Murman, Saami dilinde yeryüzünün kenarı demektir. Evet, orada kendi halinde bir şehir var; adı Murmansk. Sovyetler Birliği'nin kahraman şehirlerinden biri, I. Dünya Savaşı'nda müttefik ülkelerden gelen yardımı karşılamak amacıyla bir liman şehri olarak kurulmuş. 1942'de Alman bombardımanıyla neredeyse yok edilmiş ancak destekle yeniden toparlanmış. Daha da ileri giderek ilk buzlanmaya karşı dayanıklı petrol platformuna ev sahipliği yapmaya başlamış. Rusya'nın en güçlü dönemlerinde de şehir unutulmamış. Öyle ki bugün şehirde atom enerjisi kullanan denizaltı ve buzkıran filoları bulunmakta. Kendi adıyla anılan oblastın merkezi olan şehir, Rusya'nın kuzeybatı ucunda, Barents Denizi'ne 50 km uzaklıkta. Kuzey Kutup Dairesindeki en büyük şehir olan Murmansk'ta 2010 yılında yapılan nüfus sayıma göre 307.257 kişi yaşıyor. Gelelim bu liman-şehrin iklimine. Yıllık sıcaklık ortalaması 0 C olan şehirde kuzey ışıklarını görmek de mümkün. Karların mayıs ayında tamamen kalkmasıyla ağustos sonuna kadar süren yaz aylarında Güneş ışınlarının şehir ile yaptığı maksimum açının 44 olması sebebiyle sıcaklık 13 -8 C arasında değişiyor. Tabi burada yaz ayları olarak geçen günler Türkiye'dekilerden biraz farklı. Güneş, ışınlarının gün sonunda yeryüzü ile yaptığı 0,5 derecelik açıdan sonra batmak yerine tekrar yükseliyor. Ekim ayında geri gelen kar yağışı ile giderek gün ışığını kaybeden halk, yılın en zor dönemine giriyor. Aralık ve Ocak aylarını neredeyse karanlıkta geçiren halk Mayıs ayına kadar psikolojik açıdan baş etmesi oldukça güç, güneşsiz, yarı aydınlık bir havada yaşamak zorunda kalıyor. Yirmi dört saatten uzun bu geceler coğrafi literatürde Kutup Gecesi olarak adlandırılıyor. Kutup bölgelerinde bu durumun yol açtığı bir sağlık sorunu olan Kutup Gecesi Stresi kilo kaybı, metabolizma aksaklıkları gibi fizyolojik, depresyon gibi psikolojik sorunlara yol açıyor. Vücudun biyolojik saatini dengeleyen ve ritmini kontrol eden melatonin hormonu normal şartlarda gece saatlerinde salgılanır. Kutup bölgelerindeki fizyolojik stresin önemli sebeplerinden biri de bu sürekli gece durumudur. Sürekli geceler halkı çeşitli önlemler alarak yaşamaya sevk ediyor. Yoğun kış döneminde okullar eğitime kısa sürelerle devam ediyor. Bu sırada çocuk yaştaki öğrenciler gün içinde özel egzersizler yapıyor ve özel bir diyete göre besleniyor. Konuyla ilgili olarak National Geographic 2013 Nisan sayısında bir fotoğraf görüyorum. Fotoğrafı telif hakları sebebiyle yayınlayamıyorum ancak fotoğrafın altında şöyle yazıyor: 1977, Rus kenti Murmansk'ta yaşanan uzun kış sırasında D vitamini eksikliğini bertaraf etmek için ultraviyole lambası etrafında toplanmış çocuklar. Sovyetler döneminde gelişme çağındaki çocuklara devlet tarafından normal günün sabah saatlerine denk gelecek şekilde rutin bir şekilde bu kuvars lamba terapileri uygulanırmış. Kısılan eğitim bütçesi ve değişen yönetimler bu terapileri halk kliniklerinde reçeteli seanslara çevirmiş. Zamanla çeşitli sebeplerden bu terapileri bitirmek zorunda kalmışlar. Bunu telafi etmesi ümidiyle bugün hala sürdürülen özel spor kompleksleri ve medikal tedavi yöntemleri kullanımına geçilmiş. O günden sonra bazı aileler ve özel kurumlar kendi imkanları doğrultusunda bu elzem terapileri de sürdürmüş. Murmansk'taki bu uygulama aslında tıbbi alanlarda yaygın olarak kullanılan bir tür ışık terapisi. İhtiyaca göre uygulanan bu çeşitli fototerapilerin yaygın kullanım alanı deri dokusundaki eksikleri dolayısıyla vücudun eksikliklerini gidermek. Ayrıca psikolojik olarak stresi ya da depresyonu tedavi etmek için de kullanıyor. Uyku düzeni oluşturmak, biyolojik zamanlamayı düzenlemek gibi bir çok amaç için kullanılan bu yöntemin bitkisel kullanımları da var. Bu yönteme özellikle uyuşturucu üreticileri, uyuşturucu maddeleri elde ettikleri bitkileri kapalı alanlarda yetiştirebilmek adına başvuruyor. Murmansk halkı bir yana dursun; hepimizin ihtiyacı olan şeylerden biridir D vitamini. Balık, yumurta, tereyağı gibi kaynaklardan alabildiğimiz gibi D vitamininin büyük bir kısmı deride UVB ışınları yardımı ile sentezlenir; bu sentez ise vücuda gene besinlerden alınan bir tür molekül olan provitamin D varlığında mümkün olur. Güneşli ülkelerde bu en son akla gelen şeylerden biri olsa da kutup dairelerindeki insanlar için hayati öneme sahiptir. Prohormon olan, kalsiyum ve fosfat metabolizmasının işleyişini düzenleyen D vitamini iki çeşittir. Bunlar bitkisel kaynaklı D2 ve hayvansal kaynaklı D3'tür. Karaciğerin ve kemiklerin D vitamini depolama kapasitesi oldukça sınırlıdır. Tek seferde alınan 600.000 IU* miktarın ancak %15'i depolanır, bu stok ise sadece 1 hafta tedavi edici etki gösterebilir. O yüzden derideki üretimle desteklenmelidir. Derideki üretim -Murmansk'taki uygulamada olduğu gibi- ışık yardımı ile olmakta. Gözümüzle göremediğimiz morötesi ultraviyole ışık UVA, UVB ve yeryüzüne pek uğrayamayan UVC ışınlarından oluşur. UVC, ozon tabakası tarafından tutulur ve bunun bize kadar çok az bir miktarı ulaşır. UVA ışınları ki tehlikelidir derinin en üst tabakası olan epidermisi geçerek bir sonraki kısım olan dermisin derinlerine kadar ilerleyebilir. UVB ise epidermiste tutulur. Melanin salgısını artırarak derinin koyu renk almasını yani bronzlaşmayı sağlar; ayrıca D vitamini sentezini de uyaran bu ışındır. UVA'dan ne kadar korunursak o kadar iyi, ancak uygun miktarda UVB ışınlarına sağlıklı bir yaşam için ihtiyacımız vardır. Derimize yeterince ayrıntılı bakarsak en dıştaki koruyucu deri, epidermis, beş katmandan oluşur ve UVB uyaranlı D vitamini en alt iki katmanda sentezlenir. Bunlar Stratum spinusum ve dokunma hissini algılayan Merkel hücrelerini barındıran Stratum basale'dir. Vücuda provitamin olarak giren -besinlerden alınan- bu D vitamininin hayvansal formu 7-dehidrokolesterol, bitkisel formu ise ergosterol'dür. İki form da eş güçtedir ve eğer bu provitaminler alınmadan önce kaynak canlıda D vitaminine dönüşmüş ise direkt emilimi gerçekleşerek etki gösterir. Bu amaçla bitkilerden ticari olarak da üretilir. Bazı D vitamini destek hapları bu yöntemle üretilir. UVB ışını her iki provitamin formundaki B halkasını kırar. B halkası kırılarak, UV yardımı ile oluşan D3 vitamini karaciğer tarafından alınır ve endoplazmik retikulum üzerinde sırasını bekleyen 25-hidroksilaz enzimi ile 25-hidroksivitamin D3'e dönüşür. Bu formu karaciğerdeki temel depo formudur. Bir miktarı enterohepatik dolaşım denilen, kolesterol, safra tuzları ve diğer bazı moleküllerin bağırsak tarafından emilip kapı toplar damarı ile karaciğere geri döndüğü dolaşıma katılır, bir miktarı da böbreklere geçerek kalsitriol hormonuna dönüşür Bu çeşitli formlardaki moleküller ilgili yerlerde gerekli görevleri üstlenmek üzere kullanılır. Kemik yapısı, kemik ve dişlere kalsiyumun mineralizasyonu, kalp ritminin düzenlenmesi ve hücresel metabolizma görev aldığı yerlerden temel olanlarıdır. Peki eksikliğinde veya aşırı alımda neler olur? D vitamini eksikliğinin yaygın olarak yol açtığı hastalık gençlerde raşitizmdir, Bu, bozulan kalsiyum ve fosfat metabolizması nedeni ile kemiklerin mineralizasyonunun aksaması sonucu kemiklerde yumuşamaların görüldüğü hastalıktır. Yetişkinlerde ise raşitizmin çok benzeri olan osteomalazi hastalığı görülebilir. Gene D vitamininin eksikliğinde aksayan diğer önemli metabolik fonsiyonlar, yaşamı tehdit edebilir. Yüksek toksik özellik gösteren bir vitamin olması aşırı alımlarda zehirleyici, istenmeyen etkilere neden olur örneğin kalp ve damar kireçlenmeleri, yumuşak olması gereken dokularda sertleşme, verimsizleşme ve daha da kötüsü kandaki artan kalsiyum miktarı ile bağlantılı nörolojik etkiler görülebilir. Son olarak... Malum yaz ayları geliyor; güneş fazlasıyla bizimle olacak. Güneşten korunmanın güneş görmeden geçmesi gereken bir yaz demek olmadığını biliyoruz. Aşırı güneşlenmenin kötü sonuçları olabilir ancak güneş, sağlıklı bir yaşam için temel gereksinimlerimizdendir. Gerektiği kadar güneşi tenimizde hissetmek hepimizin yararına olacaktır. Nina Simone'un sözleriyle: Kuşlar yükseklerde uçuşuyor, ne hissettiğimi biliyorsun Gökte güneş, ne hissettiğimi biliyorsun Kiraz kuşları süzülüyor, ne hissettiğimi biliyorsun Yeni şafak Yeni gün Yeni hayat, benim için Ve güzel hissediyorum... *IU: Enternasyonel Ünite, 1 IU = 0,025 g D vitamini


Raymond: 82, 82, 82. Charlie: 82 ne? Raymond: Kürdanlar. Charlie: Orada 82 kürdandan çok daha fazlası var Ray. Raymond: Toplam 246 tane. Charlie: Kaç tane? Sally Dibbs: 250. Charlie: Çok yakın. Sally Dibbs: Kutuda 4 tane kalmış. Bir neslin otizm ve otistik spektrum bozuklukları ile tanıştığı filmdir Yağmur Adam . Sosyal etkileşim bozuklukları, iletişim eksikliği ve sürekli yinelediği davranışları ile biz nörotipik insanlardan oldukça farklı olan Raymond inanılmaz zihinsel yetenekleri ile farklı olanın her zaman kötü olmayacağını bizlere hatırlatır. Geçtiğimiz günlerde otizm ve otistlere yönelik önyargı ve yanlış düşüncelerin toplumumuzda var olmaya devam ettiğini öğrendik . Oysa belki de bu farklı fakat güzel zihinlerin günümüz modern toplumunun şekillenmesinde önemli bir payları var. Otizm sosyal etkileşim bozuklukları, iletişim eksikliği ve sürekli yinelenen davranışlar ile karakterize, bireyleri erken çocukluk döneminden itibaren etkileyen bir zihinsel gelişim bozukluğu olarak tanımlanıyor. Otizm, otistik spektrum bozuklukları adı verilen ve yaşam boyu süren güçlükleri tanımlayan yaygın gelişimsel bozukluklar arasında yer alıyor. Dünyada otizmin görülme sıklığı 1.000 bireyde 6 civarında. Ülkemizde sağlıklı istatistikler bulunmasa da bu oranlar kullanılarak 0 14 yaş aralığındaki 125.000 çocuğumuzun otistik olduğu tahmin ediliyor. Birçok gelişimsel bozukluk gibi otizmin de yüksek oranda kalıtsal olduğu bilinirken farklı genetik ve çevresel risk faktörlerinin etkileri tartışılıyor. Otizmin karmaşık kalıtsal yapısı ve evrimsel bakış açısı araştırmacıları Eğer bu gelişimsel bozukluklar bireyin hayatta kalma şansını olumsuz şekilde etkiliyorsa doğal seçilim yoluyla otizme yol açan genlerin gen havuzu içinde görülme sıklığının azalması gerekirdi. Oysa dünya popülasyonu içerisinde otizmin yüksek oranda görülmeye devam etmekte. Bu durumun nedenleri ne olabilir? sorusunu sormaya yöneltiyor. Bu soruya yanıt olarak bazı araştırmacılar otizme yol açan genlerin avcı-toplayıcı atalarımıza fayda sağlamış olabileceğini, hatta otistik genlere sahip atalarımızın avantajlı bir durumda olduğunu öne sürüyorlar. Bu araştırmacılardan Jared Edward Reser, 2011 yılında Evolutionary Pscyhology isimli dergide yayınlanan makalesinde avcı toplayıcı toplumlarda otizme yol açan genlerin doğal seçilim tarafından tercih edildiğini öne sürerken, otizmle ilişkilendirilen bilişsel ve sosyal yetersizliklerin evrimsel ve uyarlanmacı avantajları olabileceğini belirtiyor. Ancak modern toplumun sosyal ve üreme davranışlarının bu avantajları gizlediğini düşünüyor. Arkeolog Penny Spikins de, atalarımızın garip ve farklı düşünen bireyleri kucaklayarak, uyum sağlama ve yeni icatlar yapma yeteneklerini arttırdıklarını ve diğer insansılara karşı üstünlük sağladıklarını öne sürenlerden. Otistik Avantaj Atalarımızın 2,6 milyon yıl önce ilk kaba taş aletleri yaptığını ve sadece 100.000 yıl öncesine kadar aynı aletleri kullandığını belirten Penny Spikins yeni ve daha hassas aletlerin arkeolojik kayıtlarda aniden ortaya çıktığına dikkat çekiyor. Spikins bu ani değişimin diğer bir deyişle atalarımız ölçüsündeki teknolojik devrimin avcı-toplayıcı topluluklarda otistik spektrum özellikleri gösteren bireylere daha fazla tolerans gösterilmeye başlanmış olması ile açıklanabileceğini öne sürüyor. Yeni icatların ve inovatif gelişmelerin daha çok sistematik, detaycı ve hassasiyete odaklanan bireylerce gerçekleştiriliyor olmasını ise iddiasını destekleyen bir kanıt olarak sunuyor. Spikins günümüzden 35.000 100.000 yıl öncesine ait kalıntılarda taş devri toplumlarında otizmin oynadığı role dair olası kanıtların bulunacağını aktarıyor. Özellikle Üst Paleolitik döneme ait kalıntılardaki doğal olayların, özellikle astronomik sistemlerin kayıt edilmesindeki odaklanmanın ve detayın bugün Aspergers sendromu ile teşhis edilmiş bireylerin detaylara odaklanması ile paralellik gösterdiğini söylerken bu kalıntılar arasında Abri Blanchard (Şekil 1) plağının belki de en önemlisi olduğunu belirtiyor. Teknolojik gelişmelere paralel olarak atalarımızın mağara duvarlarına yaptıkları doğal ve gerçekçi resimleri, sıradışı detaya sahip maskotları da iddiasını destekleyen kanıtlar arasında sunuyor Spikins: Buz devri sanatçılarının otistik olduklarını söylüyor olmasak da otistik algılamanın ve otistik bireylerin toplumun sanat anlayışında önemli etkileri olduğu sonucuna varmak mantıksız olmayacaktır . Otistik özelliklere sahip bireylerin riskli ve soğuk iklime sahip bölgelerde hayatta kalmak için teknolojiye ve inovasyona duyulan ihtiyaç nedeni ile buz devri toplumlarında kabul gördüklerini, bu nedenle otizme yol açan genlerin doğal seçilim tarafından tercih edildiğini öne süren Spikins otistik avcı-toplayıcı atalarımızın insanlığa önemli katkılar sağlamış olabileceğini belirtiyor: Otizmin toplumun dışında olmaktan ziyade 'insanlığın' başlangıcı hikayesinin önemli bir parçası olduğuna inanmak için her türlü neden vardır. Otizme sahip bireyler takvim bilgimize yaptıkları katkılar, geliştirdikleri verimli teknolojik uygulamalar ve sanata getirdikleri farklı bakış açıları ile doğal sistemlerin anlaşılmasında özel bir rol oynamışlardır . Yalnız Gezgin Hipotezi Spikins gibi Reser de otistik spektrum içerisinde yer alan bireylere farklı bir açıdan bakılması gerektiğini düşünüyor. Reser makalesinde otistik bireylerin gösterdiği bir çok davranış ve bilişsel eğilimlerin yalnız bir yaşam biçimini destekleyecek adaptasyonlar olduğunu söyleyerek otistik spektrum içerisindeki bireyleri atalarımızın yaşadığı çevreye uyumlu, avlanma ve toplama yeteneklerini öğrenme ve uygulama konusunda becerikli bireyler olarak tanımlıyor. Reser, adaptasyonlara örnek olarak günümüzde obsesif, sistemli, tekrarlanan blokları dizme, eşyaları düzenleme gibi davranışların geçmişte avlanma, su ve yiyecek bulma gibi faaliyetlere odaklanan davranış modelleri olabileceğini gösteriyor. Modern toplumda otistik bireylerin yinelenen ve takıntılı davranışları uygunsuz hatta anlamsız olarak görülüyor. Ancak Reser görünüşte anlamsız ve gereksiz olan bu davranışların atalarımıza belirli avantajlar sağladığını öne sürüyor: Günümüzde her acıktıklarında ebeveynlerinin kendilerini beslemesi nedeniyle açlıkları onları yiyecek bulma tekniklerini geliştirme yönünde motive etmiyor. Modern insan sosyal ve akademik öğrenme sorumluluğunu taşırken başarılı yiyecek bulma çabasının getirdiği olumlu destekten yoksun kalıyor. Vahşi hayvanlar için önemli olan öğrenme ve doygunluk arasındaki zamansal ve nedensel ilişki modern çocuklardan yapay bir şekilde koparılıyor. Zorlayıcı ve itekleyici doğal açlık içgüdüsü otistik modern bireyleri harekete geçirmiyor ve motive etmiyor; çabaları ve becerileri ilgisiz uyaranlara yöneliyor . Reser, modern otistik bireylerde görülen güçlü takıntıların ve uğraşların tarih öncesi otistik bireylerin hayatta kalmasına yardımcı olabileceği fikrini aşağıdaki cümlelerle açıklıyor: İnsanlar ilgilerini çekmeyen şeylere alışırlar; motive edici, ödüllendirici ve içsel olarak ilginç buldukları şeyleri ise sistemli bir şekilde sınıflandırırlar. Tarih öncesi zamanda açlığın doyurulması sonucuna yol açan faaliyetler yüksek derecede ödüllendiriliyor olabilirdi. Bu nedenle yiyecek bulma ve yiyecekleri işleme stratejilerinin tarih öncesi otistik bireylerin ödül mekanizmasının en önemli değişkenleri olması muhtemeldir. Belki de günümüz otistik çocukları ebeveynlerinin sıkıcı ve anlamsız buldukları sosyal davranışlarını göz ardı ederken, tarih öncesinde yaşayan otistik çocuklar ebeveynlerinin avlanma ve yiyecek bulma faaliyetlerinden ilham alıyorlardı. Bugün yemekleri aileleri tarafından sağlandığından ötürü açlıklarını tatmin etme şansı olmayan ya da ebeveynlerini yiyecek ararken izleyemeyen otistik bireylerin ilgisi, blokları sıralamak, ışık anahtarlarını açıp-kapamak, oyuncakları sıralamak, akan su ile oynamak, elektrik süpürgelerini kovalamak ya da kapak toplamak gibi göze batan, asosyal faaliyetlere yönelmiştir. İçsel eğilimlerin bu şekilde yanlış yönlendirilmesi insan etolojisinde 'vakum aktivite olarak adlandırılır . Reser bu vakum aktivitelerin zaman zaman dahilik derecesine varacak yetenekler olarak kendilerini gösterdiklerini, geçmişte bu sıra dışı yeteneklerin sürekli tekrar ve çalışma ile yiyecek bulma tekniklerine denk gelebileceğini aktarıyor. Avcı-toplayıcı gruplar üzerinde çalışan diğer antropologların, atalarımızın mükemmel doğal yetenekleri olduğunu düşündüğünü belirten araştırmacı bu yeteneklerin otistik ya da otistik dahilerde görülenlere benzer olduğunu vurguluyor. Reser, günümüzde otizmin görülmeye devam etmesinin nedeninin geçmişteki başarısı olduğunu ve bu nedenle otizmin bir hastalık olarak görülmemesi gerektiğini, aksine nörolojik farklılık olarak görülmesi gerektiği sonucuna varıyor: utanılacak bir şey olarak düşünülmemeli, tam tersine bağımsızlığın, bireyselliğin ve kendine yetmenin bir ifadesi olarak görülmelidir . Sonuç Bu fikirler ilk bakışta oldukça varsayımsal ve teorik olarak gözüküyorlar, ancak pataloji ya da bozukluk olarak nitelediğimiz otistik davranışlara farklı bir bakış açısı sunuyorlar. Bu davranışların faydalı hatta avantajlı olduğunu öne sürmeleri açısından üzerinde düşünülmesi ve çalışılması gereken hipotezler. Belki de modern sosyal kurallarımız ve beklentilerimiz ile otistik bireyleri öteki, garip ya da hastalıklı olarak görüyor olmamız bu bireylerin topluma katabileceği faydalardan mahrum kalmamıza yol açarken, otistik bireylerin yaşamlarını da zorlaştırıyor olabilir. Meraklısına: Yaşamı filme çekilmiş olan otistik biliminsanı Temple Grandin tarafından TED.com'da yapılan konuşma.


Dünyanın ilk atom bombası 16 Temmuz 1945 sabahı şafak sökmeden hemen önce, ABD'de bir çölün ortasında patlatıldı. Sabahın alacakaranlığını birdenbire aydınlatan korkunç patlamanın ürettiği olağanüstü enerji ile aniden ısınan hava, dışarıdaki soğuk havada hızla ilerleyen bir şok dalgası oluşturmuştu. Denemeyi izleyen asker ve bilimci grubunun içindeki ünlü fizikçi Enrico Fermi, avucunda tuttuğu kağıt kırpıntılarıyla şok rüzgarının gözlem yerine ulaşmasını bekliyordu. Patlamadan yaklaşık 40 saniye sonra hava darbesi bana ulaştı. Şok dalgasının geçmesinden önce, geçişi sırasında, ve sonrasında yaklaşık 180 cm yüksekten küçük kağıt parçaları bırakarak dalganın şiddetini tahmin etmeye çalıştım. O sırada rüzgar olmadığı için şok dalgasının geçişi sırasında kağıt parçalarının düşene kadar ne kadar ilerlediklerini açıkça gözleyip ölçebildim. Yaklaşık 2 ½ metre kadar ilerlediler ve bu bilgiyle şok dalgasını üreten patlamanın on bin ton TNT gücünde olması gerektiğini tahmin ettim. Fermi bu tahmine ulaşmak için önceden kaba bir hesap yapmış ve bir sayı tablosu hazırlamıştı, böylelikle bu basit deneyle bombanın ürettiği enerjinin ne kadar olduğunu hemen söyleyebilmişti. Patlamadan sonra çevreden alınan numunelerin ayrıntılı analizi sonucunda bombanın 18,6 bin ton TNT gücünde olduğu ortaya çıktı. Fermi, fiziki bilimcilerin mertebe hesabı dediği yöntemin ustalarındandı. Mertebe hesabının amacı virgülden sonra bilmemkaç basamak doğrulukta sonuçlar üretmek değil, belli bir sayının üç aşağı beş yukarı ne büyüklükte olacağını hızlı bir şekilde tahmin edebilmektir. Bu tür akıl yürütmede mesela 1 ve 3 aynı mertebededir, fakat 1 ve 10 arasında mertebe farkı vardır. Atom bombası örneğinde Fermi'nin basit hesabı ve kaba ölçümleri, doğru cevaba mertebe olarak yakın olduğu için başarılıdır. Mertebe hesabı matematiksel kesinliği olmayan, biraz keyfi bir yöntem olsa da, araştırmaya başlarken bir yol gösterici olarak çok yararlıdır: Bir araştırma probleminde beklenen sayıların hangi ölçekte olduğunu kestirmemizi sağlar; böylece deney araçlarını nasıl ayarlayacağımıza, simülasyonlarda parametrelerin ne civarda olacağına, analizde hangi matematiksel yöntemleri kullanmamız gerektiğine karar verebiliriz. Hızlı mertebe hesabı yapma yeteneği en çok, değişik alanlardaki temel bilgileri bir araya getirebilen çok tecrübeli araştırmacılarda bulunur. Sadece azıcık abartarak diyebiliriz ki, yaşlı profesörler kahve içerken bir parça kağıda mertebe hesabı yaparlar, sonra o kağıdı bir doktora öğrencisine verirler, o da ondan bir tez çıkarır. Chicago'da kaç piyano akortçusu var? Fermi, tahmini hesap yeteneğini fizik dışı problemlere de uygulamayı severdi. Chicago Üniversitesi'ndeki derslerinde, makul tahminlerde bulunma sanatını beylik bir örnekle öğretirdi: Chicago'da kaç piyano akortçusu vardır? Elbette bunu bilmek zor; hesaplanabilecek birşey değil. Ama bir dizi makul varsayımla, üç aşağı beş yukarı doğru bir tahminde bulunabiliriz. Chicago'da beş milyon kişi yaşadığını varsayalım. Her ailede ortalama dörder kişi olsa, 1 250 000 aile vardır. On aileden birinin evinde piyano var desek, 125 000 piyanomuz olur, ve bunların her yıl akort edilmesi gerekir. Bir piyano akortçusu yılda 50 hafta, haftada 5 gün çalışıyor olsun. Yolda geçirdiği zamanı da hesaba katarak günde 4 piyano akort edebildiğini varsayalım. O zaman bir akortçu bir yılda 50x5x4 = 1000 piyano akort eder. Demek ki talebe yetişebilmek için Chicago'da 125 akortçu olması gerekir. Bu sonuç kesin değil elbet; elli de olabilir, iki yüz de. Ama mesela ondan fazla, beş yüzden az olacağı kesin. Tamamen yararsız bir sonuç değil; sözgelişi, akortçular için malzeme satan bir dükkan açacaksanız, dükkanın kendini döndürüp döndüremeyeceğini basitçe tahmin edebilirsiniz. Piyano akortçusu sayısı gibi sorular Fermi problemleri diye bilinir. Tek bir doğru çözümleri yoktur, cevapları belirsizdir. Zincirleme varsayımlar yapılır, bu varsayımlardaki hataların birbirini götürdüğü umulur. Uzmanlık bilgisinden çok, temel bilgileri yaratıcılıkla birleştirmek gereklidir. Bu yüzden işe alma mülakatları yapanlar bu tür soruları severler. İşte size uzmanlık bilgisi gerektirmeyen Fermi problemlerinden bir seçme. Zırhlı banka araçları ne kadar para taşır? Bu belirsiz sorunun tek bir cevabı yok elbet. Aracın ne kadar dolu olduğuna, para balyalarının ne kadar sıkı paketlendiğine, banknotların değerine bağlı olarak değişir. Ama diyelim ki para nakil araçlarını sigortalayan bir şirkette çalışıyoruz, ve primi belirlemek için tahmini bir değer bulmamız gerekiyor. Bunun bir yolu aracın iç hacmini kestirmek, taşınan paranın hacmini kestirmek, toplam para hacmini bir banknotun hacmine bölerek kaç banknot taşıdığını bulmak, ve bu sayıyı tipik bir banknot değeri ile çarpmak. Aracın para taşınan kısmının hacmini tam olarak belirlemek zahmetli, ve zaten gereksiz. Diğer varsayımlarımızın hataları da büyük olacak zaten. Amacımız hızlı bir şekilde, doğru mertebede bir cevap elde etmek. Aracın içine paranın yanı sıra bir veya iki güvenlik görevlisi de gireceğine göre, boyutları bir metreden fazla olmalı. Öte yandan otobüs kadar büyük olmayacak, yani boyutları on metreye çıkmıyor. Yaklaşık olarak 2m x 2m x 2m boyutlarında olduğunu varsayabiliriz, o zaman iç hacim 8 m3 olur. Paralar genellikle bu hacmin tamamını kaplamayacaktır. Mesela sekizde birini kaplıyor olsun ; yani taşınan paranın hacmi 1 m3 = 106 cm3. 106 cm3 hacme kaç banknot sığacağını bulmak için bir banknotun hacmini kestirelim. Banknotlar yaklaşık 16 cm boyunda ve 6 cm enindedir. Ya kalınlıkları? Yanımdaki yazıcıya koyduğum bir top kağıtta 500 yaprak var, ve yüksekliği yaklaşık 5 cm. O zaman bir yaprak kağıdın kalınlığı 0,01 cm olur, banknot da yaklaşık olarak aynı kalınlıktadır. Böylece bir banknotun hacmi 15 cm x 6 cm x 0,01 cm ~ 1 cm3 olacaktır. Burada 0,9 değerini 1'e yuvarladım. Mertebe hesabında küsuratla yorulmaya lüzum yok. Böylece 106 cm3 / 1cm3, yani bir milyon banknot taşındığını kestirebiliriz. Peki bu kaç para ediyor? Banknotların ortalama değerini kestirmeliyiz. Banka nakil aracının 5 TL'lerle dolu olduğunu düşünmek pek makul değil, bankaların daha büyük kupürlere ihtiyacı olur. Tamamen 200 TL'lerle dolu olması da akla yakın gelmiyor. İşlemler için her türlü kupürden bulunması lazım. Üstelik 20 TL ve 50 TL'lik banknotlar, 100 TL ve 200 TL'liklerden daha çok kullanılır. Tipik bir banknotun 20 TL olduğunu varsayarsak, araçta 20 milyon TL taşındığını tahmin ediyoruz. Büyük para! Tahminimizin doğruluğunu nasıl kontrol ederiz? Mesela Türkiye'de 2011 yılında gerçekleşen bir zırhlı araç soygununda çoğu Avro ve ABD doları olmak üzere iki milyon TL'lik para çalınmış. Yirmi milyondan çok az. Tahminimiz aşırıya mı kaçtı acaba? Habere göre soygunu yapan kişi yaya olarak kaçmış, yani parayı üstünde taşımış. 1 m3 hacminde paranın ağırlığı ne kadardır? Elde taşınabilir mi? Kütleyi bulmak için hacmi yoğunlukla çarparız. Paranın yoğunluğu yaklaşık suyun yoğunluğu kadardır, yani 1000 kg/m3. Yani 1m3 paranın kütlesi yaklaşık bir tondur. Bir insan bu ağırlığı bırakın sırtlanıp götürmeyi, kaldıramaz bile. O zaman ya araç tam dolu değildi, ya da hırsız sadece taşıyabileceği kadarını aldı. Çalınan paranın en fazla 50 kg olduğunu düşünelim . Dahası paraların çoğu döviz ve muhtemelen büyük kupürler, yani yükte hafif pahada ağır. TL olsalardı değerleri iki milyon değil de, belki bir milyon olurdu. Yirmiyle çarparsak, ilk tahminimiz olan yirmi milyon TL'ye ulaşırız. Bir kilo üzümde kaç üzüm tanesi vardır? Bunda da yoğunluktan gidebiliriz: Organik maddelerin çoğu sudur. Diğer organik malzemenin de yoğunluğu suya yakın değerdedir. O zaman üzümün yoğunluğunun 1 g/cm3 olduğunu varsayabiliriz. Bir üzüm tanesinin 2cm çapında bir küre olduğunu varsayalım. Hacim formülünde (4 r3 / 3) 'yi 3 alıp, yarıçap r = 1 cm aldığımızda, bir üzüm tanesinin hacmini 4 cm3 olarak buluruz. Hacim formülünü hatırlamıyorsanız, kürenin hacminin, içine tam oturduğu küpün hacminin yaklaşık yarısı olduğu bilgisini kullanabilirsiniz. Yoğunluk 1 g/cm3 olduğundan, üzüm tanesinin kütlesi 4 gram olur. Böylece bir kg üzümde yaklaşık 1000g/4g = 250 üzüm tanesi olduğu sonucuna varırız. Bu sonuç makul mü? Diyet listelerinde 90 gramlık bir porsiyon üzüm 15 iri tane olarak açıklanır, yani tanesi 6 gram. Hesabımız doğru mertebede. Kitapları rafa yerleştirmek Büyük bir depremde bir üniversite kütüphanesindeki iki milyon cilt kitap raflardan düştü. Bütün kitapları üç haftada yerine yerleştirebilmek için kaç öğrencinin çalışması gerekli? Öğrenciler kitapları öylesine kaldırıp koymayacaklar; kataloglama sistemine göre doğru sırada koymaları gerekiyor. O yüzden her kitap için biraz zaman harcayacaklar. Öte yandan, kitapların düştüğü yer bulunmaları gereken raftan çok uzakta değil, o yüzden dolaşmakla zaman kaybetmeyecekler. Bir öğrencinin bir kitabı yerine koymasının birkaç saniye ile bir dakika arasında vakit alacağını kestirebiliriz. O zaman, bir öğrenci bir saatte 60 ila 600 kitabı rafa yerleştirebilir demektir. Bir öğrencinin yaklaşık olarak saatte 200 kitap yerleştirdiğini varsayalım. Bu sayı 60'ın üç katı, 600'ün üçte biri . Günde sekiz saat, haftada beş gün çalışan bir öğrenci üç haftada 3 x 5 x 8 x 200 = 24 000 kitap yerleştirir. Yuvarlak hesap 20 000 diyelim. İki milyon kitabı üç haftada yerine yerleştirebilmek için 2 000 000 / 20 000 = 100 kişinin çalışması gerekir. Yaklaşımımızın doğru olup olmadığını nasıl anlarız? Benzer bir durum daha küçük ölçekte 23 Ağustos 2011 günü ABD'de yaşandı. Güçlü bir deprem sonucu, Maryland Üniversitesi kütüphanelerinden birinde 27 000 kitap raflardan düştü . Kütüphaneciler bir gün içinde kitapları yerden toplayıp, zarar görüp görmediklerini kontrol etmek üzere arabalara yerleştirdiler. Bu durumda kitapların uygun sırayla yerleştirilmesi gerekmediği için her kitabın birkaç saniyede kaldırıldığını varsayabiliriz. O zaman bir kişi bir saatte 600 kitap, sekiz saatte 5 000 kitap kaldırabilir. Yoğun çalışan beş altı kişi, veya dinlenerek çalışan on kişi 27 000 kitabı bir iş günü içinde toplayabilir. Bir kütüphanede bu sayıda çalışan bulunması da normaldir. Bir insandan ne kadar enerji yayılır? Vücudumuzdan sürekli olarak ısı yayarız. Bu ısı çıktısı, bildiğimiz diğer ısı kaynaklarına göre az mıdır çok mudur? Bir cismin bir saniyede ürettiği enerji Watt ile ölçülür. Bir cihaz olsaydık, paketimizin üzerine kaç Watt yazarlardı? Tabii gün içinde sürekli hareket eden, bir şeyler taşıyan insanlar daha fazla enerji kullanacaklardır. Ancak, fazla hareket etmeden sakince otursak bile vücudumuz hayati işlemler için bol miktarda enerji kullanır. Bazal metabolizma denen bu enerji kullanma oranı kişiden kişiye değişir, ama yaklaşık bir değer olarak 2000 kalori varsayabiliriz. Diyetisyene gidenler bu sayıya aşina olabilirler. Gündelik dilde kalori denen birim aslında fizikteki kilokaloridir. Yani günlük enerji girdimiz 2 milyon kalori. Bu enerji eninde sonunda ısı olarak dışarı çıkacaktır, böylece ısı çıktımız da günde 2 milyon kalori demektir. Bu az mı çok mu? Başka ısı kaynaklarıyla karşılaştırabilmek için Watt birimine çevirmeliyiz, yani saniyede kaç Joule harcadığımızı belirlemeliyiz. Bir kalori yaklaşık 4 Joule enerjiye eşittir. Yani toplam enerji çıktımız 8 milyon Joule. Bunu bir gündeki saniye sayısı olan 24x60x60 = 86 400'e bölmeliyiz. Hesap makinesi aramanıza gerek yok, yaklaşık bir hesap yeterli: 8 000 000 / 86 400 ~ 8 000 000 / 80 000 = 100 Joule/saniye = 100 Watt Yani vücudumuz parlak bir akkor ampul kadar enerji yayıyor. Bir odada oturan onbeş kişi, odayı 1500 Watt'lık bir elektrikli soba kadar ısıtabilir. Vücudumuzda kaç hücre var? Vücudumuzun hacmini tahmin etmekle işe başlayalım. Bunu iki şekilde yapabiliriz. Tatlı su dolu bir havuza girdiğimizde vücudumuz hafifçe batar, ama taş gibi batmaz, kolaylıkla suyun yüzünde durabiliriz. Buradan da vücudumuzun yoğunluğunun suya yakın olduğunu, yani 1 g/cm3 olduğunu çıkarabiliriz. Yoğunluk, kütlenin hacme bölümüne eşit olduğundan, yuvarlak hesap 100 kg'lik bir kütlenin hacmi 100 000g/ (1 g/cm3) = 105 cm3 olur. Yani 0.1 m3. Başka bir yöntem olarak üç boyuttaki ortalama uzunluklarımızla vücudumuzu bir dikdörtgen prizması olarak görebiliriz. Ortalama boy 170cm, ortalama genişlik 30 cm , ortalama derinlik ise 20 cm diyelim. Böylece 170 x 30 x 20 = 102000 cm3 ~ 105 cm3, tekrar aynı sonucu elde ederiz. Şimdi bir hücrenin büyüklüğünü, oradan da hacmini tahmin edelim. Gözlerimiz milimetrenin onda biri büyüklükte noktaları seçebilir. Hücreleri göremediğimize göre 0.1mm'den daha küçük olmalılar. Buna karşılık, fazla gelişkin olmayan ilk mikroskoplarla hücreleri görmek mümkün oldu, demek ki çok da küçük değiller. İlk mikroskopların 10 kat ila 100 kat büyütme sağladıklarını düşünürsek, hücreler 0.01 mm ila 0.001 mm büyüklükte olmalı. Büyük sınırı alalım ve hücrenin 0.01 mm = 10-3 cm olduğunu varsayalım. O zaman bir hücrenin hacmi yaklaşık 10-3 x 10 -3 x 10-3 = 10-9 cm3 olur. Hücre küre biçimindeyse bu değerin yarısını alırız, ama mertebe hesabında 2 gibi çarpanları hesaba katmıyoruz. O zaman hücrelerimizin toplam sayısını yaklaşık 105 cm3 / 10-9 cm3 = 1014 olarak buluruz. Her birimizin yüz trilyon mertebesinde hücresi var. Ufak tefek bir kadınsanız belki elli trilyondur, iki metrelik kaslı bir basketbol oyuncusuysanız belki 150 trilyon. Hücreleri küp değil küre biçimli varsaysaydık yüz değil ikiyüz trilyon bulurduk. Her halükarda büyük bir sayı. Astronomlar Samanyolu galaksisinde 200 ila 400 milyar yıldız bulunduğunu tahmin ediyorlar. Yani, bir bebeğin vücudunda bile yüzlerce galaksideki yıldız sayısı kadar hücre yaşıyor. Dünyanın kütlesi ne kadar? Dünyanın kütlesini tam olarak belirlemek için etraflı jeoloji ve astronomi gözlemlerinden elde edilen verileri kullanmak gerekli, ama üç aşağı beş yukarı taktiğiyle bir tahminde bulunabiliriz. Dünyanın kütlesini belirlemek için, Dünyanın ortalama yoğunluğu ile hacmini çarpalım. Suyun yoğunluğu 1 g/cm3, yani 1 cm3 hacimdeki suyun kütlesi 1 gramdır. Her türlü kaya suda batar, yani aradığımız yoğunluk değeri suyunkinden yüksek olmalı. Ne kadar yüksek? Bir sonraki mertebede 10 g/cm3 değeri var. Bu yoğunluğa sahip bir su bardağı (200 cm3) büyüklüğünde bir taşın kütlesi 2 kg olur. Gündelik tecrübemizden bu hacme göre bu kütlenin çok fazla olduğunu biliyoruz. Bu iki mertebe arasında bir değer alalım ve Çok fazla. Bunun yarısını alalım, Dünyanın ortalama yoğunluğunu 5 g/cm3 = 5000 kg/m3 olarak varsayalım. Eskiden pazarcıların askılı terazide demirden ağırlıklar kullandıklarını hatırlarsınız. Bir kiloluk ağırlık, yaklaşık bir su bardağı büyüklüğündeydi, ki bu da tahminimizi doğruluyor. Dünya'nın hacmini 4 x R3 formülünden bulalım ( ve 3 birbirini götürdü). Dünyanın yarıçapı R'nin değerini bulmalıyız. Dünya'nın çevresini tahmin edebilirsek, bu değeri 6'ya (yaklaşık 2 ) bölüp yarıçapı bulabiliriz. Okuldaki derslerden Ekvator çevresinin yaklaşık 40 000 km olduğunu hatırlıyorsanız mesele yok. Hatırlamıyorsanız, Türkiye'nin doğu-batı uçları arasının yaklaşık 1500 km olduğunu hatırlıyor olabilirsiniz. Peki bu mesafe Dünya'nın kaçta kaçıdır? Ramazanda iftar vaktini beklerken, doğu illeri ile batı illeri arasındaki farkın bir saati bulduğunu görmüşsünüzdür. Yani Dünya'nın dönüşü sonucu batı bölgesinin gölgeye girmesi doğudan bir saat sonra gerçekleşiyor. Bir saatlik fark 1500 km ise, 24 saatlik fark 24 x 1500 = 36 000 km olur. Yarıçap da 36 000 / 6 = 6 000 km = 6 x 106 m olarak bulunur. Böylece hacmi 4 x 63 x 1018 ~ 8 x 1020 m3 olarak buluruz. Yoğunlukla çarparsak Dünya'nın kütlesini 5000 x 8 x 1020 ~ 4 x 1024 kg olarak tahmin ederiz.


Bu sayımızda, ayın fotoğrafı köşemizde, yüzey gerilimi sayesinde bozulmadan su yüzeyinde kalan bir su damlacığı var. Fotoğraf: Cüneyt Özdaş Makine: Canon 7D Lens: Canon MP-E 65mm lens, Yardımcı Ekipman: Canon MT-24EX flaş, Ev yapımı flaş difüzörü Yüksek çözünürlük için tıklayın. Suyun üzerinde, su damlalarını kısa süreli de olsa yüzdürebileceğinizi biliyor muydunuz? Eğer suya çok az miktarda deterjan ekler ve bu deterjanlı suyu, durağan bir su yüzeyine, yüzeyi bozmayacak şekilde usulca damlatırsanız, ayın fotoğrafındaki gibi bir damla suyu siz de yüzdürebilirsiniz. Bu fenomenin nedeni, suyun yüzey gerilimi. Yüzey gerilimi, sıvı yüzeylerin dış kuvvetlere karşı daha dayanıklı olmasını sağlayan fiziksel bir fenomen. Bitkilerdeki odun borularında enerji gerektirmeden su taşınmasını sağlayan kohezyon kuvvetini biyoloji derslerinden hatırlıyor olabilirsiniz. Kohezyon kuvveti sayesinde bitkinin kökünden alınan su metrelerce yukarıya kadar çıkabilir, çünkü su molekülleri birbirlerini çekerler. Sıvılarda her bir molekül diğer moleküllerce her yönden eşit bir kohezyon kuvvetiyle çekilirler. Böylece iç kısımdaki bir moleküle etki eden bütün kuvvetler dengede olur -bu sayede de moleküller arası mesafe sabit kalır-; ancak sıvının yüzeyinde bulunan moleküller için bu durum biraz farklıdır: Yüzeydeki bir molekül, sıvının iç moleküllerince alt tarafınan çekiştirilirken, üst tarafta -yani sıvının dışında kalan tarafta- bu kuvvetleri dengeleyebilecek bir kuvvet oluşmaz. Başka bir deyişle sıvı içindeki bu çekim yüzey üzerindeki gaz ortamın molekülleri tarafından dengelenemez. Bunun sonucunda yüzeydeki moleküllerde diğer moleküllerce dengelenmemiş kuvvetlerden doğan bir kuvvet fazlası ortaya çıkar ve sıvı yüzeyi bir zar gibi davranmaya başlar. Bu olaya yüzey gerilmesi adı verilir ve bu gerilme dengelenmemiş kuvvetlerin bileşkesine eşittir. Yüzey gerilimi, su yüzeyinin dış etkenlere karşı dayanıklılığını artırır. Bu sayede, bazı böcekler su üzerinde yürüyebiliyorlar, veya hidrofobik yüzeye damlatılan su, küresel damlacık şeklini koruyabiliyor. Grostonluk gemilerin su üzerinde kalabilmesi hatta ve hatta sıkça duyduğumuz gibi çok yükseklerden atlandığında suyun bir betondan farksız davranması bu sebeptendir. Gene yüzel gerilimi etkisi yardımıyla ve hidrofobik malzemeler kullanarak bir su damlasının bıçakla ikiye kesmek de mümkün. Bu deneyi gösteren ilginç bir videoyu aşağıda görebilirsiniz:


Yeni bir açık bilim sayısının gökyüzü rehberinden herkese selamlar. Yaz mevsiminin kendini hissettirmesiyle beraber açık gece sayısı iyiden iyiye arttı. Bu durum daha çok yıldız daha çok gözlem demektir. Bakalım bu ay neler oluyor. İyi okumalar. Merkür, Venüs ve Mars Dünyamızın karasal kankaları bu ay Güneş'e yakın olduklarından dolayı gözlenemeyecekler. Dünyanın da dahil olduğu bu grup, karasal, diğer gezegenlere göre epey küçük olmaları ve birbirlerine yakın olmalarıyla meşhurdur. Bu nedenle iç gezegenler diye sınıflandırılır. Jüpiter Güneş sistemimizin en büyüğü gaz gezegenimiz Jüpiter, Güneş battıktan sonra batı ufkuna yakın bir yükseklikte parlak bir şekilde gözlenebilecek. Ufak bir teleskop veya dürbününüz varsa Jüpitere' bakıp yüzeyindeki gaz yapılarını ve meşhur 4 adet Galileo uydusunu gözlemleyebilirsiniz. Satürn Gökyüzünün görsel şöleni, Güneş sistemimizin en hafifi ve ikinci en büyüğü Satürn, Güneş batarken doğu ufkundan yükselmeye başlıyor ve bütün gece sürecek şekilde kendini bizlere gösteriyor. Satürn herkes tarafından en çok dikkat çeken cisimdir. Bu durumun böyle olmasını sağlayan elbette meşhur halkasıdır. Belli boyutlarda buz ve taş parçalarından oluşan bu halkayı ilk gözlemleyen Galileo Galilei olmuştur. Tabi ki o zaman kullandığı teleskop pek kaliteli olmadığından halka yapısını tam seçememiştir. Üranüs ve Neptün Bize uzak, Güneş sisteminin sınırlarına yakın bu iki gezegen Güneş'e yakın olduklarından gökyüzünde Güneş battıktan sonra kısa bir süre kalıyorlar. Uzaklıkları, parlaklıklarını etkilediği için bu cisimleri görebilmeniz için teleskoba kesinlikle ihtiyacınız var. Hatta teleskop ile baktığınızda her hangi bir yıldızdan ayırt etmeniz çok zor. Üranüs'ün uzaklığı ortalama 3 milyar km, Neptün'ün uzaklığı 4.5 milyar km'dir. Plüto? Yıllardır 9. gezegen olarak öğretilen Plüto gezegeni 2006 yılında Uluslararası Astronomi Birliği'nin kararı üzerine Cüce gezegen olarak yeniden tanımlandı. Bunun sebebi ise Plüto yörüngesinde Plüto gibi bir çok cismin keşfiydi. Eğer Plüto'ya gezegen denilmeye devam etseydi gezegen sayısı 20'yi geçecekti. Bunun üzerine gezegenin tanımı değişerek oluşturulan yeni sınıfa Plüto ve benzeri cisimler yerleştirildi. Yeni tanıma göre gezegen, yörüngesini temizlemiş olmalı yani yörüngesinde kendisinden başka cisim olmamalı. Bu Ay Kaçırılmaması Gerekenler 4-5 Mayıs: Eta Aquarids Meteor Yağmuru. Eta Aquaridler ortalamanın üstünde bir meteor yağmurudur. Güney yarım kürede saatte ortalama 60 meteor gözlenebilirken, kuzey yarım kürede bu sayı 30-40 civarındadır. Bu meteor yağmuru Halley kuyrukluyıldızının artıklarından oluşmaktadır. 19 Nisan'dan, 28 Mayıs'a kadar gözlenebilen bu meteor yağmurunun maksimumu 4 Mayıs gecesi 5 Mayıs sabahı tarihlerindedir. Uydumuz Ay'ın yarım ay evresinde olması biraz ışık kirliliği yaratsa da yapay ışık kirliliğinden uzakta gözlem yaparsanız bir çok meteor gözlemleyebilirsiniz. 10 Mayıs: Annular Güneş Tutulması. Annular tutulma Ay'ın Dünya'ya en uzak olduğu zamanda gerçekleşen tutulmadır. Ay, Güneşi tam olarak örtemez ve karanlık Ay'ın etrafında Güneşin halkası oluşur. Ne yazıkki bu tutulma güney yarım kürede gözlenebilecek, ülkemizden gözlenemeyecektir. Ayrıntılı bilgi için: http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEplot/SEplot2001/SE2013May10A.GIF 25 Mayıs: Yarı gölge Ay tutulması. Ay, Dünya'nın oluşturduğu gölge konisinde yarı gölge üzerinden geçecek. Tam olarak bir kararma görülmeyecek. Ve gene maalesef ülkemizde de gözlenmeyecek. Ayrıntılı bilgi için: http://eclipse.gsfc.nasa.gov/LEplot/LEplot2001/LE2013May25N.pdf Ay Evreleri Mayıs Genel Gökyüzü Görünümü


Bilimsel çalışmaların olumsuz sonuçları da bilime katkı sağlar. Bu yazıda da böyle bir sonuçtan bahsediliyor. Dr Roli Roberts, editörlüğünü yaptığı PLOS Biology dergisinde yayınlanan bir araştırmayı tanıtıyor ve sonuçlarını tartışıyor. Lisede öğrettikleri üzere hücre hayatının iki şekli vardır: Prokaryot veya ökaryot . Prokaryotik hücreler açık bir ofis planına sahip gibidir, tüm biyolojik işlevler tek bir hücre boşluğunda meydana gelir. Ökaryotik hücrelerin ise genel müdür , maliye , satış ve pazarlama ve diğerleri için ayrı ayrı bölümleri vardır. Ama arada bir kendine verilenle yetinmeyen prokaryotlar da ortaya çıkıyor. PVC üstşubesi diye bilinen bir grup garip mikrobun örneklerinden Gemmata obscuriglobus bunlardan biri. Gemmata'nın karmaşık bir zar şekli var ve üç boyutlu yapısı üzerine çalışmalar bu bakterinin bölümlenmiş, ökaryot tipi bir hücreye sahip olduğunu, kalıtsal maddesinin çekirdek gibi bir cismin içine tıkıldığını düşündürüyordu. PLOS Biology dergisinde yeni yayınlanan bir makalenin yazarları olan Rachel Santarella-Mellwig, Damien Devos ve çalışma arkadaşları, teknik cambazlıklarla ve sıkı bir çalışmayla tipik bir Gemmata hücresinin iç zarlarının yapısını en derin ayrıntısına kadar ortaya çıkardı. On mikrobu plastiğe gömüp her birini onar dilime ayırdılar, sonra da her bir Gemmata diliminin elektron mikroskobuyla görüntüsünü elde ettiler. Sonra da, bunu yapacak bir yazılım olmadığından, her bir dilimin görüntüsündeki zarları teker teker bulup bizzat takip ettiler. Böylece ortaya zarların ve diğer yapıların üç boyutlu şekilleri ayrıntılı olarak ortaya çıkmış oldu. Sonuçta, maalesef diyebiliriz, Gemmata'nın gayet sıradan bir mikrop olduğu ortaya çıktı, en azından topoloji açısından. Yazarların ortaya koyduğu muhteşem resimler ve video görüntülerine göre, bu zarlar çok kıvrımlı olmakla beraber hiçbir bölümü diğerinden tamamen ayırmıyor. Gemmata olabildiğince prokaryot. Yazarlar PVC üstşubesinin orta atalarından birinin, zarlarını kıvıracak şekilde evrimleştiğini iddia ediyor. Peki ama bu ne anlama geliyor? Yazarlar Gemmata'yı, bir laboratuvar emekçisi ve tabloid gazete korkuluğu olan, en klasik bakteri yapısına sahip koli basili ile kıyaslıyor. Hem Gemmata hem de E. coli, gram negatif denen mikroplardan, yani iki zarları var; biri hücre duvarının dış tarafında, biri de iç tarafında, aralarında da periplazmik boşluk mevcut. Bir istisna olarak Gemmata'nın dış zarı olmayabileceği düşünülüyordu , ama bu çalışmaya göre bal gibi de var ve sitoplazma ve periplazmadan başka diğerlerinden ayrılmış bir bölüm yok. Gemmata 2 mikronluk bir küre. E. coli ise 1,5 mikronluk çubuk şeklinde bir şey. Her iki halde de periplazmik boşluk, yani zarlar arasındaki boşluk, hücrenin toplam hacminin üçte birine denk geliyor. Gel gör ki asıl fark zarların yüzey alanına bakınca ortaya çıkıyor: E. coli'nin iç ve dış zarlarının yüzey alanları birbiriyle neredeyse aynıyken Gemmata'nın kıvrımları iç zarın alanını dış zarınkinin üç katına çıkarıyor. Bu fazladan zar alanının maksadı belirsiz, ancak yazarlar ökaryotların endoplazmik retikulumundan yola çıkarak Gemmata ve dğer PVC üyelerinin bunu sterol üretimi için kullandığını tahmin ediyor. Steroller, ökaryotlarca haberleşme amacıyla ve zarların fiziksel özelliklerini değiştirmekte kullanılan karmaşık kimyasal maddelerdir. Ama Gemmata ve akrabalarının sterol üretebilen birkaç bakteriden biri olduğu düşünüldüğünde böyle şık bir zar yapısı pek de tesadüf eseri sayılmaz. Tam bir bölümlenme bulunamamışsa da PVC bakterilerinin şık iç zarı ile ökaryotların endoplazik retikulumları arasında şaşırtıcı benzerlikler var. Acaba PVC'ler klasik gram negatif mikroplarla bizim aramızdaki evrimsel bir basamak mı, yoksa zarların bu ortak özellikleri evrim süresince iki kere mi meydana geldi?


Geçen aydan devam Yedekler Kaleci, 12. Aristarchus Evrenin merkezinin Yer değil, Güneş olması gerektiğini ilk öneren kişi Samos'lu Aristarchus'tur. M.Ö. 3. yüzyılda yaşamış bu bilge, modern Güneş merkezli evren yaklaşımının kurucusu as kalecimiz Copernicus'un yedeği olmak için tecrübesiyle de biçilmiş kaftandır. Yedek kalecimiz, arkasında bıraktığı matematiksel çalışmaları ile çizgi kaleciliğini, geometri çalışmaları ile alanın tümüne hakim olmayı, Güneş'in uzaklığını zamanı için en iyi hesaplayabilen kişi olması hasebiyle uzak mesafelere topu isabetli bir şekilde göndermeyi hem takımın as kalecisine hem de arkasından gelecek gençlere öğretebilecek ideal tecrübeli eldivendir. Gereğinde kaleye geçtiğinde de bilimsel yaklaşımıyla defansına ve tribünde olan bizlere güven verecektir. Ama ne de olsa ne refleksler eskisi kadar hızlı, ne de oyun o eski oyun; tecrübeli yedek kalecimiz için. Defans, 13. Ejnar Hertzsprung ve 14. Henry Norris Russell Birbirinden bağımsız olarak yıldızların ışınım güçleri ile sıcaklıkları arasındaki ilişkiyi inceleyen, şimdi her ikisinin ismi ile anılan ve her gökbilimcinin çok iyi anlaması gereken Hertzsprung-Russell diyagramını oluşturan bu iki sağlam defans oyuncusu, her zaman görev bekleyen iki sadık takım oyuncusudur aynı zamanda. Yedek kalmayı dert etmeyen iyi yedekler futbolda her takımın ihtiyacı olsa gerek. İhtiyaç duyulduklarında ise pratik yaklaşımlarıyla canla, başla savunmanın her noktasında oynayabilecek bu iki adam, geriden oyun kurmanın inceliklerini de öğretmeleri açısından kadronun vazgeçilmezleridir. Açık, 15. Karl Werner Heisenberg Adıyla anılan belirsizlik ilkesini ortaya koyan bu Alman açık her iki kanatta da oynar. Ancak bu kadar belirsizlikle yedek olması da kaçınılmaz. Karar verdiğinde her maçı alabilecek kadar yetenekli, ancak istemediğinde de topa ayağını sürmeyen, Tanrı'ya bile zar attıran bu kumarbaz, ayağına çabuk, hızlı, bir anda yön değiştirebilen, ne yapacağı pek de belli olmayan, günümüz futbolundaki karşılığını en çok Frank Ribery'de bulabilecek bir oyuncu tipiyle özdeşleştirilebilir. Konumunu ölçtüğünüzde hızınızı ölçemeyeceğiniz, siz ne kadar hızla geliyor acaba derken, konumunu ölçemediğinizden yanınızdan geçiverecek olan yedek açığımız bu özelliğiyle hem onu takip etmek zorunda olan ilk 11 santraforu Einstein'a, hem de tribünde onun ne yaptığını anlamaya çalışan bizlere, en çok da teknik kadroya çok saç-baş yoldurmuştur. Orta saha, 16. Tycho Brahe Güneş merkezli evren modelini dinsel gerekçelerle kabul etmeyerek, gökcisimlerinin görünen hareketlerini oldukça iyi açıklayan melez bir model üretmesi onun ne kadar inatçı ve inançlarına bağlı bir insan olduğunu gösterir. Modelini gözlemlerle destekleyebilmek için iki gözlemevi kurmuş, bu gözlemevini kendi yapımı gözlem aletleriyle donatmış ve pek çok gökcismini gözlemiştir. Yani inatçı ve inançlı olduğu kadar, mücadeleci, kararlı ve azimlidir de. Böyle bir oyuncuyu bir futbol takımında yerleştirebileceğiniz en iyi yer orta saha olsa gerek. Doğru olmayan bir modelde ısrarı onu biraz eski moda yapıyor ama skoru korumak gerektiğinde onun mücadeleciliği, kararlılığı ve yerinde sertliğine ihtiyaç olacak. Zaten oynadığı bölge futbol için de eski moda. Dünya futbol literatüründe yeri olmayan, Türkiye'deki adıyla ön libero, aslında defensive midfield teriminden çeviriyle defansif orta saha ya da Mehmet Demirkol'un adlandırmasıyla çapa tabiriyle adlandırılan orta sahanın emniyet sübaplarının yerini oyunun iki yönünü aynı etkinlikte oynayan orta sahacıları alalı çok zaman oldu . Ancak yine de üst düzey takımlar dahi bu tür oyuncuları kadrolarında bulundurmaya devam ediyor, takıma biraz sertlik ve gerektiğinde orta sahaya azim ve katılık getirsinler diye. Biz de bu gözlemci, ağır işçi, inançlı orta sahacıyı kadromuza alacağız, gerektiğinde defansta hatta bekte bile oynatabilelim diye. Ayrıca, hem gözlemci, hem de yanlış da olsa bir model kurucu, yani futbol deyimiyle volatile bir oyuncu yedek kulübesinin olmazsa olmazıdır. Forvet arkası, 17. Johannes Kepler Kimin kimin etrafında nasıl dolandığını, herkesin nasıl hareket ettiğini görmek bir forvet arkasının alameti farikası olsa gerek. Gerektiğinde doğru adamı doğru yerde topla buluşturabilmek için onun nasıl hareket ettiğini bilmek lazım öncelikle. Gezgenlerin mükemmel çemberler üzerinde değil, eliptik yörüngelerde dolandığını ortaya koyan Kepler, gezegenlerin hareketlerini açıklamakta zorlandığı için tıkanan Güneş merkezli evren modelinin de önünü açmıştır. Tıpkı sıkışan bir oyunda oyuna giren yedek hücüm oyuncusunun oyunu açması gibi. Ondan beklenen kanatları işler hale getirmesi, aksayan pas bağlantılarını tekrar kurması, gerektiğinde doğrudan gole gidebilmesi. Hem bir gözlemci, hem de kuramcı olan bu Alman, sahadaki herkesi anlayabilecek özelliklere sahip. O da hocası Tycho Brahe gibi birden fazla pozisyonu oynayabilir. İkisi birden oyuna girdiğinde oyunun ihtiyaç duyduğu dinamizmi, usta-çırak uyumu içerisinde sağlayabilirler. Yedeği olduğu Max Planck kadar oyunu dikte edemeyecektir belki ama mutlaka yedek kulübesinde bulunması gereken bir enerji küpü olduğu da bir gerçektir. Forvet, 18. Sir Edmund Halley Böylesi bir yıldız bir daha ancak 76 sene sonra gelir.. Ona sorarsanız tam olarak kaç yıl kaç gün sonra geleceğini tam olarak size söyleyecektir. Nasıl hücumcu orta sahacıların görevi doğru zamanda topu doğru adama geçirmek ise, bir forvetin görevi de doğru zamanda doğru yerde olmak ve o saniyenin kesri ile sınırlı zamanda topu en kestirme ve etkin şekilde kaleye göndermektir. Adıyla anılan kuyrukluyıldızın yörüngesini ortaya koyan ve ne zaman nerede olacağını belirleyen Halley'de bu özellikler fazlasıyla mevcut. Üstelik sadece kuyrukluyıldızlar konusunda değil daha pek çok gökcisminin gözlemlerinde bir uzman. Zamanının tüm gökbilim camiasının saygı duyduğu bir tecrübe. Ayakları biraz yavaşladı belki ama Ian Rush'ın, John Benjamin Toshack'ın, Gary Lineker'in, Alan Shearer'ın ileri yaşlarında neler yapabildiğini görmüş bizler, onlarla aynı topraklarda yetişmiş bu ihtiyar delikanlının da karanlıkta kaldığımızda soğukkanlılığıyla bizi tünelden çıkarabileceğini biliriz. Teknik Kadro Teknik Direktör, Stephen Hawking Teknik direktörün bütün oyuncuları tanıyan, herkesi anlayan, kimin ne yapıp neyi yapamayacağını çok iyi bilen ve zamanının en geçerli futbol anlayışına sahip kişi olması gerekir. Günümüzün en az eksiği bulunan evren modelini ortaya koyan Stephen Hawking, kendinden önceki tüm astronom ve astrofizikçilerin ne yaptığını en iyi inceleyen ve bilendir hiç şüphesiz. Ayrıca, bugünkü haliyle futbol oynayamayacağı da kesin. Hem teknik direktörün oyuncularla biraz mesafeli, gerektiğinde onlar hakkında zor kararları da alabilen bir adam olması şart. Konuşmak için yararlandığı düzenek ona bu duygusal uzaklığı sağlayacaktır. Türkiye gibi motivasyon ustalarına ihtiyaç duyulan yerlerin aksine, işini bu kadar iyi yapanlardan kurulu bir kadronun ihtiyacı bütün bir oyuna uzaktan bakabilen onun gibi bir taktik ustasıdır. Yardımcı, Sir Arthur Eddington Takımımızı futbolun beşiğinden çıkma bir ikiliden başkasının yönetmesi düşünülemez. Yılların birikimini ve kültürünü yok sayamayız. Bir yardımcının görevi oynanacak taktiğe karar vermekte teknik direktöre yardım etmek olduğu kadar, rakip takımları izlemek, hem rakip oyuncuların hem de kadronun istatistiklerini teknik direktöre veri oluşturacak şekilde yorumlamak ve antreman programlarını düzenlemektir. Kişiliği onu hiçbir zaman teknik direktörün önüne çıkarmayacak kadar mütevazi, görevlerini yerine getirmesini sağlayacak disipline sahip ve olgun olmalıdır bir yardımcının. Taktiğin yetmediği yerlerde gri atmosfer yaklaşımı gibi, durumu basitleştirecek pragmatik bir takım yaklaşımları da olmalıdır. Tüm bunlar için mütevazi, biraz muhafazakar, kuramı doğrulamak için sırtına çantayı vurup Güney Afrika'ya gidebilecek kadar çalışkan, ancak öne çıkmayı sevmeyen bir adama ihtiyaç var ki Sir Arthur Eddington da bu rol için biçilmiş kaftan. Antrenörler, Gerard P. Kuiper , Jan Hendrik Oort Antrenörler sistemin kaynaklarını en iyi bilen, tehlikenin nereden gelebileceğini en iyi anlayan ve oyun içi ahengi oluşturmakta görevli bulunan adamlar olmalıdır. Güneş Sistemi'nin sınırlarını koyan ve sisteme zaman içerisinde giriş yapan kuyrukluyıldız ve küçük gezegen gibi cisimlerin geldikleri yeri belirleyen bu ikili çok iyi birer altyapı uzmanı değilse nedir? Bu cisimlerden hangileri sistem içerisinde kalacak gençlerdir, hangisi tehlike oluşturur onlardan iyi bilecek yoktur. Hocalar tarafından belirlenen sistemi kadroya en iyi anlatacak, onları yüreklendirmeleriyle motive, yaptırdıkları antremanlarla da diri tutacak olan yine onlardır. Bu özellikler altyapı ve genç takımlar konusunda her zaman yetkin olan Hollandalıların birer klasiği. Genç ve altyapıdan oyuncu yetiştiren organizasyonlara baknızı orada mutlaka Hollandalı antrenörler göreceksiniz İdari Menajer, Hendrik Antoon Lorentz 1927'de Brüksel'de düzenlenen ve zamanının tüm büyük fizikçilerinin bulunduğu Solvay konferansının grup fotoğrafına bakınız, neden idari menajerliği bu Hollandalının yapması gerektiğini hemen anlayacaksınız. Grubun en ön sırasında takımın yıldızı Einstein'la birlikte oturuşundaki eda, kararlılık, tecrübe, idareci sertliği ve delici bakışlarıyla Lorentz, tüm takım üzerinde gerekli etkiye ve zor zamanlarda zor kararları alablme becerisine sahip olduğunu göstermektedir. Kendisini istifaya davet edebilecek tribünler karşısında da aynı kararlı tutumu göstereceğinden şüphe olmaz. Futbol oynadığı yıllarda kendisi de bir hücum oyuncusu olan Lorentz, kendisinden sonraki forvetlerin oyuna neler getirebileceğini görerek, onlara gerek duyacakları alanı ve olanakları sağlamak üzere idari meajerlik yapmaya karar vermiştir. Yönettiği kurumlardaki başarısı ve birikimi onu bizim rüya takımımızın idari menajeri olmasını da sağlamıştır. Astronomi ve astrofizik alanında çalışmalar yapmış Enrico Fermi, Paul Dirac, Richard Feynman, Robert F. Gray gibi bu kadroda yer alabilecek pek çoklarını kadroya alamadım ne yazık ki. Ama rüya takımların kaderi de bu... Ne olursa olsun biraz kişiseller. Bazı büyük oyuncular takımı kuranların kişisel tercihlerine kurban olabiliyorlar. Dolayısı ile herkesin rüya takımı farklı, futbolda da uğraştığı alanda da. Bunu da benim kişisel rüya takım önerim olarak kabul ediniz. Takımı oluştururken mümkün olabildiği kadar takım içi uyumu gözetmeye, bu büyük yeteneklerden bir takım oluşturmaya çalıştım. Yaptıkları ile bugünkü evren anlayışımıza yön veren bu büyük değerleri, bir de futbol gözlüğüyle değerlendireyim istedim. Artık bana düşen bu takımın maçlarını keyifle seyretmek, içeride ve dışarıda boğazım patlayıp sesim kısılana kadar bu takımı ve onun ortaya koyduğu değerleri desteklemek. Bilimle hasbelkader ilişki kurmuş biz tüm taraftarlara düşen onların gücüne güç katmak ve formalarında ter olmak. Bilimde çabanın büyüğü var, küçüğü yok. İnsanlığın bilgi dağarcığına tribünden de olsa bir damla eklemek, bunun için bir taraftarın sadakatiyle takımına bağlı olmak ve en önemlisi her zaman yanında olmak gerek. Astronom ve Astrofizikçilerin Rüya Takımı, yenilsen de yensen de taraftarın senle, üzüntünde sevincinde hep seninle birlikte.... Konuk Yazar Hakkında: Özgür Baştürk / Ankara Üniversitesi Doktorasını astrofizik alanında tamamlayan Özgür Baştürk, Ankara Üniversitesi Kreiken Rasathanesi'nde uzman olarak görev yapıyor.


1962 yılının Nobel Tıp Ödülü, 1953 yılında DNA molekülünün yapısını keşfeden 3 bilim insanı tarafından paylaşılmıştı: James Watson (d. 1928), Francis Crick (1916 2004), and Maurice Wilkins (1916 2004). (Nobel ödülleri, sadece hayattaki bilim insanlarına verildiği için, Wilkins'in ekip arkadaşı Rosalind Franklin (1920-1958) ne yazık ki ödüle ortak olamadı. Zira ödül tarihinden kısa bir süre önce, 37 yaşında kansere yenik düşmüş ve hayata gözlerini yummuştu.) Genetik materyalimizin ana yapı taşı olan DNA, vücudumuz için gerekli olan proteinleri ve protein yapısındaki enzimleri sentezlemeye yarayan şablonlar içerir. DNA'nın ve yapısının keşfedilmesi, genetik bilimi ve kalıtsal hastalıkların anlaşılmasında çok önemli bir aşama kaydetmemizi sağladı. Bugün, artık DNA molekülünün birbiri etrafına sarılı çift sarmal bir yapıda olduğunu, ve bu iki zincirin organik baz çiftleri arasındaki hidrojen bağları sayesinde bir arada tutulduğunu biliyoruz: Adenin , timin ile bağ yaparken, guanin de sitozin ile bağ yapıyor. Biyologlar, DNA'yı artık bilinen bu yapısal özelliği sayesinde modifiye edebiliyor, hücrelere istekleri proteinin yaptırabiliyor. Şeker hastalarının tedavisinde kullanılan insülin, kemik erimesi tedavisinde kullanılan kalsitonin gibi hormonların üretimi, temelini DNA'nın yapısından alan bilgi dağarcığımız sayesinde mümkün hale geldi. Bu keşfe imza atanlardan İngiliz biyolog Francis Crick, 1953 yılında, 12 yaşındaki oğlu Michael'e yazdığı bir mektupla, meslektaşları ile birlikte yaptıkları bu buluşu ve DNA'nın yapısını, Michael'in anlayacağı dille aktarmaya çalışmıştı. Michael, bu yılın nisan ayında, babasının yazdığı mektubu New York şehrindeki ünlü müzayede salonu Christie's aracılığı ile açık artırma ile satışa çıkardı. Mektup, müzayedeye telefonla katılan ve ismini açıklamayan bir alıcı tarafından, yaklaşık 6 milyon dolara satın alındı. Crick'in oğlu Michael, bu paranın yarısını, babasının 2008 yılında ölene dek çalışmalarını sürdürdüğü meşhur Salk Biyolojik Bilimler Araştırma Enstitüsü'ne bağışladı. Gelin, babalar günü yaklaşırken, bir babanın oğluna kendisi için müthiş derecede heyecan verici olan buluşunu kendi el yazısıyla aktardığı bu mektubu birlikte okuyalım: 19 Portugal Place, Cambridge 19 Mart 1953 Sevgili Michael, Jim Watson ve ben büyük ihtimalle çok önemli bir buluş yaptık. Birlikte, kısaca D.N.A. denen de-oksi-riboz-nükleik-asit molekülünün yapısını keşfettik. Kromozomlar üzerinde bulunan ve kalıtsal özellikleri taşıyan genlerin protein ve D.N.A.'dan meydana geldiğini anımsıyor olabilirsin. Bulduğumuz yapı çok güzel. D.N.A., kabaca, düz parçaları dışarıya uzanmış uzun bir zincir gibi hayal edilebilir. Bu düz kısımlara baz deniyor. Formülleri şuna benziyor. Şimdi, elimizde birbirine dolanan iki zincir var -her bir zincir bir sarmal-, ve bu zincirin dışa bakan kısmı şeker ve fosfordan oluşuyor, bazlar ise iç kısımda kalıyorlar. Çok güzel çizemedim ama biraz şuna benziyor. Bizim bulduğumuz yapı bundan çok daha güzel görünüyor. Şimdi işin heyecanlı kısmına gelelim. Dört tane farklı baz var, ve bunlar ancak ikişerli olarak eşleşebiliyorlar. Bu bazların isimleri şunlar: Adenin, Guanin, Timin ve Sitozin. Onlara, kısaca A, G ,T ve C diyeceğim. Bu bazlar, ikişer ikişer, birinin baz zinciri diğerinin baz zinciri ile birleşerek eşleşiyorlar. A, sadece T ile, G ise sadece C ile eşleşebiliyor. Şimdi, bir zincirdeki bazlar gördüğümüz kadarıyla rastgele dizilebilir, ancak bir defa dizildikten ve sabitlendikten sonra, diğer zincirdeki sıralama da sabitlenir. Diyelim ki, ilk zincir böyle başladı, diğeri de mecburen bu şekilde sıralanmak zorunda. Bir şifre gibi. Eğer elinde bir zincirdeki harflerin sıralaması olursa, diğer zincirdekileri bulabilirsin. Şimdi, biz D.N.A.'nın gerçekten bir şifre olduğunu düşünüyoruz. Çünkü bazların sıralanışındaki tek bir fark, bir geni diğerinden farklı hale getiriyor . Bu yapı sayesinde, Doğa'nın genleri nasıl kopyaladığını görebilirsin. Eğer iki zincir birbirinden ayrılırsa, her biri kendini tamamlayan yeni bir zincir oluşturabiliyor. A her zaman T ile, G de her zaman C ile eşleştiğinden, sonuçta yeni ortaya çıkan zincirler eski ayrılan zincirin birebir kopyaları oluyorlar. Örneğin; Bir diğer deyişle, sanırım biz hayatın devamlılığını sağlayan temel kopyalama mekanizmasını keşfettik. Bulduğumuz modelin güzelliği, bu zincirde, her bir bazın eşi belli olduğu için ancak bir şekilde birleşebiliyor olmalarında yatıyor. Oysa ortalıkta serbest yüzüyor olsalardı, daha farklı şekillerde de eşleşebilirlerdi. Tahmin edersin ki, bu bizi çok heyecanlandırdı. Bir-iki gün içinde bir mektup yazarak Nature dergisine buluşumuzu göndereceğiz. Buluşumuzu anlayabilmek için, bu mektubu dikkatlice oku. Yakında eve döndüğünde sana modeli de göstereceğiz. Sevgilerimle, Baban


Mayıs sonunda başlayan Gezi Parkı Hareketi kısa zamanda bütün ülkeye yayılan bir protesto zinciri haline dönüştü. Milyonlarca insan sokağa çıktı. Polisin şiddetli cevabı sonucunda dört kişi hayatını kaybetti, on bir kişinin bir gözü kör oldu, 60'ı ağır olmak üzere en az 7832 insan yaralandı. Bu satırları yazdığım sırada Gezi Parkı dışında ülke çapında çeşitli barışçı eylemler devam etmekte. Büyük ölçekli olaylar insanları hazırlıksız yakalar. Olayların neden ve nasıl olduğunu anlamaya çalışırız, ama daha önce tecrübe edilmemiş olayları anlamlandırabilmek için yeterli bilgimiz yoktur. Yapabileceğimiz tek şey, gördüklerimizi eski tecrübelerimizle oluşturulan kalıplara sokmaya çabalamaktır, gerekirse olayları bükerek ve budayarak. Sözgelişi, ilk tepkimiz üç beş çapulcu olarak küçümsemek olabilir, çünkü daha önce protestocuların çoğunun küçük ve tesirsiz bir gruptan ibaret olduğunu görmüşüzdür. Tahminimizden daha kalabalık olduklarını farkedersek de, arka planda ipleri çekip çeviren bir kuklacı ararız, faiz lobisi veya büyümemizi istemeyen güçler gibi. Hiyerarşik örgütlenmeye ve merkezi düşünme tarzına alışıksak, Bunun arkasında kim var? gibi, aslında yanlış bir soru sorarız. Başka yanlış sorular da vardır, mesela Yüzbinlerce insan birkaç ağaç için mi eylem yapıyor? sorusu , ve bunun akla getirdiği Neden daha önce bir şey demediler? sorusu. Bu iki yanlış soruyu arka arkaya sormak, otomatikman Demek ki maksat çevre koruma değil; kirli bir amaç var sonucunu düşündürür. Bu sorular, benzer sebeplerin benzer sonuçlar doğurduğu varsayımıyla sorulur, fakat bu varsayım her zaman doğru değildir. Bu yazıda, bazı matematiksel modellerden yola çıkarak insan toplumu gibi bir karmaşık sistemde bu soruların neden yanlış olduğunu açıklamaya çalışacağım. Yanlış soru ile kastım, sistemin tabiatını anlamamaktan kaynaklanan, yanlış kabullerle oluşturulmuş sorulardır. Mesela, atomun çevresindeki elektronun yörüngesi elips midir? veya Amerika'ya gitmek için hangi otobüse binmeliyim? gibi sorular, yanlış sorulardır. Küçük sebeplerden devasa sonuçlara Gezi Parkı Eylemleri, küçük ve önemsiz gibi görünen bir konunun çığ gibi büyümesine ilk örnek değil. Brezilya'da hala devam eden büyük protestonun başlamasının çıkış sebebi otobüs ücretinin 3 Real'den 3.20 Real'e çıkarılmasıdır, yani bizim paramızla sadece 17 kuruşluk bir artış. Asıl sebepler ise daha derin: Brezilya halkının süregelen fakirliği, yolsuzluğun bitmemesi, devletin eğitim ve sağlığa yeterli yatırım yapmaması, buna karşılık Dünya Kupası için çok büyük miktarda para harcaması . Benzer şekilde, 2005'teki Paris isyanı, iki göçmen çocuğun polisten kaçarken sığındıkları trafo kulübesinde çarpılıp ölmesiyle başlamıştı . Daha çarpıcı bir örneği hepimiz okul kitaplarından biliyoruz: Avusturya-Macaristan veliahtı Franz Ferdinand'ın 28 Haziran 1914'de suikaste uğraması ile tarihin o zamana kadar gördüğü en kanlı savaş başladı. Ardından gelen gergin barış dönemi sadece yirmi yıl sürdü; ardından dünya ikinci bir vahşetin pençesine düştü. Sonunda barış sağlandığında siyasi güç dengeleri tamamen değişmiş, haritalar yeniden çizilmişti. Türkiye'de daha önce de birçok ağaç kesildi. Brezilya'da daha önce de otobüslere zam yapıldı. Paris'te daha önce de göçmenler kaza geçirerek öldü. Devlet adamları daha önce de suikaste kurban gitti. Neden o zaman böyle büyük olaylar olmadı? Brezilya halkı 17 kuruş için mi sokaklarda? Milyonlarca insan, bir veliahtın intikamını almak için mi öldü? Bunların yanlış sorular olduğu bariz. Neden daha önce olmadı? sorusunu çağrıştıran da pek çok örnek var. Sözgelişi, Amerika kıtasına 1492'den önce Vikinglerin ulaştığını biliyoruz. Neden önceki keşifler, 1492 ile aynı etkiyi yaratmadı? İskenderiyeli Hero 1. yüzyılda buharla çalışan makineler inşa etmişti, 12. yüzyılda El Cezeri gayet karmaşık mekanik cihazlar tasarlamıştı. Neden Sanayi Devrimi çok daha önce başlamadı? Çin'de çok eski zamanlardan beri kullanılan matbaa ve barut, neden sadece Avrupalıların eline geçince dünyayı değiştirdi? Bunlara verilebilecek kısa cevap Ortam uygun değildi. Ama ortamı uygun kılan şeyi, olay gerçekleşmeden öngörebilen de yok. Kritiklik ve Kum Yığını Modeli Fizikte karmaşık sistem terimiyle, birbiriyle etkileşen çok sayıda basit bileşenin toplamı kastedilir. Bu terimin çok kesin bir tanımı yok. Sözgelişi, bir balonun içindeki çok sayıda hava molekülü genellikle bir karmaşık sistem olarak anılmaz. Keza, yüz milyar yıldız içeren bir galaksi de bir karmaşık sistem olarak düşünülmez. Buna karşılık, bir arada uçan kuşlar, yürüyen insanlar, otoyoldaki trafik, Twitter'deki arkadaşlık ağı, beynimizdeki nöron şebekesi karmaşık sistemlerdir. Bir sistemi karmaşık yapan şeyin, sistemin bir bütün olarak, bireysel bileşenlerden beklenmeyen davranışlar sergilemesi olduğu kabul edilir. Karmaşık sistemlerin ilginç modellerinden birisi 1988'de Per Bak, Chao Tang ve Kurt Wiesenfeld tarafından ortaya atıldı . Araştırmacıların amacı, kendi kendini kritik adı verilen özel bir duruma getiren sistemleri incelemekti. İlhamlarını şöyle özetlediler: Basit bir kum yığınını ele alalım. Sıfırdan başlayalım ve kumları tek tek rastgele yerlere koyarak yığına ekleyelim. Yığın büyüdükçe yamacının eğimi artacak. Sonunda eğim kritik bir değere ulaşacak; eklenen kum aşağı kayacak. Diğer taraftan, yığının çok dik olduğu bir durumdan başlarsak yığın kritik açıya ulaşana kadar çökecektir, böylece yığın her an ucu ucuna dengede olacaktır. ... Yığın büyüdükçe, çığların azami büyüklüğü de artacak, ta ki kritik noktaya ulaşılıp, sistemin büyüklüğüne varana kadar her büyüklükte çığlar görülene kadar. Bazı fiziksel sistemler, bazı dış parametrelerin değerine göre iki ayrı davranış gösterirler; sıcaklığa göre bir maddenin sıvı ya da gaz olması gibi. Bir demir parçasının mıknatıs özelliği göstermesi veya göstermemesi de, sıcaklığa bağlı olan iki ayrı davranış halidir. Mıknatıslanma için demir atomlarının manyetik momentlerinin birbirine göre aynı hizaya gelmesi gerekir. Yüksek sıcaklıklarda atomlar çok hareketli olduğundan bu hizalanma gerçekleşemez. Başka bir deyişle, atomların hareket enerjisi manyetik momentler arasındaki çekim enerjisinden yüksektir. Sıcaklık düştükçe atomların hareket enerjisi azalır, Curie sıcaklığının (demir için 1043 K) altına düşünce manyetik momentler arasındaki çekim gücü baskın çıkar ve bütün cisim bir anda yekpare bir mıknatıs haline gelir. Bu iki halin arasında, tam Curie sıcaklığında olanlar da ilginçtir. Sistemde, mıknatıslanması aynı yönde olan bir yığın küçüklü büyüklü öbek oluşur. Bu öbekler birbirine girmiştir, ve her büyüklükte bulunabilirler. Sabit kalmazlar, sürekli olarak değişim içindedirler, ama büyüklüklerinin istatistiği değişmez. Birkaç tane büyük öbeğin yanı sıra, pek çok küçük öbek de bulunur. Bu, mıknatıslanan demirin kritik halidir. Ancak kritik mıknatıslanma elde etmek için sıcaklığın tam olarak belli bir değere ayarlanması gereklidir, bu da bir kalemi sivri ucunda dengelemek kadar imkansızdır. Bak, Tang ve Wiesenfeld, idealize bir kum yığınının kendi kendini kritik duruma ayarlayabileceğini düşündüler. Teorik fizikçilerin adeti olduğu üzere, sadece en önemli özellikleri içeren, karikatür derecesinde basitleştirilmiş bir kum yığını modeli kurdular: Çok büyük bir satranç tahtası alın ve her karesine 0 ve 3 arasında rastgele sayılar atayın. Bu sayılar o noktada kum yığınının ne kadar dik olduğunu temsil eder. Değeri 3 olan kareler hassas dengededir, bir tane daha eklenirse devrilirler. Rastgele bir kare seçin ve karedeki sayıyı bir artırın. Bu işlem o noktaya kum dökmeye karşılık geliyor. Eğer karedeki sayı 3 ise, o kareye bir eklemek orayı dengesiz hale getirir. Karedeki sayı 0 değeri alır, ve dört yöndeki komşularının her birine 1 eklenir. Bu kural yamaçtaki eğimin belli bir eşiği aşmasıyla kumların dökülmesini ve bir çığın başlamasını temsil eder. İlk devrilen karenin komşuları da hassas dengedeyse (3 değerindeyse) onlar da devrilir, ve böyle böyle bir zincirleme reaksiyon oluşabilir. Tahtanın kenarındaki karelerden dışarı çıkan taneler kaybedilmiş sayılır. Bir çığ tamamen bittikten sonra, yeni bir rastgele noktaya bir kum eklenir, aynı işlem tekrarlanır. Aşağıdaki şekil bir çığın nasıl yayıldığını adım adım gösteriyor. Başlangıçta rastgele dağılmış değerler var, ve bir sonraki ekleme tam ortadaki kareye düşüyor . Ardından bu karedeki değer sıfırlanıyor ve komşularına 1 ekleniyor. Bunun sonucunda doğu ve güney komşular dengesiz hale geliyorlar . Onlar da sıfırlanıyor ve komşularına bir ekleniyor, ve dengesiz hiç bir kare kalmayana kadar çığ devam ediyor. En son resimdeki siyah bölge dengesiz hale gelip devrilmiş kareleri gösteriyor . Bu idealize modeli daha iyi anlamak için NetLogo ile hazırlanmış kum yığını simülasyonuyla oynayabilirsiniz. Sayfada Run Sandpile in your browser linkine tıklayın. Bilgisayarınızda Java (5 veya üstü versiyon) kuruluysa program doğrudan tarayıcınızda çalışacaktır. Önce Setup Random düğmesine tıklayarak rastgele bir başlangıç durumu yaratın. Animate-avalanches düğmesini On durumuna getirin, böylece çığların kolay görülmesini sağlarsınız. Go düğmesine basarak bir süre (5-10 dakika) çalıştırın. Özellikle 6000 ticksden sonra kum yığını kritik duruma ulaşır ve onu bu kritik durumda tutmaya yarayan büyüklü küçüklü birçok çığ görmeye başlarsınız. Simülasyonu Go düğmesine tekrar basarak durdurabilir, Go once düğmesiyle de tek tek kum eklenmesini sağlayabilirsiniz. Yeterli bir süre geçtikten sonra sağ alttaki grafikte, küçük çığların çok, orta boyların daha az, en büyüklerin ise sadece birkaç kere gerçekleştiğini görebilirsiniz (eksenlerde sayıların logaritmaları yazıldığı için 0ın karşılığı 1, 2nin karşılığı 100, 4ün karşılığı ise 10 000 olur). Modeldeki en önemli nokta şu: Bir yere rastgele eklenen kum çoğunlukla küçük ve önemsiz bir döküntü yaratırken, arada bir, bütün yığın boyunca yayılan devasa bir heyelana yol açıyor. Yeni kum tanesinin nereye düşeceğini bilmediğimizden, her an her şey olabilir. Kum yığını bize ne söylüyor? Kum yığını modelinin davranışı üç özelliğe dayanıyor: - Eşik: Her karenin belli bir dayanma eşiği var. Gerçek bir kum yığınında bunun kaynağı taneler arası sürtünmedir. Ama sözgelişi bir insan topluluğunda bu eşik tahammül, çekingenlik veya korkudan kaynaklanıyor olabilir. - Yavaş birikim: Yığına yavaş yavaş kum ekleyerek belli bir gerilim birikimi oluştururuz. Çığların oluşma sebebi bu birikimdir. - Etkileşimin ağırlıklı rolü: Her kare, sadece komşusu olan karelerden etkileniyor ve onlardan aldığı kum taneleri ile harekete geçme eşiğine ulaşıyor. Dış etkiler modele katılmıyor. Bu özellikleri birçok başka sistemde de görürüz. Sözgelişi, yerkabuğunu oluşturan plakalar arasında bulunan sürtünme, harekete geçmeden önce aşılması gereken bir eşik oluşturur. Plakaların hareketi yavaş yavaş bir gerilim biriktirir, ve gerilim belli bir eşiği aşınca bir yerel deprem oluşur. Depremin oluşma noktasının hemen yakınındaki noktalarda da gerilim kritik noktadaysa, o noktalarda da deprem olur. Depremleri incelemek için basitleştirilmiş, kum yığını modeline benzer modeller kullanıldı ve bunların simülasyonlarında, depremlerin büyüklüklerine göre ihtimallerinin ne kadar olduğunu veren Gutenberg-Richter yasasıyla matematiksel olarak aynı formda sonuçlar elde edildi. Yani, yerkabuğu kendi kendisini kritik duruma örgütlüyor gibi görünüyor. Kum yığını modeli, daha genel ifadesiyle kritik duruma örgütlenme , birçok duruma uygulanabilir gibi görünen, güzel ve çekici bir teori. Per Bak hevesle bu teorinin doğanın nasıl çalıştığını açıkladığını iddia etmişti . Fakat karmaşık sistemler, adı üstünde, karmaşık, ve şimdilik tek bir teoriye sığdırılamıyor. Kritik duruma örgütlenme fikri herhangi bir fiziksel veya toplumsal olayı, mesela Maxwell denklemlerinin elektromanyetizmayı açıkladığı kuvvette açıklayamıyor. Bununla beraber, tamamen faydasız bir zihin cimnastiği zannetmek de haksızlık olur. Bu teori, yakın komşularıyla etkileşen, belli bir tahammül eşiğine sahip bireylerden oluşan ve zamanla biriken bir gerilim altında bulunan toplulukların davranışlarına dair bir kavramsal çerçeve sağlar. Bize kesin cevaplar vermese bile, en azından bazı yanlış sorulardan kaçınmamıza yardımcı olur. Toplumsal tepkilerin kum yığını modelindeki çığlara benzediğini, toplumun kritikliğe örgütlenen bir halde bulunduğunu varsayarak, yazının başında sorduğumuz sorulara dönelim. Daha önce de ağaç kesildi, niye ayağa kalkmadılar? veya X olduğunda neredeydiniz?: Kum tanesinin düştüğü yere göre çığlar küçük veya büyük olur. Daha önceki kum tanelerinin çığ yaratmamış olması etkisiz oldukları, unutuldukları anlamına gelmiyor. Gerilim birikmeye devam etti, ve başka bir kum tanesinin eklenmesiyle daha büyük bir tepki ortaya çıktı. Bu büyük bir olay, arkasında kim var?: Birisinin olması gerekmiyor. Eğer birbirinin komşusu olan birçok birey tahammül sınırına gelmişse, birinin patlaması diğerlerine de hızla yayılır ve birdenbire büyük bir sosyal hareket başlayabilir. Sosyal gruplarda çığların yayılması satranç tahtası gibi dört yönde değil de, tanışıklık ağları üzerinden olacaktır ve insanların arkadaşları çoğunlukla kendileriyle aynı kafadadırlar. Belli bir kesimin rahatsızlığının sürekli arttığı bir politik ortamda, büyük bir çığın sadece komşular arası etkileşimle oluşması ihtimal dışı değildir. Bunların hepsi birkaç ağaç için mi?: Büyük olsun küçük olun bütün çığlar bir tek kum tanesiyle başlıyor, ama devam etmelerini sağlayan şey tanenin düştüğü yerde tahammül sınırına gelinmiş olması. Ağaçlar sadece bardağı taşıran damla. Gezi Parkı olaylarının kum yığını modelinden bir farkı var: Modelde bir çığ bitmeden yeni bir kum tanesi düşmüyor, ayrıca çığ geçtikten sonra noktaların çoğunun gerilim seviyesi azalıyor. Oysa Gezi Parkı'nda ilk çığ daha devam ederken ardarda gelen polis şiddeti yeni çığları tetikledi. Hükümetin sert beyanları da, bireylerin gerilim seviyesini tekrar tahammül sınırına çekti. Bu iki etkenin eylemlerin büyüyerek yayılmasına sebep olduğunu söylersek, sosyal bilimcilerin analizlerine pek fazla ters düşmüş olmayız.


Biz söylemiştik Mayıs sayımızdaki Apartman Çocuğu Olmak başlıklı yazıda söylemiştik: Şehirlerde büyüyen ve yaşayan insanların şizofreni gibi ruhsal rahatsızlıklara yakalanma riskleri kırsal kesimdeki insanlara göre daha fazla. Beynin şiddet ve öfke içerikli davranışlarla ilişkilendirilen amigdala bölgesindeki etkinliğin kontrolü, şehir hayatına bağlı faktörlerden dolayı kayboluyor. Şehir planlamaları bu ayrıntı göz önüne alınarak yapılmalı. Daha fazla yeşil, daha çok doğa, daha sakin ortamlara ihtiyaç var şehirlerde. Biz bunları ay başında söylerken ay sonuna doğru dünyadaki diğer metropollerin parklarıyla karşılaştırılamayacak kadar küçük ama yine de İstanbullunun yeşile duyduğu hasreti biraz olsun gidermesine yardımcı olan Gezi Parkı'nın yıkım çalışmalarına başlanacağından haberimiz yoktu. Tesadüf oldu. Ağaçların kesilmesine direnenlerin ne kadar haklı olduğunu bilimsel çalışmaları göz önünde bulundurarak anlatmış olduk. Olaylar sırasında biber gazı bol bol kullanıldı. Peki nedir bu biber gazı ve çalışma mekanizması nasıldır? Biber gazı ne kadar acı? Biber gazının içindeki etken madde bibere de acı tat veren kapsaisindir. Kapsaisinin yoğunluğuna göre farklı biber türlerinin acılığı da değişir. Biberlerinin yakıcılığı Scoville Acılık Birimi kullanılarak yandaki figürdeki gibi ölçeklendirilebiliyor. Bu ölçeğe göre dolmalık biber hiç acı değilken, yani 0 SHU iken, Türk sofralarında sıkça kullanılan acı biberler 100-500 SHU kadar acı olabiliyor. Biber gazının acılığı ise kapsaisin yoğunluğuna göre 2 milyon ile 5 milyon SHU arasında değişiyor. Yani ağzınızı yakan acı biberin onbinlerce kat daha acısını düşünün... Bir terleme hissettiniz mi? :-) Kapsaisin nasıl acı verir? Çağrı Yalgın'ın Şubat 2012 sayısında bahsettiği gibi kapsaisin, TRPV1 (VR1) isimli bir reseptör tarafından algılanıyor. Aynı zamanda sıcaklığa da duyarlı olan bu reseptörü üreten C-fibre ve A denen sinir hücreleri deri, dil, omurilik, eklemler, iç organlar, solunum yolları ve mesaneden gelen bilgileri beyne iletiyor1,2. TRPV1, en basit tanımıyla, bir kalsiyum iyonu (Ca2+) kanalı. Yani, sinir hücreleri arasındaki sinyal iletimi sırasında gerekli olan Ca2+ iyonunun hücre içine girişini sağlayan bir geçit. Sıcaklık ve kapsaisin varlığına bağlı olarak uyarıldığı zaman kanal açılıyor ve hücre dışındaki Ca2+ iyonlarının hücre içine girmesini sağlıyor. Örneğin, TRPV1, 42 C sıcaklığa maruz kaldığı zaman çalışmaya başlıyor. TRPV1'e sahip olmayan farelerden elde edilen sinir hücreleri üzerinde yapılan deneylerde, hücrelerin 42 C'ye tepki vermediğini, fakat 55 C'den sonra TRPV2 denen başka bir reseptörün devreye girmesiyle hücrelerin sıcaklığı algılamaya başladığı gözleniyor3,4. Acı biber yediğimizde, yaptığımız yaramazlıktan sonra annemiz ağzımıza acı biber sürdüğünde veya direndiğimizde devlet babamız üstümüze biber gazı veya kapsaisinli su sıktığında sıcaklık-yanma hissetmemizin sebebi kapsaisinin ve sıcaklığın aynı mekanizma tarafından algılanıyor olması. Kapsaisin, madde-P ve astım şeytan üçgeni Kapsaisin sadece yanma hissine neden olmuyor. Aynı zamanda sinir hücrelerinden madde-P isimli bir mesajcının hücrelerden salgılanmasını sağlıyor. Madde-P'nin iltihap başlatma özelliğinin yanı sıra akciğerlere giden havayollarının daralmasına neden olduğu biliniyor5. Bu yüzden biber gazına maruz kalan insanlarda solunum zorluğu görülebiliyor. Astım hastalarının madde-P'ye karşı hassasiyetinin daha yüksek olduğu tespit edilmiş5. Buna bağlı olarak astım hastalarının biber gazına tepkileri çok daha kuvvetli olabiliyor ki ölüme kadar giden sonuçlar doğurabiliyor. Bu yüzden protestolar sırasında astım hastalarının da olabileceği göz önünde bulundurularak göstericilere müdahale edilmesi hayati önem taşıyor. Türkiye'de coğrafi konuma bağlı olarak astım görülme sıklığının %2-6 arasında değiştiğini düşünürsek; 1000 insanın olduğu bir toplu gösteriye biber gazıyla müdahale edildiği durumlarda biber gazının astımlı 20-60 kişiyi etkileme ihtimali unutulmaması gerekiyor. Şifa niyetine kapsaisin Madalyonun bir de öteki yüzü var. Istıraba neden olan kapsaisin aynı zamanda şifa niyetine de kullanılabiliyor. Bazı ağrı kesici ilaçların içinde kapsaisin bulunuyor. Örneğin Capzasin-P isimli ilaç eklem ve kas ağrılarına karşı kullanılıyor. Çünkü kapsaisine maruz kalmış sinir hücreleri belli bir süre sonra duyarlılıklarını yitiriyor ve sinyal iletemez hale geliyorlar. Kapsaisinin TRPV1'i yoğun miktarda uyarmasıyla sinir hücreleri içinde aşırı miktarda Ca2+ birikiyor. Bu birikim sonucu sinir hücrelerin stoğundaki tüm madde-P'ler salgılanıyor, hücre üzerindeki diğer iyon kanalları kapatılıyor ve hücrelerin sinyal iletimi duruyor. Bunun yanı sıra, ağrı sinyalini ileten sinir hücrelerinin aşırı aktivasyon sonucu ölmesinin de ağrı algısını azalttığı düşünülüyor1. Direnişçilerin kapsaisine karşı direnişleri TRPV1 reseptörünün ilginç bir özelliği ise bulunduğu ortamdaki asitliğin artmasıyla kapsaisinden ve sıcaklıktan bağımsız olarak etki göstermeye başlaması. İltihaplanan bir yerinize dokunduğunuz zaman ağrı hissedersiniz. İşte bunun sebeplerinden biri iltihaplanan bölgenin asitliğinin artması ve buna bağlı olarak TRPV1'in ağrı sinyalini oluşturması6. Özellikle direnişçilerin malumudur; gösteriler sırasında biber gazına maruz kalan insanlara antasit'li su uygulanarak ağrıların azalması sağlanır. Talcid ve Maalox antasitlere örnektir. Normalde bu ilaçların mide asiditesini azaltması mide ağrısı şikayetlerine karşı kullanılmasını sağlar. Biber gazının verdiği acıyı da uygulandığı yerin asiditesini, dolayısıyla TRPV1'ın aktivitesini düşürerek dindirdiği söylenebilir. Antasitlerin biber gazına karşı bir faydası daha var. Ortamdaki Ca2+ iyonlarının kaldırılmasının TRPV1 reseptörünün kapsaisin varlığına duyarlılığını yitirmesini engellediği biliniyor7. Öyleyse ortama antasitlerle dışarıdan sağlanan Ca2+, TRPV1'in duyarlılığını kaybetmesine yardımcı olabilir. Bu sayede deride veya gözlerde kapsaisin olsa bile acı hissedilmeyecektir8. Acı biberinin özü yemeklerimize tat veriyor. Şifa niyetine bile kullanılabiliyor. Sorumlu, bilinçli ve kanunlara uygun şekilde kullanıldığında güvenlik güçlerinin elinde etkili bir silah olabiliyor. Aksi taktirde hem kullananların hem de maruz kalanların başına iş açıyor. Dost acı söyler.


Leeloo'yu hatırlıyor musunuz Ocak 2013 sayımızdan? Doku mühendisliğinin temel fikirlerine ve uygulama alanlarına çok kısaca değinmiştik Leeloo'dan bahsederken. Bu yazımızda ise vücudumuzun en büyük organı konusunda doku mühendisliğinin neler yaptığına bakmaya çalışacağız. Deri ya da cilt, insan ve hayvan bedeninin üstünü kaplayan çok katmanlı bir yapı olup vücudun en büyük organı. Ağırlığı yetişkin bir insanda 15 ila 20 kg (kabaca tartıda gördüğümüz rakamın %20'si) arasında değişirken yüzölçümü 1,8 2 m2 civarında. Epidermis, dermis ve hipodermis adı verilen 3 tabakadan oluşan deri (Şekil 1) hayatta kalmamız için gerekli çok önemli işlevleri yerine getirmekte; mekanik etkilerden koruma, vücut sıcaklığının düzenlenmesi, hissetme, cinsel uyarı, mikroorganizmalara karşı ilk bariyer olma bu işlevlerden başlıcaları. Doku mühendisliğinin deri konusunda çalışmalarına geçmeden önce biraz deriyi tanıyalım. Epidermis 3 tabakadan oluşan derinin en üst katmanı epidermis olarak adlandırılıyor. Milimetrenin onda biri kalınlığında olan bu tabaka hemen altında bulunan dermis tabakasının kıvrımları ile iç içe geçmiş bir yapıda. Epidermal tabakayı oluşturan hücrelerin büyük çoğunluğu (%90 95) keratinosit adı verilen hücrelerdir. Bu hücreler sürekli bölünerek epidermisin bazal tabaka adı verilen en alt kısmından yüzeye doğru hareket ederler. Keratinosit hücreler patojenler, UV ışınları, sıcaklık gibi çevresel tehlikelere karşı bariyer oluşturma işlevlerinin yanı sıra yara iyileşmesinde de görev alırlar. Dermis Epidermis ile deri altı diğer dokular arasında bağlantıyı sağlayan kan ve lenf damarları, sinirler, deri kasları, ter ve yağ bezlerinin bulunduğu tabaka Dermis olarak adlandırılan tabaka. Eğer cildinizin esnekliği ile sıkıntınız varsa dermis tabakası olağan şüphelidir çünkü cildimize esnekliğini, kıvamını, dayanıklılığını veren tabaka dermistir. Epidermis dermis içerisine el parmağı şeklinde girer , dermis de epidermise aynı görünümde ilerler . Bu iki katın birleşim yerinde bazal membran denilen bir bölge bulunur. Hipodermis Derinin en önemli işlevlerinden biri olan vücut sıcaklığını düzenleme işini yapan bu tabaka derinin en alt katmanını oluşturur. Hipodermis yoğun olarak damar ve sinirlerden oluşur. Doku Mühendisliği, Cerrahi Çözümler ve Deri Değişik katmanlardan oluşan ve çok önemli yaşamsal faaliyetleri yerine getiren bu karmaşık organın işlevlerini yerine getiremez hale gelmesi ölüme kadar varabilen ağır sonuçlara yol açabiliyor. Yaralanmalar, genetik problemler, cerrahi müdahaleler derinin bir kısmının ya da tamamının işlevini kaybetmesine yol açan etkilerden. Çok miktarda derinin geri dönülemez şekilde kaybolmasına ve yaşamsal tehlikelere yol açan travmaların başında ise yanık ve haşlanmalar geliyor. Doku mühendisliği ve cerrahi çalışmaların henüz bu kadar ilerlemediği dönemlerde 3. dereceden yanıklarla mücadele eden hastaların büyük bir çoğunluğu yaşamlarını kaybediyorlardı. 1970'lerde yanmış derinin hastanın yaşamı için tehlikeli bakteriler üremesi için uygun ortam yarattığının fark edilmesi ile yanık derinin cerrahi müdahale ile alınmasına başlanması açık halde kalan yanık yaralarının kapatılması için gerekli deri ya da suni deri üretilmesini gerekli hale getirmiş. Araştırmacılar ilk başlarda değişik hücrelerle çalışarak kaybolan derinin kopyasını yapmaya çalışsalar da derinin karmaşık ve çok fonksiyonel yapısı birebir aynı işlevlere sahip derinin üretimini mümkün kılmamış. Araştırmacılara en çok zorluk çıkaran hücreler ise yukarıda bahsettiğimiz keratinosit hücreleri. Bazal membranda bölünmeye başlayarak yüzeye doğru çıkan bu hücreler salgıladıkları kimyasal sinyaller ile yeni derinin büyümesi ve deri yenilenmesinin sağlanmasında anahtar işleve sahipler. Derinin kendisini nasıl yenilediği ve yaraları nasıl iyileştirdiğini sevgili Can Holaykin daha önce Bir Yara Kabuğunun Hayatı 1 ve Bir Yara Kabuğunun Hayatı 2 isimli iki ayrı yazıda detayları ile anlatmıştı bizlere. Ancak derin yanık yaraları gibi derinin önemli bir kısmının kaybolduğu ve kendilerine yol gösterecek fonksiyonel bir deri yapısının bulunmadığı durumlarda keratinositler beklendiği gibi çalışmıyor ve istenilen deri dokusunu üretmiyorlar. Keratinositlerin normal şekilde üremeleri için fibroblast adı verilen hücrelerce üretilen kollajenlerden oluşmuş hücre dışı matris yapıya ihtiyaç duyduğunu gözleyen araştırmacılar bu kollajen yapıları inek ve köpekbalıklarından elde etme yolunu seçmişler. Hastaya implante edilen kollajen içinde yeni dermis oluştuğunda fibroblast hücreleri bu dışarıdan elde edilen kollajen iskelenin* çökmesini tetikleyerek yeni dokunun iskelenin yerini almasını sağlıyor. Dermis tabakası bu sayede üretilmiş olsa da yanık hastalarının epidermal tabakaya ihtiyaçlarına yanıt vermiyor bu yöntem. Epidermal tabakanın üretimi ise 20 yılı aşkın süredir otolog keratinosit kültürleri aracılığı ile yapılıyor. Otolog keratinosit kültürleri yanık hastalarının hasar görmemiş derisinden bir parça alınıp laboratuvarda kültüre edilerek büyütülmesi ve hastanın yanık bölgesine uygulanmasına verilen ad. Hastanın sağlıklı derisinden alınan parçanın laboratuvar ortamında 100 kata kadar büyütülmesiyle elde edilen deri grefleri kalıcı yara örtüsü olarak kullanılıyorlar. Kültüre edilen bu otolog greflerin üretimi 3 4 hafta gibi uzun bir süre alıyor; hastaya nakil edildiğinde de sadece kısmi anatomik ve fonksiyonel tedavi sağlıyorlar. Ancak inek ve köpekbalığı kollajenleri ile üretilen dermis tabakası ile otolog keratinosit kültürlerinden elde edilen epidermal tabakanın birbirine gerçek anlamda bağlandığı söylenemez. Epidermal ve dermal tabakaları bu şekilde yenilenen hastalarda epidermisin kolayca ayrılabilmesi gibi sorunlar yaşanabilmesine rağmen oldukça başarılı olan bu yöntem ülkemizde de sıklıkla kullanılıyor. Otolog keratinosit kültüre grefler halen yanık tedavilerinde en etkili yöntem olarak kullanılıyor olsa da özellikle yeterli kalitede ve büyüklükte greflerin elde edilememesi ve diğer yaşanan sorunlar doku mühendisliğinin geliştirdiği ve üzerinde çalışmakta olduğu çözümlere klinik merakın artmasına yol açmış. Doku mühendisliğinin deri üretmedeki potansiyeli ve sınırları sadece yapısal ve fonksiyonel kısmi tedavilerin sağlanması ile sınırlı değil. Açık Bilim okuyucularının hatırlayacağı gibi doku mühendisliğinin hedefi hasta ya da hasarlı dokunun/organın vücut dışında üretilip hastaya nakledilerek doku ve organ kayıpları nedeni ile ölümlerin önüne geçmek ve hastanın yaşam kalitesini arttırmaktır. Doku mühendisleri hastanın tedavisi için gerekli hücrelerin bir iskele yapı üzerinde doğru uyaranlar aracılığı ile büyüterek mümkün olduğunca doğal dokuyu taklit eden yapıları üretme fikri ile çalışmalarını sürdürüyorlar. Günümüzde doku mühendisliği modelleri ile yapılan deri alternatiflerini 3 ayrı kategoriye koymak mümkün: sadece epidermal tabakayı sağlayan modeller, sadece dermis tabakasını sağlayanlar ve her ikisini birden sağlayan modeller. Epicel, Myskin, Laserskin ve EpiDex epidermal tabakayı sağlayan ticari ürünlerden bağzıları. Herbirinin üretim yöntemi farklı olsa da hepsinin üretimi laboratuvarda hücrelerin kültüre edilmesi temeline dayanıyor. Doku mühendisliği çalışmaları epidermisi bire bir mimik etmeyi başarmış olsalar da dermis için aynı şeyi söylemek mümkün değil. Dermis tabakasının karmaşık ve farklı hücrelerden oluşmuş yapısı henüz tam olarak doku mühendisliği çalışmaları ile taklit edilememiş durumda. Dermis içerisinde bulunan kan ve lenf damarları, kıl kökleri, kas yapıyı aynen üretmeye çalışmak doku mühendisliğinin deri ile ilgili hedeflerinden birisi. Ancak doku mühendisliğinin geliştirdiği deri modellerinin en önemli sorunu kan damarlarının oluşmasını sağlamak. Kan damarlarının oluşturulması için geliştirilen ticari çözümler bulunmasına rağmen bu çözümlerin hastalar için önemli olan esneklik, estetik gibi özellikleri hala idealden çok uzakta olması nedeni ile klinik araştırmacılar ve doku mühendisleri deri çözümleri konusunda çalışmaya devam ediyorlar. Alloderm, Dermagraft, Integra, Transcyte ve Permacol isimli ürünler sadece dermis tabakasını sağlayan çözümlerden. Bu ürünler kadavra derisinin işlenmesinden tutun , yenidoğan fibroblast hücrelerinin değişik matris ve iskele yapılarda büyütülmesine kadar çok farklı yöntemlerle elde ediliyorlar. Apligraf ve OrCell adı verilen ürünler her iki tabakayı da sağlıyor. Bu iki ürün de yenidoğan keratinosit ve fibroblast hücrelerinden üretiliyor ancak kullanılan iskeleler farklı. Her iki üründe kullanılan fibroblast hücreler çöpe gideceğini düşünebileceğiniz yenidoğan erkek bebeklerin sünnet derisinden elde ediliyor. Bunun nedeni yenidoğan bebeklerden elde edilen hücrelerin hastanın bağışıklık sistemini zorlamaması. Deri yerine kullanılmak üzere doku mühendisliği çalışmaları ile hali hazırda üretilmiş deri çözümleri bütün derinin kaybedildiği ağır derece yanıkların tedavisinde çok mükemmel olmasa da derisini kaybetmiş hastaların hayatta kalma ihtimallerini ve hasar sonrası yaşam kalitelerini artırıyor. Modern mühendislik araştırmaları ve klinik çalışmalar ile derisinin büyük bir kısmını kaybetmiş hastaların çok da uzak olmayan bir gelecekte otolog keratinosit kültürlere ihtiyaç kalmadan tedavi edildiğini görmek mümkün olabilecek gibi görünüyor. Araştırmacılar yeni ve inovatif deri mühendisliği yaklaşımları deneyerek normal derinin bariyer oluşturma, sıcaklık düzenlenmesi, estetik, mekanik koruma gibi bütün işlevlerini yerine getirecek yapay dokuları elde etme yönünde hızlı ilerlemeler kaydediyorlar. *iskele: Hücre tutunması ve üremesi ile yeni dokuların istenen şekilde oluşturulması ve hücrelere gerekli mekanik desteğin sağlanması için biyouyumlu ve biyobozunur malzemelerden üretilen, üç boyutlu ve gözenekli taşıyıcı. gref: bir kişiye kendisinden ya da başka birinden alınarak nakledilen doku ya da organ parçası