Büyük Patlama neden çok büyüktü? Büyük Patlama’nın ardından oluşan daha şişmemiş bebek evren, oluşumundan sonra neden o kadar hızlı şişti? Cambridge Üniversitesi’nden Stephen Hawking ve çalışma arkadaşları bu sorulara açıklık getiren bir yanıtın son aşamasında olduklarını düşünüyor. Ekip, yanıtı oluştururken başlangıç dönemdeki evreni, çok sayıda alternatif evrenin harmanlanarak bugün içinde yaşadığımız evrene dönüşen, bir kuantum nesnesi olarak ele almış.

Evrenin büyük patlamadan sonraki 10 ile 34. saniyeleri arasında şaşırtıcı bir hızla şiştiği düşüncesi, evrenin aralarında çok büyük uzaklıklar bulunan bölgelerindeki arka plan sıcaklıklarının neden birbirine benzediğini açıklamak için öne sürülmüştü.

Buna göre şişmeyle birbirinden uzaklaşan bölgeler, şişme olmadan önce bir arada olmalıdır ki benzer özellikler taşısınlar. Ama evrenin neden şiştiği fiziğin hâlâ çözemediği bir gizem. Paris’teki Denis Diderot Üniversitesi’nden Thomas Hertog evrenin şişmesi düşüncesiyle ilgili olarak “Evrenimizin başlangıcındaki şişmeyi açıklayan temel bir kuram yok. Bu düşünce yalnızca bazı gözlemleri açıklayan geçici bir çözüm olarak ortaya konmuştu.” diyor.

Daha da kötüsü, evrenin nasıl oluştuğunu açıklamaya çalışan en iyi girişimlerden birisi sicim kuramı; ama onun kendisinin de tartışmaları süren, çok karmaşık sorunları bulunuyor. Bu kuram değişik fiziksel parametreleri olan 10.500′den çok, farklı evrenin yan yana bulunuyor olabileceğini öngörüyor. Hertog “Çeşit çeşit evreniniz var: Hiç şişme yaşamamış evrenler olduğu gibi, uzun bir şişme süreci geçiren evrenler de var ve bizim evrenimiz bunlardan birine karşılık geliyor.” diyor.

Hawking ve Hertog ikilisi 2006′da evrenin neden şiştiğini açıkladığını umdukları ve sicim kuramının bütün alternatif evrenlerini de içeren bir düşünce öne sürdü. Daha şişmemiş bebek evreni bir kuantum nesnesi olarak ele alıyorlardı. Kuantum mekaniğine göre, bir parçacık iki nokta arasında ilerlerken yalnızca bir yoldan gitmez; o iki nokta arasındaki bütün yollardan aynı anda geçer.

İkili, benzer bir yaklaşımla, evrenin de tek ve biricik bir başlangıcı olmayabileceğini ileri sürdü. Bunun yerine evrenin dalga fonksiyonu, Büyük Patlama ile evrenin bugünkü durumunu birleştiren çok sayıda alternatif yolu da içinde barındırıyordu. Birtakım başlangıç koşullarıyla evrenin nasıl evrim geçirdiğini hesaplamak yerine ikili, güncel gözlemleri başlangıç noktası olarak alıp geriye doğru çıkarsamalar

yaparak evrenin olası başlangıç koşullarını içeren küçük bir küme elde etmeye çalıştı. Evrenimizi tanımladığını düşündükleri en temel özellikleri saptayarak işe başladılar: Evreni genellikle klasik anlamda görürüz. Bir başka deyişle garip kuantum etkilerindense, günlük yaşamımıza Newton’un fizik yasaları egemendir. Sonra ikili klasik bir evrene ulaşan, evrenimizin olası bütün geçmişlerini ortaya koydu.

Bu noktada bir sorunla karşılaştılar: Hesaplar evrenin başlangıcında yalnızca çok küçük bir şişmenin olması gerektiğini gösteriyordu. Bu durum da kozmik mikrodalga arka plan ışımasındaki -Büyük Patlama’dan kalan ışıma- sıcaklık değişim örüntüsü gözlemleriyle çelişiyordu. Bu örüntü şişmenin daha uzun sürmüş olması gerektiğini ortaya koyuyordu. Hawking “Bu durum bize bir süre sorunmuş gibi geldi.” diyor.

Şimdi bu sorunu çözdüklerini ileri sürüyorlar. Santa Barbara’daki California Üniversitesi’nden James Hartle ile birlikte çalışarak geliştirdikleri çözüm, bütün evrenin yalnızca sonlu bir bölümünü gözleyebileceğimiz gerçeğini içeriyor. Bu gözlenebilir bölgeye “Hubble hacmi” deniyor. Ekip, şimdiye kadar ilk kez, Hubble hacminin tıpkı bir yapbozun parçası gibi evrenimize yalnızca tek şekilde sığabileceğini varsaydı. Orijinal modelleri, Hubble hacmine sığacak kadar şişen az sayıda alternatif evren olduğunu öngördü.

Ekip de yalnızca bu kümedekileri olası, geri kalan evrenleri de olanaksız evren olarak kabul etti. Aslında gözlemlenebilir bölgemizin, alternatif evrenlerin küçük kümesindeki her evrene uyabileceği milyonlarca olası yol var. Bu ‘hacim değerlendirmesi’ni hesaba katmak evrenimizin, o olası evrenlerin küçük kümesinde yer alan herhangi bir evrenden gelme olasılığını çok arttırıyor.

Geçen ayki kozmoloji toplantısında çalışmalarını sunan Hawking ‘Hacim değerlendirmeli bu yaklaşımla evrenimizin neden şiştiğini gösterdik.’ diyor. Hertog da ‘Şişme olmayan klasik bir evrenimiz olamayacağını keşfettik’ diye ekliyor. Hatta, kuramları, sicim kuramının öngördüğü evrenlerden nasıl bir yol izlenerek bugün bulunduğumuz noktaya geldiğimizi de açıklıyor. ABD’de Tufts Üniversitesi kozmoloğu Alex Vilenkin, kuramın artık arka plan ışımasıyla örtüşmesinin çok etkileyici olduğunu düşünüyor ve ‘Bu, yetenekli bir ekibin ilginç bir çalışması. Şişmeyle ilgili çok ilginç bağlantılar bulmuşlar. Ama unutmamalı ki bu, üzerinde hâlâ çalışılan, tamamlanmamış bir kuram.’ diyor.

Bilim ve teknik dergisi TÜBİTAK

buzlu.org

Topolojide Poincaré sanısı, Fransız matematikçi, fizikçi ve filozof Henri Poincaré’nin 1904 yılında ortaya attığı teoremdir.
Bu teoreme göre, tıkız, kenarı olmayan, deliği olmayan (basit bağlantılı) üç boyutlu bir çokkatlı, yalnızca üç boyutlu bir küre olabilir.

Poincaré sanısı, her noktası çevresinde yerel olarak üç boyutlu Öklit uzayına benzeyen topolojik uzaylara ilişkin bir önerme ifade etmektedir.

Kenarsız (bir çemberin kenarı yoktur) ancak tıkız (ucu bucağı olan) böyle bir uzay düşünelim. Eğer bu uzayın içine atılmış her çember uzayın içinde kalarak bir noktaya büzülebiliyorsa (deliği yoksa), Poincaré sanısına göre bu uzay dört boyutlu Öklit uzayında yatan üç boyutlu bir küre olmalıdır.

Deliği olmayan bir uzay iki boyutlu şu basit örnekle canlandırılabilir: bir elmanın kabuğuna gerilmiş paket lastiği, lastiği koparmadan ya da kabuğu parçalamadan kabuk üstündeki bir noktaya büzülebilir, ancak ortası delik bir simitte bu olanaklı değildir, delik var oldukça bazı lastikler simit yüzeyinde kalarak bir noktaya büzülemez.

Bu sanının ispatıyla evrenin oluşumu, açık evrenin geleceği, evrenin içindeki mevcut uzay zaman dokusundaki görülemeyen madde olan karanlık maddenin evrenin genişlemesi üzerindeki etkileri konularında pek çok yeni teori ve varsayım geliştirilecektir.

Kapalı iki boyutlu yüzeyler üzerindeki her bir çevrim tek bir noktaya büzüşebiliyorsa, bu yüzey küredir. Poincare sanısı aynı durumun 3 boyutta da geçerli olduğunu iddia eder.

ÇÖZÜMÜ

Matematikçileri yaklaşık bir asır boyunca uğraştıran bu problem 44 yaşındaki Rus matematikçi Grigori Perelman tarafından çözülerek 2002-2003 yıllarında çizimler halinde kamuoyuna sunuldu. O zamandan bu yana çeşitli önemli matematik heyetleri tarafından doğruluğu onaylandı. 2006 yılında doğruluğu resmi olarak onaylandı. 18 Mart 2010 tarihinde kendisine Milenyum Ödülü verildi.

Topolojinin en büyük problemlerinden biri olan Poincaré sanısı, ödüllü Yedi Milenyum Problemi’nden birisiydi ve bu güne kadar çözülen ilk problem oldu. Clay Matematik Enstitüsü ilk doğru çözüme 1 milyon dolar vadetmişti ancak Perelman ödülü henüz kabul etmedi. Perelman bu çözüm nedeniyle Fields Medal’a da layık görüldü ancak reddetti. Sonra da almaya karar verdi.www.buzlu.org

buzlu.org

Vladimir Mihailoviç Komarov, Sovyet kozmonotu, bir uzay uçuşunda hayatını kaybeden ilk insan. (Doğum: 16 Mart 1927 Moskova – Ölümü: 24 Nisan 1967 Orenburg yakınları)

1960′ta uzaya gidecek ilk kozmonot grubuna seçildi. Vostok 4 uçuşunda Pavel Popoviç’in yedeği oldu. İlk uzay uçuşunu 1964′te Voskhod 1 ile yaptı. Soyuz 1 aracı ile yaptığı ikinci uzay görevi sırasında yere çakılarak öldü.

Soyuz 1, yeni uzay aracı Soyuz’un ilk uçuşuydu. Diğer uzay araçlarının aksine, Sovyetler, Soyuz’u insansız test uçuşu yapmadan, içinde Komarov olduğu halde uzaya gönderdiler. Bunun nedeni, Soğuk Savaş yıllarında Uzay Yarışı nedeniyle ABD ile rekabet içinde olan Sovyetler Birliği’nin Lenin’in doğum gününe özel bir kutlama yetiştirmek istemesiydi.

Uçuşun yedek kozmonotu olan Yuri Gagarin’in, kendisi gibi ünlü birisinin böyle tehlikeli bir göreve gönderilemeyeceğini bildiği için Komarov’un gitmesini engellemeye çalıştığı söylenir. Uçuştan birkaç hafta önce Komarov, “Bu uçuşa gitmezsem yedek kozmonotu gönderecekler. Benim yerime Yuri ölecek.” dedi.

Uçuşun başından itibaren ortaya çıkan ciddi arızalar, Soyuz 1′in insanlı uçuş için hazır olmadığını gösterdi. Bunun üzerine kontrol merkezi, uzay aracını Sovyetler Birliği toprakları üzerinden ilk geçişinde indirmeye karar verdi.

Dünyaya dönmek üzere yörüngeden çıkmadan önce, Komarov, eşi Valentina ile telsizde kısa bir görüşme yaptı. Komarov, doğrultu sabitleme sistemi bozuk olduğundan kontrolsüz şekilde dönen uzay aracının içinde soğukkanlılıkla eşine veda etti.

Soyuz 1, atmosfere girdikten sonra otomatik paraşütü açılmadı. Komarov’un elle açtığı yedek paraşüt de dolandığından işe yaramadı. Yere çakılmadan hemen önce Sovyet Başbakanı Aleksey Kosigin, telsizde Komarov’a “ülkesinin onunla gurur duyduğunu” söyledi. A

Komarov, ölümünden sonra Sovyet Kahramanlık Madalyası ve Lenin Nişanı ile ikişer kez taltif edildi. Uzay aracının dünyaya çarparak patladığı mahalden toplanan külleri, Kremlin duvarına, diğer Sovyet büyüklerinin yanına defnedildi.

Komarov, Valentina Yakovlevna Kiselyova ile evliydi, Yevgeni ve İrina adlı iki çocuğu vardı.

1971′de keşfedilen 1836 Komarov Asteroidi’ne ve Ay’daki bir kratere adı verilmiştir. Diğer onursal ödüllerin yanı sıra, Ljubljana’daki Vladimir M. Komarov Uzay ve Roket Klübü, 1969′dan beri onun adını taşımaktadır. Fédération Aéronautique Internationale’in V. M. Komarov Diploması ve Yeisk’deki bir pilot okulu da onun şerefine isimlendirilmiştir.

buzlu.org

Güneş sistemimiz oluşurken koşullar çok az farklı olsaydı, bizler için her şey değişik olabilirdi. Dünyanın madde dağılımı, büyüklüğü, enerjisi, dönme ekseni açısı, atmosfer ve mevsimler çok farklı olabilirdi. Dünyamızda hayat belki yine gerçekleşebilirdi ama farklı şekilde. Bu hali ile sanki her şey, en ince detayına kadar insan için özel olarak hazırlanmış gibidir.
Peki bu oluşum içinde ayın görevi nedir? Nasıl oluştuğu ve dünyanın yörüngesine nasıl girdiği hala büyük bir sır olan Ay’ın bu mükemmel düzen içindeki yeri nedir? Yaşamın oluşmasına ne katkısı vardır? Ay olmasaydı ne olurdu?

Dünyadaki yaşam koşulları bakımından Ay’dan kaynaklanan hiçbir olumsuz etken yoktur. Yani Ay’ın varlığının hiç bir zararı yoktur. Ya yararı?

Ay’ın dünya üzerindeki en büyük etkisi, çekim gücü nedeniyle onun kendi etrafındaki dönüş hızını yavaşlatıp, bildiğimiz günlük periyoduna getirmesidir. Ay’ın olmaması dünyanın dönüş hızının artmasına, yaklaşık 15 saatlik bir gün süresinin oluşmasına sebep olacak, günler kısalacak, canlılardaki biyolojik saat alt üst olacak, yaşam biçimleri ve yapılan farklılaşabilecek buna ayak uyduramayanlar yok olacak, fırtına, kasırga gibi atmosferik olaylar çok şiddetlenecekti.

Neyi değiştireceği bilinmez ama Ay’ın yokluğunda artık Ay ve Güneş tutulmaları da olmazdı. Dünya üzerindeki gel-git olaylarının yüzde 70′i Ay’dan, diğer yüzde 30′u ise Güneş ve gezegenlerden kaynaklandığı için Ay olmayınca, gel-git olayları da yüzde 70 azalırdı.

Denizlerdeki gel-git olayı en çok Kanada’da Fundy körfezinde meydana gelir. Bu sırada deniz 15,4 metre yükselir. Bu olay Manş sahillerinde 11,5 metre, Çanakkale Boğazı’nda 5-6 santimetre olup İstanbul Boğazı’nda pek hissedilmez. Ay’ın etkisiyle yalnız denizler değil karalar da hareketlenir. Kara parçalarında saptanan en büyük yükselme ise 50 santimetredir.

Astronomik gözlemlerde nasıl atmosferimiz iyi görüş almamıza mani teşkil ediyorsa Ay’ın ışığı da öyledir. Öyleyse Ay’ın olmaması bu konuda faydalı olacaktı. Dünya’nın yörünge hareketindeki Ay’dan kaynaklanan küçük salınım hareketleri yavaş yavaş ortadan kalkacak ama dünyanın dönme ekseni bundan pek etkilenmeyecekti.

Ay uzay boşluğunda başıboş gezen göktaşlarına karşı bir kalkan görevi yaptığından, yokluğunda dünya yüzeyine daha fazla göktaşı düşebilecekti.

Ay olmayınca etkinliklerini geceleri Ay ışığında sürdürebilen bir çok canlı türü de bunu yapamayacaklardı. Ay olmasaydı insanların dolunaydan etkilenmesi ve kurt adam hikayeleri de ortadan kalkacak ama en önemlisi romantik çiftlerin el ele tutuşup seyrettikleri, gökyüzündeki o muhteşem manzara olmayacaktı.

buzlu.org

Babilliler, Sümerler gibi eski Mezapotamya halkları ve daha sonra Eski Yunanlılar, yıldızların oluşturduğu şekillere adlar koyarak takım yıldızları oluşturmuşlardır. Bugün 88 takımyıldız bilinmektedir.

Bazı takım yıldızların içinde elliden fazla parlak yıldız, yüzyıllar öncesinden verilmiş adlar taşırlar, bunların çoğu Arap kökenlidir; Vega, Rigel, Aldebaran, Algol,  gibi. Sirius ve Capella Yunan ve Latin kökenlidir [Kimi tek isimler, kimi açıklamaların kısaltılmışıdır, örneğin; Betelgeuse (ortadakinin omuz altı), Deneb (kuşun kuyruğu) gibi ].

Uranometria (1603) adlı yıldız atlasında Bayer, takım yıldızlarında en parlak yıldızları Yunan alfabesinin küçük harfleri ile gösterdi. Bu sistem bugün de kullanılmaktadır. Genel olarak harfler parlaklık sırasına göre verilmiştir; Yunan harfleri yetmediğinde Roma harfleri kullanılmıştır.

Bayer sisteminde bir yıldızın adı, takım yıldızın adının önüne bir harf getirilerek ve mülkiyet eki konarak verilir, örneğin; a Draconis, Draco (ejderha) takım yıldızının en parlağı. Takım yıldızında birkaç yıldız aynı parlaklıkta ise genelde ismini aldığı mitolojik yaratığın baş kısmından başlayarak, harflendirme sıra ile yapılmıştır, örneğin; birbirinden çok farklı olmayan Büyük Ayı takım yıldızının yıldızları sıra ile harflendirilmiştir.

Bugün de kullanılan bir başka adlandırma sistemi Flamsteed’in Historia Coelestia (1729) da kullandığı sayı sistemidir. Burada takım yıldızındaki yıldızlar batıdan doğuya doğru numaralandırılmışlardır, böylece çok sayıda yıldız numaralanabilmiştir. örnek: 61 Cygni. Çağdaş atlaslarda, çoğunlukla gideceği yere kadar Bayer harfleri, daha sönüklerinde Flamsteed numaraları kullanılır. Önemli özel adlar da belirtilir. Bu şekilde ancak çıplak gözle görülebilen birkaç bin yıldız adlandırılabilmiştir. Çağdaş kataloglarda yıldızlar, sağaçıklık ya da her dikaçıklık şeridi içinde sağaçıklık sırasına göre sıralanırlar ve bu sıra numarası onun adı olur. Henry Draper katalogunda HD 86590 gibi.

Amatör astronomların da ilgilendiği değişen yıldızların ayrı bir adlandırma sistemleri vardır. Değişen yıldızın Bayer harfi varsa ayrıca özel ad verilmez, örneğin; ö Cephei, p Lyrae. Bunların dışında bir takım yıldızında keşfedilen değişen yıldızlara keşif sırasına göre, Lâtin alfabesinde R’den başhyarak şu sırada harfler verilir; R, S, T, U, V, W, X, Y, Z; RR, RS, … , ZZ; AA, AB, … , AZ; BB, BC, … , BZ v.s. (J atlanır). Bu dizi QQ, … , QZ ile biter. (Çünkü RR önceden kullanılmıştı.) Bu şekilde 334 değişen yıldız adlandırılabilir. Bundan sonra keşfedilenler; V335, V336, … şeklinde V (Variable=Değişen) harfinin yanına sıra numarası verilerek adlandırılır. Bu sistemde bir değişen yıldızın adı, ilgili takım yıldızın adının ya da kısaltılmış adının önüne bu harfler ya da sayılar getirilerek verilir. Örneğin; U Cep, RR Lyr, V471 Tau gibi…

buzlu.org

Astrobiyoloji ya da egzobiyoloji, disiplinler-arası bir bilim olup, özellikle evrende yaşamın ortaya çıkmasını ve evrimini sağlayan jeokimyasal ve biyokimyasal etken ve süreçleri konu alır; bir başka deyişle, evrende biyolojik kökenin, evrimin, dağılımın ve canlıların geleceğinin incelenmesidir.

Bu bilimsel disiplinler-arası alan, kısaca, Güneş Sistemi’miz içinde ve dışında kalan “yaşanabilir gezegen”lerdeki yaşanabilir ortamların araştırılmasını, abiyogenez (prebiyotik kimya) kanıtlarının araştırılmasını, Mars’ta ve Güneş Sistemi’mizde yaşamı, Dünya’daki yaşamın evriminin kökenleri ve erken dönemleri üzerine laboratuvar çalışmalarını ve alan araştırmalarını ve yaşam potansiyelinin Dünya ve uzaydaki zorluklara uyarlanması çalışmalarını kapsar.

Astrobiyolojinin bu tanımı, doğal olarak, yaşamın, yeryüzünde ortaya çıktığı gibi, Güneş Sistemi’miz içinde veya dışında bulunan başka yerlerde, başka gezegenlerde de ortaya çıkmış olabileceği kabulünü içerir. Bizimkinden “kökten farklı ortamlar” içeren diğer kozmik cisimler üzerinde de yaşam izleri mevcut olabileceğinden, astrobiyolojide “basit organik madde”den (biyomoleküller, peptidik, nükleik ya da lipidik zincirler) daha karmaşık yapılara (ilk hücreler, ilk genetik sistemler) doğru uzanan evrime hükmeden olası süreçlerin araştırılması sözkonusudur.

Dolayısıyla bu süreçlerin araştırılmasında, organik kimya, inorganik kimya, biyokimya, hücre biyolojisi, iklimbilim, jeokimya, gezegenbilim ve enformatik modelizasyon gibi çeşitli bilimsel alanların, bir bütünü tamamlayacak tarzda, derin bir etkileşim içinde olmaları kaçınılmaz hale gelir.

Örneğin, astrobiyologlar yeni gezegenler keşfetmek ve bunların yaşanabilirliğini saptamak üzere astronomlarla, moleküler etkileşimlerden yaşama geçişi anlamak üzere kimyacılarla, diğer gezegenler üzerindeki anahtar mineraller ve suya ilişkin kanıtları incelemek üzere jeologlarla, en erken yaşam türlerini araştırmak ve anlamak üzere paleontologlar ve moleküler biyologlarla ve bunların yanısıra, iklimbilimcilerle, gezegenbilimcilerle ve diğer çeşitli bilim dallarındaki bilim insanlarıyla iş birliği içinde çalışırlar.

Günümüzde gitgide genişleyen astrobiyoloji aynı zamanda, hangi türde olursa olsun Dünya-dışı yaşama ve varsa Dünya-dışı zeki yaşama ilişkin araştırmayla da (Dünya Dışı Akıllı Yaşam Araştırması) da ilgilenmektedir. Fakat olası gelişmeleri beklemekte olan bu son değinilen araştırma sahası (Dünya Dışı Akıllı Yaşam Araştırması) şimdilik çok marjinal durumdadır.

Astrobiyoloji diğer dünyalardaki yaşamın mahiyeti hakkında kuramsal tahminlerde bulunabilmek ve Dünya’nınkinden çok farklı olabilecek biyosferleri tanımlayabilmek ve ayırt edebilmek amacıyla, fizikten, kimyadan, astronomiden, moleküler biyolojiden, ekolojiden, gezegenbilimden ve jeolojiden yararlanır Astrobiyoloji daha çok bilimsel verilerin yorumlanmasına, yani evrenin diğer ortamları hakkında diğer bilimlerce ortaya koyulmuş ayrıntılı ve güvenilir verilerin yorumlanmasına yoğunlaşır ve öncelikle, mevcut bilimsel kuramlarla çelişmeyen varsayımlarla ilgilenir.

buzlu.org

*   Dünya’nın  geoit şekli nedeniyle, yerçekimi Ekvator’dan kutuplara doğru artar. Dünya, geoit değil de küre şeklinde olsaydı, yerçekimi Dünya’nın her yerinde aynı olurdu.
*   Dünya’nın geoit şekli nedeniyle Ekvator diğer paralellerden ve meridyenlerden daha uzundur. Dünya küre şeklinde olsaydı, Ekvator çevresi (kutupları çevreleyen iki meridyenin uzunluğu) birbirine eşit olurdu.
*   Ekvator çevresi =40.077 km
*   Kutuplar çevresi=40.009 km
*   Dünya’nın küreselliği nedeniyle, ekseni çevresindeki dönüş hızı Ekvator’dan kutuplara doğru azalır. Ekvator üzerindeki noktalar saatte 1666,6 km yol katederken, Kutup Noktaları’nda alınan yol sıfır km olduğu için,  eksen çevresindeki dönüş hızı 0 km/saat’tir.
*   Dünya’nın küreselliği nedeniyle Kutup Noktaları’nda birleşen meridyen yaylarının uzunluğu birbirine eşittir.  Bir kutuptan diğerine uzanan bir meridyen yayının uzunluğu yaklaşık 20.005 km’dir.

*   Dünya’nın küreselliği nedeniyle meridyenler arası uzaklık, Ekvator’dan kutuplara doğru azalır ve meridyenler Kutup Noktaları’nda birleşirler.
*   Birbirini izleyen iki meridyen arası uzaklık Ekvator üzerinde 111.322 m iken (pratikte bu uzunluk 111 km kabul edilmiştir), 45. paraleller üzerinde 78.850 m, 90. paralellerde (Kutup Noktaları) 0 m’dir.
*   Dünya’nın küreselliği nedeniyle, paralellerin uzunluğu Ekvator’dan kutuplara doğru küçülür. Ekvator en uzun paraleldir. Kutuplarda ise paraleller nokta halini alır.
*   Dünya’nın küreselliği nedeniyle aydınlık ve karanlık yarıküreler oluşur. Böylece yeryüzünün bir yarısı gündüzken, diğer yarısında gece yaşanır.
*   Dünya’nın küreselliği nedeniyle 21 Mart ve 23 Eylül’de Ekvator’dan kutuplara doğru Güneş ışınlarının yere değme açısı daralır. Bu tarihlerde Ekvator  Güneş ışınlarını dik açı ile alır. Bu nedenle yatay düzleme dik duran cisimlerin gölgesi oluşmaz. Kutuplara doğru güneş ışınlarının yere değme açısı daraldığı için cisimlerin gölge boyu uzar.
*   Dünya’nın küreselliği nedeniyle güneş ışınlarını yıl boyunca dik ve dike yakın açı ile alan Ekvator’un güneşten aldığı ısı enerjisi daha fazladır. Kutuplara doğru ışınların gelme açısının daralması nedeniyle alınan ısı enerjisi azalır.
*   Dünya’nın küreselliği nedeniyle yerden yükseldikçe görülebilen  alan genişler.
*   Dünya’nın küreselliği nedeniyle termik basınç kuşakları oluşur.

buzlu.org

Tunguska olayı, 30 Haziran 1908 günü sabah saat yaklaşık 7:45 sularında Sibirya’nın orta kesimlerindeki Podkamennaya Tunguska Irmağı yakınlarında oluşan büyük gök patlamasının adıdır.

Patlama 10-15 bin tonluk bir dinamit kütlesinin patlamasına eşdeğerdi. Kesin olmayan verilere göre patlamanın nedeninin, bir kuyrukluyıldız parçasının ya da meteorun Yer’e çarpması olduğu sanılmaktadır. Cismin atmosfere yaklaşık 100.000 km/h hızla girdiği ve ağırlığının 100.000 ile 1.000.000 ton arasında olduğu varsayılmaktadır.

Patlama bölgesi ilk olarak Rus bilim adamı Leonid Alekseyeviç Kulik tarafından 1927-1930 yılları arasında incelendi. Olayı uzaktan gözleyenler önce bir ateş topu gördüklerini ve ardından yer sarsıntısıyla birlikte, güçlü sıcak rüzgarların oluştuğunu söylediler. Avrupa’daki sismograflar, patlamanın neden olduğu sismik dalgaları saptadılar. Patlamanın alevleri yaklaşık 800 km uzaktan görülmüştü. Cisim atmosferde buharlaştığından çevreye çeşitli gazlar yayılmış ve olaydan belli bir süre sonra bile Sibirya ve Avrupa’da geceleri gökyüzünün parlak bir renk almasına neden olmuştur.

buzlu.org

Roket motorları

1) Kimyasal Yakıtlı Roketler
a) Katı Yakıtlı Roket Motorları
b) Sıvı Yakıtlı Roket Motroları
2) Elektrikli Roket Motorları
a) Elektrotermal Motorlar
b) Elektrostatik Motorlar (İyon Motorları)
c) Elektromanyetik Motorlar (Plazma Motorları)
3) Güneş Işınımlı İtme Motorları
4) Nükleer Motorlar

KİMYASAL YAKITLI MOTORLAR

Katı ve sıvı yakıt kullanan motorlara kimyasal motorlar denir. Genellikle taşıyıcı olarak kullanılan dev yapılı roketlerin motorları bu şekildedir. Ancak uydu üzerine monte edilmiş sıvı yakıt kullanan küçük motorlar uydunun döndürülmesinde ve yörünge değişiminde kullanılırlar. Boyut olarak küçüktürler. Yakıt olarak uydunun içinde bulunan yakıtı kullanırlar. Yakıt bitincede uydu yörünge kaymasından dolayı atmosfere girerek yanar.

Yani yakıtın miktarı uydunun ömrünü belirler. Uydulara yakıt nakli yapmak çok zor bir iş olduğundan uydunun düşmesine göz yumulur ve o uydunun işlevini yapacak yeni bir uydu yörüngeye oturtulur. Sadece yörüngede dolanan ve uzay istasyonu (Skylab, Mir gibi) olarak adlandırılan ve yaşam üniteleri olan uydulara yakıt takviyesi yapılabilmektedir (uzay mekikleri aracılığıyla). Başlangıç yükü ile karşılaştırıldığında yerden fırlatılan roketler ancak toplam yükünün binde yedisini yörüngeye yerleştirebilmektedir.

ELEKTRİKLİ ROKET MOTORLARI

Adından da anlaşıldığı gibi elektrik enerjisini ya doğrudan ya da başka enerji türlerine çevirmek amacıyla yapılmış motorlardır. Bu nedenle büyük elektrik gereksinimleri vardır. Elektrik enerjisi ise jeneratörlerden elde edilir ve jeneratöründe yakıtı yine kimyasal bir yakıttır. Bu nedenle akü sistemleri ve güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren ara sistemlere ihtiyaç vardır. Bunlarda hem yükü arttırır, hem de maliyeti kabartırlar.

Ancak gezegenler arası uydular için uzun zamanda büyük hızlar elde etmeye olanak tanıdığından dış gezegenlere gönderilen uydularda ve yer yüzündeki uyduların ara yörüngelere oturtulmasında kullanılırlar.

a) Elektrotermal Motorlar

Motor yapıları, kimyasal roket motorlarına çok benzemektedir. Basitçe kimyasal bir motorun elektrik ısıtıcısı olmuş halidir. Bir patlama olmadan elektrik enerjisiyle patlama (genleşme ve moleküler bozulma sağlanarak) elde edilerek bir itme kuvveti yaratılır. Ancak gaza verilecek ısı moleküllerin atomlarına ayrılmasına harcanacağından verim kaybı büyük olur. Sistemin gereksinim duyduğu elektrik enerjisi genellikle güneş pillerinden elde edilir. Şu anda Resistojet ve Arcjet olarak adlandırılan iki elekrotermal motor türü kullanılmaktadır.

Resistojet sisteminde gaz elektrik ile ısıtılarak itme sağlanmakta, Arcjet sisteminde ise yanıcı gaz ateşlenerek itme sağlanmaktadır. Burada ateşlemeyi sağlayan elektrik donanımıdır. Arcjet’lerin termal verimi az olduğundan, geniş güneş panelleri ve yörünge aktarımı sırasında uzun görev süresine ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle yörünge aktarımları için uygun değillerdir.

b) Elektrostatik Motorlar (İyon Motorları)

Bu tip motorlar ilk defa Oberth tarafından ortaya atıldı. Prensip olarak elektrik ile iyonlaştırılan atomların elektrik ve manyetik alanlar tarafından ivmelendirilmesine dayanıyor. Bu da kimyasal motorların geliştirilmiş bir halidir. Çünkü iyon için gaz kullanılıyor. En büyük özellikleri ise eksoz hızlarının yüksek olmasıdır. Eksoz hızı 10000 km/saniye kadar çıkabilmektedir. Halbuki kimyasal motorlarda bu değer 3 km/saniye dolayındadır.

Bu da yakıt yükünde büyük bir tasarruf sağlar. Bu sistemin çalışma süresi kısa olduğundan küçük yörünge düzeltmelerinde kullanılmaktadır. Yakıt olarak genelde buharlaştırılmış Cs kullanılmaktadır. Şimdiye kadar Civa ve Sezyum kullanan iki tür elektrostatik motor yapılmıştır. 20 Temmuz 1964 yılında ise ilk denemeleri gerçekleştirilmiştir. Sezyumun atom ağırlığının iki katı bir element kullanılırsa ivmelendirme dört katına çıkabiliyor. Bu motorların %90 gibi yüksek bir verimliliği olduğu halde uzun süre çalıştırılamamaları bir dezavantajlarıdır.

Uzun süre çalıştırılmamalarının nedeni çok yüksek bir elektirik gerilimine ihtiyaçları vardır ve bu gerilimin ömrü de üç beş saniyeyi geçmemektedir. Bu nedenle gerekli olan elekritik atom gücüyle çalışan elektirik jeneratörleri yardımıyla ya da güneş enerjisiyle sağlanmaktadır. Kullanılan yakıtın iyonlaşma potansiyelinin düşük ve atomlarının ağır olmaları tercih ediliyor. İyonların eksoza doğru ivmelendirilmeleri iki yolla mümkün olmaktadır:

Elektrik alan yaratarak
Değişebilen manyetik alan yaratılarak
Yer yörüngesine oturtulan uzun ömürlü uydular bu tür motor kullanarak yörünge düzeltmeleri yapmaktadırlar. Yer yörüngesinde nükleer yakıt bulunduran uyduların nükleer yakıtlarının kullanımı sadece elektik üretimini sağlamak içindir. Bu da uydunun yükünün artması açısından dezavantajdır.

Uzaya atılan yer yörüngesine yerleştirilen büyük kütleli uydu ve labaratuarlarda yörüngeyi bozucu birçok etken vardır. Bu etkiler:

Çok azda olsa atmosferin frenleme etkisi
Yer’in şeklinin tam bir küre olmaması ve dağların etkisi
Diğer dış etkenler, meteorlar, gezegenler, Ay’ın konumu, Yer-Güneş uzaklığındaki değişimler
Bu etkilerden dolayı yörüngeler bozulur. Bozucu etkilerin sonucu küçük ve uzun sürede oluşur. Dolayısıyla bir motoru çok kısa zaman çalıştırmakla etkiyi yok etmek mümkündür. Bu tür işler için iyon motorları kullanılır. Bu tür uydular erken uyarı uyduları (askeri), haberleşme uydularıdır. Genelde 24 saat peryotlu Yer ile senkronize ve Yer yarıçapının 5.6 katı uzaklıkta dairesel yörüngelere oturtulmuş uydulardır.

b) Elektromanyetik Motorlar (Plazma Motorları)

Henüz deney aşamasındaki motorlardır. Bu tip motorlarda gaz plazma haline getirilmekte, eksoza giden yanma odasında (bu odada kimyasal bir yanma ve ısı üretimi söz konusu değildir) elekromanyetik bir ortam elektrik akımıyla sağlanarak plazmanın eksoz dışına doğru hareketi mümkün kılınmaktadır. Hem yakıtı plazma haline getirmek hem de güçlü bir manyetik alan yaratmak için çok fazla elektik üretimine ihtiyaç vardır.

Plazma motorları çok teferruatlı ve ağır yapılardır. Böyle bir motora sahip uydunun yörünge dışına çıkarılması çok zordur. Ancak yörüngede montajı mümkündür. Gezegenler arası çalışmalar için düşünülmektedir. Gaz olarak da Helyum atomu kullanılmaktadır. 15 km/saniye gibi yüksek itme hızları elde edilebilmektedir.

GÜNEŞ IŞINIMLI İTME MOTORLARI

Bu sistemde güneş enerjisi toplanıp parabolik ayna ile odaklandıktan sonra ‘kara cisim’ özelliğindeki bir noktada toplandıktan sonra hidrojen gazının ısıtılmasında kullanılmaktadır. Bu yolla hidrojen 2727 °C’ye kadar ısıtılmakta, sıcak gazın atılması ile itme sağlanmaktadır. Yanma olmaması, hareketli parça bulunmaması ve güneş enerjisinin doğrudan kullanımı nedeni ile verimi yüksektir. Yörünge aktarımı amacıyla kullanılabilecek yöntemleri karşılaştırıldığında, solar termal sistemler en yüksek verimi sağlamaktadır.

Ekonomik kriterler düşünüldüğünde solar termal sistemler diğer sistemlere göre daha avantajlı olmaktadır. Bu sistem kullanılarak yörüngeye yük taşıma kapasitesi 2 ile 7 kat arasında artacağı düşünülmektedir.

NÜKLEER MOTORLAR

Uzun uçuşlar için uygun motorlardır. Gerek uranyum gerek plutonyum radyoaktif maddeler oldukları için radyasyondan korunmak için özel şekilli uzay araçlarının yapılması gereklidir. Proton-proton zinciriyle hidrojenden helyuma dönüşüm yapılarak enerji elde edilebilir, ancak böyle bir sistem henüz gerçekleştirilememiştir. Hidrojenin helyuma dönüştürülebilmesi için çok yüksek sıcaklıklara ihtiyaç vardır.

Böyle bir sıcaklığa dayanabilecek reaktör yuvası henüz yapılamamıştır. Teorik olarak böyle bir roket yapılabilirse itme hızının 5 kh/sn olması beklenmektedir. Nükleer motorlardan fazla bir verim elde edilememektedir. Buna rağmen kimyasal motorlardan 2-3 kat itme gücü elde edilebilmektedir. Nükleer motorların iki tipi vardır:

1. Tip: Atom enerjisinin ısısından yararlanıp, itme gücü sağlayan gazın ısınmasından eksoz hızı elde etmek. Bu tür motorlarda 6 km/sn’lik bir eksoz hızı elde edilebiliyor. Radyoaktif maddenin bozulması sırasında oluşan enerji ya direkt olarak gazın ısıtılmasında kullanılır ya da ek sistemlerle elektrik enerjisine çevrilir.

Sistemin avantajı, bozulma sırasında oluşan ürün çekirdeklerinin dışarı atılması gerekmiyor. Nükleer yakıt kaybı yok. Dezavantajları ise reaktörün sıcaklığı yakıt olarak kullanılacak gazdan daha fazla. Bir soğutma sorunu var. Ayrıca reaktörün etrafına çok güçlü koruma kalkanlarının konulması gerekli. Sistem hacim ve ağırlık olarak büyük.

2. Tip: Radyoaktif maddenin bozulması sonucunda oluşan ışınımı kullanmak. Sistem genelde basittir. Roketin arka kısmına radyoaktif madde sürülür. Maddenin bozulma hızından yararlanılarak oluşan parçacıklar (a, b ve g tanecikleri) rokete bir itme kazandırırlar. Böylece 10 km/sn’lik bir hıza ulaşılabilir. Genelde radyoaktif madde plutonyumdur. Sistemin avantajı itme kuvveti için gaz kullanmamasıdır. Dezavantajı ise bozulma işleminin düzenli olmaması ve kontrol edilememesidir.

buzlu.org

Olbers Paradoksu, Alman filozof Heinrich Olbers’in 1823 yılında kaleme aldığı makalesinde öne sürülen tezdir. Olbers bu makalesinde, sonsuz statik bir evrende her çizgisel bakış doğrultusunun eninde sonunda bir yıldızın yüzeyinde sonlanacağını çıkarsamaktadır.

Ohalde sonsuz statik bir evren varsayımıyla gece gökyüzüne bakan herhangi bir gözlemci, gökyüzündeki her noktayı bir yıldız kadar parlak görmek zorundadır. Ama gerçekte böyle değildir. Olbers bu paradoksal durumun, sonsuz statik bir evren varsayımından kaynaklandığını, bu varsayımın hatalı bir varsayım olduğunu ileri sürmüştür.

Bu paradoksun bir çıkışı olarak uzak yıldızlardan gelen ışığın, evrendeki toz halindeki madde tarafından soğurulduğunu, gözlemciye ulaşamadığını öne sürmek olabilir. Oysa Olbers, sonsuzdan beri varolan bir evren varsayımında bu maddenin de giderek ısınacağını ve bir yıldız yüzeyi gibi ışıldayacağını ileri sürmektedir. Demek ki evren, sonsuzdan beri var değildir.

Evren, sonlu bir geçmişte varolmuş olmalıdır. Böylece uzak yıldızların ışıkları bize henüz ulaşmamıştır ve aradaki madde henüz yıldız kadar ışık saçacak ölçüde ısınmamıştır.

buzlu.org