Hayatı değiştiren icatlar

Teknoloji

Günlük hayatımıza giren teknolojilerin kökenleri ve onları geliştiren insanların hikâyeleri.

Bu konudaki kartlarSayfa 2Ek 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
MerakTeknoloji

Steve Jobs, iPhone’u 9 Ocak 2007’de “üçü bir arada” bir cihaz olarak tanıttı: bir telefon, geniş ekranlı bir iPod ve bir internet iletişim aracı. Telefon 29 Haziran 2007’de ABD’de satışa çıktı ve zamanla çok daha fazla cihazın yerini aldı.

Jobs, iPhone’u San Francisco’daki Macworld fuarında tanıttı. Asıl yenilik, tuş takımı ya da kalem yerine aynı anda birden çok parmağı algılayan çoklu dokunmatik ekrandı. İlk modelde 2 megapiksellik bir kamera vardı, ama GPS yoktu ve başka şirketlerin uygulamaları yüklenemiyordu; telefon iki yıllık sözleşmeyle 499 ya da 599 dolara satılıyordu. Büyük dönüşüm, 10 Temmuz 2008’de App Store’un 500 uygulamayla açılmasıyla geldi. O günden sonra telefon haritanın, fotoğraf makinesinin, müzik çaların, çalar saatin, gazetenin ve birçok kişi için banka şubesinin yerini tutmaya başladı. 2008’den itibaren satılan ilk Android telefonlar da aynı yoldan gitti. Temmuz 2025’e kadar 3 milyardan fazla iPhone satıldı.

MerakTeknoloji

John Bardeen ile Walter Brattain, Aralık 1947’de ABD’nin New Jersey eyaletindeki Bell Labs’te, William Shockley’nin grubunda ilk çalışan transistörü yaptı. Bu küçük aygıt, o güne dek ancak hantal cam vakum tüplerinin yapabildiği bir işi, elektrik sinyalini güçlendirmeyi başarıyordu.

Transistör, küçük bir elektrik akımıyla daha büyük bir akımı yöneten bir aygıttır; bu sayede sinyali güçlendirebilir ya da bir anahtar gibi açılıp kapanabilir. İlk transistör, bir germanyum parçasına değen ve birbirine çok yakın duran iki altın uçtan oluşuyordu. Germanyum bir yarı iletkendir, yani elektriği ne kadar ileteceği denetlenebilir. Belirleyici deney 16 Aralık’ta yapıldı, aygıt da 23 Aralık’ta Bell Labs yöneticilerine gösterildi. Vakum tüpleri ısınıyor, kolay kırılıyor ve çok enerji harcıyordu. “Transistör” adını mühendis John R. Pierce buldu. Shockley kısa süre sonra daha sağlam ve üretimi daha kolay bir tür tasarladı; üçü 1956 Nobel Fizik Ödülü’nü paylaştı, Bardeen de 1972’de ikinci kez Nobel Fizik Ödülü aldı. Transistör cep radyolarını ve modern bilgisayarları mümkün kıldı; bugün tek bir çipte on milyarlarca transistör bulunabiliyor.

MerakTeknoloji

İnternetin öncüsü ARPANET’teki ilk mesajı, 29 Ekim 1969’da Los Angeles’taki Kaliforniya Üniversitesi’nden (UCLA) bir öğrenci, Stanford Araştırma Enstitüsü’ndeki bir bilgisayara gönderdi. Öğrenci oturum açmak için “login” yazmak istiyordu, ama sistem “l” ve “o” harflerinden sonra çöktü.

Mesajı gönderen öğrenci, Leonard Kleinrock’un laboratuvarında çalışan Charley Kline’dı; 500 kilometreden uzaktaki Stanford Araştırma Enstitüsü’nde ise programcı Bill Duvall bekliyordu. Bir saat kadar sonra ikinci deneme başarılı oldu. ARPANET’i, üniversiteler az sayıdaki pahalı bilgisayarı ortaklaşa kullanabilsin diye ABD Savunma Bakanlığı’nın araştırma kurumu ARPA finanse etmişti. Ağ, paket anahtarlama denen yöntemle çalışıyordu: Mesaj küçük parçalara bölünür, parçalar ayrı ayrı yol alır ve varış noktasında yeniden birleştirilir. Bu fikri ABD’de Paul Baran, Britanya’da Donald Davies birbirinden bağımsız olarak geliştirmişti. 5 Aralık 1969’da ağ artık dört merkezi birbirine bağlıyordu: UCLA, Stanford Araştırma Enstitüsü, Santa Barbara’daki Kaliforniya Üniversitesi ve Utah Üniversitesi. ARPANET 1 Ocak 1983’te, bilgisayarların internette bugün de kullandığı ortak iletişim kurallarına, yani TCP/IP’ye geçti; bu tarih çoğu zaman internetin doğum günü sayılır.

MerakTeknoloji

ABD’deki BBN şirketinde mühendis olan Ray Tomlinson, 1971’de bir ağ üzerinden iki bilgisayar arasında ilk e-postayı gönderdi. Kişinin adını bilgisayarının adından ayırmak için araya @ işaretini koydu; bugün bütün e-posta adresleri bu düzeni kullanıyor.

O güne kadar insanlar yalnızca aynı bilgisayarı kullanan kişilere mesaj bırakabiliyordu. Tomlinson, bu işe yarayan SNDMSG programını kendi yazdığı CPYNET adlı dosya aktarma programıyla birleştirdi; böylece mesajlar internetin öncüsü ARPANET üzerinden başka bilgisayarlara gidebildi. İlk denemeyi yan yana duran iki bilgisayar arasında yaptı. Sonradan, deneme mesajlarının akılda kalacak bir yanı olmadığını, büyük olasılıkla klavyenin üst sırasındaki QWERTYUIOP gibi rastgele harflerden oluştuğunu söyledi. @ işaretini seçti, çünkü klavyede zaten vardı, adlarda neredeyse hiç geçmiyordu ve İngilizcede “at”, yani “-de, -da” anlamına geliyordu. Ticarette de uzun zamandır “tanesi şu fiyattan” anlamında kullanılıyordu. İşaretin birçok dilde kendine özgü bir adı vardır: İtalyanlar chiocciola (salyangoz), Hollandalılar apenstaart (maymun kuyruğu) der; Türkçede kuyruklu a diye bilinir ve genellikle “et” diye okunur.

MerakTeknoloji

İlk ticari sabit disk sürücüsü IBM’in 350 disk birimiydi; şirket onu 14 Eylül 1956’da IBM 305 RAMAC bilgisayarıyla birlikte duyurdu. Sürücü 5 milyon karakter (harf ya da rakam), yani bugünkü ölçüyle yaklaşık 3,75 megabayt veri saklıyordu ve yaklaşık bir ton ağırlığındaydı.

RAMAC, İngilizcede “muhasebe ve denetim için rastgele erişim yöntemi” anlamına gelen adın kısaltmasıydı. Asıl yenilik de rastgele erişimdi, yani istenen kayda doğrudan gidebilmek. Şirket kayıtları genellikle delikli kartlarda ya da manyetik bantlarda tutuluyordu ve bunların baştan sona sırayla taranması gerekiyordu. Disk sürücüsü ise herhangi bir kayda bir saniyeden kısa sürede, ortalama 600 milisaniyede ulaşabiliyordu. İçinde her biri 61 santimetre çapında 52 disk dakikada 1.200 devirle dönüyor, aralarında gidip gelen bir kol veriyi okuyup yazıyordu. Bütün RAMAC sistemi ayda 3.200 dolara kiralanabiliyordu. Sürücü, IBM’in Kaliforniya’nın San Jose kentindeki laboratuvarında geliştirildi; seri üretilen ilk örnekler 1957’de teslim edildi. Bugün bir telefon bunun on binlerce katını saklayabiliyor.

MerakTeknoloji

Mikroçip, yani tümleşik devre, transistörleri ve öteki elektronik parçaları silisyum gibi bir malzemeden küçük tek bir parça üzerinde toplar. İlkini Texas Instruments’tan Jack Kilby 12 Eylül 1958’de gösterdi; Fairchild Semiconductor’dan Robert Noyce da ondan habersiz, yaklaşık altı ay sonra daha kullanışlı bir çip geliştirdi.

Çipten önce her transistör, direnç ve kondansatör ayrı bir parçaydı ve bunların birbirine elle bağlanması gerekiyordu; bu yüzden karmaşık devreler dev boyutlara ulaşıyor, sık sık arıza veriyordu. Kilby’nin ilk çipi, ince altın tellerle birbirine bağlanmış bir germanyum parçasıydı. Kilby devreye akım verdiğinde, elektrik sinyallerini ekranda çizen osiloskopta düzgün bir dalga belirdi: Çip çalışıyordu. Noyce’un çipi ise silisyumdan yapılmıştı ve iş arkadaşı Jean Hoerni’nin geliştirdiği düzlemsel yöntemi kullanıyordu. Bu yöntemde parçalar ve aralarındaki bağlantılar ince, düz katmanlar hâlinde üst üste oluşturulur. Böylece çipler kolayca seri üretilebildi; bugün de neredeyse bütün çipler aynı ilkeyle yapılıyor. Noyce 1968’de Intel’in kurucuları arasında yer aldı ve 1990’da öldü. Nobel Ödülü ölmüş kişilere verilmez; Kilby ise buluştaki payı nedeniyle 2000’de Nobel Fizik Ödülü’nü aldı.

MerakTeknoloji

Ücretsiz işletim sistemi Linux’u, 1991’de Helsinki’de 21 yaşında bir üniversite öğrencisi olan Linus Torvalds başlattı. Herkes onu kullanabilir ve değiştirebilir. Kasım 2017’den bu yana, dünyanın en hızlı süper bilgisayarlarını sıralayan TOP500 listesindeki makinelerin hepsi Linux’la çalışıyor.

Torvalds 25 Ağustos 1991’de projesini internetteki bir tartışma grubunda duyurdu ve yazdığı ücretsiz işletim sisteminin “sadece bir hobi” olduğunu söyledi. Linux aslında bir çekirdektir, yani işletim sisteminin işlemciyi, belleği ve donanımı yöneterek öteki programların çalışmasını sağlayan temel parçası. Torvalds ona Freax adını vermek istiyordu, ama dosyaların ilk paylaşıldığı Fin üniversite ağı sunucusunun yöneticilerinden Ari Lemmke klasöre Linux adını verdi ve bu ad tuttu. Torvalds 1992’de kodu GNU Genel Kamu Lisansı’yla yayımladı. Bu lisans, değiştirilmiş sürümler de özgür kaldığı sürece herkesin kodu kullanmasına, incelemesine, değiştirmesine ve paylaşmasına izin verir. Bugün Linux’u binlerce gönüllü ve şirket geliştiriyor. Linux çekirdeği her Android telefonun içinde çalışıyor, internet sunucularının da büyük bölümü ona dayanıyor.

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.

MerakTeknoloji

Robert Metcalfe, 22 Mayıs 1973’te Xerox’un Kaliforniya’daki araştırma merkezi Xerox PARC’ta, laboratuvardaki bilgisayarları kabloyla bağlamanın yolunu anlatan bir not yazdı. David Boggs’la birlikte bu fikri Ethernet’e dönüştürdü; ağ aynı yılın kasımında ilk kez çalıştı. Kablolu ağların çoğu bugün de Ethernet kullanıyor.

Ethernet adı “esir”den (İngilizcesi ether) gelir: 19. yüzyıl fizikçileri ışığın bu görünmez ortamda yayıldığını düşünüyordu, sonradan böyle bir ortamın olmadığı anlaşıldı. Metcalfe’ın kablosu da veri için ortak bir ortam olacaktı. Fikir, Hawaii Üniversitesi’ndeki ALOHAnet adlı telsiz ağından doğdu: Orada bütün bilgisayarlar tek bir kanalı paylaşıyor, iki mesaj çarpışırsa gönderen bilgisayarlar rastgele bir süre bekleyip yeniden deniyordu. Ethernet buna, göndermeden önce hattı dinleme kuralını ekledi. 11 Kasım 1973’te ilk kez çalışan Ethernet, Xerox Alto bilgisayarlarını saniyede yaklaşık 3 milyon bitlik bir hızla birbirine bağlıyordu; bugünkü sürümler saniyede yüz milyarlarca bite ulaşıyor. Metcalfe 1979’da 3Com şirketini kurdu. Xerox, Intel ve Digital Equipment 1980’de Ethernet’i her üreticinin kullanabileceği açık bir standart olarak yayımladı; 1983’te de mühendislik kuruluşu IEEE onu resmî standart olarak kabul etti. Metcalfe 2023’te bilgisayar biliminin en büyük ödülü sayılan Turing Ödülü’nü aldı.

MerakTeknoloji

Bluetooth (mavi diş), adını 10. yüzyılda yaşamış Danimarka kralı Harald Gormsson’un lakabından alır. Harald, Danimarka’daki kabileleri tek krallıkta birleştirmişti. Intel mühendisi Jim Kardach 1990’larda bu adı, telefonları, bilgisayarları ve öteki cihazları aynı biçimde birleştirecek kısa menzilli kablosuz standart için önerdi.

Harald, yaklaşık 958’den 986’ya kadar Danimarka’yı yönetti ve ülkeye Hristiyanlığı getirdi. Jelling’de diktirdiği büyük run taşında bütün Danimarka’yı ve Norveç’i kazandığı yazılıdır; ama Norveç’teki hâkimiyeti yalnızca birkaç yıl sürdü. Lakabının, koyu renkli çürük bir dişinden geldiği söylenir; eski İskandinav dilinde “mavi” sözcüğü mavimsi siyahı, yani koyu renkleri de karşılıyordu. Kardach, Kral Harald’ı ilk kez Ericsson mühendisi Sven Mattisson’dan duydu; Mattisson ona, Vikingleri konu alan The Long Ships adlı romandan hikâyeler aktarmıştı. Bluetooth’u yöneten sektör birliğine göre Kardach bu adı 1996’da, pazarlamacılar daha iyisini bulana kadar kullanılacak geçici bir ad olarak önerdi. Asıl ad için en güçlü aday PAN’dı, ama bu kısaltma zaten çok yaygın kullanılıyordu; öteki aday RadioWire için gereken marka araştırması da zamanında bitirilemedi. Böylece Bluetooth adı kalıcı oldu. Logo da Harald’ın baş harfleri H ile B’yi Viking çağının run harfleriyle tek bir işarette birleştirir.

MerakTeknoloji

İngiliz bilim insanı Tim Berners-Lee, dünyanın ilk web sitesini 20 Aralık 1990’da Cenevre yakınlarındaki Avrupa fizik laboratuvarı CERN’de yayına açtı. Site, World Wide Web’in ne olduğunu, tarayıcının nasıl kullanılacağını ve web sunucusunun nasıl kurulacağını anlatıyordu.

Berners-Lee bu fikri Mart 1989’da önermişti. Amacı, CERN’deki bilim insanlarının farklı bilgisayarlarda duran belgelere bağlantılara tıklayarak ulaşabilmesiydi. 1990’ın sonunda WorldWideWeb adlı ilk tarayıcıyı ve ilk web sunucusunu yazmıştı. İkisi de bir NeXT bilgisayarında çalışıyordu; makinenin üzerinde, kimse kapatmasın diye elle yazılmış bir uyarı notu vardı. Site info.cern.ch adresinde yayındaydı. Berners-Lee, Ağustos 1991’de bir internet tartışma grubunda CERN dışındakileri de projeye katılmaya çağırdı. Nisan 1993’te CERN, Web yazılımını herkesin ücretsiz kullanımına açtı ve Web bu sayede bütün dünyaya yayıldı. Web ile internet aynı şey değildir: İnternet birbirine bağlı bilgisayarların ağıdır; Web ise bu ağın üzerinde çalışan ve sayfaları birbirine bağlantılarla bağlayan sistemdir.

MerakTeknoloji

Ağustos 1994’te ABD’de satışa çıkan IBM Simon, dokunmatik ekranlı bir cep telefonuydu. E-posta ve faks gönderebiliyordu; içinde takvim, adres defteri gibi uygulamalar da vardı. iPhone’dan 13 yıl önce çıkan Simon, çoğu zaman ilk akıllı telefon olarak anılır.

IBM mühendisi Frank Canova, çiplerin ve kablosuz iletişim donanımının artık avuç içine sığacak kadar küçüldüğünü fark etmişti. IBM, Sweetspot kod adlı ilk örneği Kasım 1992’de Las Vegas’taki COMDEX teknoloji fuarında tanıttı. Bu örnekte harita, borsa fiyatları ve haberler bile vardı; üstelik bu hizmetler henüz yaygınlaşmamıştı. Satışa sunulan telefonu Mitsubishi Electric üretti. Amerikan operatörü BellSouth cihaza Simon Personal Communicator adını verdi ve iki yıllık sözleşmeyle 899 dolara sattı. Yazı, ekrandaki klavyeye özel bir kalemle dokunarak giriliyordu. Yüksek fiyatı ve yalnızca bir saat kadar dayanan pili satışları kısıtladı: Altı ayda yaklaşık 50.000 adet satıldı ve telefon Şubat 1995’te piyasadan çekildi.

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.

MerakTeknoloji

Makine öğrenmesinde bilgisayar bir işi, elle yazılmış kurallara uyarak değil, örneklerden öğrenerek yapar. Örneğin istenmeyen e-postaları (spam) ayıklayan bir filtreye, önceden spam olup olmadığı işaretlenmiş binlerce e-posta gösterilir. Filtre, spam’i ele veren ipuçlarını kendisi bulur.

Terimi 1959’da IBM araştırmacısı Arthur Samuel ortaya attı; Samuel’in dama oynayan programı, oynadıkça ustalaşıyordu. Öğrenen bir sistemin çok sayıda iç ayarı vardır. Eğitim sırasında bu ayarlar, sistem örneklerde olabildiğince doğru yanıt verene kadar defalarca değiştirilir. Sistem sonra aynı ayarlarla, daha önce hiç görmediği durumları değerlendirir. Dönüm noktası 2012’de geldi: Toronto Üniversitesi’nde geliştirilen AlexNet, fotoğraflardaki nesneleri önceki yöntemlerden çok daha iyi tanıdı. AlexNet, beynin çalışmasından kabaca esinlenen, katman katman dizilmiş “yapay sinir ağları” kullanıyordu. Bugün çeviri uygulamaları, sesli asistanlar, film ve müzik önerileri makine öğrenmesiyle çalışıyor; tıbbi görüntülerin incelenmesinde de bu yöntem kullanılıyor. Sistem verilerden öğrendiği için verideki eksikler ve önyargılar da yanıtlarına yansır.

MerakTeknoloji

Sıkça aktarılan bir tahmine göre 2018’e kadar yaklaşık 13 milyar trilyon (13’ün ardından 21 sıfır) transistör üretildi; tarihte başka hiçbir nesne bu kadar çok üretilmedi. Transistör minicik bir elektronik anahtardır ve bilgisayar çipleri milyarlarca transistörden oluşur.

İlk transistörü 1947’de ABD’deki Bell Laboratuvarları’nda John Bardeen ile Walter Brattain yaptı. İkisi William Shockley’nin ekibinde çalışıyordu ve üçü 1956 Nobel Fizik Ödülü’nü paylaştı. Transistörler, ilk elektronik aygıtlardaki kırılgan cam vakum tüplerinin yerini aldı. Bir transistör elektrik akımını açıp kapar; bu açık ve kapalı durumlar, bilgisayarların kullandığı 1’ler ve 0’lardır. Bugün üretilen transistörlerin neredeyse hepsi MOSFET denen türdendir; bu türü 1959’da yine Bell Laboratuvarları’nda Mohamed Atalla ile Dawon Kahng geliştirdi. 13 milyar trilyonluk tahmin, sektör analisti Jim Handy’ye ait; ABD’deki Bilgisayar Tarihi Müzesi (Computer History Museum) bu hesabı 2018’de yayımladı. Tek bir gelişmiş çipte artık 100 milyardan fazla transistör bulunabiliyor; her gün de milyarlarcası daha üretiliyor.

MerakTeknoloji

MR cihazı, güçlü bir mıknatıs ve kısa süreli radyo dalgalarıyla vücuttaki hidrojen atomlarının zayıf sinyaller yaymasını sağlar. Bilgisayar bu sinyallerden beynin, kasların ve organların ayrıntılı görüntülerini oluşturur. Röntgenden ve tomografiden farklı olarak, hücrelere zarar verebilen iyonlaştırıcı radyasyon kullanmaz.

Vücudun büyük bölümü su ve yağdan oluşur; ikisi de hidrojen bakımından zengindir. Her hidrojen atomunun çekirdeği küçücük bir mıknatıs gibi davranır. MR cihazının mıknatısı, Dünya’nın manyetik alanından genellikle on binlerce kat güçlüdür; bu alanın içinde çekirdekler aynı yöne dizilir. Bir radyo dalgası onları bu düzenden çıkarır; çekirdekler eski hâllerine dönerken zayıf radyo sinyalleri yayar. Her doku bu dönüşü farklı hızda yapar; görüntülerdeki açık ve koyu tonlar bu farktan doğar. Yöntem, laboratuvarlarda kullanılan nükleer manyetik rezonans tekniğinden geliştirildi. “Nükleer” sözcüğü hastaları kaygılandırdığı için sonradan addan çıkarıldı; oysa işlemde radyoaktivite yoktur. Sinyalleri görüntüye dönüştürmenin yolunu 1970’lerde bulan Paul Lauterbur ile Peter Mansfield, 2003 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü paylaştı. Çekim sırasında duyulan yüksek sesli tıkırtılar, hızla açılıp kapanan manyetik bobinlerden gelir.

MerakTeknoloji

Nükleer santraller elektriği fisyonla, yani uranyum gibi ağır atomların bölünmesiyle üretir. Açığa çıkan ısı suyu kaynatır; buhar da tıpkı kömür ya da doğal gaz santrallerinde olduğu gibi türbinleri döndürür. 2023’te dünyadaki elektriğin yaklaşık yüzde 9’u nükleer santrallerden geldi.

Nötron, atom çekirdeğini oluşturan parçacıklardan biridir. Reaktörlerin çoğunda enerji, uranyum-235 atomlarının bölünmesinden gelir. Bir uranyum-235 atomu bir nötron yakaladığında ikiye bölünür; bu sırada ısı açığa çıkar ve iki üç yeni nötron serbest kalır. Bu nötronlar başka atomları da böler; buna zincirleme tepkime denir. Tepkimeyi dengede tutmak için, nötronları emen maddelerden yapılmış kontrol çubukları reaktörün içine indirilir ya da dışarı çekilir. Nükleer yakıt son derece yoğun bir enerji kaynağıdır: Tipik reaktör yakıtının bir kilogramında, bir kilogram kömürdekinin yaklaşık 120.000 katı enerji vardır. Santral çalışırken de neredeyse hiç karbondioksit salmaz. Elektrik şebekesine bağlanan ilk nükleer santral 1954’te Moskova yakınlarındaki Obninsk’te açıldı; İngiltere’deki Calder Hall 1956’da onu izledi. Nükleer enerjinin zorlukları da var: Atıklar çok uzun süre radyoaktif kalır, santral kurmak pahalıdır ve güvenlik son derece sıkı tutulmalıdır. 1986’daki Çernobil ve 2011’deki Fukuşima kazaları güvenliğin ne kadar önemli olduğunu gösterdi.

MerakTeknoloji

Thomas Edison 1877’de fonografı yaptı: Sesi hem kaydedebilen hem de geri çalabilen ilk makine buydu. Sesle titreşen bir iğne, dönen bir silindire sarılmış kalay folyoyu bastırarak üzerinde bir oluk açıyordu. Oluktan yeniden bir iğne geçirildiğinde ses geri geliyordu.

Edison bu fikre, New Jersey’deki Menlo Park laboratuvarında telgraf ve telefon mesajlarını kaydetmenin yollarını ararken ulaştı. Buluşunu 21 Kasım 1877’de duyurdu, patentini Şubat 1878’de aldı. Yıllar sonra, makineye ilk kaydettiği sözlerin “Mary Had a Little Lamb” adlı İngilizce çocuk tekerlemesi olduğunu anlattı. Aralık 1877’de Scientific American dergisinin bürosuna getirilen makine, editörleri selamladı ve fonografı nasıl bulduklarını sordu. Fransız Édouard-Léon Scott de Martinville ise yirmi yıl kadar önce, sesi isle kararmış kâğıda dalgalı çizgiler olarak çizen bir aygıt yapmıştı; ama bu çizgiler geri dinlenemiyordu. Onun 1860’ta kaydettiği bir şarkı ancak 2008’de sese dönüştürülebildi. Kalay folyo çabuk aşındığı için sonraki makinelerde önce balmumu silindirler, ardından düz plaklar kullanıldı.

MerakTeknoloji

Elektrik ampulü Thomas Edison’dan önce de vardı: İçindeki filaman denen ince tel, elektrikle ısınınca parlıyordu. Edison’un Menlo Park’taki ekibi 1879’da uzun süre yanan, karbon filamanlı bir ampul yaptı. Ardından jeneratörleri, kabloları, sayaçları ve santralleri kurarak elektrikli aydınlatmayı evlere ve işyerlerine taşıdı.

Kimyager Humphry Davy 1802’de ince bir platin şeridi elektrikle akkor hâle getirmişti. Sonraki 75 yıl boyunca pek çok mucit, bu parıltıyı kalıcı bir ışığa dönüştürmeye uğraştı. İngiliz mucit Joseph Swan, Şubat 1879’da Newcastle’da 700’ü aşkın kişiye karbon filamanlı lambasını yanarken gösterdi; Gateshead’deki evi, ampulle aydınlatılan dünyanın ilk evi oldu. Edison’un ekibi ilk başarılı denemeyi 22 Ekim 1879’da yaptı; ampul yaklaşık 13,5 saat yandı. Kömürleştirilmiş bambudan yapılan filamanlar sonradan 1.200 saatten uzun dayandı. Edison’un asıl başarısı, ampulün çevresindeki sistemi kurmaktı. New York’taki Pearl Street santrali Eylül 1882’de 82 aboneye elektrik vermeye başladı. İngiltere’de Edison ile Swan’ın şirketleri daha sonra birleşti ve Ediswan adını aldı.

MerakTeknoloji

Enrico Fermi’nin ekibi, 2 Aralık 1942’de Chicago Üniversitesi’nde, artık kullanılmayan bir stadyumun tribünleri altında ilk kontrollü nükleer zincirleme tepkimeyi başlattı. Chicago Pile-1 adlı reaktör, özenle üst üste dizilmiş grafit bloklarla uranyumdan oluşuyordu.

Zincirleme tepkimede bölünen her uranyum atomu, nötron denen parçacıklar saçar; bu nötronlar da başka atomları böler. ABD’ye yerleşmiş İtalyan fizikçi Fermi, aralarında Leo Szilard ile Leona Woods’un da bulunduğu 30 kadar kişiden oluşan bir ekiple çalıştı. Ekip, Stagg Field stadyumunun tribünleri altındaki squash kortunda 45.000 kadar grafit bloğu üst üste dizdi ve aralarına uranyum yerleştirdi. Reaktör yalnızca yarım watt kadar güçle çalıştığı için ne radyasyon kalkanına ne de soğutmaya ihtiyaç duyuldu. Yaklaşık dört buçuk dakika sonra ekip, kontrol çubuklarını yeniden içeri sokarak tepkimeyi durdurdu. Çalışma, ABD’nin savaş sırasında atom bombası yapmak için yürüttüğü gizli Manhattan Projesi’nin bir parçasıydı. Chicago’daki çalışmaların başındaki fizikçi Arthur Compton, başarıyı telefonda şifreli bir cümleyle bildirdi: “İtalyan denizci Yeni Dünya’ya ayak bastı.”

MerakTeknoloji

25 Haziran 1967’de yayınlanan Our World (Dünyamız), uydular sayesinde bütün dünyaya canlı ulaşan ilk televizyon programıydı. Programa 14 ülkenin yayın kuruluşu birer canlı bölümle katıldı. Yayını 400 ile 700 milyon arasında kişinin izlediği tahmin ediliyor; bu, o güne kadarki en büyük televizyon izleyici kitlesiydi.

Fikir BBC yapımcısı Aubrey Singer’dan çıktı; projenin koordinasyonunu Avrupa Yayın Birliği (EBU) üstlendi. Ülkeleri dört haberleşme uydusu birbirine bağladı: İkisi Atlas Okyanusu’nun, ikisi Büyük Okyanus’un üzerindeydi. Ana kontrol odası Londra’daki BBC’deydi. Kurallar katıydı: Her şey canlı yayınlanacak, hiçbir politikacı ya da devlet başkanı programa çıkmayacaktı. Sovyetler Birliği’nin de aralarında bulunduğu Doğu Bloku ülkeleri, Batı’nın Altı Gün Savaşı karşısındaki tutumunu protesto etmek için yayından dört gün önce çekildi. İki saatlik programda orkestra şefi Leonard Bernstein ve ressam Joan Miró da yer aldı. Ama yayın en çok İngiltere’nin bölümüyle hatırlanıyor: Beatles, “All You Need Is Love” şarkısını ilk kez bu yayında seslendirdi.

MerakTeknoloji

1945’te Pennsylvania Üniversitesi’nde tamamlanan ENIAC, programlanabilen ilk genel amaçlı elektronik bilgisayardı. Koca bir odayı dolduruyordu ve yaklaşık 27 ton ağırlığındaydı. Her yeni problem için kabloların yeniden bağlanması ve anahtarların tek tek ayarlanması gerekiyordu; bu hazırlık haftalar sürebiliyordu.

ENIAC’ı John Mauchly ile J. Presper Eckert, ABD Ordusu için tasarladı. Amaç, topçuların nişan alırken kullandığı atış tablolarını hesaplamaktı. O güne kadar bu tabloları, çoğu kadın olan “insan bilgisayarlar” elle hesaplıyordu. ENIAC’ta, elektrik akımını açıp kapayan cam vakum tüplerinden 18.000 kadar vardı. Bu tüpler sayesinde saniyede yaklaşık 5.000 toplama yapabiliyor, önceki elektromekanik makinelerden bin kat kadar hızlı çalışıyordu. ENIAC Şubat 1946’da kamuoyuna tanıtıldı ve basın ona “dev beyin” adını taktı. Nasıl programlanacağını ise altı kadın çözdü: Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas ve Ruth Lichterman. Emekleri onlarca yıl görmezden gelindi; 1997’de Women in Technology International’ın Onur Listesi’ne alındılar. ENIAC 1955’e kadar kullanıldı.

MerakTeknoloji

Şifreleme, okunabilir veriyi anlamsız görünen bir karakter dizisine dönüştürür; bu diziyi yalnızca doğru anahtara sahip olan çözebilir. İnternet bankacılığını, kartlı ödemeleri ve özel mesajları bu yöntem korur. Birçok tarayıcının adres çubuğundaki asma kilit simgesi, sayfanın size şifreli ulaştığını gösterir.

İnsanlar mesajlarını binlerce yıldır gizliyor. Anlatıldığına göre Jül Sezar, mektuplarında her harfi alfabede belli sayıda kaydırırdı. 9. yüzyılda Arap bilgin el-Kindî, her harfin ne sıklıkla geçtiğini sayarak bu tür şifrelerin nasıl çözüleceğini gösterdi. Bugünkü şifreleme, en hızlı bilgisayarların bile anahtar olmadan çözemeyeceği matematik problemlerine dayanır. Yüzyıllar boyunca asıl zorluk, anahtarı güvenle paylaşmaktı. 1976’da Whitfield Diffie ile Martin Hellman, birbirini tanımayan iki tarafın herkese açık bir hat üzerinden gizli bir anahtarda anlaşabileceği bir yöntem yayımladı; açık anahtarlı şifreleme bu fikre dayanır. İngiliz hükûmetinin matematikçileri benzer fikirlere birkaç yıl önce gizlice ulaşmıştı. Bankanızın sitesine her girdiğinizde tarayıcınız ve bankanız bu yöntemi saniyenin çok küçük bir bölümünde kullanır.

MerakTeknoloji

Sıradan bilgisayarlar bilgiyi bitlerle saklar; her bit ya 0’dır ya 1. Kuantum bilgisayarlar ise kübit kullanır: Bir kübit, ölçülene kadar aynı anda 0 ile 1’in bir bileşimi olabilir. Buna süperpozisyon denir. Molekülleri modellemek gibi bazı işlerde kuantum bilgisayarlar, sıradan bilgisayarlardan çok daha hızlı olabilir.

Fizikçi Richard Feynman 1982’de, kuantum fiziğine dayanan bilgisayarların doğayı sıradan bilgisayarlardan çok daha verimli biçimde modelleyebileceğini öne sürdü. Matematikçi Peter Shor 1994’te, büyük bir kuantum bilgisayarın bugün interneti koruyan bazı şifreleri kırabileceğini gösterince alana ilgi hızla arttı. Asıl zorluk, böyle bir makineyi yapabilmektir. Kübitler son derece hassastır: Isı ya da titreşim onların durumunu kolayca bozar. Buna dekoherans denir. Bu yüzden bazı makineler, ulaşılabilecek en düşük sıcaklık olan mutlak sıfırın yalnızca 0,02 derece kadar üstüne soğutulur. Bugünkü kuantum bilgisayarlar hâlâ küçüktür, çok hata yapar ve internette gezinmek ya da e-posta göndermek gibi günlük işlerde daha hızlı değildir. Araştırmacılar bu makinelerin yeni ilaçlar, malzemeler ve piller tasarlamaya yardım etmesini umuyor.