Ikigai Daily
Menü

Bir keşfin peşinde

Bilim

Deneyler, keşifler ve bilim insanlarının hikâyeleri. Bildiğimiz dünyayı daha iyi anlamaya yardımcı olan bilgiler.

Bu konudaki kartlarSayfa 4Ek açıklama ve kaynaklar

İlgili konular

Başka hangi konulara bakabilirsiniz?

Bu başlıktaki kartlar aşağıda. İsterseniz ilgili konulardan biriyle devam edin.

AzimOkuma seçeneği
DinginlikOkuma seçeneği
MerakOkuma seçeneği
MerakBilim

Yerkürenin dış kabuğu dev levhalara bölünmüştür; levhalar yılda birkaç santimetre, yani tırnaklarımızın uzadığı hızla kayar. Ayrıldıkları yerde yeni okyanus tabanı oluşur; çarpıştıkları yerde eski taban mantoya gömülür, dağlar yükselir. Levha tektoniği denen bu yavaş hareket, depremlerin ve volkanların çoğunun da kaynağıdır.

Kıtaların hareket ettiği fikrini 1912’de Alfred Wegener ortaya attı; ama jeologlar bu fikri ancak 1960’larda benimsedi. O yıllarda okyanus tabanı araştırmaları, okyanus ortası sırtlarında sürekli yeni kabuk oluştuğunu ve bu kabuğun iki yana doğru açıldığını gösterdi. Eski okyanus tabanı ise bir levhanın ötekinin altına daldığı yitim zonlarında mantoya geri gömülür. Bu yüzden okyanus tabanının en yaşlı geniş bölümleri yalnızca 180-200 milyon yaşındadır; oysa bazı kıta kayaçları yaklaşık 4 milyar yaşındadır. Türkiye bu hareketin canlı bir örneğidir: Ülkenin büyük bölümü küçük Anadolu levhasının üzerindedir. Levhanın kuzey sınırını çizen Kuzey Anadolu Fayı’nda 1999 İzmit depremi, doğu sınırındaki Doğu Anadolu Fayı’nda da 2023 Kahramanmaraş depremleri yaşandı.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Dünya’nın manyetik alanı, Güneş’ten gelen yüklü parçacık akınının, yani güneş rüzgârının çoğunu saptırır; ama bir kısmını kutup bölgelerine yönlendirir. Bu parçacıklar atmosferin seyrek üst katmanlarına çarptığında hava ışıldar ve kutup ışıkları oluşur.

Çoğu elektron ve protondan oluşan bu parçacıklar, manyetik kutupların çevresinde halka biçimli iki kuşağa yönelir; bunlara aurora ovali denir. Parçacıklar üst atmosferdeki oksijen ve azota çoğunlukla 100 km kadar yükseklikte çarpar; atomlar ve moleküller aldıkları enerjiyi ışık olarak geri verir. En sık görülen yeşil ışık oksijenden gelir; oksijen daha yükseklerde, daha seyrek görülen kırmızıyı da üretir. Azot ise alt kısımlara mavi ve mor tonlar katar. “Aurora borealis” adını 1619’da Galileo kullandı: Aurora, Romalıların şafak tanrıçası, Boreas da eski Yunanlıların kuzey rüzgârı tanrısıdır. Güney yarımküredeki kardeşine “aurora australis” denir. Güçlü güneş fırtınalarında bu kuşaklar genişler ve kutup ışıkları kutuplardan çok uzakta da görülür. Mayıs 2024’te, 20 yılı aşkın sürenin en güçlü jeomanyetik fırtınasında kutup ışıkları İspanya’dan, Türkiye’den ve Kıbrıs’tan, hatta Kanarya Adaları’ndan görüldü.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Dünya yaklaşık 23,4° eğik bir eksen çevresinde döner; mevsimleri bu eğiklik yaratır. Eğiklik yaklaşık 41.000 yıllık bir döngüde yalnızca 22° ile 24,5° arasında gidip gelir. Bu dengeyi Ay’ın çekimine borçlu olduğumuz düşünülür; büyük bir uydumuz olmasaydı eğiklik çok daha fazla değişir, iklim de çok daha sert dalgalanırdı.

Bu küçük salınımın bile etkisi büyüktür, çünkü buzul çağlarının zamanlamasında rol oynayan ve Sırp bilim insanı Milutin Milanković’in hesapladığı yavaş yörünge döngülerinden biridir. Ay, Dünya’nın hafifçe şişkin ekvatorunu çekerek eksenin düzenli bir hızla yalpalamasını sağlar. Bu hız öteki gezegenlerin çekimiyle aynı ritme girmediği için onların etkisi birikip büyüyemez. Fransız astronom Jacques Laskar ve ekibi 1993’te, Ay olmasaydı eksen eğikliğinin düzensiz biçimde değişip zaman zaman 90 dereceye yaklaşabileceğini hesapladı. 2011’deki simülasyonlar ise daha küçük ama yine de büyük, 20-25 derece dolayında salınımlar buldu. Yalnızca iki minik uydusu olan Mars’ın eğikliği ise milyonlarca yıl içinde yaklaşık 0 ile 60 derece arasında değişmiştir.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Satürn’ün kütlesi Dünya’nınkinin 95 katıdır, ama ortalama yoğunluğu sudan yaklaşık yüzde 30 düşüktür. Onu alacak kadar büyük bir küvet olabilseydi, Satürn suda yüzerdi.

Satürn, çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşan bir gaz devidir. İçine 700’den fazla Dünya sığacak kadar büyüktür; kütlesi bu dev hacme yayıldığı için ortalama yoğunluğu santimetreküpte yaklaşık 0,69 gramdır, suyunki ise 1 gram. Güneş Sistemi’nde yoğunluğu sudan düşük olan tek gezegen odur. Küvet benzetmesi yalnızca bir karşılaştırmadır: Satürn’ün katı bir yüzeyi yoktur; derinlerde hidrojen, kaya ve buzca zengin bir çekirdeğin çevresinde sıvılaşacak kadar sıkışmıştır. Satürn çok hızlı da döner, bir turu yaklaşık 10,5 saat sürer. Bu hızlı dönüş gezegeni basıklaştırır: Ekvatordaki genişliği, kutuptan kutba uzunluğundan yaklaşık yüzde 10 fazladır.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Mars’taki Olympus Mons, Güneş Sistemi’nde bilinen en büyük volkandır: Yüksekliği 21 km’yi aşar, genişliği 600 km kadardır ve kabaca İtalya büyüklüğünde bir alanı kaplar. Akışkan lavların sayısız kez üst üste yayılmasıyla oluşmuş, geniş ve yumuşak yamaçlı bir kalkan volkandır.

Yamaçları çok yumuşaktır; ortalama eğim yalnızca yüzde 5 kadardır. Zirvesinde iç içe geçmiş altı kaldera, yani çökmüş krater vardır; hepsi birlikte 60 × 80 km genişliğinde, 3,2 km’ye varan derinlikte bir çukur oluşturur. Eteklerini ise yer yer 8 km yüksekliğe ulaşan bir uçurum çevreler. Mars’ın koşulları volkanların bu kadar büyümesine elverişlidir: Kütleçekimi zayıftır, kabuğu da levhalar hâlinde hareket etmez. Böylece zemin aynı sıcak noktanın üzerinde kalır ve lav çok uzun süre aynı yerde birikir. 19. yüzyılda İtalyan astronom Giovanni Schiaparelli burada parlak bir leke gördü ve ona “Olimpos Karı” anlamına gelen Nix Olympica adını verdi. Mariner 9 uzay aracı 1971’de Mars’a vardığında gezegeni bir toz fırtınası sarmıştı; toz dinerken ilk beliren yerler bu bölgedeki volkanların doruklarıydı. Olympus Mons’un bir volkan olduğu da böylece kesinleşti.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Nötron yıldızı, Güneş’in bir ila iki katı kütleyi çapı yalnızca 20 km kadar, yani bir şehir büyüklüğünde bir küreye sığdırır. Büyük kütleli bir yıldız patladığında geriye kalan, çökmüş çekirdektir.

Kütlesi Güneş’in yaklaşık 10 ila 25 katı olan bir yıldız süpernova denen dev bir patlamayla öldüğünde, çekirdeği öyle şiddetle çöker ki proton ve elektronlar birbirine bastırılarak nötrona dönüşür; nötronlar da bir atom çekirdeğindeki kadar sıkı bir araya gelir. NASA’nın kesme şeker karşılaştırması buradan gelir: Şeker küpü kadar nötron yıldızı maddesi Dünya’da yaklaşık 1 trilyon kilogram, yani aşağı yukarı bir dağ kadar çekerdi. Bu yıldızların varlığına dair ilk kanıt 1967’de geldi. Cambridge Üniversitesi’nde Antony Hewish’le çalışan doktora öğrencisi Jocelyn Bell (sonraki adıyla Bell Burnell), saat gibi düzenli aralıklarla atan bir radyo sinyali yakaladı. Sinyal bir pulsardan, yani kendi çevresinde hızla dönerken deniz feneri gibi uzayı bir ışın demetiyle tarayan bir nötron yıldızından geliyordu. Bilinen en hızlı pulsar saniyede 716 kez döner.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Kara delikler her şeyi içine çeken kozmik elektrikli süpürgeler değildir. Uzaktaki cisimleri, aynı kütledeki bir yıldız ne kadar çekiyorsa o kadar çeker; kütleçekiminden kaçmak ancak ona çok yaklaşınca imkânsız hâle gelir.

Kütleçekimi kütleye ve uzaklığa bağlıdır; kara delik ise çok büyük bir kütlenin çok küçük bir alana sıkışmış hâlidir. Güneş, kütlesi değişmeden bir kara deliğe dönüşseydi çapı yalnızca 6 km kadar olurdu; Dünya ise bugünkü yörüngesinde dönmeyi sürdürürdü. Değişen tek şey, günlerin karanlık ve soğuk olması olurdu. Tehlike, olay ufku denen sınıra yaklaşınca başlar: Bu sınırı geçen hiçbir şey, ışık bile geri dönemez. Galaksimizin merkezinde, bizden yaklaşık 26.000 ışık yılı uzakta, kütlesi Güneş’inkinin yaklaşık dört milyon katı olan Sagittarius A* adlı bir kara delik vardır. Yıldızlar onun çevresinde düzenli yörüngelerde döner. Bunlardan S2 adlı yıldızın izlenmesi, Reinhard Genzel ile Andrea Ghez’e 2020 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandıran çalışmanın bir parçasıydı.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Güneş ışığı, Güneş ile Dünya arasındaki 150 milyon kilometrelik yolu yaklaşık 8 dakika 20 saniyede alır. Bu yüzden Güneş’i hep sekiz küsur dakika önceki hâliyle görürüz.

Işık saniyede yaklaşık 300.000 km yol alır. Güneş bizden ortalama 150 milyon km uzakta olduğundan ışığı bize yaklaşık 8 dakika 20 saniyede ulaşır. Dünya’nın Güneş’e en yakın olduğu ocak başında bu süre biraz kısalır, en uzak olduğu temmuz başında biraz uzar. Işığın bir yerden bir yere anında gitmediğini, yolculuğunun zaman aldığını 1676’da Danimarkalı astronom Ole Rømer gösterdi. Paris’te çalışan Rømer, Jüpiter’in uydusu İo’nun tutulmaları arasındaki sürenin, Dünya Jüpiter’den uzaklaşırken uzadığını, yaklaşırken kısaldığını fark etti; çünkü ışığın alması gereken yol uzuyor ya da kısalıyordu. Güneş ışığındaki enerji ise sekiz dakikadan çok daha yaşlıdır: Güneş’in çekirdeğinde üretilir ve yüzeye çıkmasının 10.000 ile 170.000 yıl arasında sürdüğü tahmin edilir.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Uzayın derinliklerine bakmak, geçmişe bakmak demektir: Uzak yıldızların ve galaksilerin ışığı bize ancak uzun bir yolculuktan sonra ulaşır.

Işık hızlıdır ama anında ulaşmaz: Saniyede yaklaşık 300.000 km yol alır. Ay’ı yaklaşık 1,3 saniye, Güneş’i yaklaşık sekiz dakika, Güneş’ten sonra bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri’yi ise yaklaşık 4,2 yıl önceki hâliyle görürüz. Gökbilimciler bu uzaklıkları ışık yılıyla ölçer: Işığın bir yılda aldığı yol, yaklaşık 9,5 trilyon km. Çıplak gözle görülebilen en uzak cisimlerden biri olan Andromeda Galaksisi yaklaşık 2,5 milyon ışık yılı uzaktadır; yani o galaksiden gördüğümüz ışık 2,5 milyon yıl önce yola çıkmıştır. Bu gecikme sayesinde teleskoplar genç evreni doğrudan inceleyebilir. James Webb Uzay Teleskobu 2025’te MoM-z14 adlı bir galaksiyi, Büyük Patlama’dan yaklaşık 280 milyon yıl sonraki hâliyle görüntüledi. Görebildiğimiz en eski ışık ise Büyük Patlama’dan yaklaşık 380.000 yıl sonra salınan kozmik mikrodalga arka plan ışımasıdır.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Atomun kütlesinin neredeyse tamamı ortadaki minicik çekirdektedir; atomun büyüklüğünü ise çevresini saran, çok daha geniş elektron bulutu belirler. Masaya bastırdığınızda elinizdeki atomların elektron bulutlarıyla masanınkiler birbirini iter; eliniz de bu yüzden masanın içinden geçmez.

Çekirdeğin ne kadar küçük olduğunu Manchester Üniversitesi’ndeki deneylerden öğrendik. 1909’da Ernest Rutherford’la çalışan Hans Geiger ve Ernest Marsden, çok ince bir altın varağa alfa parçacıkları, yani radyoaktif atomların fırlattığı minik parçacıklar gönderdi. Parçacıkların çoğu varaktan dosdoğru geçti, ama birkaçı sertçe geri sekti. Rutherford 1911’de, atomun kütlesinin neredeyse tamamının ortadaki minicik bir çekirdekte toplandığı sonucuna vardı. Bugünkü ölçümlere göre çekirdek, kütlenin yüzde 99,9’undan fazlasını taşır ve çapı atomunkinden 27.000 ila 60.000 kat küçüktür. Atomların iç içe geçmesini iki etki önler. Elektronların hepsi eksi yüklüdür, bu yüzden birbirini iter. Ayrıca Wolfgang Pauli’nin 1925’te ortaya koyduğu bir kuantum fiziği kuralı olan Pauli dışarlama ilkesi, iki elektronun tamamen aynı durumda bulunmasını yasaklar; bu yüzden elektron bulutları sıkıştırılmaya direnir.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Dokunduğunuz bir şeyin sıcak ya da soğuk gelmesi yalnızca sıcaklığına değil, cildinizle ne kadar hızlı ısı alışverişi yaptığına da bağlıdır.

Cildinizin sıcaklığı genellikle 30 °C’nin biraz üstündedir, yani 20 °C’lik bir odadan daha sıcaktır. Bir şeye dokunduğunuzda cildinizden ona ısı akar; sıcağı ve soğuğu algılayan sinir uçları da en çok bu akışın hızına tepki verir. Metaller ısıyı son derece iyi iletir: Örneğin alüminyum ısıyı tahtadan bin kattan fazla iyi iletir. Bu yüzden metal bir kulp parmaklarınızdaki ısıyı hızla çeker ve soğuk gelir; tahta bir kulpta ise cildiniz sıcak kalır. Mühendisler burada belirleyici olan özelliği, bir malzemenin ısıyı ne kadar iyi ilettiğini ve ne kadar ısı emebildiğini birlikte hesaba katan bir değerle ölçer. Aynı kural sıcakta tersine işler: 80 °C’yi aşan bir saunada tahta bankta oturabilirsiniz, ama aynı sıcaklıktaki metal bir bank sizi yakardı. Fayans döşeli bir zeminin ayağınıza halıdan daha soğuk gelmesinin nedeni de budur.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Doğadaki en sert madde olan elmas da, kurşun kalemlerdeki yumuşak gri grafit de saf karbondur. Fark, atomların birbirine nasıl bağlandığındadır: Elmasta atomlar sağlam, üç boyutlu bir çatı oluşturur; grafitte ise birbirinin üzerinden kayan düz katmanlar hâlinde dizilir.

Elmas ve grafit, aynı elementin farklı biçimleri, yani allotroplarıdır. Elmasta her karbon atomu dört komşusuna sıkıca bağlanır ve ortaya sağlam, üç boyutlu bir çatı çıkar; elmasın bu kadar sert olmasının nedeni budur. Grafitte ise her atom üç komşusuyla birlikte düz katmanlar oluşturur. Katmanlar birbirine zayıfça tutunduğu için kolayca kayar; kurşun kalemin kâğıtta gri bir iz bırakması da bundandır. Grafit elektriği iletir, elmas iletmez. Doğal elmasların çoğu yerin 150-250 km altında, mantoda, büyük sıcaklık ve basınç altında oluşmuştur. Grafen, grafitin tek atom kalınlığındaki tek bir katmanıdır. Grafeni ilk kez 2004’te Manchester Üniversitesi’nde Andre Geim ile Konstantin Novoselov, grafitten sıradan bir selobantla ince pullar soyarak elde etti; bu buluş ikiliye 2010 Nobel Fizik Ödülü’nü getirdi.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

Yağmurdan sonra duyulan kokunun bir kısmı geosmin adlı bileşikten gelir. Bu maddeyi topraktaki bakteriler üretir; düşen yağmur damlaları da onu havaya karıştırır.

Yağmur kokusunun bir adı da var: petrikor. Sözcüğü 1964’te Avustralyalı araştırmacılar Isabel Joy Bear ile Richard Thomas türetti: Yunancada “taş” demek olan petra sözcüğüyle, mitolojide tanrıların damarlarında aktığına inanılan sıvının adı olan ikhor sözcüğünü birleştirdiler. Kokunun bir kısmı kurak günlerde toprakta ve kayalarda biriken bitki yağlarından, bir kısmı da Streptomyces gibi toprak bakterilerinin ürettiği geosminden gelir. Burnumuz geosmine son derece duyarlıdır: Çoğu insan onu suda trilyonda 6-10 oranında bile olsa fark eder. 2015’te MIT’deki araştırmacılar yağmur damlalarını yüksek hızlı kameralarla çekti. Kuru ve gözenekli toprağa düşen damlanın minik hava kabarcıkları hapsettiğini, bu kabarcıkların yükselip patlarken kokuyu havaya taşıyan ince bir sis oluşturduğunu gördüler. Pancarın topraksı tadı da geosminden gelir.

Ikigai DailyKartı aç
MerakTeknoloji

Telomerler, kromozomların uçlarını kapatan koruyucu DNA bölgeleridir; ayakkabı bağcığının ucundaki plastik kılıfa benzetilirler. Aynı kısa DNA dizisinin defalarca yinelenmesinden oluşurlar ve vücuttaki hücrelerin çoğu bölündükçe kısalırlar. Ama uzunluklarına bakarak bir insanın ne kadar yaşayacağı söylenemez.

Avustralya doğumlu biyolog Elizabeth Blackburn, 1970’lerin ortasında Yale Üniversitesi’nde çalışırken, kromozom uçlarında kısa bir DNA “sözcüğünün” art arda defalarca yinelendiğini buldu; insanda bu sözcük TTAGGG’dir. Blackburn, 2009 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü Carol Greider ve Jack Szostak’la paylaştı; üçü, telomerlerin ve onları yeniden uzatan telomeraz enziminin kromozomları nasıl koruduğunu göstermişti. Vücut hücrelerinin çoğu her bölündüğünde, DNA’yı kopyalayan düzenek zincirin en ucuna yetişemez ve telomerden küçük bir parça eksilir. Telomer çok kısalınca hücre bölünmeyi bırakır; telomerlere saat denmesi bundandır. Ama bu saat, insanları ya da türleri karşılaştırmaya yaramaz: Farelerin telomerleri insanınkinden çok daha uzundur, yine de fareler ancak iki üç yıl yaşar. İnsanların telomer uzunluğu da doğuştan birbirinden çok farklıdır. Bu yüzden birçok bilim insanı, telomerlere bakarak “biyolojik yaşınızı” ölçtüğünü söyleyen ticari testlere kuşkuyla yaklaşır.

Ikigai DailyKartı aç
MerakTeknoloji

GPS uydularındaki atom saatleri, Einstein’ın görelilik kuramlarının öngördüğü gibi, yerdeki saatlerden her gün yaklaşık 38 mikrosaniye, yani saniyenin milyonda 38’i kadar ileri gider. Bu kayma düzeltilmese, bulunduğunuz yer tek bir günde 11 kilometre kadar yanlış hesaplanırdı.

Telefonunuzdaki gibi bir GPS alıcısı, yaklaşık 20.200 km yükseklikte dolanan uydulardan sinyal alır ve bu sinyallerin ne kadar sürede geldiğini ölçerek yerini bulur. Radyo sinyalleri bir mikrosaniyede, yani saniyenin milyonda birinde 300 metre kadar yol alır; bu yüzden saatteki en küçük hata bile önemlidir. Görelilik, uydu saatlerini iki yönden etkiler. Özel göreliliğe göre hareket eden saat yavaş işler: Saniyede 4 kilometreye yakın hızla giden uydu saatleri her gün 7 mikrosaniye kadar geri kalır. Genel göreliliğe göre ise kütleçekiminin zayıf olduğu yerde saat hızlı işler: Dünya’nın çok yukarısındaki bu saatler her gün 46 mikrosaniye kadar kazanır. Sonuçta günde yaklaşık 38 mikrosaniye ileri giderler. Bu yüzden her uydunun saati, fırlatılmadan önce biraz yavaş çalışacak biçimde ayarlanır: Saniyede 10,23 milyon yerine 10,22999999543 milyon salınım yapar. Böylece yörüngede yerdeki saatlerle aynı hızda işler.

Ikigai DailyKartı aç
MerakTeknoloji

Apollo Yönlendirme Bilgisayarı, astronotları Ay’a götürürken yalnızca 4 kilobayt kadar yazılabilir, 72 kilobayt kadar da kalıcı bellekle çalışıyordu. Programlar belleğe elle örülerek işlenmişti: “Halat bellek” denen bu yöntemde tel minicik bir mıknatıs halkanın içinden geçiyorsa 1, yanından geçiyorsa 0 anlamına geliyordu.

Bilgisayarı MIT Enstrümantasyon Laboratuvarı tasarladı, Raytheon şirketi üretti. Silikon yongaları, yani entegre devreleri kullanan ilk bilgisayarlardan biriydi ve 28 litrelik bir hacme sığıyordu. Belleği, 16 bitlik, yani 16 ikili basamaktan oluşan “sözcüklerle” ölçülürdü: 2.048 yazılabilir, 36.864 kalıcı sözcük. Apollo 11, 20 Temmuz 1969’da Ay’a inerken bilgisayar 1202 ve 1201 alarmları verdi. İnişten vazgeçmek gerekirse diye bir radar açık bırakılmıştı; bu radar, bilgisayarın işlem zamanını boşuna harcayıp onu aşırı yüklüyordu. J. Halcombe Laning’in tasarladığı işletim sistemi, acil olmayan işleri bırakıp bir anda yeniden başladı; iniş programları ise çalışmayı sürdürdü. Bu yüzden Görev Kontrol Merkezi mürettebata inişe devam etmesini söyledi. Uçuş yazılımını Margaret Hamilton’ın yönettiği bir ekip yazmıştı; Hamilton 2016’da ABD’nin en yüksek sivil nişanlarından Başkanlık Özgürlük Madalyası’nı aldı. Bilgisayarın gücü, 1970’lerin sonundaki ilk ev bilgisayarlarınınkine yakındı.

Ikigai DailyKartı aç
MerakTeknoloji

John Clarke, Michel Devoret ve John Martinis 1984 ve 1985’te, bir çipteki elektrik devresini mutlak sıfırın hemen üstüne kadar soğuttular ve devrenin tıpkı bir atom gibi, bütünüyle tek bir kuantum nesnesi olarak davranabildiğini gösterdiler. Bu buluş onlara 2025 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırdı.

Deneyler Kaliforniya Üniversitesi Berkeley’de, Clarke’ın ekibinde yapıldı; Martinis onun doktora öğrencisi, Devoret ise doktora sonrası araştırmacıydı. Mutlak sıfır (−273,15 °C), olabilecek en düşük sıcaklıktır. Devrenin kalbinde bir Josephson eklemi vardı: çok soğukken akımı hiç dirençsiz ileten iki süperiletken metal ve aralarında yalnızca birkaç atom kalınlığında yalıtkan bir katman. Devredeki sayısız elektron, tek bir parçacıkmış gibi birlikte hareket ediyordu. Ekip, kuantum davranışının iki işaretini gördü. Devre, hapsolduğu durumdan tünelleme denen olayla, yani aşamayacağı bir enerji engelinin içinden sızarak kurtuldu. Mikrodalga enerjisini de tıpkı bir atom gibi yalnızca belirli paketler, yani kuantumlar hâlinde soğurdu. Bugün bu tür devreler, Google ve IBM gibi şirketlerin süperiletken kuantum bilgisayarlarında kübit, yani temel bilgi birimi olarak kullanılıyor.

Ikigai DailyKartı aç
MerakTeknoloji

Antikitera düzeneği, büyük olasılıkla MÖ 2. yüzyılda yapılmış, dişlilerle çalışan bir Yunan aygıtıdır. Tutulmaları önceden bildirmek için 223 kamerî ayı kapsayan sarmal bir kadranı vardı: Kadrandaki işaretler Güneş ya da Ay tutulması beklenen ayları gösteriyor, yazıtlar da tutulmanın saati gibi ayrıntıları veriyordu.

Düzenek 1901’de bulundu. Süngerciler, Yunanistan’ın Antikitera adası açıklarında Roma döneminden kalma bir batıktan pek çok eser çıkarmıştı; aşınıp kabuk bağlamış bu yığın da onların arasındaydı. Gemi MÖ 70–60 dolaylarında batmıştı. Elle çevrilen bronz dişlileri Güneş’in ve Ay’ın hareketlerini gösteriyordu. Bu yüzden bilinen en eski analog bilgisayar, yani rakamlarla değil hareketli parçalarla hesap yapan bir makine sayılır. Tutulma kadranı Saros döngüsüne dayanır: 223 kamerî ay, yani yaklaşık 18 yıl 11 gün sonra Güneş, Dünya ve Ay hemen hemen aynı konuma döner ve tutulmalar benzer bir düzenle yinelenir. Kamerî ay, bir yeni aydan ötekine kadar geçen süredir. Kadrandaki 51 bölmede yer alan işaretler 38 Ay ve 27 Güneş tutulmasını gösterir. Bunların çoğu ancak 2000’lerde, aralarında Mike Edmunds ve Tony Freeth’in de bulunduğu araştırmacılar parçaların içini röntgen taramalarıyla görüntüleyince okunabildi. Muhtemelen gezegenleri gösteren ön yüz ise büyük ölçüde kayıptır.

Antikythera Mechanism Research Project / NatureKartı aç
MerakBilim

İnsan vücudunda çekirdeği olan hücrelerin hemen hepsi özünde aynı DNA’yı taşır. Deri, karaciğer ve sinir hücrelerini birbirinden ayıran, her birinin kendine özgü bir grup geni çalıştırıp gerisini kapalı tutmasıdır.

İnsan DNA’sında protein tarifi taşıyan yaklaşık 20.000 gen bulunur. Bir genin açılmasına, yani hücrenin onu okuyup proteinini üretmesine gen ifadesi denir. Embriyo gelişirken transkripsiyon faktörü denen proteinler ve DNA’ya eklenen kimyasal işaretler her hücreyi kendi görevine kilitler. Bu işaretler DNA dizisini değiştirmez, yalnızca genlerin nasıl kullanılacağını etkiler; onları inceleyen bilim dalına epigenetik denir. Uzmanlaşmış hücrelerin talimatların tamamını hâlâ taşıdığını 1962’de İngiliz biyolog John Gurdon gösterdi: Bir iribaşın bağırsak hücresinden aldığı çekirdeği, kendi çekirdeği yok edilmiş bir kurbağa yumurtasına yerleştirdi ve bu yumurtadan normal bir iribaş gelişti. 2006’da Shinya Yamanaka, olgun fare hücrelerini dört gen yardımıyla, her tür hücreye dönüşebilen kök hücrelere geri çevirdi. İkisi 2012 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü paylaştı. Olgun alyuvarlar ise bir istisnadır, çünkü çekirdekleri yoktur.

Ikigai DailyKartı aç
MerakTeknoloji

CRISPR, bakterilerin virüslere karşı savunma sistemi olarak doğdu: Bakteri, virüs DNA’sından parçalar saklar ve bunlara uyan virüsü tanıyıp keser. 2012’de Jennifer Doudna ile Emmanuelle Charpentier, sistemin DNA’yı hemen her noktadan kesecek şekilde programlanabileceğini gösterdi; böylece gen düzenlemek çok kolaylaştı.

CRISPR, İngilizcede “kümelenmiş, düzenli aralıklı, kısa palindromik tekrarlar” anlamına gelen adın kısaltmasıdır. Ad, bakteri DNA’sında belli aralıklarla yinelenen kısa dizileri anlatır; virüs parçaları bu tekrarların arasında saklanır. Düzeni ilk kez 1987’de Japon araştırmacılar fark etti, İspanyol mikrobiyolog Francisco Mojica da sonradan bunun bir tür bağışıklık belleği olduğunu ortaya koydu. Düzenleme aracında Cas9 adlı kesici bir protein, DNA’nın kimyasal akrabası RNA’dan yapılmış kısa bir kılavuzla çalışır; kılavuz onu DNA’nın eşleşen bölümüne götürür. Hücre kesiği onarırken gen devre dışı kalabilir ya da bilim insanları yerine düzeltilmiş bir kopya yerleştirebilir. Doudna ile Charpentier 2020 Nobel Kimya Ödülü’nü aldı. Kasım 2023’te Birleşik Krallık bir CRISPR tedavisini onaylayan ilk ülke oldu: Casgevy adlı tedavi iki kalıtsal kan hastalığında, orak hücre hastalığında ve Akdeniz anemisi olarak da bilinen beta talasemide kullanılıyor. Yöntem etik soruları da beraberinde getirdi: Çinli bilim insanı He Jiankui 2018’de insan embriyolarının genlerini değiştirdi ve sonradan hapis cezası aldı.

Nobel Prize / CRISPR researchKartı aç
MerakBilim

İlk aşıyı İngiliz hekim Edward Jenner 1796’da çiçek hastalığına karşı geliştirdi. Dünya Sağlık Örgütü 1980’de çiçeğin yeryüzünden silindiğini ilan etti; çiçek, kökü kazınan ilk ve hâlâ tek insan hastalığıdır.

Jenner’dan çok önce Çin’de, Hindistan’da ve Osmanlı topraklarında çocukları korumak için onlara bilerek hafif bir çiçek bulaştırılırdı; bu yönteme variolasyon ya da çiçek aşılaması denir. İngiliz büyükelçinin eşi Lady Mary Wortley Montagu bu uygulamayı İstanbul’da gördü ve 1718’de oğlunu orada aşılattı. Jenner, sığırlarda görülen hafif bir hastalık olan inek çiçeğini geçiren sağımcı kızların çiçeğe pek yakalanmadığını fark etmişti. 1796’da bu gözlemini sekiz yaşındaki James Phipps üzerinde denedi. İngilizcede aşı anlamına gelen vaccine sözcüğü, Latincede inek demek olan vacca’dan gelir. Aşıya rağmen çiçek, yalnızca 20. yüzyılda tahminen 300 milyon kişiyi öldürdü. Dünya Sağlık Örgütü 1967’de küresel kampanyayı hızlandırdı. Kampanyanın temeli vakaları tek tek bulmak ve her vakanın çevresindeki herkesi aşılamaktı; buna halka aşılama denir. Doğal yolla görülen son vaka, Ekim 1977’de Somali’de hastane aşçısı olarak çalışan Ali Maow Maalin’di.

Ikigai DailyKartı aç
MerakBilim

James Watson ile Francis Crick 1953’te Cambridge’de, DNA’nın birbirine sarılmış iki zincirden oluşan bir çift sarmal olduğunu öne sürdü. Modelleri, Rosalind Franklin ile öğrencisi Raymond Gosling’in Londra’daki King’s College’da elde ettiği X-ışını görüntülerine ve ölçümlere, ayrıca Maurice Wilkins’in çalışmalarına dayanıyordu.

X-ışını kırınımı, bir maddeden X-ışını geçirip ışınların filme düşürdüğü desenden maddenin yapısını çıkarma yöntemidir. Franklin’in yanında çalışan Gosling, bugün Fotoğraf 51 diye bilinen net görüntüyü 2 Mayıs 1952’de çekti. Wilkins bu fotoğrafı Ocak 1953’te Franklin’den izin almadan Watson’a gösterdi; Crick de Franklin’in hesaplarını içeren bir araştırma raporunu gördü. Model 25 Nisan 1953’te Nature dergisinde, Franklin ile Gosling’in ve Wilkins’in ekibinin makaleleriyle yan yana yayımlandı. Watson, Crick ve Wilkins 1962 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü aldı. Franklin 1958’de, 37 yaşında kanserden ölmüştü; Nobel kuralları ölmüş birine ödül verilmesine izin vermiyordu. Tarihçiler Matthew Cobb ile Nathaniel Comfort, 2023’te yeni bulunan belgelere dayanarak Nature’da yayımladıkları yazıda, Franklin’in yalnızca fotoğrafı elinden alınan biri olmadığını, yapının çözülmesinde eşit pay sahibi olduğunu savundu.

Ikigai DailyKartı aç
MerakTeknoloji

Fiber optik kablolar veriyi, insan saçı kadar ince ve çok saf camdan yapılmış liflerin içinde ışık darbeleri hâlinde taşır. Kablolarda bir araya getirilen bu lifler sokakların altından ve okyanus tabanlarından geçerek telefon görüşmelerini, videoları ve ödemeleri kıtadan kıtaya ulaştırır.

Işık, lifin içinde tam iç yansıma sayesinde kalır: Lifi saran dış cam katmanın sınırına yatık bir açıyla çarpınca dışarı kaçmaz, içeri geri yansır. 1966’da İngiltere’de çalışan Charles Kao ile George Hockham, yeterince saf camın ışığı uzun mesafelere taşıyabileceğini öne sürdü; Kao sonradan 2009 Nobel Fizik Ödülü’nü aldı. Kullanılabilecek kadar berrak ilk lifi 1970’te Corning adlı cam şirketi üretti. Atlantik’i aşan ilk fiber optik kablo TAT-8, 1988’de çalışmaya başladı. Tek bir lif, bakır bir telden çok daha fazla veri taşır ve uzun mesafelerde daha az sinyal kaybeder. Bugün okyanusları aşan verinin büyük bölümü uydular yerine deniz altındaki kablolardan geçer. Balıkçı ağları, gemi çapaları ya da depremler bu kabloları kopardığında onarmak için hazır bekleyen gemiler vardır.

Ikigai DailyKartı aç
MerakTeknoloji

Açık kaynak yazılımlar kaynak koduyla, yani programcıların yazdığı, insanların okuyup anlayabildiği komutlarla birlikte yayımlanır. Lisansları, bu kodu herkesin incelemesine, değiştirmesine ve paylaşmasına izin verir. Linux, Firefox tarayıcısı ve Wikipedia’yı çalıştıran MediaWiki de böyle yazılımlardır.

Bilgisayarların ilk yıllarında kod paylaşmak olağan bir şeydi. 1980’lerde yazılımların çoğu kapalı hâle gelince Richard Stallman özgür yazılım hareketini başlattı. Linus Torvalds’ın 1991’de yayımladığı Linux, bugün dünyanın en yoğun web sunucularının çoğunda ve en hızlı 500 süper bilgisayarın hepsinde çalışıyor; Android de Linux üzerine kurulu. “Açık kaynak” terimini 1998’de Christine Peterson önerdi; amaç, fikri şirketlere daha çekici göstermekti. Açık Kaynak Girişimi (Open Source Initiative) de aynı yıl kuruldu. Lisanslar birbirinden farklıdır. MIT ya da Apache gibi esnek lisanslar, kodun neredeyse hiçbir koşul olmadan yeniden kullanılmasına izin verir. GNU GPL gibi “copyleft” lisanslar ise kodu değiştirip dağıtan herkesin, yeni sürümü de aynı koşullarla paylaşmasını şart koşar. Projeleri gönüllüler, şirketler ya da ikisi birlikte yürütür.

Ikigai DailyKartı aç