İNSANLIĞIN GELECEĞİ

Bilindiği gibi evrende ulaşılabilecek en büyük hız, ışık hızıdır. Bir ucunda radyo dalgalarının,  diğer ucunda gamma ışınlarının yer aldığı bir bant oluşturan ve genel olarak elektromanyetik dalgalar adı verilen titreşimler,  boşlukta  saniyede yaklaşık olarak 300.000 kilometrelik hızla yayılırlar. Birbirini takip eden elektrik ve manyetik  alanlar dizisi olan bu titreşimlerin  kaynağı;  ivmeli hareket eden elektrik yüklü parçacıklardır.  Görülen ışık da bir elektromanyetik dalga türüdür. Işık Dünya’mıza; Ay’dan bir küsur  saniyede, Güneş’ten 8 dakikada, Pluton’dan 6 saatte ulaşır. Güneş sistemi içinde uzaklıklar bu mertebelerdeyken sistemimize en yakın güneş olan Kentaurus ( At adam ) burcunun en parlak yıldızı  Alfa Kentauri’nin ışığı bize yaklaşık 4,3 yılda ulaşır. Yani bu yıldız şu anda  patlamış olsa biz bu olayı ancak 4,3 yıl sonra görürüz. Işığın uzayda bir yılda aldığı mesafeye 1 ışık yılı adı verilir.

1 ışık yılı = 300.000 kilometre x 60 saniye x 60 dakika x 24 saat x 365 gün = 9.460.800.000.000 kilometre, yani yaklaşık  9 trilyon 460 milyar  800 milyon kilometredir. Alfa Kentauri’nin  bu hesaba göre Dünya’ya uzaklığı  4,3 x 9,46 = 40.67 trilyon kilometredir. Işık bu mesafeyi 4,3 yılda katederken, şu ana kadar insan eliyle yapılmış en hızlı araçlar olan ve Güneş sistemi içindeki görevlerini bitirip halen yıldızlararası boşlukta  yol alan Voyager 1 ve 2  uzay araçları  saatte 60.000 kilometreyi aşan hızlarıyla  – şayet yolları üzerinde bulunmuş olsaydı –  bu yıldıza ancak 76.000 yılda varabilirlerdi. Bakınız Not (1).  Görüleceği gibi bir gökadayı oluşturan  yıldızların  arasındaki uzaklıklar  tasavvur  edilemeyecek kadar büyüktür. Gökadaların arasındaki uzaklıklar ise akla hayale sığmaz ve yüz milyarlarca gökadanın varlığı bilinmektedir. Teleskoplarımızın büyütme gücü artıkça bunların görüş alanına giren gökadaların sayısı da artmaktadır. Bilim insanlarına göre bütün bu gökadalardaki yıldızların toplam sayısı yeryüzünün kumsallarındaki kum tanelerinin sayısından fazladır.

Güneş’imizin de aralarında yer aldığı yaklaşık  400 milyar yıldızdan oluşan disk şeklindeki Samanyolu gökadasının çapı 100.000 ışık yılı civarındadır. Samanyolu’na benzeyen en yakın gökada olan M 31 Messier katalog  numaralı Andromeda bizden yaklaşık olarak 2,4 milyon ışık yılı ötededir.  Bakınız Not (2). Yani teleskopla baktığımızda gördüğümüz şey bu  gökadanın  2,4 milyon yıl önceki halidir ve çok güçlü teleskoplar vasıtasıyla ışığı Güneş sistemine 12, 13 milyar yılda ulaşan ilk gökadaların  fotoğrafları çekilebilmektedir.

Einstein’ın,  öngörüleri deneylerle doğrulanan Özel Görecelik Kuramına göre;  maddi cisimler (örneğin uzay gemileri veya atomik parçacıklar) ışık hızına yakın hızlara kadar hızlandırılabilirler, ancak hiçbir yolla ışık hızında uçurulamazlar. Zira bu kuramla vaz’edilen  formüllere göre artan hızla birlikte cismin kütlesi de artmakta ve ışık hızına ulaşıldığında  kütle sonsuza gitmektedir.

Bunlara da Göz Atabilirsiniz

Uzayda mahsur kaldılar! Boeing mekiği Dünya’ya dönemiyor

Boeing’de Neler Oluyor? Güvenilirlik Krizi Türkiye ve Dünya için Tehlike Mi?

CANLI YAYIN | Türkiye’nin İlk Astronotu Alper Gezeravcı, Dünya’ya Dönüş Yolculuğuna Hazırlanıyor

Yandaki formüller Einstein tarafından Görecelik Kuramlarında kullanılmıştır. Bu formüllerden ilkindeki  m, v hızıyla hareket eden bir cismin kütlesini göstermektedir?. c ise ışığın hızıdır. Bu cismin hızı ışık hızına eriştiğinde yani  v = c  olduğunda  v /c = 1  olur, bu takdirde denklemin paydası sıfır olur ve dolayısıyla  formüle göre  cismin kütlesi sonsuza gider.?

Kütlesi sonsuz büyük olan maddeyi sürmek için sonsuz miktarda enerjiye ihtiyaç vardır ki, bunun da pratik bir anlamı bulunmamaktadır. Çok büyük hızlar söz konusu olduğunda ortaya çıkan bir diğer keyfiyet, zamanın akış hızındaki azalmadır. Bir başka ifadeyle ışık hızına yakın hızlarla hareket edecek uzay gemilerindeki  insanlar kendilerine özgü bir zaman yaşayacaklar ve bunun sonucunda Dünya’da bıraktıkları akrabalarına nazaran daha yavaş yaşlanacaklardır. Zaman genleşmesi  denilen bu enteresan olgunun  doğruluğu da çeşitli deneylerle  ispatlanmıştır. Bakınız Not (3).  Yani,  ışık hızına ( % 99.99’u gibi ) çok yakın hızla seyreden uzay araçları yapılabilse bile yıldızları dolaşmak  Dünya’da kalanlara göre çok uzun yıllar alacaktır. Aşağı yukarı bize 9 ışık yılı mesafede bulunan Sirius yıldızına gönderilecek böyle bir aracın içinde bulunanlara göre yolculuk  6 veya 7 gün, Dünya’dakilere göre ise 9 yıldan fazla sürecektir. Şayet bu uzay gemisi 2,4 milyon ışık yılı ötemizdeki  M31 Andromeda gökadasına  gönderilmiş olsa, gemidekiler yol boyunca 60, 70 yıl yaşlanacaklardır. Dünya’dakilerin ise ( şayet Dünya’da hâlâ birileri kalmışsa ) bu araçtan “hedefe vardık” elektromanyetik dalga mesajını almaları için  en az  4,8 milyon yıl geçmesi gerekecektir.

Bu noktada görülmektedir ki, zaman genleşmesi olayı uzay yolculuklarını kolaylaştıracak bir imkân yaratabilir. Ancak, acaba uzay araçlarını ışık hızına çok yakın hızlarda uçurabilmek mümkün müdür?

Yapılan hesaplar göstermektedir ki  bir uzay aracına bir yıl boyunca devamlı olarak 1 g ( yer çekimi ivmesi ) kadar ivme uygulanırsa, yani araca her saniyede 9,8 metre  hız kazandırılabilir ise  bu sürenin sonunda araç ışık hızına çok yakın bir hıza ulaşacaktır.  Böyle yavaş hızlanma her şeyden önce gemidekiler üzerinde herhangi bir rahatsızlık yaratmayacaktır. Zira çok ani hızlanmalar halinde, insan vücudundaki farklı yoğunluk bölgeleri farklı ivmelenmelere maruz kalacağından  ötürü öldürücü etkiler meydana gelmektetir.  Ancak, bu durumda yolculuk sürelerine hızlanmak için 1 yıl, hedefe varıldığında yavaşlamak için de 1 yıl eklenmesi gerekecektir.  Bu noktada en büyük sorun uzay gemisine sürekli olarak 1 g’ lik ivmelenme temin etmek için çok büyük miktarlarda enerjiye ihtiyaç duyulacak olmasıdır. Halen düşünülmekte olan en verimli enerji kaynağı,  madde ile antimaddenin birleşerek tümüyle enerjiye dönüşmesi sürecidir. Bugün fizik dünyasında bilinen bütün atomik parçacıkların karşıtı olarak birer antiparçacığın bulunduğu ispatlanmış bir olgudur. Proton /antiproton, nötron /antinötron, elektron/antielektron (pozitron) gibi. Yapılan hesaplara göre bu yolla 1 tonluk bir kütleyi ışık hızının % 98’ine ulaştırmak için 25 ton madde ve antimadde karışımına ihtiyaç bulunmaktadır. 1 tonluk böyle bir uzay aracını en yakın yıldız olan Alfa Kentauri’ye götürüp getirebilmek için iki defa hızlanma, iki defa yavaşlama yapılması gerekeceğinden 100 ton madde/antimadde karışımına ihtiyaç duyulacaktır. Antimadde, halen atomik parçacık hızlandırıcılarında eser miktarda üretilebilmekte, ancak hemen civardaki madde ile birleşerek onunla birlikte enerjiye dönüşüp kaybolmaktadır ki,  antimaddenin  büyük miktarlarda üretilmesi ve depolanması için henüz uygulanabilecek bir teknik bulunmamaktadır. Dolayısıyla, uzay araçlarını bu yolla sürmek şimdilik sadece bilimkurgu romanlarının konusu olabilir.

İçinde bulunduğumuz zaman diliminde uzay araçlarını,  hidrojenin  füzyonu ( fusion – kaynaşma )  yoluyla elde edilecek enerjiyi kullanarak  hareket ettirmek mümkün gibi görülmektedir. Bilindiği üzere füzyon, hafif elementlerin atom çekirdeklerinin yüksek ısıların  etkisi altında birbirleriyle kaynaşmaları suretiyle  daha ağır elementlerin oluşması olayına verilen isimdir. Örneğin, Güneş’imiz de dahil olmak üzere genç ve orta yaşlı yıldızların merkezinde hidrojen atomunun çekirdekleri bu şekilde kaynaşarak helyum atomu çekirdeklerine dönüşmekte, bu işlem sonunda bir miktar madde yok olarak buna eşdeğer miktarda “bağlama enerjisi”  denilen enerji açığa çıkmaktadır.

Halen bu yolla hidrojen bombaları yapılmaktadır ve füzyon enerji santralleri yapılabilmesi için  bütün dünyada  büyük çabalar harcanmaktadır ki burada en büyük sorunlardan biri;  kaynaşma işlemi sonucu sıcaklığı milyonlarca santigrad derecesine yükselen ( plazma halindeki ) elektrik yüklü maddeyi,  çalışma ortamının böylesine aşırı derecede sıcaklıklara dayanması mümkün olmayan duvarlarına değdirmeden, elektromanyetik alanlar vasıtasıyla boşlukta tutabilmek ve bu şartlar altında bu maddedeki  ısı  enerjisini kullanım alanlarına aktarabilmektir.  Yakın bir zaman önce  Çin’deki bir  deneme reaktöründe 10 saniye süre için 100 milyon derece sıcaklığında küçük bir  güneş oluşturulabilmiştir.  Füzyon reaksiyonunu  kullanarak  hareket edecek uzay araçlarının motorlarında bir anlamda aralıklarla hidrojen bombaları patlatılarak ışık hızının % 10’u mertebesinde sürüş sağlanacaktır. Bu konuda da yapılan hesaplara göre 1 tonluk bir uzay aracını en yakın yıldıza götürüp getirmek için 3.500 ton hidrojeni füzyona tabi tutmak gerekecektir ki, söz konusu enerji miktarı, günümüzde  Dünya’da tüketilen yıllık enerji toplamının birkaç katına denk düşmektedir.

Burada yakıt taşıma sorununa önerilen çözümlerden biri, aracın depolarında hidrojen taşımak yerine yıldızlar arasındaki ortamda  bulunan hidrojeni kullanmaktır. Uçak turbo motorlarının havayı emmesi gibi uzay araçları da hidrojeni toplayarak reaktörlerinde füzyon enerjisi yaratmak suretiyle ilerleyebilirler. Ancak uzayda bulunan hidrojen öylesine seyrek dağılmıştır ki, bu maddeyi yeterli miktarda toplayabilmek için aracın hidrojen “motor alıkları”  binlerce kilometre çapında olmak zorundadır. Bir an için gerçekleştirilebileceği varsayılsa bile böyle büyük yapıların, uzayda üzerilerine ışık hızına yakın hızlarla çarpacak olan kozmik toz zerreciklerinin ve meteoridlerin tahribatına karşı korunması mümkün olmayacaktır.

Bir başka yakıt deposuz araç önerisi de uzay yelkenlisidir. Bilindiği gibi ışığın da basınç etkisi vardır ve bu etki özellikle boş uzayda, güneş ışığının üzerine vurduğu geniş yüzeylerin bağlı olduğu yapıları hareket ettirebilir büyüklüklere varabilmektedir. Yelkenli deniz araçlarında olduğu gibi ışığın etkisine bırakılan alanların ( yelkenlerin) açılarını ve konumlarını, dolayısıyla  Güneş’ten gelen ışık ışınlarına göre yüzey alanlarını değiştirmek suretiyle hızlanma veya yavaşlama manevraları yapılabilir. Bu yolla Güneş sistemi içinde ucuza seyahat etme imkânı vardır. Halen Bu konuda yoğun çalışmlar yapılmaktadır. Böyle bir aracı Güneş’in radyasyon etkisinin zayıfladığı yıldızlar arası uzaya itebilmek için ise, laser ışınlarının basınç etkisinin kullanılması önerilmektedir. Ancak bu önerinin gerçekleştirilmesinin önünde ciddi teknik engeller vardır. Ayrıca, böyle bir aracı bu yolla Güneş sisteminin dışına çıkarabilseniz dahi geri getirmeniz kolaylıkla mümkün olamayacaktır.

Yıldızlar arasında ışık hızına yakın hızlarla yolculuk konusunda  ( bugün vardığımız bilim ve teknoloji düzeyine göre ) bütün bu anlatılanlar bu hayalimizin gerçekleştirilmesine yönelik olarak pek ümit vaat etmemektedir. Bu  noktada hayal  gücümüz bizi konuyla ilgili başka çözümler aramaya sevk etmektedir. Bazı bilim insanlarına ve bilimkurgu yazarlarına göre  evrende  büyük kütleli yıldızların patlamaları sonucu oluşan inanılmaz yoğunlukta  kara deliklerin içinden geçmek suretiyle hiç zaman harcamadan yüzlerce ışık yılı uzaklıklara ulaşmak mümkündür. Zira bu cisimlerin civarında dört boyutlu uzay – zaman dokusu büküm yapmaktadır. Şayet böyle bir imkân gerçek olacaksa, gitmek istediğimiz yıldızlara ulaşmak için birer metro istasyonu gibi kullanmak üzere kara deliklerin Samanyolu gökadası içindeki koordinatlarını tespit etmek gerekecektir. Kim bilir belki de bir gün gelecek, uzak torunlarımız uzay – zaman dokusunu yapay olarak bükmeyi ve yıldızlar arasında kendi metro yollarını  tesis etmeyi başaracaklardır. Bakınız Not (4).

Çoğu bilim insanı, sahip olduğu inanılmaz büyüklükteki  çekim gücüyle ışığı bile yutan, bu nedenle de görülemez olduğu için kara delik olarak adlandırılan böyle bir yapının içinden geçmeyi deneyecek bir uzay aracının atomlarına kadar çözülerek dağılacağına inanıyorlar.

Yine bilimkurgu yazarlarının romanlarında, maddenin çözülerek radyasyon enerjisi halinde çok uzaklara ışınlanması ve gittiği yerde tekrar maddeleştirilmesi yoluyla uzayda yolculuk sıkça işlenen konular arasında yer almaktadır. Örneğin bir metal kütlesi gibi basit yapı için böyle bir uygulamanın olabilirliği tartışılabilir ki bu konuda  bilimsel çalışmalar da sürdürülmektedir.  Ancak, canlı yapıların moleküler çeşitliliği ve karmaşıklığı dikkate alındığı takdirde konu çözümsüz gibi gözükmektedir. Kaldı ki ışınlanacak astronotun, vücudundaki her atomun üç boyutta koordinatları,  gönderileceği yerde tekrar bütünleştirilmek üzere, yüzde yüz hassasiyetle tespit edilebilse bile, çözülme ve ışınlama işlemleri belli bir zaman alacağından astronot ışık hızıyla birkaç saniye içinde milyonlarca kilometre uzaklara radyasyon halinde dağılacak, bu radyasyonun bir kısmı, yoluna çıkacak herhangi bir gökcismi tarafından engellendiği takdirde hedefe vardığında astronotumuz et yığını halinde maddeleşebilecektir ! Tabii bütün bunlar işin biraz da kara mizah tarafı.

Işınlanacak canlı maddeyi – astronotu – enerjiye çevirerek yıldızlara göndermek yerine üç boyutta yapısal planını gönderip oradaki bir organik madde havuzunda plana göre yeniden oluşturmak da mümkün  olabilir, ancak bu durumda yapılan iş, aslı dünyada kaldığından,  bir tür klonlama anlamına gelecektir. Işınlama konusu, yaşayan organizmalar için daha çok uzun yıllar bilimkurgunun kapsamında kalmaya devam edecek, muhtemelen de hep böyle kalacaktır.

İnsanın değil de cansız maddenin Işınlanması  konusunda ise ciddi gelişmeler olmaktadır.  Kuvantum fiziği kapsamında bir  Dolaşıklık  kavramı var. Kuvantum Dolaşıklığı, iki fotonun aynı yerde ve zamanda yaratıldığı ve aslında aynı varlığa sahip oldukları durumlarda görülüyor. Dolaşıklık daha sonra fotonlar birbirlerinden ayrıldığında bile devam ediyor. Bu da, bir foton değiştiğinde, çok uzak başka bir mekandaki diğer fotonun da aynı anda, aynı şekilde değişmesi anlamına geliyor.

Bir de bilimkurgunun hepimizin  bildiği  meşhur dizisi “Star Trek” var.  Kaptan Ceymis Körk’ün yönetimindeki  Atılgan uzay gemisi uzayda kurgusal “warp drive – warp sürüşü” tekniğini kullanarak ışıktan hızlı yol alıyor. İngilizce’de yamultarak, eğip bükerek sürmek anlamına gelen “warp drive” tekniğinde uzay gemisini hareket ettirmek için gereken  enerji,  kurguya göre madde – antimadde çarpıştırılması yoluyla elde ediliyor.

Döteryum  ( ağır hidrojen )  ile antidöteryumun çarpıştırılması yoluyla elde edilen enerji,  hayali  dilityum kristalleri tarafından düzenlenerek uzay gemisinin makina  dairesindeki warp core’da yani  warp çekirdeğinde çok güçlü elektromanyetik alanlar vasıtasıyla kontrol altında tutuluyor. Şayet bu alanların başına bir hal gelirse ve antimadde gemi ile temas ederse tam bir felaket yaşanıyor.

Bu şekilde üretilen enerji uzay gemisinin arkasında ve iki yanında yer alan dev silindirlere (warp coil’lere) gönderiliyor ve bir tür motor gibi çalışan bu silindirler vasıtasıyla  dört boyutlu uzay –  zaman bükülerek geminin etrafında bir warp bubble – warp kabarcığı oluşturuluyor. İçindeki yolcuları hızın etkilerinden de koruyan bu warp bubble sayesinde uzay – zaman’dan bağımsızlaşan  gemi subspace’e – altuzaya- atlayarak ışıktan hızlı yolculuk yapıyor. Bu yolculukta ışık hızı yerine “warp faktör” deyimi kullanılıyor ve tıpkı ışık hızının limiti olduğu gibi burada da “warp faktör 10”, fiziksel olarak asla erişilemeyecek evrensel sınır olarak kabul ediliyor. Konunun  hayalî  yanı böyleyken, bilimsel bir  yanı da var. Warp drive bilim insanlarınca da üzerinde düşünülen ve NASA’nın da yakından ilgilendiği  bir FTL ( Faster Then Light  – Işıktan Hızlı ) sürme yöntemi. Bu konu son zamanlarda giderek daha çok sayıda fizikçinin ilgisini çekmeye başlamış.  Bu fizikçilerden biri olan Meksikalı Miguel Alcubierre’nin  bir kuramı  var ve bu kuram Star Trek’tekine de biraz benziyor.  Alcubierre,  uzay gemisini ışıktan hızlı sürmek için evrenin giderek artan bir hızla genişlemesine neden olarak gösterilen ve henüz mahiyeti iyice anlaşılmamış olan karanlık enerjinin kullanılmasını öneriyor.

Onun kuramına göre bu enerji kaynağı kullanılarak geminin etrafında bir warp kabarcığı oluşturulabilir ve bu warp kabarcığı, geminin arkasında kalan dört boyutlu uzay – zamanı genişletirken, önündeki uzay – zamanı büzer. Böylece gemi içinde bulunduğu dört boyutlu uzay – zaman vasıtasıyla evrenin bir noktasından bir başka noktasına  ışıktan daha hızlı  olarak taşınabilir.  Warp Faktör deyimi burada da var,  ancak hızın  değil,  dört boyutlu uzay – zamanın bükülme derecesi olarak kullanılıyor. Özetle bu hareketi metro ve hava alanlarındaki yürüyen bantların hareketlerine de benzetebiliriz, biz hareket etmediğimiz halde yürüyen bant biz gideceğimiz yere götürür. Günümüzün  bilim dünyasında bu kuramın çok destekleyicisi bulunuyor ve benzeri başka kuramlar da gündeme getiriliyor. Uzay gemimiz Einstein’ın Özel Görecelik Kuramına  göre evrende  ışık hızından daha büyük bir hızla hareket edemez, buna karşılık geminin içinde bulunduğu dört boyutlu uzay – zaman alanının  ışık hızından  daha hızlı genleşmesi günümüzün fizik kuramlarına  aykırı değildir.  Nitekim, Büyük Patlama Kuramına göre evren, ilk evresinde ışık hızından  daha büyük bir hızla genişlemiştir. Dolayısıyla bu yolla yapılacak yolculuklarda Rölativite – Görecelik kuramlarının etkileri rahatsız edici olmayacaktır. Zira Warp kabarcığı ışıktan çok hızla hareket ederken uzay gemimiz bu kabarcığın içinde ışık hızında hareket yapmayacaktır.  Ancak böyle uzay gemileri yapmak şimdilerde hayal etmenin ötesine geçmiyor.

Konumuza dönelim: Işık hızına çok yakın hızlarda yol alabilecek, ancak çok hafif oldukları için büyük miktarda yakıt taşımaları gerekmeyecek insansız robot gemiler de yakın yıldızlara, oralardan bilgi göndermeleri amacıyla yollanabilir. Böyle araçları hareket ettirmek için iyon motorları da yeterli olacaktır. İyon motorlarında  itici etki  kimyasal ya da nükleer enerji yoluyla elde edilen sıcak ve basınçlı gazların aracın eksozlarından atılması yerine, elektrik yüklü parçacıkların (iyonların) elektromanyetik alanlar vasıtasıyla ivmelendirilerek  büyük hızlarla atılması suretiyle elde edilmektedir. Burada da etki – tepki prensibi geçerlidir. Ancak bu tip motorlar büyük uzay gemileri için şimdilik verimli  bir çözüm olarak  görülmemektedirler.

Aslında, sırf keşif  gezileri için insanların uzun yıllar sürecek uzay yolculuklarına çıkmaları bana hiç de mantıklı gelmiyor. Keşif gezileri için insanların yerine, gelişmiş robotlar kullanılmalıdır, bu takdirde büyük uzay araçlarına da gerek olmayacaktır. Uzun süreli yolculuklar için insanların uyutulması da gerekmeyecektir.

Aktarılan bütün bu izahatın ışığında belki de çözüm,  yıldızlara gitmek için hız   konusunda çok fazla ısrarcı olmamakta yatmaktadır. İleriki yüzyıllarda başka gezegenlerde koloni kurmak amacıyla gönderilmek üzere insanlı uzay gemileri inşa edilecekse, bunlar çok büyük miktarlarda yakıt taşıma zorluğunu bir ölçüde telafi etmek amacıyla örneğin ışık hızının % 10’ u kadar hız yapabilecek şekilde projelendirilebilirler. Bu takdirde yolculuk süreleri nesiller boyu süreceğinden, bir eksen etrafında döndürülmek suretiyle içlerinde yapay yerçekimi de oluşturulacak  böyle araçların kendi yaşam destek sistemlerini taşıyacak ve besleyecek şekilde, belki tarlalarıyla, gölleriyle, devasa boyutlarda inşa edilmeleri gerekecektir. Herhalde gelecek yüzyıllarda yaşayacak olan insanlar, Dünya’nın  yörüngesinde yapımı tamamlanan böyle birkaç bin kişilik dev uzay gemilerinin, etraflarında yaşanabilir gezegenleri olduğu tespit edilen yıldızlara doğru,  bir daha geri dönmemek üzere birer birer ayrılmalarını televizyonlarından izlemenin hüzünlü  mutluluğunu tadacaklardır.

Güneş sistemi zamanımızdan 5 milyar yıl kadar önce oluşmuştur. Bilim insanlarına göre Dünya üzerinde hayat 4 milyar yıl kadar önce tek hücreli canlılar şeklinde başlamıştır. İlk insan diyebileceğimiz canlı zamanımızdan 3 milyon yıl kadar önce Afrika’da yaşamış, insanlar 1,8  milyon yıl kadar önce buradan yürümeye başlayarak zamanla bütün dünyaya dağılmışlardır. Bilim insanlarına göre geçen 4 milyar yıl zarfında yaklaşık 30 milyar canlı türü gelmiş, geçmiştir. Bu 30 milyar canlı türünden 4  milyar yıl zarfında sadece insan türü uygarlık yaratabilecek zeka düzeyine evrimleşebilmiştir. Benim ilkgençlik yıllarımda  Dünya üzerinde hayatın nasıl başladığı sorgulandığında DNA molekülünün tesadüfen oluşmasının ihtimal hesapları yapılırdı. Bugün bilimin vardığı düzeyde, bir yerde belli şartlar oluştuğunda orada hayatın başlayabileceğine  inanılmaktadır. Örneğin birkaç milyar yıl önce şartların elverişli olduğu Mars gezegeninde bir zamanlar hayatın başlamış olabileceği düşünülmekte ve halen bu gezegenin yüzeyindeki robot araçlarla  bu konuda araştırmalar  yapılmaktadır. Bu meyanda  daha ziyade tek hücreli olmak üzere basit canlılara Güneş sistemindeki diğer bazı gezegen ve uydularda rastlanması ihtimali de kuvvetli  görülmektedir.

Güneş sistemimizin içinde yer aldığı Samanyolu Gökadasında her biri Güneşimizin benzeri yaklaşık 400 milyar yıldız yer almaktadır. Güneşimizin çevresinde 8 gezegen dönmektedir. Hayat ancak uygun gezegenler üzerinde var olabilir. Güneşlerin her birinin 3 gezegeni olduğunu var sayarsak Samanyolu Gökadasında yaklaşık  1200 milyar gezegenin bulunduğunu kabul etmek gerekir. Evrende de her biri yüz milyarlarca güneş barındıran yüz milyarlarca gökadada  milyarlarca trilyon gezegen  bulunuyor olmalıdır.

Yaklaşık altmış  yıldan beri evreni  radyoteleskoplarla dinliyoruz, şu ana kadar bizim dışımızda başka bir uygarlığın işaretine rastlanamamıştır.  Öyle anlaşılıyor ki zeka evrende çok nadir  olarak karşılaşılabilecek bir olgudur. Aksi takdirde evrenin Büyük Patlama ile başlangıcından  beri geçen 13,7 milyar yıl zarfında zekanın gelişip her yerde karşımıza çıkmış  olması gerekirdi.  Ancak bunu görmüyoruz. Eğer böyle ise insanın dolayısıyla Dünya’nın evrende çok önemli bir yeri ve anlamı var demektir.

Buna karşılık Dünya’yı, dolayısıyla  insanlığı önümüzdeki zamanlarda çok  büyük tehlikeler beklemektedir: İnsanlık topyekün bir nükleer savaşa girişebilir ve Dünya on binlerce yıl için radyoaktivite kirletilmek suretiyle  ile çok büyük bir yok oluş yaşanabilir, çok büyük bir göktaşı veya kuyrukluyıldız, yıldızlar arasında dolaşan avare bir gezegen  Dünya’ya çarpabilir,  Güneş sistemine girecek olan bir karadelik Dünya’mızı yutabilir, yakın yıldızlardan biri süpernova halinde patlayabilir, bu yıldızdan yayılan öldürücü radyasyon Dünyadaki  hayatı yok edebilir, Dünya’mızda ve Güneş’imizde öngöremediğimiz büyük yapısal değişikliler meydana gelebilir. Böyle tehlikelerle karşılaştığımızda yapabileceğimiz hiçbir şey bulunmamaktadır. Irkımızın evrenden silinmesi tehlikesine karşı mutlaka yapılması gereken şey; mümkün olduğunca çabuk, yakınımızda yaşanabilir başka dünyalar bulmak ve oralarda insan kolonileri kurmaktır. Dünya’nın başına gelmesi muhtemel bir felakete karşı alınabilecek tedbirler meyanında  bugünlerde 6.7 milyar canlı türüne ait sperm, yumurta ve tohumların dondurularak  Ay’a götürülüp orada saklanması için NASA’da çalışmalar yapılmaktadır.

Dünya’mızın başına bir felaket gelmeden önce yakın dünyalarda sürekli yaşanabilir koloniler kurmaya muvaffak olduğumuz takdirde artık insanlığa yıldızların yolu açılacak ve ırkımız önümüzdeki on binlerce yıl zarfında  Samanyolu  Gökadasındaki 400 milyar yıldızın gezegenlerine  dağılacak, oralarda evrimleşerek yeni türlere dönüşecek ve artık kâinatın fatihleri olacaklardır.

NOTLAR:

Not (1)  Halen böyle uzay araçlarını hareket ettiren motorlar genel olarak kimyasal enerjiyi ısı ve kinetik enerjiye çevirmek amacıyla kullanılmaktadırlar. Bu araçların depolarında taşıdıkları yakıcı ve yanıcı maddeler motorların yanma odalarında tutuşturulmakta ve bu suretle ortaya çıkan büyük miktarda ısı enerjisi,  yanma artığı maddelere kinetik enerji kazandırarak  onların gaz halinde,  aracın arkasından uzaya püskürmesini sağlamaktadır. Uzay aracının  eksozundan atılan madde kütleleri, ilk olarak bilim adamı Newton tarafından  tanımlanan “etki – tepki” prensibine göre araca aksi yönde ivme kazandırmaktadır. Araca kazandırılan ivmenin büyüklüğü; eksozdan atılan maddenin  kütlesinin ve hızının çarpımı ile doğru orantılıdır. Geleneksel roket motorlarında söz konusu kütlenin miktarı  büyük, hızı  küçüktür, buna karşılık atomik parçacıkların hızlandırıldığı iyon motorlarında bu parçacıkların kütleleri çok küçük, hızları ise çok büyüktür. Yeri gelmişken ekleyelim: Kimilerinin zannettikleri gibi,  jet uçakları eksoz gazlarının arkalarındaki havayı itmesi suretiyle hareket etmezler, etki – tepki prensibine göre hareket ederler. Zira dedikleri gibi olsaydı roketler boş uzayda yol alamazlardı.

Not (2)   Charles Messier,  1730 ile 1817 yılları arasında yaşamış olan Fransız astronomudur.  1774 yılında,  gökyüzündeki 45 adet bulutsuyu ve yıldız kümesini numaralandırarak halen kendi adıyla anılan kataloğu hazırlamıştır. Bu katalogda M 31 olarak yer alan Andromeda gökadası, çok karanlık bir gecede, bulutsuz bir gökyüzünde Andromeda takım yıldızı hudutları içinde çıplak gözle dolunay çapında silik bir obje olarak görülür. Bu gökada yapılan gözlemlere göre yaklaşık olarak 1 trilyon yıldızdan, gaz ve toz bulutlarıyla çok miktarda karanlık maddeden  oluşmuştur. Gençlik yıllarımda bu gökadaya teleskopla  bakmak meraklı olduğum konulardan biri idi,  karanlık bir gökyüzünde her seferinde zorlukla bulabildiğim Andromeda,  küçük teleskobumda merkezi nispeten parlak, sisli bir leke olarak görülürdü.

Samanyolu gökadasıyla Andromeda gökadası birbirlerine saniyede yüzlerce    kilometre hızlarla yaklaşmaktadırlar, birkaç milyar yıl sonra, dört boyutlu uzay – zamanda kendi kazdıkları kuyuya düşerek çarpışacaklar ve bu çarpışma sonunda dev bir gökada ortaya çıkacaktır.

Not (3  Einstein’ın Özel Görecelik Kuramı dikkate alınmadan atomik parçacık hızlandırıcıları yapılamamaktadır. Böyle cihazlarda prensip olarak, ( – ) elektrik yüklü elektronlar ya da ( + ) elektrik yüklü protonlar,  yine elektrik yüklü  levhaların ortasındaki deliklerden geçirilmek suretiyle hızlandırılırlar. Bilindiği gibi aynı cins elektrik yükleri birbirlerini iterler, zıt elektrik yükleri birbirlerini çekerler. Bu levhaların elektrik yükleri,  hızlandırılacak  parçacığın levhalara olan konumuna bağlı olarak ( + ) ya da ( –  )  şeklinde sürekli biçimde değiştirilir. Örneğin  elektron hızlandırıcısında  manyetik alanlar yardımıyla yönlendirilen elektronlar bu levhalardan birine yaklaşırken, levha ( + ) olarak elektriklenir ve bu suretle ( – ) yüklü elektronları kendisine doğru çeker, elektronlar kazandığı ivme ile levhanın ortasındaki delikten geçer geçmez levhayı ( – ) yükle elektriklersiniz, bu sefer  levhanın, kendisini o anda geçmiş olan elektronları itmesi suretiyle onlara  biraz daha hız kazandırırsınız. Bu işlem yüzbinlerce defa tekrar ettirilir. Elektronları, içinde böyle çok sayıda levhanın yer aldığı simit ( torus ) şeklindeki kapalı bir yapıda defalarca döndürüp yeterli büyüklükteki hızlara ulaştırdığınızda yine manyetik alanların yardımıyla onları bir delikten, torusun dışına çıkartıp bir hedefe yönlendirerek istediğiniz amaca göre kullanırsınız, örneğin X ışınları oluşturursunuz.  Elektronlarla çalışılan böyle hızlandırıcılara “betatron” adı verilmektedir. Proton hızlandırıcıları da aynı prensiplere göre çalışırlar ki bu tür cihazlara da “siklotron” adı verilir. Parça hızlandırıcıları torus şeklinde olabileceği gibi uzun, lineer yapılar şeklinde de olabilmektedirler.

Özellikle, elektronlara nazaran çok daha büyük kütleli protonlarla çalışılan siklotronlarda, bu parçacıkların göreceli ( rölativistik ) hızlar dediğimiz ışık hızına yakın hızlarda kazandıkları enerji onların kütlelerinin artmasına ve bizimkinden farklı, kendilerine özgü bir zaman yaşamalarına da sebep olur. Levhaların elektrik yüklerini ayarlama zamanlaması bu faktörler dikkate alınarak yapılmak zorundadır, aksi takdirde hızlandırıcıyı çalıştıramazsınız. Bu olgulardan yola çıkılarak yapılan parçacık hızlandırıcılarına da sinkrosiklotron  ( synchrosyclotron – eş zamanlandırılmış siklotron ) adı verilmektedir.

Halen dünyanın  en güçlü parça hızlandırıcısı İsviçre’de, CERN olarak anılan milletlerarası bilimsel kuruluşun tesislerinde yer almakta olup toprağın 100 metre altında inşa edilmiş olan yaklaşık 27 kilometre uzunluğunda simit  şeklinde bir yapıdır. Burada hedef sabit değildir, parçacıklar ters yönlerde çok yüksek enerjilerle hızlandırılırlar ve istenilen hıza ulaştırıldıklarında  birbirleri  ile çarpıştırılırlar.

Adı geçen tesisteki  LHC (Large Hadron Collider) yani Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda protonlar 7 TeV gücünde elektrik alanlarıyla karşılıklı olarak hızlandırılırlar ve birbirlerine toplam 14 TeV enerjiyle vurdurulurlar.

1 TeV (Tera elektron volt ); 1 trilyon elektron volttur ve 1 elektron volt; 1 voltluk potansiyel farkıyla yaratılmış elektrik alanı içinde  bir elektronun hızlanmasından kazanacağı kinetik enerji miktarıdır.

Atom fiziğinde;  atomu oluşturan  parçacıklar Leptonlar ve Hadronlar olarak başlıca iki grup altında sınıflandırılırlar. Elektronlar Lepton, proton ve nötronlar ise Hadron sınıfındandırlar. LHC’de protonlar hızlandırılacağı için sisteme bu isim verilmiştir. LHC’nin yardımıyla, evrenin Büyük Patlama’yı takip eden ilk milyarda bir saniyesindeki şartları oluşturarak, kuramsal fiziğin sorularına cevap aranmaktadır.

Atomik parçacık hızlandırıcıları hakkında buraya kadar işin prensiplerinden bahsettik,  aslında söz konusu cihazlar yüksek teknoloji ürünü çok karmaşık yapılardır. Hızlandırılmış parçacıkları sanayi ve sağlıkla ilgili maddeleri üretmek maksadıyla bazı maddelerin atom yapılarını değiştirmek için mermi gibi kullanırız, ancak LHC gibi yüksek takatlı büyük tesislerde asıl amaç yukarıda da ifade ettiğimiz gibi atom çekirdeklerinin derinliklerine nüfuz ederek parçacık fiziği kuramlarını sınamaktır.

Not (4)    Buraya konumuzla ilgili bir alıntı yapalım: Bilimkurgu romanları meraklıları yazar Douglas Adams’ın  “Otostopçunun Galaksi Rehberi“ isimli romanını biliriz, 2005 yılında sinemalarda filmi de gösterilmişti. Bu romanda, Dünya’ya uzaydan devasa yıldız gemileri gelir ve her biri bir büyük şehrin üzerinde dururlar, insanlar her yerde aynı anda şu mesajı işitirler: “Yerküre halkı, lütfen dikkat, ben Galaktik Hiperuzay Planlama Konseyi’nden Prostetnik Vogon Jeltz, hiç şüphesiz fark edeceğiniz gibi Galaksi’nin merkez dışı bölgelerine ait kalkınma planları yıldız sisteminizden geçen hiperuzaysal bir ekspres yolun inşa edilmesini zorunlu kılıyor ve maalesef gezegeniniz yıkılacaklar listesinde yer alıyor. İşlem iki yerküre dakikasından biraz daha kısa sürecektir. Teşekkürler.”  Korkunç bir sessizlik olur, korkunç bir gürültü olur ve tekrar korkunç bir sessizlik olur, Dünya  evrenden silinir. İşlerini bitiren Vogon İnşaat Filosu gemileri mürekkep karası yıldızlı boşluğun içlerine doğru kayarak uzaklaşırlar.

( Yurdaer Aksoy / THY Emekli Uçak BAKIM Başkanı)