Savunma Sanayi Müsteşarlığı desteği, Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi Dekanlığı ve Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Teknolojileri Kulübü iş birliği ile düzenlenen 6. Savunma Sanayi Günleri etkinliğimiz 18-19 Kasım 2015 tarihinde YTÜ Davutpaşa Kampüsü 2010 Avrupa Kültür Başkenti Kongre ve Kültür Merkezi'nde gerçekleştirilecektir. Katılımcılar ve sektörde faaliyet gösteren birçok firma tarafından büyük bir ilgi ve merakla beklenen etkinliğimiz, ülkemizdeki üniversitelerde savunma sanayi sektörüne yönelik olarak hazırlanan etkinlikler arasında gerek dinleyici kitlesi, gerekse katılımcı firmaları ile En büyük etkinlik olma özelliğini devam ettirmektedir. Etkinliğimizin temel amacı, seminer ve paneller yolu ile ülke gençlerinin savunma sanayinin gelecekten beklentileri hakkında bilgi edinmesi ve yurt içinde gerçekleştirilen nitelikli Ar-Ge çalışmaları ile yerli imkanlar dahilinde üretilen savunma sanayi ürünlerinden haberdar olmasıdır. Katılımcılarımız için gün boyu hazır bulundurulacak olan sergi salonumuzda milli teknoloji ile geliştirilen savunma sistemlerini incelemek ve birebir görüşmeler için firmaların standları yer alacaktır. Bunun yanı sıra üniversite-sanayi işbirliğini geliştirmek amacı ile gerçekleştirilecek olan çalıştayımızda sektöre ilgi duyan ve savunma sanayi alanında çalışmaları olan akademisyen, öğrenci ve firmalar bir araya getirilecektir. Sektöre, ülkemize ve öğrencilere büyük katkılar sağlayacağını düşündüğümüz fikirlerimiz de burada firma yetkilileri, akademisyen ve Savunma Sanayi Müsteşarlığı yetkilileri ile birlikte ele alınacaktır. Ayrıca, Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi'nde görevli Türk astrofizikçi Umut Yıldız, Yıldız Oluşumu, Büyük Veri ve Uzay Araştırma Robotları konulu konuşmasıyla YTÜ Makine Teknolojileri Kulübü Savunma Sanayi Günleri'15 etkinliğine katılacak. Son günlerin önemli isimlerinden olan Dr.Umut Yıldız NASA'da Jet İtiş Gücü Laborotuvarında çalışıyor. Yaptığı canlı yayınlarla öğrencilerin NASA ile buluşmasını sağlayan ve son günlerde çokça zaman ayırdığı HayallerinizinMektubu adlı hashtag çalışmasıyla gelen mektuplarla hayallerini gerçekleştirmek isteyenler için umut olan, heyecanla beklenen Dr.Umut Yıldız 19 Kasım'da Savunma Sanayi Günleri'15 etkinliğinde konuşmacı olarak yer alacak. Etkinliğimizde yer alan değerli konuklarımız; ulusal savunma sanayinde dışa bağımlılığın azaltılması, ülkemizin savunma ve güvenliğine yönelik olarak Türk Silahlı Kuvvetleri ve Emniyet Teşkilatı ile kamu kurumlarının sistem ihtiyaçlarının karşılanması için teknolojik gelişmeler ışığında özgün yurt içi sistemlerin geliştirilmesi ve bu doğrultuda yapılan Ar-Ge çalışmaları ile uluslararası pazara entegre, rekabetçi bir milli savunma sanayinin oluşturulması gibi birçok konuyu ele alacaktır. Yapılacak sunum ve panellerde geliştirilen milli teknolojik sistemlerden yapılan modernizasyonlara kadar bütün noktalar uzmanları tarafından irdelenecektir. Etkinliğe katılmak için ön kayıt formunu doldurmanız yeterli olacaktır.


Karbon nanotüpler potansiyel zararlı kimyasalların tespit edilmesi veya esnek süper malzemelerin yapılmasında ideal bir malzemedir. Ancak geçmiş yıllardaki çalışmalar karbon nanotüplerin akciğerlerimiz için muhtemelen hiç de iyi olmadığını göstermiştir. Zamanla karbon nanotüpler akciğerlerde asbest benzeri etkilerle yıkıcı olabilirler. İlk defa, araştırmacılar insanlarda buna benzer etkiler buldular. EBioMedicine adlı derginin bu ayki sayısında yayınlanan bir makalede astımlı 64 çocuğun akciğerlerinde bu bulgulara rastlanıldığı belirtiliyor. Bu çalışmada, araştırmacılar Paris'te yaşayan 64 astım hastası çocuktan aldıkları akciğer sıvılarının analizi için çok sayıda farklı teknik kullandılar. Bu çocukların seçilmesinde sağlıklı hastalar için zorlu olan akciğer sıvısı invaziv süreci zaten gerçekleşmiş kişiler seçilmiş. Çalışmanın sonucunda insan yapımı karbon nanotüpler her sıvı numunesinde bulundu, bu bulgu araştırmacıların insanların sürekli olarak karbon nanotüpleri soluduğuna dair düşünmesine neden oldu. Numunelerin beşinin üzerinde ise çok sayıda farklı analitik teknik kullanılarak, araştırmacılar makrofajlar içindeki karbon nanotüpleri de buldu. Makrofajlar patojenlerle savaşan dokular içindeki bağışılık hücreleridir ve bu hücrelerde bile nanotüplerin görülmesi ilgi çekicidir. Araştırmacılar karbon nanotüplerin kaynağı olarak araç egzozlarından şüpheleniyorlar ve test ettikleri toz ve egzozlarda benzer yapılar da bulmuşlar. Ancak karbon nanotüplerin kaynağının henüz açık bir şekilde belli olmadığı belirtiliyor. Karbon nanotüplere uzun süre maruz kalmak akciğerler üzerinde asbest benzeri etkilere sahip olabileceğine dair kanıtların olduğunu düşünüyorlar. Ancak araştırmacılar araç egzozlarında bulunan karbon nanotüplerin biçimi ve uzunluğunun nasıl bir zarara neden olabileceği konusunda emin değiller. En önemlisi, araştırmacılar doku numunelerdeki karbon nanotüpleri etkili bir şekilde incelemenin ve bunu belgelendirmenin bir yolunu buldular. Araştırmacılar keşfettikleri bu yöntem ile akciğerlerdeki karbon nanotüplerin sağlığa olan etkileri hakkında yeni bulguların bulunmasına yol açacağını umut ediyorlar.


Dünya Sağlık Örgütü'ne göre, azot dioksit (NO2) temelli hava kirliliği her yıl 7 milyon insanın ölümüne katkı sağlıyor. Özellikle çocuklar ve yaşlılar risk altındadır. Avustralya'nın RMIT Üniversitesi'nde gerçekleştirilen bir araştırma sayesinde akıllı telefonunuzda bulunan bir sensör ile etrafınızdaki olası bir tehlikeli NO2 seviyesi olduğunda uyarılmanız mümkün olabilir. Prof. Kourosh Kalantar-zadeh'in öncülük ettiği bir araştırma grubu tarafından geliştirilen bu sensör havadaki NO2 moleküllerini soğurabiliyor. Ultraince kalay disülfit pullar üzerindeki moleküllerin miktarının analiz edilmesiyle, bu sensör etrafımızdaki atmosferin içerdiği gaz konsantrasyonunu belirleyebilir. Kalay disülfit aynı zamanda vernik pigmenti olarak da kullanılır ve özellikle azot dioksit moleküllerini doğal olarak çekme özelliğine sahiptir. Bu durum diğer gaz moleküllerini göz ardı ederken sadece azot dioksiti yüksek hassasiyetle algılayabildiği anlamına gelmektedir. Bu yeni geliştirilen yöntem hem maliyet açısından düşük hem de bu tehlikeli gazı algılamada günümüzde kullanılan sensörlerden daha iyi çalışıyor. Bu çalışma RMIT Üniversitesi ile Çin Bilimler Akademisi arasındaki işbirliği ile gerçekleştirilirken ABD'deki California Üniversitesi'nden bilim insanları da fosil yakıtların yanmasıyla açığa çıkan NO2 moleküllerini algılayabilen bir kompakt sensör geliştiriyor. Yakın gelecekte akıllı telefonlarda yükleyeceğimiz uygulamalar sağlığımızı tehdit eden birçok şeye karşı tedbir almamızda yardımcı olabilecek.


Geleceğin toplumunun nasıl olduğunu tahmin etmek oldukça zordur. Kitaplar, filmler, televizyon şovları ve bilgisayar oyunları gelecek öngörülerinin sunulmasında rol alabilirler. 1989 yılı yapımı Geleceğe Dönüş 2 (İng. BTTF2) filminde bir karakterin 21 Ekim 2015'e zamanda yolculuk yaptığını ve 1980'li yıllara göre oldukça farklı şeyler deneyimlediğini gördük. Şimdi bu 2015 yılında yaşıyoruz, bu filmdeki bazı öngörülerin şaşırtıcı bir şekilde doğrulandığı açıktı, bazılarının gerçekleşmesi mümkün olmadıysa da. Bundan daha ötesi, filmde yer alan birkaç saçma teknolojinin gerçeğe dönüşmesi daha fazla şaşırtıcı olanıydı. Bu filmde Michael J Fox'un canlandırdığı zaman yolcusu Marty McFly ve Christopher Lloyd'un canlandırdığı mücit Dr. Emmett Brown füzyon ile güçlendirilmiş DeLorean zaman makinesi ile 2015 yılına yolculuk ettiklerini görüyoruz. Elbette ki, McFly'in uzay-zaman nedensellik ilkesine uyması için gittiği zamana uygun kıyafetlere ihtiyacı var. Dolayısıyla McFly otomatik ayarlanan ve kendi kendini kurutan ceket buluyor. Bu tür bir kıyafet hala kulağa bilim-kurgu gibi geliyor ama bu aslında düşündüğümüzden daha yakın olabilir. Bu teknolojiyi getiren size yakın bir mağaza günlük yeni elbiseleri entegre edecektir. Ama bir ceketin boyunu otomatik değiştirebilen mekanik sistemlerin yerine hafıza malzemesi adı verilen bir tür malzemenin kullanıldığını görmek daha olası olacaktır. Bu malzeme farklı biçimlere bükülebilen ya da gerilebilen bir malzemedir. Hafıza malzemesi zaten bazı gözlüklerin yapılmasında kullanılmaktadır. Henüz kendi kendini kurutan ceketlere sahip değiliz ama gerçek dünya giyim teknolojisi Geleceğe Dönüş filminin daha ötesine gidecek. Vücut ısısından, güneş ışığından ve hareketten elektrik üreten esnek malzemeler araştırma laboratuvarında var olan teknolojilerdir ve bunların gündelik elbiselerimize entegre edilmesi çok da uzun sürmeyecek. Son birkaç yıldır bizim vital yani yaşamsal bulgularımızı izleyebilen giyilebilir teknolojilerde adeta patlama yaşandı. Yakında, esnek elektronik ve dönüştürücüler ne yaptığımızı, nasıl hissettiğimizi ve sağlığımızın nasıl olduğunu bilen elbiselere olanak tanıyacaktır. Olasılıklar listesi sonsuz. Geleceğe Dönüş filminin 2015'inde, McFly'in evinin etrafındaki teknolojiler çok çeşitlidir. Hidratlanabilir pizzalar, hidroponik bir bahçe yemek masası ve Google Glass benzeri bir gözlükle yapılan Skype-benzeri video çağrıları gibi. Bugün ne oldu? Biz hidratlanabilir yiyeceklere sahibiz ancak uzay çağı gelene kadar bunların Dünya üzerinde kullanılabileceği çok açık değildir. Bunun yanı sıra, hidratlanabilir pizzaları yemek iğrenç olurdu. Ev hidroponiği kesinlikle var ama çoğunluklar yetiştirmek için kullanılıyor. Google Glass'ta görüntülü görüşme seçeneği varken, şimdiye kadar tüketicilerin çoğu bu özelliği istemedi. Evin her odasında faks makinelerinin gerekli olacağı gibi saçma bir öngörüde bulunan film, Facebook ve Twitter gibi günlük yaşantımızda internet ve sosyal medyanın muazzam etkisini görmekte başarısız olmuşlar. Filmde 2015 yılına ait gördüğümüz iki ana ulaşım aracı uçan kaykaylar ve uçan arabalardır. Bu yılın başlarında, Lexus firması özel olarak bir hat üzerinde gitmesini sağlayan bir süperiletken mıknatıs oluşturmak için sıvı azot kullanan gerçek hayatta çalışan bir uçan kaykay ürettiğini açıklamıştı. Bununla birlikte, ihtiyaç duyulan sıvı azot nedeniyle mevcut durumdaki Lexus'un ürününün etiket fiyatı çok yüksek olacaktır. Aynı şekilde, bazı şirketler uçan arabalar dedikleri, kanatları olan araçlar geliştiriyorlar ama henüz araba pazarında görmüş değiliz. Herkes için ucuz ve temiz enerji sağlayan füzyonu içeren bir dünya hayali hala aslında güzel. Böyle bir buluş Geleceğe Dönüş filmindeki spekülatif fikirlerden bazılarına olanak sağlayabilir. Bilim insanları günümüzde var olan nükleer fizyon raktörlerine kıyasla çok daha az radyoaktif atığı olan kendi kullandığından daha fazla enerji üretebilen ilk deneysel füzyon reaktörünü yapmayı umut ediyorlar. Uluslararası Tokomak Deneysel Reaktörü Fransa'nın güneyinde 60 m yüksekliğindeki bir binada yer almaktadır ve 150 milyon santigrat dereceye ısıtılan hidrojen iyonlarından yapılan plazmayı manipüle etmek için süperiletken mıknatıslar kullanacak. Bu iyonlar birleşip kaynaşarak helyumu oluşturacak ve çok büyük miktarlarda enerji üretilecek. Bu sırada Güneş'in sıcaklığından 10 kat daha sıcak bir reaksiyon oluşacak. ITER'in 2020 yılı gibi çalışmaya başlaması hedefleniyor ve 20 yıldır füzyon araştırmasındaki fikirler de test edilmiş olunacak. Bu sırada da Dünya üzerinde bu enerji üretim mekanizması ile enerji üretilebileceğinin onaylanacağı umut ediliyor. ITER gibi bir şeyi DeLorean'ın arkasına koymayı hayal etmek oldukça zor. Ancak bunun biçin biraz daha uzun bir zaman beklemek zorunda kalabiliriz. Bu makale, TheConversation'nda London Üniversitesi Fizik Bölümü'nde Prof. Stewart Boogert tarafından hazırlanan How close are we to Back to the Future's vision of today? A scientist's view başlıklı makale baz alınarak hazırlanmıştır.


10 Ekim'e kadar var olduğu dahi bilinmeyen 2015 TB145 asteroidi az önce Dünya'dan 1.3 Ay mesafesi kadar uzaktan geçip gitti. 390 metre büyüklüğündeki bu asteroid ile sonraki en yakın karşılaşmamız 2027 yılında gerçekleşecek. Bizim teleskoplarımız bir kilometre büyüklüğündeki asteroidlerin yüzde 90'ını fark edebilir durumunda olmasına rağmen, bu az önce geçişini yapan 2015 TB145 gibi orta boylu asteroidleri tespit edebilmeleri zor. Chodas'a göre bu büyüklükteki asteroidlerin sadece yüzde 40'ının varlığını bilim insanları tahmin edebiliyor. Bu iyi değil elbette ki, 390 metre büyüklüğündeki bir asteroid 2800 tonluk bir dinamit etkisiyle çarpmış olacaktı ki bu ardında 6 kilometrelik bir krater bırakırdı. Böylesine bir asteroidin Dünya'yı vurması kıtasal ölçekte tahribata neden olurdu. 2015 TB145 asteroidinin Dünya'ya olan bu yakın geçişi başıboş bir asteroid tehlikesinin aslında var olmaya devam ettiğini hatırlatmış oldu. Birçok bilim insanı, asteroidleri daha iyi imkanlarla izlemek ve tespit edebilmek istiyor. Dolayısıyla buna benzer habersiz her geçiş, onların sesinin daha güçlü çıkmasına sebep oluyor.


Japonya Aerouzay Keşif Ajansı JAXA tarafından gerçekleştirilen yeni bir çalışma evren iki ila dört milyar yıl yaşında iken en büyük yıldıztan insan ırkına dek herşeyi oluşturmada kullanılan elementlerin evrenin geniş bir bölümünde eşit olarak yayıldığını öne sürüyor. Bu çalışma Dünya'dan yaklaşık 54 milyon ışık yılı uzaklığında ve 2000'den fazla galaksi içeren Başak Galaksi Kümesi olarak bilinen muazzam bir galaksi yapısı üzerinde durmaktadır. JAXA'nın uzun süredir çalışan X-ışını teleskobunun bozulmasının ardından yerine Suzaku X-ışını uydusunun yaptığı gözlemlerden elde edilen verilerle bu çalışma gerçekleştirildi. Gerekli gözlemleri yapmak için, Suzuka uydusu Başak Galaksi Kümesi'nin merkezinden uzanan her biri 5 milyon ışık yılı genişliğindeki dört koluna hedeflendi. Bu galaksi kümesi şimdiye kadar keşfedilen en parlak ikinci kümedir ve çalışma için eşsiz bir kaynak olmuştur bu nedenle. Böylesine büyük bir kozmik yapının incelenmesi gökbilimcilere evrenin tümünün kimyasal yapısını tahmin etmede önemli kolaylıklar sağlar. Suzuka'nın topladığı veriler bu geniş alan boyunca hem ağır hem de hafif elementlerin izlerinin eşit olarak dağıldığını ortaya çıkardı. Bu çalışmaya göre element oranları Güneş'i içeren Samanyolu'ndaki yıldızların kimyasal yapısı ile oldukça tutarlıdır. Bu evrenin kimyasal bileşiminin son derece iyi bir şekilde karıştığını ve bizim galaksimizi bileşimini belirleyen mekanizmalar ve süpernova oranlarının evren boyunca etkili olduğunu söylemektedir. Bu çalışmanın bulgularına ait detaylar The Astrophysical Journal dergisinde yayınlanmıştır.


Geçirimli Elektron Mikroskobu optik mikroskop ile aynı temel ilkelerle çalışır ama ışık yerine elektronlar kullanılır. Optik mikroskobu ile görebildiklerimiz ışığın dalgaboyu ile sınırlıdır. Benzer şekilde bir Geçirimli Elektron Mikroskobu ile göreceklerimiz de elektronun dalgaboyu ile sınırlanacaktır. Geçirimli Elektron Mikroskoplarında ışık kaynağı olarak elektronlar kullanılır ve ışığa göre daha düşük dalgaboyuna sahip olan elektronlardan dolayı bu mikroskoplar optik mikroskoplara göre bin kat daha iyi bir çözünürlük sağlar. Birkaç Angstrom (10-10 m) ya da nanometre ölçeğindeki cisimleri bu mikroskoplarla görebilirsiniz. Örneğin, atom seviyelerinde farklı malzemeler veya hücrede küçük ayrıntıları incelemek mümkün. Yüksek büyütme özelliği ile Geçirimli Elektron Mikroskobu tıpta, biyoloji ve malzeme araştırmalarında önemli bir araştırma cihazı haline gelmiştir. Geçirimli Elektron Mikroskobu ile bir cismin büyütülmüş bir görüntüsünü elde etmek için o cisim örneği üzerinden bir elektron demetinin geçirilmesi gerekir. Dikkatli bir şekilde incelemek istediğiniz numuneden bir parça hazırlarsınız ve bu parçayı mikroskobun ortasındaki bir vakum odası içerisine yerleştirirsiniz. Ardından, numune boyunca geçecek olan elektron demetini gönderirsiniz. Bunu elektron tabancası ile yapmak mümkün ve elektron tabancası elektromanyetik bobinler kullanır. Bu bobinler elektronları yüksek voltajlarda çok yüksek hızlara ulaştırabilir. Kullanılan voltaj değeri 50 binden birkaç milyon volta kadar değişebilir. Dalga-parçacık ikiliği sayesinde, elektronlar dalgalar gibi davranabilirler. Dolayısıyla, hızlı hareket eden elektronlar daha küçük dalgalar oluşturur ve daha detaylı görüntüleri bize gösterebilirler. Genelde mikroskobun üst kısmında yer alan katoda yüksek voltaj uygulanır. Katod bizim aslında ışık kaynağımızdır ve voltaj uygulandıkça ısınan bir tür bir filamandır. Bu eski tüplü televizyonlardaki katod ışın tüpündeki elektron tabancasına da benzemektedir. Bu ısınan filaman elektron demetlerini üretir. Bu elektron demeti aslında optik mikroskoptaki ışık demeti ile aynı işlevi görür. Bir elektromanyetik bobin elektronları daha güçlü ve çok ince bir demet haline getirmek için yoğunlaştırır. Bu bobinler elektromanyetik lens olarak da adlandırılmaktadır. İlk lensin görevi elektronları yoğunlaştırmak iken ikinci lensin görevi bu elektron demetini incelenecek numunenin belirli bir kısmı üzerine odaklar. Bu sırada incelenen numunenin ya da malzemenin özelliğine bağlı olarak elektronların bir kısmı saçılır ve demetten kaybolur. Mikroskobun alt kısmında saçılmayan elektronlar bir floresan ekrana vurur. Bu süreç, saçılmayan elektronların yoğunluğuna bağlı olarak numunenin farklı açılarından bir gölge görüntüsünü ortaya çıkarır. Floresan ekrana elektronların çarpması meselesi, eski tüplü televizyonlardaki önde bulunan fosfor ekran ile temelde aynı şeydir. Daha sonra bu görüntü doğrudan ya da bir CCD kamera aracılığıyla incelenebilir duruma gelir. Eğer CCD kamera kullanılıyorsa, bir bilgisayar ya da ekran üzerinden gerçek zamanlı olarak da TEM görüntüleri incelenebilir. Elde edilen bu görüntüler iki boyutludur, ayrıca siyah ve beyaz görüntüler şeklinde elde edilir. Geçirimli Elektron Mikroskobu malzemelerin mikroyapısal incelenmesi ve kristal yapılarının belirlenmesinde kullanılır. Yüksek ayırma gücü, aynı anda kırınım ve görüntü bilgilerini elde etme gibi önemli özelliklere de sahiptir.


EasyMile isimli bir Fransız firması tarafından geliştirilen sürücüsüz otobüsler artık ABD'nin Kaliforniya eyaletinde bir iş alanında ve Singapur'da bir parkta servis aracı olarak faaliyete geçti. EZ10 adı verilen bu model tamamen otonom bir şekilde çalışırken bir direksiyonu bile bulunmamaktadır. Şirkete göre 2017 yılında 100 ila 200 EZ10 modeli sürücüsüz otobüs daha faaliyete geçecek. EZ10 sürücüsüz otobüs modeli hava alanları, şehir merkezleri ve iş alanları gibi sınırlı alanlar içinde servis aracı gibi çalışabilecek şekilde tasarlanmıştır. 12 yolcu kapasitesine sahip bu sürücüsüz otobüs tamamen elektrik ile çalışmaktadır ve sekiz saat içinde tamamen şarj edilebilen bir lityum-iyon bataryası kullanmaktadır. Dolu batarya ile 12 saat çalışabilmekte ve 80 kilometre de menzile sahiptir. Ortalama seyir hızı saatte 20 kilometre iken en yüksek hız saatte 40 kilometredir. EZ10 bir tren ya da tramvay gibi ray sistemine sahip değildir. Bunun yerine, bir rota ya da sanal hat aracın takip etmesi için oluşturulur ve sürücüsüz otobüs bunu bir döngü halinde devam ettirir. Engelleri algılama/kaçınma teknolojileri kullanan EZ10 bu konuda güvenlidir. Yolunu bulmak için elde ettiği veriler video, Diferansiyel Küresel Konumlama Sistemi ve odometri sensörleri ile sağlanır. Sürücüsüz olması akla hacklenebileceğini de getirmektedir. Bu konuda şirket EZ10'un bu tür hackleme girişimlerine karşı korunaklı olduğunu belirtiyor. 2016 yılında bu sürücüsüz otobüslerin Finlandiya, Fransa, İtalya, İspanya ve İsviçre'de kullanıma sunulacağı da belirtiliyor. Bu konu ilginizi çektiyse, İngiltere'de 18 ayda yapımı tamamlanan iki kişilik kendini süren araç Luth Pathfinder da ilgi çekici olabilir. Oxford Üniversitesi'nin Mobil Robotik Grubu tarafından hazırlanan bu otonom kontrollü sistem EZ10 ile benzer amaçları taşıyor. En yüksek hızı ise saatte 24 kilometredir. Detaylı bilgiler için Gizmag'daki habere bakabilirsiniz. Bu sürücüsüz elektrikli otobüsler çok yaygın kullanım alanlarına sahip olabilirler. Ülkemizde de kullanılabileceği yerler muhakkak olacaktır, tema parkları, üniversite kampüsleri, iş kampüsleri vb gibi. Benim korkum, bu teknolojiyi burada inşa edebileceğimiz paraları EasyMile gibi şirketlere vererek satın alınması. Ülkemizde bu tür teknolojileri hayata geçirebilecek birikimin olduğunu düşünüyorum. Bilkent, İTÜ, Hacettepe gibi kampüslere sahip üniversiteler kendi teknoparklarında sürücüsüz otobüs üretimine başlayabilirler ve ilk kullananlar da kendileri olabilirler. Sonra yurt içi ve yurt dışında oluşacak pazarda yer almak mümkün olabilir. Elbette daha iyisini yapmak gerekiyor!


Yapay fotosentez ile hidrojen üretmek için güneş enerjisi suyun ayrıştırılmasında kullanılıyordu. Ancak, yeni bir araştırma bu araştırma alanına benzeyen ama farklı bir yapay fotosentez türü oluşturdu. Yakıt olarak hidrojen üretmek yerine, bu tür yapay fotosentezde karbondioksiti güneş enerjisi kullanarak yakıta dönüştürmeye çalışılıyor. Böyle bir teknoloji elbette ki atmosferdeki artan sera gazının kaldırılmasında yararı olacaktır ya da karbondioksitin sera gazı olarak daha atmosfere salınmadan önüne geçecektir. Araştırma ABD'deki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda yer alan Yapay Fotosentez Araştırma Merkezi'ndeki araştırmacılar tarafından gerçekleştirildi ve bulguları Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlandı. Araştırmacılar farklı fotoelektrik hücre düzenlemeleri, katalizörleri ve nihai yakıt ürünleri için bu sürecin potansiyel verimliliğini değerlendirdiler. Bu değerlendirme sonucunda, araştırma grubu güneş enerjisinin karbondioksiti sentetik bir gaza yüzde 18.3 verimle dönüştürebildiğini buldular. Bu sentetik gaz başka hidrokarbonları oluşturmak için kullanılan hidrojen ve karbon monoksit karşımıdır. Diğer taraftan aynı şekilde yüzde 20.3 verimle hidrojen ve metanın bir karışımı olan sıvı hitan üretilebildiği ortaya kondu. Güneş ışığı kullanarak karbondioksiti tüketmek ve yakıt üretmek ilgi çekici bir fikir olarak karşımıza çıkıyor. Aslında bu yeni bir fikir değil, bugüne kadar güneş ışığından yakıt elde etme verimliliği yüzde 7'den daha az olmuştur ama Berkeley araştırmacılarının yeni çalışmaları ile bu verimlilik yüzde 18-20 civarına ulaşmıştır. Doğal fotosentezin verimliliğinin yüzde 0.5 ve 1 arasında hatta bazen çok nadir olsa da yüzde 2'ye kadar çıktığı düşünülürse bu yeni verimlilik oranları oldukça iyi. Yapay fotosentez aygıtları fotoelektrik hücrenin güneş ışığını soğurması ve suyun oksijen ile hidrojene ayrıştırılması için enerjinin kullanılması şeklinde çalışıyor. Sonra bu hidrojen hidrokarbonlar ve daha fazla su yapmak için karbondioksite ekleniyor. Berkeley'deki Yapay Fotosentez Araştırma Merkezi 2010 yılında kurulmuş ve geçtiğimiz Nisan ayında ABD Enerji Bakanlığı tarafından beş yıllık çalışmaları için 75 milyon dolar destek sağlanmış. Dolayısıyla, güneş enerjisini kullanarak yapay fotosentezle yeni yakıt üretme fikri gün geçtikçe geliştirilecek gibi görünüyor. Detaylar için kaynak kısmındaki bağlantıyı ziyaret edebilirsiniz.


Popular Science dergisinin web sitesinde okuduğum bir makaleye göre ABD'liler kendi hava durumu tahminlerinden pek memnun değiller. ABD'nin özellikle güneydoğu yakası her yıl sık bir şekilde kasırgaların hedefinde kalır ve bu kasırgaların boyutu can ve mal tehdidi oluşturacak kadar her zaman büyük olur. Bu nedenle, bu kasırga ve fırtınaların seyrini önceden tahmin edebilmek hayati önem taşımaktadır. Bu tahmin işi de ABD'de, Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi tarafından yapılır. Makalede tartışılan durum, ABD'nin hava durumu modelleri ile Avrupa'nın hava durumu modelleri kıyaslandığında, kendi modellerinin yetersiz kalmasıdır. Örnek olarak şu sıra ne yapacağı belirsiz olan ve Bahamalar ile Bermuda'yı vuran Joaquin Kasırgası'nı gösteriyorlar. ABD modelleri başlangıçta ülkenin Doğu Kıyısı boyunca değişik yerlerden geçeceğini tahmin ederken, Avrupa modelleri bu kasırganın doğuya doğru keskin bir dönüş yapacağını tahmin ediyordu. Ve geçtiğimiz hafta sonu olan şey Avrupalıları haklı çıkardı. İşin ilginci, bu tahminlerdeki sapma Amerikalılar için ilk değil. Bu defalarca başlarına gelirken ABD medyası da bu durumu tartışıyor. Sandy Kasırgasında Avrupalıların modeli bu kasırganın Doğu Kıyısı'na doğru yöneleceğini tam olarak doğru bir şekilde tahmin edebildi. Bu da Scientific American'daki bir makalede Fırtına Tahminlerinde Avrupalılar Amerikalılardan Daha Mı İyiler sorusunu sordurttu. Son yıllara bakarak Popular Science yazarı Lindsey Kratochwill bu sorunun cevabının evet olduğunu söylüyor. Avrupa hava durumu modelinin ABD'nin Küresel Tahmin Sistemi'ni defalarca yendiğini adeta yüksek sesle dile getiriyor. New York Times'da çıkan bir makaleye göre de, NOAA Ocak 2015'teki GFS modellemesini geliştirse bile, yüksek tahmin oranında Avrupa modeli ile hala yarışamayacağı öne sürülüyor. Bunun nedeni olarak da GFS modelinin daha fazla işlemci gücüne sahip olmasının karşılaştığı problemleri çözmeye yeterli olmamasından kaynaklandığını New York Times'daki makalede öne sürülmüş. Aynı makalede Washington Üniversitesi'nde Atmosfer Bilimleri Bölümü'nde profesör olan Cliff Mass şunları ekliyor, Problem giderek derinleşiyor, daha iyi bir hava tahmini sunmak için yağış ve türbülans, bulut fiziği ile radyasyon temel fiziğinin modellenmesi ve tanımlanması gerekiyor!. Evet, fizik yine karşımıza çıkıyor. Çünkü hava durumu modelleri de fizik yasalarına bağlı! Bu modeller fizik, kimya ve sıvı akışkan yasalarına dayalı diferansiyel denklemlerinin çözümlerinden ibaret. Rüzgarlar, ısı transferi, güneş radyasyonu, bağıl nem ve yüzey hidrolojisi gibi birçok parametre bu diferansiyel denklemler ile hesaplanmaktadır. Gezegenimizi üç boyutlu bir ağ olarak düşündüğümüzde her bir ağ hücresi için ve hücrelerin etkileşimleri için bu parametreler hesaplanıyor. Daha hızlı bilgisayarlarla daha uzun süreli ve daha doğruluk payı yüksek tahminler yapmak mümkün. Ancak daha hızlı süperbilgisayarların önemi kadar bu bilgisayarlarda çalıştırılacak modellerin içeriği de hava durumlarında önemli. Görülüyor ki, ABD'de de buna yönelik bir sıkıntı var. Hızlı bilgisayarlara rağmen hava durumu tahminlerinde sıkıntılar yaşıyorlar. Bunu çözmek için başvuracakları şey ise yine fizik bilimi olacak. Daha önce haberini yapmıştık, Güneş'ten gelen atom altı parçacıklar yeryüzü üzerinde oluşan yıldırımları oluşturuyor ve hatta şiddetini belirliyor. Örneğin, bu yeni güncel araştırmaların sonuçları bu hava durumu modellerine dahil edilmeyi bekliyor. Bu tür konularda çalışan fizikçilerin çalıştığı bilim dalını atmosfer fiziği olarak adlandırmak mümkün. Bildiğim kadarıyla, ülkemizde birkaç tane de olsa atmosfer fiziği çalışan hocalarımızın olduğunu söyleyebilirim. Atmosfer fiziğinde çalışan fizikçiler Dünya'nın atmosferini ve diğer gezegenlerin atmosferlerini sıvı akışkan denklemlerini, kimya modellerini, radyasyon dengelenmesi ve atmosferdeki ısı aktarım süreçlerini kullanarak modellemeye çalışırlar. Hava sistemlerini modellemek için atmosfer fizikçileri saçılma teorisini, dalga ilerleme modellerini, bulut fiziğini, istatistik mekaniğini ve uzaysal istatistiği kullanırlar. Atmosfer fiziği konu olarak meteoroloji ve iklim bilimi alanlarına yakındır. Bu alanda çalışan fizikçiler atmosferi incelemek cihazların tasarlanması ve geliştirilmesinde de çalışabilirler. Ayrıca bu cihazlardan gelen verilerin elde edilmesi, yorumlanması da ayrı bir atmosfer fiziği alanında çalışan fizikçilerin çalışmalarının bir parçasını oluşturur. ABD'de yaşanan bu tartışmalar üzerine, bu yazıda fizikçilerin ülkemizde önemsenmemesine rağmen çok çeşitli alanlarda kendilerini gösterebileceklerine bir örnek göstermek istedim. Atmosfer fiziği belki de fizikçilerin çalışabileceği sayısız alandan sadece biri.


Evet, evrenin kendisi eninde sonunda ışık hızını geçecektir. Bunun nasıl olacağı biraz karışık, bu yüzden en başından başlayalım: Büyük Patlama. Yaklaşık 14 milyar yıl önce, bütün madde evrende her yöne atılmıştı. O gerçekleşen ilk patlama galaksileri hala dışa doğru itiyor. Bilim insanları başka nedenler arasında bunun Doppler etkisi yüzünden olduğunu biliyorlar. Diğer galaksilerden gelen ışığın dalga boyları bu galaksiler bizden uzaklaştıkça değişiyor. Bu tam olarak da bir ambulans sireninin ses dalgasının yanımızdan geçtiğinde değişmesine benzemektedir. Yaklaşık 3 milyar ışık yılı uzaklığında bir galaksi kümesi olan Hydra'yı ele alalım. Astronomlar, bu galaksi kümesinden gelen ışığa bakarak Dünya ile Hydra arasındaki uzaklığı ölçerler. Hydra'nın hidrojeni, prizma yoluyla kırmızı, yeşil-mavi, mavi-mor ve mordan oluşan dört şerit renk gibi görünür. Fakat Hydra'nın bize ulaşan ışığı bize doğru gelirken geçen süre boyunca renk bantları spektrumun düşük enerjili ucuna yani kırmızıya doğru kayar. Işığın evren boyunca olan yolculuğunda, dalga boyları uzamaktadır. Ne kadar uzağa giderse o kadar uzar. Bu değişim kızıla kayma diye adlandırılır ve bilim insanlarının uzayda yıldızların hareketinin anlamasına yardımcı olur. Aslında Hydra, kızıla kayma gösteren tek uzak galaksi kümesi değildir. Her şey değişiyor, çünkü evren genişliyor. Hydra'nın kızıla kaymasını görmek oldukça kolaydır, çünkü bir galaksi bizden ne kadar uzak olursa o kadar hızlı hareket eder. Yazının başında belirttiğimiz Büyük Patlama'nın kendisi ışık hızından çok daha hızlı bir şekilde genişlemiştir. Hiçbir şey sadece boş uzay ve vakum olduğu için, boş uzayın kendisi ışık hızından daha hızlı genişleyebilir. Bunun dışında kuantum dolanıklık ışıktan hızlı hareket eder. Eğer birbirine yakın iki elektron varsa, bu elektronlar kuantum mekaniğine göre bir arada titreşebilirler. Sonra onları ayırdığımızda, sanki görünmez bir göbek kordonu ile bu iki elektron bağlanır, hatta birbirlerinden birçok ışık yılı uzakta olsalar bile. Bu elektronlardan birini diyelim ki hafifçe sallasak bile, diğer elektron bu titreşimi anında algılar, ışıktan hızlı bir şekilde! Şimdiye kadar hiç görmedik ama eğer negatif madde denen maddenin egzotik formu ile teoride ışıktan hızlı sinyal göndermek mümkün olabilir. Diğer taraftan, genel göreliliğin hediyesi solucan delikleri ile uzay-zaman içinde açılacak kestirme yollar ile de ışıktan hızlı hareket etmek mümkün olabilir.


2015 Nobel Fizik Ödülü açıklandı ve bu ödül nötrinoların bir kütleye sahip olduğunu gösteren nötrino salınım deneylerini gerçekleştirenlere pay edildi. Saniyede milyarlarca nötrinonun vücudumuzun içinden geçmesiyle beraber hayalet parçacıkları olarak adlandırılan bu nötrino atom altı parçacıkları parçacık fizikçiler ve astrofizikçiler başta olmak üzere pek çoğumuz için en çok merak edilen ve tartışılan atom altı parçacıklardır. Bu nobel ödülüne rağmen biliyoruz ki, cevap verilmesi gereken birçok soru ve keşfedilmesi gereken birçok şey var. Bu sorulardan biri de günümüzde tartışılması aynı etkiyi vermese de, yine de göz ardı edilmeyen nötrinoların karanlık maddeyi oluşturabileceği sorusu var. Nötrinolar astrofizikçiler tarafından yapılan şaşırtıcı gözlemleri de açıklayabilir. Bu atom altı parçacıkların bizim doğrudan gözlemleyebildiğimizden daha fazla bir şekilde evrende var olduğu ortaya çıkarılmıştı. Biz karanlık maddeyi göremiyoruz. Evrende bizim bildiğimiz sıradan maddenin tamamından beş kat daha fazla bilinmeyen karanlık madde var. Aslında nötrinoları da tam olarak göremiyoruz en azından karanlık madde gibi ışık yaymıyorlar. Dolayısıyla bu benzerlik bazı çağrışımlara neden oluyordu. Çoğu nötrino salınım deneyleri ilave nötrinoları açıklayabilen nötrino salınım teorisinde bazı işaretler aramaktadır. Ayrıca astrofizikçiler ilave nötrinolar için kozmik ışınlarda bunların işaretlerini de bulmaya çalışmaktadırlar. Karanlık maddeyi neyin oluşturduğu ve evrenin neden antimaddeden daha çok maddeye sahip olduğu günümüz fiziğin en önemli sorularından sadece ikisidir. Eğer biz bu sorulardan birini çözebilirsek hatta sadece nötrinonun neden hafif olduğunu anlayabilirsek bu çok önemli bir atılım olacaktır. Bunların cevabını bulmak için çok sayıda deneyler arasında dünya çapında bir yarış var!


Uçak yolculuklarına alternatif olarak kullanılan diğer ulaşım yolları uçak yolculuklarına göre yavaştır. Otobüsler, gemiler, otomobiller ve geleneksel trenlerle yapılan yolculuklar günümüzdeki gelişen teknolojiyle birlikte şekillenen hız toplumu için oldukça yavaş olduğu söylenebilir. Ancak maglev trenler, 20.yüzyılda uçak yolculuklarının ulaşımda oluşturduğu devrimsel etkiye benzer bir şekilde 21.yüzyılda aynı etkiye sahip olabilir. Manyetik Levitasyon kelimelerinin İngilizce baş harflerinden oluşan maglev, manyetik alan ile havada kalma anlamına gelmektedir. Yani maglev, manyetik alan ile yerçekimine karşı koyma işlemidir. Bu teknoloji sayesinde yer ile olan sürtünmenin önüne geçilebilmesinden dolayı ulaşım sektöründe yaygın olarak kullanılmaya başlanmakta ve maglev teknolojili hızlı trenler geliştirilmektedir. Ayrıca maglev teknolojisinin hem daha ekonomik olması hem de fosil yakıt kullanmaması sayesinde çevre dostu bir ulaşım sağlaması bu trenleri daha cazip hale getirmektedir. Maglev teknolojili taşımacılıkta özel olarak üretilmiş tren ve raylar mevcuttur. Trenlerin alt kısmında çok güçlü mıknatıslar bulunmaktadır. Ayrıca raylarda hat boyu uzanan manyetik bobinlerden oluşan, elektromıknatıslar bulunmaktadır. Bu elektromıknatıslardan akım geçirildiğinde elektromanyetik kuvvetin etkisiyle tren 1-10 cm kadar havada asılı kalır. Tabi bu yöntemde trenin tasarımı çok önemlidir. Raylardan çıkılmaması için trenin alt kısmı rayları saracak biçimde ve hava sürtünmesinden en az etkilenecek biçimde tasarlanır. İtme kuvveti elektromanyetik süspansiyon teknolojisi ile sağlanır. Yani rotor ve statoru açıkta olan bir motor gibi tren ve raylar tüm itme işleminde görevlidir. Elektromanyetik süspansiyon teknolojisi mıknatıslar ve onların manyetik alanına dayanır. Bildiğiniz üzere mıknatıslar zıt kutuplara sahipse birbirlerini çekerler ve eğer aynı kutuplar birbirlerine yaklaştırılırsa birbirlerini iterler. Bu elektromanyetik itmenin temel ilkesidir. Elektromıknatıslar da metal cisimleri kendisine çeken diğer mıknatıslara benzemektedir ama manyetik çekme işlemi geçici olmaktadır. Örneğin, bir pilin negatif ve pozitif uçlarını bir bakır telin uçlarına bağladığınızda küçük bir elektromıknatıs elde edebilirsiniz. Çünkü bu sırada küçük bir manyetik alan oluşur ve eğer telin uçlarının bağlantısını keserseniz manyetik alan kaybolur. İşte bu pil ve bakır tel ile oluşturulan manyetik alan bir maglev treninin ray sisteminin ardında yatan basit fikirdir. - Büyük bir elektrik güç kaynağı - Raylar boyunca metal bobinler - Trenin altına bağlanmış yol gösteren büyük mıknatıslar. Maglev trenler sürtünmenin ortadan kalkmasıyla sanki bir hava yastığı üzerinde yüzer gibi hareket ederler. Bu sürtünme eksikliği ve trenlerin aerodinamik tasarımları saatte 500 kilometreden daha hızlı hareket etmelerine olanak tanır. Kıyaslamak için, bir Boeing-777 ticari uçağın uzun menzilli uçuşlarda saatte 905 kilometre hıza kadar çıktığını söyleyebiliriz. Belki maglev trenler bugün için bu kadar hızlı değil ama karadaki ulaşım için en hızlı seçeneği oluşturuyor. Maglev trenlerin eninde sonunda birbirinden 1500 kilometre uzakta olan şehirleri bile birbirine bağlayacak şekilde gelişeceğini düşünen sektör geliştiricileri bile var. Saatte 500 kilometre hızla Paris'ten Roma'ya iki saat içinde gitmek mümkün olacak. İlk olarak Çin'in Şangay kentinde kullanılmaya başlanan maglev tren 30 km'lik mesafeyi 7 dakika 20 saniyede alabiliyordu. Geliştirme çalışmaları soncunda bu trenlerin hızlarında büyük artışlar yaşandı ve hız rekoruna saatte 603 km'lik hızla Japonya'nın maglev treni sahip. Geleceğin ulaşım aracı olarak gösterilen maglev trenlerin önündeki en büyük problem ise kullanılan mıknatısların çok pahalı olması. Karada uçak hızında seyahat sağlayabilecek maglev trenlerin yaygınlaşmasıyla ulaşım alanında büyük yenilikler yaşanacaktır.


Marslı filminde, astronot Mark Watney Hab adı verilen kontrollü yaşam alanında patatesleri yetiştirmek için Mars toprağını kullanıyordu. Gerçekte ise, Mars toprağı aslında Mars üzerinde hayatta kalmak için ihtiyaç duyulan besin maddelerini içeriyor! Mars'ta astronotların nereye iniş yapacaklarına bağlı olarak bunların miktarları değişebilir. Dolayısıyla bu Mars toprağına gübre eklemek gerekebilir. Mars toprağındaki perkloratlar sudan ayrıştırılabilinir. Çünkü perkloratlar günümüzde gübre yapımında kullanılıyor. - Oksijen - Karbon - Hidrojen - Azot - Potasyum - Fosfor - Kalsiyum - Magnezyum - Demir - Mangan - Çinko - Bakır - Molibdenyum - Bor - Klor Diğer taraftan Uluslararası Uzay İstasyonu'nda artık günümüzde astronotlar lahana, marul gibi sebzeler halihazırda yetiştirilmektedir. İşte bununla ilgili bir fotoğraf, Daha detaylı bilgi için NASA'nın web sayfasını ziyaret edebilirsiniz.


Mars'ta artık akan suyun olduğuna dair bazı kanıtlarımız var. NASA'nın 28 Eylül 2015'te, Marslı filminin vizyona gireceği hafta yaptığı basın toplantısında duyurduğu konuyu yine NASA kaynaklarına dayanarak biz 2013 yılının Aralık ayında Belki Mars'ta Su Akıyor Durumda Olabilir başlığı altında haberini yapmıştık. Açıkçası, bu habere o zaman okuyucularımız çok da rağbet göstermemişlerdi diye hatırlıyorum. Elbette geçen zaman içinde yeni gözlem sonuçları bu işi netleştirdi. Artık Mars'ta akan suyun geçmişte değil günümüzde bile var olduğuna dair bazı izler var, bunu biliyoruz. Zaten buz halinde olduğunu ikiz robotlarımızla ile belirlemiştik. Ancak görünen o ki bu akan su tuzlu ve hani dünya kaynaklarına göre de oldukça yetersiz miktarda. Yine de suyun Dünya üzerindeki yaşam için vazgeçilmez unsurlardan biri olduğu düşünülürse bilim insanları Mars üzerinde bu tuzlu ve yetersiz miktardaki suya rağmen tek hücreli organizmalar için bu ortamın bir var olma şansı sunabileceğini düşünüyorlar. Bu durumda, biz bu olası tek hücreli organizmaları bulmak istiyorsak, bunları bulanabileceği en yüksek olasılıklı yerlerde aramak gerekir. NASA'ya göre de, bunu yapmak için bizim suyu takip etmemiz lazım. Sorun şu ki çoğu Mars uzay aracı suyu takip edebilecek durumda değil. Nasıl mı? Bu araçlar Mars yaşamına dair kanıtların olabileceği en olası yerlere yani ıslak özel bölgelere girmek için yeterince temiz değiller. Bu ne demek? Bizim bu gönderdiğimiz uzay araçları muhtemelen Dünya'dan oraya yanlarında Dünya mikroplarını taşımış olacaklar. Bu durumda, Mars üzerinde bu araçlar bir mikrobiyal yaşam bulmuş olsalar bile bu yaşam formunun Dünya'dan mı kaynaklandığını ya da Mars'ın yerlisi mi olduğunu bilmemiz mümkün olmayacak. Ciddi bir şekilde NASA 2030'lu yıllarda Mars'a astronotlar göndermeyi düşünüyorsa, insanlar Mars'a ayak basmadan önce bu asırlık soruya bir cevap bulmak önemli. Bu konu biraz daha zorlaşıyor, çünkü daha önce birçok defa Mars'a uzay aracı gönderdik. Bu uzay araçlarından dolayı Mars'ı zaten kirletmiş bile olabiliriz sonuçta Mars'ta su var. Kaldı ki, insanların sterilize edilmesi makinelerden daha zor. Oraya insanlar gönderdiğimizde, mikropların kaynağını ayırt etmek daha zor olacak haliyle. Bir taraftan konu giderek komikleşiyor, onlarca yıldır Mars'ta hayat olup olmadığını merak ederken eğer bir çözüm bulunmazsa bu soruya hiçbir zaman cevap veremeyeceğiz. Mars Dünya'ya göre oldukça soğuk bir gezegen ve Dünya'nın aksine zararlı radyasyonlarla dolu. Dolayısıyla buraya özgü olan bir bakteri türü, bu zararlı radyasyona ve soğuğa karşı ayakta kalabilmeli. Eğer Mars'a özgü bakteriler, mikrobiyal yaşam varsa oraya gönderdiğimiz astronotların sağlığına nasıl etki edebilir? Hiçkimsenin bir fikri yok. Bu nedenle, Mars'a astronot göndermeden önce Mars üzerinde yaşam arayışını ciddi bir şekilde yapılması gerektiği ortada. Bu durum, insanlı uçuş görevlerinin daha ileriki yıllara ertelenmesine bile neden olabilir. Avrupa Uzay Ajansı ExoMars arazi aracını 2018 yılında geçmişte veya günümüzdeki yaşamın işaretçisi olan biyoişaretçileri aramak için Mars'a inmiş olacak. Mars 2020 arazi aracı da beş yıl sonra Mars toprağına ait numuneleri toplaması ve geri getirmesi için gönderilmesi planlanıyor. Dünya'ya döndüğünde bu toprak numuneleri bilim insanları tarafından yaşam testine tabi tutulabilecek. Her iki uzay aracın da Mars'taki olası yaşam bölgelerine girmesi için yeterince temiz olmayacak. Durum şu, bu tartışmalar hala devam edecek gibi görünüyor ama görünen o ki, Mars'a ilk insan ayak basmadan önce Mars'a özgü bir yaşamın olup olmadığı belirlenmeli. Aksi takdirde birçok sorunla karşılaşmak mümkün. Konu ilginizi çektiyse kaynakta yer alan bağlantıda daha fazla bilgiye ulaşabilirsiniz.


Marslı filmine ait ilk fragman yayınlandığında 10 Haziran 2015'te KBT Bilim Sitesi'nde duyurusunu yapmıştım. Artık gün geldi, 2 Ekim 2015'te ülkemizde vizyona girdi. Açıkçası merakla beklediğime değmiş bir iş çıkmış. Şimdiye kadar izlediğimiz uzay konulu filmler arasında hangisi daha gerçekçi, hangisi gerçekten yaşanabilir derseniz, kesinlikle bu filmin hikayesi. Hani, gazetelerde veya haber sitelerinde haber okurken bir başlık gözünüze ilişir: Filmdi, gerçek oldu. İşte böyle bir hikayeye sahip Marslı filmi. Üstelik Matt Damon gibi usta bir oyuncu ve Ridley Scott gibi bir imzayı da üzerinde taşıyor bu film. İnsanoğlunun uçsuz bucaksız evren boşluğundaki arayışı ve keşfetme arzusu elbette ki yakın yaşanabilir, üzerinde adım atılabilir bir gezegenle devam etmelidir. Bu durumda en iyi seçenek muhtemelen Mars olacaktır ki, başta ABD olmak üzere Çin, Rusya ve hatta Hindistan gibi bazı ülkelerin bu gezegene yönelik keşif programları ya da planları mevcut. Böylesine bir gerçeklikte, ABD'nin NASA eliyle 2035'li yıllarda ilk insanlı uçuşu gerçekleştirip Mars'a ilk ayak izinin bırakacağı öngörülebilir. Bu film de tam bu noktaya parmak basıyor. Bu yolculuklardan birinde, bir astronot geride kalsaydı ne olurdu? Bu astronot ıssız bir adada Robinson Crusoe misali nasıl hayatta kalabilirdi? Üstelik Crusoe'den farklı olarak, hayatta kalmak için oksijen ve su gereksinimlerini de karşılamak zorunda çünkü oksijen fakiri bir gezegende tek başına! Marslı filminin vizyonu öncesi NASA'nın biraz gecikmiş olan Mars üzerinde suyun bulunduğuna dair basın toplantısındaki gerçek bu durumu değiştirmese de, filmin hikayesine göre Mars'ta geriye kalan astronot Mark Watney'in işi Robinson Crusoe'e göre elbette ki daha zor. Bu zorluğu filmin her dakikasında izleyici görebiliyor. Tüm bunlar yaşanabilir diyorsunuz, yiyeceğiniz bitebilir, suyunuz tükenebilir ya da oksijensizlikten boğulup gidebilirsiniz koskoca bir kaya yığını üzerinde kimsenin sizden haberi bile olmadan. Bu duyguyu hissedebiliyorsunuz. Mark Watney Mars'ta kalırken, Ares III ekibi bir fırtınanın içinde kalır ve acil çıkış işlemleri uygulanır. Fırtına sırasında Mark Watney'e çarpan bir ekipman parçası yüzünden ekipten uzağa sürüklenir, üstelik uzay elbisesinin yırtıldığı sinyali komuta merkezine ulaşır. Bu nedenle, Ares III ekibi onu bırakarak Mars'tan ayrılmak zorunda kalırlar. Mars'tan Dünya'ya dönmekte olan bu ekip için, NASA için, ailesi için ve Dünya için artık astronot Mark Watney ölüdür. Fırtına dindikten sonra kendine gelen Watney, yaralarını temizlemekle ve Dünya ile irtibat kurmakla uğraşır. Ancak anten vericisi bozulmuştur. Geçen süre zarfında pes etmez ve botanik bilimcisi olmanın da avantajıyla Mars'taki astronotların yaşam alanı içerisinde yiyecek olarak patates yetiştirmeye başlar. Amaç en azından bir sonraki göreve kadar hayatta kalabilmektir. Filmin hikayesinin bundan sonrasını filmi izleyerek mutlaka görmelisiniz. Marslı filmi ayrıca biz bilimseverler için oldukça güzel işlenmiş. NASA'da, astronotlar arasında ya da fizikçiler arasında dönen muhabbetler gerçekten keyifliydi. Sanki ayrı bir dil var Dünya'da ve bu dili sadece biz bilimseverler konuşuyoruz gibiydi, gerçekten güzel sahnelerdi. Üstelik Jeff Daniels tam olarak üzerine oturan bir karakteri oynuyordu elbette NASA direktörü idi. İlgimi çeken başka bir şey ise filmde gösterilen teknolojiler. Hiçbiri abartılı değildi. Mark Watney'in sürekli üzerinde gördüğümüz uzay elbisesi bugün NASA'nın Mars görevleri için geliştirdiği uzay elbiselerine oldukça benziyor. Bu durum hatta NASA'nın twitter sayfasından bile paylaşıldı. Oksijen üretme meselesi, astronotların yaşam alanı, atıkların depolanması Uluslararası Uzay İstasyonu'nda gördüklerimizden pek de farklı değillerdi. Bu film sanki, insanları yıllar sonra gerçekleştirilecek bir Mars görevine hazırlıyor. Yani detaylar güzel düşünülmüş ve iyi sunulmuş. Ayrıca kesinlikle şunu söylemeliyim, NASA Marslı filmine ciddi şekilde dikkat çekti ve oldukça iyi bir şekilde destek verdi. Birkaç yıldır Mars üzerindeki suyun varlığı konusu epeyce bilinmeye ve kabul edilmeye başlanmasına rağmen tam da Marslı filminin vizyona gireceği hafta bu konuyu bir basın toplantısı ile duyurması da bu desteğin bir parçası. Marslı filmi de aslında kendisi için aynı etkiye sahip. Halka elbette ki ABD halkına- bir şeyler yaptığını, yapmaya çalıştığını göstermek istiyor! NASA'nın da reklama ihtiyacı var. Çok yüksek bütçeye sahip bir kurum olsa da, uzay programlarının bütçesini karşılamak pek kolay değil. ABD halkının vergilerinden daha fazla pay almak için Hollywood bulunmaz bir nimet. Ve bakıyorsunuz, ABD gençliği bir açıdan şanslı. Ülkesinin azimli gençler için sunacağı bir gelecek var. Mars'a gidebiliriz, Güneş Sistemi'nin en dış sınırlarına uzay araçları gönderebilir ve evreni keşfedebiliriz. Geçtiğimiz yaz, ABD başkanı Barack Obama resmi twitter hesabında Yeni Ufuklar uzay aracı için yazdığı mesajı hatırlıyor musunuz? Yeni Ufuklar Plüton'un ilk ziyaretçisi oldu. NASA'ya teşekkürler. Keşif ve Amerikan liderliği için bugün harika bir gün. Dolayısıyla halkına ve Dünya'ya karşı Plüton'u ilk keşfeden biz olduk nidasını atıyordu. Bu tür keşifler, bu tür ilkleri yapabilme başarısını göstermek genç kuşağa daha iyisini yapabileceği düşüncesini aşılamak için yeterlidir. Bizim gibi ülkelerin gençlerindeki motivasyon eksikliğinin en büyük nedenlerinden biri yakın geçmişlerinde böyle başarıların olmamasıdır. Üstüne üstlük bu başarılara yakın bir gelecekte de ulaşılamayacağı düşüncesi de bu motivasyon eksikliğine eklenebilir. Fizik bölümünde, mühendislik bölümlerinde okuyan bir öğrenci öğrendiklerini uygulayamayacaksa nasıl motivasyon sağlayabilir kendine? Uzayın keşfinde şimdiye kadar seyirci olduk, gün gelecek Mars yolculukları gerçekleştiğinde yine seyirci olmaya mı devam edeceğiz? Bu döngüyü ne yazık ki kendi ülkemizin imkanlarıyla kıramasak bile bireysel çabalarımızla kırmak mümkün. Bugün NASA'da çalışan çok sayıda Türk var ve giderek sayımız artıyor. Bu araştırmacılardan biri de astrofizikçi Dr. Umut Yıldız. Geçtiğimiz ay twitter üzerinden çok güzel bir etkinliğe imza attı #HayallerinizinMektubu etkinliği. İnsanların bilhassa NASA ve uzay ile ilgili hayallerini paylaşmasını sağladı. Hayaller kurulmazsa, hakkında konuşulmazsa nasıl gerçekleşecekti, öyle değil mi? Umut hoca, tam da bunu yaptı, saklı kalan hayalleri açığa çıkardı ve hatta bazılarının gerçekleşmesine imkan oluşturdu. Hayallerini paylaşan gençlerden bazıları, hayallerini gerçekleştirme yolunda NASA'da çalışan Türk araştırmacılardan tavsiyeler alıyor, onların tecrübelerinden yararlanmaya çalışıyorlar. Çünkü bugünün gençleri yarının uzay misyonlarının bir parçası olabilirler. Marslı filminin gençlere ilham verme amacı taşıdığını başka bir ayrıntı ile de örnekleyebilirim. Filmi izleyenler, Mark Watney'in Jet İtki Laboratuvarı'nın nasıl kurulduğunu özetleyen bir sözü vardı, hatırlayacaklardır: Birkaç üniversite öğrencisi amatör olarak roket yapımı ile uğraşırlar. Ancak bu uğraşlar yüzünden kampüste bir gün beklenmeyen bir patlama olur, bu patlama üzerine o öğrenciler ceza ya da herhangi bir şey almazlar. Üstüne üstlük, bu öğrenci grubunun günümüz Jet İtki Laboratuvarı'nın kurulu olduğu yere zamanında taşınmaları sağlanır ve orada deneylerine devam ederler. Yaklaşık 15 yıl içinde bu genç üniversite öğrencileri sayesinde Jet İtki Laboratuvarı aslında NASA kurulmuş olur. Ve bu gerçek bir olaydır, NASA'nın Jet İtki Laboratuvarı'nın web sitesindeki tarihçe bölümünü ziyaret edin, göreceksiniz. Bu arada Marslı filmi için Umut hocanın da bir değerlendirmesi mevcut, film içinde yer alan teknolojiler hakkında biraz detaylı bilgiler vermiş okumalısınız.


Milat Sürüm1 in ilk doğuşu İstanbul Üniversitesinin öğrencileri ve akademisyenleri tarafından 4 yıllık bir Ar-Ge faaliyeti sonucunda oluşturulmuştu. MİLAT sürüm1 adlı bu araç %100 milli ve elektrikli bir araç olup Türkiye'nin en verimli milli elektrikli aracıdır. Tek şarj ile 6 saat 10 dakikalık 436 km'lik İstanbul Ankara yolunu 7.2 TL ile tamamlayarak başarısını kanıtlamıştır. Bu haber, Milat 1453 Ekibi duyurusudur. Siz de duyurularınızı kbt@kuark.org adresine göndererek, KBT Bilim Sitesi'nde yayınlayabilirsiniz.


NASA'nın Yeni Ufuklar uzay aracı Temmuz ayında Plüton'a en yakın geçişini gerçekleştirdiğinde, bu yakın geçişle birlikte zaman içinde bizlere Plüton hakkında yeni bilgiler ortaya çıkaracağını biliyorduk. Bugünlerde, buna paralel olarak yeni bir gelişme daha yaşandı. Yeni Ufuklar uzay aracı Güneş'i arkasına alarak Plüton'dan görüntüler göndermeye başladığında, cüce gezegenin gezegenimsi atmosferinden şaşırtıcı şeyler öğrenmeye başlamıştık. Örneğin hava durumunun sisli olduğunu öğrenmiştik, geçtiğimiz ay. Şimdi de Plüton'un gökyüzünün kısmen mavi olduğuna dair kanıtları içeren ilk renkli görüntüler NASA tarafından paylaşıldı. Plüton'da gündoğumu ve günbatımı mavi renk tonlarında olduğu düşünülüyor. Yani eğer biz Plüton'da olsaydık ve gökyüzüne baksaydık, göreceğimiz renk mavinin tonlarında olacaktı. Atmosfer parçacıklarının mavi ışığı saçma şekli ise Yeni Ufuklar uzay aracı misyonunda çalışan bilim insanlarını şaşırtmış gibi görünüyor. Bu renk bilgisi atmosferin bileşimi hakkında birkaç şeyi bize söyleyebilir. Rengin mavi olması bu atmosferdeki parçacıkların bileşimi ve büyüklüğü hakkında bazı ipuçları verir. Mavi gökyüzünün oluşması çok küçük parçacıkların güneş ışığı ile çarpışmasından kaynaklanır. Dünya üzerinde bu parçacıklar çok küçük olan azot molekülleridir. Plüton cüce gezegeni üzerinde bu parçacıkların daha büyük olduğu görünüyor ve bunlara tolin adı verilmektedir. Günümüzde Dünya üzerinde tolinler doğal olarak oluşmasa da Güneş Sistemi'nin dışındaki buzlu yüzeylere sahip gezegenlerde bol miktarda bulundukları bilinmektedir. Genellikle de kırmızımsı-kahvrengi görünüme sahiptirler. Tolinler basit organik moleküllerdir ve Plüton'da bulunan bu moleküllerin ultraviyole ışığın Plüton atmosferindeki azot ve metana çarpmasıyla meydana geldikleri düşünülmektedir. Bu reaktif parçacıklar sonra kompleks moleküllerle bir araya gelirler. Bu moleküller üzerinde yoğunlaşan uçucu gazlar Plüton'un yüzeyi üzerine yağacak kadar yeterince ağırlaşmış olurlar. Bu da Plüton'a dışından baktığımızda gördüğümüz kırmızımsı-kahverengi renk tonunun nedenidir. Bugün NASA'nın yaptığı basın toplantısında, Plüton'un yüzeyi boyunca su buzunun dağılımını gösteren bir görüntü paylaşıldı. Su buzunun olması şaşırtıcı bir şey değil ama bilim insanları Plüton'daki sıradağların buzdan oluştuğundan şüpheleniyorlar. Başka bir görüntüde ise su buzu kırmızımsı bir renkte görülüyor. Yeni Ufuklar uzay aracı misyon ekibinden Silvia Protopapa, bu su buzunun kırmızı rengi olmasına oldukça şaşırdığını da belirtiyor ve Plüton'un yüzeyi üzerindeki kırmızımsı tolin ile su buzu arasındaki ilişkiyi henüz anlamadıklarını da ekliyor sözlerine.


Beklenmedik bir şekilde patlayan balonları bilirsiniz, anlık korkulara sebep olur. Ancak patlayan bir balonun açıklanması gereken bazı ilgi çekici bilimsel sorulara sahip olduğunu da belirtmeliyim ve evet bizim konumuz bu. Physical Review Letters dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada araştırmacılar bir balon içindeki basınç miktarının balonun nasıl patlayacağını doğrudan etkilediğini buldular. Hatta araştırmacılar balonun nasıl patladığını çok yavaş çekimde görmemizi sağlayan yüksek-hızlı bir kamera ile deneylerini kayda aldılar. Bir balon şişirdiğimizde, balon içine havayı üfleyerek şişirirken balonun kendisine de stres yani gerginlik uygulamış oluruz. Eğer bu gerginlik düşükse, balon uzun bir çatlak ile patlar (Durum 1). Eğer balon stresi artıracak şekilde daha fazla hava ile doldurulmuşsa, bilim insanları bunun çok farklı bir sonuç ürettiğini buldular. Bu durumda, tek bir çatlak boyunca değil bu çatlakların sayıca çok olduğu bir patlama gerçekleşmektedir (Durum2). Dolayısıyla, yüksek stresli bir balon çok farklı parçalarla patlarken parçalanmış olmaktadır. Buna benzer şekilde, araştırmacılar cam ve metal gibi daha kolay kırılan cisimlerde bu keşiflerini uygulamayı planlıyorlar. Böylece aniden bir şok uygulandığında parçalanması daha az olan olası malzemeleri geliştirmek istiyorlar.


Yarıiletken silisyum çip elektronik ve bilgisayarlaşma devrimini başlattı ve bu devrim ilk başladığı yıllardan bu yana dünyamızın, gündelik yaşantımızın çehresini oldukça değiştirdi. Silisyum entegreli devreler bizim bağlı olduğumuz dijital dünyada erişeceğimiz ve paylaşacağımız bilgiye ulaşmamıza olanak sağlayan ve bizim kullandığımız kontrol sistemleri dahil hemen hemen her şeyin temelini oluşturmaktadır. 1947 yılında yapılan ilk silisyum transistörden beri bu devrimin ilerleme hızı muazzam olmuştur. İlk zamanlardaki entegre devrelerdeki transistörlerin sayısı birkaç bin kadardı ama günümüzde bu sayı iki milyardan daha fazla! Tek bir çip üzerindeki transistör sayılarının her yıl ikiye katlanacağını söyleyen Moore yasası öne sürüldüğünden beri 50 yıldır hala geçerlidir. Bununla beraber, silisyum elektroniği bir zorlukla karşı karşıyadır: en son yapılan devrelerin sadece 7 nm genişliğinde olduğu ölçülmüştür. Bu değer bir kırmızı kan hücresi (7500 nm) ile DNA'nın tek bir iplikçiği (2,5 nm) arasında bir yerdedir. Tek bir silisyum atomunun büyüklüğü 0,2 nm civarında olduğu düşünülürse bir atom genişliğinde devrelerle bu zorlu bir fiziksel sınır olacaktır ama silisyumun davranışı bu ölçeklerde kararsızlaşmakta ve kontrolü de zorlaşmaktadır. Silisyum entegre devreleri daha fazla küçültmeden elektronikte yeni kazanımları üretmeye devam edilemez. Bu zorluğun neticesinde, elektronik aygıtların imalatını nasıl yaptığımızı yeniden düşünmemiz ya da silisyumun yerine alternatifini bulmamız gerekebilir. Bu zorluğu anlamak için, biz silisyumun elektronik için neden tercih edilen bir malzeme olduğuna bakmalıyız. Bu malzeme bol bulunma, görece işlemek için kolaylık gibi iyi özelliklerinin yanı sıra iyi fiziksel özelliklere ve iyi bir yalıtkan olan kararlı bir silikon temelli oksite yani silikondioksite (SiO2) sahiptir. Ancak bazı dezavantajları da vardır. Örneğin, tek bir çip içine çok fazla sayıda transistörün kombinasyonun oluşturduğu harika bir avantaj ile entegre devrelere bilginin hızlı işlenmesini sağlamaktadır. Ancak bu hız kritik bir şekilde elektronların yarıiletken malzeme için hareketinin ne kadar kolay olduğuna bağlıdır. Bu elektron hareketliliği olarak bilinmektedir ve silisyumdaki elektronların oldukça hareketli olmalarına rağmen, bu elektron hareketliliği galyum arsenik, indiyum arsenik ve indiyum antimon gibi diğer yarıiletken malzemelerde çok daha fazladır. Yarıiletkenlerin kullanışlı iletken özellikleri sadece elektronların hareketini içermez, aynı zamanda elektron deşiklerinin yarıiletken içindeki hareketi de önemlidir. Bu deşikler aslında çekirdek etrafında dönen elektronların dışarı itildikten sonra kristal örgü içinde geride bıraktıkları boşluktur. Modern entegre devreler tamamlayıcı metal-oksit yarıiletken adı verilen bir teknik kullanırlar. Bu teknik biri elektron diğer elektron deşiği kullanan bir transistör çiftini kullanmaktadır. Ancak, silisyumdaki elektron deşik hareketliliği oldukça zayıftır ve bu daha yüksek performans elde edilmesinde bir engel olarak karşımıza çıkar. Birkaç yıldır silisyum temelli elektronik aygıt üreticileri performansı artırmak için silikona germanyum eklemeyi denediler ve başardılar da. Silisyumun ikinci problemi yüksek sıcaklıklarda performansının oldukça kötüleşmesidir. Milyarlarca transistör içeren modern entegre devreler önemli miktarlarda ısı üretirler. Bu konuda masaüstü bilgisayar işlemcilerine sarılı fanları ve soğutucuları düşünün, ısınan transistörleri soğutmak için de ayrıca çaba harcanır ve bu da verimli değildir. Galyum nitrür ve silikon karbür gibi alternatif yarıiletkenler yüksek sıcaklıklarda çok daha iyidirler. Dolayısıyla bu yarıiletken malzemeler daha hızlı olabilirler ve amplifikatörler gibi kritik yüksek-güç uygulamalarında silisyum yerine kullanılmak için uygun aday olabilirler hatta olmuşlardır. Son olarak, silisyum ışık iletiminde yine oldukça zayıftır. Laserler, ışık yayan diyotlar ve diğer fotonik aygıtlar günümüzde oldukça yaygın iken, bu aygıtlar silisyuma alternatif olan yarıiletken bileşiklerden yapılırlar. Bu iki ayrı endüstrinin gelişiminin bir sonucu olarak, elektronik silisyum ve fotonik için bileşik yarıiletkenler olarak iki ayrı yönelim oluşmuştur. Bu durum yıllardır var olan bir durumdur ama şimdi tek bir çip üzerine elektroniği ve fotoniği birleştirmenin gerekliliği biliniyor. Üreticiler için ise bu başka bir sorundur. Silisyumun elektronik performansının iyileştirilmesi gibi çok sayıda malzeme de araştırmaların odağı olmuştur ve belki de kısa vadede bu malzemelerden üçü silisyuma benzer sonuçlarla karşımıza çıkabilir. İlki silisyumun zayıf elektron deşik hareketliliğini artıran germanyum malzemesi ile ilgili. Küçük bir miktar germanyum ile silisyumun elektron deşik hareketliliğini iyileştirmek mümkün ama daha fazla miktarlarda germanyum kullanmak ya da daha ilerisi tamamen germanyumdan oluşan transistörler daha iyi olabilir. Germanyum aslında yarıiletken aygıtlar için kullanılan ilk malzemeydi ve aslında bu gerçekten bir geleceğe dönüş hareketi oldu. Ama germanyum etrafında kurulan yeniden hizalama endüstrisi üreticiler için oldukça büyük bir problem olacaktır. İkincisi ise metal oksitlerdir. Silikon dioksit uzun yıllardır transistörlerde kullanılmıştır ama bu silikon dioksit katmanının küçültülmesi sırasında malzemenin yalıtkan özelliklerinin kaybetmeye başlaması ile birlikte güvenilir olmayan transistör aygıtlarına yol açtı. Bu malzemenin yerine aday olarak hafniyum dioksit (HfO2) olsa da, nadir toprak elementlerinden olduğu için daha iyi yalıtkan özelliklere sahip alternatifler için arayışlar sürüyor. Belki de en ilginci özellikle indiyum arsenik ve indiyum antimonlu III-V grubu bileşik yarıiletkenlerin kullanılmasıdır. Bu yarıiletkenler silisyumdan 50 kat daha fazla elektron hareketliliğine sahiptirler. Germanyum zengini transistörlerle ile birleştirildiğinde, bu yaklaşım büyük bir hız artışı sağlayabilir. Ancak, tüm bunlar göründüğü kadar basit değildir. Silisyum, germanyum, oksitler ve III-V grubu malzemelerin özellikleri kristalin bütünlüğüne bağlı olan kristal yapılardır. Dolayısıyla biz silisyum ile birlikte onları kolayca kullanamayız. Bu sorun yani kristal örgü uyumsuzluğu ile başa çıkmak teknolojinin en büyük sorunudur. Silisyumun sınırlamalarına karşın, silisyum elektroniği minimum maliyetle seri üretim aygıt pazarına, güvenilir bir şekilde uyarlanabilir olduğunu kanıtlamıştır. Yani silisyumun sonu veya alternatif malzemelerin olağanüstü gelecek vaad edici olması gibi manşetlere rağmen, silisyum hala kraldır ve son derece iyi gelişen küresel endüstri tarafından desteklenmesiyle bizim ömrümüz süresince devrildiğini görmeyeceğiz. Elektronikte ilerlemenin yönü silisyum ile diğer malzemeleri entegre etme üzerine olacaktır. IBM ile Intel gibi şirketler ve dünya çapında üniversite laboratuvarları bu zorluğu aşmak için çaba gösteriyor ve gelecek vaad edici sonuçlar III-V malzemeler, silisyum ve germanyum ile harmanlanan hibrit yaklaşımlar alınacaktır. Bileşik yarıiletken halihazırda laserlerde, LED'lerde, aydınlatma ve görüntüleme ile güneş panellerinde basitçe silisyumun yarışamadığı yerlerde önemli bir şekilde kullanılmaktadırlar. Daha gelişmiş bileşiklere elektronik aygıtlar giderek daha küçüldükçe ve daha düşük enerji kullandıkça ihtiyaç duyulacaktır. Elektroniğin geleceği parlaktır ve bu gelecek geniş ölçüde silisyum üzerine olacaktır ama şimdi silisyum çok sayıda farklı tatlardan ileri gelmektedir. Bu makale, Sheffield Üniversitesi Yarıiletken Malzemeler bölümünde Prof. Mark Hopkinson tarafından TheConversation sitesi için hazırladığı With silicon pushed to its limits, what will power the next electronics revolution? başlıklı yazı baz alınarak hazırlanmıştır.


Yeni bir enerji verimliliğine sahip organik ışık yayan diyot sonunda koyu mavi rengi en sıkı ABD video ekran parlaklık gereksinimlerini karşılayacak düzeye gelmiş gibi görünüyor. OLED'ler parlak, yüksek kaliteli, düşük-maliyetli, verimli, esnek, hafif düz panel ekranların yeni nesili olarak düşünülebilir. Bir OLED ekrandaki her bir piksel tipik olarak kırmızı, yeşil ve maviden oluşmaktadır. OLED'ler herhangi bir istenilen rengi üretmek için farklı parlaklıklarla ışık saçmaktadır. Fosforlu OLED'ler geleneksel OLED'lerin dörtte biri kadar enerji kullanırlar. Yeşil ve kırmızı PHOLED'ler televizyonlarda ve akıllı telefonlarda zaten kullanıyorlardı ve bu sayede biz daha düşük elektrik tüketimi ile daha uzun süreli bir şekilde bataryalarımızı kullanmış oluyorduk. Ancak video ekranlarının ihtiyaç duyduğu geliştirilmekte olan koyu mavi PHOLED'ler bu iki renge göre daha zor bir geliştirilme aşamasından geçmektedir. Şimdi ise bilim insanları en parlak koyu mavi fosforlu OLED'leri Universal Display Corporation ve ABD Hava Kuvvetleri'nin desteği ile geliştirmeye çalışıyorlar. ABD'de kullanılan Ulusal Televizyon Sistemleri Komitesi'nin en zorlu gereksinimlerini karşılayacak yeni ışıklar elde etmeyi amaçladıklarını da söylüyor araştırmacılar. Geliştirilmekte olan yeni fosforlu OLED'ler N-heterosiklik karben iridyum-III kompleksi olarak bilinen bir tür molekülden yapılmaktadır. Bu molekül çok parlak koyu mavi renkte ışık yayabiliyor. Ayrıca bu bileşik ışığın daha verimli bir şekilde elde edilmesine olanak sağlıyor. Çünkü bu tasarım elektronların pozitif yüklü karşılığı olan deşikleri ile bağlı olduğu durum olan ışık yayan eksitonların ısı olarak kaybolma ya da bileşiğinde kendisinde yok olma şansını azaltmaktadır. Yine de, bu yeni fosforlu OLED'ler diğer birçok geliştirilen mavi fosforlu OLED'ler gibi kısa bir çalışma ömrüne sahip. Gelecek araştırmalar bu aygıtın daha uzun ömürlü bir şekilde çalışması için bu yeni PHOLED'in kalbindeki bu molekülün kararlı olması üzerine odaklanacak gibi görünüyor. Bu haberde belirttiğimiz çalışmanın detaylarına Nature Materials dergisindeki makaleden ulaşabilirsiniz.


Rus uzay ajansı Roscosmos 2029 yılında uydumuz Ay'a insanları geri göndermeyi planladıklarını geçtiğimiz gün duyurdu. Russia Today'ın bildirdiğine göre 2021 yılında test uçuşlarına başlanacak yeni bir uzay aracı ile bu insanlı uçuş görevi gerçekleştirilecek. Roscosmos'un bu duyurusu Avrupa Uzay Ajansı ile 2020 yılında Ay'a robot gönderme konusundaki ortaklık duyurusundan birkaç hafta sonra geldi. Russia Today'e göre aynı zamanda Rus hükümeti Çin ile Ay üzerinde bir bilimsel üs kurma konusunda potansiyel bir işbirliği arayışında. NASA da aynı şekilde Ay'a geri dönmeyi planlıyor ama astronotların gönderileceği bir misyon yerine 2018 yılında Ay üzerindeki buzlu su miktarını ölçmek için küçük uydular gönderilecek. Soğuk Savaş ile tırmanan ilk uzay yarışının üzerinden onlarca yıl geçtikten sonra neden hala Ay'a odaklanıyoruz? Bu sorunun muhtemel cevabı Ay üzerinde kurulacak üslerin Mars yolculuklarında kolaylıklar sağlayabilecek olması olabilir. Üstelik Ay üzerinde bulunan suyu oksijen ve hidrojene ayrıştırabilecek bir üs kurulursa başka görevler için roket yakıtı bile elde edilmiş olunur. Mars'ta suyun olduğunu bildiğimiz şu günlerde Ay'a yönelik uzay programların bir ilerleme kaydedilmesi aslında şaşırtıcı değil.


Uzak bir yıldızdan gelen ışık şüphesiz birçok bilgiyi içerebilir. Bu ışığı inceleyen astronomlar bu ışığın geldiği yöne bakarak orada yaşam olup olmadığına dair tahminler bile yapabilir. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society adlı astronomi dergisinde bu hafta yayınlanan bir çalışma bizim evrendeki yalnızlığımızın geçici olduğunu düşündürmektedir. Eğer insan uygarlığı birkaç milyar yıl içinde yükseldiyse, biz diğer uygarlıklarla dolu diğer gezegenleri henüz görmek üzere olabiliriz. NASA'nın Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nden araştırmacılar Hubble ve Kepler gibi galaksilerin, yıldız sistemlerinin ve gezegenlerin nasıl oluştuğu hakkında daha iyi fikirler sunan teleskoplardan gelen verileri incelediler. Bu gözlemler ve bilgisayar modellerini kullanarak araştırmacılar Dünya'nın oluşabilecek tüm Dünya benzeri gezegenlerin ilk yüzde sekizinde olduğunu hesapladılar. Yani oluşabilecek Dünya benzeri gezegenlerin yüzde 92'si henüz daha oluşmadı bile! Görünüşe göre, evrenin geri kalanına baktığımızda Dünya'nın oluşumu oldukça erkenci ve araştırmacılar akıllı yaşama izin verecek tek gezegenin Dünya olmadığını düşünüyorlar. Yayınlanan makalede, araştırmacılar Peter Behrozi ve Molly Peeples'in belirttiklerine göre, gaz soğuma ve yıldız oluşumunun devam ettiği varsayılarak, Dünya evrende oluşacak benzer gezegenlerin %92'sinden önce oluştu. Bu da şimdiye kadar olan süreçte yüzde sekizden küçük bir aralıkta insanoğlunun evrende var olan tek uygarlık olduğuna işaret ediyor. Evrende yalnız olmamamız için bu iyi bir yüzde.


NASA 290 milyon ışık yılı uzaklıktaki PGC 043234 galaksisinin merkezindeki bir karadelik tarafından parçalanan bir yıldızın görüntülerini paylaştı-aşağıdaki videodan izleyebilirsiniz. Bilgisayar ortamında oluşturulan bu görüntüler NASA'nın Chandra X-ışını Gözlemevi, Hızlı Gama Işını Patlama Kaşifi ve ESA/NASA XMM-Newton X-ışını Gözlemevi ASASSN-14li adı verilen bir parçalanma olayına ait topladıkları astronomik bulgularından yararlanılarak oluşturuldu. Bu olay PGC 043234 galaksisinin merkezindeki yıldızın kütlesinden birkaç milyon kat daha fazla olduğu tahmin edilen bir süperkütleli karadeliğin yakınında gerçekleşti. Bu süperkütleli karadeliğe oldukça yakın bir şekilde başı boş yaklaşan yıldız, karadeliğe doğru çekilirken yüksek hızlarda geriye yıldızsal enkaz bıraktı. Bu yıldızsal enkazın bırakılma sürecine gel-gitsel bozulma deniliyor ve bu olay birkaç yıl boyunca süren X-ışını parlamalarına neden olmaktadır. Başta bahsettiğim gözlemevleri de bu parlamaları takip etti. Astronomlar ise bu olaya benzere daha fazla olaylar bulduklarında karadelik etrafına yaklaşan yıldızların nasıl etkilendiğine dair teorik modelleri test edebilmeyi umut ediyorlar. İşte görüntü, Bu gel-gitsel bozulma olayı sırasında, yıldızın kütlesinin çoğunu içeren filamentler karadeliğe doğru düşer. Eninde sonunda bu filamentler parlak X ışınları yayan pürüzsüz, sıcak disk içine karışıp kaybolur. Disk oluştukça, merkezi müthiş bir şekilde ısınır ve diskten uzağa büyük bir malzeme akışı oluşur.


4. Avrupa Yenilenebilir Enerji Sistemleri Konferansı (ECRES2016) Gazi Üniversitesi ve Yıldız Teknik Üniversitesi'nin yerel organizatörlüğü ile 28-31 Ağustos 2016 tarihleri arasında İstanbul'da gerçekleştirilecektir.Uluslararası organizasyon komitesinde bu üniversitelerin yanı sıra Piteşti Üniversitesi , Klaipeda Üniversitesi , Chalmers Teknoloji Üniversitesi , Patras Üniversitesi , Perugia Üniversitesi , Universidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo , İsra Üniversitesi , Illinois Üniversitesi , Basque Country Üniversitesi ve Tebessa Üniversitesi'nden araştırmacılar yer almaktadır. Bu etkinlik ayrıca Uluslararası Hidrojen Enerjisi Birliği ve Türk Bilim-Araştırma Vakfı tarafından da desteklenmektedir. ECRES etkinliğinin amacı dünya üzerindeki yenilenebilir enerji sistemlerinin tüm dalları ile ileri düzeyde ilgilenen araştırmacıları, mühendisleri ve doğal bilimlerdeki bilim insanları bir araya getirmektedir. Rüzgar, güneş, hidrojen, hidro-, jeotermal, güneş konsantre, yakıt-hücre enerji sistemleri ve diğer tüm enerji ile ilgili konulara dair araştırmalar bildiri halinde bu konferansta sunulabilir. ECRES konferansını düzenleyen hocalarımız araştırma, geliştirme, uygulamalar, tasarım ve teknoloji şeklinde enerjinin uluslararası topluma son çalışmalarla birlikte sunulmasını amaçlamaktadır. ECRES2016'ya araştırmacılar, akademisyenler, üreticiler, firmalar, topluluklar, ajanslar ve derneklerden enerji ile ilgili problemlere inovatif çözümler bulan ve arayan çok sayıda katılımcının katılması beklenmektedir. - Renewable Energy Özel Sayı - Journal of Electronic Materials Özel Sayı - International Journal of Hydrogen Energy Özel Sayı - Scientia Iranica Özel Sayı


Huawei Teknoloji şirketinden araştırmacılar yeni bir hızlı şarj olan lityum-iyon pilini geliştirdiklerini açıkladılar. Görünen o ki, bu yeni geliştirilen piller geleneksel Li-ion pillerden 10 kat daha hızlı şarj olmakta. Birkaç hafta önce Japonya'da gerçekleştirilen 56. Batarya Sempozyumu'nda Huawei şirketi yeni pilleri sayesinde daha hızlı şarj yapılabildiğini ortaya koyan iki video gösterdi. Videonun birinde, küçük 600 mAh kapasiteli bir pil iki dakikada yüzde 68 kapasiteye şarj olabildi. Diğerinde ise, 3000 mAh gibi çok daha büyük kapasiteli bir pilin yüzde 48 oranında şarj olması sadece beş dakika sürdü. Son gösterilen pil 620 Wh/L gibi enerji yoğunluğuna sahip ve bu yüzde 48'lik şarj oranıyla bir Huawei cep telofunuyla 10 saat boyunca konuşmaya yetecek kadar güç kapasitesi sağladığı bildirildi. Huawei'de Merkezi Araştırma Enstitüsü'ne ait Watt Laboratuvarı'nda çalışan mühendisler aslında bilinmeyen bir şeyi denemediler. Geliştirmek istedikleri pilin anot kısmında olan grafit moleküllerine çok sayıda heteroatomu bağladılar. Bu tür karbonlu anot malzemesine kusurlar ya da farklı atomlar eklemek zaten bilinen bir şey. Bu şekilde anot malzemesi modüle edilip özellikleri iyileştirilmektedir. Ancak Huawei şirketi mühendisleri bu aynı şeyi yaparken biraz daha farklı bir yöntem kullanmış oldular. Bu yöntem hakkında fazla bir bilgi bulamadım ama anoda bağlanan heteroatomların pil ömrünü ya da enerji yoğunluğunu değiştirmeden pillerin şarj olma hızını artırdığı belirtiliyor. Huawei'ye göre bu gelişme ile hızlı şarj olan piller cep telefonları, elektrikli aygıtlar, giyilebilir aygıtlar gibi elektronik uygulmalarda yeni bir devrime yol açacak.


Bilim ve Teknik Dergisi'nin 576. sayısı olan Kasım 2015 sayısında kapakta Aziz hoca görülüyor. Ne müthiş bir duygu! Ülkemizin lisesinde, üniversitesinde eğitimini tamamlamış ve sonra ABD'de bilimsel çalışmalarını sürdürmüş olan Prof. Dr. Aziz Sancar 2015 yılı Nobel Kimya Ödülü'nün sahiplerinden biri olmuştu. Böylesi bir başarıyı unutmak ne mümkün! Bilim ve Teknik Dergisi de bu başarıyı Kasım 2015 sayısının kapağına taşımış. Üstelik Nobel Ödülü'ne uzanan azim ve kararlılık öyküsü başlığı ile bir poster hazırlamış. Bu posteri çalışma odanıza, laboratuvarınıza bir hatırlatıcı olarak yer vermeniz mümkün. Bu nedenle de okuyucularımıza Bilim ve Teknik Dergisi'nin bu ay ki sayısını edinmelerini tavsiye ediyorum. Henüz Kasım ayı bitmedi ve bayinizden edinebilme şansınız var. Derginin ekte verdiği poster her okulumuzda ilgili yerlerde asılsa, öğrencilerin ilgisi çekilse ne iyi olur. Üstelik dergi internet sayfası üzerinden posteri ücretsiz bir şekilde de veriyor. Okullardaki öğretmenlerimiz, müdürlerimiz için ne iyi fırsat öğrencilerine yardımcı olmaları için. Her neyse, değerli okuyucular Aziz hocamızın bu değerli başarısını hatırlatacak bir belge niteliği taşıyan Bilim ve Teknik Dergisi'nin Kasım 2015 sayısını ve posterini mutlaka edinmenizi tavsiye ediyorum.


Bu soruların cevaplarını içeren bir yazı hazırladık. Bugünlerde NASA kendisine yeni astronotlar arıyor ve bununla ilgili bir ilan da yayınladılar. Aslında görünen o ki, NASA'nın sandığımızdan daha fazla astronot adayına ihtiyacı var. Öncelikle astronotlar hakkında insanların doğru bildiği bazı yanlışlar var ve bunları düzeltmek gerekiyor. İlk yanlış, tüm astronotlar pilotluk deneyimine sahip olduğu düşüncesi. Ancak bu doğru değil, bir astronot olmak için bir pilot olmak gerekmez. Uçuş deneyimi bir gereklilik olmasa da astronot olmak için yararlı bir özellik olarak düşünebilirsiniz. Uçuş deneyimi olan olmayandan bir adım önde olabilir, bir başvuru sırasında. Diğer yanlış ise bütün astronotların mükemmel bir görüşe sahip olması. 2007 yılından bu yana NASA gözde düzeltici cerrahi işlemlere izin veriyor, eğer bu işlem sonrasından en az bir yıl sonra hiçbir olumsuz kalıcı etki kalmıyorsa. Astronotların doktora, yüksek lisans gibi ileri eğitim derecelerine sahip olması da zorunlu değil. Ancak elbette ki akreditesi olan bir üniversiteden lisans derecesi almak gerekli. Diğer taraftan, bir astronot olmak için doktora yapmanıza gerek yok. Astronotlar seçilirken askeri deneyime sahip olup olmadığı da aslında önemli değil. Evet uzay istasyonuna giden birçok astronot askeri kökenli olabilir ama aralarında çok sayıda bilim insanı var ve orada bilimsel deneyler gerçekleştirmektedir. Son olarak astronotların belirli bir yaşta olmak zorunda oldukları da düşünülebilir. NASA'ya göre böyle bir yaş sınırlaması bulunmuyor. Geçmişte seçilen adaylar 26 ve 46 yaşları arasında olduğu söyleniyor. Ortalama yaş ise 34. NASA'nın ilanlarında astronot alımı için iki tür seçenek var. Bunlardan ilki komutan ve pilot astronot olmak. Pilot astronotlar Uluslararası Uzay İstasyonu'nda komutan ve pilot olarak görev alırlar. Uçuş sırasında, komutan araçtan ve mürettebattan sorumludur. Ayrıca görevin başarısı ile uçuş güvenliği de yine ondan sorulur. Pilot ise uçuş aracının kontrol edilmesinde komutana yardımcılık eder. - Mühendislik, biyoloji, fizik veya matematik alanında akrediteli bir üniversiteden lisans derecesi almak. Lisansüstü eğitim almak tercih edilebilir. Akademik hazırlık kalitesi de önemlidir. - Bir jet uçağında en azından 1000 saat uçuş. Uçuş test deneyimi olması yüksek derecede tercih sebebi. - Bazı fiziksel şartları da sağlamak gerekiyor: Uzağı görme keskinliği 20/00 veya daha iyi olmalı, her bir göz için kan basıncı oturma pozisyonunda 140/90 olmalı ve boy 1,60 ile 1,90 metre arasında olmalı. Diğer astronot alımı özel görev astronotları olarak yapılıyor. Bu özel görev astronotları bir komutan ve pilot ile beraber çalışırlar. Sistemlerde, mürettebat aktivite planlamada, sarfiyat kullanımı ve deney işlemlerinde genel sorumluluklara sahiptirler. Bu astronot görevi için temel gereklilikler şöyledir, - Mühendislik, biyoloji, fizik veya matematik alanında akrediteli bir üniversiteden lisans derecesi almak. Ancak bu alan en az üç yıl deneyimli olmalı. Lisansüstü eğitim tercih sebebi olurken bu lisansüstü eğitim gerekli deneyimin tümünü veya bir kısmının yerine geçmelidir. Akademik hazırlığın kalitesi de önemli. - Yine bazı fiziksel şartları sağlamak gerekiyor: Uzağı görme keskinliği 20/00 veya daha iyi olmalı her bir göz için kan basıncı oturma pozisyonunda 140/90 olmalı ve boy 1,50 ile 1,93 metre arasında olmalı. Astronot alımları sadece ABD vatandaşları arasından yapılsa da NASA kendi uzay ajansına sahip ülkelerin astronotları ile işbirliği içinde. Dolayısıyla, astronot olma hayalleri kuran arkadaşlarım için önümüzdeki öncelikli şartın ülkemizin gerçek bir uzay ajansına ve bir uzay programına sahip olmasıdır. Bu şartı yerine getirecek olanlar da yine bizleriz diye düşünüyorum. Bu yazı NASA'nın ilgili web sayfası göz önünde bulundurularak hazırlanmıştır.


Satürn'ün uydusu Dion başka bir uydu olan Enceladus'un önünde kendini gösteriyor. Dion ve Enceladus neredeyse aynı malzemelerden oluşmuş olmalarına rağmen Enceladus Dion'dan fark edilebilir derece daha yüksek bir yansıtıcılığa sahiptir. Bunun sonucunda, Enceladus karanlık uzayda daha parlak görünmektedir. Bu yukarıdaki yeni görüntü Cassini uzayaracı tarafından 8 Eylül 2015'te elde edildi ve bizlere farklı bir perspektifle Satürn'ün uydularını bir arada görme şansı sağladı. Arkada görülen Enceladus'un yüzeyi (504 kilometre genişliğinde) uydunun güney kutup jetlerinden ileri gelen buz taneciklerinden oluşan sürekli yağan yağmurun altındadır. Dolayısıyla, bu yüzey Dion'un 1123 kilometre genişliğindeki yüzeyinden daha parlak ve daha karlıdır.


Geçtiğimiz Ekim ayını hatırlar isek yaz mevsimini aratmayacak derecede sıcak olduğunu söyleyebiliriz. Hatta Kasım ayının ilk haftalarında da havalar biraz daha sıcaktı sanki. Ancak 1800'lü yıllardan bu yana kaydedilen hava sıcaklıkları arasında 2015'in Ekim ayı normal küresel sıcaklıklara göre elde edilen en büyük sapmanın yaşandığı ay oldu. Bu normal küresel sıcaklıklar 1951 ve 1980 yılları arasında ölçülen sıcaklıklar olarak kabul ediliyor ve yukarıdaki görüntüde kırmızı görünen kısımların sıcaklığının işte bu yıllar arasındaki sıcaklıklardan oldukça yüksek olduğu anlamına geliyor. Bu sıcaklık haritasına göre ülkemizin Karadeniz ve Ege bölgelerinde sıcaklıklarda önemli sapmalar olmasa da geriye kalan bölgelerinde normal sayılan sıcaklıklara göre belirgin farklar var. Yine de henüz kızarmamışız! Geçtiğimiz kış mevsiminin kaydedilen en sıcak kışlardan biri olması üzerine sonbaharın da sıcak geçmesi 2015 yılının da genel olarak önceki yıllara göre daha sıcak bir yıl olduğunu gösteriyor. Küresel ısınma üzerine yaptığı çabalarla tanınan ABD'li Al Gore'un twitter sayfasında yazdığına göre 2015 yılı neredeyse kaydedilen en sıcak yıl olacak gibi! Bu aşırı sıcaklar sanayi devriminden önceki dönemden 4 kat daha fazla ve bu ısınma duracak gibi görünmüyor.


Elektrikli araçların popüler algısı onları güçlü tutmak için bazı zorlukları da beraberinde getirmektedir. Yani yolun kendisinin batarya olduğu ya da mümkün olduğunca az bir süre park halindeyken aracınızın bir yolculuğa hazır olduğunu hayal edin. Bu sadece büyük bir altyapı yatırımını içermeyen aynı zamanda da otomotiv felsefesi hakkında bazı çok temel soruları içeren bir rüyadır. Aslında bu teknoloji ile ilgili otobüslerle yapılan bazı gelecek vaad edici deneyler söz konusudur. Otobüs duraklarında yer alan indüksiyon ilmekleri sayesinde otobüsler şarj edilebiliyor. Diğer taraftan Rolls-Royce firması herkesin kendi garajında inşa edebileceği indükleyici şarj etme sistemlerini öne sürmüştü. Bu fikri genişleten başka öneriler de oldu. Herhangi bir uygun ekipmanlı aracı şarj etmek için kilometrelerce uzunlukta olan indüksiyon sistemleri kurmak bunlardan biri. Batarya teknolojisindeki son buluşlarla bu fikirler birleştirildiğinde, karayolu taşımacılığı için alternatif bir şeylerin gelişmeye başladığını sezebiliyorsunuz. Eğer teknoloji araçlarda yerleşik olacaksa, bu büyük ölçüde sürücünün kontrolü altında olma eğiliminde olacaktır. Eğer altyapı üzerinde çalışılacaksa, bu daha çok devlet, şirket gibi sağlayıcıların kontrolü altında olacaktır. Bu soru otomobil endüstrisi ile sınırlı değildir, ama elbette bu daha genel olarak teknoloji felsefesi ile ilgilidir. Bireysel sorumluluk üzerinde odaklandığımız şey bu seviyedeki anahtar teknolojiler üzerindeki kontrolün nasıl olacağı ile ilgilidir. Ancak, çoğu durumda devlet bunu deneyecektir ve gücü ile kontrolü artıracaktır özel şirketler gibi. Bu bağlamda, bu yazıda sadece kablosuz şarj etme meselesini değil otonom araçlara doğru gelişen ilerlemeleri de bulabileceksiniz. Emekleyen kurumsal etkinin son örnekleri bulut hesaplaması gibi şeylerde görülebilmektedir. Bulut depolama bazı durumlarda kullanışlı olabilir ama bu ayrıca nakit paraya çevrilebilir verinin zenginliğine potansiyel bir erişim de sağlar. Ayrıcalık için hatta daha iyisi için ödeme yapan bireysel kullanıcıların olduğu bir gerçektir. Kablosuz şarj olayında, bir araç daha az külfetli bir bataryaya ihtiyaç duyabilir ama bu altyapıya daha bağımlı hale gelmektedir. Araçlar için kablosuz şarj etme meselesi sürücü faktörünü gözden çıkaran daha büyük bir gelişimin bir parçasıdır. Bu sadece sürücüsüz değil otonom bir araca daha yakın bir gelişmenin adıdır. Birkaç otonom araba ve tır günümüzde deneysel bir temelde California ve Nevada gibi yerleşim yerlerinde birkaç küçük kazalara da dahil olarak sürüş testlerini devam ettirmektedir. Bu kazaların çoğunda diğer araçların insanlı sürücüleri suçlu olmuş olsalar da, kazaların olduğu gerçeğini değiştirmiyor. Gerçekte, kendini süren araçlarla insanlı sürücülerin olduğu bir trafik karışımı önemli bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Gerçek bir trafikte insanlı sürücüler diğer sürücülere karşı gösterdiği muameleyi aynı şekilde sürücüsüz araçlara gösterecek midir? Her ne kadar ülkemizdeki muamelenin nasıl olduğunu bilsek de, bizim sürücülerimiz nasıl tepki gösterirdi sürücüsüz araçlara karşı merak edilesi bir konu doğrusu. Eğer bir aracı sürmüyorsanız veya hatta onu şarj bile etmiyorsanız, kendini süren bir araçta sürücü olarak sizin rolünüz nedir? Bu aracın henüz tam olarak otonom olmadığı ve acil insan müdahalesinin gerektiği bir durumda özellikle endişe vericidir. Eğer bu teknoloji gerçekliğin bataklığına saplanmayacaksa biz kararlı bir çağrı yapmak zorundayız. Ya insanlar tüm yükü üzerlerine alacaklar ya da belki de kablosuz şarj etme meselesi tüm kontrolün altyapıda olduğu bir dünyanın bir işaretini bize verecektir. Bu makale TheConversation'da İngiltere'de Cardiff Üniversitesi'ndeki Elektrikli Araç Mükemmeliyet Merkezi'nin müdür yardımcısı profesör Paul Nieuwenhuis tarafından hazırlanan Roads that charge electric cars are part of a brave new automotive world başlıklı yazı baz alınarak hazırlanmıştır.


Düşündüklerimizi söyleyerek, yazarak, çizerek/resim yaparak ve bazen kısmen de olsa susarak ifade ediyoruz. Beynimizde olup biteni her zaman tam anlamıyla diğer insanlara aktarabildiğimiz söylenemez. Bir yazarın düşünce dünyasındaki olup biteni sadece yazdıkları kadarıyla bilebiliriz ya da bir ressamınkilerini resmettiği kadarıyla... Peki, bilim-kurguda sözü edilen düşüncelerimizi okuyan cihazlar değil de beyinlerimizdeki görüntüleri okuyabilen cihazlar yapılabilseydi, nasıl bir dünya olurdu? Google X'de çalışan ve günlük yaşantımızı dijital ekranlara entegre etmenin şaşırtıcı yollarını arayan Mary Lou Jepsen bu soruya 2013 yılındaki TED konuşmasında şu yanıtı vermişti, Hayal edin, bir film yönetmeninin sadece hayal gücünü kullanarak önündeki dünyayı yönetebildiğini. Ya da bir müzisyenin kafasındaki müziği dışarı çıkarabildiğini. Bunda yaratıcı insanların ışık hızıyla paylaşabilmeleri için inanılmaz olanaklar var. Gerçek şu ki, bunu yapmak için kalan son tıkanma noktası, beyin tarama sistemlerinin çözünürlüğünü arttırmak. Şüphesiz, böyle bir dünya gelmek üzere ve buna dair işaretleri, nasıl olacağını Jepsen'in TED konuşmasında bulabilirsiniz Türkçe altyazılıdır.


Son zamanlarda, NASA Mars'ın atmosferinin üst kısımlarında atmosferi çevreleyen bir toz bulutu olduğunu duyurmuştu. Bu çalışmayı gerçekleştiren araştırmacılar Mars'ın kendisi ve uyduları olan Phobos ve Deimos'un bu tozun kaynağı olarak kabul etmediler ve bu tozun kaynağının Güneş Sistemimizdeki gezegenler arasında yüzen daha büyük bir toz bulutundan ileri geldiği sonucuna varmışlardı. Bu gezegenler arası toz ise son derece önemlidir. Çünkü bu tozun Güneş Sistemimizin oluşumu ve gelişiminde önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir. Dahası, gezegenimizde su ile beraber yaşamın başlangıcında pay sahibi olmuş olabilir. Biz boş uzayın toz ile nasıl hızlıca dolduğunu biliyoruz ve mecazen evrenin de farklı olmadığını söyleyebiliriz. Kozmik toz nanometre ve mikrometre büyüklüğünde ufak mineral tanelerinden yapılıdır. Kozmik toz parçacıkları bir yıldızın ömrünün sonu ve yeni bir yıldız sisteminin oluşumunun başlangıcı arasında kendi başına bulunurlar. Büyük Patlama'nın arkasından meydana gelen hidrojen ve helyumdan oluşan bir gaz bulutunun çökmesinden bir yıldız oluşur. Yıldızlar bu hidrojeni bir yakıt olarak kullanırlar son yazımızda bunun için kuantum tünellemenin gerekliliğine değinmiştik. Her neyse işte bu yakıt kullanımı ile nükleer füzyon süreçlerinde karbon ve oksijen ile demire kadar olan ağır elementler üretilmiş olur. Bu yeni elementler bir yıldızın ömrünün sonunda serbest kalmaktadır, yıldız kendi kütleçekimi altında çöktüğünde ise bir süpernova olarak patlar! Böyle bir patlama ile açığa çıkan yüksek enerji demirden daha ağır başka elementleri meydana getirir. Silisyum ve demir gibi metaller, daha ağır elementlerden bazıları mineralleri oluşturmak için oksijenle birleşmeleri yeterlidir. Aslında yaptığımız bu tarif tam olarak tozun kendisidir. Güneş Sistemimiz bu tozla karışmış bir hidrojen ve helyum gaz bulutunun çökmesi sonucunda oluştu. Aksi takdirde Dünya ve Mars gibi kayalık herhangi bir gezegen oluşmazdı. Dünyamızın altın, kurşun veya uranyum gibi ağır elementler içermesi bizim yıldızımız olan Güneş'in üçüncü veya daha yüksek nesil bir yıldız olduğunu göstermektedir. Bu Güneş'in başka yakın bir yıldızın en azından bir süpernova patlamasından önce oluştuğu anlamına geliyor. Güneş Sistemimizin oluşmasından önceki yıldızlar arası toz parçacıkları antik yıldızların ömürlerinin sonundaki süreçler hakkında fikirler sağlayabilir. Güneş Sistemi'nin iç kısmındaki gezegenler arası toz bazı yıldızlar arası toz parçacıklarını da içeriyor. Ancak sistemimizdeki gezegenler arası yoz parçacıkların büyük çoğunluğu kuyrukluyıldızların Güneş'e yaklaşmasıyla veya asteroid kuşağındaki asteroidlerin çarpışmasından oluşmaktadır. Dolayısıyla bu toz parçacıklar proto-gezegenlerin oluşumu ve kimyası hakkında ip uçları içermektedir. Proto-gezegenler bir yıldızı çevreleyen büyük toz ve gaz bulutundan meydana gelen bir gezegenin ilk oluşum adımına denilmektedir. Güneş Sistemimizdeki toz bulutu Güneş'e doğru yavaş yavaş hareket etmektedir. Güneş'in kütleçekimi dev bir elektrik süpürgesi gibi davranıyor aslında. Bu yol üzerinde, toz parçacıklarından bazıları Mars ve Dünya ile çarpışırlar. Bu toz ilkbaharda günbatımından sonra veya sonbaharda gündoğumundan önce görülebilen Zodyak ışıklarının kaynağıdır. Herhangi bir kozmik toz mineral tanesi gazlar, buz veya organik madde için onlara yapışmak üzere bir yüzeye sahiptir. Yaşamın temel yapı taşları olan organik maddenin kompleks molekülleri galaksiler arası toz bulutları, kuyrukluyıldızları ve meteorlarda var oldukları belgelenmiştir. Tozun miktarı ve dağılımının anlaşılması önemlidir çünkü toz Dünya ve Mars gibi iç gezegenlere önemli miktarlarda su ve organik madde taşıyabilir. Çoğu araştırmacı asteroid ve kuyrukluyıldız çarpmalarının Dünya üzerindeki suyun ve aslında yaşamın ardındaki neden olarak düşünüyorlar. Bazı çalışmalar tozun kendisinin su ve organik maddeyi yanında taşıyabildiğini gösteriyor. Bu süreç sadece Dünyamız ya da Mars ile sınırlı olmayabilir, uzak yıldız sistemlerindeki ötegezegenler de bu galaktik tozun içindeki sudan nasiplenmiş olabilirler. Hatta bu nedenle Kepler Uzay Teleskobu bu öte gezegenleri keşfediyor. Amaç Dünya büyüklüğünde, Dünya'ya ikizi gibi benzeyen gezegenler bulmak. Eğer kozmik tozun yaşam için böyle bir rolü varsa, Mars üzerinde de bir yaşam için olasılıklar yüksek sayılabilirdi. Ancak Dünya'nın manyetik alanı kendi atmosferini ve suyunu Güneş rüzgarlarının yok edici etkisine karşı korumuştu. Eğer Mars toz bulutundan yeterince organik madde ve suyu nasiplenmiş olsaydı bile, Mars ömrünün önemli bir süresince kendi manyetik alanına sahip olamadı. Zamanla ise atmosferini ve suyunu uzayın boşluğunda kaybetmek zorunda kaldı. Su olmaksızın, organik madde molekülleri yaşamın işaretleri olan DNA ve protein gibi çok kompleks molekülleri oluşturamaz. Kalın bir atmosferin olmaması ise organik moleküllerin ultraviyole ışık ve kozmik radyasyonun diğer zararlı türlerine karşı korunmadığı anlamına gelmektedir. Sonuç olarak kozmik toz hakkında daha fazla şey öğrenmemiz Dünya üzerindeki yaşamın nasıl başladığına dair sorulara daha iyi cevaplar verebilmemiz için oldukça önemli. Bilebildiğimiz kadarıyla, Dünya dışında evrende sayısız gezegen var ve bunların içinde yaşam sadece tek bir yerde var. Bu nedenle günümüzde yapılan kozmik toz araştırmaları Rosetta uzay aracı gibi insan yapımı cihazlarla kuyrukluyıldızların peşine takılma derecesine kadar ilerlemiş durumda. Rosetta'nın Philae ile birlikte takip ettiği 67P kuyrukluyıldızında serbest oksijenin keşfi ise bilim insanları için büyük bir süpriz olmuştu. 2006 yılında Wild2 kuyrukluyıldızından getirilen kozmik toz parçacıklarının Dünya'daki analizinde, yaşamın kimyasal yapı taşlarından bir amino asit olan glisinin bulunduğu duyurulmuştu. Bu makale, TheConversation'da yayınlanan ve İngiltere'de Stirling Üniversitesi'nde öğretim görevlisi Christian Schroeder tarafından yazılan what is interplanetary dust and can it spread the ingredients of life? başlıklı makale baz alınarak hazırlanmıştır.


Lityum-iyon pilleri endüstride sık kullanılan yeniden şarj edilebilir pillerdir. Ancak geliştirilmeleri ve verimlerinin yükseltilmesi gerekiyor. Bunun için nanomalzemelerden yardım alınsa da grafen malzemesi ile yapılan güçlendirme çalışmaları daha çoktur. ABD'deki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar düşük-sıcaklık süreci ile üretilen kusurlarla dolu bir grafen kullandıklarında malzemenin hala oldukça etkili bir elektrot malzemesi olduğunu keşfettiler. Nature Scientific Reports dergisinde yayınlanan araştırmada, araştırmacılar bir şekilde grafendeki kusurlarla etkileşen hidrojenin lityumun malzemeye sızmasını kolaylaştıracak boşluklar açabildiğini buldular. Bu da iletimi iyileştiriyor. Dahası, hidrojenin elektrodun uçlarına gitmesi de bu alanlardaki lityum bağlanmasını iyileştirir ve depolama kapasitesinin artırmasını da sağlar. Bu araştırmadaki hidrojenin olumlu rolü bir parça beklenmediktir. Çünkü hidrojen genellikle grafenin kimyasal üretimin istenmeyen yan ürünüdür. Böyle olmasına rağmen, hidrojen işlenmesi sonrası araştırmacılar grafen nanoköpük elektrotlarda çarpıcı bir iyileştirme oranı elde ettiklerini bildirdiler. Yapılan simülasyonlarla deneysel sonuçların birleştirilmesiyle, kusurlar ve hidrojen arasındaki etkileşmeler üzerindeki iyileştirmelerin kaynağını bulabildiler. Görünen o ki, grafenin kimyası ve morfolojisindeki küçük değişimler lityum-iyon bataryaların performansı üzerinde büyük bir etkiye neden oldu. Araştırmacılar bu araştırmaları ile kontrollü hidrojen işlenmesinin diğer grafen temelli anot malzemelerdeki depolama kapasitesinin iyileştirilmesi kadar lityum iletiminin de optimize edilmesinde ileri bir yol olacağına inanıyorlar.


Peki bu nasıl olur? Güneşimiz gibi yıldızların içindeki hafif elementler aşırı koşullar altında bir araya gelerek kaynaşırlar yani füzyon oluşur. Sıcaklığın 4 milyon Kelvinin üzerinde ve yoğunluğun da katı kurşundan on kat daha fazla olması bu bahsedilen aşırı koşulların ta kendisidir ve işte bu koşulların oluştuğu Güneş'te hidrojen çekirdeği diğer bir deyişle tekil protonlar zincirleme bir reaksiyonla bir araya gelip kaynaşırlar ve iki proton ve iki nötrondan oluşan helyum çekirdeğini oluştururlar. Bu sırada da muazzam miktarlarda enerji serbest kalır. İşte bu enerji sayesinde Dünya'da yaşam hala hayattadır. İlk bakışta, nötronlar protonlardan %0.1 oranında daha fazla kütleli olduğu için bu kadar enerjinin açığa çıkmasını beklemeyebilirsiniz. Ama nötronlar ve protonlar helyuma birlikte bağlı olduklarında, bu dört nükleonun tüm birleşimi birbirlerinden ayrı oldukları bağlı olmadıkları durumdan %0.7 kadar daha az kütleli olmaktadır. Bu süreç enerjinin açığa çıktığı nükleer füzyona olanak tanır ve evrendeki yıldızların büyük çoğunluğunda bu süreçle enerji üretimi olur. Bu şu anlama gelir, Güneş her dört protonu bir helyum çekirdeği olarak kaynaştırdığında net olarak 28 MeV enerji açığa çıkmış olmaktadır. Bunu Einstein'ın E=mc2 kütle-enerji dönüşümü bağıntısı ile göstermek mümkün. Güneş'te her saniye 4x1038 proton helyum-4 çekirdeğine dönüşüyor ve bu sırada sürekli olarak 4x1026 Watt'lık bir güç yayılmış oluyor. Güneş'teki protonların sayısı 1.07x1057 ve nötronların sayısı 0.13x1057'dir . Plazmanın elektriksel öznötralliğinden dolayı elektronların sayısı protonların sayısına eşit olmalıdır. Bunlardan yüzde 10'undan daha azı ise çekirdekte bulunmaktadır. Bu parçacıklar muazzam enerjilerle hareket etmektedir. Bu hareket her proton için Güneş'in çekirdeğinin merkezinde yaklaşık saniyede 500 km hızla gerçekleşmektedir. Parçacıkların yoğunluğu da çok yüksektir bu ise parçacık çarpışmalarının aşırı sıklıkla gerçekleştiği anlamına gelir. Her saniye milyarlarca kez bir proton bir diğerine çarpıyor! Güneş'in gerekli enerjiyi üretmesi için döteryumla sonuçlanan füzyon bu proton-proton etkileşmelerinin çok küçük bir kısmını alacaktır. Güneş'teki parçacıkların çoğu yeterli enerjiye sahip olmasa bile, küçük bir yüzdesinin Güneş'in enerjisini sağlamak için kaynaşması yeterli olacaktır. Güneş'in çekirdeğindeki protonların enerji dağılımlarının nasıl olduğu bilim insanlarınca hesaplandı ve nükleer füzyonun gerçekleşmesi için yeterli enerjili proton-proton çarpışmalarının sayısının ne olduğu bulunmaya çalışıldı. Ancak, ortaya çıkan sonuç oldukça şaşırtıcıydı. Çünkü bu çarpışmaların sayısı tam olarak sıfırdı! Çünkü proton gibi pozitif yüklü iki parçacık arasındaki elektriksel itme kuvveti çok ama çok büyüktür ve bu aslında tek bir proton çiftinin elde edilmesine yani Güneş'in çekirdeğinde protonların kaynaşmasına engeldir. Biliyoruz ki Güneş parıldıyor, enerjisini tüm sistemimize yayıyor. Peki nasıl oluyor da, Güneş'in çekirdeğindeki protonlar bu elektriksel itme kuvvetine karşı gelip de kaynaşabiliyorlar ve bunun sonucunda muazzam bir enerji açığa çıkabiliyor. Üstelik bu olay, hemen hemen her saniye gerçekleşiyor. İşin özü atom çekirdeğinin sadece parçacık olarak değil aynı zamanda dalga olarak da davranmasında. Yani kuantum mekaniği yine kendini gösteriyor. Esasında her bir proton bir kuantum parçacığıdır. Daha doğrusu kuantum fiziği yasalarının işlediği bir atom altı parçacıktır ve bulunduğu konumu tanımlayan belirli bir olasılık fonksiyonuna sahiptir. İşte bu bulunma olasılığı sayesinde, elektriksel itme kuvveti her ne kadar iki proton parçacığını birbirinden uzak tutmaya çalışsa da olabildiğince dalga fonksiyonları üst üste gelen iki etkileşen parçacıktan bahsedebiliriz. Kuantum tünellemeye uğrayabilen bu parçacıkların her zaman bir şansı vardır. Kuantum tünelleme için olasılık herhangi bir belirli proton-proton etkileşmesi için çok küçük olsa bile, yani 1028'de 1 kadar olsa bile bu etkileşim Güneş'in ve neredeyse her yıldızın enerjisinin nereden geldiğini açıklamak için yeterlidir . Sonuç olarak, eğer Güneş 1028'de 1 olasılıkla enerji yayıp Dünya'yı aydınlatıyor ve yaşam Güneş'in enerjisine bağlıysa, kuantum mekaniği bize 1028'de 1 olasılıkla yaşadığımızı söylüyor. Bu dalga fonksiyonların üst üste gelme meselesine bir de şu açıdan bakalım. Aslında Alman fizikçi Fritz Houtermans ve İngiliz astronom Robert Atkinson'un 1920 yılında yaptıkları hesaplamalara göre Güneş'te nükleer füzyonla enerji üretimi için gerekli sıcaklığın 10 milyar santigrat derece olması gerektiği bulundu. Ancak Güneş'in çekirdeğindeki sıcaklık 15 milyon santigrattı. Dolayısıyla görece bu düşük sıcaklıkta protonların elektriksel itme kuvvetini yenecek hıza ulaşmaları mümkün değil ve Güneş'in enerji üretmemesi gerekiyor. Sonunda 1929 yılında aynı bilim insanları Heisenberg Belirsizlik İlkesi'nin de getirilerini kullanarak bir protonun diğeri ile çarpışması için aslında bir kuantum tünelleme yoluna gittiğini gösterdiler. İki parçacığın bulunma olasılıkları birbirleriyle az da olsa çakıştığı için 15 milyon santigrat derece gibi Güneş benzeri bir yıldızda nükleer füzyonun oluşması için çok düşük bir sıcaklıkta protonlar birbiriyle kaynaşmayı başarabildiler . Eğer proton parçacığı için kuantum doğası söz konusu olmasaydı, nükleer füzyonun gerçekleşmesi asla mümkün olmayacaktı. Bu durumda, kendi yıldızımız olan Güneş dahil evrendeki yıldızların büyük çoğunluğu parıldamayacaktı. Evren neredeyse bütünüyle ıssız ve soğuk olacaktı. Neyse ki, Güneş'in aydınlık yüzünü kuantum mekaniği yasaları sayesinde görebiliyoruz. Marcus Chown'un Biraz Kuantumdan Zarar Gelmez adlı kitabında ilginç bir anekdot var ve bu yazının sonunda buna yer vermek istiyorum. Malum Houtermans 1929 yılında çalışma arkadaşıyla birlikte Güneş'te nükleer füzyonun nasıl gerçekleştiğini çözmüştü. Bunun üzerine bir gün, sevgilisi ile birlikte gökyüzüne bakarken genç fizikçimiz yıldızların neden parıldadığını bilen dünyadaki tek kişi olduğunu söylemiş ve görünen o ki sevgilisini etkileme konusunda başarılı olan Houtermans iki yıl sonra evlenebilmiş. Fiziğin nelere alet edilebileceği konusunda da böylece bir örnek paylaşmış olduk.


Hidrojen bilindiği üzere ametal bir elementtir. Ancak yaklaşık 80 yıldır bilim adamları teoride hidrojenin metale dönüşebileceğini iddia etmekteydi. Bu yıl, ABD'deki Sandia Ulusal Laboratuvarı'nda çalışan bilim adamları bunu pratikte ispatlamayı başardılar. Hidrojenden metal elde edebilmek için bilim adamları ilk olarak hidrojenin bir izotopu olan döteryumu, Dünya'nın manyetik alanından 20 milyon kat daha büyük manyetik alan içeren Z makinesi adı verilen bir makineyi kullanarak atmosfer basıncının 3 milyon katı büyüklüğünde basınca maruz bıraktılar. Oluşan sıvı 200 nanosaniye sonra yansıtıcı bir hal aldı. Bu da döteryumun metalik hale geldiğini göstermiş oldu. Sandia Ulusal Laboratuvarı'ndaki araştırma grubunun kuramsal fizikçisi Mike Desjarlais, ilk birkaç denemeden sonra başarılı olup olamayacaklarını merak edip, verileri gördüklerinde büyük bir heyecan yaşadıklarını belirtti. Elde edilen bulgular bilim insanlarının 'gezegenlerin evrimi' konusundaki düşüncelerini etkileyebilecek bir öneme sahip olabilir. Gezegenlerin zamanla soğuması nedeniyle yaşları hesaplanırken sıcaklık değerleri kullanılıyor. Ancak hidrojenin metalleşmesi nedeniyle yüzey sıcaklığı artabiliyor. Gezegenlerin yaşları, tıpkı Satürn'de olduğu gibi yaşına göre olması gerekenden daha sıcak olabiliyor.