Connect with us

Kozmik Anafor Arşivi

Star Wars Teknolojisi: Sekiz Kurgu ve Gerçek Hayattaki Karşılıkları

Bu yazıyı yaklaşık 9 dakikada okuyabilirsiniz.

Uzun zaman önce çok, çok uzak bir stüdyoda George Lucas fantastik bilimkurgu dünyasını daha sonra uzun süre etkileyecek bir film yarattı. Çoğumuzun bildiği üzere bu yapım Star Wars yada Yıldız Savaşları serisinden başka bir şey değildi.

40 yıl sonra bile filmlerde gösterilen fikirler bugün bilim kurgu türünün yapı taşlarını oluşturmaktadır. Serinin son filmi olan “Güç Uyanıyor” ile hayranlar ışın kılıçları, uzay ötesi araçları, havada asılı sürülen araçları görmekten aşırı derecede mutlu olacaklardır.

Bu markanın ardındaki bilim ve teknoloji; köklerini fanteziden alsa da bunların uzun süregelen çekiciliği birçok bilim insanı ve mühendis için ilham verici olmuştur. Bu yazımızda Star Wars’ı bilim kurgudan gerçek bilime çevirebilecek birkaç önemli örneğe bakacağız.

1) Ötegezegenler

Star Wars konusunun göbeği, geniş gökadada ticaret yollarıyla bağlı ötegezegenlerin varlığından oluşur. Ama 1995’e kadar, ki bu süre ilk filmden neredeyse 20 yıl sonraya dek gelir, Güneş Sistemi ötesinde keşfedilecek ötegezenler hakkında kesinlikle bir şey bilmiyorduk.

Kepler 452b_

‘’Bana göre Star Wars hakkındaki en önemli şey insanların geleceğinin uzayda olması fikri’’ diyor Britanyalı bilim konuşmacısı Mark Brake. Geçen yıl “Star Wars’ın bilimi”diye şov yapan Mark Brake ekliyor, “Güneş sistemlerindeki ticaret ve emperyalist gelişmeyle ilgili olan şeyler ve biz bu güneş sistemlerini keşfediyoruz.’’

Şu ana kadar 2000’den fazla ötegezegen keşfedildi ve NASA’nın Kepler Teleskobu 2011 yılında iki yıldız etrafında dönen tıpkı Luke Skywalker’ın memleketi olan gezegen Tatooine’ye benzeyen ilk gezegeni keşfetti. Kepler 16-b olarak sınıflandırılan yaşamsal alanın olmadığı bir gaz devi. Ancak 2012 yılında teleskop, ikili yıldız sistemlerinde yaşama elverişli koşullara sahip alana çok yakın iki gezegen daha keşfetmek için kullanıldı.

Yaşama elverişli bölge, gezegen etrafında suyun sıvı halde akabileceği alan olarak isimlendiriliyor. 

2) Yıldızlar Arası Ulaşım

Filmlerde Han Solo’nun Millennium Falcon’u gibi uzay gemileri birbiriyle ışık yılları uzaklıktaki Güneş sistemleri arasında ulaşım yapabiliyor. Star Wars’a göre uzay ötesi itici sistemleri, gökadalar arasında yol alanları gölgesel boyut olan ve uzay ötesi olarak adlandırılan boyuta zıplatıyor ve gerçek uzayda kısayol sağlıyor.

“Filmler bunun hakkındaki detaylar hakkında belirsiz olsa da uzay ötesi fikri ve ışık hızından öte ulaşım gerçek bilimden temelini alıyor” diye ekliyor ışıktan hızlı ulaşım olasılıklarını araştıran Fizikçi Eric Davis.

Işıktan hızlı ulaşım mümkün olmasa da, Albert Einstein tarafından öne sürülen uzay-zamanın bükülebilirliği, uzayın şeklini bozarak iki nokta arasındaki mesafenin kısalabileceğini ileri sürüyor. Bunu yapmanın bir yolu büküm (warp) sürücüsü ile uzay gemisinin önündeki uzayı sıkıştırırken arkadasındaki uzayı genişletmektir. Diğer bir yol ise solucan deliği yada kendiliğinden bükülmüş olan ve uzak iki nokta arasında kısayol sağlayan alan yaratmaktır. Bu gibi bükülmeleri yaratabilen ve negatif enerji olarak bahsedilen şey olağanüstü materyal gerektirir. Davis devam ediyor, “Casimir etkisini kullanarak laboratuvarda gösterilen bir fenomen: Bu etki vakumda birbiriyle çok az aralıkla yerleştirilmiş iki paralel ayna arasındaki itme yada çekme kuvveti olarak ölçülebilir.”

star-trek-warp-587

Bu yılın başlarında NASA’nın Johnson Uzay Merkezi yerleşkesinde bulunan Eagle Works adlı laboratuvar göründüğü kadarıyla bu etkiyi açığa çıkararak vakumda bükülmeler yaratan, bir bükme sürücüsü yarattığını ileri sürdü. Ancak bilim kurgu sevenler için üzülerek söylemeliyiz ki, bu laboratuvarın yayımlanmayan buluşları şüpheyle karşılandı. Işıktan hızlı ulaşım optimistiği Davis ise bu buluşları acayip ve sorgulanabilir olarak nitelendiriyor.

“Bunlar şu an spekülatif konseptler olarak kalıyor çünkü daha ileriye dönük kuramsal çalışmalar altında yer alıyor ve bunları gerçekleştirebileceğimiz teknoloji henüz öngörülemiyor. Ulaşım sağlayan solucan deliklerini ve bükücü sürücülerini  ortaya çıkaracak teknolojiyi geliştirmek 50 ila 300 yıl sürebilir.

3) Speeder

Konseptsel olarak daha az sorun çıkaran Star Wars’da yer alan ulaşım şekli, gerçek olmaya çok daha yakın. Birçok firma filmlerde “speeder” olarak bilinen “havada asılı bir şekilde ulaşım sağlayan” araçları geliştirmeye çalışıyor.

Aero-X-hoverbike-officeplankton-01

Kaliforniya’da yer alan Aerofex isimli şirket, havada asılı duran ve motorsiklet gibi kullanılabilen diye tasvir edilen Aero-X aracını geliştirdi. Araç havadayken saatte 72 kilometreye kadar çıkabiliyor. Hız tutkunlarına gelince, Birleşik Krallık’ta bulunan Malloy Havacılık’ın hava motorsikleti aynı irtifada saatte 274 kilometre hıza ulaşmayı planlıyor.

Hem Aerofex’in hem de Malloy Havacılık’ın hava motorsikletleri benzin ile çalışıyor. Ancak çevre bilincine sahip Star Wars hayranları yakında fütüristik ulaşım araçlarına sahip olabilir. Macaristan’ın Milli Uygulamalı Bilim Enstitüsü Bay Zoltan Nonprofit Ltd. elektrikle çalışan trikopter Flike’ı geliştirdi. Umutlarınızı söndürmek gibi olmasın ama üç aracın da halen sıkı bir geliştirme aşamasında olduğunu hatırlatmakta fayda var.

4) Droid

Star Wars aleminin bir diğer sürekli var olan özelliği droidlerdir. Bunlar kişisel hizmetçiler, pilotlar, teknikerler ve hatta asker olabilen robotlardır. Bugünlerde otomasyonlu askeri dronlardan Google’un sürücüsüz araçlarına ve robotsal ameliyat asistanlarına varan birçok analoji var.

Bu yaz robotlar, Birleşik Devletler Savunma İleri Araştırma Proje Ajansı (DARPA)’nın zorlu robotik finallerinde yarıştı. İnsansı robotlar, araç sürme, kapı açma, basamak çıkmak ve vanayı kapatmak gibi karmaşık engelleri aştı.

nasa-robonaut

Uluslararası Uzay İstasyonu’nda kullanılan “Robonaut”…

Robotların çoğu yarışmada başarılı bir performans sergiledi ancak bu makineler yarı-otonomdu yani insan oparatörler robotları kontrol ediyordu. Dolaysıyla mekanik olarak bu robotlar, hantal Star Wars droidlerin yerini tutsa da; robotları onlar kadar zeki yapmaya hala vakit var diye ekliyor, Florida’daki İnsan ve Makine Algılama Enstitüsü takımının liderlerinden Jerry Pratt. Bu takımın yarışmalarda ikinci sırayı aldığını da eklemekte fayda var.

“Zor kısım yapay zekada’’ diyor Pratt. “Öyle bir noktaya geliyoruz ki sensörler insan görüşünden iyi olmasa da nerdeyse o kadar iyi. Ancak robotların neye baktılarını anlamak çok zor. Bir kahve fincanınına bakıp onun ne olduğunu ve içine sıvı koyduğun bir şey olduğunu anlamak. Bir insan tarafından el ile kodlanmadıkça hala bu noktada değiliz ve ne olması gerektiğini söylemek çok güç.

5) Işın Kılıçları

Star Wars teknolojisinin  en simgesel ancak inanılması en zor parçalarından biri ışın kılıçlarıdır. Işığı oluşturan fotonlar her zaman kütlesiz ve birbiriyle etkileşime girmeyen parçacıklar olarak düşünüldü. Bu yüzden efsanevi ikili karşılaşmalarda çarpışan ışınların olma olasılığı bir hayli düşük.

Ancak 2013 yılında, Harvard ve MIT’li araştırmacılar gösterdiler ki; bir foton çifti, aşırı soğutulmuş atom bulutunun içinden geçtiklerinde molekül olarak çıkıyorlar. Harvard Gazetesi’ne parçacıklar arasındaki etkileşim hakkında konuşan, fizik profesörü Mikhail Lukin, “Bunu ışın kılıçlarıyla karşılaştırmak hiç de uygunsuz düşmez.’’

Hepinize her firmanın, her kurumun, ya da herkesin Star Wars reklamlarına bir şekilde alet olmasından gına geldi biliyoruz ama, elimizden gelen birşey yok. Bu jetler de ışın kılıcına benziyormuş işte...

Davis, bu etkiyi gerçek hayatta yaratmanın bambaşka bir şey olduğunu söylüyor. “Işın kılıçları kurgusal ve hiçbir zaman geliştirilemeyecekler.’’ Karmaşık ve kriyojenik (düşük sıcaklık fiziği) ekipmanlar kullanılarak 0,6 metre hapsedilmiş kuantum gazını ışın kılıcının ucundan üretmek pratik değildir.

Işın bazlı silahlara gelince bütün bu çalışmalar kaybolmamış oluyor. Bilim insanları Star Wars’taki blaster silahlarına benzer silahlar geliştirmeye çok yakınlar. Hatta, Amerika Birleşik Devletleri Donanması havadaki dronları ve küçük botları etkisiz hale getirebilen gemi bazlı silahın yeteneklerini gösterdi. Bu yaz Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri ise donanmanın silahından beş kat daha güçlü, jet ve askeri araçlara sığabilecek lazer bazlı silahı denemeye başladı.

6) Çekici Işınlar

Işık ayrıca Star Wars’tan bir diğer ilginç teknolojiyi taklit etmeye yardım edebilir: Çekici ışınlar. Bu ışınlar, görünmeyen ve objeleri kapan, hapseden ve hareket ettiren enerji alanı. 2010’un başlarından beri bilim insanları, ışın yoğunluğundaki küçük partikülleri çekip itmeye yarayan sıradışı lazerler yaratıyorlar.

Çekici ışınlar, aslen bir Star Wars değil Star Trek (Uzay Yolu) teknolojisidir. Bu görselde, kaptan Picard'ın gemisi Atılgan, Picard'ın gençliğinde ilk kez kaptanlık yaptığı eski ve hurdaya çıkmış gemiyi "atış talimi" yapmak üzere uygun bir alana çekiyor.

Çekici ışınlar, aslen bir Star Wars değil Star Trek (Uzay Yolu) teknolojisidir. Bu görselde, kaptan Picard’ın gemisi Atılgan, Picard’ın gençliğinde ilk kez kaptanlık yaptığı eski ve hurdaya çıkmış gemiyi “atış talimi” yapmak üzere uygun bir alana çekiyor.

Daha geçen yıl, Avusturalya Ulusal Üniversitesi, simit şeklinde lazer kullanarak içi boş cam küreleri 20 santimetre kadar sürükleyerek, çekici ışınlarla ilgili son rekoru elde etti. Bu uzaklık bir önceki deneyden 100 kat daha fazladır.

Daha birkaç ay önce Birleşik Krallık’taki Bristol Üniversitesi’nden bir takım ses dalgalarının, çekici ışın kaynağı için ileride ışığın rakibi olabileceğini gösterdi. Bilim insanları, kütle çekim kuvvetini alt eden ve polyester küçük topların havada kalmasını sağlayan düşük basıncı, bir dizi küçük hoparlörden hassas zamanlanmış ses dalgaları çıkararak yaratmayı başardı.

7) Hologram 

Emperyal Yıldız Parçalayıcısı’nın takip edici ışınlarında hapsolduğunuzda ve kaçınılmaz lanetinizle yüz yüze geldiğinizde, düştüğünüz durumu belirtmek için hologram aracılığıyla mesaj göndermekten başka daha iyi bir yol yoktur. Asırlardır üç boyutlu illüzyonu sağlamak için özel tasarlanmış camlar kullanılsa da, kendiliğinden ayakta duran holografik videolar üretmek zor olmuştur.

Dubai havaalanında yolcuları bilgilendiren bir hologram. Bu tür basit hologramlar, günümüzde artık kullanıma geçmiş durumda.

Dubai havaalanında yolcuları bilgilendiren bir hologram. Bu tür basit hologramlar, günümüzde artık kullanıma geçmiş durumda.

Geçtiğimiz yıllarda, John Pepper tarafından 19.yy’da icat edilen ve hayalet illüzyonu veren eski bir sahne kandırmacası tekrar gözden geçirildi. Bunun en önemli örneği vefat eden rapçi Tupac Shakur’un 2012’de Coachella Müzik Festivali’nde hayata geri döndürülmüş gibi olması gösterilebilir. Bunu gerçekleştirmenin metodu ise süper ince, çıplak gözle görünmeyen ve projektörden görüntüleri yansıtan bir foilin sahneden 45 derece açıyla asılmasında yatıyor. Eğer sahne önünde durursanız bu hile size üç boyutlu görüntü illüzyonu veriyor.

Çıtaya daha yakın olan ise Voxon tarafından yapılan Voxiebox’dur. Üç boyutlu modeller yüzlerce yataysal yüzey alanlarına dilimlendikten sonra çok hızlı bir projektör bunları aşağı ve yukarı hareket eden düz bir ekrana ışınlıyor. İnsan gözü bu görüntüleri birbiriyle harmanlıyor ve hareket edebilen ve herhangi bir açıdan görülebilen üç boyutlu görüntüler oluşturuyor.

8) Güç (Force)

Bütün Star Wars alemini kenetleyen konsept ise Jedi şövalyelerine sihirsel güçlerini veren ve iyi ile kötü arasındaki savaşa arka plan sunan kuvvettir.

Bu yılın başlarında Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda çalışan bilim insanları, bu fenomen için arkada şüphe bırakmayan bir kanıt bulduklarını açıkladılar. Ancak, jedi hayranları için bu 1 Nisan şakasından başka bir şey değildi.

Çeviri: Alperen Erol

Kaynakça: http://www.space.com/31394-real-life-star-wars-technology.html

Kozmik Anafor Arşivi

Video: Gökalp Gönen İle Animasyon ve CGI

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 1 dakikada okuyabilirsiniz.

Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız “Meğer Hepsi Kurguymuş” isimli programımızda; Pentagram’ın Sur klibindeki kısa animasyon filmi ile geniş bir tanınırlığa kavuşan Gökalp Gönen konuğumuz oldu…

Gökalp Gönen, dünya çapında Avarya gibi başarılı animasyon filmlerine imza atan, çok sayıda uluslararası ödüle sahip başarılı bir yönetmen ve animasyon sanatçısıdır. Nurcan Seven ve Ümit Çakır moderatörlüğündeki programımızın Youtube videosunu, aşağıdan veya bu linke tıklayarak izleyebilirsiniz.

Hypatia Bilim ve Kozmik Anafor ortaklığında Youtube kanalımızda, yeni çalışmalarımızla sizlerle birlikte olmayı sürdüreceğiz. Kozmik Anafor Astronomi Platformu olarak, her zaman popüler bilim platformlarının işbirliği içinde olmasının, ülkemizde bilimin tüm halk tabanında yeterince değer görmesi açısından gerekliliğini dile getiriyoruz ve bildiğiniz gibi ülkemizin BilimfiliGerçek BilimAçık Bilim,  Gelecek Bilimde ve Feza Gezginleri gibi takdir edilesi popüler bilim platformlarıyla her zaman işbirliği içinde oluyoruz.

Unutmayın, popüler bilim platformları ve bilim insanları, birbirleriyle işbirliği içinde olmazlar, yalnız başlarına hareket etmeyi tercih ederlerse, ülkemizde bilim halk tabanında yeterince yaygınlaşamaz ve değer göremez!

Hypatia Bilim‘i Youtube üzerinden takip etmek için bu linke,
Kozmik Anafor‘u Youtube üzerinden takip etmek için ise bu linke tıklayıp abone olabilirsiniz.

Okumaya devam et

Güneş Sistemi

Maat Mons, Venüs’teki Dev Volkan

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 2 dakikada okuyabilirsiniz.

Maat Mons, Venüs’teki en yüksek ikinci dağdır. Onu Venüs’ün diğer yüksek dağlarından ayıran şey ise, gezegenin en yüksek yanardağı olmasıdır.

Venüs’ün atmosferi kalın bulutlarla kaplıdır. Bu nedenle yörüngeden yüzeyinin görüntülenebilmesi mümkün değildir. Ancak, 1990’lı yıllarda Magellan Uzay Aracı sayesinde, yüksek çözünürlüklü radar görüntüleri ile kalın Venüs bulutlarını yarıp geçerek gezegenin ilginç yüzey oluşumlarını inceleme fırsatını elde etmiş olduk.

Venüs yüzeyinde bilinen en belirgin oluşumlar, hiç kuşkusuz ki volkanlardır. Gezegen üzerinde 1.100 den fazla volkan oluşumu olduğunu biliyoruz. Henüz onların hala etkin birer yanardağ olup olmadıkları ile ilgili kesin bir kanıya sahip olmasak da, bu oluşumların Venüs yüzey şekillerini son 300 ile 500 Milyon yıl öncesine kadar önemli ölçüde değiştirdiklerinden eminiz.

Üstteki fotoğrafta yer alan bu üç boyutlu görüntü, Venüs’ün bilinen en büyük volkanı olan Maat Mons yanardağına ait. Macellan Sondasından alınan radar görüntülerini ve Venüs yükseklik verilerini birleştiren gökbilimciler, sonuçta bu üç boyutlu Venüs volkan yapısı görüntüsünü oluşturmayı başardılar.

İsmini Eski Mısır’ın adalet ve doğruluk tanrısı Maat’dan alan bu volkan oluşumu, yaklaşık 395 km çapa ve yüzeyden yaklaşık 8 km yüksekliğe sahip. Görselde Maat Mons’u, zirvesinden 560 km uzakta ve yerden yaklaşık 1,6 km yukarıdaki bir bakış noktasından görüyoruz. Ön tarafta görmüş olduğumuz oluşumlar, katılaşmış lav akıntılarıyla kısmen kapalı duruma gelmiş ve ciddi oranda parçalanmış ovalardır.

Araştırmalar, Maat Mons’un zirvesinden lav akış izleri olduğunu gösteriyor. Bu da volkanın nispeten yeni bir tarihte patladığının, hala aktif bir volkan olduğunun işareti olarak niteleniyor. Yine de, radar verileri ile bu görüşü doğrulamak mümkün değil. Dünya’ya yakın büyüklük ve kütlesiyle Venüs’ün jeolojik olarak hala aktif bir gezegen olduğuna eminiz ancak, tüm atmosferini kaplayan bulutların görünür ışık dalga boyunda gözleme izin vermemesi nedeniyle kesin bir kanıta şimdilik ulaşamıyoruz.

Hazırlayan: Sinan DUYGULU

https://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc1994/pdf/1475.pdf
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00106

Okumaya devam et

Fizik / Astrofizik

Negatif Enerji ve Negatif Kütleli Madde Nedir?

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 3 dakikada okuyabilirsiniz.

Negatif enerji ve negatif kütle, özellikle “warp sürüşü” veya “solucan deliği” gibi kavramların konuşulduğu ortamlarda sıklıkla dile getiriliyor.

Bu kavramların gerçekliği her ne kadar tartışmalı olsa ve bilim insanlarının büyük kısmı tarafından spekülasyon olarak görülse de, ne olup olmadıklarını açıklamak gerektiğini düşündük.

Negatif Kütleli Madde

Negatif kütleli madde denildiğinde çoğumuzun aklına Antimadde ya da Karanlık Madde geliyor. Ancak, bunlarla karıştırmayınız. Teorik fizikte, negatif kütle sahibi madde, 0 ağırlıktan daha düşük kütleye sahip, “hiçbir şeyden daha hafif” diye tabir edebileceğimiz ve kütle çekimi tarafından çekilmeyen tersine itilen spekülatif bir egzotik maddedir.

Bir ya da daha fazla enerji durumunu ihlal eder. Bir tartı üzerine koyarsanız tartıya ters basınç uygular ve -10 kg gibi bir sonuç görürsünüz. Eğer evrende negatif kütleli egzotik madde çeşitleri varsa, gezegenlerin, yıldızların hatta galaksilerin kütle çekimleri tarafından çok uzaklara itilmiş ve belki de hiçbir zaman ulaşamayacağımız galaksiler arası derin uzayda bulunuyor olabilirler.

Peki fizik kanunlarını ihlal ediyorsa nasıl gerçek olabilecekmiş gibi konuşabiliyoruz? Böyle bir şeyin bizim evrenimizde bulunmaması gerekmez mi? Katı haldeki negatif kütleli madde, ancak “mükemmel sıvı” diye tabir edilen bir halde negatif kütle sahibi maddede bulunabilir.

Kanada, Montreal Üniversitesi’ndeki kozmologlar Saoussen Mbarek ve Manu Paranjape mükemmel sıvı haldeki negatif kütle sahibi bir maddenin hiçbir enerji durumunu ihlal etmediğini açığa çıkardı. Gereken tek şey, bu maddeyi Big Bang esnasında üretmiş olabilecek bir mekanizma. Kısacası şu anda böyle bir maddenin gerçekliğini ne inkar edip imkansız diyebilecek ne de onaylayabilecek bir durumdayız.

Negatif enerji

Negatif enerji, adından da anlaşılacağı üzere eksi değerleri olan enerji seviyelerine denir. Karanlık Enerji ile karıştırmayınız. Tamamen kuramsal olan negatif kütleli madde, aksine negatif enerji çeşitli kuantum durumlarında stabil olmayan şekilde mümkün olabiliyor.

Bununla birlikte karakteristik olarak negatif enerjiye oldukça benzeyen ancak negatif enerji sayılmayan ve çok küçük ölçeklerde gerçekleşen Casimir etkisinden de bahsedelim. 1933’te Hendrik Casimir, Kuantum Teorisi’nin kanunlarını kullanarak garip bir öngörüde bulundu. Casimire göre; (alttaki resimde görülen) vakum içerisindeki iki adet paralel, yüksüz metal plaka birbirlerini itecekti.

Normalde yüksüz olan bu plakaların sabit durması gerekmekteydi ancak bu iki plaka arasındaki vakum boş değildi, gerçekliğe giriş, çıkış yapan sanal parçacıklar ile doluydu. Bu noktada sanal parçacıklarla ilgili yazımıza göz atmanız faydalı olacaktır. (Bkz. Belirsizlik ve Kuantum Dalgalanmaları)

Bu vakum, çok kısa ömürlü elektronların ve pozitronların ortaya çıkıp birbirlerini imha ederek yok olduğu kuantum aktiviteleri ile doludur. Normalde bu yoktan var olan ufak madde-antimadde olayları Enerjinin Korunumu Kanunu’nu ihlal ediyor gibi görünse de; belirsizlik ilkesi sebebiyle bu küçük patlamalar inanılmaz ölçüde kısa ömürlü olup, net enerjide değişikliğe sebep olmamaktadır. Böylece Casimir bu kısa ömürlü olayların plakalar arası vakumda bir basınç yaratacağını ve bu basıncın plakaları iteceğini keşfetti. Normalde bu plakalar birbirinden uzakken bu etki gerçekleşmezken, plakalar yaklaştırıldıkça aralarında bu enerji açığa çıkmaya başlar.

Bu enerji 1948’de laboratuvarda, Casimir’in öngördüğü gibi gözlemlendi. Bu enerjiyi ölçmek için inanılmaz hassas ve sanat eseri sayılabilecek ekipman gerektiğinden, 1996’da ilk hassas ölçüm yapıldığında bu etkiden kaynaklanan basıncın bir karıncanın ağırlığının 30 binde 1’i kadar olduğu bulundu. Tahmin ettiğiniz gibi uzay-zamanı bükmek için çok yeterli değil.

Negatif enerjiye başka bir örnek de, kara deliklerin buharlaşma sürecinde açığa çıkan ve Hawking radyasyonu mekanizması sırasında oluşan kısa ömürlü sanal parçacıklar verilebilir.

Hazırlayan: Berkan Alptekin

Okumaya devam et

Kozmik Anafor Arşivi

Fantastik Uzay Projeleri: Yıldız Motoru

• İçerik Üreticisi:

Bu yazıyı yaklaşık 8 dakikada okuyabilirsiniz.

Görünen o ki insanlık Ay’dan sonra Mars’ı da gözüne kestirdi. Önümüzdeki 10 yıllık süreç, bu konuda çok ciddi gelişmeler gösterecek gibi duruyor. Tabii Mars ile de kalınmayacak, eğer kendi türümüzü yok etmezsek, 21. Yüzyıl sona ermeden Güneş Sistemi’nin pek çok noktası muhtemelen insan oğlunun ulaştığı yerler haline gelecek. Peki ya bunun da sonrası? Bir yıldız motoru yapıp yıldızımızla birlikte yolculuğa çıkmak mı?

Başka yıldızlara gitmeye çalışacak uzak gelecekteki torunlarımız. Ama bu huzur dolu yuvamızı, biricik Güneş’imizi terk etmek istemezsek ne olacak? Başımızı alıp gitmektense, Güneş’imizi de yanımızda götürsek, olmaz mı? Hmm… Bunun da bir yolu var, tek ihtiyacımız ise bir Yıldız Motoru. Kemerlerinizi bağlayın, Güneş Sistemi’ni devasa bir uzay mekiğine dönüştürüyoruz.

İlk bakışta ütopik gibi gelmiş olabilir. Ancak unutmayın; “Fantastik Uzay Projeleri” yazı serisindeyiz. Hem hatırlatmak isteriz ki önceki yazılarımızda “Gök Kancaları” yapıp, Dünya’mızın yörüngesine yerleştirmiştik. Bununla kalmadık, başka gezegenlere, onların uydularına ve hatta gök taşlarına bile gök kancaları kurarak Güneş Sistemi’nin dört köşesini su yolu yaptık. Ender bulunan madenleri ve füzyon için gerekli elementleri Dünya’mıza getirip, füzyona hükmederek enerji sorunumuzu büyük oranda çözdük.

Füzyon da kesmedi, Güneş’in ürettiği her 1 kalori enerjiyi kontrol altına almaya karar verdik. Merkür’ü feda edip bir Dyson küresi yaptık. Bu sayede Kardashev ölçeğinde 2. seviye medeniyet seviyesine yükseldik.

Teknolojide ulaştığımız bu noktayla, hedeflerimizi çok daha ileriye taşıyabileceğiz. Güneş Sistemi artık bizden sorulduğuna göre yeni hedef Güneş Sistemi’nin dışı olmalı. Ancak, uzay boşluğu; karanlık, soğuk ve sıkıcı… Üstelik yakınlarda da ilgi çekici pek fazla şey yok. Örnek verecek olursak, bize en yakın yıldızları içeren Alfa Centauri yıldız sistemi Güneş Sistemi’mizden 4.3 ışık yılı mesafede.

Yani ışık hızıyla gitsek, ulaşmamız 4.3 yıl sürecek. Işık hızının yaklaşık %0.1’i ile yolculuk etsek, 4300 yıllık bir yolculuktan bahsediyoruz. Kaldı ki, şu ana kadar insan yapımı bir aracın ulaşacağı en yüksek hız olarak, Nasa’nın Parker Güneş Sondası’nın 193km/sn’lik hızı öngörülüyor ki bu da ışık hızının sadece %0.064’üne tekabül ediyor. Elbette Dyson küresi teknolojisine ulaşmış bir medeniyet için çok daha hızlı yolculuklar öngörmek yanlış olmasa da uzay boşluğundaki mesafelerin büyüklüğünü de göz ardı etmemek gerekir. Üstelik hedef noktamıza vardığımızda bulacaklarımızın da bu çileli yolculuğa değer olması gerekir.

 

Bu bağlamda bir yıldız motoruna sahip olmak beraberinde çok farklı avantajlar getirebilir. Yıldız motoru, Güneş’i (ya da genel manada bir yıldızı) mevcut yörüngesinden oynatmak ve farklı yönlere doğru hareket ettirmek için tasarlanmış, olası farklı varyasyonları bilimsel olarak kanıtlanmış, hipotetik mega yapıya verilen addır. Güneş’i yerinden oynatacağız deyince tabii, “Eee, Dünya’dakiler ne yapacak? Dünya Güneş’siz mi kalacak?” endişesine kapılabilir insan. Telaşa hiç gerek yok. Dünya ve Güneş Sistemi’nin diğer tüm üyeleri kütle çekim kuvveti ile Güneş’e sabitlenmiştir. Güneş nereye, herkes oraya.

İşte yıldız motorunu güzel kılan en temel özellik de bu diyebiliriz. Yazımızın başında “Güneş Sistemi’ni devasa bir uzay mekiğine dönüştürüyoruz” derken kast ettiğimiz buydu. Hayata geçirilen bir yıldız motoru ile kolonize edilmiş halde Güneş Sistemi’ni toptan hareket ettirebiliriz.

Peki bunu neden yapmak istiyoruz?

  • Samanyolu Gökadası’nda bulunan diğer sistemleri kolonize etmek için, onlara doğru tüm Güneş Sistemi olarak gitmek isteyebiliriz. Yeteri kadar yaklaştığımızda görev araçları gönderip, ihtiyacımız olan kaynakları elde edebiliriz. Ya da yakınlarında bir yere park edip, sürekli yeni komşumuzdan faydalanabiliriz.
  • Dünya’mızı hatta Güneş Sistemi’ni topyekûn yok edecek bir süpernova patlamasının etkilerinden kaçmak zorunda kalabiliriz. Tip 2 seviyesine ulaşmış bir medeniyet, çevresindeki pek çok yıldızın yapısını ve ne kadar ömrünün kaldığını çok detaylı şekilde hesaplayabilmiş olacaktır. Bu da onlara olası süpernova patlamalarını milyonlarca yıl önceden tespit etme kabiliyeti verecektir. Bu medeniyet, kendisini tehdit edecek bir patlamayı ön görmüş ve ondan kaçma mücadelesine girmek zorunda kalabilir.

(Burada bir ayrıntıyı belirtelim, böyle bir olayı gözlemleyerek önceden bilemeyiz. Süpernova patlaması yaşamış bir yıldızı tespit ettiğimizde, o yıldız aslında çoktan patlamış ve ışığı bize ancak ulaşmıştır. O nedenle, önlem alabilmek için yıldızın formasyonunu çok iyi bilip, ne kadar ömrü kaldığını hesaplamak gerekecektir. Bugün, Dünya’mıza zarar vereceği düşünülen süpernova adayı yıldız yoktur.

Betelgeuse isimli büyük kütleli yıldızın her an patlayacağı düşünülse de çok uzak olması nedeniyle, gökyüzünde haftalar sürecek bir ışık şöleninden öteye gitmeyecektir. Bu olay, siz bu satırlar okurken de gerçekleşebilir, milyonlarca yıl sonra da. Dünya’yı tehlikeye atabilecek süpernova patlamalarının 15 milyon yılda bir gerçekleştiği düşünülmektedir.)

  • Bir başka yıldızın yakınlarına sokulmak ve Dünya’mızı onun yörüngesine sokarak Güneş Sistemi’ni terk etmek.

Shkadov İticisi

Aynı Dyson küresinde olduğu gibi, 1937 yılında Olaf Stapledon tarafından yazılan Star Maker romanında yıldız motoru konusu da işlenmiştir. Ancak bilimsel literatüre girmesi, ilk olarak Leonid Mikhailovich Shkadov tarafından 1987 yılında tanıttığı makalesi ile olmuştur. Shkadov, Güneş’in etrafına kurulacak devasa ama çok ince bir ayna tasarlamıştır.

Aslında, Shkadov Thruster (Shkadov İticisi/Roketi) olarak adlandırılan bu yapı, Dyson küresi ebatlarında bir roket motoru olarak düşünülebilir. Prensipte bir roket gibi çalışan motorumuz, birbirlerine ters vektörler olan Güneş’in kütle çekim kuvveti ve radyasyon basıncı sayesinde sabit konumda kalacak, Güneş’ten gelen ışığı, yani fotonları yansıtarak itki kuvveti oluşturacak ve hareket sağlayabilecektir. Ancak Shkadov İticisi’nin bazı dezavantajları vardır:

  • Bu yöntem ile elde edilecek hız muhtemelen tatmin edici olmayacaktır. Galaktik ölçekte kayda değer mesafeler almak yüz milyonlarca yıl sürebilir.
  • Shkadov İticisini, yani aynamızı; gezegenleri ve tabii Dünya’mızı yakma riskini karşı sadece Güneş’in kutuplarının üzerine koyabiliriz. Bu da istediğimiz her yöne gidemeyeceğimiz anlamına gelir.

Kedi olmadan fare yakalama meraklısı insanlık, madem Shkadov İticisi ciddi dezavantajlar barındırıyor, öyleyse daha iyisini tasarlayalım demiş ve de Illinois Üniversitesi’nden Fizik profesörü Matthew Caplan yeni bir tasarım yapmıştır. Shkadov İticisi gibi yıldız motorlarına “Pasif iticiler” tanımlaması yapan Caplan, bir yıldız motoru inşa edecek olan medeniyetin Dyson küresi sahibi olduğu varsayımından hareketle, bu Dyson küresi yardımıyla, termonükleer enerji kullanan ve “Aktif itici” olarak tanımladığı yeni bir yıldız motorunu ortaya çıkarmıştır. En azından kâğıt üzerinde.

Görsel Telif: Getty/Cokada

Caplan İticisi

Caplan iticisinin/roketinin, gerekli kuvveti elde edebilmesi için ihtiyaç duyulan yakıt, Dyson küresinin Güneş üzerinde küçük bir noktaya odaklanması ile oluyor. Aşırı derecede ısınan bölgeden Güneş için küçük ama bizim için büyük kütleler kopması bekleniyor. Bu malzeme, aktif iticimizce yakalanıp, motor üzerinde bulunan füzyon reaktörlerinde enerjiye çevriliyor ve aşırı yüksek ısıdaki nükleer atık, motorumuzun Güneş’e uzak ucundan dışarı atılarak çok büyük bir itki kuvveti elde ediliyor.

Elbette, motorun Güneş’e saplanmaması ve Güneş’i itebilmesi için de motorun Güneş’e bakan ucundan yine motor üzerinde bulunan parçacık hızlandırıcılarda hızlandırılmış hidrojen Güneş’e doğru ateşleniyor. Böylece, Caplan iticisi hem kendini dengelemiş hem de elde ettiği itkiyi Güneş’e yönlendirmiş oluyor.

Caplan, yaptığı çalışmada, iticinin gücünü maksimuma çıkardığımızda, Güneş’in, yıldız motoruna 100 milyon yıl yetecek kadar enerji vereceğini gösteriyor. Ancak, aktif itki yöntemi ile varılacak hızlar sayesinde, bunun çok daha altında bir zaman diliminde yukarıda belirttiğimiz amaçlarımıza ulaşabiliriz.

Güneş’in kütlesini yakıt olarak milyonlarca yıl boyunca harcadığımızda, Güneş’in ömrünü kısalttığımız düşünülmemelidir. Bilakis, bir yıldızın ömrü kütlesi ile ters orantılıdır. Güneş, kütlesinden kaybettikçe, kendi yakıtını daha yavaş harcayacak ve ömrünün kısalması şurada dursun, bilakis uzayacaktır.

Elimizde, böyle bir yıldız motorunun var olduğunu düşünsenize… Kim bilir, belki Samanyolu’ndan sıkılır ve “neden başka gökadaları da kontrol altına almayalım ki?” bile diyebiliriz.

Bekle Andromeda, biz geliyoruz!

Hazırlayan: Uğur Çontu
Düzenleyen: Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar ve Referanslar: 

1. Mosher, D. (2018, Kasım 05). NASA just smashed the record for the fastest human-made object – Its $1.5 billion solar probe is flying past the Sun at up to 213,200 mph. Erişim Tarihi: Şubat 24, 2021, Erişim Adresi: https://www.businessinsider.com/nasa-parker-solar-probe-fastest-human-object-2018-11

2. Hadhazy, A. (2018, Şubat 15). How to move an entire solar system. Erişim Tarihi: Şubat 24, 2021, Erişim Adresi: https://www.popularmechanics.com/space/deep-space/a10885/the-shkadov-thruster-or-how-to-move-an-entire-solar-system-17000392/

3. Badescu, V., & Catchcart, R. B. STELLAR ENGINES AND THE CONTROLLED MOVEMENT OF THE SUN. Erişim Adresi: https://www.dynamical-systems.org/zwicky/stellarengines.pdf

4. Caplana, M. E. Stellar Engines: Design Considerations for Maximizing Acceleration. Erişim Tarihi: Şubat 24, 2021, Erişim Adresi: https://drive.google.com/file/d/1ZpjAWcPhbCMTFYqPI5HnqtlHGWqzL45S/view

Okumaya devam et

Çok Okunanlar