[Özgün yazıdır] Tarih: 05.04.2021 Yazar: Süleyman Mansuroğlu Ortalama Okuma Süresi: 5 dakika
Cin evet ama üç harfli olanlar değil. James Clerk Maxwell tarafından ortaya atılan düşünce deneyidir. Düşünce deneyleri, gerçek hayatta yapılması imkânsız ya da kesinlikle etik olmayan deneylerdir. Maxwell’in ortaya attığı bu deneyin amacı termodinamiğin 2. Yasası olan Entropi İlkesini kesinliğini sorgulamaktır. Termodinamik yasaları ortaya çıkarıldığı 19. Yüzyılda kimse tarafından sorgulanmadan kabul edilmemişlerdir. Bilimde ortaya atılan her fikir, her düşünce en ince ayrıntısına kadar tartışılmalı, karşıt görüşler ve itirazlara cevap verebilir nitelikte olmalıdır. Yasalar birer dogma değillerdir. Daha fazla bilgi için Bilim Nedir? yazısına buradan ulaşabilirsiniz.
Termodinamiğin 2. Yasası Entropi İlkesi
Yüksek potansiyeldeki enerji her zaman daha düşük yoğunluğa sahip başka bir enerji formuna dönüşmek ister. Yani, bir yaz günü soğuk kahve içmek istediğinizi düşünün. Bardağa oda sıcaklığındaki kahveyi koyup üzerine 4-5 parça buz koydunuz. Kahvenizin oda sıcaklığındaki enerjisi etkileşimde olduğu buz parçalarına geçerek buzları eritir. Sonuç olarak kahveniz soğur. Peki kahvenizin etkileşimde olduğu tek şey buz mu? Kahveniz hava ile de etkileşimdedir ve hava sıcaklığı kahvenizden daha fazla olduğu için enerjisiyle kahvenizin sıcaklığını zamanla değiştirecek ve hava sıcaklığına gelene kadar ısıtacaktır. Bu entropi değişimidir. Sistemlerin entropisi daima artar ya da sabit kalır fakat asla azalmaz.
Maxwell’in Cini
Deneyin şeması. Kırmızı noktalar hızlı molekülleri, mavi noktalar yavaş molekülleri temsil etmektedir.
Kurulan düşünce deneyinde dış ortamdan tamamen izole, kesişen duvarı olan iki oda kurguladı. Bu duvardan herhangi bir ısı akışı gerçekleşmeyecek fakat aradaki duvarın üzerinde bir kapak bulunuyordu. Her bir odada da eşit miktarda ve eşit sıcaklığa sahip aynı gaz ile vardı. Aradaki kapağı ise odadaki gazların hızını ve konumunu bilen bir cin kontrol etmekte. Bu odalara A ve B odaları diyelim. Cin, A odasındaki moleküllerden, hızı bulunduğu odaya göre daha az olan bir molekül kapağa doğru geldiğinde kapağı açar ve B odasına geçmesine izin verir. Aynı şeyi B odasındaki hızı ortalamaya göre yüksek olan moleküller için yaparak A odasına geçirir. Bu şekilde bir süre sonra A odasında hızı yüksek ve B odasında ise hızı düşük moleküller olur. A odasındaki ortalama hız B odasına göre yüksek olmuş olur. Ortalama hız da sıcaklık demek olduğundan bu durum termodinamiğin ikinci yasasıyla çelişir.
Yasa hala geçerli mi?
Deney’e ilk itiraz Leo Szilard tarafından gelmiştir. Leo Szilard’a göre bir Maxwell Cini de olsa moleküler hızı ölçmek ve konumu bilmek için bazı araçlara ihtiyacı olduğuna ya da bu bilgiyi edinmesi için enerjiye ihtiyacı olması gerekir. Cin ve gazlar etkileşime girdiğinden gazlar ve cinin entropisini bir araya getirilmesi gerekiyor. Daha sonra Brillouin’in yaptığı çalışmalarla, cinin gazın entropisini düşürürken harcadığı enerjiyle çevrenin entropisini arttırdığını ve çevredeki entropi artışının gazdaki düşüşten fazla olacağını dolayısıyla da sistemin entropinin artacağını iddia etti. Tartışmalar daha da devam etti.
Sonuç olarak, Maxwell’in Cini deneyi entropi ilkesini ihlal edilebilirliğini sorgulamış fakat başaramamıştır.
[Virgin Galactic tanıtım yazısından çevrilmiş ve düzenlenmiştir] Tarih: 04.04.2021 Yazar: Süleyman Mansuroğlu Ortalama Okuma Süresi: 3 dakika
Virgin Galactic, yeni nesil yeniden kullanılabilir uzay araçlarını üreterek yeni bir endüstri piyasası kurmayı hedefleyen, özel şahıslar ve araştırmacılar için insanlı uzay yolculuğuna öncülük eden bir havacılık ve uzay yolculuğu şirketidir.
Şirketin ikinci nesil uzay gemisi VSS Unity Aralık ortasında yaptığı başarısız bir uçuşun ardından, Unity’i beklemeye aldı ve sonrasında üçüncü nesil olarak çıkardığı VSS Imagine Uzay Aracı’nı tanıttı. VSS Unity için test uçuşlarının yeniden başlaması, VSS Imagine’in aynı zamanlarda geliştirilmesi hızlanacak şekilde test edilmesiyle birlikte Mayıs ayında yapılması planlanıyor.
Virgin Galactic, parıldayan üçüncü nesil uzay gemisini piyasaya sürüyor. Virgin Galactic filosundaki ilk Spaceship III gibi VSS Imagine’in tamamı yeni ayna benzeri bir materyalle kaplı olacak. Bu tasarım, araç hızla ilerlerken atmosfer içerisinde ve atmosferden çıkarken termal koruma amacıyla yapıldı.
VSS Imagine, Virgin Galactic’in ilk SpaceShip III aracı
Dıştan bakıldığında VSS Imagine, şirketin önceki uzay gemisi tasarımlarından çok da farklı değil. Bu gemi daha büyük bir taşıyıcı tarafından taşınarak yüksek irtifada serbest bırakılacak. Şirket, yaptığı yeni modüler tasarım sayesinde geminin bakımının daha kolay olacağını ve daha sık uçuş yapabileceğini söyledi. Uzay limanı başına yılda 400 uçuş gerçekleştirmeyi umuyor.
Virgin Galactic’in kurucusu Richard Branson, “ Virgin Galactic uzay gemileri, binlerce insanın uzay merakını yakından deneyimleyebilecek binlerce insana yeni bir bakış açısı sunak için özel olarak üretildi ” diyor. “Bir Spaceship III sınıfı araç olarak Imagine sadece güzel görünmekle kalmıyor ayrıca Virgin Galactic’in gelişen filosunu da temsil ediyor. Tüm büyük başarılar, icatlar ve değişimler bir fikirle başlar. Umudumuz, uzaya seyahat eden herkesin gezegenimize olumlu bir değişim getirecek yeni bakış açıları ve yeni fikirlerle geri dönmesidir.”
VSS Imagine, bu yaz süzülme testleriyle yer testlerine başlayacak ve filodaki bir sonraki Spaceship III olan VSS Inspire da üretimi hızlanıyor.
[Özgün yazıdır] Tarih: 03.04.2021 Yazar: Emre Sezer Ortalama Okuma Süresi: 6 dakika
Beyblade ilk olarak karşımıza 1999 yılında basılan manga (japon çizgi romanı) ve daha sonra yapılmış devam serileri ve animeleri ile çıkıyor. İlk günden itibaren farklı birçok manga, anime, ova vb. yapımlarla günümüze kadar geliyor. Bu yazımda “Beyblade: Metal Masters” serisindeki vampir beyblade olarak adlandırdığım, Meteo L-Drago’nun animelerde, rakipleriyle çarpıştıkça yavaşlaması veya denge kaybetmesi yerine rakiplerinin gücünü çalarak hızlanan ve rakiplerini yenmesini gerçek dünyadaki oyuncağı üzerinden analiz edeceğiz. Başlamadan önce beyblade oyuncaklarını tanımlayalım. Beyblade(oyuncak) kendi etrafında dönme ve bu dönme hareketinden dolayı öteleme hareketi yapan, genelde silindirik arena içerisinde iki veya daha fazla beyblade’in aynı anda döndürüldüğü ve birbirlerine çarparak rakiplerinin durdurmaya çalışırken tek başına hala dönmekte olan beyblade’in kazandığı çarpışma adındaki yarışmalarda kullanılan özelleştirilmiş koni şeklinde olan, fizik harikası oyuncaklardır. Yazının birinci bölümünde bir beyblade’in anatomisini inceleyeceğiz. İkinci bölümde ise Meteo L-Dragonun farkını fizik yasaları süzgecinden geçirip gerçekten vampir olup olmadığını analiz edeceğiz.
ScorpioStorm Pegasus Anatomisi
Beybladeler Tepeden aşağıya doğru sırasıyla yüz vidası (face bolt), enerji halkası (energy ring), füzyon tekeri (fuison wheel), dönme kanadı (spin track) ve performans iğnesi (performance tip) bölümlerinden oluşur.
Yüz Vidası: Çok fazla fiziki etkisi olmasa da bir beyblade’i bir arada tutan parçadır. Dönme kanadına tepeden vidalanır. Üzerinde beyblade ruhunun görseli bulunur.
Enerji Halkası: Yüz vidasının hemen altında yer alan parçadır. Beyblade’in ruhuna göre farklı tasarımda olabilir.
Füzyon Tekeri: Enerji halkasının hemen altındadır. Beyblade’in en büyük dış çağını oluşturur. Beyblade’in çarpmayı karşılayacağı parçasıdır. Aynı zamanda en ağır parçasıdır. Hem çarpışma için sağlam olması hem de beyblade’in dengede durması ve düzgün dönmesi için ağırlık merkezine en büyük katkıyı yapar. Beyblade’in en ağır parçasıdır.
Dönme Kanadı: Yüz vidası ile birleşerek beyblade’i tek parça halinde tutar. Ayrıca Beyblade’in en ağır parçası olan füzyon tekerinin yerden yüksekliğini ayarlamak için kullanılır. Böylece denge merkezi istenildiği gibi değiştirilebilir ve beyblade’e farklı dönme özellikleri kazandırır..
Performans İğnesi: Beyblade’in dönmesi için olmazsa olmaz parçadır. Beybladeler performans iğnelerinin üzerinde dönerler. Farklı performans iğneleri beyblade’in diğer parçalarının oluşturduğu ağırlık merkezine ve beyblade’e kazandırılmak istenen dönme özelliğine göre tercih edilir.
Bu bölümler beybladelerin türünü oluşturur. Farklı parça kombinasyonları ile farklı dönme özellikleri kazandırılan beybladeler, tür olarak başlıca 4 farklı kategoriye ayrılır. Bunlar, saldırı (attack), defense (savunma), stamina (dayanıklılık), denge (balance)
Saldırı: Parça kombinasyonu olarak, oldukça hafif ve ince performans iğnesine sahip beyblade’lerdir. Kendi etraflarında yüksek hızda dönerken, arenanın içerisinde de dönme hareketi yaparlar. Vurdukları rakip beyblade’leri kolayca fırlatabilirler. Eğer fırlatamadıkları beyblade’ler olursa 2-3 darbeden sonra hafif ve ince performans ucu kullandıkları için kolaylıkla devrilebilirler.
Savunma: Parça kombinasyonu olarak ağır ve daha geniş performans iğnesine sahip beyblade’lerdir. Böylece darbe alsalar bile dengelerini kaybetmeden dönmeye devam edeblirler. Ağır füzyon tekerine sahip oldukları için darbe alsalar bile arena içerisinde kalacak kadar yer değiştirirler.
Dayanıklılık: Ağrılıkları genellikle saldırı ve savunma beyblade’lerinin ortasındadır. Kendi etraflarında en uzun süre dönebilen ama fazla darbeye dayanamayan beybladelerdir.
Denge: Saldırı, savunma ve dayanaıklılık özelliklerini oluşturan parçaların karmasıyla oluşan beybladelerdir. Diğer kategorilerdeki özellikleri birleştirince ortaya çıkan kategori denebilir.
[Viyana Üniversitesi makalesinden çevrilmiş ve düzenlemiştir] Tarih: 02.04.2021 Yazar: Fuat Bayrakçı Ortalama Okuma Süresi: 5 dakika
Yerçekimi, doğadaki bilinen tüm kuvvetlerin en zayıfıdır. Ancak yine de günlük yaşamlarımızda en güçlü haliyle mevcuttur. Attığımız her top, düşürdüğümüz her bozuk para ve tüm nesneler Dünya’nın yerçekimi tarafından çekilir. Newton’un evrensel kütle çekim yasası şöyle söyler; Her bir noktasal kütle diğer noktasal kütleyi, ikisini birleştiren bir çizgi doğrultusundaki bir kuvvet ile çeker. Bu kuvvet bu iki kütlenin çarpımıyla doğru orantılı, aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır. Kütle, ayrılmaz bir şekilde yerçekimiyle bağlantılıdır. Böylece kütlesi olan her bir nesne, ne kadar küçük olursa olsun, orantılı bir çekim kuvvetine sahiptir.
Şimdi iki madeni parayı küçük bir aralık ile yan yana yerleştirdiğimizi düşünelim. İki madeni paranın da kütleleri itibari ile bir çekim kuvvetine sahip olması gerektiğini biliyoruz. Fakat bu çekim kuvveti Dünya’nın yerçekimi kuvvetini aşamayacak kadar küçük. Yine de bu madeni paraların arasındaki çekim kuvvetini ölçmek mümkün mü? İşte burada bir sorun var. Dünya’nın muazzam kütle çekimi, yüzeyindeki diğer iki şey arasındaki etkiyi ortadan kaldırarak bilim adamlarının kuvveti küçük ölçeklerde incelemesini neredeyse imkansız hale getiriyor.
1 sentlik madeni para ile boyut karşılaştırmasında kullanılan altın top. Einstein’ın genel görelilik kuramına göre, her kütle uzay-zamanı büker.
CAVENDISH DENEYİ
Viyana Üniversitesi ve Avusturya Bilimler Akademisi’nden Markus Aspelmeyer ve Tobias Westphal tarafından yönetilen bir kuantum fizikçi ekibi şimdi bu kuvvetleri laboratuvarda ilk kez gösterdi. Araştırmacılar, bunu yapmak için, 18. yüzyılın sonunda Henry Cavendish tarafından yapılan ünlü bir deneyden yararlandılar.
Deneydeki fikir oldukça basit. Fikir, düzeneğin Dünya’nın çekim kuvveti yönünde aşağıya doğru “salınımının” olmamasıdır. Ancak yatay olarak serbestçe dönebilir. Bu nedenle çubuğun uçlarındaki ağırlıkların yanına daha büyük bir ağırlık yerleştirilir böylece iki ağırlık birbirini çeker ve çubuğu çok az döndürür. Çubuğun hareket ettiği mesafeyi ve destek telinin bükülmesini ölçerek, iki ağırlık arasındaki yerçekimi kuvveti ölçülebilir.
Minik sarkaç, ince bir cam elyaftan asılır ve milimetre büyüklüğündeki altın topun yerçekimi kuvvetini hisseder.
Yeni çalışma için, Viyana Üniversitesi ve Avusturya Bilimler Akademisi’nden araştırmacılar bu deneyi küçülttü. Henry Cavendish deneyinde her biri 160 kg ağırlığındaki ahşap kirişler ve kurşun bilyeler kullanmıştı. Deneyin yeni versiyonunda araştırmacılar 4 cm uzunluğunda cam çubuk ve 2 mm genişliğinde sadece 90 miligram ağırlığında (yaklaşık bir uğur böceği ağırlığında) altın küreler kullandılar.
Deneyde yer alan araştırmacılardan biri olan Jeremias Pfaff, “Altın küreyi ileri geri hareket ettirerek zamanla değişen bir yerçekimi alanı yaratıyoruz” diyor. “Bu, burulma sarkacının o belirli uyarma frekansında salınmasına neden olur.
Hareket daha sonra bir lazerle ölçüldü ve laboratuvarda ölçülen en küçük yerçekimi kuvvetini işaretleyerek milimetrenin sadece birkaç milyonda biri olduğu bulundu. Buradaki zorluk, hareket üzerindeki diğer etkileri olabildiğince küçük tutmaktır.
“Einstein’a göre, kütle çekim kuvveti, diğer kütlelerin hareket ettiği uzay zamanı büken kütlelerin bir sonucudur.” diyor çalışmanın ilk yazarı Tobias Westfalen. “Öyleyse aslında burada ölçtüğümüz şey, bir uğur böceğinin uzay-zamanı nasıl büktüğü.”
[YouMatter yazısından çevrilmiş ve düzenlenmiştir] Tarih: 29.03.2021 Yazar: Süleyman Mansuroğlu Okuma Süresi: 8 dakika
Hidrojen arabaları elektrikli arabalardan daha mı yeşil? Hidrojen arabaları gelecek için en iyi ulaşım alternatifi olabilir mi? Evet, hareket halindeyken CO₂ salmıyorlar peki bu çevreyi kirletmedikleri anlamına mı geliyor?
HİDROJEN VE ELEKTRİKLİ ARABALAR NASIL ÇALIŞIR?
Hidrojenle çalışan bir araçta yakıt pilini besleyecek ve oksijenle karışacak olan yüksek basınçla sıkıştırılmış hidrojen gazı bulunur. Bur karışım elektrik motoruna güç sağlayacak elektrokimyasal bir reaksiyon oluşturur. Bu da hidrojenle çalışan arabaların (elektrik enerjisi ve motoru kullanımı nedeniyle) hem klasik petrolle çalışan otomobillere hem de elektrikle çalışan otomobillerle benzer özelliklere sahip olduğu anlamına gelir. Bu sebepten de ulaşım pazarında özel bir yere sahiptirler. Yakıt depolu veya tam hücreli elektrikli araçlar olarak da adlandırılabilirler.
Hidrojenle çalışan araçların yakıt depoları onların ana bileşenidir. Hidrojenin oksijenle karışımından elektrik elde edilir. Sonra bu enerji herhangi bir toksik egzoz gazı salınımı yapmadan aracı yürütmek için kullanılır. Bu süreç sonunda ortaya çıkan tek yan ürün H₂O moleküllerini oluşturan hidrojen ve oksijen atomlarının bağlanması sonucu ortaya çıkan su ve ısıdır. Mükemmel görünüyor, değil mi?
Bir diğer tarafta, elektrikli araçlar (EV) şarj edilebilir bir pilden veya diğer taşınabilir elektrik kaynaklarından akım çeken elektrik motorlarıyla çalışır. Hareket ettiklerinde kimyasal reaksiyon da olmaz. Piller önceden şarj edilmiş olduğunda sadece elektrik akımı oluşur.
Ama hangisi daha ekolojik ve sürdürülebilir? Nihai sonuçlara varmadan önce her bir araç türünün en önemli özelliklerine göz atalım.
HİDROJEN VE ELEKTRİKLİ ARAÇLARIN ARTILARI VE EKSİLERİ
Toyota’nın Hidrojen Motoru
Hidrojenle çalışan bir araç olan Hyundai Nexo ile yaklaşık 550km yolculuk yapabilirsiniz. Bu da elektrik tarafında türünün en iyisi olan Tesla Model S ile nerdeyse aynıdır. Yine de bu arabaların sürüş menzilini doğru söylemek biraz zor. Aracın içindeki yolcu sayısı, klima kullanımı, dur-kalk sıkılığı gibi faktörler bu menzili etkiler. Araştırma firmasına göre, tamamen elektrikli araçların çoğu tam şarjla 150-350 km arası gidebilir. Tam dolu depoyla hidrojenle çalışan bir araç ise 480 km gidebilir.
ŞARJ DOLUM İSTASYONLARI
EV için elektrik santrallerinin sayısı her gün artıyor. Ve Aralık 2018’e kadar ABD’de 20000 şarj istasyonu bulunuyordu. Buna karşın hidrojen dolum istasyonu (çoğunluğu belirli bir bölgede) 45’ten azdır. Nitekim, hidrojen arabalarının altyapısı, tedariki ve teknolojisi hala elektrikli araçların gerisinde.
GÜÇ VE DOLUM SÜRESİ
Hidrojenin yakıt deposu dolumu yapmak için gereken süre elektrikli araçlardan çok daha farklıdır. Tıpkı herhangi bir benzinli arabada olduğu gibi 5 ila 10 dakika sürer. Tesla’nın hızlı şarj cihazları (120 kW) pillere yarım saatte %80 güç sağlar. BMW i3 veya Nissan Leaf’in tamamen şarj olması ise sırasıyla 4 veya 8 saat sürebilir. Elektrikli arabaların güç alma süresi açıkça şarj istasyonuna ve konektörün türüne bağlıdır. Ancak kombinasyon ne olursa olsun şu anda bu süreler hidrojen arabalar için açık bir kazançtır. Bunun başlıca nedeni de 1kg hidrojenin 1 kilogram lityumdan 236 kat daha fazla enerji depolamasıdır.
ASIL SORUN HİDROJEN ELDE ETMEK
Fabrika
Hidrojen, evrendeki en yaygın element olmasına rağmen, Mavi Gezegende saf haliyle mevcut değildir. Bu da hidrojeni araçlarımızın yakıtı için kullanmak istiyorsak onu su, doğalgaz, fosil yakıtlar gibi diğer bileşiklerden üretmemiz gerektiği anlamına gelir. Bunun için enerji kullanılması gerekir ve bu durumda denkleme çevresel ve ekonomik maliyetler de girer.
Bir taraftan suyun elektroliz sürecini tersine çevirerek temiz bir şekilde hidrojen elde edebiliriz. Sorun şu ki, hidrojeni elde etmek için H₂O moleküllerini ayırma işleminin yüksek enerji harcaması onu pahalı bir işlem haline getiriyor. Bununla birlikte, bu enerji güneş veya rüzgâr gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından gelebiliyorsa, net enerji döngüsü düşük karbon alır ve süreç çevre dostu haline gelir. Yine de ele almamız gereken başka bir durum da sürecin verimliliğidir. Bu yöntem yalnızca %75 verimlidir ve elektrik kaybının %25’ine izin verir.
Bu nedenle, günümüzde çoğu hidrojen yakıtının, elektrolizden daha ucuz olan doğalgazın dönüştürülerek üretiliyor. Olumsuz tarafı, süreçte ortaya çıkan yan zararlı ürünler CO₂ ve CO küresel ısınmaya katkıda bulunur. Ayrıca, doğalgaz çıkarılırken metan sızıntısı nadir bir olay değildir. Bu moleküller sadece CO₂’e göre 86 kat zararlı olmakla kalmayarak küresel sera gazı salınımının %25’inden sorumludur.
HİDROJENLE ÇALIŞAN OTOMOBİLLERİN BAZI FAYDALARI
Elektrikli arabaların tipik lityum iyon pilleri yerine hidrojen yakıtlı otomobillerin yakıt depoları, lityum iyon pillerin yaşam döngüsünün sonu sorununu ortadan kaldırıyor. Bu pillerin geri dönüşümü çok zordur ve bu durum şimdilik bir artı olarak sayılabilir. Piller, hastaneler gibi kentsel binalarda yedek jeneratör olarak yeniden kullanmak için bazı projeler geliştirilmektedir.
Ayrıca, herhangi bir kirletici salınım olmadan sürüş, en iyi senaryo olan 40 dakikalık şarja ya da sık karşılaşılan durum 3-6 saatlik şarj süresine kıyasla 5-10 dakikada hızlı bir şekilde yakıt ikmali yapılması hidrojen yakıtla ulaşım için tartışılmaz bir kazançtır.
Bazı araştırmalar küresel CO₂ salınımını %27 azaltma potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor. Bu potansiyel,
Doğalgazdan metan sızıntıları nispeten az olduğunda
Metanı parçalayarak hidrojen üretme
Hidrojen yakıtı kullanımı kabul edildiğinde karşılanabilir.
HANGİSİ DAHA SÜRDÜRÜLEBİLİR
Tesla Model 3
Yukarıda bahsedilen faydalara rağmen, günümüzde hidrojenin çoğu metan reformuyla üretilmektedir. Bu, süreçte üretilen CO₂ ve CO nedeniyle iklim değişikliğiyle mücadelede bir çözüm olarak hidrojenle çalışan araçların tüm potansiyelini ortadan kaldırıyor. Metan parçalama süreci iyileştirilirse bile uzun vadeli bir çözüm olması muhtemel değildir.
Yine de teknoloji geliştikçe, hidrojeni elde etmek için su elektrolizi işlemi iyileştirilebilir. Ve süreç daha verimli hale geldikçe daha da kullanılabilir. Çünkü, hidrojenli arabaların enerjiyi iki kez kullanması (hidrojen yapmak ve sonra onu araçlara güç vermek için kullanmak) anlamına gelirken, elektrikli araçların enerjiyi şebekeden hemen kullanabilmesi elektrikli araçlar lehine güçlü bir argüman. Bunun sebebi elektriği hidrojene dönüştürdükten sonra elektriğe geri döndürmek %45’e varan (onu bir sıvıya sıkıştırmak ve depolamak dahil) enerji kayıpları içerebilir.
Bununla birlikte, bilim insanlarına göre %86 verimliliğe ulaşabilecek proton değişim zarı gibi hidrojen üretmenin yeni yöntemleri geliştiriliyor. Günümüzde elektrikli arabalar farklı otomobil türleri ve şarj noktaları açısından daha erişilebilir bir araçtır. Hidrojenle çalışan arabalara kıyasla daha verimli süreçler içerirler. Ve lityum pilleri yeniden kullanılarak farklı amaçlara ulaşılırsa, en azından önümüzdeki birkaç yıl boyunca sürdürülebilir bir çözüm olarak kalacak gibi duruyor.
[Science Daily yazısından çevrilmiş ve düzenlenmiştir] Tarih: 15.03.2021 Yazar: Melih Kul Ortalama Okuma Süresi: 7 dakika
KEPLER TELESKOBU HAKKINDA KISA BİLGİLER
Gezegen Avcısı olarak da bilinen, adını Rönesans dönemi gök bilimcisi Johannes Kepler’den alan teleskop, NASA tarafından diğer yıldızların yörüngesinde dolanan dünya benzeri gezegenleri araştırmak için 7 Mart 2009 yılında uzaya gönderilmiştir. Gezegen avcısı yaptığı hassas ölçümlemelerle yer benzeri olabilecek gezegenleri bulmaya başlamıştır.
Fırlatma Dönemi: 5 Mart – 9 Haziran 2009 (uzun fırlatma pencereleri her gün 2 – 3 dakika) fırlatma pencereleri 28 dakika ayrı
5 Mart için ilk fırlatma fırsatı: Öğleden sonra 10.48 EST
Fırlatma Alanı: Cape Canaveral Hava Kuvvetleri İstasyonu, Florida, Pad 17B
Yörünge: Dünya’yı takip eden Güneş merkezli (helyosentrik) yörünge
Yörünge Periyodu: 371 gün
Görev Süresi: 3.5 yıl olarak planlanmıştır, fakat 15 Kasım 2018’e kadar görevine devam etmiştir.
KEPLER TELESKOBUNUN KEŞİFLERİ
Kepler uzay teleskobu fırlatıldığı ilk yıldan beri Güneş sistemi dışında yüzlerce gezegen keşfetti. Bu gezegenler arasında Dünya boyutlarında ve Dünya özelliklerinde olduğu gibi, çok daha farklı gezegenler de bulunmaktadır. Bu gezegenler bazıları çoklu gezegen sistemleridir. Bir yıldız etrafında birden fazla gezegen bulunan sistemler olduğu gibi, birden çok yıldız etrafında dolanan gezegen de keşfedilmiştir.
Görsel 2: Potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenler
Keşfedilen gezegenleri çoğu yaşanabilir bölge dışında olmasına rağmen, yaşanabilir bölge içinde bulunan gezegenler de vardır. New Jersey’deki Princeton Üniversitesi’nde görevli Dr Timothy Morton, Kepler tarafından bulunan Güneş sistemi dışındaki gezegenlerin büyük çoğunluğunun süper-Dünya denilen (Dünya’nın yarı çapından 1.2-1.9 kat daha büyük) gezegen ile sub-Neptün (Dünya’nın yarı çapından 1.9-3.1 kat daha büyük) gezegeni arasında kaldığını bildiriyor.
Görsel 3: Nasa’nın paylaştığı grafiklerde kahverengi bar, yeni doğrulanan 1284 gezegen sayısını gösteriyor. Açık mavi bar, Kepler’in daha önceki keşiflerini koyu mavi de Kepler dışındaki keşifleri gösteriyor.
Bilim insanları, Kepler’in 2015 yılı Temmuz ayında hedeflediği 4302 aday gezegenin bulunduğu katalogdan keşfedilen Güneş sistemi dışındaki 1284 yeni gezegeni tespit edip doğrulamak için yeni bir istatistiksel teknik kullandı. Yeni teknik, aday gezegenlerin simülasyonlarıyla ilgili farklı bilgiler topladı ve her olası yenidünyayla ilgili gökbilimcilere güvenilir puanlamalar verdi. Güvenilirliği %99’dan fazla olan adaylar ‘doğrulanan gezegenler’ olarak belirlendi. Araştırma ekibi, gezegen olma ihtimaline yakın fakat %99’luk orana ulaşmayan 1327 aday daha belirledi. Bu adayların incelenmesi devam edecek.
Kepler 186F Öte Gezegeni
Dünya’dan yaklaşık olarak 500 ışık yılı uzaklıkta bulunan kırmızı cüce yıldız Kepler-186 yörüngesindeki bir ötegezegendir. Kepler-186f, başka bir yıldızın yaşama elverişli bölgesinde keşfedilen, Dünya ile benzer yarıçapa sahip ilk gezegendir. 19 Mart 2014 yılında Kepler Uzay Teleskobu ile, “transit metodu” ile keşfedilmiştir.
Görsel 4: Kepler–186F ötegezegeni ve Dünya’nın karşılaştırılması
Kepler-186f’in yörüngesel periyodu 129,9 gün, yörüngesel yarıçapı Dünya’nın %36 kadarı olup bu mesafede yıldızıyla (Ay ve Dünya gibi) eşzamanlı dönüşüm içinde olup olmadığı belli değildir. Bu sistemin yaşanabilir bölgesi, muhafazakâr bir tahminle Dünya’nın aldığı aydınlatmanın 0,88 ilâ 0,25 kadar olduğu bölgedir (0,22 ilâ 0,40 AB; Kepler-186f, %32 aydınlanmakta olduğundan bu bölgenin içinde, fakat Güneş Sistemi’nde Mars gibidış sınıra yakın bulunmaktadır. Kepler-186f’nin aldığı yıldız akısı Gliese 581 d’ninkine benzemektedir.
Görsel 5: Dünya ve Kepler-186f gezegenlerinin yörüngelerinin karşılaştırılması
Kepler-186f’nin yarıçapı, Dünya’nın yarıçapından takriben %11 fazladır. Kütlesi, yoğunluğu ve bileşimi bilinmemektedir; kütle tahminleri sadece su/buz karışımı olan bir gezegenle tamamen demirden meydana gelmiş bir gezegen için 0,32 M⊕ ilâ 3,77 M⊕ arasında olabilir; Dünya’nınkine benzer bir bileşim (1/3 demir, 2/3 silikat kaya) olması hâlinde 1,44 M⊕ olmalıdır. Büyük çoğunluğu hidrojen/helyum olan bir atmosfer, yarıçapı 1,5 R⊕‘dan az olan gezegenler için pek muhtemel görülmemektedir. Kırmızı cüceler, gençken yaşlılara göre çok daha kuvvetli aşırı morötesi (XUV) ışımaları vardır; gezegenin esasî atmosferi, bu süre içinde foto buharlaşması olabileceğinden H/He ağırlıklı zarfın büyük bir kısmının hidrodinamik kayıpla kaybetmesi muhtemeldir.
[Washington Üniversitesi makalesinden çevrilmiş ve düzenlenmiştir] Tarih: 15.03.2021 Yazar: Fuat Bayrakçı Ortalama Okuma Süresi: 3 dakika
Hepimizin bildiği gibi, Mars hayatı olmayan soğuk, ıssız bir gezegendir. Ancak, Mars’ın milyarlarca yıl önce birçok nehir ve göllere sahip olduğunu hayal edebiliyor musunuz? Mars’a komşusu Dünya’dan farklı olmasına neden olan ne oldu?
Mars bugün ince bir atmosfere sahip. Dünya’nınkinin yüzde 1’inden az. Atmosferindeki gazların hacmi çoğunlukla karbondioksit. Bununla birlikte, Mars yüzeyinden elde edilen kanıtlar, gezegenin bir zamanlar bugün olduğundan çok daha sıcak ve ıslak olduğunu gösteriyor. Bu, Mars atmosferinin bir zamanlar çok daha kalın olması ve Güneş’in ışığını hapseden güçlü bir sera etkisi yaratması gerektiğini gösteriyor.
Kızıl Gezegen’e yaptığımız sayısız görev sayesinde, Mars’ın erken döneminde, yaklaşık dört milyar yıl öncesine kadar, tıpkı Dünya’nınki gibi, gezegenin çekirdeğindeki erimiş metallerin konveksiyon akımları tarafından yaratılan güçlü bir manyetik alana sahip olduğunu biliyoruz. Ancak, Dünya’dan farklı olarak, Mars bu mekanizmayı kapatacak kadar içten soğudu ve gezegende küresel bir manyetik alan kalmadı. Bu manyetik alan olmadan gezegen, Güneş’ten akan enerjik yüklü parçacıkların akışı olan Güneş rüzgarından daha az korunuyordu.
4.2 milyar yıl önce, Güneş yeni doğarken, şu anda olduğundan çok daha aktif olduğunu biliyoruz. Kızıl Gezegen, bu yüksek aktivite sırasında küresel manyetik alanını kaybetti. Yaklaşık 500 milyon yıl içerisinde, Mars’ın küresel manyetik alanının ortadan kalkması nedeniyle Mars atmosferi büyük ölçüde yok oldu.
Güneş rüzgarı, gezegen manyetik alanını kaybettikten sonra yalnızca birkaç yüz milyon yıl içinde Kızıl Gezegenin atmosferinin çoğunu yok etti. Bu süreç hızlıydı çünkü Güneş gençliğinde çok daha hızlı dönüyordu ve bu da Güneş rüzgarını daha enerjik hale getiriyordu. Atmosferinin büyük bir kısmının uzaya kaybolması, Mars’ın ılık, nemli bir iklimden bugünün soğuk ve kuru iklimine geçişinin başlıca nedeniydi.
Bu işlemler sırasında gezegenimiz Dünya’nın güneş rüzgârını saptıran ve dolayısıyla atmosferine tutunan manyetik alanını koruduğu gerçeği, nihayetinde burada yaşamın gelişmesine izin verdi. Peki siz, Mars’ın ileride yaşanabilir bir gezegen olacağını düşünüyor musunuz?
[Özgün Yazıdır] Tarih: 13.03.2021 Yazar: Emre Sezer Ortalama Okuma Süresi: 8 dakika
Isaac Asimov’un “I Robot” eserini okumuş ya da izlediyseniz “Three Laws of Robotics” yani 3 Robot yasasını duymuşsunuzdur. Eserde Asimov robot yasalarını test eden hikayeler yazmıştır. Robotların bazı olaylar karşısında bu kurallara bağlı kalarak neler yapabileceklerini ön görmeye çalışmıştır.
3 Robot Yasası:
Yasa 1: Bir robot, bir insana zarar veremez ve haraketsiz kalarak o insanın zarar görmesine izin veremez.
Yasa 2: Bir robot, birinci yasayla çelişmediği durumlar dışında, insanlar tarafından verilen emirlere uymalıdır.
Yasa 3: Bir robot, birinci veya ikinci yasayla çelişmediği sürece kendi varlığını korumlaıdır.
Bu yazımda ise bu kurallar çevresinde bir kaç olayı analiz etmeye ve bu kuralların doğru, yeterli veya fazla olma durumlarını karşılaştırmaya çalışacağım.
Sözgelimi bir grup insanın, bir insanı kovaladıkları ve kapısı kapalı bir oda içerisinde tek başına sıkıştırdıklarında kendilerini tehlikeye atmamak için odaya donanımlı zarar göremez güvenlik robotu gönderiyorlar. Robot odaya girdikten sonra robota öldür emrini veriyorlar ve bir süre sonra robotun arkasından içeriye giriyorlar. Bu durumda tam donanımlı zarar görmez güvenlik robotunun odanın içerisindeki insanı öldürmesini bekleriz. Ama Asimov’un yasalarına göre davranmak zorunda olan robotumuz aldığı emir 1. Yasa ile çeliştiği için odaya girince odadaki insanı öldürmek yerine arkasından içeriye giren ve hayatta gördükleri için oda içindeki insanı öldürmeye çalışan, emir aldığı, insanlara karşı öldürmesi beklenen insanı koruduğunu görürüz. Bu yasa insanların güvenliği için olsa da robotun koruduğu insan kitlesel katliamlar gerçekleştiren olduğunu düşünürsek robot bir insanı korumak için daha fazla insanın hayatını tehlikeye attığı için farkında olmadan birinci yasa ile çelişmektedir. Bu durumu ilk üç yasayı yayınladıktan sonra farkeden Asimov yeni yasa yazarak bu durumu önlemek ister.
Yasa 0: Bir robot insanlığa zarar veremek veya haraketsiz kalarak insanlığın zarar görmesine izin veremez.
Sıfırıncı yasa ile robotların hem birebir hem de toplumsal ilişkilerinde insanlara zarar vermesini ve insanlara zarar verecek kötü insanları korumamasını amaçlamıştır.
Asimov ikinci yasasında açıkca robotların insanlara hizmet eden “eşyalar” olduğunu ve insanlara aykırı haraketler yapamayacaklarını belirtmiştir. Günümüzde de robotların varlığını felsefi açıdan sorgulayan tartışmalar yaşanmıştır. Robotların ortaya çıkma nedenlerine bakarsak, insanlık iş yükü gerektiren her durum için teknolojik çözümler üretmeye çalışmıştır. Yürümemek için önce atların çektiği, daha sonra motor ile çalışan makineler icat etmiştir. Teknolojinin gelişmesi ile bu makneleri otonom veya daha önceden verilmiş emirleri yerine getirecek sistemler ile geşitirip araç robotlarını geliştirdiler. Hesap makinasından, endüstriyel konvoyörlere diğer alanlarda da aynı amaçla, farklı emirleri yerine getiren bir çok robot icat ettiler. Bu alanlardan biri de hizmet sektörü.
Bu sektörde insan hizmetlilere hem iş hem görünüş bakımından benzeyen robotlar icat edilmesi bazı insanların robotlarla duygusal bağ kurmasına onları eşya olarak değil bir canlı gibi görmesine neden oldu. Bir diğer örneği ise insanlarla insanlar gibi sözlü iletişim kurabilen yapay zeka yazılımlarında rastlayabiliyoruz. Yine de unutulmamalıdır ki her ne kadar insanlara benzese de robotlar sadece eşyadır. “Boston Dynamics” gibi şirektlerin reklam için hazırladığı, insanların robotlara saldırdığı videolara, robotlarla duygusal bağ kurduğukları için tepki gösteren insanlar olsa da diğer tarafta da robotların intikam alacaklarını söyleyen insanlar ve bu konuyu sürekli gündeme getiren tekonoloji dünyasının en büyük şirketlerinin ceo’larının yaptıkları “yapay zeka / robotlar insanların sonu olabilir.”, “çalışmaları durdurun.” Gibi açıklamaları var.
Güçlü teknolojiler robot veya değil farketmeksizin insanların elinde büyük bir tehlike arz ettiği açık ama robotların bir olup insanlara savaş açması, bilinci olmayan robotların değil emri yerine getiren robotların yani sadece insanların sebep olduğu sonuç olabilir.
Teknoloji geliştirkçe ortaya çıkan yeni model robotlar için yeni etik kurallar ve yasalar da kesin olarak getirilecek, güçlendirdiğimiz robotlardan korunmak için bir tür yazılımsal anayasaya sahip olacağız. Konuyla ilgili çoktan çalışmalara başlamış oluşumlar var. Yine de unutulmamalıdır ki bir robot ve bir abaküs arasında etik olarak hiçbir fark yoktur. Biri çok daha gelişmiş olsa da ikisi de eşyadır ki ayrıca biri diğerinin atası sayılabilecek konumdadır. Bu konuyla ilgili ileri okuma kısmında benzer eserler de önereceğim.
[Science Focus yazısından çevrilmiş ve düzenlenmiştir] Tarih: 10.03.2021 Yazar: Fuat Bayrakçı Okuma Süresi: ??
Asansörler, tuvaletler ve benzerlerinde karşıt aynaların oluşturduğu çoklu yansımalara bakmak her zaman eğlencelidir. Fakat sonsuza doğru uzanıyor gibi görünseler de, gerçekte gittikçe daha karanlık hale gelirler ve oraya varmadan çok önce görünmezliğe doğru kaybolurlar. Bunun nedeni aynaların, her seferinde kendilerine çarpan ışığın enerjisinin küçük bir kısmını emmesidir. Bu nedenle, en iyi aynaların bile birkaç yüzden fazla görünür yansıma üretmesi olası değildir.
Yansıma Nedir?
Karşılıklı aynaların yansıması
Saydam ortamda ilerleyen ışık ışınları, bir engele veya bir yüzeye çarpıp saçılmasına yansıma denir. Işığın çarptığı yüzey pürüzsüz ise oluşan yansıma düzgün yansımadır. Eğer ışığın çarptığı yüzey pürüzlü bir yüzey ise oluşan yansıma dağınık yansımadır.
Işık neden yaratıldığı konumu terk ediyor?
Işık, elektromanyetizma yasalarının bir tezahürüdür. Elektronlar gibi elektrik yükü kaynakları hızlandırıldığında, ortaya çıkan enerjinin kaynaktan dışarı doğru ışık hızında hareket eden elektromanyetik enerji dalgalarına dönüştürüldüğünü gösteren elektromanyetizma yasalarının bir tezahürüdür. Başka bir deyişle, ışığın sabit durması imkansızdır. Fizik yasaları her zaman hareket halinde olduğuna hükmeder.
Peki Aynalar Ne Renktir?
Görünür spektrumun dalga boylarını içeren beyaz ışıkta, bir nesnenin rengi, yüzey atomlarının soğuramadığı ışık dalga boyları tarafından belirlenir. Mükemmel bir ayna, beyaz ışığı oluşturan tüm renkleri geri yansıttığı gibi, aynı zamanda beyazdır.
Bununla birlikte, gerçek aynalar mükemmel değildir. Ve yüzey atomları herhangi bir yansımaya çok hafif bir yeşil renk verir. Çünkü camdaki atomlar yeşil ışığı diğer renklerden daha güçlü bir şekilde geri yansıtır.
