simüle edilerek, oluşan yapıların maddenin yeni ve kararlı bir halini temsil ettiği ortaya konuldu. Bulgulara göre, yüksek basınç ve sıcaklıkları potasyuma uygulamak, bu elementin atomlarının çoğunun katı bir yapı oluşturduğu yeni bir hal orataya çıkarıyor. Bununla birlikte, bu yapının sıvı düzeninde olan ikinci bir potasyum atomu kümesi de içerdiği tespit edildi. Araştırmacılar, doğru koşullar altında, yeni keşfedilen bu halin yarım düzineden fazla element için geçerli olabileceğini düşünüyorlar. Şimdiye kadar, bu olağandışı yapıların farklı bir madde halini temsil edip etmediği veya iki farklı durum arasındaki geçiş aşamaları olarak var olup olmadığı belli değildi. Ancak bu çalışmayla bu yapıların maddenin yeni bir hali olduğu bulunmuş oldu. Çalışma ile ilgili Edinburgh Üniversitesi'nin yayınlamış olduğu basın bültenine https://www.ed.ac.uk/news/2019/elements-can-be-solid-and-liquid-at-same-time adresinden erişebilirsiniz. Ayrıca https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190408161620.htm adresinde de ilgi çalışma hakkında ek bilgiler edinebilirsiniz.


Maddenin dördüncü hali olarak da kabul edilen plazmalar, yüklü parçacıklar ve iyonlardan meydana gelen bulutsu yapılardır. Plazma, iyonlaşmış yani elektronları yörüngelerinden kopmuş atomlar ve elektronlar bir gaz bulutu halinde çok güçlü mıknatısların oluşturduğu magnetik bir alana hapsdilerek ısıtılması ve birleşmesi sağlanarak oluşturuluyor. Lazer ya da iyon demetleri, füzyon yakıtından ibaret küçük bir topağı ısıtır ve sıkıştırır. Plazmayı ışınla hapsetmeye dayanan sistemlerde, çok güçlü lazer ya da iyon demetleri, saniyede 30 kez olmak üzere küçük bir füzyon yakıt kapsülünü ateşler. Bunlarda da manyetik egzozlar kullanılır. Magnetik egzoz ise roketlerde itkiyi sağlar. 1.Açık Sistemler: Hapsedici manyetik alan bölgesi plazmanın hapsedildiği bölgenin dışındadır. Örneğin, Manyetik Ayna ve Pinch. 2.Kapalı sistemler: Hapsedici manyetik alan bölgesi plazmanın hapsedildiği bölgenin içindedir. Örneğin, Tokamak ve Stellaratör. Araştırmacılar, 1997 yılının Kasım ayında manyetik hapsetme yöntemiyle verimi yüksek bir füzyon reaksiyonu oluşturdular. Bu dönüm noktası, İngiltere'de Birleşik Avrupa Torus'unda meydana geldi; burada bir tokamak kullanılmıştı . Elektrik üretecek füzyon reaktörleri, füzyonu başlatmak ve sürdürmek için gerekli enerjiden çok daha fazla enerji oluşturacaklardı. MIT araştırmacılarından Jay Kesner'in tasarladığı bir füzyon makinası bu eksikliği ortadan kaldırmaya aday. Üç metre yüksekliğinde ve beş metre çapında balkabağı görünümündeki makinanın en ilginç yanı, odanın ortasında havada asılı kalan simit şeklindeki bir halka. LDX) adı verilen füzyon reaktörü, son derece basit bir tasarıma sahip. Akım taşıyan halkalar ve sıradan çubuk mıknatıslar, manyetik alan biçimlerinin en basiti olan dipol alanlaryaratıyor. Gezegenlerin manyetik alanları da bu türden. Aslında makineye ilham veren, Güneş Sistemi'nin en büyük gezegeni olan Jüpiter. 1980'li yılların sonlarında Voyager II uzay aracı, Jüpiter'in manyetosferindeki alanlara hapsolmuş plazma saptayınca araştırmacılar harekete geçmiş.LDX tasarımının tokamaklara göre bir avantajı, türbülansı önlemesi. Tokamak türü rektörlerde plazmayı reaktör duvarlarına değmeden simit biçimli odada tutabilmek için duvar boyunca dizilmiş çok güçlü mıknatıslar kullanılıyor. Buysa, bazı fizikçilere göre "bir jöleyi lastik bantlarla bağlamaya çalışmakla aynı şey". Oysa LDX'in havada duran mıknatısı, plazmayı içeriden kendi üstüne doğru çekiyor ve böylece kontrolü kolaylaştırıyor. Kesner'in geliştirdiği tasarım şöyle işliyor. Termal olarak yalıtılmış bir niobyum-kalay telinden oluşan halka, önce vakum odasının tabanında, araştırmacının "yükleme istasyonu" diye adlandırdığı bir yere konuyor. -258 C sıcaklıkta süperiletken hale gelen tel, -268 C'ye kadar soğutuluyor ve bir akım uygulanıyor. Makinenin yapımı tamamlandığında araştırmacılar teli bir vinçle tabandan 1.5 m kadar yükseğe kaldıracaklar, daha sonra da tepede bulunan bir mıknatısı devreye sokacaklar. Teldeki akımı etkileyecek kadar güçlü olmayan mıknatıs, halkayı kaldırıp sekiz saat süreyle reaktör odasının ortasında havada asılı tutacak. Plazma, mıknatıstan yayılan manyetik kuvvet çizgilerine hapsolarak simit biçiminde sıcak bir bulut halinde halkanın ortasından geçen bir akışla dönüp duracak. Sekiz saatin sonunda, ısınan halka indirilerek yeniden soğutulacak. Bu şekilde doğal esaslı reaktörler ışınımdan doğan tehdidi en alt düzeye indirgiyor. Çünkü yüksek plazma tutma yetenekleri sayesinde daha nitelikli yakıt kullanabiliyorlar. Bu yakıtların tepkime ürünleri, nötron yerine foton ve yüklü parçacıklar. Fotonlar, reaktör duvarını ısıtarak enerji üretimi sağlarlar, yüklü parçacıklarsa, manyetik alan içinde hapis kalırlar. Dipol reaktörleri için bu gelişkin yakıtları kullanmak bir yeğleme sorunu değil, bir zorunluluk. Çünkü mıknatıslarca tutulamayan nötronlar, mıknatısı delecek, ısıtacak ve sonunda süperiletkenliğini yitirmesine yol açacaktır. Gelişkin yakıtların bir üstünlüğü de reaktör parçalarını radyoaktif yapma ve reaktör personeli için tehdit oluşturma olasılıklarının düşük bulunması. Şimdilik füzyon aşamasına geçilmeyecek. Zaten bu makinelerden enerji üretiminde yararlanmak için bir süre beklememiz gerekecek. Nedeni, makine için en uygun yakıtın döteryum ve He3 karışımı olduğunun düşünülmesi. Buysa, iki proton ve bir nötron içeren bir helyum izotopu. Üstelik Dünya'da da kıt. Sıradan atom reaktörleri bir miktar He3 üretebiliyorlar, ama bu da bilimsel deneyler için kullanılıyor. Stellaratörler: Tokamakların en ciddi rakibi olarak tanınan bu makinelerin en belirgin özelliği, bir plazma odasını çevreleyen sarmal biçimde dizilmiş mıknatıs halkaları. Bunların ürettiği bükülmüş manyetik alanların, tokamak türlerinde kullanılan düzgün alanlara göre türbülansı daha iyi denetim altına alacağına inanılıyor. Bu tasarımdaki deney aygıtlarından biri Japonya'da , biri de ABD'nin Wisconsin Üniversitesi'nde bulunuyor. alan çizgilerinin uzunluklarını arttırılması yoluyla plazmayı çok daha etkin biçimde hapsedebiliyorlar. Bu aygıtlardan biri İngiltere'nin Cullham Bilim Merkezi'nde, biri de ABD'deki Princeton Üniversitesi'nde bulunuyor. Spheromaklar: Simidin ortasındaki deliği tümüyle ortadan kaldırarak bir "küremak" elde ediliyor. Ters-alan sıkıştırıcıları gibi bunlar da plazma tutucu manyetik alanlar yaratmak için kısmen plazma içindeki akıma dayanıyorlar. ABD'nin Pennsylvania eyaletindeki Swarthmore College'de ve California'da Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nda spheromak programları üzerinde çalışılıyor. Manyetik hapsetme araştırmalarının temeli olan tokamağın küçültülerek roket itkisinde kullanılması düşünülüyor. 1996 yılında ABD Enerji Bakanlığı Füzyon Enerji Bilimleri Danışma Komitesi umut verici manyetik hapsetme yöntemleri üzerindeki araştırmalara yeşil ışık yaktı. Öte yandan NASA, Ohio Eyalet Üniversitesi ve Los Alamo Ulusal Laboratuvarı, manyetik egzozlar üzerinde çalışıyor. Bu üç kuruluşta son derece güçlü elektrik akımlarıyla plazma oluşturuluyor ve bu plazmanın manyetik alanlarla etkileşimi inceleniyor. Füzyon yakıtı olarak Ay'daki ve Jüpiter atmosferindeki helyum 3'ten yararlanmak planlanıyor. Ayrıca Dünya'da bulunan bor gibi elementlerin füzyon tepkimelerinde kullanılması düşünülüyor. Gelelim maddeyle antimaddenin, birbirini yokederken verdiği büyük enerjiye. Bu tepkime, tepkimeye giren maddelerin kütle birimi başına çok yüksek bir enerji verir. Roket itkisi için proton ve antiprotonların birbirini yoketmesi kullanılacaktır. Bu yoketme, bir dizi tepkimeye yol açar. Bunlardan ilki pionların oluşmasıdır. Bu kısa ömürlü parçacıklar, ışık hızına yakın bir hızla giderler ve manyetik alanlarla yönlendirilerek itki sağlayabilirler. Geçmişten geleceğe doğru nükleer enerji gelişim süreçlerine bakılacak olursa teknolojinin maksimum seviyesine ulaşabilme metotları aranmıştır. Görüyoruz ki, eskiden aya çıkma hayalleriyle insanoğlu büyük bir azimle çalışarak bunu başarmıştır. Ve şimdi yıldızlar arası gezegenlerde dolaşmak için yine bu şartlar zorlanmaktadır. Ayrıca bu teknoloji insanların havada asılı kalabilmeleri ve hareket edebilmeleri için geliştirilecek mekanizmaları da beraberinde getirmektedir. Bunu, geliştirilen nükleer enerjinin ne şekilde meydana getirilip kullanıldığından ve bu seyahatleri gerçekleştirmek için magnetik egzozlu roketlerin yapılmaya çalışılmasından anlıyoruz... Bu konudan da anlaşılacağı gibi tüm bu hayalleri gerçekleştirmedeki ana kaynak, çok yüksek enerjili plazmanın magnetik hapsedilmesidir. - Bilim-Teknik Mayıs1999 Stephanie D. Leifer, Scientific American, Şubat 1999 Çeviri: Selçuk Alsan- Antmadde itkili roketler- syf.48 - Bilim-Teknik Eylül1999 -Glanz, J., Common Ground for Fusion, Science, 6 Ağustos 1999 Riordon, J., Fusion Power From a Floating Magnet?, Science, 6 Ağustos, 1999 Çeviri: Raşit Gürdilek Füzyon enerjisinde arayışlar-syf.62 - http://www.taek.gov.tr/sanaem/html/fuzyon_birimi_tt.htm


Dünyanın manyetik alanı ya da manyetik kutuplar, farkında olmadan sürdürdüğümüz yaşantımıza her geçen gün farklı şekillerde etki ediyor. Yeryüzünün yaklaşık 3200 km altında yer alan ve yaklaşık 5700 C 'deki bu bölge de çoğunluğu sıvı demirden oluşan devasa okyanus, görünmeyen bir kuvvetin esas sorumlusudur. Jeodinamo göz önünde bulundurulduğunda sıvı hareketi ile oluşan elektrik akımı, manyetik alanların oluşmasına neden olmaktadır. Yüklü olan metal parçacıklar, manyetik alanlardan geçtiğinde döngüsel bir elektrik akımının oluşmasına neden olur. Yine çekirdekte meydana gelen sıvı hareketine bağlı olarak oluşan manyetik alanlar, çekirdekte devam eden yeni akımların oluşmasını sağlar. Şematik olarak çekirdekte gerçekleşen bu olay, Güney Kutbu yakınlarında Dünya'dan çıkarak gezegenin etrafını dolaşır ve Kuzey Kutbu yakınlarında tekrar çekirdeğe döner. Coğrafik olarak incelendiğinde bu döngü içerisinde manyetik kutuplar birbirine yakın olarak görülse de manyetik alanda yaşanan değişme nedeniyle sürekli yer değiştirir. 2013 yılında yayınlanan verilere göre 21.yy'ın başlarında manyetik kutupların 9 km yer değiştirdiği, son yıllarda yaşanan değişimle bu rakamın 41 km'ye ulaştığı belirtilmiştir. Kaliforniya Üniversitesi'nde bir grup araştırmacı tarafından yapılan çalışmalar sonucunda manyetik kutupların geçmişe oranla çok daha kısa zaman aralıklarında yer değiştirdiği görüldü. Geophysical Journal International'da yayınlanan araştırma sonuçlarına göre 780.000 yıl önce gerçekleşen yer değiştirme olayı, 100 yıldan daha kısa bir sürede meydana geldi. Araştırma detaylarında, çalışmanın Sulmona havzasında yer alan eski göl tortullarında, katmanların incelenerek gerçekleştirildiği belirtilirken, farklı zamanlarda oluşan katmanların manyetik alan yönelimine bakılarak manyetik kutupların hangi zaman aralığında yer değiştirdiği görülebiliyor. Yine sunulan verilerde 768.000 yıl önce Dünya'nın manyetik kutupları yer değiştirmeden önce yaklaşık 6000 yıl süren bir kararsızlık dönemi yaşadığı görülüyor. Uzmanlara göre manyetik kutupların yer değiştirmesi sırasında yaşanan kararsızlık dönemi, insanlar açısından ciddi bir tehdit unsuru oluşturabilir. Dünya'nın sahip olduğu manyetik alan Güneş'ten yayınlan yüksek enerjiye sahip parçacıklar ve kozmik ışınların yeryüzüne ulaşmasını engelliyor. Bu manyetik alanda azalma yaşandığı dönemlerde yeryüzüne ulaşan ışınların miktar olarak artması, genetik mutasyonlar ya da kanser hastalarında sayının artmasına neden olabilir. Çalışma sonucunda yapılan ölçümlerde ise Dünya'nın manyetik alanının normale oranla on kat hızlı azaldığı ve önümüzdeki birkaç bin yıllık süreçte yeniden yer değiştireceği belirtiliyor.