Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Teknolojileri Kulübü tarafından bu yıl üçüncüsü organize edilen III. Ulusal Nanoteknoloji Kongresi (NanoKon'14) 27-28 Şubat'ta Yıldız Teknik Üniversitesi'nin Beşiktaş-Yıldız Kampüsü oditoryumunda yapılacaktır. Bildirili katılımlar söz konusuydu ama şu an bu bildiriler için özetlerin son gönderim tarihi geçmiş. Texas A&M Üniversitesi'nden Prof. Dr. Tahir Çağın, Chicago Illinois Üniversitesi'nden Prof. Dr. Hayat Önyüksel, Anadolu Üniversitesi'nden Prof. Dr. Ender Suvacı ve Sabancı Üniversitesi'nden Prof. Dr. Yusuf Menceloğlu davetli konuşmacılar arasından yer almaktadır. Bu önemli toplantıya katılım için kayıt ücreti öğrenciler için 30 TL ve kongre tarihine kadar dinleyici kaydınızı gerçekleştirebilirsiniz. Bu hususta, Yıldız Makina Teknolojileri Kulübü'nün Kuark Bilim Topluluğu Bilim Sitesi okuyucuları için bir jestinden söz etmeliyim. Şu an bu haberin altında yorum kısmına bu kongreye katılmak istediğini belirten bir yorum bırakan ilk 5 okuyucumuzdan NanoKon'14 organizasyon ekibi kayıt ücreti almayacak. Kayıt olmak isteyen okuyucularımızın bu haberin altındaki yorum bölümüne bir yorum bırakmalarını bekliyoruz. İletişim için kullandığınız bir e-postayı belirtmeyi unutmayınız. Ülkemizin nanoteknolojik gelişmelerde çağı yakalaması, izleyen yerine üreten olması adına nanoteknoloji, öncelikli alanlar içinde olmalıdır ve teknik altyapıya sahip üniversiteler, nanoteknolojik uygulamalara yatırım yapmak isteyen girişimci şirketlerle buluşturulmalıdır. Bu bağlamda üzerimize düşeni yaparak ülkemizdeki nanoteknoloji gelişmelerinden haberdar olunması, konunun öneminin farkına varılması, ülkemiz üniversitelerinin nanoteknolojiye katkısının arttırılması, ülkenin geleceğinin ve gençlerin gelecekteki planlara dair bilgi edinebilmesi amaçlarıyla bu etkinlik düzenlenmektedir. Önümüzdeki on yıl içinde nanoteknoloji sayesinde süper bilgisayarlara mikroskop altında bakılabilecek, insan vücudunda hastalıklı dokuyu bulup iyileştiren, ameliyat yapan nano robotlar yapılacak, insan beyninin kapasitesi ek nano hafızalarla güçlendirilebilecek, kirliliği önleyen nano parçacıklar sayesinde fabrikalar çevreyi çok daha az kirletecektir. Ulusal güvenliği ilgilendiren yeni savunma sistemlerinin geliştirilmesi, haber alma / gizlilik konularına yönelik çok küçük boyutlarda aygıtların yapılması gibi konulara nano malzeme bilimi damgasını vuracaktır. Birim ağırlık başına şu andakinden 50 kat daha hafif ve çok daha dayanıklı malzemeler üretilebilecek ve bunların sonucu olarak insanın günlük yaşamında kullandığı tekstil gibi ürünler değişebileceği gibi, uzay araştırmalarında ve havacılıkta yeni roket ve uçak tasarımlarının ortaya çıkması mümkün olacaktır. Yıldız Teknik Üniversitesi'nin nanoteknoloji konusunda ülke Ar-Ge kültürüne daha fazla katkı yapmasını, amaç ve hedefine yakışır şekilde ülke değerlerinin arttırılmasında en önde yer almasını temenni ediyoruz.


Amerika Birleşik Devletleri'nin güneyinden kuzeyine büyük bir buz fırtınasının hareketi sürerken, aynı fırtına sistemi içerisinde İngiltere'de sel baskınları ile ilgili çok daha güçlü bir fırtına ile karşı karşıya. Yukarıda gördüğünüz görüntüde NASA uyduları tarafından elde edilmiş İngiltere yakınlarındaki fırtına yer almaktadır. Bu fırtınanın bir virgül formunda olduğunu görebilirsiniz. İngiltere Meteoroloji Ofisi bu yılın ilk kırmızı alarmını verdi: İngiltere'nin kuzeyi ve Galler'de hızı saatte 130 kilometreden daha fazla olan rüzgarların etkili olması bekleniyor.


Özel görelilik teorisini türetebilmek için Albert Einstein ışığın hızının tüm eylemsiz gözlemciler için temel bir sabit olduğunu varsaymıştı. KBT Bilim Sitesi'nde Özel Görelilik İlkesi ile ilgili ilk yazılarımızı hatırlayacak olursanız Albert Einstein'ın iki kabulü yani postülası vardı. İşte bu kabullerden ilki, temel fizik yasalarının sabit hızla hareket eden bütün referans çerçevelerinde aynı olduğu varsayımıydı. Yani evrenin bütün her yerinde fizik yasalarının sonuçlarında bir değişiklik olmamalıdır. Einstein'a göre evrenin bütün noktalarında aynı fizik yasaları hüküm sürüyordu, fizik yasalarının evrensel olduğu kabul edilir. İkinci kabul ise daha önemli olanı idi. Işık hızı sabit olmalıydı. Einstein'ın 1905 yılında özel görelilik üzerine yayınladığı makalede ifade ettiği gibi, bir vakumda ışık hızı ışık kaynağının hızına bağlı olmaksızın değişmez temel bir sabittir. Einstein'ın bu varsayımın anlık bir sonucu herhangi bir referans çerçevesindeki eylemsiz duran gözlemciler için ışık hızının değerinin aynı ölçülecek olmasıdır. Çoğu kez konuları açıklamak için benzetmeler kurulur. Işık hızının neden sabit olduğuyla ilgili olarak da genelde trenlerin hızlarına göre durumları ele alınarak ışığın hızına yönelik bir ön bilgi verilir. Bu yazıda da benzer bir düşünce deneyinden bahsedeceğiz. Einstein hareket eden trenleri kapsayan düşünce deneylerini sık sık yapardı ve bu düşünce deneyleri Einstein'ın ikinci varsayımının anlaşılmasında rol almıştır. Durgun bir gözlemcinin yanından saatte 100 kilometre hızla giden bir tren olduğunu ilk başta düşünelim. Sonra başka paralel bir ray üzerinden ikinci bir tren, bu defa ilk trene göre zıt yönde hareket ediyor olsun, hızı da yine saatte 100 kilometre. İkinci trendeki bir gözlemci ilk gözlemcinin yanından geçen trenin hızını saatte 200 kilometre olarak ölçecektir. Eğer ikinci tren ilk trenle aynı yönde aynı hızla hareket ediyor olsaydı bu defa ikinci trendeki gözlemci ilk trenin hızını saatte sıfır kilometre olarak ölçecektir. Işık hızından daha düşük hızlarda hareket eden trenler ve diğer cisimler için bağıl hızlar yönlerine göre ya toplanır ya da çıkarılır. Bu klasik göreliliktir. Ancak ışık hızına yakın hızlarda işler değişir. Roketler ve ışık demetlerinden oluşan bir düşünce deneyini düşünelim. Bir ışık demeti uzak bir yıldızdan geliyor olsun, yıldıza göre de durgun bir gözlemci ışık demetinin hızını ölçerken saniyede 300 bin kilometre olarak ölçecektir. Eğer ışığın hızı trenlerde olduğu gibi aynı yolla düşünülseydi, saniyede 200 bin kilometre hızla giden bir roketteki gözlemci eğer roket yıldıza doğru gidiyorsa, yıldızdan gelen ışığın hızını saniyede 500 bin kilometre olacak şekilde ölçecekti. Eğer roket yıldızdan uzaklaşacak bir rotada hareket ediyorsa, bu defa ışık demetinin ölçülen değeri saniyede 100 bin kilometre olması gerekirdi. Oysa ki, öyle değil. Einstein ışığın hızının ölçülmesinin trenlerde olduğu gibi aynı düşünülemeyeceğini ortaya koydu. Tüm üç gözlemci, durgun durumdaki, yıldıza doğru hareket eden veya yıldızdan uzaklaşan gözlemciler gerçekte ışık demetinin hızını aynı ve saniyede 300 bin kilometre olarak ölçecektirler. Bir vakumda ışığın hızının temel bir sabit olduğunun varsayılmasıyla sabit bir hızda hareket eden tüm gözlemciler ışığın hızını aynı ölçerler. İşte Einstein'ın özel görelilik teorisinden türetilen ve evrene olan bakış açımızı değiştiren önemli sonuç.


Su, tüm canlılar için şüphesiz en önemli yaşam kaynağını oluşturuyor. Ancak, suyun önemi sadece yaşamsal ihtiyaçlarımızla sınırlı kalmıyor. Buharla birlikte gelen sayısız icat yaşamımızın birçok alanında yerini almış, yaşam standartlarımızı ve imkanlarımızı çok ötelere taşımıştır. Atalarımızın ateşin üzerinde suyu kaynatıp ortamı ısıtmaya çalışmalarıyla başlayan bu serüven, günümüzde termik santrallere kadar geldi, artık ısı enerjisini mekanik enerjiye çevirebiliyoruz. Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde çalışan Ivan Vakarelski ve Nortwestern Ünivesitesi'nden çalışma arkadaşları suya dayanıklı iyi yapılandırılmış bir yüzey sayesinde, kaynama sırasında oluşan bu baloncukların önemli ölçüde engellenebildiğini keşfettiler ve araştırmalarının sonuçlarını 2012 yılında yayınlanan Nature dergisinde (Nature 2012; 489, 274-277) sundular. Baloncuk oluşumunu engellemek için iki santimetre büyüklüğündeki çelik bir bilyeyi suya dayanaklı, süper hidrofobik olarak bilinen bir madde ile kaplayan araştırmacılar, bu kaplamanın özel organik bileşiklerden ve küçük nanoparçacıklardan oluştuğunu belirtiyorlar ve bu bilyeyi 400 C' ye kadar ısıtılmış suyun içine daldırıyorlar. Aniden bilye etrafında su buharından oluşan ince bir film meydana gelirken, süper hidrofobik nano kaplama sayesinde bilye yüzeyinde hiç baloncuk oluşmuyor. Nano kaplamanın uygulanmadığı çelik bilye suya daldırıldığında ise hızlıca çok sayıda baloncuk oluştuğu gözlemleniyor. Yani süper hidrofobik yüzeyler, Leidenfrost etkisi olarak adlandırılan ısı yalıtımını sağlayan film buhar fazını stabilize ederek baloncuk oluşumunu engellerken, diğer yüzeylerde bu durum yerini günlük yaşamımızda sık sık şahit olduğumuz kabarcık oluşumuna bırakıyor. Günümüzde termik santrallerde meydana gelen tehlikeli baloncuk oluşumu doğru bir işletme kontrolü ile en aza indirilmeye çalışılıyor. Ancak gelecekte buhar kazanlarının yüzeylerinin daha iyi yapılandırılmasıyla emniyet daha da artırılabilir. Elektrik üretiminde termik santrallerin yeri ve önemi düşünülecek olursa, Vakarelski ve meslektaşlarının bu keşifleri, buhar gücü ile enerji elde edilen işletmeleri daha güvenli ve emniyetli hale getirebilir. - Ivan U. Vakarelski et al., Stabilization of Leidenfrost vapour layer by textured superhydrophobic surfaces, Nature, DOI: 10.1038/nature11418 - Oliver Löfken Jan. Kochen ohne blubbern. (Eylül 2012). http://www.wissenschaft-aktuell.de/ - http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfkraftwerk . Erişim Tarihi: 23.02.2014 - http://www.dailymotion.com/video/xgtrwb_454-c-kursuna-elini-sokarsan-ne-olur-leidenfrost-etkisi_tech


1942 yılının Ocak ayında, Heinrich Himmler Almanya'nın güneydoğusundaki Dachau toplama kampında bir entomoloji laboratuvarının açılmasını emretti. Ama neden? Laboratuvarın ifade edilen açılma amacı, Alman askerleri için problemlere neden olan bit ve pire gibi zararlılar üzerine çalışmalar olduğu söyleniyordu. Ancak laboratuvarın tarihi üzerine yapılan yeni bir çalışma orada daha fazla şeylerin olduğunu gösterdi. Endeavor dergisindeki bir yazıda, Tübingen Üniversitesi'nden bilim insanı Klaus Reinhardt laboratuvarın düşman askerlerine karşı böcekleri sıtma gibi bulaşıcı hastalıklarını yaymada kullanılabilip kullanılmayacağını görmek için araştırmalar yaptığını öne sürüyor. Reinhardt'ın yazdıklarına göre o zaman ki araştırmaların başında olan Eduard May'den gelen mektuplar Nazi Almanya'sında saldırı amaçlı biyolojik savaş araştırma programının varlığını ilk kez onaylıyor. 23 Eylül 1944 tarihli gizli olarak işaretlenmiş bir ilerleme raporunda, bir tür sivrisinek türü olan Anopheles araştırmasının insanlar üzerine sıtma parazitinin yapay bir kitle enfeksiyonunun oluşturulmasının mümkün olup olmadığı sorusunu aydınlatmaları için emir veriliyor. Biyolojik bir savaş alanı içerisinde olan insanlara zarar veren böceklerle ilgili kaygılar gibi diğer soruların da cevaplanması için bu araştırmaların genişletilmesi gerektiği ifade ediliyor. Bu gelişme, Hitler'in biyolojik silah yasağını aşmak için teşebbüslerde bulduğuna dair açık kapılar bıraktığı için önemlidir.


Zamanının ötesinde olan bir adam Nikola Tesla, Sırp asıllı Amerikalı mucit, fizikçi ve tam anlamıyla elektrofizik uzmanıdır. Çoğu kişi Nikola Tesla'yı bir diğer Amerikalı Thomas Edison ile aralarında geçen amansız ve sorunlu bir mücadeleden bilir. AC ve DC akım savaşları... Bilim dünyasına ve gündelik yaşantımıza alternatif akım, uzaktan radyo kontrolü, yüksek frekans öncülüğü, Dünya çapında telsiz, Dünya'nın en güçlü vericisi, radarlar, radyo frekans alternatörü, uzaktan kumanda gibi konularda çalışmaları ve icatları ile büyük bir etkisi olduğu yadsınamaz bir gerçektir. Bu yazıda Nikola Tesla'nın bir hayli ilgi çeken sözlerinden bir kısmına yer vereceğiz. - Bilim insanı hemen sonuç elde etmeyi amaçlamaz. O bu ileri fikirlerin kolayca ele alınacak olmasını beklememelidir. Onun çalışması tohumu eken birisi gibi olmalıdır gelecek için. Onun görevi sonraki gelenler için zemin hazırlamak ve yol göstermektir. O yaşıyor, uğraşıyor ve umut ediyor olmalı. - Önemli bir nokta vardır ki ilk olarak bilmemiz gereken: Dünya'nın kapasitesi nedir? Eğer elektriklenirse hangi yükü içerir? - Doğa birçok yolla aynı sonuca ulaşabilir. Sonsuz bir okyanus ortamında tümüyle yayılan fizik dünyasında bir dalga gibi, yani organizmalar dünyasında, yaşamda, zaman zaman ileriye doğru ilerlemeye başlayan bir impuls belki zaman zaman ışık hızıyla, belki de asırlardır yavaşça insanlar için tasavvuru bile edilemez bir karmaşıklık süreçlerinden geçerken yavaşlıyor gibi görünüyor. Fakat tüm formlarda, tüm evrelerde, doğanın enerjisi sonsuza kadar mevcut bulunmaktadır. Geçmiş zamanlarda bir tiranın gözü üzerine düşen uzak bir yıldızdan gelen tek bir ışık ışını onun hayatının seyrini değiştirmiş olabilir, belki de ulusların kaderini de değiştirmiştir, belki de Dünyamızın yüzeyini dönüştürmüştür, bu yüzden akıl almaz bir şekilde, tasavvuru yapılamaz bir karmaşıklıkla Doğa'da süreçler işliyor. - Birkaç saniyede binanın titremeye başladığını hissettim. On dakika daha devam etseydim binayı ve sokağı yıkabilirdi. Aynı cihazla Brooklyn Köprüsünü 1 saatten kısa bir süre içinde East Rivera indirebilirdim. - Bırakın doğruları gelecek söylesin ve herkesi eserlerine ve başarılarına göre değerlendirsin. Bugün onların olsun; ama uğrunda çok uğraştığım gelecek, benimdir. - İnsan imkansızı başarabilir sözü yetersizdir çünkü insan imkansızın da ötesine ulaşabilir. - Frekans yüksek olduğu müddetçe yüksek voltajlardaki alternatif akımlar derinin yüzeyinde, herhangi bir yaralanmaya neden olmadan salınırlar. ama bu amatörlerin becerebileceği bir şey değildir. sinir dokularına nüfuz edebilecek miliamperler öldürücü bir etki yaratabilir ama derinin üzerindeki amperler kısa süreler için zarar vermez. Derinin altına sızabilecek düşük akımlarsa, ister alternatif ister doğru akım olsunlar, ölüme yol açabilir... - Paranın başkaları için taşıdığı anlam, benim için bir şey ifade etmiyor. - Benim beynim sadece bir alıcıdır . Evrende, bilgiyi, gücü ve ihamı ondan aldığımız bir öz var. Bu özün sırlarına nüfuz etmedim, ama var olduğunu biliyorum. sözü de Nikola Tesla'ya atfedilir. ve FM Radyo'nun mucidi Edwin Howard Armstrong, Açık Bilim'den Nikola Tesla'nın hayatı ve çalışmaları konusunda daha fazla bilgi alabilirsiniz.


Einstein'ın genel görelilik teorisi ile öngörülen ultrayoğunluklu çökmüş gök cisimleri olan karadelikler bir şekilde zar gibi davranan olağanüstü kütle çekiminden dolayı ışık dahil hemen hemen her şeyi içine çeker ve dışarıya hiçbir şey sızdırmaz. Şimdi, ilk defa, gökbilimciler dev bir karadeliğin kozmik bir çerezi nasıl tükettiğini izlemek için bir şansa sahip olabilirler. Mart veya Nisan ayında, Samanyolu'nun merkezine doğru savrulmuş G2 adlı bir gaz bulutunun Sagittarius A adlı karadelik ile çarpışması bekleniyor. Sagittarius A karadeliği Dünya'dan sadece 26 bin ışık yılı uzaklıktadır. O halde diyebiliriz ki, aslında bu olay 26 bin yıl önce çoktan gerçekleşmişti. Bu gaz bulutunun kütlesi üç Dünya kütlesi kadardır ve dört milyon Güneş kütlesine sahip bir karadelik ile kıyaslanamaz bile. Gökbilimciler bir karadeliğin bir anlamda kaşıkla beslenmesine tanık olmanın çok nadir ele geçen bir fırsat olduğunun farkındalar. Bu gaz bulutu karadeliğe ulaşacak mı? Eğer öyleyse, ne kadar hızlı olacak? Karadelikten bir jet veya bir tür sızma şeklinde gaz püskürmesi olacak mı? Bu nadir ele geçen fırsatta bu sorulara cevap arayacak bilim insanları. Eğer karadelik oldukça büyük olan bulutu silip süpürürse, bu bulutu tam anlamıyla sindirme süreci aylar yıllar alabilir. Sonunda gaz püskürmeleri ile sonuçlanabilir. Spiraller içe doğru kıvrıldıkça, milyarlarca derece sıcaklığa erişilebilir, bu durumda bu gaz bulutu son bir defa radyo dalgalarından X-ışınları aralığında radyasyon yayabilir. Bu çarpışma bu şekilde gerçekleşmese bile, bu gaz bulutu ile karadeliğin karşılaşması her büyük galaksinin merkezinde yer aldığı düşünülen büyük karadeliklerin beslenme alışkanlıkları hakkında fikir verebilir. İlk aşamada gaz bulutu karadeliğin kütle çekimi etkisiyle bir spagettiye benzer bir iplikçik gibi uzamış bir şekilde Sagittarius A adlı karadeliğe en yakın konumunu alır. Modeller 31 Mart gibi veya üç hafta içinde bunun gerçekleşeceğini öne sürüyor. En yakın konumda, karadelikten buluta olan uzaklık Dünya ile Güneş arasındaki uzaklıktan yaklaşık 200 kat daha fazla olacaktır. Bununla birlikte, geçiş karadeliği çevreleyen ve beslediğine inanılan dönen madde diskinin dış kenarına yeterince yakın durumda olabilir. Teleskoplarla algılanabilen X-ışınları ve radyo dalgaları üretebilen bu türden bir karşılaşma şok dalgaları üretir. Eğer bulut merkezinde bir yıldız içeriyorsa, bazı gökbilimcilerin öne sürdüğüne göre bu güçlü bir şok ve daha fazla ışık üretilmesine neden olabilir.


2010 yılına kadar, Endonezya'nın Sinaburg volkanı tarihsel kayıtlarda teyit edilmiş hiçbir patlamaya sahip değildi. 2010 yılının Ağustos ve Eylül aylarında kısa bir patlama aktivitesi gösterdiğinde bu volkan yakınlarında yaşayan 30 bin kişinin geçici olarak tahliye edilmesine neden olmuştu. Ancak patlamalar azalır azalmaz çoğu kişi hızlı bir şekilde yaşadıkları yere geri dönmüştü. Bu kısa dönemli patlamalardan üç yıl sonra, bir dizi patlamalar sonucu Sinaburg volkanı gaz ve kül püskürmeye başladı. 6 Şubat 2014 tarihinde NASA'nın Advanced Land Imager isimli uydusu Sinabung volkanında püsküren bir kül bulutunun doğal rengiyle fotoğrafını aldı. Sinabung volkanının zirvesine yakın kararsız lav kubbesinden gelen çökmeler yanardağın eteklerinde en az 4.5 kilometrelik mesafe boyunca piroklastik akışları oluşturdu. Bu akışlar Sinabung volkanının zirvesinin güneydoğusunda açık gri bir renkte görülebiliyor. Patlamalar nedeniyle volkanı çevreleyen alanlarla artık külle kaplı. O yemyeşil ormanlar nasıl da bronzlaştığını aşağıdaki patlamalar öncesi elde edilen görüntüyle yukarıdaki görüntüyü kıyaslayarak görebilirsiniz.


Bilim insanları sperm hücrelerinin tüplerin içerisinde nasıl kontrol edildiğini manyetik kontrol kullanarak hedeflenen varış noktasına sürüldüğünü gösterdi. Kısmen araştırmalarının önemi laboratuvar ortamında döllenme için depolanabilirlikte yatmaktadır. New Scientist dergisine göre, bu biyorobotlar her bir spermin yumurtalara veya ilaçların dozlarını hedefe teslim etmek için bir nevi çoban, yol gösterici olarak kullanılabilir. Almanya, Dresden'de bulunan İntegratif Nanobilimler Enstitüsü'nden araştırmacılar sperm-botların yumurtaları döllemek için nasıl uzaktan kontrol edildiğini gösterdi. Çalışmaları ile ilgili makaleleri Aralık ayında Advanced Materials dergisinde yayımlandı ve yurt dışındaki bilimsel haber sitelerinde bu konu ilgiyle inceleniyor. Aralık'ta yayınlanan bu makalenin başlığı Mikro-biyo-robot kullanılarak bir sperm kamçısının geliştirilmesi iken yazarları Veronika Magdanz, Samuel Sanchez, ve Oliver G. Schmidt. Bu araştırmacılar yeni bir biyohibrid mikro-robot geliştirdiklerini, bunu da hareketsiz sperm hücrelerini ele geçirerek tüp içerisine yerleştirip itici güç olarak da hareketli hücreleri kullanarak yaptıklarını bu makalelerinde ifade ediyorlar. Ayrıca makalelerine göre bu biyorobotları dış bir manyetik alan ile kontrol etmişler. Enstitünün yöneticisi Schmidt ve çalışma arkadaşları manyetik metal tüpler ile hücreleri birleştirdi. Temel olarak, bu araştırma mıknatıslar kullanılarak istenilen bir yönde nanotüplerin manevrası için sığır sperminden gelen canlı kamçıları içermektedir. Sıcaklılarda değişimleri kontrol edilebildi. Gizmag'da yayınlanan çalışma ile ilgili habere göre, araştırmacılar insan spermi ile deneylere başlamadan önce, hayvanlar ile döllenmeyi denemek niyetinde. Onların bu araştırmalarına önemli bir ek olarak gelecekte vücut içinde araçlarla hedeflere ilaç teslimi yapılması gibi araştırmalara etki edebilir. Araştırmaları hakkında diğer bir ilginç özellik, yapay motorlara karşı olarak biyo-robotların nasıl kullanıldığını göstermektedir. Gizmag'da belirtildiği gibi, araştırmadaki endişe vücut sıvıları yoluyla hareket etmeyi amaçlayan bir nanorobot insan vücudu için toksik etki olmamalıdır ve onların fonksiyonlarını etkileyen hücreler için zararlı olmamalıdır. INN araştırmacıları güvenli nano-motor alternatifleri veya uygun biyo-robotları tartıştı. Araştırma grubu sperm hücrelerinden yapılan biyo-robotları seçtiler ve sığır spermlerinin yönelim yapabildiğini gördüler. New Scientist'a göre sperm hücrelerini seçmelerinin nedeni onların vücuda zararsız olması ve viskoz sıvılar sayesinde herhangi bir harici güç kaynağına ihtiyaç duymadan yüzebiliyor olmasıdır diye belirtti Schmidt. Araştırmacılar mikrotüpler üretti ve sığır sperm hücrelerinden birkaç saat boyunca canlı kalabilen erimemiş olanlar ile çalıştı. Mikrotüpler demir ve titanyumdan nanoparçacıklardan yapılmıştır.


Nanodamlacıklar ile kanser ilaçları bir gün damarlarımızda gezinebilecekler. Tümör tedavisi ve görüntülemesinde bir gün kullanılabilecek bir teknik Twente Üniversitesi, Erasmus MC Üniversitesi ve TU Delft Üniversitesi'nden bilim insanları tarafından elde edilen yeni anlayışlar sayesinde geliştirilebilir. Bu üç üniversiteden araştırmacılar bir ultrason atımı ile nanodamlacıkların nasıl buharlaştığının uzun süredir süren gizemi sonunda çözüldü. Araştırmacıların bulguları geçtiğimiz ay Proceedings of the National Academy of Sciences'da yayınlandı. Bu görüntüleme yöntemi insan vücuduna enjekte edilebilen perflüorokarbon denilen bir özel sıvıdan oluşan nanodamlacıklar temelli çalışmaktadır. Bu damlacıklar damar sisteminin dışına taşınabilir ve tümör hücreleri arasındaki boşluğa girebilirler. Görüntüleme yönteminin altında yatan temel fikir ise bu tür damlacıkların şiddetli bir ultrason atımı ile aktif edilmesidir. Bu ses damlacıkların buharlaşmasına neden olur. Bu sırada da ultrason görüntüleme cihazı kullanılarak oluşan küçük gaz kabarcıkları izlenebilir. Aynı yöntem damlacıklar tarafından tümör içine taşınan toksik ilaç verme işlemi için de kullanılabilir. Bu vücudun geri kalan kısmındaki sağlıklı doku üzerine herhangi bir zarar verici yan etki de yapmaz üstelik. Bir anlamda lokalize olmuş, kontrol edilebilir bir tür kemoterapi aslında bu şekilde uygulanıyor. Bu teknik hala emekleme aşamasındadır. Bu nanodamlacıkları buharlaştırırken sesin genliğini çok yüksek olmasını gerektiren önemli bir problem söz konusu şu an. İşte bu habere konu olan yeni araştırma tam da bu noktada söz sahibi oluyor. Araştırmacılar bu damlacıkların sadece yeterince enerjiye sahip ses dalgaları ile nasıl buharlaştıklarını gösterdiler. Bu da, damlacıkların bir eşik aktivasyon enerjisine sahip olduğunu ve en düşük enerjili sesle damlacıkların buharlaştırılabileceğini söyler.


2004 yılında keşfedilen Grafen güneş hücrelerinden bataryalara hatta ufak antenlere kadar çeşitlilikte kullanım alanıyla gerçekten 21. yüzyılın harika malzemesidir. Şimdilerde, Avrupalı araştırma enstitüleri grafenin çok daha yönlü olmasını sağlayacak bir grafen atılımı için güçlerini birleştirdiler. Yeni nesil bu ultra ince süper malzeme teknolojik devrime neden olabilecek bir potansiyele sahiptir. Yapay grafen ise daha hızlı, daha küçük ve daha hafif tüm elektronik-optik aygıtların yapılmasına yol açabilir. Böylece yüksek performanslı fotovoltaik hücreler, laserler veya LED aydınlatması da mümkün olabilecek. Geleneksel grafen birbirine bal peteği düzeninde bağlanmış karbon atomlarından oluşan bir atom kalınlığındaki bir düzlemden oluşmaktadır. Şeffaf ve iyi bir iletken olması ile birlikte, Dünya'nın en ince ve güçlü malzemesi grafendir. Yapay grafen yine aynı bal peteği yapısına sahip ama bu defa karbon atomları yerine nanometre kalınlıklı yarıiletken kristallerden oluşmaktadır. Bu kristallerin kimyasal yapısı, boyutu ve biçimi özenle değiştirilebilir, böylelikle arzu edilen uygulama için malzemenin özellikleri özel olarak ayarlanabilir. Bu da büyük bir kolaylık sağlar. Aynı zamanda önemli bir yenilik.


Adından da anlaşılacağı gibi demir esaslı metaller metalurjisinde önemli bileşen demirdir. Demir metalinin cevher halinden mühendislik malzemesi haline getirilmesine kadar olan prosesler Metalurji Mühendisliği'nin ilgi alanındadır. Bu makalede cevher halindeki malzemeden mühendislik malzemesi olarak kullanılmak üzere tasarlanmış süreçlerden biri işlenecektir: Yüksek fırın ile ham demir üretimi. Tanım: Demir içerikli hammaddelerin kok ve kireç taşı ile bir arada ergitilmesinde kullanılan ve kapasitelerine göre yükseklikleri 30 ile 90m arasında değişebilen, içerisinde reaksiyonlar sonucu oluşan C ve CO'in cevherin redüklediği , oluşan ısı ile demirin ergitildiği fırınlara Yüksek Fırın denir. Dünya çelik üretiminin yaklaşık %60'ı yüksek fırınlar ve çelikhane ile, %40'ı hurdaların ergitilmesiyle yapılır. Bu hurdaların kaynakları da yüksek fırın olduğu için dünya çelik üretiminin %99'unda yüksek fırınların varlığı söz konusudur. Türkiye'de bu fırınlardan 10 adet bulunmaktadır. İskenderun Demir-Çelik Fabrikası'nda Cemile, Ayfer, Dilek ve Gönül isimlerinde 4 adet, Ereğli Demir-Çelik Fabrikası'nda Ayşe ve Zübeyde isimlerinde 2 adet, Karabük Demir-Çelik Fabrikası'nda Fatma, Zeynep, Ülkü ve 4 nolu fırın olmak üzere 4 adet yüksek fırın mevcuttur. Yüksek Fırın; boğaz, gövde, bel, karın ve hazne olmak üzere 5 bölümden oluşur. Hammaddeler fırının üst bölgesinden içeriye gönderilir. Isınma sonucu hacim artışından dolayı rahat hareket gerçekleşmesi için fırın aşağı doğru genişleyecek şekilde tasarlanmıştır. Genişleyen bölüme gövde denir. Gövdenin bittiği yerde çapın en geniş olduğu bölüm başlar. Bu bölüme bel denir. Cürufun ve metalin ergimesi sonucu hacim daralması bu bölümde başlar. Bel ile hazne arasında karın bölgesi yer alır ve karın bölgesinde ergime işlemi ile son cüruf alma işlemi tamamlanır. Ergiyen metal karın altı haznede birikir. Fırın şekilleri, tipi ve bölüm ölçüleri prosese göre değişim gösterebilir. Reaksiyonların maksimum verimlilikle gerçekleşmesi için bu ölçüler hassas hesaplar gerektirmektedir. Yüksek Fırın'a üst bölümden metalurjik kok, dolomit, limonit, hematit, manyetit, kireç taşı, vüslit, siderit ilave edilir. Hava, körük vasıtasıyla 1000-1100 C'ye ısıtılarak tüyerlerden fırın içine püskürtülür ve bu hava kok ile reaksiyona girerek koku yakar (Şekil1'de görebilirsiniz). Kok içindeki karbonların yanması ile karbonmonoksit oluşur. Oluşan CO demir cevherinin indirgenmesini sağlar. Yüksek Fırın'dan alınan ham demir, çelik üretimi için çelikhaneye gönderilir. Yan ürünler cüruf ve fırın gazıdır. Cüruf çimento yapımı için, fırın gazı da yakıt olarak kullanılır. Şekil2'de görüldüğü gibi iki tane temel Yüksek Fırın kontrüksiyonu mevcuttur. Alman Tipi: Fırın gövdesi ve fırın üst bölümünün yükü taşıyıcılar tarafından taşınır. Fırının gövde yükü taşıyıcı çember ile kirişlere aktarılır. Fırın gövdesi taşıyıcıya bağlıdır. Hazne ve tüyere bölgesi kendi ağırlıklarını temele iletir. ABD Tipi: Fırın gövdesi fırının üst bölümü ile baca bölümünün yükünü taşır. Gövde sacı taşıyıcı çember ile doğrudan taşıyıcı kirişlere dayanır. Fırın gövdesi alttan desteklidir. Hazne ve tüyere bölgesi kendi ağırlıklarını temele iletir. Fırın çalışırken şarj malzemeleri fırına, fırın içende belli bir yüksekliği muhafaza edilecek şekilde verilir. Fırın ergitme bölgesinde katı şarj malzemeleri ergiyip sıvı haldeki pik demir ve cüruf meydana gelirken bir yandan da şarj işlemi sürekli devam eder. Yüksek Fırın reaksiyonları esas olarak yukarıdan aşağıya inen şarj malzemeleri ile aşağıdan yukarı çıkan hava arasında olur. H2O + C H2 + CO reaksiyonu oluşur. P2O5 + 5C 2P + 5CO reaksiyonlarını verir. a) Redüksiyon: Fırının boğazından alt kısımlarında yaklaşık 400 C civarında indirekt redüksiyonlar oluşmaya başlar. Burada amaç CO vasıtasıyla cevheri indirgemektir. Bu indirgeme C ile yapılırsa direkt redüksiyon gerçekleşmiş olur. FeO + CO Fe + + CO2 reaksiyonları indirekt redüksiyona örnektir. b) Karbürizasyon: Katı halde yaklaşık 900 C'de oluşan demir karbür (Fe3C) teşekkülüne denir. Reaksiyonlar sonucu oluşan sıvı demir ile cüruf ayrı ayrı fırından alınır. Alınan pik demirde %93.5-95 Demir , %0.30-0.90 Silisyum , %0.025-0.050 Sülfür , %0.55-0.75 Mangan , %0.03-0.09 Fosfor , %0.02-0.06 Titanyum , %4.1-4.4 Karbon bulunur. - http://atomictoasters.com/2011/10/bcms-7-blowing-engines/ - http://ietd.iipnetwork.org/content/pulverized-coal-injection - http://www.mckeowninternational.com/New/images/TypicalBlastFurnaceDrawing.pdf - http://www.sciencequiz.net/lcchemistry/2B_Electrochemistry/mcq/images/blast_furnace.jpg - http://dc307.4shared.com/doc/T6SKKD2r/preview005.png - http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0892687512000039-gr13.jpg


Yüksek Fırından alınan sıvı ham demirin bileşiminde %93.5-95 Demir , %0.30-0.90 Silisyum , %0.025- 0.050 Sülfür , %0.55-0.75 Mangan , %0.03-0.09 Fosfor , %0.02-0.06 Titanyum ve %4.1-4.4 Karbon bulunmaktadır. Bu ise malzemenin gerek mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi gerek istenilen kaliteye getirilmesi gerekse kolay işlenebilmesi açısından istenilmeyen bir durumdur. Sıvı ham demiri mühendislik malzemesi olarak kullanabilmek için yabancı elementlerden ve özellikle karbondan belirli seviyelere kadar arındırmak gerekir. Bu arındırma işlemi günümüzde Bazik Oksijen Fırınları'nda yapılmaktadır. Tanım: Bessemer Konvertörü'nün modernleştirilmiş halidir. Ham demire Oksijen üflenerek empüritelerin giderildiği fırınlardır. Adını üflenen Oksijen'den ve çeperlerindeki bazik refrakterlerden alır. Diğer adı ise LD Konvertörü'dür. Bu isim de Avusturya'nın Linz ve Donawitz şehirlerinin baş harflerinden gelmektedir. Yüksek fırından alınan sıvı ham demir BOF'a konulur. Genellikle Bakır bir borudan içeri, sıvı ham demirim yüzeyine saf Oksijen gönderilir. Dikkat edilmesi gerekilen buradaki Oksijenin saflığıdır. Oksijen ne kadar saf olursa işlem o kadar başarılı gerçekleşecektir. Daha sonra oluşan Karbon monoksit tekrar Oksijen ile reaksiyon verir ve Karbondioksit oluşturur. Oluşan bu Karbondioksit gazı ortamdan uzaklaşır. Bu reaksiyonlar Karbon oranı istenilen seviyeye gelinceye kadar devam eder. S + O2 SO2 oluşturur. Ametal oksitler genelde asidik oksitlerdir. Bu asidik oksitler bazik olan fırın çeperleriyle reaksiyon verir ve çeperlerde aşınma olabilir. Bu bakımdan prosesin kontrol altında tutulması gerekmektedir. Ham demirin içindeki Demir de Oksijen ile reaksiyon verecek ve az da olsa Demir kaybı olacaktır. Bu işlemlerde sıvı ham demir içerisinde bulunan diğer metaller ve ya empüriteler de Oksijen ile reaksiyon vermeye devam ederler. Fırına şarj yapılırken fırına bir miktar hurda da ilave edilebilir. CaCO2 CaO + CO reaksiyonunu verir. Ayrılan CO, O2 ile yanarak tekrar CO2 oluşturur. S + CaO CaS + ½ O2 tepkimesini verir ve sıvı ham demirden daha fazla miktarda Kükürt uzaklaştırılmış olur. BOF'larda bu işlemler bileşim istenilen düzeye getirilene kadar devam eder ve içerideki malzemeye sürekli bileşim kontrolleri yapılır. BOF'larda sıvı ham demiri çelikleştirme işlemi ortalama 18 dakika sürer ve 40 dakikada bir döküm yapılabilir. Elde edilen sıvı çelik ve üzerinde kalan oksitli ve sülfürlü yapılar fırının yan tarafındaki deliklerden alınarak ayrılır ve sıvı çelik döküm işlemine hazır hale getirilir. - Lemparle, M. Maschlanka, W. Corex Today and Tomorrow, Metallurgical Plant and Technology International, 4, 70-76. 1993 - World Steel in Figures-1993, Iron and Steel Engineer, vol. 70, No:9, September 1993 - Çelik Seçimi, H. Çimenoğlu-K. Şeşen, TMMOB Metalurji Mühendisleri Odası, İstanbul 2003 - Mühendislik Alaşımlarının Yapı ve Özellikleri-Cilt 1, W. F. Smith, çev: M. Erdoğan,Nobel Yayınları, Ankara 2000 - http://atomictoasters.com/2011/10/bcms-7-blowing-engines/ - http://tr.wikipedia.org/wiki/Bazik_oksijen_fırını - http://ietd.iipnetwork.org/content/pulverized-coal-injection - http://www.kuark.org/2014/02/yuksek-firinlar-ile-ham-demir-uretimi/


1986 yılında Rusya'nın güneyinde Çernobil nükleer santralinde, santralin kaldıramayacağı deneyler sırasında oluşan bir kazanın sonucunda çevreye nükleer radyasyon yayıldı. O günden bu yana radyasyon kirliliğinin doğaya etkileri bilim insanlarınca izleniyor. Nükleer radyasyondan en çok etkilenen alanların bu radyasyon kirliliğini üzerlerinden atmaları ise ne yazık ki çok uzun süre alacak. Buna rağmen bir şekilde Çernobil'de yaban hayat devam ediyor. Bilim insanlarının bir kısmı bunun nasıl olduğunu anlamaya çalışıyor. Bu çalışmaların bazıları da ilginç sonuçlar verebiliyor. Son yapılan çalışmalarda radyasyonun etkilediği alanlarda kalan yaprakların radyasyondan etkilenmeyen alanlardaki yapraklara göre daha yavaş çürüdükleri ortaya çıktı. Yaprak çöpü ve diğer orman birikintisinin Çernobil'in en çok etkilenen alanların etrafında hızlı bir şekilde çürümediği bulundu. Bilim insanları bu olgu üzerine çalışmaya yola çıktıklarında, onlar 1986 yılındaki nükleer kazadan sonra geçmek bilmeyen radyasyonun mantar ve diğer mikropların büyümesini engellediklerini buldular. Bu durumda en çok radyasyonla kirlenen bölgelerde yaprakların mantar ve diğer mikroplardan daha az etkilendiği düşünülüyor.


Transistör teknolojisinde yeni gelişmeler ışık yayan diyotu geleceğin ticari ışık kaynağı yapabilir. LED'in uzun ömre ve düşük enerji tüketimine sahip olduğunun bilinmesine rağmen, LED'ler akım dalgalanmalarına olan duyarlılığı aşmak için bir DC güç kaynağı kullanırlar. Bu LED aygıtlarında kullanılan yüksek frekans, yüksek hızlı anahtarlama transistörler floresan ve akkor aydınlatmanın baskın olduğu büyük ölçekli ticari uygulamalara göre çok pahalıdır. Ama bu değişmek üzere. Almanya'nın Freiburg şehrindeki Fraunhofer Enstitüsü Uygulamalı Katıhal Fiziği Bölümü LED'lerin yüksek verimli bir şekilde kullanılması için gereken yüksek performanslı galyum nitrür transistörleri daha ekonomik olarak geliştirdiler. Bu enstitüden Dr. Michael Kunzer'in liderliğinde araştırma grubu silikona göre yüzde 86 verimliliğe sahip bir galyum nitrür sürücü ürettiler. Yüksek akımlarda, gerilimlerde ve sıcaklıklarda galyum nitrür transistörlerinin çalışmasının yanı sıra silikon teknolojisine göre 10 kat daha hızlı olacak şekilde yüksek frekanslara geçiş yapılabilir. Bu da LED lambalarını daha ucuz, daha küçük ve daha uzun ömürlü aydınlatma araçlarına dönüştürür. Araştırmacılar galyum nitrür transistörlerin katıhal LED aydınlatması için uygunluğunu yaptıkları araştırmalarla ortaya koydular.Bu transistörlerin verimliliği artırması, boyutu ve maliyeti azaltması bekleniyor. Standart kullanım için LED ampullerin 2015 yılında ilk kez geleneksel tasarruf ampullerinden çok daha iyi bir konuma geleceği öngörülüyor. Tipik bir akkor ampulün ömrü 1000 saat, floresanın ise 8000 saat olduğu düşünüldüğünde LED türü ampullerin ömrü 15000 ila 30000 saat arasında olması aradaki farkın ne kadar büyük olduğunu gösteriyor.


Geçtiğimiz hafta Dünya'nın en uzun hava aracı olarak Airlander basına tanıtıldı. Hybrid Air Vehicles tarafından geliştirilen 92 metre uzunluğundaki Airlander ABD ordusunun Pentagon bütçesi kesilene dek Uzun Dayanıklılığa Sahip Çoklu-Akıllı Araç olarak adlandırılan askeri bir araç olarak destek görüyordu. Airlander hava aracı hem Zeplin hem de keşif balonunu andırsa da tam olarak öyle değil. Keşif balonlarının rijit iç yapısı yoktur, Zeplinler tam olarak hava aracının şeklini koruyan sert bir iç yapıya sahiptir. Airlander, şirketin de isminden anlaşılabileceği gibi bir hibrit hava aracıdır. Bu rijit yapısı sayesinde keşif balonlarından daha fazla kontrol edilebilme özelliğine sahiptir. Şirket böylesine uzun bir hava aracını geliştirmek için İngiltere'de Bedfordshire'daki bir yüzyıllık eski zeplin hangarını kullanıyor.


Evrenin bir merkezi yok. En azından tüm standart kozmoloji teorilerine göre evren yaklaşık 14 milyar yıl kadar önce bir Büyük Patlama ile başladı ve o zamandan beri genişliyor. Bu genişleme ise eldeki gözlemlere göre bir merkeze sahip değildir. Bu şu anlama geliyor, genişleme her yerde aynıdır. İlk olarak Büyük Patlamanın boş uzayda bir madde patlamasının olmadığını bilmek önemlidir. Büyük Patlama uzayın kendisinin hızla genişlemesiydi. Bu evrendeki her noktanın evrenin merkezindeymiş gibi göründüğü anlamına gelir. Evreni noktaların olduğu boş bir balon olarak düşünün. Bu noktalar galaksi kümelerini temsil eder. Balon şişmeye başladığında, her nokta diğer her bir noktadan daha uzağa hareket eder. Galaksi kümeleri arasındaki uzay, boşluk giderek artan bir oranla genişler tıpkı evrenin geri kalan kısmı gibi . Bu anlatılan ise genişleyen evreni açıklamak için kullanılan en yaygın yol olan ünlü balon analojisinin kendisidir. Edwin Hubble 1929 yılında ilk kez bu olguyu gözlemledi. Hubble, uzak galaksilerden gelen ışığın spektrumunun kırmızı sonuna kaydığını fark ettiğinde, ışığın uzay boyunca olan hareketinde sanki uzatılmış olduğunu düşündü. Işığın dalgaboylarının ölçülmesiyle, Hubble galaksilerin bir diğerinden olan uzaklıklarıyla orantılı bir hızda birbirlerinden uzaklaştıklarını gözlemişti. Başlangıçta, evren tek bir noktaydı. Bu neredeydi? Bu hala her yerdedir. Bilim insanlarının hatta bir kanıtı bile var: Büyük patlamadan gelen ışık , kozmik radyasyon formunda her yönde gökyüzünü dolduruyor. Kozmik mikrodalga arkaplan ışıması bize bir noktada dışarı genişlemenin önemli olmadığını ve bundan daha ziyade uzayın kendisinin eşit bir şekilde genişlediğini söyler. En azından ulaşabileceğimiz ölçüdeki evrene dair gözlemler evrenin bir merkezi olmadığını destekler niteliktedir. Evrenin düzgün ve tekdüze genişlediği gerçeği daha sıcak ve daha yoğun bir yerin merkez olarak adlandırılmasını göz ardı etmese de galaksilerin hareketini ve dağılımını dikkatli bir şekilde inceleyen çalışmalar evrende görebildiğimiz kadar geniş ölçekte genişlemenin homojen olduğu ve merkez olarak nitelenebilecek özel bir nokta ya da konumun bir işaretinin olmadığını onaylamaktadır.


Gelişmiş Güneş Elektrik İtme teknolojilerini kullanmak daha büyük taşıma kapasitesi ile derin uzaya yapılacak gelecekteki misyonların önemli bir parçası olabilir. Robotların ve gelişmiş güneş elektrik itme teknolojilerinin kullanımı günümüzde bir NASA misyonunda göz önünde bulunduruluyor. Güneş elektrik itme teknolojisine dayanan bir uzayaracı Ay'ın çevresindeki kararlı bir noktadan bir asteroide yer değiştirme, yakalama ve asteroidi bulma görevlerinde daha önceki misyonlardan daha fazla esneklik sağlaması bekleniyor. Yukarıdaki görüntüde yer alan model, tasarlanan bir güneş elektrik itme teknolojisine aittir.


Geriye dönüp baktığımızda, Google'ın robotik bir güç olarak ortaya çıkması açık ve kaçınılmaz gibi görünüyor. İlk olarak Google kendi başına hareket edebilen bir otomobili San Francisco'da denedi. Sonra ise bir Güney Kore Üniversitesi KAIST'tan iki insansı robotu satın aldılar. Ancak Google'ın 2013'ün Aralık ayında Pentagon tarafından finanse edilen projelere sahip Boston Dynamics gibi sekiz robot şirketini satın almasına dek robotlar inşa etmek istediği açıkça belli değildi. Google'ın bu doyumsuz iştahına karşın robotikçiler arasında bu gelişmeleri olumlu olarak görenler çoğunlukta. Google'ın da bu alana kaymasıyla robotiğin daha fazla gelişeceğini ve tanınacağını düşünüyorlar. Açık Kaynak Robotik Vakfı OSRF'nin CEO'su Brian Gerkey yüzlerce milyon dolarlık bu satın almaların robotik start-up projelerine girişimcilerin yatırım yapma ilgilerini artıracağından bahsediyor. ABD'deki California Üniversitesi'ndeki Robotics&Mechanisms Laboratuvarı direktörü Dennis Hong ise şimdi 2014 yılı ile birçok şey sonunda değişiyor diye düşüncelerini belirtirken şunları da ekledi: Google, gerçekten bu şirketleri satın alıyor, yani nihayet sonunda robotik için de ticaretin zamanı gerçekten başladı. Google'ın bu satın almalarla robotik dünyasında oluşturduğu heyecan kadar, Google'ın çok gizli olarak çalışmasıyla robotik açısından bazı iyi fikirler için dezavantaj söz konusu da olabilir. Gerkey'e göre Gizlilik bir ürün geliştirmek için muhtemelen doğru bir yoldur ama robotik alanın bakış açısından bu durumda bir şeyler kaybedebilirsiniz. Google'ın bir araştırma topluluğu mu yoksa gizli kapaklı bir şirkete mi dönüşeceği merak konusu, görünen o ki Google'ın gelecek planları insan gücü ve makinelerin geleceğine de yön verecek. Endüstriyel uygulamaları olan robotları üretiyorlar. Makine görüşüne sahip olan bu robotlar hızla kutu yığınlarını seçip ayırabiliyorlar. Bunu yapabilmek için üzerlerinde bulunan stereo kameraları kullanıyorlar. Google bu robotları seri üretim dışında, havadan uçan dronelardan iki ayaklı robotlara kadar bir alanda kullanabilir. Bot&Dolly adlı şirketin kardeş şirketi olan Autofuss teknik olarak karmaşık, görsel olarak dikkat çekici reklamlar için robotlar üreten bir şirket. Muhtelemen Google'ın kendi ürettiği ilk robotlar hazır olduğunda, bu Autofuss şirketi bu robotların tanıtımını yapacak. Bu şirketin IRIS robotik platformu Gravity filminde sıfır kütleçekimi algısını oluşturulması için dört ayrı kameranın hareketinde kullanıldı örneğin. Odak noktaları hareket kontrolü. Şirket var olan endüstriyel robotlara algoritmik yeni kontrol seviyeleri getirdi. En bilinen ürünü M1 Mobile Manipulator robotudur. Bu şirketin robotları güçlü değildirler, ama daha iyi kontrol kuvvetine sahip ve uyumludurlar. İnsansı robotlar için robotik sistemler geniş bir aralıkta geliştirilmesine rağmen Meka'nın özel yanları kolları ve manipülatörleridir. OSRF'nin CEO'su Gerkey'e göre insanların etrafında güvenle çalıştırılabilir robotlar geliştiriyorlar. Boston Dynamics'in robotların neredeyse tümü bacaklara ve güç merkezlerine sahiptirler. Hidrolik motorların kullanıldığı bu robotlar ultra istikrarlı hareketliliğe ve dayanıklılığa sahiptirler. Google'ın gelecekte oluşturacağı robotlara dair en büyük ipucu bu şirketin robotlarında saklı- yürüyen otonom robotlar. Tümyönlü tekerlekli robotlara sahip yüksek teknoloji ürünler geliştiriyorlar. Google'ın ulaşım projeleri için önemli bir yere sahip olabilir. Sıvı soğutmalı elektrik aktüatörleri ile insansı robot projelerinde muazzam güç sağlayan turboşarjlı motorlar kullanıyorlar. Google'ın çok seçenekli robotlar ağından biri. Düşük maliyetli basit robotik silahlar üretiyorlar. 2012 yılında kurulan Redwood Robotics şirketi spesifik bir model göstermeksizin robot silahlar üretmek istediklerini açıklamışlardı. Geçen Aralık ayında, Google'ın bu çalışmaları ile ilgili Google Gizli Bir Robot Projesi Üzerine Çalışıyor isimli bir haber yayınlamıştık.


Bu oldukça büyük yıldızı keşfeden astronomlar yıldızın şeklinin bir fıstığa benzediğini söylüyorlar ama bir lobu yukarıdaki görüntüde olduğu gibi çok daha fazla büyük. Belki de bu çok önceleri keşfedilen yıldız şimdiye kadar keşfedilen en büyük 10 yıldızdan biri olduğu söylenebilir. Bu yıldızın çapı Güneşimizin çapının 1315 katıdır. Astronomlar daha önce HR 5171 ismini verdikleri bu yıldızla ilgili yeni bir çalışmada HR 5171 hakkında daha fazla şey öğrendiler. Örneğin, HR 5171'in etrafında dolanan küçük bir arkadaş yıldızı ile ikili bir sistem oluşturduklarını buldular. Astronomlar bu keşiften sonra büyük olan HR 5171 A yıldızının şaşırtıcı büyüklüğünü de hesapladılar. Bu yıldız kendi türündeki yıldızlar için bilim insanlarının beklentilerinden neredeyse iki kat daha büyük gibi görünüyor. HR 5171 A sarı hiperdev bir yıldız türüdür ve bizim galaksimizde bu tür yıldızlar nadir bulunan türlerdendir. Kendi türünden diğer yıldızlar gibi HR 5171 A büyük, parlak ve kararsızdır. Güneşimizden yaklaşık 1 milyon kez daha parlaktır. Geçen son 40 yılda, bu dev yıldız soğumakta, büyümekte ve dışarıya malzeme savurmaktadır.


Alternatif enerji kaynakları söz konusu olduğunda, çoğu otomobil üreticisi basitçe batarya gücünü düşünür. Bu üreticilerden biri de Hyundai. Hyundai Tucson Yakıt Hücresi ile bu bahar ilk defa piyasaya çıktığında ABD'deki ilk seri üretim hidrojen arabası olacak.


Temasları hisseden ve hasarlarını kendi kendine iyileştirebilen koruyucu bir tabaka! Evet, yanlış duymadınız, sihir gibi görünse de aslında sadece kimya... Böyle bir malzeme Amerikalı araştırmacılar tarafından keşfedildi. Çalışmalarının sonuçlarını Kasım 2012'de yayınlanan Nature Nanotechnology dergisinde sunan araştırmacılar (Nature, DOI: 10.1038/nnano.2012.192), bu sentetik maddenin çatlak ve kesikleri dakikalar içinde kendi kendine onardığını hatta bu olayın oda sıcaklığında gerçekleştiğini belirtiyorlar. Üstelik canlılarda yaraların iyileşmesi sonrasında görülen yapı bozuklukları da oluşmuyor. Stanford Üniversitesi'nde çalışan Kimya Mühendisi Zhenan Bao yeni malzemelerini Her iki dünyanın en iyisi şeklinde tanımlıyor: Polimerlerin iyileştirme gücü ve metallerin elektrik iletkenliği... Bu yeni malzemenin sırrı nanoboyuttaki Nikel parçacıklar ile sentetik maddenin kombinasyonunda yatıyor. Çalışmalarında uzun zincirli oligomerleri kullanan araştırmacılar, zayıf hidrojen bağları sayesinde dallarının sonundan dolaşık bir ağ oluşturabilen molekülleri dallandırarak büyük moleküller elde ediyorlar. Dallanmanın sonundaki pozitif ve negatif yüklü atom bölgeleri kolayca hareket edebildiği için moleküller de kolayca birbirinden ayrılabiliyor. Ayrıca bir yakınlaşma sırasında tekrar kendilerini düzenleyebiliyorlar. Araştırmacılardan Chao Wang bu durumu Bu dinamik bağlar maddeye kendi kendini yenileme imkanını veriyor. şeklinde ifade ediyor. Polimerler, monomer denilen küçük moleküllerin birbirlerine bağlanmasıyla oluşan çok uzun zincirli moleküllerdir. Oligomer ise, 20-30 monomerden oluşan polimer zincirlerine verilen isimdir ve polimer zincirler kolayca katlanmaya ve esnekliğe meyillidir. Metaller hareketli, başka bir deyişle serbest elektronlara sahiptir. Yani bu elektronlar herhangi bir atoma değil, metalin kristal yapısına bağlıdır. Herhangi bir dış elektriksel alan uygulanmadığında bu elektronlar ısı enerjisinden dolayı rastgele hareket ederler. Araştırmacılar da elektrik iletkenliğini santimetre başına 40 Siemens'e çıkarabilmek için nanometre büyüklüğündeki Nikel parçaları bu sentetik maddeye ekliyorlar ve bu sert yüzeyli metal parçaları sentetik maddenin molekül kümeleri içinde stabil kalıyor. Ayrıca bu parçacıkların oluşturduğu her çıkıntılı tepe ve kabarcık elektrik alan çizgilerini konsantre ederek elektronların bir sonraki parçacığa atlamasını kolaylaştırıyor ve Bao bunu Plastik çoğunlukla bir yalıtkan olsa da, bu nedenle mükemmel bir iletken! olarak tanımlıyor. Malzeme yapılan testlerde, herhangi bir hasar aldıktan sonra da hem mekanik katılığını hem de elektrik iletkenliğini hızlıca tekrar kazandığını kanıtlıyor. Siyah sentetik madde üzerindeki neşter ile tamamen ikiye ayrılmış ince şerit birkaç saniye içinde başlangıçtaki sertliğinin %75'ine, 15 saniye sonra ise elektrik iletkenliğinin %90'ına ulaşıyor. 10 dakika içinde mekanik olarak, 30 dakika içinde ise elektriksel olarak neredeyse tamamen eski haline dönüyor ve yinelenen bir tahribat söz konusu olan yerde kayda değer bir yapı bozukluğuna neden olmuyor. Hatta 15. kesme ve birleşmeden sonra bile şerit, adeta hiçbir şey olmamış gibi bükme ve uzatmalara karşı dayanıyor. Bu nedenle Bao ve arkadaşları, yeni ürünlerinin protez ve robotların yüzeyleri için ideal olduğunu düşünüyorlar. Özellikle protezlerin insan yaşamındaki yeri düşünülecek olursa Bao ve arkadaşlarının bu keşfinin önemi yadsınamaz. Bir sonraki adımda, bu yeni sentetik maddenin başka bir nanoparçacık yardımıyla daha hafif ve en önemlisi şeffaf olması için uğraşılmalıdır. Bu başarıldığında, ekranlarda, paketlemede ya da elektronik yapı grupları gibi birçok alanda da daha iyi bir koruma sağlanabilir. - Tee, B., Wang, C., Allen, R. ve Bao, Z. (2012). An electrically and mechanically self-healing composite with pressure- and flexion-sensitive properties for electronic skin applications. Nature Nanotechnology, DOI: 10.1038/nnano.2012.192 - Dörte Saße. (2012). Vorbild Haut: Kunststoff mit Tastsinn repariert sich selbst. Erişim Tarihi: 29 Şubat 2014, http://www.wissenschaft-aktuell.de/


Işık sinyallerine dönüştürülmesiyle ultra zayıf radyo dalgalarını algılayan bir elektronik aygıt Danimarka ve ABD'deki fizikçiler tarafından yapıldı. Bu aygıt maliyetli kriyojenik soğutma (-273 santigrata kadar soğutma) gerektirmiyor ve radyo astronomiden manyetik rezonans görüntülemeye kadar bir çok uygulamada pratik kullanım alanı bulabilir. Araştırmacılar ayrıca bu teknolojinin geleceğin kuantum internetinin önemli bir yapı taşını sağlayabileceğini düşünüyorlar. Son derece zayıf radyo dalgalarını algılamak çoğu modern teknolojinin kalbi konumundadır ki bu teknolojiler uydu navigasyonu, uzun mesefalerde iletişim, radyo teleskopları ve manyetik rezonans görüntüleme sistemlerini içermektedir. Bazı dedektörlerde, zayıf radyo sinyalleri optik fiberler aracılığıyla uzak mesafelere aktarılabilen optik sinyaller içine dönüştürülmektedir. Buna ilaveten optik sinyalleri elektronik sinyallere dönüştürmek için pahalı modülatörlerin kullanılması gerekiyor. Bu dönüştürücülerin pahalı olmasının sebebi de kriyojenik sıcaklıklara soğutulmalarının mecburi olmasıdır. Sadece maliyeti artırmaz aynı zamanda zahmetli hale getirir. Bu yeni elektronik aygıt Copenhagen Üniversitesi, Maryland Üniversitesi Joint Kuantum Enstitüsü ve Danimarka Teknik Üniversitesi'nde araştırmacıların katılımıyla oluşturuldu. Bu üniversitelerdeki araştırmacılardan oluşan araştırma grubu bu elektronik aygıtın ışık sinyallerine doğrudan dönüştürülmesiyle son derece zayıf radyo dalgalarını algılayabildiğini açıkladılar. Bu sinyaller sonra standart optik araçlar kullanılarak aktarılabilir ve analizi yapılabilir ve bu elektronik aygıt geleneksel modülatörlerden çok daha az enerji kullanıyor. Bu elektronik aygıtın kalbinde bir kapasitöre bağlı bir anten bulunmaktadır. Rezonans frekansında radyo dalgaları ile kapasitör karşılaştığında kullanılan nanozar titreşir. Anten ile algılanan radyo dalgaları kapasitörde yük dalgalanmalarını indükler. Kapasitöre bir dış gerilim uygulanarak, nanozarın mekaniksel titreşimleri bu dalgalanmalara dönüştürülür. Daha sonra bir laser demeti uygulanır, bu optik faz kaymasına yol açar böylece de optik teknikler kullanılarak bu fay kayması ölçülür. Böylece bir radyo sinyali optik bir sinyala dönüştürülmüş olunur. Böyle bir teknoloji yüksek çözünürlüklü nükler manyetik rezonans sistemleri ve radyo teleskoplarında potansiyel bir kullanım alanı bulabilir. Daha yüksek enerji verimliliği olan haberleşme aygıtlarına, navigasyon sistemlerine yol açabilir. Optik kuantum durumların mikrodalga radyasyon kuantum durumlarına dönüştürülmesiyle de gelecek kuantum internete yol açabilir. Burada optik fotonlar kuantum bilginin taşıyıcısı olarak kullanılarak uzak süperiletken kubitlerle bağlantı kurarak bir kuantum ağ kurulabilir.


Kuantum levitasyonu kabaca kuantum fiziğinin özelliklerini kullanarak süperiletken bir cismin bir manyetik hat üzerinde havaya kaldırılması olarak adlandırılmaktadır. Bu manyetik hat, bu amaç için özel olarak tasarlanmış bir kuantum levitasyon hattı denilebilir. Biliyorum bu tanım oldukça anlamsız gibi görünüyor, bu nedenle İsrail'in Tel Aviv Üniversitesi'nden bir süperiletkenlik araştırma grubunun hazırladığı aşağıdaki videoyu öncelikle izleyelim. Bu videoda, yaklaşık 8 santimetrelik bir diskin bir şekilde havada asılı durduğunu göreceksiniz ve hiçbir şekilde konumunu değiştirmiyor. Buna kuantum kaldırma veya kuantum levitasyon deniyor. Ancak bir kaldırma işleminden ziyade bu gördüğümüz bir tür kilitlenmedir. Şimdi videoyu izleyelim, ardından detaylara dönebiliriz . Öncelikle videodaki 8 santimetrelik cismin süperiletken bir madde olduğunu göz önünde bulundurmalıyız. Bir cisim eğer süperiletken ise bu cisim bir elektrik akımını herhangi bir dirençle karşılaşmaksızın iletiyor demektir. Bu ise aslında bir kuantum mekaniksel olaydır. Belli bir kritik sıcaklığın altında bazı maddeler süperiletkenlik özelliği gösterir yani elektriği sıfır dirençle iletir. Sıfır direnç demek, elektrik akımını sağlayan elektronların madde içinde diğer elektron, atom ve iyonlarla çarpışmadan hareket etmesidir. Böyle çarpışmalar olmadığı için de enerji kaybı söz konusu değildir. Enerji kaybı olmadan elektrik iletiminin sağlanması çağımızın en büyük sorununun enerji olmasından dolayı çok önemli bir konudur. Bu kuantum özellikleri sayesinde süperiletkenler manyetik alanı dışlayabilirler. Ancak bazı durumlarda, Meissner etkisi denilen bir olay ile manyetik alan çizgileri süperiletken madde içerisinde sıkışabilir. Ortada bir manyetik alan akımı oluşur. İşte bu sırada kuantum levitasyon denilen olay gerçekleşebilir. Ancak bu bir kaldırma sürecinden ziyade tam olarak bir kilitlenme meselesidir. Yukarıdaki videoda gördüğünüz gibi eğer bir kaldırma olayı söz konusu olsaydı süperiletken cisim ters veya yan çevrildiğinde düşerdi. Oysa burada tam olarak karşılaştığımız olay bir kilitlenmedir, kuantum kilitlenmesidir. Oda sıcaklığında henüz hiçbir madde süperiletkenlik özelliği göstermiyor, yukarıda izlediğiniz videoda 8 santimetrelik süperiletken disk İtriyum Baryum Bakır Oksit'ten oluşmaktadır ve bu madde sıvı nitrojen ile -185 santigrat dereceye kadar soğutulduğunda tam olarak süperiletkenlik özelliklerini sergileyebiliyor. İşte tam bu sıcaklıkta bu madde manyetik alanı sevmez oluyor ve manyetik alan çizgilerinin içine sızmaması için adeta ondan kaçıyor. Bu kaçışı kuantum levitasyon/kuantum kilitlenme olarak adlandırıyoruz. Kuantum levitasyonun veya kuantum kilitlenmenin nedeni Meissner etkisi ve manyetik akının çivilenmesi olarak adlandırılan olgulara dayalıdır. Meissner etkisi bir manyetik alandaki bir süperiletken maddenin her zaman manyetik alanı dışarı atmaya, çıkarmaya çalıştığını söyler ve böylece bir süperiletken madde etrafında manyetik alan kıvrılarak yönlenir. Bu problem aslında bir denge meselesidir. Süperiletkenlik ve manyetik alan birbirlerini sevmezler diyebiliriz. Süperiletkenler mümkün olduğunca içinde bulunduğu tüm manyetik alanı dışlayacaktır. Buna yukarıda söylediğimiz gibi Meissner etkisi denir. Bu durumda, süperiletken çok ince olduğu için manyetik alan bu süperiletken içine sızabilir. Ancak bu akı tüpleri olarak adlandırılan ayrık nicelikler halinde olur. Bu bir kuantum fiziği olgusudur ve bununla ilgili ayrıklaşmayı aşağıdaki grafikten görebilirsiniz. Her manyetik akı tübü içinde süperiletkenlik yerel olarak yok edilir. Süperiletken madde tane sınırları gibi zayıf alanlarında manyetik tüpleri tutmaya çalışacaktır. Süperiletkenin herhangi bir uzaysal hareketi akı tüplerinin hareketine neden olacaktır. Tüm bu anlattıklarımızı iki soru-cevap halinde aşağıdaki gibi özetleyebiliriz. Bir süperiletkende gerçekten neler olduğu hakkında düşünelim: bir süperiletken elektronların kolaylıkla akabildiği bir malzemedir. Hiçbir direnç ile karşılaşmayan elektronlar süperiletken boyunca akabilirler, yani manyetik alanlar bir süperiletken malzemeye yaklaştığında, süperiletkenin yüzeyi üzerinde küçük akımlar oluşur ve bu akımlar da gelen manyetik alanı dışlarlar. Bunun sonucunda süperiletkenin yüzeyi içinde manyetik alan yoğunluğu tam olarak sıfırdır. Eğer net manyetik alan çizgileri haritalanırsa, bu grafik süperiletken madde civarında manyetik alanın kıvrılarak yöneldiğini gösterir. Bir süperiletken bir manyetik hat üzerine yerleştirildiğinde, bu hat üzerinde kalan süperiletken madde hat yüzeyi boyunca güçlü bir manyetik alan etkisi ile uzağa itilecektir. Burada manyetik alanın itme gücü yerçekimi kuvvetinin etkisine karşı koymak zorundadır, süperiletkeni uzağa itebilmek için. Tip-1 olarak adlandırılan süperiletken malzemelerden oluşan bir disk mükemmel diamanyetizma adı verilen en uç noktadaki Meissner etkisini oluşturacaktır ve bu malzeme için herhangi bir şekilde manyetik alan yoktur. Bu nedenle manyetik alanla herhangi bir temastan kaçınmak için uzaklaşmış yani levitasyon olayı gerçekleşecektir. Ancak levitasyon kararlı değildir, buradaki problem de budur. Levitasyona uğrayan cisim sürekli bir şekilde bu durumu koruyamıyor. Bu kuantum kaldırma ya da kuantum kilitlenmenin kullanışlı olması için biraz daha kararlı olması gerekiyor.


Evrenin bebeklik görüntüleri Büyük Patlama'dan sonraki hızlı genişlemenin kanıtını ortaya koyuyor. Astronomlar zamanın neredeyse şafak söktüğü ana baktılar ve evrenin var olduğu bir saniyenin ilk anlarındaki enflasyon olarak adlandırılan üstel büyüme sırasındaki evrenin burkulma çabası uzun zamandır aranan gravitasyonel dalgalarına işaret etti. Güney Kutbunda Antarktika'daki bir radyo teleskobu kullanarak bilim insanları uzaydaki dalgalanmaların ilkel gravitasyon dalgaların ilk kanıtını tespit ettiler. Bu dalgalara kütleçekim dalgaları da denebilir. Bu kütleçekim dalgaları evrenin ilk genişlemeye başladığında 13.8 milyar yıl önce üretilen enflasyondaki uzay dalgalarıdır. Bu teleskop yıldızların henüz oluşmadığı ve maddenin hala bir plazma çorbası gibi uzay boyunca dağıldığında yani evrenin ilk 380 bin yıllık dönemi boyunca dalgalanmaya devam ederken ki dalgaların bir anlığına görüntüsünü yakaladı. Bu görüntü beyaz-sıcak plazmadan ışıyan kozmik mikrodalga arkaplan ışımasıdır ve milyarlarca yıllık kozmik genişleme mikrodalga enerjilerine soğumaktadır. Enflasyon gerçekte, bir kuantum olayıdır; gravitasyonel dalgalar da. Kütleçekimi, doğanın diğer temel kuvvetlerinde olduğu gibi bir kuantum doğasına sahiptir. Buna ilaveten kütleçekimi herhangi bir laboratuvar deneyinde erişebileceğimizden çok daha fazla enerjik etkileşmelere bir pencere sağlamaktadır. Astronomlar enflasyonun kendisinin kütleçekim dalgalarının varlığına en doğrudan kanıt olacağı yönünde büyük bir öneme sahip olduğunu kanıtladılar. Bu kütleçekim dalgaları ise Albert Einstein'ın genel görelilik ilkesinin oldukça zor ama anahtar bir öngörüsüydü. Bu habere konu olan son çalışma, Albert Einstein'ın bu öngörüsünü de doğrulamıştır. Büyük Patlama'dan saniyenin trilyonda birinin trilyonda birinin trilyonda onda biri sonrasında evren üstel olarak genişlemeye başladı tıpkı bir atomaltı parçacık boyutundan futbol topu büyüklüğüne gelen bir balon gibi genişledi. Genişleme, şişme yani enflasyonun belirgin bir imzaya sahip olduğunu düşünüyordu kozmologlar. Bu genişlemenin şiddetli dönemi kütleçekimi dalgalarını üretmesi gerekiyordu. Bu ilkel dalgalar Evren boyunca hala yayılıyor olmasına rağmen, onları şimdi doğrudan algılamak çok ama çok zayıf oldukları için zor olurdu. Yine de kozmik mikrodalga arkaplan ışımasında belirgin bir iz bırakabilirlerdi aşağıdaki grafikte B modu polarizasyonunda olduğu gibi girdap benzeri bir düzende kıvrılan polarize olmuş bir ışımanın kütleçekim dalgalarına işaret ettiği bu son çalışma ile ortaya kondu. Bu son gelişmenin MIT'den astrofizikçi Max Tegmark'a göre kuantum kütleçekimi için ilk deneysel kanıt olabilir. Kütleçekiminin tıpkı diğer üç temel kuvvet gibi bir kuantum olgunun kalbinde yer aldığını düşünüyorlar. Kuantum kütleçekimi ise evrenin gizemini çözmede oldukça hassas bir yerde duruyor. Genel görelilik ile kuantum fiziği arasında bir uzlaşı yani bir birliktelik henüz sağlanamamış durumda. Fizikçiler genel görelilik ile kuantum fiziğinin bir teori açısından nasıl birleştirileceğini henüz tam olarak anlayamadılar. Kütleçekim dalgalarının Güney Kutbundaki bir teleskop ile bir anlık görüntüsünün elde edilmesi kuantum fiziğinin ve genel göreliliğin birlikte ele alınmasında güçlü bir umudun oluşmasına vesile oldu.


Galaksiler genellikle şekillerine göre spiral , eliptik ve düzensiz olarak üç şekilde kategorize edilirler. Samanyolu Galaksisi gibi birçok galaksi spiral biçimindedir. Bu tür spiral galaksiler evrendeki galaksilerin yüzde 70'ini oluştururlar . Ancak evrenin ilk zamanlarında spiral galaksiler yoktu. Spiral galaksiler spiral kollara sahip disk biçimleri ile karakterize edilirler. Bundan dolayı Samanyolu Galaksisi disk biçiminde olduğu için ve spiral galaksiler de disk biçimine sahip olduğu için Samanyolu'nun da muhtemelen spiral bir galaksi olduğunu söyleyebiliriz. Bunu yeni bir çalışmaya göre biraz daha detaylandıralım. Galaksimizin şekli ifade ettiğimiz gibi evrendeki büyük çoğunluğa sahip spiral galaksilerin biçimindedir. Evrenin bu köşesinden kolaylıkla görülebilen diğer yıldız kümeleri arasından en azından birkaçı yumurta şeklindedir ama üçte ikisinden daha fazlası disk galaksiler olarak adlandırılır. Bu dev bir gramofon kayıt diskinin yüzeyi boyunca yıldızların hareketlenmesine benzetilebilir. Hemen hemen her disk galaksisi spiral kollarda gruplaşmış yıldızları ile bizim galaksimiz gibi görünürler. Neden spiral şeklini alırlar? Bu sorunun cevabı olarak galaksinin dönmesinden dolayı ya da merkezindeki galaktik disk içindeki maddenin rotasyonundan kaynaklandığı olarak ifade edilebilir ama bu konuya başka bir açıdan bakalım. Samanyolu'nun zayıf görünüşünün kanıtladığı gibi bu süreçlerde ilk evrelerdeymiş gibi görünüyor. Fakat bu değişiyor. Diğer daha küçük galaksilerden birkaçı kozmolojik zaman ölçeğine göre şimdilerde bizi yani galaksimizi sarsmak üzere. Bunlardan biri de Sagittarius Dwarf . Purcell, Bu bizden galaksinin tersi yönde dönmektedir ve bu yüzden de alttan diski darbelemektedir. olarak açıklama yaparken. Onu bu açıklamalara yönelten ise yaptığı simülasyonların sonuçları.


Astronomlar galaksinin kütle ölçümlerinden Samanyolu'daki yıldızların sayısını tahmin edebiliyorlar. Ama bir galaksinin kütlesi nasıl ölçülebilir? Belli bir ölçek üzerinde ifade edemeyiz ama bunun yerine, yörüngesel hareket kullanılır. Kepler'in Gezegenlerin Hareketi'ne dair üçüncü yasasının Newton versiyonunda, dairesel yörüngedeki bir cismin yörünge hızı ve küçük bir cebir ile r yarıçaplı herhangi bir dairesel yörüngede bulunan kütle miktarını hesaplamak amacıyla bir denklem türetmemize olanak sağlar. Kepler'in gezegen hareket yasalarından üçüncüsü şunu söyler: Bir gezegenin yörüngesel periyodunun karesi, dolandığı elipsin ana eksen uzunluğunun kübü ile doğru orantılıdır. Astronomlar da bu yasayı baz alarak Samanyolu'daki ve evrendeki yıldızların sayısını tahmin etmeye çalışırlar. Samanyolu'nun çekirdeği Güneş'ten yaklaşık olarak 25-28 bin ışık yılı uzaklıktadır ve yörünge hızı saniyede 220 kilometredir ve Güneş'in yörüngedeki kütlesini buna göre 2x1049 kilogram olarak alınabilir. Ama Güneş'in kütlesi 2x1030 olduğu için Güneş'in Samanyolu'na göre olan yörüngesi içinde Güneş benzeri kütleli yaklaşık 100 milyar yıldızın olduğu söylenebilir. Güneş'in yörüngesi dışında bulunan Samanyolu'nun kalan kısmını eklediğimizde, yaklaşık olarak 200 milyar yıldızın olduğunu buluyoruz.


Şişkinlik : Burası disk düzleminin altında ve üstünde kalan alanları kapsayan çekirdek etrafındaki alandır. Spiral kollar: Bu alanlar merkezden dışarı doğru uzanır. Bizim Güneş Sistemimiz de Samanyolu Galaksisi'nin spiral kollarının birinde yer almaktadır. Küresel kümeler: Disk düzleminin altında ve üstünde birkaç yüz kadar yıldız kümesi dağılmıştır. Bu küresel kümeler rastgele yönlere dağılmış bir şekilde eliptik yörüngelere sahip bir şekilde galaktik merkezde dolanırlar. Küresel kümelerdeki yıldızlar galaktik diskten çok daha yaşlı yıldızlardan oluşur ve orada çok az gaz ve toz vardır. Halo: Bu kısım tüm galaksiyi saran büyük loş bir bölgedir. Kütleçekiminin kütleye bağlı olmasından dolayı, galaksinin kütlesinin büyük çoğunluğunun galaktik diskte veya diskin merkezinin yakınlarında olacağını düşünebiliriz. Ancak, Samanyolu Galaksisi'nin ve diğer galaksilerin dönme eğrilerinin incelendiği çalışmalarda astronomlar galaksinin halo gibi dış kısımlarında kütlenin çoğunun bulunduğu sonucuna varmışlardır. Bu dış kısımlar yıldızlardan veya gazlardan çok az ışığın yayıldığı yerlerdir.


Kuantum mekaniği sadece çok küçük parçacıklarla ilgili değildir. Kuantum mekaniği bütün boyutlar için geçerlidir: kuşlar, bitkiler, hatta insanlar. Bu defa dergimiz NetBilim'in Aralık 2012 sayısında yayınladığımız Kuantum Dünyasında Yaşam isimli yazımızdan bir kesiti buradan paylaşacağım. Bu yazı, Oxford Üniversitesi'nden Vlatko Vedral'in ünlü Scientific American dergisinde yayınlanan 18 Mayıs 2011 tarihli makalesi göz önünde bulundurarak kuantum fiziği ile aslında sandığımızdan daha fazla iç içe olduğumuza vurgu yapan bir yazı olarak hazırlandı. Kuantum fiziğinin kuşların yaşamına nasıl etki ettiğini bu yazıda incelemiş olacağız. Avrupalı robin kuşları kurnaz küçük kuşlardır. Her yıl İskandinavya'dan ekvatoral Afrika'nın sıcak ovalarına göç ediyorlar ve baharda, kuzeyde hava daha tolere edilebilir hale geldiğinde, geri dönüyorlar. Robinler doğal bir kolaylıkla 13.000 kilometrelik bu gidiş-dönüş yolculuğunu yapmaktadırlar. İnsanlar kuşların ve diğer hayvanların bir iç pusulaya sahip olup olmadıklarını uzun zamandır merak etmiştir. 1970'li yıllarda Almanya'da Frankfurt Üniversitesi'nin Wolfgang ve eşi Roswitha Wiltschko tarafından Afrika'ya göç eden robinleri yakaladılar ve yapay manyetik alan altına onları koydular. İşin garibi, robinler manyetik alan yönünün tersi bir yönden habersizdirler, bu da onların güneyden kuzeye olan yönelimden habersiz olduklarını gösterir. Bu kuşlar Dünya'nın manyetik alanın eğikliğine tepki verdiler, yani alan çizgilerinin yüzey ile yaptığı açıya. Bu da onların bu göç yolculuğunu gerçekleştirmek için bu manyetik alan eğimine gerek duydukları anlamına gelebilir. İlginçtir, gözü bağlı robinlerin tümü bir manyetik alana tepki veremedi, bu da onların gözleri ile alanı algıladıklarını gösterir. 2000'de, göç eden kuşlara tutkulu olan Southern Florida Üniversitesi'nden bir fizikçi Thorsten Ritz ve onun çalışma arkadaşları dolanıklığın bir anahtar olduğunu öne sürdüler. Onların senaryosunda, Illinois Üniversitesi'nden Klaus Schulten'in önceki bir çalışması üzerine inşa edilen bu senaryoda, bir kuşun gözü toplam spini sıfır olan bir dolanık çifti oluşturan iki elektronlu bir molekül türüne sahiptir. Böyle bir durum basitçe klasik fizik ile izah edilemez. Bu molekül görünür ışığı soğurduğunda, elektronları ayırmak için yeterince enerji alır ve Dünya'nın manyetik alanını da kapsayacak dış etkilere duyarlı hale gelir. Eğer manyetik alan eğik olursa, bu molekülün uğradığı kimyasal reaksiyonu değiştiren bir dengesizlik oluşturarak iki elektronu farklı etkileyecektir. Gözdeki kimyasal yollar nörolojik atımlar içinde bu farkı, kuşun beynindeki manyetik alanın bir görüntüsünü nihayetinde oluşturarak nakleder. Ritz'in mekanizması için kanıtlar doğrudan olmamasına rağmen, Oxford Üniversitesi'nden Christopher T. Rogers ve Kiminori Maeda Ritz'in laboratuvarındakine benzer moleküllerle çalıştılar ve bu moleküllerin elektron dolanıklığı yüzünden manyetik alanlara gerçekten duyarlı olduğunu gösterdiler. Araştırmacıların yaptıkları hesaplamalara göre kuantum etkileri 100 mikrosaniye civarında bir kuşun gözünde sürmektedir. Bu bağlamda, aslında uzun bir süre sayılır. Yapay olarak tasarlanmış elektron-spin sistemi için kaydedilen süre yaklaşık 50 mikrosaniyedir. Biz çok uzun süre için doğal bir sistemin kuantum etkileri nasıl engelleyebildiğini henüz bilmiyoruz, ama bunun cevabı eşevresizlikten kuantum bilgisayarların nasıl korunacağına dair bize fikirler verebilir. Bununla ilgili olarak ben 26 Eylül 2012 tarihli bir haberi Kuark Bilim Topluluğu'nun KBT Bilim Sitesi'nde Kuşların Kuantum Yaşamı: Elektron Spini ve Pusulası ismiyle yayınladım, bu yazının ardından bu haberi okumanızı tavsiye ederim. Haberde ise farklı üniversitelerden bilim insanlarının kuşların dış manyetik alana bağlı olarak kuantum etkinin nanosaniye mertebesinde mi yoksa az önce bahsettiğimiz gibi mikrosaniye mertebesinde mi sürdüğüne yönelik tartışmayı konu edinmiştim. Bu etkilerin nanosaniyeler mertebesinde sürmesinin kuşlar için daha olumlu olacağı çünkü hızlı bir süreç daha fazla bilgi anlamına gelir ve böylelikle onlar daha iyi bir navigasyonla göçlerini sürdürebilir düşüncesine rağmen araştırmalardan mikrosaniyeler mertebesinde olması gerektiği şeklinde olanları bir hayli fazla. Henüz bilim insanlarının uzlaşamadığını ya da kuantum dünyasının saklı hazineleri doğru bir şekilde bulmamızın ne kadar güç olduğunu söyleyebiliriz buradan. Dolanıklığın çalışabildiği başka bir biyolojik süreç fotosentezdir, bu süreç güneş ışığını kimyasal enerjiye dönüştüren bitkilerde gerçekleşir. Gelen ışık bitki hücreleri içine elektronları çıkarır ve bu elektronlar, enerjilerini bırakacakları kimyasal reaksiyon merkezi adı verilen yere varmak için düzgün bir yol bulmaları gereklidir. Burada elektronların enerjilerini bırakmasıyla bitki hücreleri için lazım olan kimyasal enerjinin elde edilmesi amacıyla reaksiyonlar başlar. Bu bildiğimiz bitkilerin karbondioksiti havadan alıp oksijeni saldıkları fotosentez olayının güneş ışığı ile bağlantılı olan kısmına dair bu süreçtir. Bu süreci fizikçiler taklit ederek güneş pillerinde güneş ışığını kullanarak fotoduyar yüzeylerden elektronları söküp elektrik enerjisi elde etmeyi başardılar. Biz fizikçilerin yaptığı bu teknoloji ile ürettiğimiz güneş pillerinde o fotoduyar yüzeye gelen güneş ışınlarının en fazla %50'si kullanılabiliyor. Ne var ki, bitkilerdeki bu fotosentez sürecinde gelen güneş ışığının neredeyse %100'ü kimyasal enerjiye dönüştürülmesinde kullanılmış oluyor. Kromofor adı verilen pigment molekülleriyle öyle bir mükemmel enerji taşıma mekanizması var ki bu mekanizmanın taklit edilebilmesi gelecek teknolojiler açısından oldukça önemli yer tutar. Fakat bu mekanizma nasıl işliyor? İşte klasik fizik bitkilerin bunu nasıl mükemmele yakın verimlilikle yaptığını açıklamada başarısızdır. Oysa kuantum mekaniği bu konuda kulağımıza bir şeyler fısıldıyor olabilir! Dolanıklık yaklaşık 100.000 atomdan daha fazlasına sahip olmayan molekülleri içerecek şekilde var olduğu görünüyor. Daha büyük uzaklıklarda ve daha kalıcı dolanıklık doğada var mı? Biz henüz bilmiyoruz ama bu soru gelişmekte olan bir disiplini uyarmak için yeterince heyecan verici: kuantum biyoloji. Buraya kadar anlattıklarımız daha çok kuantum mekaniğinin karakteristik bir özelliği olan kuantum dolanıklık olgusu ile ilgiliydi. Bu konuyu burada anlatırken çok daha anlaşılır örnekler vermedim ama bu konuyu ve bu konuyla beraber kuantum ışınlanmayı Kuantum Dolanıklık ve Kuantum Işınlanma isimli yazımda ele almıştım. Bu konu ilginizi çektiyse daha anlaşılır yönlerini keşfetmek için bu yazımızı okumalısınız.


Ünlü İngiliz astrofizikçi Stephen Hawking Daily Mail gazetesinin haberine göre, İngiltere'de katıldığı bir televizyon programında bu yüzyılın gerçek bir Uzay Çağı olacağı görüşünü paylaşmış. Gezegenimiz eski bir dünya halini aldı, giderek genişleyen nüfusumuz ve gezegenimizin sınırlı kaynakları gezegenimizin geleceğini tehdit etmek üzere. Bu tehditleri öngörebilmeliyiz ve bir B planımız olmalı. ifadelerini kullanan Stephen Hawking, 50 yıl içinde Ay'da yerleşim kuracağımıza dair hiçbir şüphem yok dedi. Eğer Ay'da yaşamak Hawking'in önerdiği gibi tek seçenekse, bu durum bu nüfus yoğunluğuna sahip insanlar için Dünya'nın yeteri kadar kaynaklara sahip olmadığı anlamına gelir. Bir anlamda da öyle aslında. Bugün ki dünya düzeni, insanların bu yaşantılarını devam ettirebilme noktasında bir süre daha idare edebilir ama sınırlı su ve enerji kaynaklarımızın olduğunu unutarak metropollerde büyük bir savurganlık içinde yaşıyoruz. Teknoloji Hawking'in tahminleri doğrultusunda gelişir mi bilinmez ama Hawking bu yüzyılın gerçek bir Uzay Çağı olacağına olan inancını yineliyor. Hatta bu inancını Bu yüzyılın sonunda, ben gerçekten insanların Mars'ta yaşayacağını umuyorum sözleriyle vurguluyor. Hawking'in haklı olup olmayacağını zaman gösterecek olsa da Dünyamıza, mavi gezegenimize yeteri kadar saygı göstermediğimiz bir gerçek.


Matematik ve astronomi aslında diğer doğa bilimlerinden tarihte çok daha geriye dayanıyor. Matematik ve doğa bilimleri sayısız şekilde dünya ve evrene olan anlayışımızın şekillenmesine yardımcı oldu. 2013 yılında, matematikçi ve bilim yazarı olan Ian Stewart 17 Equations That Changed The World isminde bir kitap yayınladı. Bu kitapta yer alan 17 denklemi matematik öğretmeni olan bir twitter kullanıcısı aşağıdaki gibi özetlemiş. Bu yazı içerisinde, bu denklemlerle ilgili kısa bilgiler vermeye çalışacağım. 1) Pisagor teoremi geometri anlayışımızın temelini oluşturur. Bir düz düzlem üzerine bir dik üçgenin kenarları arasındaki ilişkiyi açıklar: kısa kenarların uzunluklarının karesi bize uzun kenarın uzunluğunun karesini verir. Bu ilişki, bazı açılardan, aslında bizim normal düz, Öklid geometrisini eğri, Öklidyen olmayan geometriden ayırır. Örneğin, bir kürenin yüzeyinde çizilen bir dik üçgen Pisagor teoremine uymaz. 2) Logaritmalar üstel fonksiyonların tersi veya zıttıdır. Belirli bir üs için bir logaritma üssü yükseltmek için gerekenleri söyler. Örneğin, 1'in 10 tabanındaki logaritması log(1)=0'dır, 1 = 100 için, log(10)=1, 10 = 101 için; log(100)=2, 100 = 102. Bu yukarıdaki denklem, logaritmaların en kullanışlı uygulamalarından birini gösterir: log = log + log . Dijital bilgisayar geliştirilene dek, bu çok sayıda çarpımın birlikte hızlıca alınmasının en yaygın yoluydu. Fizikte, astronomide ve mühendislikteki hesaplamalar bu şekilde oldukça hızlı yapılıyordu. 3) Diferansiyel ve integral hesabı, matematikte, fizikte, astronomide, mühendislikte çok önemli bir yere sahiptir. Yukarıdaki şekilde türevin tanımı gösterilmektedir. Türev bir niceliğin değişiminin hızını ölçer. Örneğin, biz bir şeyin hızını ya da süratını düşünüyorsak bu konumun türevi anlamına gelmektedir. Eğer saatte 3 kilometre yürüyorsanız, sonraki her saat sizin konumunuz 3 kilometre değişeceğini matematikte bu türev ifadesi ile tanımlanır. Türev ve integral, değişimi anlamak isteyen matematikçiler ve bilim insanların anlayışlarının tam kalbinde yer almaktadır. 4) Newton'un Kütleçekimi Yasası iki cisim arasındaki kütleçekimi kuvveti F'in evrensel bir sabit olan G'ye, m1 ve m2 gibi iki kütleye sahip cisimlerin kütlesine ve cisimler arasındaki uzaklık r'ye bağlı olduğunu tanımlamaktadır. Newton'un bu yasası bilim tarihinin son derece değerli bir parçasıdır. Bu yasa mükemmele yakın bir şekilde gezegenlerin hareketinin nedenini açıklamaktadır. Ayrıca olağanüstü bir evrensel doğaya sahip olan bu yasa sadece Dünya veya Güneş Sistemimiz üzerindeki kütleçekminin nasıl çalıştığını değil evrendeki herhangi bir yerdeki kütleçekimini açıklayabilmektedir. Newton'un evrensel kütleçekim yasası iki yüz yıl boyunca kütleçekimi için çok iyiydi ama Einstein'ın genel görelilik teorisi Newton'un eksiklerini gidererek bu yasanın yerini aldı. 5) -1'in karekökü, karmaşık sayılar matematikçilerin her zaman kullandıkları doğal sayılardan negatif sayılara, kesirlere, gerçek sayılara olan aralığın daha geniş olduğunu gösteriyor. -1'in karekökü genellikle i olarak yazılır. Bu i, sayıların doğasında var olan bu genişleme sürecini tamamlar ve bu sayılara karmaşık sayılar denilir. Matematiksel olarak karmaşık sayılar fevkalade zariftir. Cebir üzerinde mükemmel olarak çalıştığını görebiliriz, herhangi bir denklem bir karmaşık sayıdan oluşan çözüme sahiptir, bu durum gerçek sayılar için doğru olmayan bir durum oluşturabilir x2+4=0 denkleminde olduğu gibi. Çünkü bu denklemin gerçek sayıdan oluşan bir çözümü yoktur ama bir karmaşık çözüme sahiptir: 2i'nin karesi -4'tür ve bu denklemi sağlar. Karmaşık sayılar sayesinde cebir böylelikle genişlemiş olur ve bu genişleme ile, bizler bazı şaşırtıcı simetrileri ve bu sayıların özelliklerini bulabiliriz. Böyle özellikler elektronikte ve sinyal işlemede karmaşık sayılarını önemli kılmaktadır. 6) Euler'in Polihedra Formülü: Polihedra aşağıdaki şekilde olan küpte olduğu gibi çokgenlerin üç boyutlu versiyonlarıdır. Bir polihedronun köşeleri köşe noktaları olarak adlandırılır, köşe noktalarına bağlanan çizgiler kenarlardır ve çokgenlerin kenarları kapsayan yüzleri vardır. Bir küp 8 köşe noktası, 12 kenara ve 6 yüze sahiptir. Eğer köşe noktaları ve yüzler toplanıp kenarlar çıkarılırsa (8+6-12=2) 2 elde edilir. Euler'in formülü ne kadar uzun bir çokgeniniz olursa olsun, köşe noktaları ve yüzler eklendikçe, kenarlar çıkarılacaktır ve her zaman 2 elde edilecektir. Bu modern fiziğe özel matematiğin bir dalı olan topolojinin geliştirilmesine yol açmıştır. 7) Normal olasılık dağılımı istatistikte yaygın olan çan eğrisi grafiği ile bilinir. Normal eğrisi fizikte, biyolojide ve sosyal bilimlerde değişik özelliklerin modellenmesinde kullanılır. Normal eğrisinin kullanılmasının nedenlerinden biri bağımsız süreçlerin büyük gruplarının davranışı açıklıyor olmasıdır. 8) Dalga denklemi bir özelliğin türevi bakımından zamana göre nasıl değiştiğini açıklayan bir diferansiyel denklemdir. Bu dalga denklemi dalgaların davranışını açıklar, yani titreşen bir gitar teli, fırlatılan taş sonrası gölde oluşan dalgalar veya bir akkor ampulden çıkan ışık tüm bunların zamana göre değişimini bu dalga denklemi ile açıklayabilirsiniz. Dalga denklemi ilk diferansiyel denklemlerdendir ve bu denklemi çözmek için geliştirilen teknikler diğer diferansiyel denklemlerini anlamak için yeni kapılar açtı. 9) Fourier dönüşümü insanın konuşması gibi daha karmaşık dalga yapılarının anlaşılmasında temel bir araçtır. Konuşan bir kişinin kaydı gibi dağınık dalga fonksiyonu verildiğinde Fourier dönüşümü bir dizi basit dalgaların bir kombinasyonu içine dağınık fonksiyonu kırmaya izin verir böylece büyük ölçüde analiz basitleşir. Fourier dönüşümü modern sinyal işleme ve analizi ile veri sıkıştırmasının kalbinde yer almaktadır. 11) Maxwell denklemleri elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi ve davranışları tanımlayan dört tane diferansiyel denklemden oluşmaktadır. Bu denklemler Newton'un hareket yasaları ve evrensel kütleçekim yasasının klasik mekanik olması gibi klasik elektromanyetizmadır ve elektromanyetizmanın nasıl çalıştığına dair olan anlayışımızın temelidir. Modern fizik elektromanyetizmanın bir kuantum mekaniksel açıklamasına dayanır ve Maxwell'in bu harika denklemleri büyük ölçeklerde iyi çalışan bir yaklaşımdır. 12) Termodinamiğin ikinci yasası kapalı bir sistemde entropinin her zaman arttığını veya sabit olduğunu belirtir. Termodinamik entropi kabaca konuşursak bir sistemin düzensizliğinin ölçüsüdür. Bir sistem diyelim ki sıcak bir bölgeden soğuk bölgeye geçişin olduğu bir sistem olsun ve bu sistem her zaman sıcak alanda soğuk alana ısı aktarılması ile eşitlendirme eğiliminde olacaktır eşit dağılım sağlanana kadar. Termodinamiğin ikinci yasası bu şekilde zamanla ilgili fizikteki birkaç meseleden biridir. Çoğu fiziksel süreç tersinebilirdir yani denklemleri geriye doğru herhangi bir karışıklık olmadan çalıştırabilirsiniz. Bu ikinci yasa ise tek yönlüdür yani tersinmezdir. Eğer bir bardak sıcak kahve içine bir buz kübü koyarsanız, biz her zaman buz kübünün eriyeceğini görürüz ve asla kahve buzlanmaz. İşte bu tersinmez bir süreçtir. 13) Einstein, özel görelilik ve genel görelilik teorileri ile radikal bir şekilde fiziğin seyrini değiştirdi. E=mc2 madde ve enerjinin bir diğerinin eş değeri olduğunu ifade ediyor. Özel görelilik ışık hızının evrensel bir hız sınırı olduğu ve farklı hızlarda hareket eden insanlar için zamanın da farklı geçtiği gibi farklı fikirlerle evrene bakış açımızı değiştirdi. Genel görelilik ise kütleçekiminin uzay ve zamanda nasıl bir eğrilme ve katlanmaya yol açtığını tanımlıyor ve Newton'un evrensel kütleçekim yasasından sonra kütleçekimi anlayışımızdaki ilk büyük değişiklik oldu. Genel görelilik evrenin kökeni, yapısı ve nihai kaderi için oluşan anlayışımızın temelidir. 14) Schrödinger denklemi kuantum mekaniğinin temel denklemidir. Genel görelilik büyük ölçeklerde bizim evrenimizi nasıl açıklıyorsa bu denklem de atomlar ve atom altı parçacıkların davranışlarını anlamamızda bize yardımcı olmaktadır. Modern kuantum mekanik ve genel görelilik tarihteki en başarılı iki bilim teorisidir. Şimdiye dek yapılan tüm deneysel gözlemler bu teorilerin tahminleri ile tamamen uyumludur. Kuantum mekanik ayrıca en modern teknoloji için gereklidir. Bu teknolojiler arasında nükleer enerji, yarıiletken temelli bilgisayarlar ve laserler sayılabilir ve bunlar kuantum olaylara göre tasarlanmakta ve üretilmektedir. 15) Bilgi teorisi için yukarıda verilen denklem Shannon bilgi entropisi olarak adlandırılır. Bu termodinamik entropi ile düzensizliğin bir ölçüsüdür. Bu durumda, bir mesaj bilgi içeriğini ölçebilir yani bir kitap, bir JPEG resmini internet üzerinden gönderilmesi sembolik olarak temsil edilebilir. Bir mesajın Shannon entropisi o mesaj içeriğinin bir kısmı bile kaybolmadan nasıl sıkıştırılıp da en düşük boyutlarda gönderilmesini sağlamaktadır. Shannon'un entropi ölçümü bilginin matematiksel olarak çalışılmasına neden oldu ve bunun sonucunda günümüz haberleşme ağı gelişti. 16) Kaos teorisi, kaotik davranışların matematiksel olarak incelenmesine dayanır. Bir kaotik davranış da başlangıç koşullarına oldukça duyarlıdır. Atmosfer koşullarında küçük bir değişimin birkaç gün sonra tamamen farklı hava sistemlerine neden olmasıyla daha çok kaos teorisi ilgilenir. Daha yaygın bir düşünce daha vardır ki, bir kıtada kanatlarını çırpan bir kelebek başka bir kıta üzerinde bir kasırgaya yol açabilir. 17) Black-Scholes denklemi başka bir diferansiyel denklem olarak finans uzmanlarının ve borsa simsarlarının türevlerle nasıl fiyatlar bulduklarını anlatır. Buradaki türevler modern finans sisteminin önemli bir parçasıdır. Bu türevlerden kastımız bir hisse senedi gibi bazı temel varlıklara dayalı finansal ürünlerdir. Yani siz bu denklemleri kullanarak bu hisse senetlerinin değerlerini ilgili değişkenlerine göre nasıl değişeceğini hesaplayabiliyorsunuz.


Yıldız Teknik Üniversitesi'nde 27-28 Şubat 2014 tarihlerinde YTÜ Makine Teknolojileri Kulübü'nün çabalarıyla III. Ulusal Nanoteknoloji Kongresi büyük bir katılımla gerçekleştirildi. Kongrede çalışmaları ile çok önemli işler başaran araştırmacıların konuşmalarının yanı sıra iki ayrı panel düzenlendi. Panellerden ilki 27 Şubat günü gerçekleşti ve panelin konusu Türkiye'de Nanoakım Kavramı ve Türkiye'nin Nanoteknoloji Alanındaki Stratejileri idi. Bu panelin konuşmacıları Sabancı Üniversitesi'nden sayın Prof. Dr. Yusuf Menceloğlu, Sabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Yüksek Lisans Program Direktörü sayın Yrd. Doç. Dr. Umut Ekmekçi, Innovcoat şirketinden sayın Gülsen Çeliker idi ve ben de topluluğumuz ile bilim uzmanı olarak çalıştığım Gazi Üniversitesi Nanoölçek Aygıtlar ve Taşıyıcı İletimi Grubu'nu temsilen panelin konuşmacıları arasındaydım. Yüksek katılımlı ve başarılı geçen III. Ulusal Nanoteknoloji Kongresi'nin bu panelinde yaptığım konuşmanın bir kısmını bu yazıda okuyucularla paylaşmak istiyorum. Konuşmamda nanoteknoloji ile ilgili ülkemizdeki bilimsel çalışmalar ve bu çalışmaların bir ürüne dönüşmesi konusunda fikir verebilecek patentler hakkında sayısal bilgilere yer verdim. Bu sayısal verilerin ışığında ülkemizin diğer ülkelerle olan durumu hakkında fikir vermeye çalıştım. Ardından nanoteknoloji sayesinde geliştirilen nanoteknoloji ürünlerini grafen malzemesi örneği üzerinden nasıl da uygulama alanlarında oldukça geniş bir alana sahip olduğunu belirttim. Konuşmamın sonlarında da nanoteknoloji alanlarındaki Türkçe kaynakların çok az olduğunu ve bu yöndeki eksikliklerimizi çözmemizin de önemli bir uğraş olacağını açıklamaya çalıştım. Aşağıdaki grafik ülkemizin 2003-2012 yılları arasında Web of Science adlı veritabanında yer alan bilimsel araştırmalarla ilgili yayın çıktısını göstermektedir. Bu grafikteki veriler tüm bilim alanlarındaki yayınları içermektedir. 2003 yılında bir yıl içindeki yayın sayımız 10000'in üzerinde iken 2011 yılında bu sayı 24000 civarına ulaşmış ve 2012 yılında biraz düşüş göstermiştir. Bu zaman aralığındaki bilimsel araştırma yayınlarımızda belirgin bir artışın olduğunu söyleyebiliriz. Bu artışta, Türkiye'de bilime ayrılan devlet desteğinin önemli ölçüde artması, bilimsel çalışmalar yapan araştırmacıların sayısının artması, deneysel değil de teorik ve hesaplamalı çalışmaların gelişmesi ile bilimsel hakemli dergilerin internet üzerinden yayına geçmesinin etkili olduğunu söyleyebiliriz. 2003-2012 yılları arasında Türkiye'deki veya yurt dışındaki Türk araştırmacıların patent başvurularında ise yine bir artış görüyoruz. Bu patent başvuruları da sadece nanoteknoloji ile ilgili olmayıp tüm bilim alanlarını kapsamaktadır. Patentlerden yine devam edelim. 2001-2012 yılları arasında yayınlanan sadece nanoteknoloji ile ilgili patentlerin sayısı toplamda 17 tanedir. Bunlardan 5 tanesi Sabancı Üniversitesi, 3 tanesi Türkiye Şişe ve Cam Fabrikaları ile 2 tanesi Vestel'e aittir . Bu veriler statnano.com'un verileri olup göz ardı edilen patentler olabilir. Ancak aynı veritabanına göre Güney Kore'nin sadece 2013 yılında nanoteknoloji ile ilgili yayınlanan 419 nanopatentin olduğunu düşündüğümüzde rakamlar hiç de iyi değil. Ülkemizin diğer ülkelerle nanoteknoloji konusunda kıyaslamaya çalışırsak Güney Kore ile olan ilginç bağımızı da göz önünde bulundurmak gerekebilir. 1965 yılında Türkiye'nin yıllık milli geliri Güney Kore'nin milli gelirinden yaklaşık 3.5 kat kadar fazla idi. Yakın geçmişimizde ise, Dünya milli gelirinden 1985 yılında Türkiye %1 ve Güney Kore %0.9 pay alırken, 2010 yılında Türkiye %1.35 ve Güney Kore %1.80 pay almış. Bu veriler IMF Dünya Görünümü raporunun verileridir. 1960'larda ekonomik olarak Türkiye Güney Kore'ye göre iyi bir durumda iken 1985 yılında Güney Kore ekonomide neredeyse ülkemizi yakalamış durumda. Sonra 1985'ten 2010 yılına dek ülkemiz Dünya milli gelir payında az bir ilerleme sağlarken Güney Kore iki katlık bir değişimle ülkemizden daha iyi bir ekonomik duruma sahip olmuştur. Bu durum bir anlamda ülkemizin geçirdiği askeri darbeler, siyasi krizler, toplumsal ayrışmalar olmasaydı ve bunların yanında daha iyi politikalarla yönetilebilseydi bugün ekonomik olarak daha iyi bir konumda olacağı anlamına gelebilir. Bu tamamen başka bir konu ama Güney Kore'nin ekonomisindeki bu büyük ölçekli değişim görünen o ki bilimsel araştırmalarda ve teknolojinin gelişmesinde oldukça etkili olmuş. Bu açıdan Güney Kore'nin yıllara göre bilimsel araştırma yayın çıktısına baktığımızda 2003-2012 yılları arasındaki sürekli bir artışın olduğu görülüyor. 2012 yılında Güney Kore adresli 46000 civarında bilimsel araştırma makalesi yayınlanmış. Patent konusunda ise sadece Güney Kore'nin LG şirketi 2012 yılı içerisinde 6009 patent almış, bizim ülkemizde ise yine aynı yıl en çok patent alan şirketimizin patent sayısı 122. 2000-2012 yılları arasındaki Türkiye adresli nanoteknoloji içerikli makalelerin sayısını aşağıdaki grafikte görebilirsiniz. Dikkat çekici bir artış var ama bu makalelere yapılan atıflara baktığımızda ise Avrupa Birliği ülkelerinin çok gerisindeyiz. Yayınladığımız makalelerin değeri hakkında hiç olmazsa bir fikir veren atıflara bakarak yayınlarımızın kalitesini sorgulamamız gerekiyor. Her ne kadar bu veriler sayısal olsa da bir bilimsel çalışmanın değerini ya da bir patentin değerini sayısal olarak kestirmek yerine yaptığı etkiye, bilimde ve toplumda yaptığı etkiye bakmak gerekir. - Yayınlanan patentlerin sayısı düşük - Bilimsel araştırma makalelerimizin sayısı artmakta ama atıflar Avrupa Birliği ülkelerine göre az sayıda - Ar-Ge yatırımları için 2004 yılında 291 milyon TL ve 2010 yılında 1.5 milyar TL'lik kamu kaynaklarından harcamalar yapıldı. 2023 yılında da bu rakamın 10 milyar TL'ye ulaşması öngörülüyor. - ABD 2010 yılında 3.7 milyar dolar, 2001-2010 yıllar arasında 12 milyar dolar kaynak ayırdı. Güney Kore, 2001 yılında nanoteknoloji teşvik yasası ile 4 milyar dolar ayırdı. 2015 yılına kadar 20 bin nanoteknoloji uzmanı yetiştirmek istiyorlar. - Günümüzde ülkemizde 20'nin üzerinde nanoteknoloji araştırma merkezinde 1500'e yakın araştırmacı ve teknik eleman nanoteknoloji ile ilgili çalışmaktadır. - Yayın sayısı/patent sayısı oranına bakıldığında, Türkiye'deki araştırmacıların patent yapma ilgilerinin oldukça az olduğu görülüyor. Nanoteknolojide ülkemizin diğer ülkelere göre durumunu bu şekilde özetledikten sonra Türkçe nanoteknoloji yayınlarında topluluğumuzun yaptığı katkıdan söz etmek istiyorum. Türkçe İnternet'te, Kuark Bilim Topluluğu NetBilim Dergisi'nde ve KBT Bilim Sitesi'nde yayınlanmak üzere yaklaşık 200 nanoteknoloji konulu içeriğin yayınlanmasında rol aldı. Avrupa Komisyonu tarafından hazırlanan Nano: Gelecek Boyut isimli belgesel Türkçeleştirildi. Bu çalışma, nanoteknoloji konulu ilk Türkçe bir görsel kaynak olarak ifade edilebilir. Nanoteknoloji ile ilgili diğer çalışmalarımızı ise Kuark Moleküler NanoBilim Araştırma Grubu'nun sayfasından inceleyebilirsiniz. Ülke bilimini yönetenler, bilimin ekonomik çıktıları kadar bilgi üretiminin yani bilimin kendisinin de önemli olduğunu göz önünde bulundurarak proje destek ve teşviklerinden vazgeçmemeliler.


Kimyasal Metalurji'nin hem üretim açısından hem de bilimsel çalışma açısından en gelişmiş dalını Demir Esaslı Metaller Metalurjisi oluşturmaktadır. Bu dalın ilgi alanı olan malzemelerin esas bileşimini demir oluşturmakta ve dünya çapında demir üretiminin %99'u yüksek fırınlar ile gerçekleştirilmektedir. Bu fırınlarda demir üretimi temel kimyasal mekanizmalarla gerçekleştirilir. Bu mekanizmalarda amaç oksitli yahut diğer elementlerle bileşik halde bulunan cevheri demir haline indirgemek ve saflığı olabildiğince korumaktır. Dünya üzerindeki demir cevherlerinin çok büyük bir kısmını oksitli demir cevherleri oluşturur. Bunların başlıcaları Hematit (Fe2O3) ve Manyetit (Fe3O4)'tir. Amaç, demiri oksijenden ve diğer yapılardan ayırmak olduğu için oksijeni ve diğer yapıları demirden koparıp kendine bağlayacak maddelere ihtiyaç duyulur. Yüksek Fırınlarda bu ihtiyacı Metalurjik Kok karşılar. Bu özelliklere sahip olan kokun üretimi doğadan elde edilen kömüre bir dizi işlemler gerektirir. Bu yöntemlerin başlıcaları Kovan Yöntemi ve Yan Ürün Yöntemi'dir. Kovan Metodu: Bu yöntemde kömür kovan şeklinde fırınlara yüklenir. Fırın kapağı aralıklı bırakılır ve içeriye hava girmesi sağlanır. Fırın sıcaklığından dolayı uçucu maddeler damıtılmaya başlanır. Kömür ısındıkça sıcaklık, damıtma gazlarının sıcaklığının üstüne çıkmaya başlar ve bu gazlar kömürün üstündeki boşlukta fırın içerisinde yanar. Bu yanma da ısı açığa çıkarır ve damıtmanın devam etmesini sağlar. Damıtma ile kömürdeki koklaşma üstten alta doğru devam eder. Burada kok elde edilmesinde verim %60 civarındadır. Damıtma ve koklaşma bitince fırından alınan kok depo edilir. Bu yöntemde verim istenen seviyeden düşüktür ve üretilen koktaki kül miktarı yüksektir. Kovan Yöntemi'nin yerine Yan Ürün Yöntemi geliştirilmiştir. Yan Ürün Metodu: Bu yöntemin farkı hava kullanılmamasıdır. Koklaşma sırasında elde edilen gazlar dışarıdan yüklenerek ısıtma sağlanır. Fırına dışarıdan verilen ısı ile kömür koklaşır ve metalurjik kok elde edilir. Görüldüğü üzere Yüksek Fırın'a yakıt olarak verilecek metalurjik kokun elde edilmesi için kömür bazı proseslerden geçirilmektedir. Bu ise demir üretiminde maliyeti arttırmakta, yakıt için ayrı tesisler gerektirmekte ve üretim hızını düşürmektedir. Corex Prosesi demir üretiminde indirgeyici madde ve enerji kaynağı olarak metalurjik kok yerine kömürün kullanıldığı prosestir. İlk ticari Corex tesisi 300 000 ton/yıl kurulu kapasite ile 1989'un son aylarında Güney Afrika'da Iscor Preteria işletmelerinde sıvı demir üretiminde başlamıştır. Bu proses iki aşamalıdır. Birinci aşamada amaç demir cevherlerini şaft fırınında %90 oranında metalizasyona indirgeyecek süreçtir. İkinci aşamada ise %90 metalizasyonu sağlanmış maddenin, şaft fırınının altında yer alan ergitici gazlaştırıcı adı verilen ikinci fırında kömürün gazlaşması ile açığa çıkan indirgeyici gaz ile son redüksiyon, oluşan sünger demirin ergitilmesi ve cüruf-metal reaksiyonlarını meydana getirmektir. Sıvı metal ve cüruf, fırın altından yüksek fırına benzer yöntemle alınır. Döküm sıcaklığı 1400-1500 C olacak şekilde ayarlanır. Şaft fırınında şarj malzemesinin indirgenmesi için gerekli olan indirgeyici gaz, fırının alt kısmındaki kömür yatağından, karbonun kısmi oksidasyonu sonucu ortaya çıkar. Burada gaz sıcaklığı 1600-1800 C civarındadır. Bu gaz %65-70 CO, %20-25 H2 ve %2-4 CO2 içerir. Ergitici gazlaştırıcıyı terk eden sıcak gaz, soğuk gaz ile karıştırılarak sıcaklığı 850 C'ye düşürülür. Gaz temizlenir ve indirgeyici gaz olarak tekrar fırına verilir. Şaft fırınına cüruf yapıcı olarak dolomit ve kireç taşı da ilave edilir. Üretilen sıvı metalin bileşiminde %0.3 Si, %4.2 C ve %0.05 S bulunur. - Kok yerine kömür kullanıldığı için ayrıca kok üretimi gerekmez. - Hammadde olarak değişik parça, sinter ve pelet kombinasyonları kullanılabilir. - Yan ürün olarak açığa çıkan gaz başka işletmelerde kullanılabilir. - Üretimi basit ve yüksek fırınlardan 3-10 kat daha hızlıdır. - Sıvı metalin viskozitesi istenilen şekilde ayarlanabilir. - Kok tesislerine gerek olmadığı için çevreye çok daha az kükürt ve toz yayılır. - World Steel in Figures-1993, Iron and Steel Engineer, vol. 70, No:9, September 1993 - Direct From Midrex, Vol:18, No:2, Ist Quarter, 1993 - Hot News Corex, No:4, May 1993 - Lemparle, M. Maschlanka, W. Corex Today and Tomorrow, Metallurgical Plant and Technology International, 4, 70-76. 1993 - Aydın, S., Sıvı Ham Demir Üretiminde Yeni Prosesler, Metalurji Dergisi, Sayı:74, 50-55, 1991


Bu gece tam Ay tutulması var. Ancak ülkemizde bu tutulma olayı görülmeyecek. Tam Ay tutulmasının görüleceği ülkeleri aşağıdaki grafikten görebilirsiniz ama özetle Kuzey Amerika, Güney Amerika, Avustralya'da gözlemleneceğini söyleyebiliriz. Ay tutulması, Ay'ın yörünge hareketi sırasında Dünya'nın gölgesine girmesiyle oluşmaktadır. Amerika kıtasındakiler için bu gece tutulmanın en belirgin zamanında Ay kırmızı renge bürünecek ve bu kırmızı renk ise Dünya etrafında bükülen ışık olarak Ay'a yansıyan tek ışıktır. Mavi ışık yansıyamadığı için Ay kırmızı renge bürünüyor. 78 dakika sürmesi beklenen bu tutulma olayı Salı sabahı Türkiye saati ile saat 09:00 gibi başlayacak. Bu saatlerde NASA'nın canlı yayınını aşağıdaki bağlantıdan izleyerek bu yıl ki tam Ay tutulmasını gözlemleyebilirsiniz.


Buzullar ve buz tabakaları arazi üzerinde hareket ettikçe bitki örtüsü, toprak ve hatta dip kayaların üst katmanını bile kazırlar. Çeşitli üniversitelerden ve NASA'dan bilim insanları Grönland Buz Tabakası'nın 3.2 kilometre altında korunmuş antik bir tundra manzarası ile sürpriz bir şekilde karşılaştılar. Vermont Üniversitesi'nden yer bilimci Paul Bierman yaptıkları keşif ile ilgili şu açıklamayı yaptı: Biz 2.7 milyon yıllık buz tabakasının altında donmuş halde organik toprak bulduk. Bulgular Grönland Buz Tabakası'nın daha önce bilinenden daha fazla kalıcı olduğuna dair güçlü kanıtlar sunmaktadır. Bu, geçmiş dönemlerdeki küresel ısınmaya karşı dayanıklı olduğunu da gösterir. Araştırmacıların yaptıkları keşif Science dergisinin 17 Nisan 2014 tarihli sayısında yayınlandı. Grönland bilim insanlarının ve siyasetçilerin ilgisini çeken bir yerdir. Çünkü Alaska büyüklüğündeki bu devasa buz tabakasının gelecekteki durumu insan kaynaklı iklim değişikliğinden kaynaklanan deniz su seviyelerinin yükselmesinin hızlanmasını doğrudan belirleyecektir. Yeni keşif buz tabakası oluştuğundan beri en sıcak dönemlerde bile Grönland'ın merkezinin kararlı olarak kaldığını göstermektedir. Yani bu buz tabakasının hiçbir zaman tamamen erimediğine işaret ediyor. Bu tundra manzarası hiç değişmeden milyonlarca yıldır küresel ısınma ve küresel soğuma olaylarına rağmen aynı şekilde varlığını o buz tabakasının altında sürdürüyor.


Değerli KBT Bilim Sitesi okuyucuları, bu yazımızda İngilizce redaksiyon alanında hizmet veren sponsorumuz Editage'in araştırmacılar için hazırladığı bir makaleye yer vereceğiz. Bu makalede, bir araştırma çalışmasının bitiminde bir araştırmacı için sonraki en önemli ve zaman alıcı görev bu bilimsel çalışmayı uygun bir şekilde yazmak ve yayına hazır hale getirmektir. Bilimsel araştırma verilerinin etkili ve tam olarak sunulması bir bilimsel yayının en önemli anahtar etmenidir. Bilimsel bilginin uygun bir akış ile yazar/araştırmacı tarafından net, kesin ve etkili bir dille sağlanması gerekir. Bilimsel bir makalenin yazılmasında bazı kritik olan faktörler vardır. Bunlar istatistikler, tablolar, şekiller, bilimsel gösterim ve isimlendirmeler, semboller ve noktalamalar olarak sıralanabilir. - Virgül ve parantezlerin ne zaman kullanılır - Etkin bir şekilde tablo kullanımı - Anlaşılır şekiller hazırlamak - Doğru sembollerin, özellikle de derece işareti ve çarpma sembolünün kullanımı - Uygun başlıklar seçmek - Tirenin dikkatli kullanımı - Maddeli listelemeler Yazımızın bundan sonraki kısmı ise İngilizce olarak devam edecektir. Often researchers ESL authors in particular approach scientific editing or proofreading services to help them prepare a publication-ready manuscript. An experienced editor can help you improve the quality of your manuscript and meet. However, before you send your manuscript to an editor or service provider for scientific editing or scientific proofreading, taking certain measures will help the editor spend quality time on your manuscript instead of focusing on minor corrections. Here are seven areas every researcher should focus on while writing a manuscript. Commas and brackets are often misused or overused. The secret lies in using commas when you do not want to disrupt the flow of information and let the extra information blend smoothly with the text. Use brackets when the information is incidental and not very critical but will help readers build context to the information. For more on commas and brackets, refer to this article: http://www.editage.com/insights/quick-tips-on-using-commas-brackets-and-dashes. - Combine tables: Tables with repetitive information hinder communication. If you have included any repetitive tables, combine, delete, or revise them to ensure that there is no repetition. - Divide large data: Sometimes tables contain large amounts of data. Divide such content into clear categories and indicate them prominently. Writing effective and descriptive column headings is a good strategy for data-heavy tables. - Watch the extent of data in your tables: If your tables are extensive or look cluttered, consider including them into the appendix or as supplemental material. - Remove the clutter: Ensure that the columns and rows in your table are sufficiently spaced out and the layout does not appear messy. For detailed guidelines on using tables and figures, read: http://www.editage.com/insights/how-to-use-figures-and-tables-effectively-to-present-your-research-findings. - Image clarity: Ensure that all parts of the figure are clear, the font used is standard, the labels are legible, and that the images are sharp. - Use legends: Use legends to draw attention to the central message of the figure and to explain any abbreviations or symbols you may have used. - Label all important parts: All the key sections and parts of visual material should be labeled clearly. - Include details: Include scale bars in images and maps; specify units wherever quantities are listed; include legends in maps and schematics; and specify latitudes and longitudes on maps. For detailed guidelines on using tables and figures, read: http://www.editage.com/insights/how-to-use-figures-and-tables-effectively-to-present-your-research-findings. While writing, researchers often use a superscripted o or O instead of using the degree symbol or the lowercase x or capital X instead of the multiplication sign . This is risky because in some fonts this may appear as a typographical error. It is also possible that your formatting may be lost when the word-processor files you submit to a journal are imported into a page layout software. To know more about this read http://www.editage.com/insights/using-the-correct-symbols-the-degree-sign-and-the-multiplication-sign. When the text under a heading begins on a separate line, do not punctuate the heading with a colon or full stop. For more on punctuating headings, read http://www.editage.com/insights/omit-colons-and-full-stops-after-headings. Hyphens help authors emphasize or add to the information they are presenting. Avoid accidental hyphens by decreasing the margins or changing the content slightly, left-aligning all your text, or turning hyphenation off. In a bulleted list, capitalization of each item depends on the text or punctuation mark before the item. If you are submitting your manuscript to a journal, check the journal's style manual or refer to existing style manuals for your field. Checking your paper yourself one last time before you submit it to your editor will help you prepare a better, well-finished manuscript. Following the above mentioned steps will not only improve the quality of your paper but also build your skills as a writer.