Bilim kurguda sık rastlanan konulardan biri zamanda yolculuktur. H.G Wells'in klasik öyküsü Zaman Makinesi ve benzerlerinde genellikle ücra bir laboratuvarda çalışan yalnız bir bilim insanı küçük bir makine yapar. Geçmişte ya da gelecekte bir zamanı makinenin kadranına yazar, sonra bir düğmeye basar ve kendisini arzu ettiği tarihte bulur. Zamanda yolculuk öykülerinde sık görülen özelliklerden biri, kişinin yıllarca önceki gençliğine rastlaması gibi mantıksal çelişkilerdir. Ayrıca, binlerce yıl öncesinde olan bir olaya karışmak, yanlışlıkla Prekambriyen devrine ait bir kelebeğin üstüne basmak gibi olaylar da sık konu edilir; zamanda yolculuk yapan kişi, genellikle tarihin akışını değiştiren olaylara neden olur. Geleceğe doğru yolculuk yapmanın kuşkulu bir yanı yoktur. Normal hızla yaşlanırken bu yolculuğu sürekli yapıyoruz. Ancak daha ilginç olasılıklar vardır. Einstein'ın Özel Görelilik kuramını hepiniz duymuşsunuzdur. Einstein uzay, zaman ve eşzamanlılık konularındaki görüşlerimizin mantıksal bir incelemesini yaptı. Görelilik Kuramı, geleneksel önyargı ve körü körüne bağlılık alışkanlıklarından kurtulmuş bir akıldan çıktı. Görelilik kuramının getirdiği bazı sonuçlar, herkesin öğrendiği bilgilere uymaz. Örneğin, kuram bir cetvelin, hareket ettiği doğrultuda kısaldığını söyler. Koşan kişi koştuğu doğrultuda, ağırlık kaybetmesi söz konusu olmaksızın, incelir. Koşucu durduğu anda eski boyutuna döner. Bu durumda, koşan insan durduğu ana göre daha yoğundur. Koşma hızında etki büyüklüğü ölçülemeyecek kadar küçük olduğundan bu cümleler saçma gibi görünebilir. Ancak ışık hızına yakın hızlarda (300.000 km/saniye) koşabilseydik, bu etkiler belirgin olacaktı. Elektrik yüklü parçacıkları ışık hızına yakın ölçeklerde hızlandıran pahalı senkroton makineleri bu etkilerden faydalanır ve Özel Görelilik teorisi doğru olduğu için çalışır. Görelilik kuramına yabancılık çekmemizin nedeni, aslında ışık hızıyla yolculuğa alışkın olmamamızdır. Eğer ki, yaşadığımız çağda ışık hızına yakın hızlara ulaşabileceğimiz teknolojilere sahip olsaydık, görelilik bizim için sıradan ve anlaşılır, doğal bir olgu olacaktı. Görelilik kuramının, sadece ışık hızına yaklaşırken ortaya çıkan önemli bir sonucu daha vardır: Zaman genleşmesi denen olay. Işık hızına yakın bir hızla yolculuk yaparken, kolumuzda bulunan saate ya da kalp atışlarımıza göre zaman daha yavaş geçer. Bu olayı da günlük yaşantımızda yaşamıyoruz, ama kendi içlerinde bozunma süresi dediğimiz bir saat taşıyan nükleer parçacıklar ışık hızına yaklaşarak seyahat ettiklerinde söz konusu olayı gözlemleyebiliyoruz. Zaman genleşmesi, evrenin ölçülmüş ve kanıtlanmış, üzerinde tartışma olmayan bir gerçeğidir. Bu da bize, geleceğe yolculuğun olası olduğunu gösteriyor. Işık hızına yakın yol alabilen bir uzay aracında zaman, Dünya'ya göre istenildiği gibi yavaşlatılabilir. Örneğin galaksimizin çapı yaklaşık 80 bin ışık yılıdır. Işık hızıyla galaksimizi bir uçtan ötekine kat etmek 80 bin yıl alır. Ancak bu geçen 80 bin yıllık zamanı, galaksimizde sabit duran bir gözlemci ölçmektedir. Oysa, ışık hızına yakın yol alabilen bir uzay aracı, galaksiyi bir insan ömründen daha kısa sürede kat eder. Işık hızına yaklaşabilecek bir uzay aracını üretmenin mühendislik açısından büyük sorunları var. İnsanoğlunun şimdiye kadar yaptığı en hızlı araç Pioneer 10, ışıktan on binlerce defa daha yavaş yol alıyor. Geleceğe yolculuk insanlar için yakın dönemde gerçekleşecek bir olasılık değil, ancak -eğer varsa- başka yıldızların ileri teknolojik toplumları için olasıdır. Kütle konsepti, fizikte her zaman e... Bir bahar gününde 1961 model beyaz ...


Birçok kişiye çok sıradan gelebilir hatta çoğumuz fark etmemiş olabiliriz bile, zaman şu ana kadar tam olarak anlaşılamamış ancak, hayatımıza çok fazla dahil olmuş bir kavramdır. Her gün zamanın içinde hareket ederiz. Biriyle buluşacaksak sadece 4 bileşen yeterlidir buluşmayı tam olarak ayarlamak için. x, y, z koordinatlarını kız arkadaşınıza verseniz bile, aylar öncesinden yer ayırttığınız güzel ve bir o kadar da pahalı mekanda buluşmak için bu bilgi kız arkadaşınıza yeterli gelmeyecektir. Çünkü t koordinatını yani zamanı söylemediğiniz için, sizi orada söylediğiniz andan ömrünün sonuna kadar beklemek zorunda kalabilir ki, bu da hiç hoş olmaz. Einstein'den önce uzay ve zaman birbirlerinden tamamen farklı yapılar olarak görülüyordu. Ancak Einstein bunun böyle olmadığını uzay ve zamanın iç içe geçmiş olduğunu söyleyip, uzay-zaman olarak tanımlamıştır. Önceki yazılarımızı okuduysanız, bunu nereden bildiğimizi biliyor olmalısınız. O halde gelelim zamanın oku kavramına. Herkesin çok normal olarak karşıladığı olay, geçmişin geleceği etkilemesi ve her tik tak'ta geleceğe doğru ilerlememiz. Ki bunun fiziksel olarak bir nedeni yoktur; fizik kanunları aynı şekilde tersinebilirdir de. Yani zamanın yönünü değiştirdiğinizde de fizik doğru bir şekilde işler ama, neden zaman tek yönde ilerliyor? İşte bu soru, doğru sorudur. Zaten doğru cevaba ulaşmak için ilk önce doğru soruyu sormak lazım. Zamanın oku kavramı Arthur Eddington tarafından ortaya atılmıştır ki, kendisi zamanında onunla ropörtaj yapmak isteyen birinin bu dünyada Einstein'ın izafiyet teorisini anlayan 3 insandan birisisiniz şeklinde devam eden soru cümlesine, peki üçüncü kişi kimmiş? diye cevap veren bir bilim insanıdır. Zamanın oku kavramının entropi ile çok derinlemesine bir bağlantısı vardır. Şöyle hayal edelim elinizdeki yumurtayı yere düşürürseniz yumurtanın kabuğu kırılır paramparça olmuş bir şekilde içi etrafa dağılır. Ne kadar dağınık değil mi? Evet işte entropi de bunu söylüyor bir şey düzenden düzensizliğe veya az düzenli bir halden daha düzensiz bir hale gitme eğilimindedir. Yumurta elinizdeyken bir bütün halindedir ve kabuğun içi bir nevi düşük entropili durumdadır. Sonraki haline göre ve kabuk içinde belli bir düzen içindedir ancak, yere çarpıp kırıldıktan sonra bütün parçalar başka yönlere saçılmış ve yumurtanın akıyla birlikte sarısı daha bir düzensiz bir hale gelmiştir. Bunu aşağıdaki görselde çok daha net bir şekilde görebilirsiniz. Çünkü zamanın ileri gittiği bir evrende entropi daima artar yani düzenden düzensizliğe geçiş bize zamanın doğası hakkında güzel bir fikir verir. Eğer yere çarpmış bir yumurtanın her bir atomuna çarptığı yönün aksine ve ters ama aynı büyüklükte bir kuvvet uygularsak, bu sefer düzensizlikten düzen yaratmış olacağız ve yumurta yerdeki o dağılmış konumundan ilk önceki bütün konumuna gelecektir. Yani düşük entropi düzeyine. Burada bir şey fark etmiş olmalısınız: Bütün atomlara zıt yönde ve aynı büyüklükte bir kuvvet uygularsanız zaman sanki geri akıyormuş gibi gelecek, yani zamanın oku geçmişi gösterecek. Kısacası entropi, düşük entropi düzeyinden yani düzenden yüksek entropi düzeyine yani düzensizliğe gidiyorsa, zaman ileri akıyordur. Eğer entropi, yüksek entropi düzeyinden düşük entropi düzeyine doğru gidiyorsa , zaman geri akıyormuş izlenimi verir. Gerçekten de fiziksel olarak eğer bütün prosesi bu şekilde düzene doğru daha düzenli hale hale çevirecek gücünüz olursa, zamanın oku geçmişi göstermeye ve siz de neden zaman ileriye akmıyor demeye başlarsınız. Ancak belki de, buna göre beyniniz farklı şekillenmişse, bunun farkına bile varmazsınız.


Houston, nihayet ilk uzay kurabiyemizi pişirdik! Daha önceki yazılarımızda Uluslararası Uzay İstasyonu'nda yetiştirilen marul ve zinya bitkilerinden bahsetmiştik. Bu sefer de istasyonda pişirilen ilk çikolatalı kurabiyelerden bahsedeceğiz. Tadı nasıl oldu bilemiyoruz ancak, gerçekleştirilen bu görev ile gelecekteki uzun uzay görevlerinde insanların beslenme probleminin nasıl çözülebileceği konusunda bir adım daha atılmış oldu. Bu kurabiye macerası, 2 Kasım 2019 tarihinde uzay istasyonuna gönderilen dünya yapımı hamur ve uzayda çalışması için tasarlanan Zero G fırın ile başladı. Daha sonra istasyonda pişirilen bu beş kurabiyenin üçü, Space X'in Dragon kapsülü ile Dünya'ya geri gönderildi. Kurabiyelerin dönüşü ile bu lezzetli deneyin sonuçlarına artık bakabiliriz. İlk olarak şunu diyebiliriz ki uzay istasyonundaki astronotlar ikinci, üçüncü ve dördüncü kurabiyelerin kokusunu alabildiler. Beş tane kurabiye var demiştik ancak ilk kurabiye az piştiği için herhangi bir koku yaymadı. Uzay istasyonundaki yerçekimsiz ortamda koku molekülleri, hareket ettikleri yön boyunca ilerlerler ancak dünyada bu moleküller, hava molekülleri ile yaşanan rastgele çarpışmalardan dolayı bütün yönlere doğru hareket ederler. Kokularından bahsettik şimdi sıra tatlarının nasıl olduğuna geldi. Astronotların sadece uzay yiyecekleri yiyebildiği uzay istasyonunda astronotların dayanamayıp bu taze pişmiş kurabiyelerden bir ısırık aldığını düşünebilirsiniz. Ancak kurabiyelerin resmi olarak astronotlar tarafından yenmesi için öncelikle bir takım testlerden geçmeleri gerekiyor. Bu yüzden de tatları konusunda henüz bir bilgiye sahip değiliz. Gerekli testler yapıldıktan sonra astronotlar yiyecekler ve biz de bu sayede bilgi sahibi olacağız. Dünya'da normal bir çikolatalı kurabiyeyi 150 de ısıtılmış bir fırında yaklaşık 16-18 dakika boyunca pişiririz. Astronotlar ise uzayda uygun bir şekilde kurabiye pişirmenin ne kadar vakit aldığını bulmak için ilk dört kurabiyeyi 150 'de beşinci kurabiyeyi ise 165 'de pişirdiler. İlk kurabiyeyi pişirirken 25 dakikanın yetersiz olduğunu buldular çünkü bu kurabiye az pişmiş olarak kaldı. İkinci kurabiye ise fırında 75 dakika geçirdikten sonra istasyonu lezzetli kokusuyla sardı. Ancak en iyi pişen kurabiyeler dördüncü ve beşinci kurabiyelerdi. Sırasıyla 120 ve 130 dakika fırında pişirildiler ve yine sırasıyla 25 ve 10 dakika boyunca fırının dışında soğumaya bırakıldılar. Evet, görebileceğiz. Bu ilk kurabiyeler öncelikle testlerden geçecekler ve yerçekimsiz ortamda yiyecekleri nasıl pişirebileceğimiz ile ilgili daha fazla bilgi edindikten sonra kurabiyeler korumaya alınacak ve sergilenecekler. Mesela bu kurabiyelerden birisi Smithsonian Ulusal Hava ve Uzay Müzesi'nde koleksiyonlarının bir parçası olarak sergilenecek. Bu kadar kurabiyeden bahsettikten sonra kurabiye yapıp yesek mi acaba? Herkese şimdiden afiyet olsun. SpaceX, bu kez Dünya okyanuslarını ...


Üstte, Jüpiter'in küçük fakat azgın volkanlarıyla ünlü uydusu Io'yu görüyorsunuz. Io , Galileo Galilei'nin 1610 yılında keşfettiği Jüpiter'in 4 büyük uydusundan biridir . Zeus'un asıl eşi olan Hera, kocasının kendisinden saklamak için bir öküze dönüştürdüğü Io'dan şüphelenir ve onu rahatsız etmesi için başına bir at sineği musallat eder. Io da at sineğinden kaçmaya başlar ve bu sırada İstanbul Boğazı'ndan geçer. İşte Bosphorus ismi de buradan gelir. Aslında bu hikaye çok daha karışık ama konumuz olmadığı için burada kesmemiz yerinde olur. Bizim Ay'ımız ile hemen hemen aynı boyutlara sahip olup, ondan birazcık daha büyük ve ağır olan Io, Güneş Sistemi içinde volkanik olarak en aktif gökcismidir. Galileo Uzay Aracı tarafından 1995-2013 yılları arasında alınan görüntülerin birleştirilmesiyle oluşturulmuş bu fotoğrafın üst kısmında Io'nun ünlü dev volkanlarından bir tanesi, aktif haldeyken açıkca görülebiliyor. Io yüzeyinden 75 km yukarı kadar ulaşan kül ve kükürt püskürtüleriyle, bu yanardağın en az 18 yıldır aktif halde olduğunu biliyoruz. Jüpiter'in güçlü kütleçekim etkisiyle sıkışıp genişlerken çekirdeği ve manto tabakası sürtünmenin etkisiyle sürekli ısınan Io'da, bunun gibi yüzlerce aktif volkan bulunur. Dünya'daki volkanlardan yükselen gaz ve toz, en fazla 10 ila 30 km kadar yukarı ulaşabilirken, Dünya'nın sadece %18'i kadar olan düşük kütleçekimi nedeniyle Io'daki püskürtüler çok daha yükseğe ulaşabilirler. Hatta bu püskürtülerin bir kısmı uydunun kütleçekiminden kurtularak Jüpiter'in yörüngesine saçılır. Uydu, dev gezegen Jüpiter'e sadece 420 bin km uzaklıkta bir yörüngede döner. Bu yakın yörünge, uydunun üzerinde öyle büyük bir çekim gücü oluşturur ki, dolanım süresi boyunca sürekli olarak adeta bir lastik top gibi sıkışıp genişler. Normal şartlarda bizim Ay'ımız gibi iç yapısı çoktan soğumuş olması gereken IO, Jüpiter'in bu acımasız etkisi nedeniyle adeta ocak üstünde kaynayan bir kazan gibi sıcak kalmıştır.


Zodyak Işığı, ya da daha doğru bir tabirle Burçlar ışığı, Güneş Sistemi'ndeki toz nedeniyle meydana gelen, ışık kirliliğinden uzak, karanlık yerlerde rahatlıkla görülebilecek bir ışıltıdır. Bahar aylarında gün batımının arkasından yalancı bir alacakaranlık görülebilir hale gelir. Eğer karanlık bir noktada bulunuyorsanız, batı yönünde Koç Takımyıldızı ile Boğa Takımyıldızı arasından göğe yükselen koni şeklindeki bir parıltı dikkatinizi çekecektir. Sonbaharda ise aynı parıltı, doğu ufkunda gün doğumundan hemen önce yalancı şafak olarak görülür. Bu fenomen, zodyak ışığı olarak bilinir ve bu ışık, İç Güneş Sistemi'nde bulunan küçük toz taneciklerinin Güneş ışığını yansıtması ile oluşur. Astronomlar uzunca bir süre bu gezegenlerarası tozun basitçe asteroit ve kuyruklu yıldızların bıraktığı döküntülerden oluştuğunu düşünüyordu. Ancak Juno uzay aracının Dünya'dan Jüpiter'e doğru yaptığı yolculukta bu tozun kaynağının aslında ne olduğu konusunda yeni bir olasılık ortaya çıktı. Ortaya çıkan bu olasılık ise, Mars'ın ta kendisiydi. Juno uzay aracı, 2011 yılında fırlatıldı ve ilk önce Mars ile Jüpiter arasındaki asteroit kuşağına doğru yol aldı. Kuşağa vardıktan sonra ise Jüpiter'in yörüngesine girebilmek için gerekli olan hızı alabilmek adına Dünya tarafına dönerek kütle çekimsel sapan etkisini kullandı ve 2016 yılında Jüpiter'in yörüngesine yerleşti. Bu yolculuk sırasında Juno'nun saniyede 4 kare fotoğraf çekebilen dört adet yıldız takip kamerasından biri, ne zaman bilinmeyen bir cisim karşısına çıkarsa o cisimlerin birbiri ardına fotoğraflarını çekip bu fotoğrafları Dünya'ya geri göndererek keşfedilmemiş asteroitleri araştırdı. Bir kaç tane fotoğraf beklenirken Juno'dan Dünya'ya binlerce fotoğraf yağdı. Danimarka Teknik Üniversitesi'nde profesör olarak görev yapan John Leif Jorgensen ise bu durumu birinin tozlu masa örtüsünü pencereden silkemesine benzetti. Yolculuğu sırasında Juno ayrıca burçlar ışığını oluşturduğu düşünülen toz bulutunun içerisinden de geçti ve defalarca küçük toz zerrelerinin darbelerine maruz kaldı. Bu darbeler, aracın güneş panellerinde bulunan ve saatte yaklaşık 16.000 km hızla hareket eden toz parçacıkları tarafından ufalanmış kozmik enkazın alışılmamış parçalarını tespit eden kameralar ile kayıt altına alındı. Güneş panelleri bu bombardımana dayanabilecek güçteydiler ve bir noktada bu paneller devasa toz dedektörlerine dönüşerek bilim insanlarının burçlar ışığını oluşturan bu tozun İç Güneş Sistemi'ndeki dağılımının haritasını çıkarmalarına yardım etti. Juno'dan gelen görüntüleri kullanan araştırmacılar, bu sayede kozmik enkazın görünür büyüklüğünü ve hızını hesaplayabildiler. Ayrıca bu araştırma, aracın maruz kaldığı toz darbelerinin büyük bir kısmının Dünya ile asteroit kuşağı arasında gerçekleştiğini gösterdi. Bununla birlikte Juno'nun güneş panelleri bu darbelerden hiç hasar almadan kurtuldu. Juno uzay aracının gösterdiği başka bir durum ise, bu burçlar ışığını oluşturan toz bulutunun Dünya'nın yörüngesinden Dünya-Güneş uzaklığının iki katına yani Mars'ın yörüngesinin ötesine kadar uzandığı idi. Bulutun dış kenarını Jüpiter'in kütle çekimi kontrol altında tutarken, iç kenarını ise Dünya'nın kütle çekimi kendisinden uzak tutuyor. Bu sınırlar içerisinde de tozun yörüngesel özellikleri Mars'ın yörünge özelliklerine benzediği için araştırmacılar bu tozun kaynağının kızıl gezegenin kendisi olduğunu düşünüyorlar. Ekip, Mars'ın yorüngesinde dolanan Mars Atmosphere and Volatile Evolution uydusunun da gezegenin çevresinde önemli miktarda toz bulunduğunu tespit ettiğini belirtiyorlar. Ancak hala bu tozun nereden geldigi konusunda emin değiller. Mars'ın gezegen çapında gerçekleşen toz fırtınaları ile meşhur olduğu bilinmesine rağmen, bu fırtınalar sırasında yerden kalkan tozun nasıl uzaya kadar çıkıp dağıldığı konusu ile ilgili bilinen fiziksel bir mekanizma yok. Alternatif olarak ekip üyeleri bu toz bulutunun Mars'ın uyduları Phobos ve Deimos'a çarpan mikrometeorlar tarafından oluşturulmuş olabileceğini söylüyorlar. Ancak yine de hala bu tozların Mars'ın kütle çekiminden kaçarak gezegenler arası toz haline nasıl geldiği konusunda elle tutulur bir teori bulunmamakta. Juno uzay aracının maruz kaldığı bu toz darbeleri aslında başka bir durum hakkında önemli bilgiler edinmemize yardımcı oldu. Juno'nun güneş panelleri oldukça güçlüydü ve bu sayede tozlardan zarar görmedi. Bu görev ile birlikte ortaya çıkan toz bulutlarının dağılımı hakkındaki yeni anlayış, görev planlayıcılarının gelecekte gezegenler arası toz çarpışmalarına karşı daha güvenli uzay araçları tasarlamalarına yardım edecek.