Katalog

KİM Y A BİLİM PORTRE yasal Elektromanyetlk Dalgaların Varlığını Gösteren Flzikçl Elektromanyetik dalgalar bugün aıiık günlük yasamın bir parçasıdır. Töm renkTeriyle ısık, X (Röntgen) ve gomo ifinlan, kozmik ifınlar, mikrodalgalar elektromanyetik dalga türleridir. Tehiz, radyo, televizyon, mikrodalga ile çolijan fınnlar, lazerl*r ise elekfromanyetik dalgalarla ifleyen sayısız aygıttan birkapdır. Yafamımıza bu kadar yaygın bir biçimde girmif bulunan bu tür dalgalar, bundan yalnızca bir yüz yıl önce varlığı bile tariifmalı kuramsal bir olgu niteliğindeydi. James Clerk Maxwell'in elekfromanyetik kuramında varlığını ileri iürdüğü bv dalgalan deneysel olarak ilk kez üreten ve niteliklerini inceleyen bilim adamı, Alman fizikçisi Heinrich R. Hertz (18571894) oldu. Berlin Üniversiteti'nde fizik b'ğrenimi gören Hertz, 1880'de aynı kurumdan doktorasmı almif, 19. yüzyıltn önde gelen bilim adamlanndan Helmholtz'un asistanlığmı yapmiftı. 1885'te Karlsruhe Techmsche Hochschule'de fizik profesörlüğüne aetirilen Hertz, genif teknik olanakîar bulduğu bu kurumda elektromanyetik dalgaların araftırılmasına ağırlık verai. 1820'de Oersted'in elektrik akımtnm bir pusulanın ibretinin yb'nünü değistirdiğini bulmasından sonra, elektriksel olgulara ilgi daha da artmısb. 1830'larda Faraday, hareketli bir mıknatıun elektrik akımına yol acfığına iliskin gözlemlerinden kalkarak elektrik ve manyetik alanlar (ve bunlann değisimi sonucu ortaya çıkan olgular) üzerine oldukça ayrmtıh deneyler yapmıstı. Bu bulaularla, Coulomb'dan Ampere'e kadar bircok arastırmacının çalısmalarından yararlanan Maxwell, 1860larda tüm bu olgulan birlestirici matematiksel çalısmalar yapmıstı, Maxwell, elektrik ve manyetik alanların karsılıklı etkilerini de göz önünde bulunduran kuramsal çalısmalannın sonucu, bu iki alanla ısığı aynıkuramsal çerçevede birlestirmisti. Öört temel denklemle o'zetlenen bu kuramsal çerçevenin en önemli özelliği, birlikte değiftlkleri gösterilen elektrik ve manyetik alanların bir elektromanyetik dalga aracılıpıyla ve ısık hızıyla yayıldıâtnı ileri sürmestydi. MaxweH'in önemli bir katkısı da, elektrik yöklerinin titresiminin (ilerigeri hareketlerinin) boslukta ısık hızıyla yayılan bir manyetik alan yaratacağını göstermesiydi. Hertz, karaltılmıs bir salonda bir indükleme devresi araalığıyla elektrik yüklerinin hareketini sağlarken, bunun uzaktaki bir açık (saptayıcı) devrede kıvıkımlara yol açtığını ortaya çıkardı. Indükleme devresinde, aralannaa ufak bir hava bosluğu bulunan iki küre arasında yüksek gerilim yaratılmaktavdı. Belirli bir noktadan sonra gözle görüıebilir kıvılcımlarla bir bosalım oıiava çıkmakta, devre daha sonra yeniden bu evrelerden geçmekteydi. Bu salınım sırasında ortaya çıkan elektromanyetik dalgaların saptayıcı devrede yarattıöı elektrik akımı yaratmakta, buna bağlt olarak kıvılamlar aözlenebilmekteydi. Hertz, aradaki mesateye karşın indükleme devresındeki salınımların elektromanyetik dalgalar aracılığıyla ikinci devreyi etKİlediğini çesitli deneylerle kanıtladı, ayrıca bu dalgaların niteliğini ilk kez ayrıntılanyla inceleme olanağı buldu. Bu arastırmalannın sonucu, elektromanyetik dalgaların da tıpkı ısık gibi kırınım, yansıma, polarılma, vb özellikler gösteraiğini ve ısık hızıyla yayıldığım ortaya çıkardı. Hert, bu önemli çalısmasıyla elektromanyetik dalgaların varlığını gösterdiği gibi, bunlann nasıl üretileceğine iliskin gözlemleriyle tehiz iletisim, radyo ve benzeri bulusların temelini de atmıs oldu. Ayrıca, bu arasttrmaları sırasında ortaya çıkardığı fotaelektrik olgusu da daha sonra Einstein'm yorumuyla görelilik kuramı ve yeni fiziğin önemli bir parçatı oldu. D Heinrich R, Hertz örneğin safra kesesı, kurbanın narkotik profilinin çıkarılması için zengin bir kaynaktır. Morfin, kodein, "kurukafa" yada "beyaz ölüm" denen eroin gibi afyon türevleriyle, "sarı ceket", "mavi cennet" "kızıl kuş" gibi adlarla anılan barbitürat türevleri, merkez sinir sistemini etkileyen ve yaygın kullanılan uyuşturuculardır. Toksikologlar, gaz kromatografili kütle spektrometresi yardımıyla kurbanın karaciğerinden alınmış bir ömekte bir gramın milyonda biri kadar kokaini bulabilirler. Bu bilgiden ypla çıkarak tüm vücutta ne kadar kokain olduğu tam ve kesin miktarıyla hesaplanabilir. Mesanede kalan idrarın çözümlenmesiyle de uyuşturucu vartığı saptanabilir. Forensik laboratuvartarında her tür kanıt elden geçirilir. Ballstik uzmanları olay yerinden toplanan mermileri, kurşun deliklerini, silah namlularını mikroskop altında inceleyerek mermilerin hangi silahtan atıldığını anlayabilirler. Namlu içindeki yiv ve setler, ateşlenen mermiler üzerinde birbırine tıpatıp benzeyen izler bırakırlar. Kumaştaki mermi deliğinin^evresindeki barut artıklarının deseni kızılötesi ışınlarla çekilen fotoğraflarla gözle görülür duruma getirilebilir. Böylece merminin hangi yönden ve hangi uzaklıktan geldiği ortaya çıkarılır. Elektron mlkroskopu ile gözlenen barut artıklarından, mermilerin ne zaman yapıldığı ve nereden olduğu bile anlaşılmaktadır. Benzer olarak, ayak Izlerl de parmak izleri kadar önem kazanmaktadır. Antropologlar, bir ayağın biçimini belirleyebilmek için 120 noktadan 46 ölçüm almak gerektlğini söylemektedirler. Bir ayak izinin hangi ayakkabıya ait olduğu, beş binde bir yanılgı payı ile saptanabilmektedir. Saçlar, yalnızca renk, doku, kalınlık gibi yirmiye yakın özgül farklılık göstermekle kalmazlar. Bir forensik uzmanına göre "dün içtiğimiz aspirinden tutun da bir hafta önce devirdiğimiz biralara kadar yeyip içtiğimiz her şeye saçlarımızda rastlayabiliriz." Bu bakımdan saçlarımızı vücudumuzun çöplüğü saymak pek yanlış olmasa gerek. Diyelimki öldürülen kişi arsenikle zehirlenmış olsun. Saçlarından alınan bir ömekte, gram başına 3 mikrogram arsenik bulunması, zehirlenme işareti olarak kabul edilebilir Kalça kınklannda kullanılan tltan solda Ise kalça ve dlz kınklannda protez tltan parçalarının duruşu görülüyor. Sağda Ise titandan uretllmlş çesltll tüketim mallart görülüyor. 2000li yılların madeni: TİTAN Değlşik sanayl dallannda kullanılan tltan, gelecekteki bütün teknolojlk gellşmelerde önemli bir rol oynayacak. Çeviri: Füsun Yasar T En ilginç kimyasal çözümlemeler kan örneklerinden sağlanmaktadır. Rutin hale gelmiş kan grubu tanıklarını bir yana bırakırsak, artık kan sahibinin eskiden geçirdiği hastalıkları bile saptayabilmekteyiz. Öyle ki, yumurta ikizlerinin yaşamlarındaki farklı tıbbi olaylar ortaya çıkarılabilir. Çünkü geçirilen her hastalıktan artakalan özgül antikorlar (bakteriler, yabancı kan hücreleri gibi dışarıdan gelen, özellikle protein yapılı cisimlere karşıvücudun kendini koruma mekanizmasının ürettiği bir tür gama globulinler) kanda kalırlar. Bu da kişisel tıbbi tarihimizin bir kan lekesinden gözler önüne serilmesine yol açar. Forensik laboratuvarlarında çalışan araştıncıların dramatik çabaları oimasa adalet sisteminin nelerden yoksun kalacağını kestirebilmek zor olmasa gerek.. D itan, ilk kez 1789 yılında yalıtılmış ve bundan 6 yıl sonra, modern kimyanın öncülerinden, birçok yeni elementin mucitlerinden biri olan ünlü Alman bilgini Martin Heinrich Klaproth tarafından adlandırılmış. Ne var ki titan ancak 1887'de sanayide kullanılmaya elverişli duruluk derecesine getirilebilmiş. Bu maden henüz birkaç yıl öncesine kadar dar bir kullanım alanı olan özel bir tür çeliğin bileşiminde kullanılıyordu. Son yıllarda ise titan birden bire sanayide çok aranılır bir maden haline geldi, sanki modern teknoloji olağanüstü yeniliklerini gerçekleştirebilmek için titanın keşfedilmesini bekliyordu!.. Görünmez uçaklardan, gezegenler arası yolculuklara, kemik protezlerinden şık hanımların süs eşyalarına kadar çok değişik sanayi dallarına titan kullanımı yenilikler getirdi. Titan madeni, koyu kızıl renkli, Tİ02 formülüyle tanımlanan titan dioksitten elde ediliyor. Avustralya'da Eneabba yakınlarında ve Florida'da Jacksonville bölgelerinde titan dioksit doğal bir kum tarlası şeklinde görülür ve bu durum madencilerin işini çok kolaylaştırır. Avustralya'daki maden, dünya titan üretiminin yüzde 80'ini sağlamaktadır Bu açık hava maden ocağından makinelerle toplanan kumlar önce yoğunluklarına göre elekten geçirilerek yabancı maddelerden arıtılır. Daha sonra manyetik ve elektrostatik yöntemler kullanarak arıtma işlemleri % 95 saflıkta titan dioksit elde edilinceye kadar sürdürülür. Son olarak bu madde karbon, klor ve bir miktar magnezyum bileşiminden yaratılan bir kimyasal reaksiyon sonucu ma den haline getirilir. Titanın bu denli aranılır bir maden oluşunun esas nedeni, çok düşük yoğunluğudur. Demirin 7,87 g/cm3 yoğunluğuna karşın, titanınki 4,5 g/cm3'tür. Alüminyumun yoğunluğu ise 2,7 g/cm3'tür. Erime noktalan ise titanda 1670°C demirde 1670°C ve alüminyumda 660°C'dir. Kısacası, titandan yapılan bir eşya, demirden yapılmış benzerine kıyasla yaklaşık yarı yarıya daha hafiftir. Aynı eşyanın alumlnyumdan yapılmışı hepsinden de daha hafiftir. Ancak bu sonuncusunun erime derecesinin çok düşük oluşu kullanım alanlarını kısıtlamaktadır. Aynca titan, çok yüksek çekiş gücüne de haizdir. Tüm bu özellikler titanı günümüzde vazgeçilmez bir maden haline getiriyor. Titan bulunmasaydı, özellikle uzayın fethi çok daha güç olurdu. Bir örnek vermek gerekirse, Moskova'da, ilk uzay adamı Yuri Gagarin'in anısına dikilen anıt, saf titandan yapılmıştır. Titanın bir diğer çok yaraıiı özelliği de her türlü korozyona karşı son derece dayanıklı oluşudur. Bu nedenle titan, kompresör ve reaksiyonlu motor türbinlerinin yapımı için ideal bir malzemedir. Titan ayrıca içinde çeşitli kimyasal reaksiyonlar oluşturulan kazanların yapımında daha fazla dayanıklılığı ve hafifliği nedeniyle çeliğe tercih edilmektedir. Titanın nem korozyona hem de diğer kimyasal maddelere karşı gösterdığı dayanıklılık bu madenin tıp alanında da kullanılmasını sağlıyor. Vücut kırıklıklarında kullanılan protezler, çivi gibi maddeler şimdi titandan üretiliyor. Titan, yukarıda sözü edilen alanların dışında, tüketim toplumunun lüks zevkini de tatmin edecek şekillere girdi. Ayrıca sanatçılar bu soğuk renkli, dayanıklı, alışılagelmiş malzemelere benzemeyen madene biraz hayal gücü ve renk katarak duvar tablolarından süs takılarına kadar uzanan çok geniş kullanım alanları yarattılar. (Kaynak: Sctenza • VI