yıldız takımı Neden Astronomi? Bilim Teknik Kuş Gözlemciliği Fotoğrafçılığı Bilgisayarlar Rakiplerimiz mi? En Değerli Biyokompozit: Sedef

Transkript

1 Bilim Teknik ve yıldız takımı B İ L İ M V E T E K N İ K D E R G İ S İ N İ N E K İ D İ R - S A Y I 9 - H A Z İ R A N Neden Astronomi? İlk medeniyetlerde günümüzdeki gibi ışıklandırma olmadığı için geceleri gökyüzü tüm çıplaklığıyla gözler önündeydi. O dönemlerde insanlar zamanlarının büyük bir kısmını açık havada geçirdiklerinden gökyüzündeki değişik gök cisimlerinin ve gök olaylarının farkına kolaylıkla varmışlardır. Kuş Gözlemciliği Fotoğrafçılığı Bilgisayarlar Rakiplerimiz mi? En Değerli Biyokompozit: Sedef

2 Parçacıkların Dünyası Evrenimiz nelerden oluşmuştur? Nereden gelmiştir? Neden böyle davranır? Bu soruların yanıtlarını tam olarak bilemiyoruz, fakat son yıllarda çevremizdeki evren hakkında pek çok bilgi edindik. Bu araştırmalar gözlerimizle görebildiğimizin ötesinde, minik parçacıklardan ve bunların arasında gidip gelen habercilerden oluşan bir dünya olduğunu gösterdi bize. Bu resimli kitap, sizi parçacıkların büyüleyici dünyasıyla ve onların şaşırtıcı davranışlarıyla tanıştıracak. Parçacıklarla ilgili araştırmaların yapıldığı laboratuvarlardan biri, Avrupa Nükleer Araştırma Konseyi CERN in laboratuvarıdır. Burada CERN in parçacıkların yaratıldığı ve incelendiği güçlü makinelerini, yani hızlandırıcıları ve dedektörleri tanıtacağız. Öyleyse sözü daha fazla uzatmadan parçacıklara geçelim... Brian Southworth Georges Boixader POPÜLER BİLİM KİTAPLARI

3 Sahibi TÜBİTAK Adına Başkan Prof. Dr. Nüket Yetiş Popüler Bilim Yayınları Müdürü Genel Yayın Yönetmeni Adnan Bahadır Yayın Kurulu Prof. Dr. Ömer Cebeci Doç. Dr. Tarık Baykara Prof. Dr. Atilla Güngör Adnan Kurt Yrd. Doç. Dr. Ahmet Onat Prof. Dr. Muharrem Yazıcı Sorumlu Yazı İşleri Müdürü Duran Akca Yazı ve Araştırma Alp Akoğlu İlay Çelik Bülent Gözcelioğlu Redaksiyon Umut Hasdemir Sevil Kıvan Özlem Özbal Adem Uludağ Grafik Tasarım - Uygulama Ödül Evren Töngür /odul.tongur@tubitak.gov.tr Web Sadi Atılgan /sadi.atilgan@tubitak.gov.tr Sinan Erdem /sinan.erdem@tubitak.gov.tr Mali Yönetmen H. Mustafa Uçar /mustafa.ucar@tubitak.gov.tr yıldız takımı BİLİM VE TEKNİK DERGİSİNİN EKİDİR - SAYI 9 - HA ZİR AN 2009 Değerli Okurlarımız, TÜBİTAK ın 42 yıldır yayımlamakta olduğu ve bilimi topluma yayma misyonuyla her yaş gurubunu kucaklayan popüler bilim yayınlarının öncüsü Bilim ve Teknik dergisinin üç ayda bir verdiği yeni bir Yıldız Takımı ekiyle karşınızdayız. Çağlar boyunca birçok ressama ve şaire esin kaynağı olan astronomiyi kapak konusu yaptık ve Haziran sayımızın eki olarak görüşlerinize sunduk. Yıldız Takımı ekimizde neler var? Kökleri tarih öncesine kadar uzanan ve en eski bilim dalı olan astronomi bilimi neleri inceler, astronomi biliminin diğer bilim dalları ile ilişkisi nedir, astronominin bir birimi var mıdır ve benzeri birçok sorunuza, Neden Astronomi? başlıklı yazımızda cevap bulacaksınız. Kuşların göç yolları üzerinde yer alan ve birçok kuş cennetine sahip ülkemizin amatör kuş gözlemcileri: Yararlanacağınızı ve ilgiyle okuyacağınızı düşündüğümüz kuş gözlemciliği ve fotoğrafçılığı yazısına ekimizde yer verdik. Kuş gözlemciliği nasıl yapılır, fotoğraf çekmenin incelikleri ve ilkeleri nelerdir gibi soruların cevaplarını siz okuyucularımızın bilgisine sunduk. Kendi zekâsını taklit edip geliştirerek en az kendisi kadar zeki ve çok daha hızlı makineler yapmanın peşinde olan bilim insanı sizce bunu başarabilecek mi? İlginç bulacağınız yapay zekâ ile ilgili yazımızı ve günümüzde çok değerli bir biyokompozit olarak kabul edilen sedefin nasıl oluştuğu ve sedef işlemeciliği ile ilgili yazımızı keyifle okuyacağınız ümit ediyoruz. Sevgilerle, Adnan Bahadır Okur İlişkileri - İdari Hizmetler Lale Edgüer /lale.edguer@tubitak.gov.tr E. Sonnur Özcan /sonnur.ozcan@tubitak.gov.tr Yeter Sivrikaya /yeter.sivrikaya@tubitak.gov.tr Basım Tarihi: /Neden Astronomi? Astronomi en eski bilim dallarından biridir ve diğer bilim dallarının tarihsel gelişimi astronomininkiyle iç içe olmuştur. Örneğin matematik, fizik, kimya gibi birçok bilim dalının gelişmesine astronomi çalışmaları önemli katkı sağlamıştır. 8 /Bilgisayarlar Rakiplerimiz mi? 1950 yılında Alan Turing ortaya bir teori attı. Bu teoriye göre, fiziksel olan her şey, dört basit işlem ile gösterilebilirdi. Sesler, görüntüler, bilimsel hesaplamalar, videolar, karmaşık sistemler ve diğer her şey. 12 /Dedektifler İpucu Peşinde Dizilerdekiler gibi, gerçek yaşamdaki dedektiflerin de görevi, suçluların yakalanmasını sağlayacak izleri bulmak ve bunları bilimsel yöntemlerle incelemek. 14 /En Değerli Biyokompozit: Sedef İnsanoğlunun keşfettiği en değerli maddelerden biri olan sedef, binlerce yıl öncesinde bile mücevher yapımında ve eşyaların süslenmesinde kullanılıyordu. 18 /Kuş Gözlemciliği Fotoğrafçılığı Kuş gözlemciliği, yaban hayat gözlemciliği türleri arasında en yaygın olandır. Bunun en önemli nedeni kuşların cezbedici özellikleri olsa gerek. 22 /Dokunmatik Ekranlara Bir Şeyler Oluyor Özellikle mobil cihazların yaygınlaşmasıyla, dokunmatik ekranlar piyasada yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandı. Dokunmatik ekranlı cihazlar tasarlamak, tasarımcıların işini de çok kolaylaştırıyor. 26 /Matemanya 14

4 NEDEN ASTRONOMİ Astronomi bir bilimdir; Gök bilimi. Bazı tanımlarına bakılacak olursa; Gezegenler, yıldızlar, galaksiler gibi tüm gökcisimlerinin yapısını, özelliklerini ve hareketlerini inceleyen bir bilimdir. Dünya atmosferi dışındaki tüm gökcisimleri ve maddelerle bunların fiziksel ve kimyasal özelliklerini çalışır. Kısaca, Evren in içerdiği her gök cismi, maddesi ve gök olayı astronominin çalışma alanına girmektedir. Yıldızları seyrederken gökyüzünün görkemliliğine hayran kalırız. Gökyüzü ve gök cisimlerinin insanoğlunun ilgisini ne zaman çekmeye başladığını tarih kitaplarından öğrenemeyiz. Çünkü astronominin kökleri tarih öncesine iner. Çevremizi bilinçli olarak incelemeye başladığımızda gökyüzüne olan ilgimiz de artar. Hemen hemen tüm kültürler gökcisimleri ve gök olaylarıyla ilgilenmiştir. Başlangıçta bu olaylar fark edilerek gözlenmiş, zaman içinde de bu olayları doğuran nedenler araştırılmaya başlanmıştır. Bu olayları gözlemeye iten nedenlerin başında merak gelir. Gözümüzün algıladığı ve hareketlerini fark edebildiğimiz gökcisimleri öncelikle Güneş, Ay ve parlak yıldızlar olduğundan, cevabı merak edilen ilk sorular da onlarla ilgilidir: Güneş in, Ay ın ve yıldızların hareketleri neden farklıdır? ya da Güneş ve Ay tutulmaları nasıl ve ne sıklıkla oluşur? gibi. Astronominin İlkleri En eski bir bilim dalı olan astronomi; ilk medeniyetlerle doğmuştur. İlk medeniyetlerde günümüzdeki gibi ışıklandırma olmadığı için geceleri gökyüzü tüm çıplaklığıyla gözler önündeydi. O dönemlerde insanlar zamanlarının büyük bir kısmını açık havada geçirdiklerinden gökyüzündeki değişik gök cisimlerinin ve gök olaylarının farkına kolaylıkla varmışlardır. Bir kısmını sıralamak gerekirse, Gökcisimlerinden bazılarının diğerleri gibi göz kırpmadıklarını ve bunların diğerlerinden farklı hareket ettiklerini görmüşler ve daha sonraları onlara gezegen, diğer parıltılara ise yıldız demişlerdir. Ay ve Güneş in gökyüzündeki görünür hareketleri, bu iki gök cisminin tutulmalar göstermesi ve olayların hep dönemli olarak gerçekleşmesi dikkatlerini çekmiştir. Yıldızların konumlarını yön bulmada kullanmışlardır. İşlerini planlayabilmek için Ay ve Güneş in görünür hareketlerine dayalı takvimler oluşturmuşlardır. Birbirine yakın görünen yıldızları gruplara ayırarak takımyıldızları belirlemeye çalışmışlardır. İlk medeniyetlerden birini kuran Babilliler tarımla uğraşırlardı ve ticaret yaptıkları toplumlarla kültür alışverişi içindeydiler. Uzun süre düzenli olarak gözledikleri Ay ve Güneş tutulmalarının rastgele değil, dönemli olduğunu saptadılar. Ayrıca gökyüzünde, yılın farklı zamanlarında görülen yıldızların farklı ol- 2

5 Yıldız Takımı Haziran 2009? ASTRONOMİ ASLINDA HER ŞEY İN ÇALIŞILMASIDIR. ÇÜNKÜ HER ŞEY EVREN İN BİR PARÇASIDIR NGC 6618 duklarını fark ettiler ve birbirine yakın görülen yıldızları belli şekillere benzeterek takımyıldızları oluşturdular. Bu takımyıldızlara, bazen kulağa kaba (Büyük Ayı) bazen de romantik (Berenis in saçı) gelen mitolojik kökenli isimler verilmiştir. Bir yıldız bir takımyıldız parseline ait olacak şekilde yapılan bu gruplandırmalar, yıldızları kolayca bulmak ve öğrenip akılda tutmak için kullanılan sanal bir yöntemdir. Eski Mısırlı astronomların en önemli çalışmaları takvim yapmak olmuştur. Takvim yapmalarındaki amaç tarımı düzenli yürütebilmekti. Toprakların çok az bir kısmının verimli olduğu Mısır da tarım, mevsimlerin zamanını önceden bilmeyi, yani takvim bilgisini gerekli kılmıştı. O zamanlar Nil nehrinin taşma zamanı gökyüzünün en parlak yıldızı olan Akyıldız ın (Sirius) doğu yönünde görünme zamanına rastlıyordu. Mısır piramitlerinin konumlarındaki belli doğrultuların yılın belli zamanlarında gökyüzünde önemli yönleri gösteriyor olması, piramitlerin yapılırken astronomiyle ilişkilendirilerek yapılmış olduğunu akla getirmektedir. İslam dünyasının ilk dönemlerinde bilimin gelişmesini etkileyen çeşitli nedenler olmuştur: Daha çok göçer bir yaşam tarzına sahip olunması, konum belirleme ve yön bulma bilgileri gerektiriyordu. Ayrıca dini görevleri (oruç, namaz, hac gibi) yerine getirirken zaman ve yön belirleyebilmek için gök cisimleri gözlenip kayıt altına alınıyordu. İslam dünyasının astronomiye en önemli katkısı, modern anlamda ilk gözlemevlerinin kurulmasıdır. Bazı Keşifler Tarih öncesi çağlardan 17. yüzyıla kadar yıldızlar, üzerinde yaşadığımız Dünya, uydumuz Ay, en yakın yıldız olan Güneş ile Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn gezegenleri biliniyordu. 19. Yüzyıl: Asteroidlerin keşfiyle, bilinen cisimlerin sayısında bir hayli artış oldu: Neptün gezegeni ve uydularından Triton, Satürn ün uydularından Hyperion ve Phoebe, Uranüs ün uydularından Ariel ve Umbriel, Mars ın uydularından Phobos ve Deimos, Jüpiter in uydusu Amalthea. 20. Yüzyıl: Binlerce asteroid ve kuyrukluyıldız bu yüzyılda keşfedildi. Plüton (1930) ve hız kazanan yeni gezegen araştırmaları bu yüzyıla damgasını vurdu da çarparak da olsa Ay a ilk kez inen insansız uzay aracı Luna 2 oldu. Ay ın karanlık yüzeyine ait ilk resimlerse Luna 3 le çekildi. Ay a ilk insanlı iniş 20 Temmuz 1969 da gerçekleşti. Apollo 11 in üç astronotundan Neil Armstrong ve Edwin Aldrin, Ay üzerinde yürüyen ilk kişilerdi. Ay, halen insanların ziyaret edebildiği tek uzay cismidir. Çekirdek birleşme reaksiyonlarının keşfi ve hızlı dijital bilgisayarların kullanımı sayesinde yıldızların yaşamlarının farklı evrelerine nasıl ilerlediklerine ilişkin ayrıntılı resme 20. yüzyılda ulaşıldı. Böylece yıldızların kendi kütle çekimi altında büzülmeyi başlatacak kadar yoğun gaz bulutları olarak ASTRONOMİ HEMEN HEMEN BÜTÜN KÜLTÜRLERİN İLGİ ODAĞINI VE DERİN KÖKENİNİ OLUŞTURUR. BU ASTRONOMİNİN PRATİK KULLANIMININ VE FELSEFİ ANLAMININ BİR SONUCUDUR 17. Yüzyıl: Galileo Galilei ( ) teleskobunu gökyüzüne çevirdiği zaman o güne kadar çıplak gözle görünenden çok daha sönük gök cisimlerini görme olanağına kavuştu. Böylece 17. yüzyılın sonlarında, bilinen gökcisimlerinin sayısında artış oldu: Jüpiter in uydularından Callisto, Europa, Ganymede, Io ve Satürn un uydularından Titan, Iapetus, Rhea, Dione, Tethys. 18. Yüzyıl: Yeni kuyrukluyıldızlar keşfedildi. Ayrıca Wilhelm Herschel ( ) tarafından Güneş Sistemi nin yedinci gezegeni Uranüs ile onun uydularından Oberon ve Titania ile Satürn ün uydularından Enceladus ve Mimas bu yüzyılın önemli keşifleri oldu. oluşumlarına başlamalarından, bir beyaz cüce veya bir süpernova patlaması ile nötron yıldızına dönüşebilmelerine varan tüm evrim süreçleriyle ilgili bilgiler detaylandırıldı. Bu, astrofiziğin üstün başarılarından bir tanesidir. 21. Yüzyıl: Gezegen tanımının yeniden yapılandırılmasının ardından Uluslararası Astronomi Birliği (IAU) Ağustos 2006 daki toplantısında Plüton un gezegen sınıfından çıkarılarak cüce gezegen sınıfına alındığını duyurdu. İçerisinde bulunduğumuz bu yeni yüzyılda uzaya seyahat ve Güneş Sistemi dışı yeni gezegen araştırmaları önem kazanmıştır. 3

6 Astronomi Astronomide, uzaklık kavramı ve ayrıntıları görebilmek çok önemlidir. Uzaklık: Yeryüzünde iki yerleşim yeri arasındaki uzaklığın milimetre veya santimetrelerle ölçülmesi ne kadar anlamsızsa Evren de de uzaklıkları metre veya kilometrelerle ölçmek imkânsızdır. Bu nedenle gökcisimlerinin uzaklıklarını ölçmek için astronomide kullanılan bazı ölçü birimleri vardır: Astronomi Birimi, Işık Yılı ve Parsek. Astronomi Birimi (AB): Dünya ile Güneş arasındaki ortalama uzaklık birim olarak seçilip bu uzaklığa astronomi birimi denmiştir; yaklaşık km. Işık Yılı (IY): Boşluktaki hızı saniyede km olan ışığın bir yılda kat ettiği yoldur; yaklaşık 10 trilyon km. Parsek (pc): AB = 3.26 IY. Ayrıntıyı görebilmek: Baktığımız şeyi görmek kadar gördüğümüz şeyin ayrıntısını yakalayabilmek de önemlidir. Astronomi çalışmaları, yeryüzündeki cisimler üzerine yapılan çalışmalardan farklıdır. Yıldızları, galaksileri yakından ve hatta gerektiğinde dokunarak inceleyebilme şansına sahip olmadığımız için doğalarını ancak bulunduğumuz yerden birtakım araçlarla gözleyip, elde edilen gözlemsel verileri analiz ederek anlayabiliriz. Kaliteli gözlem verisi elde edebilmek ve hassas sonuçlara ulaşabilmek için gözlemcilerin gözlerinin iyi eğitilmiş olması, kullanılan araçların kalitesi kadar önemli olmuştur. Gökbilimcilerin bir kısmı gök cisimlerinin yapısı ve evrim durumlarına ilişkin yasalar gibi kuramsal konular üzerinde çalışırlar. Diğer kısmı ise gözlemevlerinden ve atmosfer dışına gönderilen uydulardan elde edilen bü- GÜNEŞ MERKÜR VENÜS DÜNYA MARS 4

7 Yıldız Takımı Haziran 2009 Yüzük bulutsusu yük miktardaki gözlemsel veriyi analiz ederek, bulgularını bilimsel makalalerde yayınlarlar. Bazı astronomlarsa çalıştıkları konularla ilgili Kedigözü bulutsusu olarak teleskoplarla kendileri gözlem yaparlar. Çalışma prensipleri ise gözlem, hesap, yorum ve tartışmadır. Astronomi zaman hakemliği; takvimler; hava durumundaki günlük, mevsimlik ve uzun süreli değişimler; deniz ya da uçak yolculuğu; Güneş ışımasının etkileri, tutulmalar, asteroid ve meteorların Yer ile çarpışmaları konularında belli pratik uygulamalara sahiptir. URANÜS NEPTÜN JÜPİTER SATÜRN 5

8 Astronominin Diğer Bilimlerle İlişkisi Astronomi en eski bilim dallarından biridir ve diğer bilim dallarının tarihsel gelişimi astronomininkiyle iç içe olmuştur. Örneğin matematik, fizik, kimya gibi birçok bilim dalının gelişmesine astronomi çalışmaları önemli katkı sağlamıştır. Astronominin bilim insanlarına çok büyük ölçekte bir laboratuvar ortamı sunması onu diğer fen bilimlerinden ayrıcalıklı kılar: Astronomi gözlemleri sadece astronomi adına yapılmamakta ve Genel Çekim Yasası gibi fizikteki belli başlı kuramların doğrulanması için de önemli bilgiler sağlamaktadır. Astronomi, çekim gücü, ışık, tayf gibi fiziğin birçok genel kavramını resmeder. Ayrıca gezegenlerin ve yapma uyduların hareket denklemlerinin Genel Çekim Yasası ile ifade edilebilmesi bu bilimin evrensel doğasını ve mükemmelliğini ortaya koymaktadır. Helyum elementi (1868) Dünya üzerinde keşfedilmeden önce, Güneş e ait elektromanyetik tayfların çalışılması sırasında keşfedildi. Benzer şekilde argon ve neon gibi bazı elementlerin keşfi de tayfsal analizlerle mümkün olmuştur. Kimyanın gelişmesine katkıda bulunan tayfsal çalışmalarda yıldızdan gelen ışık basit anlamda prizmadan geçirildiğinde renklerine ayrılır. Tıpkı gök kuşağında olduğu gibi yıldız ışığının dalgaboylarına ayrılarak kimyasal element bollukları Evren in Temel Yapıtaşları ve Genel Manzarası Bilimlerin en eskisi olan ve uydu teknolojisiyle birlikte hızla gelişen astronomi sayesinde Evren in yapılaşmış bir sistem olduğunu anlıyoruz. Bu yapılaşma sisteminde Evren in atomları diyebileceğimiz yıldızların önemi büyüktür. Gece gökyüzüne baktığımızda, yaydıkları ışık nedeniyle onları görebiliriz. Yıldızların kaynağı çok büyük kütleli yıldızlararası gaz ve toz bulutlarıdır. Bulut içerisindeki hareketlilik bulutun küçük bir bölümünün daha yoğun olmasına neden olduğu anda kendi kütlesel çekim alanının etkisiyle çökme meydana getirir. Kendi ağırlığının etkisiyle çökerken basınç ve yoğunluk öyle artar ki sıcaklığın milyonlarca dereceye ulaşması çekirdek birleşme reaksiyonlarının başlamasına yol açar. Bu nükleer tepkimelerde hafif çekirdekli hidrojen atomları helyuma dönüşmekte ve bu sırada muazzam bir enerji açığa çıkmaktadır. Yıldızın merkez bölgesinde açığa çıkan bu enerjinin dışarıya doğru yönelmiş basıncı, çekim gücünü dengeleyerek çökme sürecini durdurur. Böylece bir yıldız doğar. Bazı yıldızlararası bulutlarda çok sayıda yıldız bir arada oluşabilir. Belli hacim içerisinde gruplaşan bu yıldız toplulukları, yıldız kümelerini (10 2 ila 10 6 yıldız), galaksileri (10 6 ila yıldız), galaksi gruplarını veya galaksi kümelerini oluşturur. Bir yıldızın ışık yayması onun enerji kaybettiği ve böylece evrim sürecinde olduğu anlamına gelir. Yıldızların elektromanyetik tayfları astrofizikçiler tarafından incelenip atmosferlerindeki element bollukları hesaplandığında, yıldızların temel olarak hidrojen ve helyumdan oluştukları ve diğer element bolluklarının ise %1-2 gibi bir oranda bulunduğu saptanmıştır. Buna rağmen yıldızların tayfları birbirinden çok farklılık gösterir. Bu durum ışığını aldığımız yüzey katmanı sıcaklığının yıldızlardaki farklılıklarından kaynaklanır. 20. yüzyılın başlarında, parlaklık ve sıcaklıkları bilinen yıldızlar incelendiğinde yıldızların evrimine ilişkin önemli bilgilere ulaşıldı. Ejnar Hertsprung ve Henry Russell, yıldızların parlaklık ve sıcaklık bağlılığını inceleyerek astronomi için en önemli diyagramı (Hertzsprung-Russell Diyagramı) ortaya koydular. Yıldızların evrimlerine ilişkin pek çok sonuç çıkarılmış olsa da en temel gerçek; yıldızların kendi kütle çekimleri altında büzülmeyi başlatacak kadar yoğun gaz ve toz bulutları olarak varlıklarına başlamaları, kendi ağırlıklarının etkisiyle çökerken yüksek basınç ve sıcaklıktan dolayı hafif çekirdekli hidrojen atomlarının birleşerek helyum oluşturması esasına dayanan termonükleer yanmadan doğmalarıdır. Yaşamları süresince, kütle bakımından daha büyük olan yıldızlar daha enerjik ve parlaktırlar; fakat bu durum onların daha hızlı evrimleşmeleri yaşlanmaları anlamına gelir. Sonuçta nükleer yakıtları ve dolayısıyla enerjilerini çabucak ve tamamen tüketerek evrim sürecini tamamlarlar. Evrimlerinin son aşamasına gelen yıldızlar oluşumları sırasındaki başlangıç kütlelerine göre ya beyaz cüce, ya nötron yıldızı ya da karadelik olurlar. Astronomi; merak, hayal gücü, birlikte bir şeyler keşfetmenin ruhu ve buluşlarla beslenir. NGC 2264 Kırmızı süperdev yıldız V838 Mon bölgesi 6

9 Yıldız Takımı Haziran 2009 açısından incelenmesi, atom ve iyonlar halindeki elementlerin çalışılmasına olanak tanır. Tayfsal çalışmaların kimyaya yaptığı katkılar yanında, kuantum mekaniğinin gelişimine de önemli katkıları olmuştur. Astronomi hesaplamaları; trigonometri, logaritma, işlem gibi matematiğin çeşitli dallarının gelişmesini teşvik eder. Günümüzdeyse bu hesaplamalar gelişmiş bilgisayarlarla sürdürülmektedir. Astronomlar dünyadaki tüm süper bilgisayarların geniş bir bölümünü kullanırlar. Jeoloji bilimleriyle uğraşanlar, gezegenlerdeki ve Ay daki çeşitli ortamların farklı özelliklerini astronominin bulgularını kullanarak inceleme imkânı bulurlar. Tüm bu gelişmeler olurken son yıllarda astronomi sayesinde yeni bilim dalları da doğmaktadır: Astrobiyoloji: Gökcisimlerinde canlı yaşamın hangi şartlarda mümkün olduğunu veya olabileceğini araştırır. Astrokimya: Moleküler astrofizik. Uzaydaki molekülleri ve Dünya dışındaki maddeleri çalışır. Uzayda (yaşam için gerekli olan en temel karbon içerikli) organik bileşiklerin oluşum ve dağılımlarıyla ilgilenir. Astronomi, özellikle ilk ve ortaöğretim okullarının müfredat programlarında gittikçe önem kazanmaktadır. Astronomi Buluşları Güneş Sistemi ndeki bir gezegenin sadece tek bir uydusuna gönderilecek bir uzay sondası için niçin milyarlarca dolar harcanmaktadır? Milyarlarca ışık yılı uzaklıkta bulunan ve milyarlarca yıldızdan bir tanesinin milyarlarca yıl süren evriminin nasıl gerçekleştiğini kaç kişi merak eder? Günlük yaşamın sorunlarına dalmış, çalışmak ve vergisini ödemekle meşgul pek çok kişi için astronomi ilginç gelmeyebilir. Evren in bir parçası olan Dünya daki tüm canlıların yaşamı, uzayda olup bitenlerden ayrı düşünülemez. Yukarıdaki ve benzer sorulara verilebilecek cevaplardan biri, insanoğlunun her zaman nerede yaşadığını anlamaya gereksinim duyması ve üzerinde yaşadığı Dünya yı keşfetme arzusuna sahip olmasıdır. Süpernova kalıntısı Eski çağlarda tarımsal faaliyetleri gerçekleştirebilmek, gece yolculukları sırasında kervanlara yön verebilmek, dini günleri belirlemek gibi gereksinimler gökyüzüne ilgi doğurmuş, böylece astronomi günlük yaşantımıza girerek bugünlere gelmiştir. Astronomi bilgisine günümüzde belki ihtiyaç duymuyoruz gibi gelebilir ama pek çoğumuzun sonuçlarından faydalandığı, bazı astronomi buluşlarını sıralayacak olursak: Neden Astronomi? Astronomi evrendeki gök cisimlerinin boyutları ve yaşları hakkında bilgi verir ve böylece onların zaman ölçeği, uzaklıkları ve boyutları hakkında daha soyut düşünebilmemizi sağlar. Astronomi, gerektiği gibi öğretilirse rasyonel düşünmenin gelişmesine ve bilimin doğasını anlamaya yardımcı olur. Astronomi nereden geldiğimizi ve içinde yaşadığımız uzay ile zamanın kozmik kökenini ortaya çıkarmaktadır. Evrenin merkezi, galaksiler, yıldızlar, gezegenler ve yaşamı oluşturan atom ve moleküller gibi birçok konuyu kapsamaktadır. Ve olası yaşam belirtilerini arar. Bu da en temel sorulardan bir tanesiyle ilgilidir: Evrende yalnız mıyız? Çağlar boyunca birçok ressam ve şair astronomiden esinlenmiştir. Astronomi ayrıca milyonlarca insan için açık havada yapılabilen bir hobidir. 1) Uydular sayesinde uydu-tv izleyebiliyor ve cep telefonlarını kullanabiliyoruz. Hava tahminlerini de uydular sayesinde elde edebiliyoruz. 2) Dijital fotoğraf makineleri ve kameralar, uzay gözlemlerinde kullanılan CCD (Çift Geçirgenli Aygıt) kameralardan türetilmiştir. 3) X-ışın teknolojisi hastanelerde kullanılmaktadır. 4) Düşük gürültülü amplifikatörler (elektronik sinyalleri güçlendiren aygıt), gök cisimlerinin radyoelektrik dalgaları alanındaki elektromanyetik ışımasını inceleyen radyo astronomların keşfidir. 5) Yıldız bulmak için kullanılan bazı yazılımlar uyarlanarak tıpta kanser hücrelerini yok etmek için kullanılmaktadır. 6) Ve tabii ki pek çok amaç için kullanılabilen güneş panelleri... Kutluay Yüce Yrd. Doç. Dr., Ankara Üniversitesi, Fen Fakültesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü 7

10 BİLGİSAYARLAR RAK Medeniyet, insanın doğayı çeşitli yönleri ile taklit etmesi ve geliştirmesi ile başlar. Tohumun büyümesinin taklidi ile tarım, doğal barınma koşullarının taklidi ile inşaat, doğadaki varlıkların başka varlıklar ile eşleştirilmesi ile matematik ve diğer birçok disiplin de doğanın anlaşılması ve geliştirilmesi ile ortaya çıktı. Daha sonra insanlık, bu süreçteki zekâsını sistemli olarak çalıştırıp bilimleri ortaya çıkardı. Ve başka hayvanların zekâlarını kullanmayı; onları evcilleştirmeyi öğrendi. Özellikle koruma ve ulaşım işinde hayvanların zekâ ve becerilerinden uzun zaman faydalanıldı. Sonraki aşamada, zeki olmayan ama tasarlandıkları işleri hızla ve neredeyse hatasız yapabilen makineler ürettik. Devasa kütleleri yerinden kaldırabilen, yüzlerce metrelik binalar inşa edebilen makineler gibi. Bu sefer kendi zekâmızı esas alıyor fakat mekanik işleri robotlara, makinelere yaptırıyorduk. Şimdi, zekâ konusunda üçüncü devrimin öncesindeyiz. Bu sefer kendi zekâmızı taklit edip geliştirerek, en az bizim kadar zeki ve bizden çok daha hızlı makineler yapmanın peşindeyiz; yani yapay zekânın. Bilgisayarlar zeki mi? 1950 yılında Alan Turing ortaya bir teori attı. Bu teoriye göre, fiziksel olan her şey, dört basit işlem ile gösterilebilirdi. Sesler, görüntüler, bilimsel hesaplamalar, videolar, karmaşık sistemler ve diğer her şey. Yani etrafımızda gördüğümüz, herhangi bir biçimde anladığımız ve herhangi bir biçimde kâğıda veya başka bir ortama kaydedilebilen her şey, dört işlem ile ifade edilebilirdi. Ve Turing, bilgisayarın atası olan Turing Makinesi ni ortaya attı. Bilgisayarlar hâlâ tüm karmaşık işlemleri, daha doğrusu yaptıkları her şeyi dört işlem ile yaparlar: 1 i sil 0 yaz, 0 ı sil 1 yaz, bir karakter sağa git, bir karakter sola git. Ve bu işlemlerden milyonlarcasını, kimi zaman milyarlarcasını bir saniyede yapabilirler. Fakat yine de bu, bilgisayarları zeki yapmaz. Çünkü bilgisayarlar karar veremez, ancak önceden söylenen yerlerde dururlar. Bu karmaşık kavramı açıklamak için bir örnek verelim; iki sayısına iki ekleyelim. Ve asal bir sayı elde edene dek bu işlemi tekrar edelim. Düşünebilen ve karar verebilen bir insan, bunu birkaç kere dener, olmadığı zaman da sebebini arar ve durur. Sebebi, asal sayıların tek olması ve bizim ikiye iki ekleyerek daima çift sayılara ulaşmamızdır. Fakat işlem yapma aygıtı olan bilgisayar, sonsuza veya bir insan onu durduruncaya dek aynı işlemi tekrar eder. İşte karar vermek derken bunu kastediyorum. Ve insanın bir farkı daha var; duyu organları ile algıladıklarının hangilerini geçici hafızaya alıp sonra atacağına, hangilerini saklayacağına tamamen kendisi karar veriyor. Örneğin dolaşırken gördüğünüz bir kişinin elbise rengini mi, ayakkabı rengini mi, saç rengini mi, göz rengini mi, yoksa bunlardan birkaç tanesini mi kalıcı olarak hafızaya aldığınıza -çoğunlukla siz fark etmeden- karar veriyorsunuz. Ve bunlar, durum ve zamana göre değişiklik gösteriyor. 8

11 Yıldız Takımı Haziran 2009 İPLERİMİZ Mİ? İşte yapay zekâ demek, bunların tamamını insanın yaptığı gibi yapan makine demek oluyor. Öğrenen, öğrendiklerinden kendi seçtiği bir kısmını hafızasında saklayan, öğrendiklerini ne zaman uygulayacağına da kendi karar veren bir makine. Peki, bu hayal gerçekleşirse ne olur? Basitçe söylemek gerekirse, insanın yaptığı her işi ondan çok daha hızlı yapabilen, asla yorulmayan, uykuya ihtiyaç duymayan, dinlenmesi gerekmeyen bir makinemiz olur. Ve beynimizle yaptığımız işlerin yarattığı dünyayı değişik bir biçimde yeniden şekillendirmemize sebep olur. Peki, hangi işleri beynimizi kullanarak yapıyoruz? Hayatımızın hangi aşamalarını beynimiz ile şekillendiriyoruz? Bu konuda verilecek tek cevap var: tamamını. Gün içinde yaptığımız tüm işleri, mesleğimiz ne olursa olsun, önce beynimizi kullanarak yapıyoruz. Bir inşaatçı inşaatı nereye ne zaman nasıl yapacağına, yaparken hangi hamleleri hangi sıra ile yapacağına ve diğer her şeye beyni ile karar verip yapıyor. Dünyadaki tüm meslekler için söylenebilir bu. Dolayısıyla, insan beynini taklit eden bir makine yapmak, tüm dünyayı yeniden şekillendirebilecek, yaşama, üretme biçimimizi kökünden değiştirebilecek bir çalışma anlamına geliyor. İnsan beyni... Visual Photos İnsan beyni sinir hücrelerinden oluşur. Sinir hücreleri, boyları kimi zaman metreleri bulan kollar ve ortada bir çekirdekten ibarettir. Kollardaki zarın içerisinde ve dışarısında bulunan artı ve eksi yüklü moleküllerin yer değiştirmesi ile elektrik akımı oluşturulur ve tıpkı müzik setinin hoparlörlerinde olduğu gibi, elektrik akımı ile veri taşınması esastır. Kısaca hücrelerden geçen elektrik akımlarının bir veri ileti sistemi oluşturduğunu biliyoruz. Fakat mekanizmalara dair pek detaylı bilgimiz yok; örneğin hafıza işi nasıl yapılıyor? Bunlar, beynin henüz çözümlenememiş sırları. 9

12 Yapay zekâ ama nasıl? Elbette böylesi bir fikri hayata geçirmek için tek bir yol görünmüyor. Bu konuda çalışan iki grup var, ikisinin de görüşlerini aktarmaya çalışacağım. Bunlardan ilki, ABD de kurulu Singularity Institute (Yapay Zekâ Enstitüsü). Bu, enstitünün yapay zekâ konusunu bir bilgisayar programı ile hayata geçirebileceğini düşündüğü izlenimini veriyor. Zira enstitünün araştırmaları bilginin ve zekânın niteliği, nasıl ölçülebileceği ve nasıl bir süreç ile programlanabileceği üzerine yoğunlaşıyor. Diğer Gelişmeler Gelecek Diğeri ise İsviçre nin Lozan kentinde kurulu Blue Brain Project (Mavi Beyin Projesi). Bu projedeki araştırmacıların izlediği yol her beyin hücresinin fiziksel birer nesne olduklarını kabul etmekten geçiyor. Bundan sonra, beyindeki her hücrenin tek tek elektronik özelliklerini araştırıp ulaştıkları sonucu kaydediyorlar. Elimizde bir hücre olsun. Bu hücreye gelen elektrik sinyallerini bulmak zor değil. Projedeki araştırmacılar da, benzer biçimde elektrik sinyalleri verip her hücrenin bu sinyale verdiği tepkiyi kaydediyor. Ve varsayımları doğru ise, her hücre yerine bir bilgisayar işlemcisi yerleştirdiklerinde, tıpkı beyin gibi çalışan bir bilgisayar üretebilecekler. IBM sponsorluğunda yürüttükleri çalışmalarda şimdiye dek beynin %10 undan fazla bir kısmını incelediklerini açıklıyorlar ve hedefleri uluslararası bir oluşum haline gelmek ve çalışmayı hızlandırmak. Yeni kolonicilik mi? İnsana yapılan müdahaleler, doğal olarak insan üzerinde fark yaratacak. Teknolojik ekleri olanlar ve olmayanlar yetenekli ve zeki olanlara ve diğerlerine dönüşecek bir ayrıma Diğer yandan, geçtiğimiz haftalarda bir grup araştırmacı, organik bir işlemciyi -diğer bir deyişle bir beyin parçasını- elektronik bir robota bağlamayı başardı. Her ne kadar araştırma raporunda işlemcinin öğrenme yeteneğine dair bir kayıt bulunmasa da, hücre-kablo bağlantısı ilk kez bu kadar açıkça kurulmuş oldu da da, bir grup araştırmacı, fare beyninden alınan hücre kültürüne uçuş simülasyonu kullanmayı öğretmişler di. Bu kültür, pilotların eğitime tabi tutulduğu simülasyonu kullanmış, ilk birkaç denemede başarısız olduktan sonra yaptığı hatalardan öğrenmiş ve uçağı düşürmeden havada tutmayı başarmıştı. Diğer yandan da, ABD de bir grup araştırmacı, 20 yılı aşkın bir süre kronik depresyon hastası olan bir hastanın beynine elektronik bir devre yerleştirmişti. Devreyi doğru yere yerleştirdikten sonra, beş gün boyunca doğru ayarı arayan ekip, bu arama süreci boyunca hastanın ruh halinin bir durumdan diğerine sürüklendiğini gözlemişti. Araştırmacılar, doğru ayarı bulduklarında hastanın artık depresyon yaşamadığını görmüşlerdi. Bu araştırma, insan beynini elektronik devre ile birleştiren ilk çalışma idi. Yapay zekâ konusu, her ne kadar araştırmacıların (ve bilimkurgu yazarlarının) gündeminde uzun süredir bulunuyor olsa da, teknik imkânlar bu konunun bilimsel bir araştırmaya tabi tutulmasına ancak son on yılda izin verdi. Sinir hücrelerinin biçimlerinden elektronik yapılarına, yapay sinir ağlarının davranışları, karmaşıklık, bilgi teorisindeki gelişmeleri görüntüleme, hesaplama ve iletişim olanaklarının gelişmesi ile konu derinlikli bir nitelik kazandı. Tahminler, önümüzdeki on yıl içinde ilk yapay zekâ uygulaması ile karşılaşacağımız yönünde. Bundan sonra da, insan beynine çeşitli ekler yapılması olanaklı olabilir. Uygun yerler ve uygun devreler tespit edildikten sonra, dil, hafıza, zekâ ve beynin diğer işlevlerine dönük ekler giderek küçülen yongalar sayesinde mümkün olabilecek. Daha sonra da, biyolojik yapılardan -ve dolayısıyla insandan da- bağımsız, kendi halinde çalışacak ve çeşitli işlevleri yerine getirecek sadece elektronik olacak yapılar hedefte. Tahminler, önümüzdeki 20 yıl içinde biyolojik parçası olmayan zekâ sahibi makinelerin yapılacağı, önümüzdeki 40 yıl içinde de bizim şu anki zekâmızın, üretilebilen yapay zekâ yanında ihmal edilebilir kalacağı yönünde. photos.com Visual Photos 10

13 Yıldız Takımı Haziran 2009 sebebiyet verecek. Bu, dünyanın net bir biçimde ikiye bölünmesine sebep olabilir. Çünkü teknolojik eklerle, insanlar bir ömür boyu okumaları gereken kitabı bir saatte kaydedebilir ve/veya normal bir insanın birkaç katı zeki olabilirler. Ve dolayısıyla bilgi üretimi bir tarafta muazzam bir hızla artarken, diğer yanda bu hıza yetişme imkânı dahi kalmayabilir. Bu fark, dünya nimetlerinin dağılımındaki eşitsizliği kat be kat artırabilir. Diğer yandan da, bundan sonraki ufuklarımız, saf insan ufku olmayacaktır. Beynimiz değil, ürettiğimiz beyinler bundan sonraki ufkumuzu belirleyebilir. Yapay Zekâ Enstitüsü nden E. Yudkowsky, 40 yıl sonra üretilebilecek yapay zekâ makinelerinin bizim yüz yılda yaptığımız tüm buluşları dört dakikada yapabileceğini söylüyor. Evet, tahmin abartılı olabilir, ama en fazla on kat abartılı olduğunu düşünelim. Bu durumda bu süre dört dakikadan 40 dakikaya çıkar. Bu hızla buluş yapabilen bir medeniyetin karşısında kim durabilir? Sonsöz yerine Dünyamız, zekâ konusunda üçüncü büyük devrimin eşiğinde. Tahminler doğru çıkarsa, 40 yıl sonra dünya tamamen değişecek, sosyal yapılar ve beynimizle yaptığımız her şeyi yapma biçimimiz değişecek. Bu bir devrim ve her devrim gibi kazananları ve kaybedenleri olacak. Unutmamak gerekir ki kırk yıl, doğru biçimde çalışarak değerlendirilirse bu konuda çok önemli ve azımsanmayacak işler yapılabilecek bir süre. Aksi halde de baş döndüren gelişmelerin dışında kalırsak bir solukta geçebilecek bir zaman dilimi. Dolayısıyla zaman yitirmeden çalışmaya başlamak gerekiyor. photos.com Kaynaklar Turing, A.M., Computing machinery and intelligence, Mind, 59, Hofstadter, Douglas R., Goedel, Escher, Bach, 1999, Basic Books. Singularity Summit 2007 videos, E.Yudkowsky bluebrain.eplf.ch BBC Visions of Future Series 1- The Intelligence Revolution, 2006 E. Erdal Bektaş* - M. Umut Çağlar** *ODTÜ Fizik Bölümü ** Texas Üniversitesi 11

14 DEDEKTİFLER Televizyondaki polisiye dizileri izliyorsanız, en dikkatli suçlu bile arkasında iz bırakır sözünü duymuş olabilirsiniz. Dizilerdekiler gibi, gerçek yaşamdaki dedektiflerin de görevi, suçluların yakalanmasını sağlayacak izleri bulmak ve bunları bilimsel yöntemlerle incelemek. Yazı ve çizim: Bilgin Ersözlü 12

15 Yıldız Takımı Haziran 2009 İPUCU PEŞİNDE Olay yerinin incelenmesi, tıpkı bir yapboz çözmek gibi; ama, dedektiflerin önce bu yapbozun parçalarını bulmaları gerekiyor! Bu evde bir hırsızlık gerçekleşmiş. Görünen o ki, hırsızlar arkalarında birçok iz bırakmış. Dedektifler, olay yerini korumaya almış; hırsızların yakalanmasını sağlayacak ipuçlarını topluyorlar. Pencerenin kırılarak açılmış olması, eve buradan girildiğini gösteriyor. Yerdeki cam kırıklarından birine bir parça kan bulaşmış. Hırsızlardan birinin camı kırarken elini kesmiş olabileceğini düşünen bir dedektif, kan örneği alıyor. Kan örneğini, DNA analizi için laboratuvara götürecek. İnsanlarda, DNA nın % 99 luk bölümü ortaktır. Yani, bu bölüm tüm insanlarda aynıdır. Geri kalan % 1 lik bölüm, her bireyde farklıdır ve bireysel özelliklerimizi belirler. DNA analizi sayesinde, bu farklılıklardan DNA örneğinin kime ait olduğu ortaya çıkarılabilir. Ev sahibinin ifadesine göre, hırsızlar evdeki birkaç tabloyu, DVD oynatıcıyı ve dizüstü bilgisayarı çalmış. Dedektifler, hırsızların bir şeyler çalmakla yetinmeyip salonda bir süre oturup keyif çatmış olabileceklerini düşünüyorlar. Buna işaret eden çeşitli ipuçları var. Örneğin, bir kere ısırıldıktan sonra sehpaya bırakılmış elmadaki diş izleri hırsızlardan birine aitse, bu mükemmel bir ipucu olacak. Bu nedenle, elma çürümeye başlamadan önce fotoğrafı çekilmeli... Hırsızlar DVD oynatıcıyı yerinden sökerken biraz uğraşmışa benziyor; çünkü televizyon sehpası parmak izleriyle dolu. Parmak izleri, bir olay yerinde bulunabilecek en önemli ipuçlarından biridir. Her insanın parmak izi, avuç içi izi, hatta dudak izi başkalarınınkinden farklıdır. Olay yerinde bulunan parmak izleri, polis merkezinde, suçlulara ait parmak izlerinin bulunduğu veritabanındaki izlerle karşılaştırılacak. Yani bu parmak izlerinin sahibi daha önce bir suç işlemişse, olay yerinde parmak izlerini bırakmasıyla nüfus cüzdanını düşürmesi arasında pek fark yok! Su bardağında da bir dudak izi var. Bu iz ev sahibine ait değilse, iş başında susayan hırsızlardan birinin kimliğini açığa çıkaracak önemli bir ipucu olabilir. Halının üzerinde, yalnızca rengine bakarak bile ev sahibine ait olmadığı söylenebilecek bir saç teli var. Peki, bu saç teli hırsızlardan birine ait olabilir mi? Saç kökündeki hücrelerden DNA örneği elde edilebilir! Saç telinde yapılacak kimyasal incelemelerse, sahibinin yaşam tarzı hakkında bilgi verebilir. Elbette, olayla ilgili şüpheli birileri bulunursa, şüphelilerin saç telleriyle bu saç teli mikroskop altında karşılaştırılabilir. Evin kedisinin su kabını kimin devirdiği bilinmez; ama hırsızlardan birinin salondan çıkmadan önce yerdeki suya bastığı ortada. Koridordaki ayak izi, sahibinin hangi model ve kaç numara ayakkabı giydiğinin bulunması için yeter de artar bile! 13

16 En Değerli Biyokompozit SEDEF Doğada canlı organizmalar çok farklı yapıda biyokompozitler oluştururlar. Bu biyokompozitler içerisinde organik ve inorganik bileşikler bir arada bulunabilir. Canlıların içinde bulundukları çevre koşulları, sıcaklık, basınç gibi etkenlere göre şekillenen bu mikro yapılar gelecekte üretilecek sentetik malzemeler açısından büyük önem taşıyor. Günümüzde bu mikro yapıların nasıl ve ne şekilde oluştuğunu araştıran bilim insanları, onları taklit ederek uzay çağı teknolojilerini üretmeye çalışıyorlar. Mikro yapıya sahip biyokompozitlerin başında da sedef, geyik boynuzu, ipek, örümcek ağı, kirpi oku ve deniz süngerleri gelir. Canlı organizmalar tarafından oluşturulmuş ve kendilerine has özellikleri bulunan bu malzemeler bulundukları ortama en iyi şekilde uyum sağlamışlardır. Bu yazıda size sedefin nasıl oluştuğunu ve geçmişten günümüze hangi alanlarda kullanıldığını anlatacağız. 14

17 Yıldız Takımı Haziran 2009 Sedefi oluşturan sıvı, kabukların iç kısmına yapışmakla kalmaz, bir kısmı da canlının içerisine giren nesnelerin etrafında katmanlar oluşturur. Bu nesne bir kum taneciğiyse inci denen farklı bir biyomalzeme oluşur. İnciyi yapan istiridye ne kadar uzun süre yaşarsa inci de o ölçüde büyük ve değerli olur. Önce sedefin nerede bulunduğunu ve nasıl oluştuğunu anlatalım. Sedef, genellikle karındanbacaklılar ve iki kapaklı (iki kabuktan oluşan) yumuşakçaların bazı gruplarında yer alan türlerde bulunur. Bu canlıların kabuklarının iç kısmında bulunan ve kompozit bir malzeme olan sedef, canlı tarafından üretilir. Genellikle yanardöner renkli ve parlak yapılı olan sedef, kendi kendini tamir edebilen bir madde olarak bilinir. Yumuşakçaların tek ya da iki adet olan kapakları, manto adı verilen sert bir yapıya sahiptir. Bu sert yapının iç kısmında bulunan epitel hücreleri, canlıyı dış ortamdan gelecek tehlikelere karşı korumak için bir sıvı salgılar. Bu sıvı, canlının iki kapağı arasından içeriye herhangi bir şey girdiğinde onu etkisiz kılmak için daha da fazla salgılanır. Kalsiyum bakımından çok zengin olan bu sıvı, kabuğun iç kısmında katmanlar halinde birikir. Sedef adı verilen bu parlak renkli ve kaygan tabaka, içeri giren parazitlerin ve diğer nesnelerin, canlıya zarar vermesine engel olur. Ancak tüm kabuklu canlıların oluşturduğu bu yapı aynı özelliği taşımaz. Genellikle istiridye türlerinin kabuklarındaki parlak, pürüzsüz ve beyaz renkli olan katman, gerçek sedef olarak kabul edilir. Sedef, günümüzde çok değerli bir malzeme olarak kabul edilir. Sedefin sahip olduğu sağlam yapı birçok bilim insanının ilgisini çeker. Sedefin yapısında yaklaşık % 95 oranında aragonit bulunur. Kalsiyum karbonattan oluşan ve kalsitin yakın akrabası olan bu mineral, sert ve kırılgandır. Ancak neredeyse tümü bu malzemeden oluşan sedef, aragonitten tam 3000 kat daha sağlam. Bilim insanları sedefin aragonitten neden bu kadar sağlam olduğunu çözmeye çalışıyorlar. Yapılan araştırmalarda, sedefin dayanıklılığı mikro yapısına bağlanıyor. Bu nedenle bilim insanları sedef katmanının doğada nasıl oluştuğunu araştırıyorlar. Bu araştırma sonucunda yeterli bilgiler elde edildiğinde sedef yapay olarak laboratuvar ortamında oluşturulmaya çalışılacak. Eğer sedef yapay olarak üretilebilirse özellikle seramik ve nanoteknoloji alanlarında büyük gelişmeler olacağı düşünülüyor. Günümüzde taramalı elektron mikroskobu (SEM) adı verilen özel mikroskoplar sayesinde sedef katmanlarının mikro yapısı belirli ölçülerde ortaya çıkarıldı. Ancak tüm yapı henüz tam olarak anlaşılabilmiş değil. Nanobilimciler sedefin yapısını ortaya çıkararak sentetik kompozit malzemeler üretmek istiyorlar. 15

18 Sedef İşlemeciliği Sedef işlemeciliğinde öncelikle sedef içeren kabukların kenarları kırılarak temizlenir, ön ve arka yüzleri parlatılır. Böylece sedef işlenmeye hazır duruma getirilir. Ancak sedef işlemeciliğinde sadece sedef kullanılmaz. Hem renk seçeneklerini artırmak için hem de farklı motifler yapılabilmesi için sedefin yanı sıra, bağa denen kaplumbağa kabukları, boynuz ve kemik de kullanılır. Sedef işlemeciliği, oyma-kakma ve kaplama yöntemi olmak üzere ikiye ayrılır. Oyma-kakma yönteminde, önce ahşap malzemeye işlenecek motif çizilir. Keski adı verilen çelik uçlu bıçaklarla çizilen motifin çevresi kanal şeklinde açılır. Açılan bu kanala kurşun, kalay ya da gümüşten yapılan ince bir tel yatırılarak çekiçle dövülür. Ahşaba yerleştirilen bu tel, motifi daha belirgin hale getirir. Daha sonra motifin iç kısmı oyulur. Ahşap üzerinde istenilen derinlik sağlandığında motifin ölçüsünde kesilmiş sedef parçası tutkal ve ağaç tozundan hazırlanmış macunla deliğe yapıştırılır. Sedef yaklaşık iki saat kurumaya bırakılır. Daha sonra zımparalanarak cilalanır ve kullanıma hazır hale gelir. Sedef kaplama denilen yöntemdeyse, istenilen şekilde kesilen sedef parçaları düz bir zemine yapıştırılır. Sedef işlemeciliğinde kullanılacak ağacın hem kolay işlenebilir, hem de dayanıklı olması gerekir. Bu nedenle sedef işlemeciliğinde en çok ceviz, maun, gül gibi ağaçlar tercih edilir. Bu ağaçların da renklerini koyulaştırmak için genellikle zeytinyağı kullanılır. Ahşap malzeme işlenmeden önce zeytinyağıyla silinir ve güneşte bekletilir. Sedef işlemeciliğinde günümüzde genellikle Selçuklu ve Osmanlı dönemine ait motifler kullanılır. Bu motifler de genellikle geometrik desenler, çiçek ve yaprak gibi doğadan esinlenmiş desenlerden oluşur. Sedef genellikle sıcak deniz akıntılarının görüldüğü sığ sularda yaşayan yumuşakçalarda oluşuyor. Bu nedenle doğu ülkeleri, Avrupa ve Amerika ya göre daha şanslı. Çünkü Avrupa da ve Amerika da sıcak su akıntıları olmasına karşın sularının genellikle derin olması nedeniyle sedef elde edilen yumuşakça türleri fazla bulunmuyor. Bu nedenle sedef en çok Çin, Hindistan ve Uzakdoğu ülkelerinde yaygın olarak işleniyor ve kullanılıyor. Ülkemizdeyse sedef işlemeciliği en fazla Gaziantep ilinde yapılıyor. Sedef işlemeciliği yapan ustaya sedefkâr adı veriliyor. Zor ve zahmetli bir meslek olan sedefkârlık günümüzde pek fazla ilgi görmüyor. Bu nedenle ülkemizde sedef işlemeciliğiyle uğraşan ustaların sayısı hızla azalıyor. Ülkemizde sedef hammaddesinin doğal olarak bulunmaması ve yurtdışından getirilmesi de sedef işlemeciliğinin azalmasının nedenleri arasında. 16

19 Sedefin Tarihi Yıldız Takımı Haziran 2009 Sedefin özelliklerini kısaca anlattıktan sonra biraz da sedefin tarihteki yerine bakalım. İnsanoğlunun keşfettiği en değerli maddelerden biri olan sedef, binlerce yıl öncesinde bile mücevher yapımında ve eşyaların süslenmesinde kullanılıyordu. Sedefi ilk kez Mezopotamya da Sümerlerin (MÖ ) ahşap işlerinde kullandığı düşünülüyor. Daha yakın tarihlerdeyse Uzakdoğu, Güney Asya ve Hint sanatında sedef süslemeler kullanıldı. Osmanlı İmparatorluğu dönemindeyse sedef yaygın olarak kullanılıyordu. Denizden çıktığı, az bulunduğu, beyaz renkli (saflık ve temizlik sembolü) olduğu için o yıllarda altından daha fazla ilgi gördü. Bu nedenle sedeften yapılan küpeler, kolyeler ve bilezikler çok kullanılıyordu. Mücevherlerin dışında özellikle süsleme sanatında kullanılan sedef, ahşaptan yapılmış çeşitli eşyaların üzerine yerleştirilerek eşyanın daha değerli olmasını sağladı. Bu nedenle sedef özellikle Osmanlı İmparatorluğu döneminde kapı, pencere, masa, sandalye, rahle ve kanepe gibi mobilyalarda kullanıldı. Sedef süslemeciliğin dışında tıp alanında da karşımıza çıkar. Örneğin uzun yıllardan beri geleneksel Çin tıbbında iyileştirici bir madde olarak kullanılır. Amerika Birleşik Devletleri nde yer alan Berkley Ulusal Araştırma Laboratuvarı nda yapılan çalışmalara göre kalsiyum beynimizden gelen sinyallerin sinirden sinire aktarılmasında önemli bir rol oynuyor. Hücre içerisindeki kalsiyum dengesi sinirler arasındaki iletişimin başarılı bir şekilde gerçekleşmesini sağlıyor. Eğer hücrede kalsiyum dengesi bozulursa ortaya çeşitli hastalıklar çıkıyor. Çin de yapılan araştırmalarda sedefin içerisinde bulunan kalsiyumun diğer kaynaklardaki kalsiyuma göre vücut tarafından daha kolay alındığı ortaya çıkarılmış. Bu nedenle sedefin içerisinde bulunan kalsiyumdan yapılan ilaçların insanlar için daha faydalı olduğu kabul ediliyor. Günümüze kadar süslemecilikte, mücevher yapımında ve tıp alanında kullanılan sedef bu alanlarda kullanılmaya devam ediyor. Ancak yakın bir zamanda yapısının tam olarak aydınlatılmasıyla birlikte onu çok farklı alanlarda görebileceğiz. Kaynaklar Lin, A., Meyers, M. A., Growth and Structure in Abalone Shell, Materials Science and Engineering, No: 390, s , Metzler, R. A., Abrecht, M., Olabisi, R. M., Ariosa, D., Johnson, C. J., Frazer, B. H., Coppersmith, S. N., Gilbert, P. U. P. A., Architecture of Columnar Nacre, and Implications for Its Formation Mechanism Physical Review Letters, Cilt 98, Sayı 26, s /4, Mayer, G., Rigid Biological Systems as Models for Synthetic Composites, Science, Cilt 310, Sayı 5751, s , Yarris, L., Mother of Pearl Secret Revealed, Berkley National Laboratory Basın Bülteni, 25 Kasım Köy, A., Ahşap Süslemesinde Sedef Kakma Teknikleri, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Yazı ve Fotoğraflar: Cenk Durmuşkâhya Dr., Celal Bayar Üniversitesi Çevre Sorunları Araştırma Merkezi 17

20 KUŞ GÖZLEMCİLİĞİ Yanıbaşımızdaki Cennet Belgesellerdeki doğal yaşam ortamlarını, değişik hayvanları pek çoğumuz ilgiyle izler ve yine çoğumuz gördüğü hayvanların bizlerden çok uzakta yaşadığını düşünür: Sözgelimi flamingolar. Adlarını duymayan, belgesellerde izlemeyen neredeyse kimse yoktur. Bilir misiniz ki, ülkemizde her yıl on binlerce flamingo üremekte, barınmakta, beslenmektedir. Hem de neredeyse burnumuzun dibinde. Çoğumuzun fark etmeden önünden geçip gittiği, şehrin hemen içindeki bazı alanlarda bile öylesine canlı bir yaşam vardır ki. Çoğu zaman gözlerimizin önünde, kimi zaman da sadece bir dürbün uzaklıkta olan bu sihirli dünyaya bir göz atmaya ne dersiniz? Erguvani Balıkçıl - Ardea purpurea - Göksu Deltası, İçel 2005 Kuş gözlemciliği nedir? Kuş gözlemciliği, yaban hayat gözlemciliği türleri arasında en yaygın olandır. Bunun en önemli nedeni kuşların cezbedici özellikleri olsa gerek. Kuşların birçok türü var. Her mevsim ülkemize değişik türler gelip gözlerimizi şenlendirir. Değişik mevsimlerde örtündükleri değişik tüylerle bize adeta bir moda gösterisi yaparlar. Hele sesleri, cıvıl cıvıldır. İlkbahar sabahında bülbülün keyifli ötüşünü, şırıl şırıl akan bir derenin kenarında dinlemekten daha keyifli ne olabilir? Kuşların insanlara çekici gelmesinin çok önemli bir nedeni daha var. Bizim yapamadığımız bir şeyi yapıyorlar: Uçuyorlar Bir martının kanadına takılıp süzülmeyi hangimiz istemez? Gökdoğanın aerodinamik özelliklerini yansıtabilecek, onun gibi uçuş manevraları yapabilecek bir uçağın hayalini kurmak bile mümkün değil. Nasıl kuş gözlemcisi olurum? Her şey kuşları sevmekle başlıyor. İnsan sevdiğini merak da ediyor. Yolunu gözler oluyor, sesini duymadığında kendini huzursuz hissediyor. Sevgi, peşinde öğrenme merakını getiriyor. Ne zaman gelirler, ne zaman giderler, nerelerde beslenir, barınır, ürerler, ne yerler? Öğrenmenin hemen ardından da koruma isteği geliyor. Kendinize, bu güzelliklerin yok olmaması için ne yapabilirim, diye sormaya başlıyorsunuz. Gözlemcilikle başlayan uğraş, doğa korumacılığa uzanıyor. İnsanların pek çoğu çevrelerindeki birkaç kuş türünü, örneğin serçeleri, kumruları, kargaları, martıları tanır. Ama kanlarına gözlemcilik girdi mi, bir de bakarlar ki hemen yanı başlarında başka güzel kuşlar da varmış: Saka, ketenkuşu, ispinoz, florya, iskete Tanıdıklarını sandıkları kuşlar sadece göründükleri kadar değilmiş. Örneğin yurdumuzda sekiz değişik tür serçe, dokuz değişik tür baykuş, on değişik tür karga varmış, Martıların ise Karabaş Martı - Larus ridibundus - Gediz Deltası, İzmir, 2004 o kadar çok türü varmış ki... Hele bütün kuşlar bahar geldiğinde gelinliklerini ve damatlıklarını giyip en güzel sesleriyle düğün şarkıları söylemeye başladığında onları dinlemenin keyfi başka hiç bir şeye değişilmezmiş. Kuş gözlemcisi olmak için öyle çok şey gerekmiyor. Temel donanıma zaten sahibiz: Dikkatli bir çift göz ve kulak yeterli. Bir kez kuşların farkına varmaya başladınız mı, arkası da geliyor. Her yerde bizimle birlikte olduklarını fark ediyorsunuz. Pencerenizden dışarıya bakarak da kuş gözlemi yapabilirsiniz. Hele göç 18