Bilim, sanat, doğa, dil

Merak

Merak edecek çok şey var.

Bir keşif, bir sanatçının hikâyesi ya da doğadan şaşırtıcı bir bilgi. İlginizi çeken yerden başlayın.

Okuma seçeneğiSayfa 8Ek açıklama ve kaynaklar

Bu seçkide neler var?

Merak

Bilimden, sanattan, tarihten ve doğadan merak uyandıran kartları bir araya getirdik.

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.

MerakBilim

Alexander Fleming 1928’de Londra’daki St Mary’s Hastanesi’nde, bir kaba bulaşan küfün çevresinde bakterilerin üremediğini gördü; küfün salgıladığı maddeye sonradan penisilin adını verdi. 1939’dan itibaren Howard Florey ile Ernst Chain’in yönettiği Oxford ekibi penisilini saflaştırdı ve enfeksiyonları iyileştirdiğini kanıtladı.

Fleming Eylül 1928’de tatilden döndüğünde, stafilokok bakterisi ürettiği kaplardan birine Penicillium küfü bulaştığını gördü. Küfün çevresinde, bakterilerin öldüğü berrak bir halka vardı. Bulgularını 1929’da yayımladı, ama maddeyi ilaç olarak kullanılacak kadar saf ve dayanıklı hâle getiremedi. Oxford’da Florey, Chain, Norman Heatley ve arkadaşları küfü çoğaltmanın ve penisilini ondan ayırmanın yollarını buldu; Mayıs 1940’ta da penisilinin, bakteri bulaştırılmış fareleri ölümden koruduğunu gösterdiler. Şubat 1941’de ilaç ilk hastaya, Oxfordlu bir polise verildi; hastanın durumu düzeldi, ama penisilin tükenince hayatını kaybetti. Ardından ABD’deki fabrikalar üretimi büyüttü ve 1944’teki Normandiya çıkarmasına kadar 2,3 milyon doz hazırlandı. Fleming, Florey ve Chain 1945 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü paylaştı. Fleming Nobel konuşmasında bir de uyarıda bulundu: Penisilin yetersiz dozda alınırsa bakteriler ona karşı direnç kazanabilirdi.

MerakBilim

Wilhelm Röntgen, 8 Kasım 1895’te Almanya’daki Würzburg Üniversitesi’nde görünmez yeni bir ışın keşfetti: Bu ışınlar deriden ve etten geçiyor, kemikte ve metalde ise tutuluyordu. Ne olduklarını bilmediği için, matematikteki bilinmeyen gibi onlara “X ışınları” adını verdi. 1901’de ilk Nobel Fizik Ödülü’nü aldı.

Röntgen, siyah kartonla kapladığı bir cam tüpten elektrik geçirirken yakındaki bir masada duran, özel bir maddeyle kaplı ekranın parladığını fark etti. Sonraki haftalarda neredeyse laboratuvarında yaşayarak yeni ışınları inceledi. Buluşundan yaklaşık altı hafta sonra X ışınlarıyla eşi Anna Bertha’nın elinin görüntüsünü çekti; görüntüde elin kemikleri ve parmağındaki yüzük seçiliyordu. “Yeni Bir Işın Türü Üzerine” başlıklı makalesi 28 Aralık 1895’te yayımlandı. Haber birkaç gün içinde yayıldı ve hekimler kısa sürede kırık kemikleri görmek için X ışınlarını kullanmaya başladı. Röntgen, herkes yararlanabilsin diye buluşunun patentini almadı. Almanca ve Türkçe dâhil pek çok dil bu ışınlara hâlâ onun adını verir; Türkçede “röntgen çektirmek” denmesinin nedeni de budur.

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.

MerakTeknoloji

Alan Turing, 1950’de yayımladığı “Computing Machinery and Intelligence” (Hesaplama Makineleri ve Zekâ) adlı makalede taklit oyununu önerdi. Bu oyunda bir hakem, göremediği bir insanla ve bir makineyle yazışır. Hangisinin insan olduğunu güvenle ayırt edemezse makine başarılı sayılır. Bu oyun sonradan Turing testi adıyla tanındı.

İngiliz matematikçi Turing, programlanabilir bilgisayarın temel fikrini 1936’da ortaya koymuş, İkinci Dünya Savaşı’nda da Bletchley Park’taki şifre çözücülerin önde gelenlerinden biri olmuştu. Felsefe dergisi Mind’da çıkan makalesinde, “makine” ve “düşünmek” sözcüklerini tanımlamak çok zor olduğu için “Makineler düşünebilir mi?” sorusunun fazla belirsiz kaldığını savundu. Onun yerine, sonucunu herkesin gözlemleyebileceği bir oyun önerdi. Tahminine göre 2000 yılı dolaylarında sıradan bir hakem, beş dakikalık sorgulamanın ardından makineyi en fazla yüzde 70 olasılıkla doğru bilebilecekti. Olası itirazları da tek tek yanıtladı; bunlardan biri, makinelerin yalnızca kendilerine söyleneni yapabileceğini savunan Ada Lovelace’e aitti. Test bugün de tartışılıyor: Onu geçen bir makine ikna edici bir sohbet yürütebildiğini gösterir, ama bu, söylediklerini anladığının kanıtı sayılmaz.

MerakTeknoloji

Hiçbir şirket ya da devlet internetin sahibi değildir. İnternet, telekom şirketlerinin, üniversitelerin, işletmelerin ve başka kuruluşların işlettiği on binlerce bağımsız ağdan oluşur. Bu ağlar, protokol denen ortak kurallara uyarak birbirlerine veri aktarır.

Veriler, paket denen küçük parçalar hâlinde yol alır; her paketin üzerinde gideceği adres yazılıdır. Paketler farklı yollardan gidebilir ve varış noktasında yeniden birleştirilir. Temel kurallar olan TCP/IP’yi 1974’te Vint Cerf ile Bob Kahn önerdi. İnternetin doğduğu Amerikan araştırma ağı ARPANET, 1 Ocak 1983’te bu kurallara geçti. Bugün bu kuralları, İnternet Mühendisliği Görev Gücü (IETF) adlı açık bir topluluk geliştiriyor; katkı vermek isteyen herkes bu topluluğa katılabilir. Kâr amacı gütmeyen bir kuruluş olan ICANN ise alan adlarını ve internete bağlı cihazları tanımlayan sayısal adresleri düzenliyor. İstanbul’dan Londra’ya giden bir mesaj, saniyenin çok küçük bir bölümünde birkaç şirketin kablolarından ve paketlere yol gösteren cihazlardan, yani yönlendiricilerden geçebilir.

MerakTeknoloji

Dijital dosyalar yapay DNA’ya da kaydedilebilir: Bilgisayarın 0’ları ve 1’leri, DNA’nın dört kimyasal harfine (A, C, G ve T) çevrilir. Kuramsal olarak tek bir gram DNA’ya yaklaşık 215 milyon gigabayt veri sığabilir; ama DNA’yı yazmak ve okumak günlük kullanım için hâlâ çok yavaş ve pahalıdır.

Bilgisayarlar her şeyi 0 ve 1 olarak saklar. DNA’ya veri yazmak için bu diziler A, C, G ve T harflerine çevrilir; karşılık gelen DNA zincirleri kimyasal yollarla üretilir ve genetik araştırmalarda kullanılan dizileme cihazlarıyla geri okunur. 2012’de Harvard’da George Church’ün ekibi bütün bir kitabı bu yöntemle sakladı. 2013’te Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü’nden Nick Goldman ve arkadaşları, Shakespeare’in bütün sonelerini ve Martin Luther King’in “I Have a Dream” (Bir Hayalim Var) konuşmasından bir ses kaydını DNA’ya yazdı. 215 milyon gigabaytlık hesap, Yaniv Erlich ile Dina Zielinski’nin 2017’de yayımladığı DNA Fountain yöntemine dayanır. Serin ve kuru ortamda saklanan DNA binlerce yıl bozulmadan kalabildiği için arşivler açısından çekicidir. Ama aynı çalışmada yalnızca iki megabaytı yazmak yaklaşık 7.000 dolara mal olmuştu.

MerakTeknoloji

Sovyetler Birliği, ilk yapay uydu Sputnik 1’i 4 Ekim 1957’de fırlattı. Parlak metalden yapılmış, 58 santimetre çapındaki bu küre, radyo alıcısı olan herkesin duyabileceği “bip” sinyalleri yayıyordu. Bu başarı ABD’yi sarstı ve Uzay Yarışı’nı başlattı.

Sputnik 83,6 kilogramdı ve Dünya’nın çevresini 96 dakikada bir dolanıyordu. Uydu, Sovyet Kazakistanı’ndaki Tyuratam’dan, yani bugünkü Baykonur Uzay Üssü’nden fırlatıldı; onu taşıyan R-7 roketi, baş tasarımcı Sergey Korolyov’un yönetiminde yapılmıştı. Dünyanın dört bir yanındaki amatör telsizciler uydunun basit sinyalini izledi; bilim insanları da yörüngesindeki değişimden atmosferin üst katmanlarının yoğunluğunu hesapladı. Pilleri 22 gün sonra bitti. Uydu, yaklaşık 1.440 tur attıktan sonra 4 Ocak 1958’de atmosfere geri girerken yandı. ABD’de fırlatış, Sovyetlerin teknolojide öne geçtiği kaygısını doğurdu. ABD ilk uydusu Explorer 1’i 31 Ocak 1958’de fırlattı ve aynı yıl NASA’yı kurdu. Rusçada “sputnik” hem uydu hem de yol arkadaşı anlamına gelir.

MerakTeknoloji

Saç teli kadar ince tek bir optik fiber, onlarca ayrı veri akışını aynı anda taşıyabilir. Her akış, kızılötesi lazer ışığının ayrı bir dalga boyunda yol alır. Dalga boyu bölmeli çoğullama denen bu yöntem sayesinde tek bir fiber çifti, saniyede 16 trilyon bitten fazla veri taşıyabiliyor.

Mühendisler her sinyalin kendi “rengi” olduğundan söz eder, ama kullanılan dalga boyları kızılötesidir ve gözle görülmez. Gönderen uçtaki bir cihaz ışınları tek bir life toplar; karşı uçtaki başka bir cihaz da tıpkı beyaz ışığı renklerine ayıran bir prizma gibi onları yeniden birbirinden ayırır. Fikir ilk kez 1970’te yayımlandı; laboratuvardaki ilk sistemler yalnızca iki sinyali birleştirebiliyordu. Yöntem 1990’larda, erbiyum katkılı fiber yükselteçle birlikte yaygınlaştı. İçine nadir toprak metallerinden erbiyum katılmış bu kısa fiber parçası, bütün dalga boylarını elektrik sinyaline çevirmeden aynı anda güçlendirir; bunu ilk kez 1986 ve 1987’de Southampton Üniversitesi’nden ve Bell Laboratuvarları’ndan iki ekip gösterdi. 1992 ile 2001 arasında fiber sistemlerinin kapasitesi yaklaşık altı ayda bir ikiye katlandı. Telekom şirketleri bugün de yeni kablo döşemek yerine iki uçtaki cihazları yenileyerek kapasiteyi artırabiliyor.

MerakTeknoloji

World Wide Web ile internet aynı şey değildir. İnternet, dünyadaki bilgisayarları birbirine bağlayan ağın kendisidir; web ise bu ağ üzerinde çalışan hizmetlerden biridir: bağlantılara tıklayarak aralarında dolaştığınız sayfalar.

İnternet, ağın kendisidir: Okyanus altındaki ve yer altındaki kablolar, baz istasyonları, Wi-Fi ve veriyi bir noktadan ötekine aktaran yönlendiriciler. Bunların hepsi TCP/IP denen ortak kurallara uyar; bu kurallar sayesinde ağa bağlı herhangi iki cihaz birbiriyle veri alışverişi yapabilir. Web ise bu ağı kullanan uygulamalardan biridir. Web sayfaları HTML denen bir dille yazılır, her birinin URL denen kendi adresi vardır ve tarayıcı onları HTTP denen kurallarla getirir. E-posta, görüntülü görüşmeler, çevrimiçi oyunlar ve pek çok telefon uygulaması da aynı ağdan geçer, ama web’i hiç kullanmaz. İnternetin kökleri 1969’da ABD’de kurulan ARPANET adlı araştırma ağına uzanır. Web’i ise 1989’da CERN’de Tim Berners-Lee önerdi; ilk kez 1990’ın sonunda yine orada çalıştı.

MerakBilim

Hubble Uzay Teleskobu, ışığı yola çıkalı 13 milyar yıldan fazla olan galaksileri görüntüledi. Bunlardan biri 2015’te bulunan GN-z11’dir: Onu, Büyük Patlama’dan yalnızca 400 milyon yıl kadar sonraki hâliyle görürüz. Gökbilimciler böylece evrenin gençlik çağına bakabiliyor.

Işık sabit bir hızla yol aldığı için uzayın derinliklerine bakmak, aynı zamanda geçmişe bakmak demektir. NASA ile Avrupa Uzay Ajansı’nın ortak projesi olan Hubble, 24 Nisan 1990’da fırlatıldı. Ana aynasındaki kusur 1993’te giderildikten sonra uzak evrenin net görüntülerini göndermeye başladı. Aralık 1995’te gökyüzünün küçücük bir parçasına on gün boyunca baktı; ortaya çıkan Hubble Derin Alan görüntüsünde yaklaşık 3.000 galaksi vardı. Pascal Oesch’in yönettiği ekibin 2016’da duyurduğu GN-z11, James Webb Uzay Teleskobu 2022’de daha eski galaksiler bulana kadar bilinen en uzak galaksiydi. Evrenin yaşı ise yaklaşık 13,8 milyar yıldır.

MerakTeknoloji

GPU, yani grafik işlem birimi, içindeki binlerce küçük çekirdekle aynı hesabı pek çok sayı üzerinde aynı anda yapan bir çiptir. Video oyunlarının görüntülerini oluşturmak için tasarlandı, ama yapay zekâ için biçilmiş kaftan olduğu anlaşıldı. Günümüzün GPU’ları saniyede trilyonlarca işlem yapabiliyor.

Nvidia, 1999’da piyasaya sürdüğü GeForce 256’yı “ilk GPU” diye tanıttı. Bir oyun karesini çizmek, milyonlarca pikselin rengini benzer hesaplarla bulmak demektir. Bu yüzden GPU’lar, bilgisayarın ana işlemcisi (CPU) gibi az sayıda karmaşık işi sırayla yapmak yerine çok sayıda basit işlemi yan yana yapacak biçimde tasarlandı. Nvidia 2007’de, programcıların GPU’ları her türlü hesap için kullanabilmesini sağlayan CUDA yazılımını yayımladı. Yapay zekâda dönüm noktası 2012’de geldi: AlexNet adlı yapay sinir ağı, ImageNet görüntü tanıma yarışmasını açık farkla kazandı. Yapay sinir ağı, beynin işleyişinden kabaca esinlenen ve örneklerden öğrenen bir programdır. AlexNet’i Alex Krizhevsky, Ilya Sutskever ve Geoffrey Hinton, oyuncular için üretilmiş iki ekran kartıyla Krizhevsky’nin yatak odasında eğitmişti. Bir yapay zekâ modelini eğitmek, aynı türden çarpma işlemlerini milyarlarca kez tekrarlamak demektir; GPU’ların en iyi yaptığı iş de budur.

MerakTeknoloji

Bilgisayarlar metinden fotoğrafa ve müziğe kadar her şeyi ikili kodla, yani yalnızca 0 ve 1’den oluşan uzun dizilerle saklar. Bu rakamların her birine bit denir. Sekiz bit bir bayt eder; bir bayt 256 farklı değer alabilir, bu da klavyedeki her harfi göstermeye yeter.

Bilgisayarlar iki rakam kullanır, çünkü elektronik bir anahtarın açık mı kapalı mı olduğu, yani akımın geçip geçmediği kolayca ve güvenilir biçimde okunur; on ayrı gerilim düzeyini birbirinden ayırt etmek çok daha fazla hataya yol açardı. Alman filozof ve matematikçi Gottfried Leibniz, ikili aritmetiği 1703’te yayımladığı bir yazıda anlattı. 1937’de MIT’de yüksek lisans öğrencisi olan Claude Shannon, anahtarlı devrelerin mantık işlemleri yapabileceğini gösterdi. 1948’de yayımladığı ünlü bilgi kuramı makalesinde de “binary digit” (ikili rakam) sözünün kısaltması olan “bit” kelimesini kullandı ve kelimeyi meslektaşı John Tukey’e borçlu olduğunu belirtti. Bir bit dizisinin harf mi, piksel rengi mi, yoksa ses mi olduğu, hangi kurala göre okunduğuna bağlıdır. Örneğin yaygın ASCII kodunda 01000001, büyük A harfidir.

MerakTeknoloji

Bulut bilişim, dosyaları saklamak ve programları çalıştırmak için kendi cihazınız yerine uzaktaki büyük veri merkezlerindeki bilgisayarları kullanmaktır. Bu kapasite saatlik ya da gigabayt başına kiralanır; böylece küçük bir girişimden büyük bir bankaya kadar herkes, makine satın almadan ihtiyacı kadar işlem gücü kullanabilir.

Fikir, adından eskidir. Bilgisayar bilimci John McCarthy 1961’de, bilişimin bir gün su ya da elektrik gibi bir kamu hizmeti olarak satılabileceğini öne sürdü. 1960’larda kurumlar büyük ve pahalı bir merkezi bilgisayarı, yani ana bilgisayarı, “zaman paylaşımı” denen yöntemle zaten aynı anda birçok kullanıcıya açıyordu. Mühendisler de telefon ağını, sonra da interneti şemalarında uzun süre bir bulut olarak çizdi. “Bulut bilişim” ifadesi, bilgisayar üreticisi Compaq’ın 1996 tarihli bir iş planında geçer. Bugünkü sektör 2006’da, Amazon Web Services’in depolama alanını (S3) ve işlem gücünü (EC2) her işletmeye ve yazılımcıya kiralamaya başlamasıyla hız kazandı; müşteriler yalnızca kullandıkları kadar ödüyordu.

MerakTeknoloji

Galileo 1609 ve 1610’da geliştirdiği teleskoplarla Ay’daki dağları, Venüs’ün tıpkı Ay gibi evreler geçirdiğini ve Jüpiter’in çevresinde dönen dört uyduyu gördü. Bu gözlemler, Dünya’nın evrenin merkezinde kıpırdamadan durduğu yolundaki eski görüşü sarstı.

Galileo, Jüpiter’in uydularını ilk kez 7 Ocak 1610’da gördü ve aynı yılın mart ayında Sidereus Nuncius (Yıldız Habercisi) adlı kısa kitabında duyurdu. Onlara, sonradan hamisi olacak II. Cosimo de’ Medici’nin onuruna “Medici yıldızları” adını verdi; bugün Io, Europa, Ganymede ve Callisto olarak bilinirler. Venüs’ün evreleri ise daha da güçlü bir kanıttı. Antik gökbilimci Batlamyus’un modelinde Venüs hep Dünya ile Güneş’in arasında kalır, bu yüzden hiçbir zaman tümüyle aydınlık görünemezdi. Galileo ise gezegenin bütün evrelerden geçtiğini gördü; bu ancak Venüs Güneş’in çevresinde dönüyorsa mümkündü. Tartışma bununla bitmedi: 1633’te Roma Engizisyonu, Güneş merkezli evreni savunduğu için Galileo’yu “sapkınlıktan şiddetle şüpheli” buldu. Galileo ömrünün geri kalanını ev hapsinde geçirdi.

MerakTeknoloji

Jakar makinesi, dokunacak deseni birbirine bağlı delikli kartlardan okuyordu. Makinenin patentini 1804’te Fransız dokumacı Joseph-Marie Jacquard aldı. Kartlar değişince desen de değişiyordu; bu fikir daha sonra ilk bilgisayarlara yol gösterdi.

Jacquard’dan önce desenli ipek kumaşlar çekme tezgâhında dokunurdu. Her sıra için gereken iplikleri dokumacının yanındaki bir yardımcı, çoğu zaman bir çocuk, elle kaldırırdı; iş yavaş ve yorucuydu. Lyonlu Jacquard, Basile Bouchon (1725), Jean-Baptiste Falcon (1728) ve Jacques de Vaucanson’un (1740) daha önceki buluşlarını geliştirdi. Makinede her kart desenin bir sırasına karşılık geliyordu: Delik olan yerde iplik kalkıyor, delik olmayan yerde aşağıda kalıyordu. 1839’da Jacquard’ın ipek bir portresi yaklaşık 24.000 kartla dokundu. Charles Babbage bu portrelerden birine sahipti ve Analitik Makine’sini delikli kartlarla programlamayı planladı. Herman Hollerith de 1890 ABD nüfus sayımının verilerini delikli kartları okuyan makinelerle saydı.

Diğer okuma seçeneğiAzimBazen ilk adım, bazen biraz cesaret.