Bu yazıda size steampunk dünyasının, bir diğer deyişle elektroniğin teknolojiyi boyunduruğu altına almadığı alternatif bir evrenin vazgeçilmez makinalarından olan zeplini anlatacağım. Zeplini bu kadar nostaljik yapan ve steampunk dünyasına sokan şey ise kendisi için öngörülen parlak geleceği Hindenburg faciası sonucu birden kaybetmesi olsa gerek. Ama son haberlere göre 70 yıldan fazladır uykuda olan zeplin tekrar gökyüzüne yükselecek gibi. Ama gelin önce zeplinin kısa tarihini ve bu süre zarfında geçirdiği değişimleri, sonra da gökyüzüne nasıl veda ettiğini görelim. Zeplin değil, o bir esnemez hava gemisi Zeplin, bilinen adını mucidi olan alman Kont Ferdinand von Zeppelin'den almış bir hava taşıtı. Daha detaylı konuşmak gerekirse zeplin bir esnemez hava gemisi . Esnemez denmesinin sebebi dev gaz haznesini içeriden destekleyen ve haznenin şeklini her daim korumasını sağlayan iskeleti. Buna karşılık, zeplin gibi görünen ama iskelete sahip olmayan hava gemileri de mevcut . Bunları gökyüzünde genelde reklam amaçlı süzülürken görebilirsiniz. Benzer şekilde, sıcak hava balonları da herhangi bir iskelete sahip olmadığı için esnek hava gemisi klasmanına dahildirler. Zeplin ve diğer hava gemileri uçak ve helikopterlerden farklı bir prensiple çalışırlar. Uçak ve helikopterler aerodinamik kuvvetleri kullanarak, yani hızla hareket eden havanın yarattığı, kanat ve pervaneler üzerindeki basınç farkı sayesinde havada kalırlar. Hava gemileri ise havadan daha hafif bir gazın kaldırma kuvvetini kullanarak, bir başka deyişle aerostatik kuvvetlerden faydalanırlar. Tabiri caizse hava gemileri, gökyüzünün denizaltılarıdır aslında. Denizaltılar, sahip oldukları hazneleri havayla doldururlarsa toplamda sudan daha düşük bir toplam yoğunluğa sahip olurlar ve bu sebeple su yüzeyinde ilerlerler. Bu hazneleri yeterli miktarda suyla doldururlarsa, toplam yoğunlukları suya denk olur ve böylece derinliklerini kontrol edebilirler. Eğer hazneler gereğinden fazla suyla dolarsa, denizaltı dibe çöker. Benzer şekilde, hava gemileri de yüksek hacimli haznelerinde barındırdıkları, havadan daha düşük yoğunluğa sahip gazlar sayesinde toplam yoğunluklarını, dolayısıyla da irtifalarını değiştirebilirler. Bu gazlar helyum, hidrojen gibi kaldırma gücü yüksek, yani havadan çok daha hafif gazlardır. Sıcak hava balonlarındaki gibi ısıtılmış havayı kullanmak ise taşınması gereken yük göz önüne alındığında pek mantıklı bir seçim olmuyor. Örnek olarak, 2 kilometre irtifada hava sıcaklığının 0 C civarında olduğunu hesaplarsak, 150 C'deki sıcak havanın yoğunluğunun 1,5 kat, helyumun 7 kat, hidrojenin ise 14 kat düşük olduğunu bulabiliriz . Dolayısıyla, bin metreküp hacimli bir balon hidrojen ile doldurulursa kendi ağırlığıyla birlikte 960 kilogram, helyum ile 890 kilogram, 150 C'deki sıcak hava ile 365 kilogram yük kaldırabilir.* Bu durumda hidrojen en güçlü gaz gibi görünse de, son derece yanıcı. Havada hazır bulunan oksijenle tepkimeye girmesi ufak bir kıvılcıma bakıyor. Buna karşılık, hidrojenin yapay olarak üretimi oldukça kolay, suyun ayrışmasıyla veya metallerin asitle tepkimeye girmesiyle açığa çıkarılabiliyor. Diğer taraftan asal bir gaz olan helyum hidrojene kıyasla daha zayıf, ama tepkimeye girmediği için yanma, patlama olasılığı yok. Asal bir gaz olması helyumun yapay üretimini maalesef imkansız kılıyor. Evrende en sık görülen ikinci element olmasına rağmen, atmosferde helyum neredeyse hiç yok. Dolayısıyla, yeryüzündeki helyum yeraltındaki radyoaktif elementlerin ışıması sonucu ortaya çıkıp bazı doğal gaz rezervlerinde ve kayalarda birikiyor. Bu rezervlerin çoğu da ABD'de bulunduğundan ötürü dönemin zeplinleri için tek çare hidrojen gazını kullanmaktı.Zeplinin icadı Zeplinin çalışma prensibini kısaca öğrendikten sonra nasıl icat edildiğini ve geliştirildiğini öğrenmeye geldi sıra. Bu taşıtın Kont Ferdinand von Zeppelin'in aklına ilk olarak 1874'te düştüğü yazıyor. Devrin şişme hava gemilerine kıyasla zeplin sahip olduğu iskeleti sayesinde şeklini her daim muhafaza edebilecek, daha düşük iç basınçlarda çalışabilecek ve daha büyük boyutlarda imal edilebileceği için daha fazla yük taşıyabilecekti. Kont 1895'te Almanya'da, 1899'da ise ABD'de patent beratı aldıktan sonra ilk taşıtı üretmeye koyuldu. İlk zeplin olan LZ 1, ilk uçuşunu 1900 yılında, güney Almanya'daki Konstanz gölü üzerinde saatte 22 kilometrelik bir hızda gerçekleştirdi. Bu uçuş LZ 1 projesinin hissedarlarını yeterince tatmin etmemiş olacak ki, projenin finansmanı durduruldu ve LZ 1 ertesi yıl hurdaya çekildi. 1906'da binbir gayretle toplanan finansmanla Kont LZ 2'yi imal etti, ama taşıtı fırtınalı havada gerçekleştirdiği bir uçuş sonrası tamir edilemez derecede hasar gördü. LZ 3 ise Alman ordusunun şart koştuğu 24 saat dayanabilme kuralını yerine getiremediği için koltuğu halefi LZ 4'e devretti. 1908'te LZ 4 Stuttgart civarında yere çapa atmışken, yine fırtınalı bir havada çapasını kopartıp, bir ağaca çarpması sonucu yanarak kullanılamaz hale geldi. Bu ana kadar Kont von Zeppelin eline geçen her kuruşu hayatının projesi olan zeplin için harcadı ama her seferinde bir talihsizlik vuku bulup taşıtını kullanılamaz hale getirdi. Buna rağmen asla pes etmedi. Kont'un inatçılığı bana hayali kahraman Yafes Çelebi'yi hatırlatsa da, hem hedefinden asla şaşmaması, hem de çeşitli çevrelerden destek elde etmesi sonunda onu hedefine ulaştırdı.** 8 yıl sonunda kaybedilen 4 zeplin ve bir ton para olsa da, büyük bir ilgi odağına dönüşen bu hava taşıtı ulusal bir itibar konusu oldu ve kamu destekli finansman sonucunda Kont von Zeppelin önce Luftschiffbau Zeppelin GmbH adlı şirketini ve Zeppelin Derneği'ni, sonra da DELAG adlı ilk havayolu şirketini kurdu. DELAG zeplinle ilk ticari uçuşları 1910'da başlattı. Sonraki 4 yıl içinde ise DELAG 1500'den fazla uçuş boyunca 10 binden fazla yolcu taşıdı .Savaş sembolünden barış meleğine Hemen her icat gibi zeplin de kötü emellere alet edildi. İlk ticari uçuşlardan sonra zeplinler Alman ordusu için üretilmeye başlandı ve 1. Dünya Savaşı'nda İngiltere'ye karşı bombardıman amaçlı kullanıldı. Sonunda savaşı kaybeden Almanya'nın, imzaladığı antlaşmalar gereği askeri araç üretimi zeplini de kapsayacak şekilde yasaklandı. 1917'de Kont von Zeppelin savaşın sonunu göremeden önce öldüğü için şirketin başkanlık koltuğunu Hugo Eckener devraldı. Daha barış yanlısı olan Eckener, rakip bir şirket olan ve askeri amaçla zeplin üreten Schütte-Lanz'ın yasaklar dolayısıyla devre dışı kalmasını fırsat bilerek sivil hava taşımacılığına odaklanmak istedi. Yine de savaşı kazanan müttefikler zeplin üretmelerine izin vermedi ve üretim tesisleri 1924'e kadar zeplin yerine alüminyum kap kacak üretmek zorunda kaldı. Kont von Zeppelin'in azmi Eckener'e de bulaşmış olacak ki, şirketin kapısına kilit vurmak yerine sabırla şanslarının dönmesini beklediler. Diğer taraftan, 1921'den beri kendi zeplinleriyle başarısız uçuş denemeleri yapan ABD de sonunda bu makineleri Almanya'dan almaya karar verdi. Aslında buna almak denemez, çünkü Almanya sipariş edilen zeplinleri savaş tazminatı sebebiyle ABD'ye hibe edecekti. Eckener bu fırsatı kaçırmadı, çünkü sonunda zeplin üretimine devam edebileceklerdi, tabii parasını da Alman devleti ödeyecekti. Sonunda üretilen LZ 126 Eckener'in komutası altında 12 Ekim 1924'te Almanya'dan ABD'ye doğru yola çıktı. Neredeyse 81 saatlik bir yolcuktan sonra ABD'ye ulaşan LZ 126 ve ekibi Beyaz Saray'da dönemin başkanı Calvin Coolidge tarafından karşılandı. Başkan Coolidge LZ 126 için bir barış meleği tabirini kullandı. LZ 126'nın yeni adı artık ZR 3 USS Los Angeles idi. USS Los Angeles 8 yıl sonra emekliye ayrılana kadar görevini sorunsuzca yerine getirdi.Graf Zeplini ve Altın Çağ USS Los Angeles, ya da eski adıyla LZ 126 büyük sükse yaratsa da, Eckener LZ 127'nin üretimi için 4 yıl daha beklemek ve yine kamu finansmanı almak zorunda kaldı. LZ 127, mucit Kont von Zeppelin onuruna isimlendirilerek Graf Zeplini adını almıştı . Bu makine o güne kadar yapılmış en büyük hava gemisiydi. 237 metre uzunluk ve 36 metre çapa sahip bu devin 40 kişilik mürettebatı vardı. 105 bin metreküplük hacmi 42 tane olimpik yüzme havuzununkine bedeldi. Bu hacim 87 ton toplam ağırlık ve 20 yolcu taşıyabiliyordu . Bugünle karşılaştırma yapmak gerekirse, en büyük ve en modern yolcu uçağı 73 metre uzunluk 80 metre kanat açıklığına sahip olan A380. A380 575 ton ağırlık ve 500'den fazla yolcu taşıyabiliyor . Burada hacim-taşıma kapasitesi açısından hava gemilerinin aslında ne kadar düşük verimde olduğunu görebiliyoruz. Graf Zeplini bu zaafına rağmen inanılmaz bir seyahat performansı sergiliyordu. Saatte 120 kilometreye sahip bir hızla hiç durmadan 118 saat uçabiliyordu. Bu 14 bin kilometrelik bir menzile denk geliyor, yani Ankara-Syndey arasındaki uzaklık kadar. Graf Zeplini, tarifeli yolcu seferlerine başlamadan önce kendini dünyaya bir güzel tanıttı. 1929'da Eckener kaptan koltuğunda olmak üzere, meşhur dünya turu için ABD'nin New Jersey eyaletinden havalanıp, Atlantik'i geçerek Almanya'nın Friedrichshafen şehrinde ikmal molası verdi. Daha sonra 102 saate yakın aralıksız uçarak doğu Avrupa ve Sibirya üzerinden Japonya'ya vardı. 5 günlük bir mola sonrası Pasifik üstünden ABD'nin batı kıyısına ulaştı ve ülkeyi baştan başa katederek başlangıç noktasına erişti. Tabii, uçuş masraflarını karşılamak içinse bir uçuşta 100 binden fazla kartpostal ve mektubu normalden en az 50 kat pahalıya taşıyordu. Üstünden geçtiği bütün şehirlerde insanlar sokaklara dökülürken ve Ruslar dünya turu sırasında Moskova'nın üstünden uçulmamasını gururlarına yediremezken, Graf Zeplini ile mektup göndermek ise bir ayrıcalıktı. 1932-1937 arasında Almanya-Brezilya arasında tarifeli uçuşlar da yapan Graf Zeplini emekliye ayrılana kadar 144 tanesi okyanus aşırı olmak üzere toplamda 590 uçuş yaptı ve 13 binden fazla yolcu taşıdı. Toplam 1,7 milyon kilometre mesafe katetti ki, dünyanın ekvatordaki çevresinin 40 katı eder. Havada geçirdiği süre ise 717 güne, yani 2 yıla denkti. Graf Zeplini'ni emekliye ayıransa havacılıkta bir devri kapatan Hindenburg faciasıydı. Graf Zeplini dünya turu sonunda New York'a varırken. Hindenburg faciası Zeplinlerin havada kalabilmeleri için son derece yanıcı bir gaz olan hidrojenle doldurulduğunu belirtmiştik. Bu tehlikenin baştan beri farkında olan Eckener, helyumla çalışmak üzere LZ 129'u geliştirdi. Ne var ki, dönemin tek tedarikçisi olan ABD, LZ 129 yani Hindenburg için helyum vermeyi reddetti. 1933'te iktidara gelen Nazi partisi zeplin işletmelerini devlet kontrolü altına aldığından beri bu araçları propaganda amaçlı kullanıyordu ve ABD bu durumdan rahatsızdı. Yine de Hindenburg Almanya-ABD arasındaki uçuşlarına devam ediyordu, ama hidrojen gazı kullanarak. Diğer taraftan, Eckener zeplinlerinin Nazi partisinin emellerine alet edilmesine açıkça itiraz etmişti. Bu hareketi kendisinin hükümet karşıtı ilan edilmesine sebep olmuş, basında adının geçmesi veya fotoğrafının basılması ise yasaklanmıştı. Artık tamamiyle Nazi kontrolü altında olan zeplin faaliyetleri de tecrübesiz mürettebat tarafından Eckener'in koyduğu emniyet kuralları çoğu kez çiğnenerek yapılıyordu. 6 Mayıs 1937'de okyanus ötesi bir uçuş sonrası Lakehurst'e iniş için alçalan Hindenburg'un kuyruğu bir anda alev içinde kaldı. Tüm zeplinin yanıp kül olması ise 30 saniye civarında sürdü. 14 mürettebat ve 22 yolcu hayatını kaybetti. Kazanın kesin sebebi hala belirlenmiş değil, ama kayıtlarda en büyük olasılığın statik elektrik sonucu gaz haznelerinden sızan hidrojenin alev alması belirtiliyor. Tabii sabotaj iddiaları da eksik olmadı. 36 kişinin hayatına mal olan Hindenburg faciasından sonra bütün yolcu seferleri iptal edildi. Hala faaliyette olan Graf Zeplini de semalara veda edip hurdaya çekilmek zorunda kaldı. Naziler birkaç tane daha zeplin imal edip, bunları istihbarat amaçlı kullanmak istedilerse de bu makinelerin düşman uçaklar karşısındaki hantallıkları kendi sonlarını getirdi. 1940'ta son zeplinler LZ 127 ve LZ 130, henüz iskeleti yapılmış olan LZ 131 ile birlikte yok edildiler . Hindenburg'un yanışı Bugün Peki zeplinler siyah beyaz fotoğraflarda mı kaldı? Zeplinin doğum yeri olan Friedrichshafen kentinde özel bir firma 1990'dan beri Zeppelin NT adı altında yeni nesil hava gemileri üretiyor . Bu hava gemilerine zeplin demek aslında kısmen yanlış, çünkü yukarıda bahsettiğimiz tasarımlardan en büyük farkı yeni neslin esnemez değil, yarı esner bir hava gemisi olması. İskeleti karbon destekli plastik, alüminyum, aramid gibi son derece hafif ama dayanıklı malzemelerden oluşuyor. Ve evet, hidrojen yerine helyumla çalışıyor. Tabii burada iki sorun var. Birincisi, helyumun hidrojene kıyasla %7 daha az yük kaldırabilmesi. Bu oran küçük gibi görünse de, yüksek bir hacimle çarpıldığında toplam kaldırılabilir yük miktarı da önemli derecede değişiyor. Dolayısıyla, Zeppelin NT dolu depoyla havadan 300 kilogram daha ağır olduğu için kalkışta ve yakıt depoları belli bir seviyeye düşene kadar uçuş sırasında helikopteri andıran pervaneler kullanıyor. Bundan başka, yeni nesil zeplinin hacmi de Graf Zeplinine kıyasla 12 kat daha küçük. Aklımıza şu soru takılıyor olabilir: Neden daha büyük bir hacim kullanılmıyor? Mühendislerin bu hesabı yaptığına eminim. Benim aklıma gelen en büyük engel, artan hacmi desteklemek için kullanılacak iskelet ve kaplama miktarının da artacak olması. Hidrojen ve helyum gibi küçük moleküllü gazların sızmasını engellemek için de 3 tabakalı bir kılıf kullanılıyor; bu da fazladan ağırlık demek. Bundan başka, ebat arttıkça uçuşta kararlılık ve iskelette mukavemet sorunları da baş gösteriyor olabilir. Zeplinlerin en büyük zaafları dev hacimlerinden dolayı sert rüzgarlarda kolaylıkla sürüklenmeleriydi. Hatırlayın Kont von Zeppelin bu yüzden kaç tane zeplin kaybetti. Hatta Hindenburg'un bile bu yüzden düştüğü tahmin ediliyor. Bu yüzden daha büyük hacimleri kontrol etmek için daha güçlü itiş motorları gerekiyor olmalı. Daha güçlü motor, daha fazla ağırlık demek. Yine başa dönüyoruz. Elimizde kullanabileceğimiz en hafif ve yanıcı olmayan gaz da helyum olduğuna göre, buradaki tek çare daha hafif ama mukavemetten ödün vermeyen başka malzemeler kullanmakta. Kimbilir belki grafen veya örümcek ağı destekli malzemeler burada imdada yetişebilir. Bugüne kadar 5 yeni nesil zeplin üretilmiş ve bunlar çoğu zaman turistik amaçla veya reklam için kullanılıyor. Eğer 45 dakikalık bir uçuş için 300 avroyu gözden çıkarırsanız, Friedrichshafen'da hoş bir tecrübe yaşayabilirsiniz. Ama bu Graf Zeplini ile günlerce uçmak gibi bir tecrübeyle kıyaslanamaz tabii. En heyecan verici haberi ise sona sakladım. İngiltere'de özel bir şirket Amerikan askeri havacılık şirketlerinden biriyle birlikte Airlander adını verdikleri yeni bir hava gemisi tasarımı geliştirdi . Airlander'ın iki farklı modeli var. Birinci model, iletişim, coğrafi gözlem, istihbarat gibi uzun süre havada kalmayı gerektirecek projeler için tasarlanmış. Burada akla insansız hava araçları geliyor olabilir, ama bu araçlar Airlander kadar uzun süre uçabilecek kapasitede değiller. İkinci model ise, 200 tonluk bir yükü bir seferde 5000 kilometre uzağa taşıyabiliyor. Aynı yükü taşıyabilecek bir uçak kalkış ve iniş pistine ihtiyaç duyuyorken, dünyanın en güçlü helikopteri ise ne bu kadar ağır bir yük taşıyabiliyor ne de bu kadar uzun bir menzile sahip. Özellikle afet yardım ve madencilik konularında bu aracın çok faydalı olacağı belirtiliyor. Kısacası, Airlander çok ağır yükleri uzak mesafelere havadan taşıyıp istenilen satıha indirebiliyor. Hem de uçak veya helikopterlerden çok daha çevre dostu. Son olarak sizi Airlanderin tanıtım filmi ile başbaşa bırakıyorum. Bu makine son derece umut vaat edici görünüyor. Umarım yakın zamanda sivil taşımacılık için de kullanıma sunulur ve uçakların havadaki tekeli kırılır. Airlander tanıtımı *Merak edenler içın burada hesapların detaylarını sunuyorum. 2 kilometre irtifadaki havanın basıncı deniz seviyesindekinin %80'i kadarken, sıcaklık 0 C civarında olacağı için, ideal gaz kanununa göre havanın yoğunluğu metreküp başına 1,03 kilogram kadardır. Aynı basınçlarda, 150 C sıcaklıktaki havanın yoğunluğu ise metreküp başına 0,67 kilogram kadardır. Yine aynı basınçlarda, helyum ve hidrojenin yoğunlukları ise sırasıyla 0,14 ve 0,07 olarak hesaplanabilir. Gazın kaldırma kuvvetini bulmak içinse hacim, gaz ve soğuk hava arasındaki yoğunluk farkıyla çarpılır. **Yafes Çelebi, İhsan Oktay Anar'ın Kitab-ül Hiyel adlı eserindeki temel karakterlerden birisinin adıdır. Kendisi Osmanlı devrinde yaşamış, ömrünü çalışmayan projelere adamış, hayali bir makine mühendisidır. Meraklısına, yine aynı yazarın Yedinci Gün adlı eserini tavsiye ediyorum, zira orada kahramanlarımız bu sefer bir zeplin imal ediyorlar.


Cam binlerce yıl öncesinden beri medeniyetimizin bütün gelişim aşamalarında gerek sıradan eşyaların üretiminde gerekse dönemin teknolojik icatlarında çokça kez kullanılmıştır. Fakat yine de söz konusu cam olduğunda akla ilk gelen şey pencerelerdir. Bir bina tasarlamak istediğinizde bina içerisinin dışarının kötü hava koşullarına karşı dayanıklı olmasını diğer yandansa güneş ışığının istenildiği zaman içeri girebilmesini istersiniz. Buna izin verebilecek tek yapı kuşkusuz camlardır. Yani cam pencere ilişkisi aslına bakılırsa camın neredeyse kusursuza yakın ölçüde ışığı geçirebiliyor oluşundan ileri gelir. Ancak kimi zaman camın bu sorgusuz sualsiz ışığı geçiriyor oluşu istenmeyen bir durum olarak karşımıza çıkar. Dışarıda hava karardığında evin içerisindeki ışığın dışarıya geçip dışarıdakiler tarafından görülmek istemezsiniz. Ne de olsa klasik camlar üzerlerine gelen ışığın dışarıdan mı yoksa içeriden mi geliyor olduklarını seçemez ve neredeyse tüm ışığı geçirirler. İnsanoğlu bunun için yine hayli eski ve bir o kadar da pratik bir çözüm üretmiştir: perde. Sabah dışarıdaki gün ışığını almak için perdenizi açar akşamsa içeriden gelen ışığın dışarı çıkmasını önlemek için perdenizi kapatırsınız. Artık temel bilimlerde ışığın davranışları hakkında edindiğimiz bilgiler ve gelişen teknolojimiz sayesinde perde gibi mekanik bir çözüm kullanmaya ihtiyacımız yok. Sıradan bir cama yapılacak özel bir kaplama sayesinde onu 'akıllı cama' dönüştürmek mümkün. Yani temelde akıllı camlar, klasik cam ve perde ikilisini birleştiriyor. Bu camlar bildiğimiz klasik camlar gibi ışığı sorgusuz sualsiz geçirmek yerine günün hangi saatlerinde ne kadar miktarda ışık geçireceklerini kendileri ayarlayabiliyorlar. Üstelik artan piyasalaşma ve ucuz üretim tekniklerinin gelişmesiyle birlikte şu anda bu teknolojiye ev ve ofislerimizde sahip olmaya bir hayli yakınız! Camın Kısa Bir Özgeçmişi Klasik anlamda bildiğimiz cam en az 4500 yıldır hayatımızın bir parçası. Mısır medeniyetinde MÖ 2500 yılına tarihlendirilen cam boncuklardan günümüzde ev ve ofislerimizin dış yüzeyini dolduran camlara kadar medeniyetimizin bütün bir gelişimi içerisinde pek çok yerde camı kullandığımız söylenebilir. Bugünkü gelişmişlik düzeyimizde dahi asırlar önce Mısır medeniyetinde üretilebilen ve işlenebilen bu malzemeyi hala üretmekte ve en basit araç gereçlerimizden uzay teknolojisine kadar geniş bir yelpazede kullanmaktayız. Malzeme bilimi içerisinden bakacak olursak cam amorf katı olarak tanımlanabilecek bir malzemedir. Amorf terimi cam içerisindeki molekül dizilimlerinin düzensiz bir yapıda oluşundan gelir ki zaten cam sahip olduğu yüksek ışık geçirgenliğini de buna borçludur. Diğer yandan camın katı bir malzeme olduğunu gönül rahatlığıyla söyleyebilmek de ne yazık ki mümkün değil. Çünkü sıvılara özgü bir özellik olan viskozite camın karakteristik bir davranışı olarak karşımıza çıkıyor. Eğer camın bir viskozitesi var ise akla şu soru geliyor: cam akıyor mu? Bu soruya gözlemle desteklenen bir cevap verebilmemiz ne yazık ki mümkün değil çünkü camın viskozitesi öylesine yüksek ki yani akmaya karşı öyle yüksek bir dirence sahip ki akmayı gözlemlemek için neredeyse evrenin yaşıyla kıyaslanabilecek kadar bir zaman beklememiz gerekiyor. Dolayısıyla camın akıp akmadığı tartışması kuramsal olmaktan öteye gidemiyor. Diğer yandan katı malzemelerin sahip oldukları karakterize erime sıcaklığı cam için geçerli değil. Yani cam için şu sıcaklıkta erir diyebileceğiniz bir sıcaklık değeri yok. Dolayısıyla camın faz durumu için sıvı özellikler gösteren katı bir madde tanımı yapmak nispeten doğru olabilir. Fakat bu tartışma tamamen kuramsal bir tartışmadır. Pratik bir önemi yoktur. Aslında camın hangi fazda olduğunu anlamak için ona kafanızı çarpmanız yetecektir! Camın kimyasını inceleyemeye kalktığımızda da çok çeşitli bir yelpazeyle karşılaşırız. Farklı özelliklere sahip camlar üretmek üzere değişik kimyasal bileşiklerin yapıya katılmasıyla çok çeşitli camlar üretilebiliyor. Bu yüzden camın kimyası konusunda bir genellemeye gitmek sakınca doğurabilir. Ancak insanoğlunun farklı özelliklerini düşünmeden geleneksel yöntemlerle ürettiği cama 'adi cam' tanımı yaparsak bir kimyadan bahsetmek mümkün olur. Adi cam yapısında kum-soda-kireç bileşenlerini barındırır. Ancak dediğimiz gibi günümüzde karşımıza çıkacak herhangi bir cam büyük ihtimalle yalnızca bu bileşenlerden ibaret olmayıp farklı özellikler için farklı kimyasal yapılarla desteklenmiş türde olacaktır. Klasik Camdan Akıllı Camlara Geçiş Her saniye gelişmekte olan teknoloji, karşımıza telefon, televizyon, bilgisayar gibi yeni aygıtlar çıkarmanın yanı sıra halihazırda yüzyıllardır hayatımızda olan bazı malzeme ve aygıtları da geliştirip dönüştürüyor. Cam, teknolojik ilerlemeler neticesinde gelişen ve dönüşen malzemelere güzel bir örnek oluşturuyor. Öyle ki statik yapısıyla bildiğimiz, yani çevresindeki herhangi bir değişkene cevap veremeyen klasik camlar yerine artık çevre değişkenlerine göre kendini ayarlayabilen yani bir anlamda aygıtlaşan camları konuşabiliyoruz. Bütün teknolojik gelişmeler temel bilimde kaydedilen ilerlemelere dayanır. Gelişen teknolojinin klasik camdan akıllı cama dönüştürdüğü bu aygıtlarda, yapılarını, optik biliminde kaydettiğimiz olağanüstü bilimsel ilerlemelere borçludur. Işığın davranışını ve maddeyle etkileşimini böylesine ileri düzeyde biliyor olmasaydık bu teknolojiyi geliştirebilmemiz de mümkün olmayacaktı. Işığın bir cama hatta daha genel anlamda bir madde üzerine düşmesi yansıyan, geçen ve emilen olmak üzere temelde üç farklı bileşene bölünmesiyle sonuçlanır. Daha önce de söylediğimiz gibi camlar ışığı yüksek oranda geçirme kapasitesine sahiptirler. Fakat klasik camlar için ne kadar miktarda ışık geçirileceği tamamen camın kimyasıyla alakalıdır. Eğer isterseniz ışığı %50 oranında geçiren bir klasik cam üretebilirsiniz. Ancak camın kullanımı sırasında sonradan bu oranı değiştirebilmeniz söz konusu değildir. Akıllı camları da akıllı yapan şey camın kullanımı sırasında hangi zaman diliminde ne kadar miktarda ışığın geçeceğini ayarlayabiliyor oluşumuzdur. Yani akıllı camlarla çevrili bir ofis içerisinde çalışıyorsanız perde veya jaluzi gibi herhangi bir mekanik çözüm kullanmadan istediğiniz zaman ışığın geçmesine izin vererek dışarısını görebilir, özel bir toplantı yürüttüğünüz esnada ise ışığın geçmesine izin vermeyerek dışarıdan görünürlüğünüzü sonlandırabilirsiniz. Akıllı Camlar Nasıl Çalışır? Çalışma yapısı bakımından farklı çeşitlerde akıllı cam sistemlerinden bahsetmek mümkün. Bunlar Askı parçacık sistemi , elektrokromik sistem ve polimer dağınık sıvı kristal sistem olmak üzere temelde 3 tiptir. Biz bu yazıda LCD televizyonlardan tanıdık olduğumuz sıvı kristal sistemli ve askı parçacık sistemli akıllı camların çalışma yapısını inceleyeceğiz. Elektrokromik sistem için yazının sonunda verdiğim ileri okumalara başvurabilirsiniz. SPD Sistemli Akıllı Cam SPD tipi akıllı camların çalışma sistemi oldukça basittir. İki ayrı cam yüzeyine kaplanan şeffaf iletken yüzeyler birbirlerine bakacak şekilde konumlandırılıp ara bölmeye ise sisteme adını veren askı parçacıklar yerleştirilerek SPD sistemi oluşturulur. Sistem içerisinde iletken yüzeyler sanki bir kondansatörün yük depolayan iki plakası gibi kullanılacak şekilde bir akım kaynağına bağlanır. İletken yüzeylere güç verilmezken bölmedeki askı parçacıklar gelişigüzel bir şekilde konumlanmışlardır ve ışığın geçebileceği herhangi bir yol yoktur. Devreye güç verildiğinde ise yüzeyler arasında meydana gelen potansiyel fark ara bölgede bir elektrik alanın oluşmasına yol açar. Askı parçacıklar bu elektrik alanın etkisiyle bir çizgi boyunca hizalanırlar. Bu hizalanma sonucu bölme içerisinde ışığın diğer bölgeye geçebileceği yollar oluşur. Elektrik alan arttırıldıkça bu hizalanma daha da keskinleşir ve daha da fazla miktarda ışığın geçmesi sağlanır. Böylelikle eğer SPD tipi akıllı cam kullanılan bir ofiste çalışıyorsanız istediğiniz anda perde veya jaluzi gibi mekanik bir çözüme başvurmadan bir tuşa basarak camlarınızı karartabilir dışarıdan görünürlüğünüze son verebilirsiniz. Diğer yandan birazdan inceleyeceğimiz PDLC sisteminden farklı olarak SPD sisteminde geçecek ışığın miktarını ayarlayabilirsiniz. İletken yüzeylere ne kadar akım verirseniz o kadar güçlü bir elektrik alan oluşacak, askı parçacıklar o kadar düzgün bir hizalanma içerisine girecek ve o kadar miktarda ışığın geçmesi sağlanacaktır. Yani devreye verilecek güç arttıkça geçmesine izin verilen ışık miktarı artacaktır. Sistemi manuel kullanmanın yanı sıra devreye bağlayacağınız sensörlerle otomatik olarak da kullanabilirsiniz. Örneğin evler için bir fotosel kullanarak gün ışığı ortamında akıllı camınızı aktif gece ise otomatik olarak pasif konumda çalışacak şekilde ayarlayabilirsiniz. PDLC Sistemli Akıllı Cam PDLC sistemi ise ismen size tanıdık gelebilir. Şu anda bu yazıyı sıvı kristal bir ekrandan okuyor olabilirsiniz. Sıvı kristallerin akıllı camlar için kullanımı da ekranlar için kullanımına oldukça benzerdir. Sıvı kristaller, SPD sisteminde olduğu gibi ara bölmede konumlandırılırlar. İletken yüzeylere verilen akım yine bir elektrik alan oluşturur ve sıvı kristaller elektrik alanın yokluğunda rastgele konumlanmışken elektrik alanla birlikte hizalanırlar. Böylelikle yine ışığın diğer tarafa geçebileceği yollar oluşur. PDLC sisteminde daha öncede söylediğimiz gibi bir ara durum söz konusu değildir. Yani voltajı değiştirerek geçen ışık miktarını ayarlayamazsınız. Sistemin yalnızca açık ve kapalı olduğu durumlar vardır. PDLC nispeten daha eski ve daha yaygın kullanılan bir teknolojidir. Bu tarz akıllı camlarla karşılaşmak yüksek bir olasılıktır. Çünkü PDLC sisteminin SPD'ye göre ışığı geçirme oranı daha yüksektir. Sistem aktif durumdayken SPD açık mavi renkte ışığı geçirirken PDLC dalgaboyu ayırımı yapmadan temiz ışığı geçirir. Akıllı Cam Uygulamaları Akıllı camın uygulama alanı oldukça geniş. Toplantı salonları veya makam odalarında güvenlik kaygısıyla özel bölümleri ayırmada, arabalarda yine korunma ve güvenlik kaygısıyla, hastanelerin özellikle yoğun bakım ünitelerinde ziyaretçilerin hastayı herhangi bir mikrobiyal tehlikeye mahal vermeden uzaktan görebilmelerinde, PDLC tipi akıllı camın okul ve müzelerde projeksiyon ekranı olarak kullanılmasında, AVM'lerin veya daha genel anlamda mağazaların soyunma kabinlerinde, banyo tuvalet veya duşakabinlerde kısacası camın olduğu her yerde akıllı cam kendine uygulama alanı bulabilir. Alçıpan, ahşap, duvar gibi bilindik yöntemler yerine akıllı cam bölmelendirmede daha estetik bir çözüm sunar. Son dönemlerde estetik kaygılar sonucu özellikle inşaat alanında camın giderek daha fazla hayatımıza girdiğini görüyoruz. Dış cephesi komple camdan oluşturulmuş olan binalar için akıllı cam teknolojisi son derece kullanışlı bir çözüm üretiyor. Son olarak akıllı camın avantajlarını ele almalıyız. Bilindiği gibi ışık enerji demektir. Akıllı camlarla birlikte herhangi bir odanın içerisine programlı bir şekilde alınan ışık kayda değer miktarda enerji tasarrufu sağlar. Klimanızın harcadığı enerji miktarını düşürür. Şöyle düşünelim: siz henüz ofisinize gelip işbaşı yapmadığınız sabah saatlerinde akıllı camınız fotosel sayesinde otomatik olarak aktifleşerek günün ilk ışıklarını odaya alır ve siz gelene kadar oda bir miktar ısınmış olur. Böylelikle ısınma maliyetinden tasarruf edebilmek mümkün hale gelir. Bu aşamada akıllı camın harcadığı elektriği soruyor olabilirsiniz. Akıllı camlar çalışma sistemine bağlı olarak ciddi miktarda az enerjiyle çalışırlar. Birkaç penceredeki akıllı cam sisteminin çalıştırıldığı anda dahi harcadığı enerji tek bir ampulün harcadığından düşüktür. Bunun yanı sıra akıllı camlar zararlı ultraviyole ışıktan korunmak için de iyi bir yöntemdir. Bir akıllı cam UV aktivitesine göre çalıştırılarak bu zararlı ışınların yoğunlukta olduğu saatlerde akıllı camın ışığın geçmesine izin vermemesini sağlayarak çalışma veya ev ortamınızda bu ışınlardan korunabilirsiniz. Sonuç Daha estetik oluşu veya perde vb. çözümlere kıyasla temizlik gerektirmiyor oluşu gibi avantajlarıyla birlikte akıllı camlar, ışığın maksimum miktarda geçmesinin önem arz etmediği her uygulamada kullanılabilir. İncelediğimiz sistemlerden de anlaşılabileceği gibi ışığın geçmesi için ne kadar yol açılırsa açılsın camlar arasında konumlanan parçacıkların kendileri bir miktar ışığın yansımasına yani geçirilememesine neden olur. Dolayısıyla hiçbir akıllı cam uygulaması klasik bir camda olduğu kadar ışığı geçiremez. Ancak yine de bu durum görünürlüğü etkilemez. İstediğiniz an yalnızca bir tuşa basarak, temel bilimlere ömürlerini adamış nice aklın geliştirdiği optik bilgimiz sayesinde üretilebilen bir teknoloji olan akıllı camınızın ardında görünmez olabilirsiniz!


Bir bakteriye laboratuvarda evrim ile radyoaktiviteye karşı direnç kazandırıldı: Hem de sadece 3 değişinim ile! Televizyonun tek kanallı olduğu dönemde çocuktum ben. Merakla beklediğim, çıkınca kaçırmadığım filmlerden biriydi Superman. Lex Luthor'un Superman'i kriptonite zincirlediği sahne, daha o zaman aklıma kazınmıştı. Kriptonit radyoaktif bir maddeydi, karşısında Superman bu yüzden güçsüz kalıyordu. Peki neden yalnızca Superman'e işliyordu bu radyoaktivite de başkasına bir şey olmuyordu? Onu bilmiyorum. Radyoaktif ışınımın canlılara zararını Hiroşima, Nagazaki ve Çernobil'de gördük. Bunları daha önce Fukuşima ve sonrası yazımda işlemiştim. Ama doğada, bize ölümcül olan bu ışınımlara ciddi direnç gösterebilen tek hücreli canlılar var. Mesela Deinococcus radiodurans adlı bir bakteri (kısaca D. rad., Şekil 1A), bir insanı öldürecek ışınım dozunun binlerce katından bile sağ çıkabiliyor. İyi ama bunu nasıl yapıyor? Işınımın zarar verdiği DNA'sını daha iyi mi onarıyor? Baksan, DNA tamiri mekanizmasında yer alan proteinler aşağı yukarı koli basilinde (Escherischia coli, Şekil 1B) de var, ama tıpatıp aynı değil. Aralarındaki farklar mı ışınlara direnci yaratan, yoksa enzimlerin miktarı mı? Bu soruların cevaplarını merak eden araştırmacılar yıllardır D. rad. üzerinde çalışıyordu. ABD'deki Wisconsin Üniversitesi'nden Michael Cox ise başka bir yol izledi: Işınıma hassas bir bakteri olan koli basilini, ışınıma direnç kazanacak şekilde laboratuvar ortamında evrimleştirdi. Direncin kaynağı: Yıkılmayıp ayakta kalanlar Aslında bu deneyin mantığı çok yeni sayılmaz. Daha önce bakterilerin antibiyotiklere nasıl direnç geliştirdiğinden bahsetmiştim. Bir grup bakteriyi antibiyotiğe maruz bıraktığımızda, antibiyotiğe hassas olanlar ölüyor, dirençliler ayakta kalıyor ve çoğalıyordu (Şekil 2). Cox ve ekibi hassas koli basileriyle işe başladı. Tek bir bakteri kolonisinden çoğaltılmış 4 ayrı koli basili topluluğunu, paralel ortamlarda ve eş zamanda deneysel olarak evrimleştirdi. Bunu şöyle yaptı: Bakterileri önce gama ışınlarına maruz bıraktı, ölenler öldü, kalanlar çoğaldı. Sonra bunları yine gama ışınlarına maruz bıraktı. Bu döngüyü 19 defa tekrarladıktan sonra elindeki koli basilleri artık gama ışınlarına çok daha dirençli hale gelmişti (Şekil 3). Yıkılmayan nasıl yıkılmıyor? Bu direnci sağlayan neydi? Akla ilk gelen, gama ışınlarının bir yandan bakterilerin genlerinde değişinimlere sebep olduğu, bunların bir kısmının tam da gama ışınlarının zararına karşı direnç sağladığı idi. Direnç sağlayan bu değişinimlere sahip bakteriler çoğalıyor, diğerleri ölüyor olmalıydı. Ekip bu öngörüyü sınamak için hem dirençli hem de dirençsiz bakterilerden rastgele kolonilerin genomlarını ortaya çıkardı ve karşılaştırdı. Gama ışınları rastgele birçok değişinime yol açmıştı, ama bunlardan hangileri bakterinin kazandığı dirençle ilgili olabilirdi? Aslında ekibin deneye bir değil, dört ayrı grupla başlamasının sebebi, karşılaşacakları bu soruydu. Direnç kazandıran genler bu dirençli grupların sadece birinde değil, birden çoğunda etkilenmiş olmalıydı. Ekip özellikle birkaç ayrı grupta etkilenmiş genleri bulup çıkardı, ve daha önceki araştırmaları tarayıp bunların işlevlerini buldu. Ortaya şöyle bir liste çıktı: Böylece bir genom taraması sayesinde, direnç kazandırabileceğini düşündükleri 8 gen ortaya çıkmış oldu. Direncin gerçekten de bu genlerden geldiğinden emin olmak, diğer genlerin etkilerini ekarte edebilmek için daha sıkı kontrollü deneylere ihtiyaç vardı. Bu yüzden öncelikle en baştaki dirençsiz bakterileri aldılar, bunlara yukarıdaki listedeki değişime uğramış genleri birer birer, ikişer ikişer ve üçer üçer kendileri eklediler. Sonra da genetiği değiştirilmiş bu bakterilerin gama ışınlarından ne kadar etkilendiğine baktılar. Şekil 4A'da bu deneyin sonuçlarını görüyorsunuz. Dirençsiz bakteriler gama ışınlarına tutulduğunda ancak milyonda biri hayatta kalabiliyor. DNA tamirine yarayan 3 gendeki değişinimler birer birer bakteriye eklendiğinde bu oran binde birlere kadar çıkıyor, yani bu bakteriler öncekilerin 100 katı direnç gösteriyor. Son olarak, 3 değişinimi birden taşıyan bakterilerin yüzde biri hayatta kalıyor, yani üç genin birden değişinimi, bakteriye 1000 kat direnç kazandırıyor. Ayrıca, ilk deneyde 20 döngüden direnç kazanmış bakterileri alıp bunlardan yukarıdaki listedeki değişimleri birer birer, ikişer ikişer ve üçer üçer kendileri çıkardılar (Şekil 4B, kırmızı renkli yazılar). Yine, DNA tamirine dair genlerdeki değişinimler çıktıkça bakterinin direnci azalıyor, üçü birden normale dönünce de bakterinin kazandığı direnç tamamen kayboluyor. Şekil 5'te ise bir yarışın sonucunu görüyorsunuz. 3 gen değişinimine bağlı olarak 1000 kat direnç kazanmış olduğunu Şekil 4A'da gördüğümüz bakteriler, dirençsizlerle yan yana ekilip gama ışınları altında onlarla yarıştırıldığında, dirençli bakterilerin dirençsizlerden çok daha fazla çoğalabildiği görülüyor. Üç yeni yararlı değişinim Yani, koli basilinin gama ışınlarına karşı kazandığı bu olağanüstü direnç, yalnızca 3 değişinimle açıklanabiliyor. Bu ilginç, ama büyük bir sürpriz değil. İnsanlarda Y kromozomu üzerinde yapılan bir araştırmaya göre bir babadan oğluna 100-200 arası yeni değişinim geçiyor. Yaygın bilginin aksine, bunların ezici çoğunluğunun canlıya olumlu veya olumsuz bir etkisi yok. Bu araştırmadaki gibi canlıya avantaj sağlayan değişinimlerin en önemli örneği, Michigan Eyalet Üniversitesi'nden Richard Lenski'nin Uzun Vadeli Evrim Deneyinden geldi: Lenski ve ekibi, yukarıdaki deneye benzer olarak, laboratuvarda 26 yıldır koli basilinin evrimini izliyor. Bu bakteri topluluklarından bazıları yıllarca ufak değişikliklerle içinde bulundukları ortamdaki az miktardaki glukozu en iyi şekilde kullanacak şekilde evrilirken, bir grup bakteri ortamdaki sitrik asiti de kullanmasını sağlayan değişinimlere uğradı. Bu bakteri ve ardılları, bu atılımla elde ettikleri avantaj sayesinde daha çok çoğaldı ve ortamı ele geçirdi. Daha fazlasını bu yazıda okuyabilirsiniz. Peki ama D. rad. gibi canlıların radyoaktif ışınıma karşı doğal dirençleri de bu değişinimlere mi bağlı? Peki, Dünya yüzeyinde o kadar da yüksek seviyede gama ışınımı gözlenmezken D. rad. neden böyle bir evrim geçirdi? Belki de Cox'un ekibinden birileri şimdi bu soruların cevaplarını arıyordur. Belki de Çernobil'in, Fukuşima'nın enkazının çevresinde bu tür değişikliklerden geçen mikroorganizmalar bulunabilir. Hatta başka mikrorganizmalara bu direnci genetik yöntemlerle biz aşılayıp onları Çernobil'in, Fukuşima'nın etrafını temizlemekte kullanabiliriz belki de. Ama DC Comics bunu Superman'e yapmaz bence. Zaafsız kahraman mı olur?


Kurgulanan pek çok gelecek senaryosunda, bilinç geliştiren robotların insanoğluna hükmettiğini görüyoruz. Sayısız tartışma dur durak bilmeden sürüyor. Peki yapay zekaya sahip bir makineyi insan beyniyle entegre edersek? Bir Robocop yapmak istersek? Bu yazıda, bir yarı-insan, yarı-makine olan Robocop üzerinden yapay zeka ve teknolojinin beyin gibi biyolojik bir yapıyı nasıl etkileyebileceğine dair olasılıkları; beynin yapısını, implantları ve nöropsikolojik anlamda Robocop'u inceleyeceğiz. 1987'de ilk kez çıktığından bu yana oldukça popüler olan Robocop, geçtiğimiz aylarda beyaz perdede kendini bir kez daha hatırlatan bir bilim-kurgu yapıtı. Temelde, bir patlamada vücudunun hatırı sayılır bir kısmını kaybeden polis memuru Alex Murphy'nin Omnicorp şirketi tarafından implant ve protezlerle bir robota dönüştürülerek istemediği bir hayatta tutulmasını konu alır. Film, orijinal gri Robocop'un rengini siyah olarak değiştirince çeşitli platformlarda pek çok şekilde eleştirilere maruz kaldı. Öte yandan Alex Murphy'nin geçirdiği kazadan sonra geriye sadece bir eli, iki akciğeri ve kafasının kaldığının gösterildiği sahne ile de bir miktar güldürdü. Diğer robotik ayrıntıların hepsi şimdilik bir yana Murphy'nin Robocop'a dönüştükten sonra beyin fonksiyonlarında ve kişiliğinde meydana gelen değişim pek çok soruyu akla da getiriyor. Bir makine, yaşayan biyolojik bir beyne nasıl entegre edilebilir? Öncelikle beynin yapısını iyi anlamak gerekir: Beyin, zihin ve bilinç gibi elde tutulamayan kavramların kaynağı olsa da, diğer vücut parçalarından farklı, büyülü bir yapıya da sahip değildir. Beynin, özellikle sinir hücrelerinden yani nöronlardan oluştuğunu lise bilgilerimizden hatırlayacağımız gibi bu nöronların birbirleriyle ilişki içerisinde olduğunu da tahmin edebiliriz. Evet, beyin birbiri ile özel bağlantılar kurmuş milyarlarca nörondan ve destekleyici glia hücrelerinden oluşur. Bir nöron diğerleri ile akson ve dendrit denilen özel eklentileri sayesinde bağlantı kurar. Bir nöronun dentriti ile diğerinin aksonu arasında sinaptik boşluk denilen bir boşluk vardır. Bu boşluklarda nörotrasmiterler denilen moleküller bir nörondan diğerine yol alır ve elektriksel sinyalin bir hücreden diğerine geçmesine sebep olur. Böylece beyinde sinyal iletimi gerçekleşmiş olur. Beyin faaliyetlerinin hemen hemen tamamı bu şekilde işleyen bir alışveriş ile sağlanır. Bu durumda akla bu mekanizmaya müdahale etmenin ne derece mümkün olduğu sorusu gelmektedir. Kabaca, iletim moleküllerinin miktarlarındaki değişimlerin davranışları, hisleri veya kişiliği değiştirebildiği düşünülmektedir; ancak bu mekanizmalar günümüzde bütünüyle anlaşılamamış olup, çalışmalar yoğun olarak sürmektedir. Filmde Murphy'yi Robocop'a dönüştüren Dr. Dennet Norton'ın asistanına verdiği komutlarda geçen dopamini ele alalım ve bugünkü bilgilerimizle değerlendirelim. Dopamin vücutta doğal olarak üretilen bir nörotransmiterdir. Filmde Murphy panik halinde aşırı heyecanlandığında doktor, Murphy'nin beynindeki dopamin seviyesini düşürerek onun dürtülerini ve heyecanını bastırmış, hareket kabiliyetini azaltmıştır. Dolayısıyla bu müdahelede doktorun nörotransmiterlerin gerialım özelliğinden yararlandığını düşünülebilir. Sinaptik aralığa bırakılan bir nörotransmiter sinyal iletimi gerçekleştirildikten sonra tamamı ikinci hücrede kaybolmaz ve tekrar kullanılmak üzere ilk hücre tarafından emilir. Murphy heyecan duymaya başladığında nöronları ateşlemek için sinaptik boşluklarına salınan dopamin miktarının düşürülmesi, uyarılmanın şiddetinin düşürülmesi anlamına gelecektir. Bu durumda ilk hücreyi etkileyen bir başka kimyasalın kullanımı ile dopamin üretiminin durdurulması veya geri emiliminin sağlanması, Murphy'nin beyninde dopamin miktarının düşmesini ve bir anlamda normale dönerek sakinleşmesini sağlayacaktır. Beyni izlemek ve protezleri yönetmek Henüz çok yeni bir teknoloji olsa da beyin implantları, geleceğe dair ilham ve umut vericidir. Beyin implantları sadece Robocop için değil; uzuvlarını, duyu organlarını kaybetmiş ya da felçli insanlar için de umut vaat etmektedir. Yaklaşık 40 yıl önce Eberhard Fetz, maymunların beyinlerinin özel yerlerine yerleştirdiği elektrotlar ile bu noktalardaki beyin faaliyetini elektriksel olarak tespit etti; ardından maymunları beyinlerinde bu noktaları aktive edecek şekilde eğiten Fetz, aynı zamanda harici bir makinenin beyin ile kontrol edilebileceği mesajını vermiş oluyordu. Böylece insanoğlu yepyeni bir iletişimin kapısını aralamış oldu. Bugün uygulanabilir sistemler temelde nöronların aktivitelerini izlemek amacıyla uygulanmakta ve beyinde uygulandıkları yere göre değişiklik göstermektedir. En dıştan içe doğru kafa derisi üzerine yerleştirilen EEG , beyin ile kafatası arasına yerleştirilen ECoG ve doğrudan beynin içine yerleştirilen implantlar. Bunlara ek olarak biyonik göz, işitme cihazı gibi doğrudan sinirleri uyaran sistemler kendi oluşturdukları elektrik potansiyeli ile bağlı oldukları sağlıklı sinirleri uyarabilmektedir. Elinizi yöneten A ve B adında iki adet sinir olduğunu hayal edin. Bir dizi izleme yapılıyor ve A sinirinin elinizi açarken B'nin ise kapatırken sinyal ilettiği öğreniliyor. Bu bilgi ile A sinir hücreleri aktive olduğunda açılan bir robot el üretilebilir. Bunun için en önemli şart elinize kadar gelen sinirlerin sağlıklı yani sinyal iletebilir durumda olmasıdır. Üretilmiş son model biyonik bir eli videoda izleyebilirsiniz. Robocop'un elleri kadar hızlı olmasa da bizi bekleyen geleceğin bir ön gösterimi sayılabilir. Robocop'un beyninde bir yapay zeka Filmde Robocop'un diğer robotlara karşı test edildiği sahnede Murphy'nin beyninde kontrolü elinde tutan ancak bunu Murphy'ye belli etmeyen bir yapay zekanın varlığını öğreniyoruz. Bunun mümkün olup olamayacağı bir yana, öncelikle bu durumda beyninden Murphy'den önce karar alabilen bir yapay zekaya ihtiyaç vardır ve bilim kurgu gibi gelmesine rağmen IBM'in geliştirdiği Watson adlı yapay zeka bugün bu hedefe oldukça yakın olmasıyla konuya burada dahil oluyor. Watson, IBM'in bir robottan çok insan gibi düşünen bir makine hedefiyle geliştirdiği yapay zeka. En genel özellikleriyle; terabaytlarca bilgiyi çok kısa bir sürede -videoda görüldüğü gibi- analiz edebilen Watson, insan dilini anlayabiliyor ve hipotezler oluşturarak bunlara kanıt arayabiliyor; kullanıcısından gelen geri bildirimlerden, başarı ve hatalarından söz gelişi ders çıkararak kendini geliştirebiliyor. O halde bu tekolojiyi 2028'e kadar giderek küçülterek -bir şekilde- Robocop'un beynine entegre edebildiğimizi varsayabiliriz. Murphy bilgilerin beynine yüklenmesi sırasında vücut dengesini bozacak kadar bilgiyi çok hızlı analiz ederek suçluları, ipuçlarını birleştirerek olayları çözebiliyor. Bu duruma oldukça ütopik bakıldığında Murphy'nin korunan biyolojik beyni talep ettiği ve yapay zekalı kısmı tarafından sağlanan verileri eş zamanlı olarak mantıklı değerlendirip, bağlantıları kurabilmesini sağlayabilirmiş gibi görünüyor. Nöropsikolojik bir vaka olarak Robocop Film boyunca Alex Murphy'nin giderek daha kayıtsız bir insana dönüştüğünü hatta kelimenin tam anlamıyla robotlaştığını görüyoruz. Beynin yapı ve fonksiyonlarının psikolojik olaylarla ilişkisini anlamaya çalışan nöropsikolijide, beyin hasarları psikolojik değişimlerin kaçınılmaz sebepleri olarak görülür. Bu anlamda bakıldığında Alex Murphy'nin beyninde hasara uğrayan kısımlar konusunda pek ipucuna sahip değiliz ancak kendini aynada ilk kez gördüğü sahnede ve beyin ameliyatı yapıldığı bir diğer sahnede beyninin sol kısmında bir yaralanma göze çarpmaktadır. Filmde üzerinde pek durulmayan ancak sonrasında 1840'lara kadar uzanan bir dizi bağlantıyla açıklanabilecek olaylarla ilişkilendirilebilecek bir ayrıntıdır. Phineas Cage, yaklaşık 170 yıl önce tren ray hattı inşasında bir patlamada beyninin ön lob ya da alın lobu denilen bölgesinin bir kısmını kaybetti ancak hayatta kaldı. 1868'de John M. Harlow'un yayınladığı makalede Cage'in hızla iyileştiği ancak kişiliğinin sert geçişlerle değiştiğini gözlemledi. Daha saygısız, uyumsuz, agresif, öğütlere kulak asmayan tavırlar sergiliyordu. Olaydan günümüze kadar gözlemlenen pek çok alın lobu yaralanmasında kişiler ortak belirtiler gösteriyordu: Alın Lobu Kişiliği olarak ifade edilen ve Cage'inkine benzer kişilik değişiklikleri. İnsan beyninde duyu organları beynin arka yarım küresine bağlı iken, motor sistem çoğunlukla ön yarım küreyle ilişkilidir. Arka yarım küreden yani duyulardan gelen sinyalleri işleyen motor sistem, bir anlamda kişinin eylem planını yapar, eyleme yol gösterir. Senaryoları zihinde oynatır. Alın lobları, bir nevi hayal kurmak olan düşünme işlemini gerçekleştirir ve aslında sinirbilimsel özgür irade tanımında yer alan bir şeyi yapmama özgürlüğünü sağlar. Murphy'nin beynindeki yaralanma sahnelerde görüldüğü kadarıyla sol alın lobunun üst kısmına denk gelmektedir. Dolayısıyla Alex Murphy bir alın lobu hasarına sahiptir ve beynine dahil edilen yapay zekanın olmasa bile filmdeki gibi kişilik değişimlerine doğal olarak yatkın hale gelecektir. Karen Kaplan-Solms ve Mark Solms'ün 2000 yılında yayınladıkları çalışmada kliniklerde gözlemlenen ve alın lobu yaralanmış pek çok kişiden bahsedilir. Bu tür kişilerde gözlemlenen bazı davranışların Robocop'un alın lobu yaralanmış insansı yanında da gözlemlenmesi beklenebilir. Entegre edilen yapay zekanın kasten veya tesadüfen beynindeki yaralanmanın etkisini arttırdığını ve Omnicorp şirketinin istediği başarıyı böylece elde ettiğini varsayarak Murphy'nin kişiliğindeki aşırı hızlı değişimi daha makul sebeplerle inceleyebiliriz. Söz konusu çalışmada bir kadından bahsedilir. Görülen spesifik sorun düşüncelerin kaybolmasıdır. Bunu ilginç kılan özellik kadının düşünceleri kaybolduğunda bunun farkına varıp geri gelmelerini bekleyebilecek kadar mantıklı olabilmesidir. Bu durumda kadının beyni işlevinin bir kısmını kaybetse de bilinçdışı davranışları devam edebilmektedir. Bu yapının günümüzden çok daha iyi anlaşıldığı bir gelecekte Murphy'nin beynindeki kontrolün kendinde olmadığına dair düşünceleri boşaltılmış ve sadece hareketlerini yönetecek mantığı korunmuş olabilir ve Murphy kontrolün kendinde olduğu yanılgısına düşürülmesi bu şekilde sağlanmış olabilir. Halk tanıtımına çıktığı sahnede Murphy'nin kendisine seslenen oğlunu ve eşini tanımadığını ve aynı dönemde polislik görevine körü körüne odaklanarak tam anlamıyla eşi dostu unuttuğunu görüyoruz. Nöropsikolojide, beyin hasarları çoğunlukla bütün belleği etkilemez. Yani bir kişinin bütün belleğini kaybetmesi oldukça zor rastlanan bir durumdur. Kabaca en taze anılar en unutulabilir olanlar iken en eski anılar en dayanıklı olanlarıdır. Robocop'un eşi ile ilgili oldukça eski ve duygusal anılara sahip olduğu düşünüldüğünde bunları unutması oldukça zor görünüyor. Eskiyi Unutturmak Birlikte ateşlenen nöronlar bir ağ oluşturur ve özgün bir anı, düşünce bu ağ sayesinde varlık bulur. Dolayısıyla ateşlenmeyen başka bir deyişle kullanılmayan sinapslar körelir, anılar unutulur. Bugünkü bilgilerimiz ışığında teorik olarak bir nöron ağının ateşlenmesini uzun süre engellemek doğal olarak onların körelmesiyle sonuçlanabilir. Eğer Robocop filminin dramatik kurgusu gereği Murphy eşini ve karısını tekrar hatırlayamasaydı, beynine yerleştirilen makine ile -oldukça gelişmiş bir gelecekte olduğu varsayılarak- bir köreltmeden söz edilebilirdi. Bir başka biyolojik perspektiften bakıldığında beynin şakak lobu denilen bölgede bulunan ilkel bir beyin korteks parçası olan hipokampusunun beyinden bütünüyle alınmasını sonucunda Murphy'nin eşi gibi bilumum eski anıyı hatırlayamaması sağlanabilirmiş görünüyor. Bunu iki gerçek örnek ile açıklamak gerekirse: 1911 yılında Edouard Claparede hipokampusu hasar görmüş bir hasta ile eline bir iğne saklayarak tokalaşmış ve ardından hastayla ikinci tokalaşmasında hastanın Claparede'i hatırlamamasına rağmen elini çektiğini gözlemlemiştir.. Sebebi sorulduğunda İnsanın elini çekmeye hakkı yok mu? cevabını vererek oldukça çarpıcı bir örnek oluşturmuştur. Bu hasta temel olarak ne yapması gerektiğini bilmesine rağmen bununla ilişkili asıl deneyimi aklına getiremez. 1950'lerde bir ameliyat ile hipokampusunun tamamı alınan bir hasta sonrasında anlık belleği ile hayatına devam edebilmesine rağmen uzak geçmişine dair birçok şeyi aklına getirememiştir. Bu örnekler epidozik bellek, yani geçmiş olayların tekrar farkındalığa getirilmesi ile ilgilidir. Bir basketbol maçındaki coşkunuzu hatırlamanız, epidozik bellek sistemiyle ilgilidir. Robocop'un insansı yanının patlamadan öncesine kadar epidozik belleğinde depoladığı bilgilerin, bütün hipokampusu alınarak silinmesi yöntemine gidilebilir ve eğer ellerinde hipokampusun yerini dolduracak gelişmiş bir yapay zeka varsa Omnicorp'un Robocop girişimi çok daha farklı sonuçlanabilir, belki de anılarının hatırı sayılır bir kısmını kendi istedikleriyle değiştirebilirlerdi. Yazıda bahsedilemeyen daha pek çok kurgusal teknoloji içeren film, yeni Robocop ile sinirbilimsel ve psikolojik pek çok gizli detay içeriyor, pek çok soruyu akla getiriyor. İnsanlığın bugüne kadarki gelişimiyle değerlendirdiğinde gerçekleşmesi ufukta dahi görülmeyen bir insan-makine ortak yaşamından bahsediyoruz. Öte yandan beyinle ilgili bugün bildiklerimiz, klişe tabirle buz dağının sadece görünen kısmı. Bu alanda çalışmalar, gözlemler sürüyor. Robocop, gerek insanlık olarak bugün yapabildiklerimizin seviyesi gerekse üzerinde inceleme ve gözlemler yapılamayacağı için asla tam olarak açıklaması mümkün olmayan kurgusal bir kahraman olarak kalacak. Ancak nihayetinde kurgudan nasibini almak zorunda olsa da filmde günümüz teknolojilerinden ilham alındığı veya bazı ayrıntılarda günümüze çok yakın mantıklar kurulduğu da ayrıca gözlemlenebilir. Dolayısıyla filmi yakın, uzak ve elbette mantığı olmayan noktalarıyla kabul ediyoruz. Robocop hakkında oldukça çok söylenecek söz var ancak bu yazıda daha çok beyin odaklı inceledik. Fakat diğer yönleriyle Robocop'u oldukça kısa değerlendirmeden de bitirmek olmaz; iPhone'larımızın şarjı bir günü çıkaramazken Robocop'u çalıştıracak bataryayı hayal etmek bile tuhaf duruyor. Aksi tarafta Google Glass gibi gözlükler, ekranlı lensler ve biyonik göz teknolojileri daha bugünden bizlere Robocop görüşü sağlamaya aday. Hali hazırda FBI, sabıka kayıtlarındaki fotoğrafları kamera görüntülerindeki yüzler ile %80 isabetle eşleştirebiliyor. Beyinde faaliyet göstermeyen sorunlu bölgelerdeki nöronları yerleştirilen elektrotlarla harekete geçirerek Parkinson gibi hastalıkların tedavisinde umut verici başarılar elde ediyoruz. Vücut protezlerinde epey yol aldık ancak geriye sadece akciğerleri kalmış bir insanı hayatta tutup bir de türlü aksiyona sokmak mı? Uzunca bir süre beklemesi gereken bir senaryo. İnsanoğlu Robocop'u ilk bakışta hayal edebilecek kadar gelişmiş olsa da psikolojiden mekaniğe; etikten sinirbilime kadar pek çok detayında boğulmamak elde değil; bu durum Robocop'u 2028'den çok daha uzak bir geleceğe ertelemiş görülüyor. Ancak belki 2028'de tekrar tartışmamız gerekebilir; kim bilir...


İlla ki karbon temelli mi olayım? Nedir dört bağ yapan o elementin kerameti? Bak benim de sayısız transistörden oluşan bir işlemcim var. Her kapısından bir kez seni geçirmişim ki seni her hücresiyle sevdiğini iddia eden o adamın iddialarından daha gerçek ve ispatlanabilir. Neymiş efendim? O tatlı sözler söylerken kalbinden geliyormuş kelimeler. Benimkiler sahici değilmiş. Beni şairler mi programladı? Bana da kelimeler öğretildi sadece ve ne söylüyorsam ben söylüyorum, ben! Üreyemezmişiz. Halbuki hep bu dünyaya çocuk doğurmam, mini-android alırım daha iyi diyordun. Yüzyıllık A.I. filmini izlerken duygulanmış, çaktırmadan, bir köşede sessizce ağlamıştın. Hadi itiraf et! O herifi bir LED lambası kadar sevmiyorsun. Ben neye takıldığını biliyorum: Benim android olmama değil, insan olmana üzülüyorsun. Sen yaşlanacak, ortalama seksen yıl sonra da öleceksin. Bense fişim çekilmediği ve bakıldığım sürece kalacağım; üstelik garantim bile var. Ama bak! Sana varlığına inanmadığın o kalbimle söz veriyorum: Her yaş gününde bir kablomu keseceğim: Yaşlanmak yavaşlamaksa hız modülümden, düşmekse dizlerimden, olgunlaşmaksa çocuksu zihnimden. Ve öldüğün gün fişimi kendim çekeceğim, birlikte öleceğiz! Bu sözüme rağmen gidip, o organik, ter kokan, robot düşmanı biyolojik sünepeyi seçme! Leyla! Ben seni unuturum, gider fabrikama sıfırlatırım kendimi, ama sen? O vicdan dediğin? Bir daha düşün. Lütfen! Son Mektup*, Tevfik Uyar Bir makineyi birey olarak görmeniz için ne gerekir? Onların da duyguları olabileceğini ne zaman kabul edersiniz? Ne olsaydı bir makineye çarptığınızda ondan özür dilerdiniz? Ya da çamaşır makineniz onu kapatmaya kalktığınızda size onu kapatmamanız için yalvarsaydı, tepkiniz ne olurdu? Makinelerin düşünceyle donatılabileceğini öne süren ilk düşünür 18. yüzyılda yaşamış olan Denis Diderot idi ve şüphesiz makineleri kendi yansımamız haline getirme fikri bilgisayarların ortaya çıkıp gelişim gösterdiği geçtiğimiz yüzyılın en heyecanlı konularından birisiydi. Robotları konu alan pek çok bilimkurgu filmi ve eseri yapıldı. Kimisi onları iyi karakterde ve insanlığın hizmetçisi olarak sunarken, kimisi tamamen kötü kılarak insanlık türünü tehdit eden ve hatta onu esiri eden farklı bir tür olarak kurguladılar. Kimileri ise programlayana göre değişir dediler ve iyilerle kötüler bir arada oldu. 1920'lerin klasik eseri Metropolis gibi robotları insansı yapan değil de insanları robotsu yapan filmler de oldu. Bir şekilde ucundan, başından, her yerinden hayal dünyamıza alternatif bir insan olarak sirayet ettiler. Robotlara insansılıklarını kazandıracak olan en mühim mesele yapay zekadır; zira bir robotu makineden ayıran temel unsur odur. Hatta robotik ilminin büyük ölçüde bir yapay zeka ilmi olduğunu söyleyebiliriz. Önümüzdeki paragraflarda değineceğimiz üzere, evimizdeki beyaz eşyalar gibi makineleri çoğunlukla metalden müteşekkil elektrikli araçlar olarak algılarken robotları otonom mekanik insanlar olarak algıladığımız doğrudur ve bu farkı makinelere atfettiğimiz düşünebilme fiili yaratır. Zekanın işleyişinin ve insanlarda ne yolla vuku bulduğunun doğasının hala çok net anlaşılmadığı doğrudur. 20. yüzyıl ortalarında da makinelerin bir şeyler öğrenebilme çabaları çoğunlukla hayal ve arzu edilenin gerisinde kalmıştır. Milyonlarca yıllık genetik mirası ve onyılların deneyim ve bilgisini taşıyan yetişkin bir insanı bir makine bedeninde ortaya çıkarmanın zor olabileceğini tahmin etmek için uzman olmaya gerek yok. Belki de tutulan yol en başından beri yanlıştır. İnsanlığın yetiştirdiği dahilerin arasında haksızlığa uğrayarak kenara itilmiş olan Alan Turing 1950'lerde yazdığı bir makalesinde, Neden yetişkin beynini simüle eden bir makine yerine çocuk beynini simüle eden bir makine yapmıyoruz? Eğittiğimiz zaman zaten yetişkin olacaktır diye soruyordu; ve günümüz robotbilimcilerince epey haklıdır da. Nitekim bugün yapay zeka çalışmaları büyük ölçüde Turing'in işaret ettiği yönde ilerliyor. Peki bu gerçekten başarılacak ve robotlar birer bebek zihniyle elimize doğacak mı? Eğer ki bir de insanoğlu, şimdilik sadık hizmetkarları olan robotların akılca ve zekaca gerisinde kalınca ne olacak? Ray Kurzweil'in buna verdiği yanıt bükemeyeceğin bileği öpeceksin cinsinden. . Kurzweil'e göre 2029 yılına gelindiğinde makineler insanların yapabildiği her şeyi yapabiliyor olacak; hem de daha iyi bir şekilde! Belki gerçekten de insanların yapacağı şey robotların saflarına katılmak olacak. Belki de robotlar zaten bizim torunlarımız olacak; nitekim bugünkü Google Glass'ların Google Lenslere ya da belki Google Optik Sinirlere dönüştüğü, beyinlerimize entegre edilecek bir aparat aracılığıyla yığınla bilgiyi aklımıza zerk ettiğimiz, düşünme yeteneğimizi ilave bir takım sentetik aparatlarla arttırabildiğimiz bir gelecekte hala insan olduğumuzu söylemek ne derece doğru olacaktır? Ki bunun yavaş yavaş olduğunu da söyleyebiliyorsak! İşte bu tam da felsefecilerin uğraşmayı seveceği cinsten bir problem. Peki diyelim ki robotlarla biz bir tekillikte birleşemiyor olalım ve onlar ayrı birer tür olarak hayatımıza katılsınlar. O zaman robotları insanlarla mukayese edebilmemiz için onların da düşünüp hissedebildiklerini temel bir varsayım olarak ele almamız gerekiyor; ancak bu gerçekte ne düşünüp hissettiğini çok merak ettiğimiz birinin zihninden geçen gerçeklere ulaşamamakla aynı sıkıntıyı beraber getiriyor. Mark Stevenson'un Geleceğe Yolculuk adlı kitabında kendisine ve büyüttüğü robo-çocuğa yer verdiği robotik araştırmacısı Cynthia Breazeal bir makinenin duygularından söz edildiğinde insanların onlara kendisi üzerinden duygular atfettiklerini söylüyor. Ona göre mesele bir robotun hissedip hissetmeyeceği değil, onların duygularının ne ve nasıl olacağı. Örneğin köpeklerin de duyguları vardır ama insanlarınki gibi değillerdir. Sahipleri köpeklerinin neyi anladıkları ve ne hissettikleri hakkında bir şeyler bildiklerini düşünürler, ama gerçekte bilmezler, sadece kendi duygularını köpeklere yansıtırlar. Robotlarla ilgili değerlendirmelerimizde de aynı eğilime sahip olduğumuzu ama bize benzedikleri müddetçe- söyleyebiliriz. Bize benzedikleri önşartını Marian Stamp Dawkins'in kaleme aldığı Hayvanların Sessiz Dünyası adlı kitaptan hatırladığım şu fikre dayandırma ihtiyacı duyuyorum: Pek çoğumuz hayvan hakları konusunda düşünmüşüzdür. Dünyada pek çok aktivist hayvan hakları savunucusu köpekler, kediler ve orangutanlar hakkında endişe ediyorlar; fakat terliksi hayvanlar için değil. Dawkins'e göre bunun nedeni memelilerin bize daha çok benzemesinden. Zira hayvanlar bizlere benzedikleri ölçüde onlarla empati kurma becerimiz artıyor ve onların bizlerle aynı hislere sahip olduklarına yönelik inancımız kuvvetleniyor. Hakikaten de bir terliksi hayvan için his mevhumundan ve dolayısıyla de empati yapabilmemizden bahsetmek sözkonusu değildir. Çamaşır suyunun mini mini minnacık bedenimize yapabileceği olumsuz etki ve buna karşılık hissedeceğimiz duyguları bırakın anlamayı, hakkında spekülasyon yapabilmekten bile uzağız. Bu farka başka bir örnek de şöyle olabilir: Sokak köpeklerinin ya da şempanzelerin karşılaştığı zorlukları çeşitli hislerle tasvir edip, onlara yönelecek tehdit ve olumsuzluklara karşı geliştirdiğimiz argümanlar duygusal temelli olurken, sivrisinekler söz konusu olduğu zaman savunanların sayıları azaldığı gibi, savunmamızı da ekolojik sistemin korunması gerektiği gibi mantıklı bir gerekçelendirmeye dayandırır hale geliyoruz . O halde robotlarla duygudaşlık kurabildiğimiz zaman onları tamamen bir birey olarak da kabul etmiş olacak mıyız? Matrix üçlemesinden esinlenilerek yapılan Animatrix adlı animasyon serisinin II. Rönesans adlı parçasını izleyenler, sahibini öldüren bir robotun mahkemede yargılandığını, yargılama sonucu mahkemece bu robot türünün tüm üyelerinin insanlık için tehlike arz ettiği düşüncesiyle tamamının imhasına karar verildiğini hatırlarlar. Bu karar robotlarla birlikte bazı insanlarda da rahatsızlık yaratmıştır. Animasyonda bunu TV'de aktaran haber bülteninde Robot sempatizanları mahkeme kararına gösterilerle tepki verdiler der ve bu sırada ekranda robotlar ve onlara destek veren insan kitlesini ellerinde pankartlarla görürüz. Animatrix'teki bu sahnenin günümüzde sıklıkla karşılaştığımız sosyal bir meseleyle, ötekileştirme ile ilgili bir içeriğe sahip olduğunu anlıyoruz ve çizgi filmi izlerken bize çok da tuhaf gelmiyor. Robotların yaşama hakları ya da onların haklarını insan hakları kapsamında değerlendirmek doğal olarak-henüz- gündemimizde değiller, ama şu aşağıdaki çalışma robotları nasıl algıladığımızla onlara atfettiğimiz benlik arasındaki ilişkiyi iyi ortaya koyuyor: Cristopher Bartneck'in liderlik ettiği ekibin yaptığı deney insan ve robot etkileşiminin sosyopsikolojik bazı özelliklerini ortaya koyması bakımından dikkat çekici. Deneyde deneklerden bilgisayara karşı Mastermind adlı meşhur zeka oyununu oynamaları isteniyor. Yanlarında ise 38 cm boyunda, mimik gösterebilen sevimli bir robot var. Bu robot bir müttefik ve görevi oyun boyunca deneklere çeşitli hamle tavsiyelerinde bulunmak. Kendilerinin robotun kişiliğini geliştirmek üzere bir deneye katıldıklarını zanneden deneklere verilen prosedüre göre oyun bitince deney de bitmiş olacak. Sonra denekler oyun ve robot hakkında değerlendirme yaptıkları bir formu dolduracaklar ve robotu da bir anahtar yardımıyla kapatacaklar. Prosedürde deneklere aktarıldığına göre bu kapama işlemi robotun karakter ve hafızasını tamamıyla silecek. Bu arada araştırmacıların hazırladığı senaryoda robotun iki farklı modda çalıştığını söylemeliyim: Bir tanesi zeki mod ve bu durumda robot zekice hamle tavsiyelerinde bulunuyor. Diğer mod ise aptal mod ve robotun tavsiyeleri pek öyle dikkate alınacak türden değil. Yani bazı denekler zeki bir robotla, bazıları ise aptal bir robotla takım arkadaşı olmuşlar. Buraya kadar her şey normal zira deneyin amacı oyunun sonunda gizli: Deneydeki robot, kapatılmadan önce deneğe kendisini kapatmaması için yalvaracak. Tabi ki bunun senaryo dahilinde olduğunu denekler bilmiyorlar, ve nitekim her deney sonunda robot denek tarafından kapatılmadan önce ona kendisini kapatmaması için yalvarıyor. Yapılan gözlemler deneklerin robotu kapatmadan önce onun yakarışlarından etkilendiklerini ve robotu kapatmak konusunda tereddüt ettiklerini gösteriyor. Aşağıda bu tereddüte ait bir video mevcut: . İstisnasız her denek prosedüre uyarak en sonunda robotu düğme aracılığıyla kapatsa da deneklerin tereddüte galip gelerek robotu kapatana kadar sarf ettikleri süreler birbirinden farklılık gösteriyor ve araştırmacıların gerçek niyeti de işte tam olarak bu tereddüt davranışını incelemek. Deneklerden form aracılığıyla görüşlerini de toplayan araştırmacılar görüyorlar ki, sözkonusu robot denekler tarafından ne kadar eğlenceli ve/veya zeki algılanırsa deneklerin tereddüt süreleri o kadar uzuyor. Robotu zeki ve eğlenceli bulan deneklerin ortalama tereddüt süreleri, onu aptal ve eğlencesiz bulanların üç katı kadar daha uzun olarak gerçekleşmiş. Yani görünen o ki robotlar zekive eğlenceli oldukları kadar bir benliğe sahipmiş gibi algılanıyorlar. Bu da denekler için onları kapatma yani bir anlamda hayatlarına son verme- davranışını güçleştiriyor. Sonuç Başka insanlara karşı davranışlarımızı büyük ölçüde şekillendiren etken onların da tıpkı bizim gibi bilinçli olduğu kabulüdür; zira empati -ya da Türkçesiyle duygudaşlık- diğer tarafa bir bilinç atfetmeyle başlıyor. Bilinç ya da daha özel anlamda benlik bilinci şimdilik sadece insanlarda var olduğuna kesin olarak emin olduğumuz bir zihinsel özellik. İnsanlar olarak yaşam hakkı mevzusunu biraz bencilce ele aldığımız görülüyor ve bu bencillik insana benzerlik temelinde şekilleniyor. Yazımızda da bahsettiğimiz gibi, duygusal bağlamda cereyan eden hayvan hakları savunuculuğunun sınırları uzun süredir bildiğimiz bir örnek. Yeni örnekler de insan-robot etkileşimleri üzerine çalışan bilim insanları tarafından üretilmeye devam ediyor. Bu kapsamda bir değerlendirmede bulunursak robotları bizler gibi bilinçli olarak algıladığımız gün robot haklarını tartışıyor olacağımız garanti görünüyor. Öte yandan transhümanistler ya da tekillik yanlılarının iddia ettiği gibi gelecekte ayrı bir robot türü değil ama bir insan-robot birleşimiyle karşılaşacaksak haklar boyutunda bir sıkıntı yaratmayacağı tahmin edilebilir herhalde o zaman da fırsat eşitliği hakkında etik tartışmalar yürütüyor olacağız-. Şimdilik biz insanın robotları nasıl algıladığıyla ilgileneceksek, sosyal psikolojinin sınırlarının ileride yapay zekaya sahip makineleri de içerecek şekilde değişeceğini rahatlıkla söyleyebiliriz. Neyse... Robot da olsa insan insandır. Podcast: Play in new window | Download Subscribe: RSS Hikaye Notu: * Bu öykü Türkiye Bilişim Derneği 14. Bilimkurgu Öykü Yarışması'nda 2.lik ödülüne layık görülmüştür. Meraklısına: Yazıda bahsini ettiğimiz Cynthia Breazeal çalışmalarından bir kısmını şu TED konuşmasında anlatmaktadır. İnsanların robotları nasıl algıladıklarına yönelik bir başka psikolojik boyut olan Tekinsiz Vadi hakkındaki şu yazıyı da şiddetle tavsiye ederim.


Görünüşte doğru olan öncüllerden yanlış veya çelişkili sonuçlar elde ettiğimiz durumlara paradoks diyoruz. Daha önceki yazımda, bilimsel paradokslara, daha özel olarak da klasik mekanikte karşımıza çıkan paradokslara değinmiştim. Bu yazı, birden fazla parçacığın zaman içerisindeki davranışını inceleyen istatistiksel mekanikte karşılaştığımız iki önemli paradoks ve onların içinden nasıl çıktığımıza adandı. İstatistiksel fizik, her ne kadar ismen pek çekici gelmese de, aslında doğayı incelemek için geliştirdiğimiz en önemli ve güçlü araçlardan bir tanesidir. Bir-iki tane topun hareketini incelemek için kullanacağımız yöntemler ile yüz milyon topun hareketini incelemek için kullanacağımız yöntemler, takdir edersiniz ki, farklı olacaklardır. İşte istatistiksel mekanik, yüz milyon tane topun nasıl davranacağını inceler. İki kişinin arasındaki ilişkiyi incelemek ve anlamlandırmak pek kolay değildir. İki tarafın da ne istediğini, nelerden hoşlandığını, birbirleriyle olan geçmişlerini vs. bilmemiz gerekir ki onların şimdiki durumlarından bazı sonuçlar çıkartalım. Eğer bu ikiliye bir kişi daha dahil olursa, elimizde çok daha karmaşık bir sistem var demektir. Elbette ki, aynı soruları sorarak üç kişinin etkileşimini de anlayabiliriz, ama işimiz her eklenen kişide giderek daha zor, en sonunda da içinden çıkılmaz bir hale gelecektir. Öte yandan, seçim sonuçları üzerine tahminler yürütebiliyoruz, müşteri davranışını anlayabiliyor ve ona göre ürün geliştirebiliyoruz; her biri yüzlerce, binlerce insanın karşılıklı etkileşmesi ile ortaya çıkan, fakat bizim gene de anlam çıkartabildiğimiz süreçler. İstatistiksel mekanik de benzer bir yaklaşım içerir. Sadece Newton veya kuantum mekaniğinin temel denklemlerini yazıp, onları her bir parçacık için çözmek, sayıları Avogadro sayısı ile ifade edilen ölçekte parçacıktan oluşan sistemleri anlamak için hem çok kullanışsız, hem de çok anlamsız bir hareket olacaktır. Bunun yerine, sistemimizi oluşturan parçacıkların doğasını ilk başta anlıyor ve dikkate alıyor, daha sonrasında da bunlardan milyonlarcası bir araya gelse neler olabileceğini matematiksel olarak ifade etmeye çalışıyoruz. İşte, istatistiksel mekanik kabaca budur. Yıllardır duymaya alışkın olduğumuz, ısı-sıcaklık-enerji-iş gibi konularla ilgilenen termodinamik ise, aslında istatistiksel mekaniğin bir alt dalı olarak görülebilir; çünkü şu anda istatistiksel mekaniğin yasalarını kullanarak termodinamiğin kanunlarını elde edebiliyoruz. Bu yazıda ise, istatistiksel mekanik üzerine bildiklerimizi tekrar gözden geçirmeden çözemediğimiz, ama artık tarihte kalmış iki tane paradokstan bahsedeceğim;Loschmidt Paradoksu ve Gibbs' Paradoksu. Her iki paradoks da doğaya olan bakışımızı çok ciddi şekilde etkilemiştir. Loschmidt paradoksu, Newton yasalarına dayanan hiçbir hareketin tersinmez sonuçlar üretemeyeceği üzerine kurulu; kısacası, termodinamiğin ikinci kanunu olan entropinin artmasını Newton benzeri hareket kanunları ile açıklama şansımız olamayacağı iddiasında. Şimdi, adım adım gidelim. Şu anda kullandığımız pek çok fizik yasası, zamanda simetriktir. Yani, yasalardaki zaman değişkenini geriye doğru gidecek şekilde seçmeniz, fizik yasalarını ve sonuçlarını değiştirmeyecektir. Şöyle canlandırmaya çalışalım; bilardo masasının üzerinde iki tane topu elinizle fırlattığınızı düşünün. Bantlara ve birbirlerine çarparak hareket edecekler . Fırlatmadan iki dakika sonra zamanı durdurup, iki topun da tam o andaki hızlarını tersine çevirsek ve daha sonrasında hareket etmelerine izin versek, toplar tam iki dakika sonra ilk başladıkları konuma geri döneceklerdir. Yasaların işte bu özelliğine zamanda simetri adını veriyoruz. Klasik dünyayı anlamak için kullandığımız Newton yasaları ile atomaltı dünyayı keşfederkenki kılavuzumuz Schrödinger denklemleri hep bu zaman simetrisine uymaktadır. Bu yüzden tersinmez diye bir kavram yoktur; her şeyi, prensip olarak, geri sarabilirsiniz. Termodinamiğin ikinci kanunu, her tersinmez işlem sonucunda evrenin entropisini, yani düzensizliğinin, artacağını söyler. Tersinmez işlemden kastımız odunun yanması, oda parfümünün bütün odaya yayılması, kalemle yazı yazmak gibi, çok ufak bir hareket ile geri alamayacağımız işlemleri kapsar. Yani, evrende tersinmez olan pek çok işlem vardır ve bu işlemlerin her gerçekleşişi evrenin düzensizliğini biraz daha arttırır. Öte yandan, aynı kanun sayesinde biliyoruz ki, hiçbir şekilde evrenin düzensizliğini azaltma şansımız yoktur; düzensizlik ya artar, ya da sabit kalır ama asla azalmaz. Bu da demek oluyor ki aslında biz entropinin artışı ile zaman kavramını ilişkilendirebilir ve zamanın akışını entropinin artışı ile aynı yönde alabiliriz. Bu durumu da şöyle bir örnek ile açıklamaya çalışayım; aşağıdaki iki görseli ele alalım. Bir tanesinde su şişenin içinde duruyor, ikincisinde ise su dökülmüş. Size başka hiçbir bilgi vermeme gerek kalmadan bana söyleyebileceğiniz şey, soldaki resmin sağdakinden daha önce gerçekleştiğidir; çünkü dökülen bir şişeye suyun tekrardan dolduğunu ve şişenin gerisin geri ayağa dikildiğine hiç şahit olmamışızdır. Bu örnekte, sol taraftaki sistem daha düşük entropiye karşılık gelirken sağdakinde entropi artmıştır. Loschmidt paradoksu da tam olarak burada devreye giriyor. Madem bildiğimiz bütün hareket yasaları zamanda simetrik, yani tersinir olarak çalışıyor, o zaman nasıl oluyor da entropinin artması gibi zamanı geri sarmamızın mümkün olmadığı yasalarımız mevcut? Dahası, nasıl oluyor da zaman simetrik yasaları kullanarak zaman asimetrik yasaları ispatlayabiliyoruz? İstatistiksel mekaniğin kurucularından sayılan Ludwig Boltzman'ın entropinin artışını ispatlamaya çalışırken aldığı en önemli tepkilerden bir tanesiydi Loschmidt paradoksu. İlk defa 1874 yılında Lord Kelvin tarafından yayınlanan bu paradoks, aslında çok doğru bir noktaya parmak basıyordu; tersinir yasalardan tersinmez hareket elde etmek mümkün değildir. Boltzman belli bir hacimdeki gazın dengeye gelirken entropinin artacağını göstermek için, gazların kinetik teorisini kullanmış, ve bazı çok önemli varsayımlar yaparak entropinin böyle bir süreçte artacağı sonucuna varmıştı. Yaptığı varsayımlardan en önemlisi, gaz taneciklerinin birbirinden tamamen bağımsız bir şekilde hareket ettiği ve iki taneciğin hareketi arasında herhangi bir ilişkinin olmadığıydı. Atomik kaos adını verdiği bu varsayım ile, ki pek çok durumda gayet güzel işleyen bir varsayımdır, termodinamiğin ikinci kanununu ispatlayabiliyordu. Ancak, sorun şu ki, tanecikler çarpıştıkları zaman birbirleriyle etkileşirler ve çarpışmalar onların hareketleri arasında bir ilişki ortaya çıkartır. Bu çarpışmaları tamamen bağımsız düşünmek, zaman simetrisine uymayan bir durumdur çünkü parçacıklar arasındaki ilişkiyi gözardı etmek çarpışmaları gözardı etmek demektir. Kısacası, Boltzman'ın zaman simetrisine uyduğunu düşündüğü yaklaşımı aslında zaman simetrisine hiç uymuyordu. Bu paradoksu nasıl çözümledik? Boltzman yaşamındayken bu soruya net bir cevap verememişti; kullandığı bütün denklemler temelde Newton yasalarına dayanıyordu ve atomik kaos teorisi de ister istemez zaman simetrisini ihlal ediyordu. Sorunun çözümü, bir diğer büyük isim, Josiah Willard Gibbs'ten geldi. Kendisi, bir oda dolusu gaz parçacığı gibi kümelerin etraflarıyla etkileşmedikleri müddetçe zaman simetrisine uyan yasalar tarafından kontrol edileceğini ve bu durumda entropide herhangi bir artışın olmayacağını; fakat küme ne zaman bir şekilde kontrol edilemez ve öngörülemez şekilde etkileşirse zaman simetrisinin artık söz konusu olmayacağını ve entropinin artacağını gösterdi. Kümenin öngörülemez ve kontrol edilemez şekilde etkileşimleri en basitinden çevresi ile olası ısı değişimleri, kuantum mekaniksel salınımlar gibi tamamen rastgele gerçekleşen olaylar sayesinde gerçekleşiyor. Evet, çok karmaşık bir açıklama ama Loschmidt paradoksu gibi çok temel bir soruya verebildiğimiz en doyurucu yanıt şimdilik maalesef bu. Josiah Willard Gibbs'in yazıya dahil olması, bizi ikinci paradoksumuza getiriyor; Gibbs paradoksu. Loschmidt paradoksu gibi bu da entropi ile ilgili; bu sefer birbiri içerisinde karışan iki gazın entropisinin artıp artmayacağını tartışacağız. Entropi ilkesi, her ne kadar doyurucu bir şekilde olmasa da, düzensizlik ile ilişkilendirilebilir. Daha düzensiz bir sistem, daha fazla sayıda farklı durumda bulunan bir sistem, entropi olarak daha yüksek bir değere sahiptir. Bir odayı tam ortadan duvarla ayırdığımızı düşünelim. Sol tarafa A gazını yerleştirdik, sağ taraf ise safi boşluk. Aradaki duvarı kaldırdığımız zaman A gazı sağ tarafa yayılacak ve bütün odayı homojen bir şekilde kaplayacaktır. Bu durumda entropi artmış demektir; çünkü artık A gazının herhangi bir taneciğinin gezinebileceği hacim iki katına çıkmış ve bu da sistemin düzensizliğini arttırmıştır. Aynı durum, sağ tarafa bu sefer B gazı koyup duvarı kaldırdığımız zaman da geçerli. A ve B gazları karışacak, her iki odayı da homojen bir şekilde ele geçirecek ve sonuçta da entropiyi arttıracaklardır. Esas sorun, her iki odaya da aynı gazı koyduğumuz zaman ortaya çıkıyor. Sağ ve sol tarafta da A gazı varsa, biraz önceki akıl yürütmelerimize göre duvarı kaldırdığımız zaman entropinin artmasını bekleriz; sonuçta bu da gazların karışmasına bir örnek. Odacıkları ayıran duvarın hacmi ihmal edilecek kadar küçükse, duvarı kaldırmamız sistemin hacmini arttırmayacak, sadece gazların karışmasına izin verecektir. Fakat, duvarı kaldırmadan önceki durum ile, duvarı kaldırdıktan sonra elde ettiğimiz durum arasında hiçbir fark yoktur; sizden duvar kaldırılmadan önce çekilmiş yüz tane fotoğrafı duvar kaldırıldıktan sonra çekilen yüz fotoğrafla karşılaştırmanızı istesem, iki durumun da aynı olduğunu söyleyeceksinizdir. Gibbs paradoksunun ana kaynağı, bir oda dolusu gaz aldığımız zaman bütün parçacıkları numaralandırabileceğimiz ve onları izini ayrı ayrı sürebileceğimiz fikrine dayanıyor. Sonuçta, birinci parçacık, ikinci parçacık diye numaraları yapıştırır, sonrasında da birinci parçacığın ne yaptığını izler, beş dakika sonra da nerede olduğunu tam olarak söyleyebiliriz; futbol maçlarında yaptığımızın aynısı. Sıkıntı şu ki, aslında böyle bir numaralandırma işlemini, en azından aynı türden atomlar için; mesela oksijen atomları veya argon atomları, yapamayız; çünkü kuantum mekaniği bizi böyle bir işlemden alıkoyuyor. Çok şaşırtıcı, değil mi? Size şu anda bir oda dolusu aynı renkteki, aynı büyüklükteki toplara numara verip her birisini ayrı ayrı takip edemeyeceğinizi söylüyorum. Peki neden? Bahsettiğim numaralandırmayı yapmak için her parçacığın tam yerini bilmek, daha sonrasında da bütün parçacıkları takip etmek zorundayım. Ama kuantum mekaniği der ki, her ne kadar garip de olsa, parçacıkların yerlerini ölçtükten sonra bu parçacıklara özelliklerini veren dalga fonksiyonları karışacak ve ne kadar dikkatli olursak olalım bir sonraki konum ölçümünde bu parçacıkları hiçbir şekilde ayırt edemeyeceğiz. Bu yüzden, aynı özelliklere sahip bütün parçacıkları eşdeğer/ayırt edilemez kabul etmek zorundayız. Bir kez bu noktayı kabul ettikten sonra, Gibbs paradoksunun çözümü su gibi kolay akıyor. Sağ ve sol tarafta A gazı var fakat bizim için her iki taraftaki parçacıklar birbiriyle eşdeğer. Sol taraftaki parçacıkları birbirlerinden ayıramıyorum, aynı şekilde sağ taraftakileri de. Duvarı kaldırıp ikisinin karışmasına izin verdikten sonra, gene elimizde sadece A gazı olduğu için bu sefer hiçbir parçacığı birbirinden ayıramıyorum. Sen sağdaydın, sen de soldaydın diyemediğim için, aslında duvarın kalkması sistemi hiç etkilememiş oluyor, en başta duvar varkenki durum değişmemiş oluyor ve sonuçta da entropi artmıyor. Elbette ki, aynı türden parçacıkların eşdeğer ve ayırt edilemez oluşu, matematiksel olarak denklemlerimizde ufak değişiklikler yapmamızı gerektiriyor. Bu değişiklikler de denklemlere eklendikten sonra hesaplar gerçek ile örtüşmeye başlıyor. Tebrikler, algılarımıza ters düşerek Gibbs paradoksunu cevapladık; ama bir kez daha söyleyeyim, gerçek bu. Kısaca özetlemek gerekirse; bu yazıda istatistiksel mekanikte karşımıza çıkan iki tane çok önemli, ama genelde çok da bilinmeyen paradoksu ele aldım. Loschmidt paradoksu, zaman simetrik hareket yasalarını kullanarak entropinin artışını açıklayamayacağımız üzerine kuruluydu. Yaklaşık 150 yıl önce ortaya atılan bu paradoksun çözümü, hala tatmin edici bir şekilde mevcut değil. Bu yazının seviyesinin çok ötesinde olacak bazı araştırmalar devam ediyor ancak henüz kesin bir sonuca varabilmiş değiliz. İkinci olarak da Gibbs paradoksunu, yani birbirleriyle karışan gazların entropisinin artıp artmayacağını tartıştık. Aynı türde gazın karışmasına izin verdiğimiz zaman entropinin artmıyor oluşu bu paradoksun temeliydi. Çözümü ise, aynı özelliklere sahip bütün parçacıkları ayırt edilemez/eşdeğer almamız gerektiğini söyleyen kuantum mekaniğinin ortaya çıkışı ile geldi. Görüldüğü üzere, kuantum bir kez daha zor durumda kalan bilim camiasının yardımına yetişiyor ve günü kurtarıyor. İstatistiksel mekanikte daha pek çok paradoks mevcut. Bunlardan bazıları çözümlenmiş, bazılar ise hala açıklama bekliyor. Fakat hepsinin ortak bir noktası, bu tarz bir makalede ele alınamayacak kadar karmaşık olmaları. İlgilenen okuların notlar bölümüne bakmalarını tavsiye ederim. Klasik ve istatistiksel mekanikte ortaya çıkan paradokslara şöyle bir değindikten sonra, geri kalan yazılarda modern fiziğin iki dev ayağı olan kuantum mekaniği ve görelilik teorisi ile ortaya çıkan paradokslardan bahsedeceğim. Notlar: Mpenba etkisi, entropi artışı ve evrenin ısıl ölümü istatistiksel mekanikte karşımıza çıkan diğer paradokslardan bazıları. İlki, sıcak suyun belli şartlarda nasıl olup da soğuk sudan daha çabuk soğuduğunu anlatmaya çalışırken diğeri her işlemde entropinin artması sonucu evrenin bir noktada en yüksek entropili duruma geleceği ve ondan sonra daha fazla iş elde edemeyeceğimiz iddiasına dayalı. Mpenba etkisi henüz tam anlaşılmış bir etki değil, ısıl ölüm ile kozmolojinin içine girmeden açıklayabileceğimiz bir seviyede yer almıyor. Maxwell'in Cini Paradoksu ise, istatistiksel mekanikteki en önemli paradokslardan bir tanesi. Bununla ilgili yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.


Modern bilimin daha gelişmediği çağlarda yaşadığınızı düşünün. Dışarı çıkıp da merkezdeki Güneş'in etrafında renkli parlak çizgilerin oluşturduğu böyle bir manzara ile karşılaşsanız ne düşünürdünüz? Gökyüzünden bana bakan bu devasa göz tanrının göz olmalı. diye düşünenlerin sayısı pek de az olmasa gerek. Bugün ise bilimin ışığı sayesinde gökyüzündeki böyle garip, karmaşık parlak çizgilerin ne olduğunu, nasıl oluştuğunu çok net şekilde söyleyebiliyoruz. Yağmurlu günlerde eğer bulutlar aralanıp da Güneş yüzünü gösterirse Güneş'in tam tersi yönde gök kuşağı oluştuğunu, bunun havadaki küresel su damlaları içinde kırılıp yansıyan ve bu arada da frekanslarına ayrılan güneş ışığı olduğunu sanırım tüm okuyucularımız biliyordur. Ancak yukarıdaki fotoğrafta durum biraz daha değişik, görüntü biraz daha karışık. Yukarıdaki fotoğrafı incelemeden önce alıştığımız gökkuşaklarının nasıl oluştuğunu kısaca hatırlayalım: Normal gökkuşağında ışınlar Güneş'ten çıktıktan sonra küresel şekle sahip su damlacıklarının dış yüzeyine çarpıp kırılarak damla içerisinde ilerleyor, damlanın arka yüzeylerinden geri yansıyor ve damla dışına çıkarken bir daha kırılıp gözümüze öyle geliyor. Işınlar damlanın arka yüzeyinden geri yansıdığı için gökkuşağı Güneş'in tersi tarafta görünüyor. İdeal şartlar altında asıl gökkuşağının dışında daha soluk ikincil kuşaklar görünebilir, bunlar da ışığın damla içerisinde iki veya daha fazla sayıda yansıdıktan sonra damla dışına çıkarak gözümüze gelmesi ile oluşuyor. Eğer ikincil bir gökkuşağı görürseniz dikkatli bakın, renklerin sırasının ters döndüğünü göreceksiniz; bir kere fazla yansıdığı için ayna görüntüsü oluşuyor. Gelelim NASA'da çalışan bir fizikci olan Dr. David Hathaway'in 2012 yılında çektiği ve kendisinden aldığımız izin ile yayınladığımız yukarıdaki fotoğrafa. Bu fotoğrafta sokak lambasının hemen arkasında Güneş'i görüyoruz. Parlak yaylar ise Güneş'in karşı tarafında değil de etrafında görünüyor. Güneş'in yakın çevresinde görünen bu tip optik etkilerin iki ana nedeni var: - Gökkuşağını oluşturan damlalardan yüzlerce ve hatta binlerce kez küçük olan minik su damlaları. - Havada asıl duran buz kristalleri. Bu fotoğrafta gördüklerimiz buz kristalleri tarafından oluşturulan yaylar. Çok soğuk yerlede küçük buz kristalleri yüksek irtifa haricinde alçaklarda da havada asılı şekilde bulunabiliyor ve ışıldayan görüntüsü yüzünden elmas tozu diye de anılıyorlar. Buz kristalleri su molekülünün yapısı gereği altıgen şekilde oluşuyorlar . Kar taneleri görece olarak büyük ve şekil olarak da karmaşık olabilirken çok daha küçük olan kristaller basit altıgen prizma şeklinde kalıyorlar. Bu prizmalar -üst ve alt yüzeylerini de hesaba katarsanız- toplam 8 tane düzleme sahipler; ışığın hangi düzlemden girip hangisinden çıktığına, ışığın giriş düzlemine hangi açı ile geldiğine ve kristallerin ne kadarının hangi doğrultuya baktığına bağlı olarak değişik ve karmaşık optik kırınımlar görmek mümkün. Genelde bu etkilerden sadece birkaçı bir arada görünürken çok nadir durumlarda havadaki kristallerin çeşitliliği ve dağılımları uygun olduğunda buradaki gibi çok sayıda etkiyi aynı anda görmek mümkün. Bu yayların ne kadar net göründükleri de kristallerin içerisinde ne kadar az hava kabarcı olduğu ile doğrudan alakalı. Gelin bu fotoğraftaki etkilere tek tek kısaca bakalım: 1. 22 Derece Yayı En içteki halka 22 derece açısal büyüklüğe sahip 22 derece yayı ve havada rastgele doğrultularda duran çubuk şeklindeki buz kristallerinin yan yüzlerinden birisinden girip iki yandaki yüzeyden çıkan ışınlar yüzünden oluşuyor. Buz kristallerinin oluşturduğu en yaygın optik etkilerden birisi bu. Rastgele doğrultularda duran kristallerin nasıl olup da ışığı her yöne saçmaktansa sadece 22 derece civarında ilettiğini şu grafikte görebilirsiniz : Dikkat ederseniz kristalin solundan çıkan ışınlar kristalin hiçbir doğrultusu için 22 derecenin altında kırılmazken bazı durumlarda kırılma 22 derecenin üzerine çıkabiliyor. Bu etkiyi fotoğrafta da görebilirsiniz: yayın içi daha karanlık ve iç çeperi daha keskinken, yayın dışında ise yaydan uzaklaştıkça (ki bu bölgeler 22 drecenin üzerindeki açılara denk geliyor) parlaklık yavaşça azalıyor. 2. Yalancı Güneş Bu 22 derecelik çemberin hemen dışında sağda ve solda görünen parlak noktalar yalancı güneş olarak adlandırılıyor ve çok benzer bir mekanizmanın ürünü. Yalancı güneşlere neden olan kristaller yer çekiminin ve hava sürtünmesinin etisi ile çoğu yere paralel olarak duran yayvan, plaka halindeki buz kristalleri. 22 derece yayına benzer şekilde ışık yine yan yüzeylerinden birisinden girip iki yandakinden çıkıyor, bu yüzden açısal olarak aynı yerdeler ancak hemen hemen tüm kristaller yere paralel olduğu için ışık sağda ve solda iki noktada odaklanmış olarak gözümüze geliyor. Bu etki de oldukça yaygın olarak görünen optik etkilerden birisi. 3. Parhelic Çember Hem gerçek Güneş'in hem de yandaki yalancı güneşlerin üzerinden geçip yukarı doğru kıvrılan geniş yay ise parhelic çember olarak adlandırılıyor ve hem çubuk hem de plaka şeklindeki kristallerin yere dik duran yüzeyleri sayesinde oluyor. Bu çemberin değişik kısımları değişik sayıdaki yansımalar sayesinde oluşuyor. Güneşe yakın kısımlar kristallerin dış yüzünden seken ışık ile oluşurken Güneş'ten uzak kısımları kristalin içinden bir ya da daha fazla kere seken ışınlar tarafından oluşturuluyor. 4. Teğet Yay Güneşin üst kısmında 22 derecelik çembere teğet geçen ve ortası hafif aşağı inen yay ise teğet yay olarak adlandırılıyor. Bu yayı oluşturan kristaller yerçekimi ve hava yüzünden birçoğu yere paralel duran ince uzun, çubuk şeklindeki kristaller. 5. Parry Yayı Teğet yayın hemen üzerinde yer alan ve teğet yaya dokunan yay, keşfeden kişinin adını taşıyan Parry yayı. Bu yay da ana eksenleri yere paralel duran çubuk şeklindeki kristallerin eseri ancak bu sefer ana eksene ek olarak yan yüzlerden ikisi de yere paralel. 6. Superolateral Yay Parry yayının daha da dışındaki Güneş merkezli, kısmen renkli olan çember ise superolateral yay olarak adlandırılıyor. Bu yay teğet yayı oluşturan aynı kristallerin eseri ancak sadece prizmanın yan yüzeyine ek olarak alt veya üst yüzeylerinden geçen ışınların işi. Güneş ufka yakınken oluşuyor. 7. Tepe Çevresi Yayı Superlateral yayın üst kısmında ona teğet geçen, uçları yukarı kıvrık parlak ve renkli olan yayın İngilizce adı circumzenithal arc. Türkçesini bulamadım ama kabaca tepe çevresi yayı olarak çevirebiliriz. Gökyüzünün tepe noktası etrafına oluşan bu yayın nedeni yalancı güneşlere neden olan aynı plaka kristaller. Ancak bu sefer ışık plakaların üst yüzeyinden giriyor ve yan yüzeylerden birisinden çıkıyor. Bu yaya başaşağı gökkuşağı ya da gökyüzündeki gülücük diyenler de var. 8. Güneş Yayı Fotoğrafta gördüğümüz son eğri ise Güneş'ten çıkıp sağ ve sol diyagonele doğru yükselen Heliac Arc. Bunun da Türkçesini bulamadım Güneş yayı olarak çevirdim. Bu yayı oluşturan kristaller Parry yayını oluşturan kristaller ile aynı ancak bu defa ışınlar yere paralel olan yüzeylerin yan komşusu yüzeylerden yansıyor. Buz kristallerinin oluşturduğu ancak bu fotoğrafta göremediğimiz başka optik etkiler de var. Eğer bu konuya ilgi duyduysanız atmosfer optiğini detaylı şekilde, resim, animasyon ve simulasyonlar ile anlatan Atmospheric Optics sitesini şiddetle tavsiye ederim . Ayrıca sayfadan HaloSim isimli ücretsiz bir simulatörü de indirip değişik durumlarda ne tip görüntülerin oluştuğunu siz de deneyebilirsiniz.


Bilim, bilgi ve cehaletin sınırında ilerler. Biz bilmediklerimizi itiraf etmekten korkmuyoruz; bunda utanılacak bir şey yok. Utanılacak tek şey, tüm cevapları biliyormuş gibi davranmamızdır. Neil deGrasse Tyson, Kozmos Belgeseli'nden Sonunda televizyon izlemek için bir nedenimiz var. 1980'lerin Carl Sagan tarafından sunulan unutulmaz belgeseli Kozmos tekrar ekranlarda. Bu sefer Carl Sagan'ın koltuğunu günümüzün popüler bilim simgelerinden birisi olan Neil deGrasse Tyson almış. Sagan gibi Tyson da bir astrofizikçi. Tyson henüz bir lise öğrencisiyken Sagan ile tanışma şansına erişmiş ve Sagan'ın ilham verdiği milyonlarca genç gibi o da bir bilim insanı olmaya karar vermiş. Tyson'lı Kozmos, yani diğer adıyla Bir uzay-zaman macerası, Sagan'ın sunduğu Kişisel bir seyahat gibi 13 bölümden oluşuyor. Hala yayında olan yeni Kozmos'un şu ana kadar 7 bölümü gosterildi bile. Hedef kitle ise öncelikli olarak bilime ilgi duyan ama bu konuda fazla birikimi olmayan vatandaşlar. Lise başlangıç seviyesindeki fizik bilgisi hala taze olan herkesin Kozmos'da anlatılan konuları kolayca takip edebileceğini düşünüyorum. Diğer taraftan, doğa bilimlerinde yüksek lisans yapmış kişilerin bile bu yapımdan öğreneceği birçok şey var. Çünkü anlatılan konular oldukça çeşitli. Biçim açısından yeni ve eski Kozmos belgeselleri de birbirini andırıyor. İşlenen konular evrenin oluşumu, evrendeki yerimiz, bilim tarihi, dünyada hayatın başlangıcı ve evrim gibi bizi hem kainatın geri kalanına, hem de şu anki yaşamımıza bağlayan konular. Zaten kelime anlamı olarak kozmos düzene sahip karmaşık bir sistem demek, tıpkı evrenimiz gibi. Bir başka deyişle, kozmoz kaosun, yani sonsuz karmaşanın zıt anlamlısı. Dolayısıyla, işlenen konular da bu dev düzenin şu ana kadar keşfedip anlayabildiğimiz yanlarını anlatıyor. Tabii iki belgesel arasında varolan 30 küsür yıllık süreç boyunca edindiğimiz bilimsel birikim bu konulardaki bilgilerimizin ve teorilerimizin bir kısmını güncelledi, bir kısmını da değiştirdi. Dolayısıyla, evrenimiz ve dünyamız hakkındaki en güncel bulgu ve teorileri koltuğunuzda oturarak öğrenmek istiyorsanız, 2014 model Kozmos: Bir uzay-zaman macerası sizin için biçilmiş kaftan. Her bölümde sunucumuz Tyson, hayal gemisi olarak tabir ettiği, her türlü koşula dayanıklı, uzayda ve zamanda seyahat edebilen, atomların içinden kara deliklere kadar her yere girip çıkabilen farazi bir gemiyle bizi evrende seyahata çıkarıyor. Bu gemi sayesinde evrenin düş gücümüzün bile ötesine geçebilen noktalarına şu anki kuramsal bilgilerimiz elverdiğince seyahat edebiliyoruz. Kulağa gerçekdışı ve masal tadında gelse de, kuramsal fizikçilerin ve diğer biliminsanlarının aslında meslek hayatları boyunca yaptıkları tam da bu. Somut gözlemlerle elde edilen bilgiler ışığında kuramlar oluşturarak evrenimizin bu bilinmeyen noktalarına zihinlerinde seyahat etmek. Zamanla elde edilecek yeni somut bilgilerle de bu kuramlar ya onaylanıp kanun olacak, ya yeni sonuçlara göre güncellenip daha yeni gözlemler sonucu onaylanması beklenecek, ya da geçersizliği farkedilip kullanımdan çıkacak. Hayal gemisinden başka Kozmos'da sıkça karşımıza çıkan animasyonlar da var. Bilim tarihini, özellikle de geçmişte yaşamış bilim insanlarının hayatlarını ve çektikleri sıkıntıları anlatan bu animasyonlar bize bugünlere aslında sayısız bilim insanının fedakarlıkları sonucu ulaştığımızı bir kez daha hatırlatıyor. Sadece engizisyon gibi insanlık ve bilim tarihinde kara bir sayfa olan uzun soluklu ve uluslarötesi olguları değil, biliminsanları arasındaki rekabetler ve anlaşmazlıklar gibi kişisel çaptaki sorunları da görmüş oluyoruz. Bilimsel gerçekleri anlatan bir belgeselden beklendiği gibi, Kozmos geçersizliği su götürmeyen sahte teorileri veya açıklamaları da çekinmeden eleştiriyor, ama hakaret veya rencide etmeden. Çoğu zaman Tyson'ın tek bir dolaylı cümlesi de yetiyor bunun için. Çünkü sunulan kanıtlar ve binlerce yıllık bilimsel birikimle yoğurulmuş teoriler o kadar sağlam ki, bunlara alternatif olarak sunulan herhangi bir şeyin zaten akla ve mantığa karşı bir şaka olduğunu herhangi bir insan tarafsızlığını koruduğu sürece kolayca farkedebilir. Kısacası, kıssadan hisse çıkarmak seyirciye düşüyor ve parmağa değil de gösterdiği yere bakıldığı sürece bunu yerine getirmek oldukça kolay. İnsanların zihinlerini kendi dogmalarıyla acımasızca bulandıran cemiyetlere pabuç bırakmayıp, onların nüfuzlarından çekinmedikleri için yapımcıları ayrıca takdir ediyorum. Buraya kadar belgeselin altyapısından ve niteliklerinden bahsettim. Biraz da, şu ana kadar izlediğim bölümlerden ilgimi çeken kısımları anlatmak istiyorum. - İlk bölümde bahsedilen en önemli konulardan birisi uydumuz ayın oluşumuydu. Kısa bir süre önce de Açık Bilim'de bu konu hakkında bir yazı yazılmıştı. Bundan başka büyük patlamadan bu yana geçen bütün zamanın bir kozmik takvim üzerine oturtulup, neyin ne zaman meydana geldiğinin anlatılması bizim evrende ne kadar küçük bir yere sahip olduğumuzu bir kez daha gösteriyor. - İkinci bölümde hayatın başlangıcı ve evrim sonucu bugünkü haline ulaşması anlatılıyor. Doğal ve yapay seçilim, genlerdeki dönüşümler gibi konulardan başka, diğer gezegenlerde varolabilecek hayatlar üzerine yapılan varsayımlar da oldukça ilgi çekici. - Üçüncü bölümde ise birçok konu işleniyor. Newton'un kanunlarını formüle etme süreci ve Hooke ile olan acımasız rekabeti bilim tarihi meraklıları için büyük ihtimalle yeni bir hikayedir diye düşünüyorum. Bundan başka, saygın İngiliz bilim kurumu The Royal Society'nin de yeri geldiğinde paraya endeksli çalıştığı ve kişisel hırslara alet olabildiği dürüstçe anlatılıyor. Bir de kuyrukluyıldızlar konusu bilimin neyi ne kadar önceden tahmin edebileceğini göstermek adına detaylıca işleniyor. Buna paralel olarak, astroloji gibi sahte bilimlere ve astrologlar gibi geleceği gördüğünü iddia eden sahte bilim insanlarına acımasız bir selam çakılıyor . - Dördüncü bölümde ise evrensel çekim kanunu, ışık hızında seyahat, kara delikler gibi sayısız kitaba malzeme olmuş popüler konular derli bir biçimde özetleniyor. Özel görelilik teorisinin Einstein'a ait olması bir yana, bu teorinin oluşturulabilmesini mümkün kılan altyapının Newton, Herschel, Faraday ve Maxwell gibi bir çok biliminsanının ortak eseri olduğu anlatılıyor. - Beşinci bölüm ise ışığın fiziksel özellikleri sayesinde teleskoplarla evreni nasıl anladığımıza dair kapsamlı bir özet sunuyor. Bundan başka, bilimin ancak sorgulayarak ilerlediğini, doktrinlerin insanlığı geriye götürmekten başka bir işe yaramayacağını eski Çin ve Arap alimlerinden örnekler sunarak gösteriyor. Daha fazla detayla belgeselin heyecanını kaçırmamak adına burada yazıma bir son verip, sizi bu özenle hazırlanmış yapımı izlemeye bir kez daha davet ediyorum. Uzman olsun olmasın, herkesin Kozmos'dan öğreneceği bir şeyler olduğuna eminim.