SeyrüseferSeyir DefteriMühendislik → İvme - Hayal Gücünün Çok Ötesi

İvme - Hayal Gücünün Çok Ötesi

Seyir Defteri - Mühendislik
Cumartesi, 10 Şubat 2018

Yengeç Bulutsusu Doğrusu, bu yazının içeriği ilk kez oluşturulmaya başlandığında, mevzu öyle acayip yerlere kaymıştı ki o kadar olur! Bu sebeple makâlenin ana fikrini meydana getiren temel hususlar oldukça artalanda kalmaya başlayınca, arada iyice kaynamaması için gerçek içerik oradan çıkartılıp kendine mahsus böyle ayrı bir ikinci sayfaya aktarıldı.

Velhâsıl ilk bölümde ele alınma fırsatı kaçırılan asıl konuya ancak şimdi gelmiş olduk. Evet temel mevzu aslına bakılırsa yine ivme olacak ve umarım ki iş tekrar çığırından çıkmaz. Bu sebeple hem içeriğin bir kez daha dağılmaması ve hem de fazla uzamaması için kararlıyım, o halde hemen sadede gelelim:

1967'de radyoteleskop ile gerçekleştirilen gök gözlemleri esnasında daha önce bilinmeyen bir yıldız türü keşfedildi ve 1968 itibarı ile de artık gökbilimciler arşivlerine Pulsar adını verdikleri bu yeni türü eklemiş oldular. Doğrusu nötron yıldızlarının varlığı, keşfedilmelerinden çok daha önce kuramsal olarak ortaya konmuştu bile!


"Aslında kozmoloji; irfân sâhibi bilim adamları, metafizikçiler, epistemologlar ve bilgi teoricileri için tükenmez bir ilhâm, misâl, karşıt-misâl ve motivasyon kaynağı teşkil eder." [1]


1932'de Sovyet fizikçi Lev Davidovich Landau kuvantum basıncının, belli büyüklüklerdeki yıldızların kütlesini destekleyemeyeceği yönündeki makalesini yayınladı. Nötron Yıldızı kavramının temelini nazarî olarak ortaya koyma yönündeki bu ilk çalışmada Landau, kuramını elektronlara dayandırmıştı çünkü nötronun varlığı henüz bilinmiyordu.

Ve 1933'de nötronun keşfedilmesiyle Landau'nun yaklaşımı hemen nötronların kuvantum basınçlarına da uygulandı. Sonraki yıl ABD'de Fritz Zwicky ve 1935'te de Hintli genç fizikçi Subramanyan Chandrasekhar bu yönde önemli ilerlemeler sağladı.

Robert Oppenheimer 1939'da yayınladığı tamamen genel izâfiyet nazariyesine dayandırılmış makâlesinde, nötron yıldızları için azami kütle sınırını 0,7 güneş kütlesi olarak öngördü ve kuramsal çalışmalar devam etti ama henüz bunları doğrulayacak bir gözlem yapılabilmiş değildi...

Hemen yukarıda sıralanan isimlerden ve yaptıkları çalışmalardan hareketle tam da bu noktada, gerçekte bilimadamı kavramının ne demek olduğundan ve son senelerde giderek güçlenerek devam eden, kelimeler/kavramlar üzerinden adeta iğne ile kuyu kazma hassasiyetinde yürütülmekte olan toplum mühendisliği harekâtının tek bir taneciği olarak Türkiye'ye dikkâtlice ve başarıyla(!) aşılanan bilim insanı(!) denen çakma kavram ile aralarında ne büyüklükte bir uçurum mevcut bulunduğundan da bahsetmek gerekiyordu ama dediğim gibi bu kez içerikten sapmamaya kararlıydım ve bu meselenin özünü sadece [Resim.1]'e indirgeyip geçmek en iyisi olacaktı.

Dolayısı ile günümüzde bilimadamı ifadesi bir bileşik kelime midir, bitişik mi yoksa ayrı mı yazılmalıdır gibi meseleler de ortadan kalkmış oldu çünkü bu kavram artık tamamen terk edilmeye yüz tuttu. Diğer taraftan bilim insanı tanımlamasının nasıl yazıldığının pek bir önemi de yok çünkü arpa ile beslenen bu intihâlci papağan kavramın zaten içi boş...


Bilimadamları ile Biliminsanları Arasındaki Fark!

Resim.1) Bilimadamları ile Biliminsanları arasındaki fark.
Orijinal çalışma açık-kaynaklı XKCD'den alındı ve türkçeleştirilerek buradaki konuya hafifçe ;) uyarlandı![10]


Nihâyet 1967'de İngiltere'deki Cambridge Üniversitesinde temel olarak güneş rüzgarlarının yaydığı radyo dalgalarını incelemek üzere tasarlanmış bir radyo teleskop ile gözlemler yapmakta olan lisans öğrencisi Jocelyn Bell, toplanan veriler içinde son derece düzenli olarak atan radyo ışımalarını ilk kez tespit eden insan oldu; sinyal her 1,33730115 saniyede bir ve 0,016 saniye süresince tekrarlanmaktaydı. J. Bell ilk nötron yıldızını keşfeden insan olsa da bu konuda 1974 itibarı ile verilen Nobel fizik ödülünü hocası Antony Hewsih tek başına aldı!


Bir Atarca (Nötron Yıldızı) Taslağı

Resim.2) Bir atarca taslağı. Atarcalar manyetik eksenleri yönünde yaydıkları radyo ışıması sebebiyle Kâinatın Deniz Fenerleri olarak da adlandırılırlar. Tabii bu benzetmede günümüzün sıkıcı, çakarlı deniz fenerlerine değil de eski usül ışık huzmeli deniz fenerlerine bir atıf yapıldığı aşikârdır.
Bir nötron yıldızının atarca olabilmesi; yani elektronamyetik ışıma yayabilmesi için dönme ve manyetik eksenlerinin kaçık olması gereklidir. Her iki eksen üst üste bindiğinde ışıma gerçekleşmez. Velhasıl bütün atarcalar nötron yıldızıdır ama bütün nötron yıldızları atarca değildir.


Aslında insanoğlu tarafından fark edilen ilk nötron yıldızının oluşum safhası büyük ihtimâlle 1967'den çok çok daha önce, 1054 yılında (muhtemel ilk kayıt 4 Temmuz) Arap ve Çinli gökbilimciler tarafından dikkatlice gözlemlenmiş ve kaydedilmişti! Belli bir süre boyunca gündüz ışığında bile izlenebilen bu yeni ve aşırı parlak gök cismi bir süpernova patlamasıydı ki çok sonraları1, bir yıldızın patlaması sonucu meydana gelen söz konusu oluşum [Resim.3] Yengeç Bulutsusu olarak adlandırılacaktı.

Ve 914 yıl sonra, 1968'e gelindiğinde gökbilimciler D.H. Staelin ve E.C. Reifenstein, Yengeç Bulutsunun tam merkezinden gelen elektromanyetik ışımayı [Resim.2] tespit ederek bilimsel tanımlaması "PSR B0531+21" olan Yengeç Atarcasını keşfettiler.


Yengeç Bulutsusu

Resim.3) Dünya'ya takribî 6.500 ışıkyılı mesafede bulunan, yaklaşık 25km çapındaki B0531+21 (Yengeç) Atarcasının merkezinde bulunduğu, bugün için yaklaşık 11 ışıkyılı çapında olan ve 1.500km/sn hızla genişlemeye devam eden Yengeç Bulutsusunun, Hubble uzay teleskobu tarafından elde edilmiş muhteşem bir görüntüsü.[9]


Yengeç bulutsusunun merkezindeki PSR B0531+21 tanımlamalı bu nötron yıldızı, doğal olarak türünün en meşhur örneğidir. Bugün itibarı ile sadece 964 yaşında olan Yengeç Atarcası 30,3Hz gibi son derece yüksek bir dönüş hızına sahiptir yani bir günü 0,033045sn'dir de denilebilir, hızlı yaşamak belki de budur!

Yeri gelmişken bu gök cisimlerinin neden böyle adlandırıldığına da kısaca değinirsek; ingilizce kökenli pulsar ifadesi nabız gibi atmak anlamındaki pulse fiilinden türetildiği gibi türkçe'de de güzel bir şekilde atarca olarak adlandırılmıştır.

Bunun sebebini aşağıdaki [Resim.4] üzerine tıklayarak ulaşılabilecek olan ses dosyalarından ilki olan Yengeç atarcasına ait kaydı yavaşlatılmış olarak dinlediğinizde anlayacaksınız. Burada dinlenebilecek dosyalar aslında gamma ve radyo ışıması yayan atarcalara ait radyoteleskop kayıtlarının çeşitli yöntemlerle işlenerek duyulabilir hâle dönüştürülmüş türevleridir...


Atarca Sesleri

Resim.4) Yengeç (B0531+21) ve ayrıca üç farklı atarcanın yaydığı elektromanyetik dalgaların duyulabilir hale dönüştürülmüş sinyallerini dinlemek için resmin üzerine veya buraya tıklamak (bağlantı yeni pencerede veya sekmede açılır!) yeterli olabilir.[5], [6], [7]
Bu vasıtayla söz konusu gök cisimlerinin neden Atarca (ingilizce Pulsar) olarak isimlendirildiği de kolayca anlaşılabilir.


Yıldızlar yakıtları tükendiğinde ölürler. Fakat bu ölümler daima bir yeniden doğum şeklindedir ki yıldızlar öldükten sonra; belli bir kütle aralığındakiler Nötron Yıldızı, bu kütle sınırının altındakiler Beyaz Cüce ve üstündekiler de (muhtemelen) Kara Delik halinde yeniden doğarlar. Fakat henüz gözlemlenebilmiş olmasa da nötron yıldızları ile kara delikler arasında Kuark Yıldızı gibi bazı yeni kuramsal cisimlerin var olabileceği yönünde varsayımlar da mevcuttur. Ama yazının başında bahsi geçtiği üzere, nötron yıldızları da keşfedilmelerinden önceki onlarca sene boyunca sadece nazarî olarak mevcut değil miydi!..

1,4-2,5 Güneş kütlesine (kabaca yarım milyon Dünya kütlesine eşdeğer) sahip nötron yıldızları sadece 20-25km çapında olduklarından yoğunlukları inanılmaz derecede yüksektir. Eğer böyle bir yıldızın, büyük oranda demir atomlarından meydana geldiği düşünülen dış kabuğundan kesme şeker büyüklüğündeki bir parçayı kesip alabilseydiniz ağırlığı yaklaşık 100 milyon ton olurdu. Fakat daha azimli olup yıldızın çekirdeğine inildiğinde daha kârlı çıkmak da mümkün olabilirdi çünkü maddenin özel bir hâli olan, lüzûciyetinin tam olarak sıfır olduğu bir süper-akışkan hâlinde olduğu tahmin edilen o bölgeden alınabilecek aynı büyüklükte bir parça yaklaşık 1 trilyon ton kadar çekerdi, evet nakliye biraz sıkıntı çıkartabilir...


Ölen Yıldızlar ve Sonraki Hayatları

Resim.5) Ölen yıldızların geridönüşümü ve sonraki hayatları. Kuark ve Preon yıldızları henüz varsayım seviyesinde olmakla birlikte yakın zamanda keşfedilen bazı adaylar mevcut.


1982'de PSR B1937+21 adlı ilk milisaniye atarcası keşfedildi. İnanılmaz bir şekilde 642Hz ile dönen bu yıldızın dış yüzeyindeki dönüş hızı ışık hızının yaklaşık 1/7'si(!) kadardı. Sonraları daha da yüksek dönüş hızlarına sahip başka atarcalar da keşfedildi. Böylesine büyük merkezkaç kuvvetlerine rağmen nötron yıldızlarının parçalanmamasından da anlaşılabileceği üzere atarcaların devasa çekim kuvvetleri mevcuttur.

Ortalama olarak bir atarcanın yerçekimi ivmesi dünyanınkinin yüzbin milyar katı(!) kadardır. Bu nasıl da acayip bir sayıdır! Belki de böylesine hayal gücünün ötesindeki aşırı büyüklükler herkes için çok fazla birşey ifade edemez. Yine de mesela tasarım ve üretim ile doğrudan iştigâl etmiş mühendisler veya bilimadamları için buradaki muhteşemliği daha kolay hissedebilmek mümkün olabilir.

Mesela deniz mühendisliğinde karşılaşılabilecek ivmelerden bahsedersek; gemi salınımlarından kaynaklanan saniye mertebesinde etki eden 3-5g (ci değil ge!) ivmelerden, yüksek sürâtli küçük teknelerde milisaniye mertebesinde etki eden 10-20g ivmelerden veya sualtı patlamaları sonucunda gemi yapıları üzerinde oluşabilen milisaniye mertebesinde etki eden birkaç yüz g'lik ivmelerden bahsedilebilir. Geminin üzerine 155/52 bir top yerleştirilse, bu toptan fırlatılacak olan merminin üzerinde oluşan azami ivme bile 3-4bin g civarında olabilir; sadece bilinen kâinat ile karşılaştırıldığında bile adeta sinek vızıltısından çok çok daha zayıf...

♦ Açıklamalar

1. Yengeç Bulutsusunu tanımlayarak 1848'de isimlendiren İngiliz gökbilimci William Parsons'tur [geri]

♦ Kaynaklar

1. Gel de Çık İşin İçinden, 1996, Ahmed Yüksel Özemre
2. Instantaneous Radio Spectra of Giant Pulses from the Crab Pulsar from Decimeter to Decameter Wavelengths, M. V. Popov - A. D. Kuz'min - O. M. Ul'’yanov - A. A. Deshpande - A. A. Ershov - V. V. Zakharenko - V. I. Kondrat'ev - S. V. Kostyuk - B. Ya. Losovskij - V. A. Soglasnov
3. Patlarcasına Dönen Atarca: PSR 1937 - Bilim ve Teknik, 1983 (Eylül), Pierre Kohler
4. Distance to the Crab Nebula, G. Iafrate - M. Ramella
5. http://www.jb.man.ac.uk/pulsar/Education/Sounds/sounds.html
6. http://www.astro.cornell.edu/~deneva/psr_sounds/pulsars_sounds.htm
7. http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/Pulsars.html
8. Pulsating Radio Sources near the Crab Nebula, 1968, David H. Staelin - Edward C. Reifenstein
9. Resim.3) Nasa - https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA03606
10. Resim.1) - https://www.xkcd.com
11. Cosmic Catastrophes (Ders Notları) - https://astronomy.utexas.edu, 2006, J. Craig Wheeler
12. Astronomy: A Beginners Guide to the Universe, 2012, Eric Chaisson - Steve McMillan
13. Determination of the Distance to the Crab Nebula, 1996, Matthew J. Bester - Matteo J. Paris
14. http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/Pulsars.html
15. The Pulsar Menagerie - Science Magazine, 2004, Robert Irion
16. Does Sub-millisecond Pulsar XTE J1739-285 Contain a Low Magnetic Neutron Star or Quark Star?, 2007, C. M. Zhang - H.X. Yin - Y.H. Zhao - Y.C. Wei - X.D. Li
 







Telif Hakkı © 1997-2018 [uskudar.biz] - sürüm 5.5.1 - Bütün Hakları Saklıdır. Kullanım şartları için tıklayın!
Joomla! GNU/GPL lisansı altında özgür bir yazılımdır.