Katalog

OD AK çeker? Nevvton, 1727 yılında, 85 yaşında, eksantrik demeyelim de, yalnızlığı seven bir araştırmacı olarak öldü. Bilim Müzesini Gezerken Reşit Canbeyli BOSTON Daha önceki bir yazıda dünyada bilim müzelerinin sayısının giderek arttıği; bunlarm çoğunun da müzeyi gezen/ere bilimsel olgulan doğrudan denemelerine olanak tanıyan 'etkileşimli bilim merkezleri' biçiminde niielik değiştirdiklerinden söz edilmişti. Birçok ülkedebu tür müzedlik anlayışı hızlanır ve yaşamı giderek daha yoğun biçimde etkileyen bilimsellteknolojik gelişmeler çığ gibi büyürken, Türkiye'de ne yazık ki hölâ gerçek anlamıyla o/'r bilim müzesi yoktur. Bu önemli eksikliği gidermek amacıyla önümüzdeki aylarda Bilim Teknik'te çeşifligörüş ve değerlendirmelere yer vereceğiz. Dünyanın sayılı bilim merkezlerinden biri, kimilerine göre en önemlisi sayılan Bosfon, değerli bir bilim müzesine de sahip. Boyutiarı açısından dünyanın en büyük bilim müzeleri ile karsılastırılamazsa da Bosfon müzesinin önemli bir özelliği, değişik 'yaş ve baş'taki kişileri etkileyecek bir çeşitliliğe sahip o/mâsı. Müzenın ilginç bir başka özelliği de ele alınan konuları izleyicilerin gözlerinde hemen canlandıracak zengın görsel malzemeden yarananîlmış olması. Araç ve aygıtların yanı sıra, maket, fotoğraf ve viaeo olanaklarının kullanılmasıyla, ele alınan konulann en önemli özellikleri, çoğu kez çocuklann bile ilgiyle izleyebilecekleri bir biçimde sergilenebilmis: Bilğisayardan mikroskopa kadar çesitli destek araçlarmm kullanımıyla izleyicinin bir olguyu temel süreçleri açısından (ve hatta konunun uzmanmm gözleriyle) değerlendirmesine olanak sağlanmış. örneğin, üreme biyolojisi, kuramsal görüsler ve biyolajik bulgular açısından tarihsel gelisimi içinde incelenirken, doğum olgusu da anatomisi ve fizyolojisi ıle ayrıntılı bir biçimde sergilenmekte. Bu tür ayrıntılı gösterimin yo/nız doğumla sınırlı kalmayıp insanın kalıtsal yapısından telefon teknolojisine kadar çok geniş bir alana uygulandığı düsünülüne, müzeyi gezen bir kişinin böyle bir deneyimden ne kadar yararlanabileceği kolayca anlaşılır. Müzenin bir başka önemli özelliği de gezen/ere, birçok temel konuda doğrudan gözlem ve rıotfa deney yapma olanağı tanıması. "Gör ve unut; oku v» anımsa; yap ve anla" biçimindaki Çin atasözünde de özetlendiği gibi, müze, özellıkle genç izleyicilerin temel olgulan, çeşitli araçları düğme ve levyeler aracılığıyla çalıştırarak doğrudan incelemelerini sağlamakta. Bb'ylelikle, su basıncının etkileri, dalga mekaniği gibi birçok temel konuyu çocuklara bile açıklama olanağı doğmakta. Geometrideki yeni gelişmeler ve en soyut kavramlan bile genç izleyicilerin gözlerinde canlandtrabilen bu tür müzelerin genel eğitimin önemli bir parçası olduğu kuşkusuz. Eğitimde çağdaşlaşmanın bilgisayarfarla eşdeğer görüldüğübu dönemde, belirtmek gerekir ki bilim müzelerinin toplumların yaşamında yer etmesi, bilgisayarlann okullara girmesinden çok önceye rastlar. ü Genel görelilik Genel mekaniğin üç ilkesi ve çekim kuvveti yasasının hatalı olduğu hiç kanıtlanamadı, fakat 1915'te genel göreliliğin ortaya çıkışı ötekı tüm çekimsel kuvvetlere yeni bir görünüm kazandırdı. Görelilik, klasik gök mekaniğinin sınırları içınde yorumlanmaya olanak olmayan, Merkür'ün yörüngesinin bazı anormalliklerini açıklama şansını tanıyordu. Geriye, çekim kuvvetinin hangi hızda yayıldığının ögrenılmesı kalıyordu. Nevvton içln bu yayılım anlıktı, Einsteln ise ışık hızında olduğunu ileri sürüyordu. Elektrik ve manyetik çekim güçlerinin 1785 yılında Coulomb tarafından yapılan formülasyonu k.c.c'/r2 biçiminde olduğundan, fizikçiler bu üç kuvvet arasında birimsel bir kuram yaratmak amacıyla bağlantılar aramaya başladılar. Ne evrensel çekimin, ne Coulomb'un kuvvetlerinin atomların birbirlerine bağlanmalarını açıklamaya yetmediği ortaya çıkarılınca zorluklar başladı. Bu aşamada, doğanın dördüncü kuvveti olan ve iki ayrı oluşturanı olduğu için (güçlü ve zayıf etkileşim) yorumlanması daha zor olan çekirdekteki etkileslmleri araya sokmak gerekti. Evr»ns»l çekim: Gezegenlerın guneş çevresindokl hareketlerinın açıklanmasına, yörungelerinin hesaplanmasına ve henüz tanınmayan bir gezegenin ortaya çıkanlmasına olanak tanıyor. İlk olarak ingiliz Cavendish, 1798'de bir ölçüde kesin sonuç veren bir düzenek geliştirdi. Bu düzenek, küresel ağırlıklar asılı gergin bir telden oluşan bir burulma terazisiydi. Ağırlık çiftleri arasındaki çekim kuvveti, telin hafifçe burulmasına neden oluyor, bu burulmanın ölçülmesiyle G'nin değeri hesaplanabiliyordu. Böyle bir kurgu çok duyarlı olduğundan tüm hava hareketlerini ve özellıkle elektrik ve manyetik etkileri elemek gerekiyor. Cavendish G'yi 6,754.1011 olarak buldu. Daha sonra terazinin onlarca metre altında asılı ağırlıklarla sağlanmış bir dengede 6,465 rakamı elde edildi. Deneyler değişik biçimlerde sık sık yinelendi. Bugün kabul edilen değer 6,6720 + 0,0041 'dir. Yani G'nin 6,676 ve 6,668 arasında olSuğu kabul edilmektedir; ortalama olarak 6,67.1011 alınır (üç belirleyici rakam vardır), ancak genel kurala göre, fiziğin öteki sabıtlerı sekiz rakamla tanınmaktadırlar. Çekim kuvveti sabiti, hjpsi içınde en az tanınanı olmakla birlikte önemi, fizikte olduğu gibi astronomide de çok büyüktür. Bugün tüm sorun, G'nin bir sabit ml olduğu, yoksa evrensel çekimde rol oynayan bir beşinci kuvvetin mi bulunduğudur. Amerikalı Flschbach'a göre, iki nesne arasındaki çekim kuvveti, yalnızca kütlelerine bağımlı olarak değil, oluşumlarına göre de değişiyor. Böylece, G bir sabit olmaktan çıkıp iki nesne arasındaki uzaklığa bağlı bir değişkene dönüşüyor. Birçok fizikçi, G'nin değişken olup olmadığını gözlemek amacıyla deneyler yaptılar. Bu deneylerin ilk grubu, yerin çeşitli derinlıklerinde G'nin ölçümünü yapmaktan oluşuyordu. Aslında, yeraltına inildiğinde, çekim kuvveti artar, çünkü yer kütlesinin merkezine yaklaşılır. Fakat aynı zamanda, bu kuvvet azalır, çünkü bu kütlenin bir parçası üstte kalmaktadır. Derinliğin fonksiyonunda bu kuvvetin değişimlerini ölçmek, G'nin yerel ve uzak etkılere bağımlı ölçümünü vermektedir. Bu alandakı en önemli deney, 87 temmuzunda, Grönland'ın güneyinde gerçekleştirildi. Amerıkalıların bir hava üssüne sahip oldukları Dye 3 adlı yerde 2000 m derinliğınde bir sondaj kuyusu var. Mark Ander tarafından yönetilen bir grup araştırmacı, çekim kuvveti sabitinin aslında uzaklığın fonksiyonunda bir değişken olup olmadığını belirlemek için bu kuyuya bir gravimetre indirdi. Oysa, jeofizikçi Ander'e göre, G'nin değişik değerlerinin bulunması doğada bir beşinci kuvvetin varlığını kanıtlıyor. Son olarak, genel göreliliğin tanımladığı çekim dalgaları üstüne yapılan çalışmaları ele almak istiyoruz. Eğer ışık hızında yayılan bu dalgalar gerçekten varsa, yeterince büyük silindirik bir kütlede rezonansla neden oldukları gerilmelerle saptanabilirler. Genelde, olası tüm parazit titreşimlerden (sismik dalgalar, yer hareketleri, sarsıntılar, vb.) etkilenmesi önlenmiş birkaç tonluk bir alüminyum silindir kullanılır. Aslında, en önemli teknik sorun titreşimlerin elenmesidir. Silindirin içindeki mekanik karşıthklar, aşırı duyarlı transdüktörlerle elektrik akımına çevrilirler. Çekim dalgalarına duyarlı bu tür "antenler" ABD, SSCB, Japonya, Avustralya ve Avrupa'da CERN'de yerleştirilmiş ya da yerleştirilmek üzeredir. 5. kuvvet varsayımı Şimdi ise, henüz bir varsayım olan bir beşinci kuvvet belirmeye başlıyor. Nevvton yasası, d uzaklığıyla ayrılmış 2 ve m' m kütlelerinin, şiddeti F = G.m.m'/d formülüyle verilmiş F'yle birbirlerini çektiklerini belirtir; normal olarak, G; m, d ve F için seçilmiş birfm sistemlerine bağlı bir sabittir. Fakat, tüm fiziğin en az belirlenmiş sabitidir. Astronomik hesapların G'yi bırçok ondalıkla vereceği düşünülebilir: Eğer m, m' ve d biliniyorsa, F, d uzaklığındaki m ve m' kütlelerinin santrifüj (merkezden uzaklaştıran) kuvvetine eşit olduğundan G hesaplanabilecektir. Fakat, m ve m'nün tam değerleri bilinmemektedir. G sabiti, astronomik yollarla değil, laboratuvarda iki kütle arasındaki çekim ölçülerek belirlenir. Fakat, güneş ve gezegenler gibi kütleler için büyük olan çekim kuvveti birkaç kiloluk kütlelerde çok küçüktür; küçük bir hava akımının on kere daha şiddetli etkileri vardır ve bu, tüm sonuçların yanlış olmasına neden olur. Bu durum, G'yi belirlemek için yapılan deneylerin ne kadar zor koşullarda yapıldığını göstermektedir. Yanıt bekleyen 3 soru Akışkanlann mekanlğl: Sıvı ya da gaz olsun akışkanlar yasasını rasyonel olarak İlk Inceleyen Newton'dur. Üçyüz yıl önce Nevvton'un kanıtladığı çekim kuvveti, bugün aşırı ince ve karmaşık deneylere konu olmaktadır. Çünkü, halen yanıtlanması gereken üç soru vardır: Bunlardan ikisi, Nevvton sabitinin gerçekten bir sabiti mi olduğu ve Einstein'ın ileri sürdüğü uzayzaman geometrik modelinin gerçekten çekim dalgalarımn varlığıyla mı ifade olduğudur. Geriye, kimsenin yanıtlayamadığı en önemli soru kalıyor: Niçin maddesel bir kütle diğer bir maddesel kütleyi.ceker? Önce Nevvton, daha sonra Einstein bu çe' kimin "nasıl" gerçekleştiğini açıkladılar. "Nlçin" gerçekleştiğini açıklayacak olan en az Nevvton'unkine eşit bir bilimsel üne sahip olacaktır. (Sclence at Vle, Eklm 87)