Bilim
Beynin Oluşumu « Genel
Gazi Üniversitesi İletişim Fakültesi Dekanı Prof. Dr. Alemdar Yalçın, "Beyin, çocuğun anne karnına düşmesinden 22 gün sonra oluşma sürecine giriyor" diye açıklıyor beynin gelişme sürecini ve ekliyor "Bu organın %90'dan fazlasını yağ, geri kalanını essel elementler (selenyum, azot vs.) oluşuyor".
Her beyin dişi olarak doğuyor. Yani kadınsı özellikler taşıyor. Ancak çocuğun cinsel organı belirmeye başlayıp da testosteron (erkeklik hormonu) salgısı ortaya çıktığında, beyin cinsiyet kazanıyor. Bu gelişme devam ederken, çocuk dışarıdan gelen bazı uyarılara reaksiyon gösteriyor. Bu uyarılar gerek annenin, gerekse dış dünyanın verdiği sinyaller.
Özellikle sese, duygusal gelişmelere karşı duyarlılık başlangıçta daha çok oluyor. İnsan beyni, doğumdan sonraki iki yıl içinde büyümesini sürdürüyor. Ancak gelişmesi ömür boyu sürüyor. Bu gelişme, daha çok dış duyumlar ve olaylara göre biçimleniyor. Çocuğun yürümeye ve konuşmaya başlamasıyla birlikte beynin gelişimi yani hücre üretimi hızlanıyor.
'Bu gelişim ne kadar sürer?'diye merak edenlere Prof. Yalçın, hemen şunu belirtiyor: "Bir balonun içine ne kadar su doldurursanız, o kadar genişler. Beyin için de aynı durum söz konusu". Bunu bir örnekle açıklamak mümkün. Prof. Yalçın, Londra telefon rehberini ezberleyen insanlar olduğunu belirtiyor ve ekliyor "Beyin doğru kullanıldığı takdirde, bilgileri öğrenme kapasitesi her sağlıklı insan için aynıdır".
Beyinde, yaklaşık 100 trilyon civarında nöron, yani beyin hücresi var. Bunlar beynin her bölgesinde bulunuyorlar. Aralarında sürekli iletişim kuruyorlar ve vücuttaki sinir hücrelerine emir veriyorlar. Yani, her duyu öncelikle beyinde oluşuyor. Prof. Yalçın, bunu da bir örnekle açıklıyor: "Diyelim ki bir adım atacaksınız. Siz bu adımı atmadan nöronlar harekete geçiyor ve bunun bilgisini vücudumuzdaki sinir hücrelerine aktarıyorlar ve biz adım atıyoruz".
Aynı zamanda, beş duyumuzla aldığımız bilgilerin tümünü beyindeki algılama merkezinde değerlendiriyor ve depoluyor. Değerlendirme olayı düşünme, depolama işlemi ise bellek olarak adlandırılıyor.
Astronomi Tarihi « Bilim Tarihi
Ortaçağ
Çeviriler yoluyla Yunanlılardan alınan bilimlerden birisi de astronomidir. İslâm Dünyası'nda astronomi, Aristoteles'in bilim anlayışının etkisi ile matematiğin bir dalı olarak benimsenmiş ve bu nedenle Güneş, Ay ve diğer beş gezegen ile yıldızlara ilişkin gözlem verileri, hareketli geometrik düzeneklerle anlamlandırılmaya çalışılmıştır.
İslâm Dünyası'nda astronomlar, birbirleriyle bağlantılı olan iki tür etkinlik üzerinde yoğunlaşmışlardır: Hem gözlem aletleriyle gökyüzünü gözlemlemişler hem de gözlem verilerini hareketli geometrik düzeneklerle anlamlandırmaya çalışmışlardır. Bunlardan ilki, gözlemsel astronominin alanına girmektedir ve bu konuda İslâm astronomları, belki de gözleme daha yatkın olan bilim anlayışlarının bir sonucu olarak Yunanlılardan daha derin izler bırakmışlardır.
İlk gözlemevleri onlar tarafından kurulmuş, gözlemlerin dakikliğini arttırmak için yeni gözlem araçları ve gözlem teknikleri geliştirilmiştir; hatta bu amaçla, açıların ölçümünde kirişler yerine yeni bulunan trigonometrik fonksiyonlar kullanılmaya başlanmıştır. Ancak kuramsal astronominin alanına giren ikinci etkinlikte, aynı ölçüde başarılı olduklarını söylemek olanaksızdır.
Müslüman astronomlar, Aristoteles'in yolundan giderek, Yer'in hareket etmeksizin Evren'in merkezinde durduğuna ve Güneş de dahil olmak üzere diğer bütün gök cisimlerinin onun çevresinde dairesel yörüngeler üzerinde sabit hızlarla dolandığına inanmışlardır. Bu konuda, Ptolemaios tarafından önerilen eksantrik ve episikl düzenekleri önemli değişiklikler yapılmaksızın benimsemişlerdir.
Astroloji ise, Hellenistik Dönem bilginlerinde olduğu gibi, astronominin bir dalı olarak görülmüş ve bir iki istisna dışında hemen bütün astronomlar tarafından benimsenmiştir.
İslâm Dünyası'nda Ptolemaius'un Tetrabiblos (Dört Kitap) adlı meşhur eseri ile yaygınlaşan astroloji, yıldızlar ve gezegenlerin, insanların mizacı ve geleceği üzerinde etkili olduğu ilkesine dayanmaktadır. Bu dönem astronomisinin geniş kitlelere nüfuz etmesinde kısmen yararlı olmuşsa da, bu dalın bilimsel hiçbir değeri yoktur.
Yeniçağ
Bu dönemde en önemli gelişme, astronomi alanında olmuştur. Kopernik, Yunan Dönemi'nden beri yürürlükte bulunan Yer Merkezli Evren Kuramı'nın yerine, Güneş Merkezli Evren Kuramı'nı kurmuş ve Yer'in, Güneş'in çevresinde dairesel bir yörünge üzerinde dolanan bir gezegen olduğunu savunmuştur. Böylece, Yer'in Evren'in merkezinden kaldırılmasına bağlı olarak insanın Evren'deki konumu da yeniden sorgulanmaya başlanmıştır.
Tycho Brahe ise Yer'i Evren'in merkezinden kaldırmanın doğuracağı bilimsel ve dinsel sakıncaları göz önünde bulundurmuş ve Yer-Güneş Merkezli Evren Kuramı ile Kopernik'e karşı çıkmıştır.
Kopernik'in kurmuş olduğu Güneş Merkezli Evren Kuramı çerçevesinde yürütülen araştırmalar sonucunda Eudoxus, Aristoteles ve Batlamyus'tan beri savunulagelmekte olan Yer Merkezli Evren Kuramı yıkılmış ve Galilei ile Kopernik kuramı gözlemsel açıdan, Kepler ile kuramsal açıdan geliştirilmiş ve çağdaş astronominin temelleri atılmıştır. Böylece Kepler'in Elips Yörüngeler Kanunu ile gök mekaniğine giden yol açılmıştır.
Yakınçağ
Yakın dönem astronomi çalışmalarının genellikle üç alanda yoğunlaştığı görülmektedir:
Özellikle Herchell ve Halley'in yapmış oldukları gözlemler sonucunda Güneş Sistemi'ne ilişkin gözlemsel veriler artmıştır.
Astronominin kuramsal yönünü oluşturan ve elde edilen gözlemsel verileri değerlendirerek gökcisimlerinin hareketlerinin matematiksel açıklamasını veren dinamik astronomi gelişmiştir. Mesela Laplace, Güneş Sistemi'ndeki bütün gezegenlerin hareketlerinin matematiksel olarak gösterilebileceğini öne sürmüştür.
Fizik ve kimya alanlarında yapılan araştırmalar sonucunda elde edilen veriler doğrultusunda, yıldızların yapısını inceleyen astrofizik ve Evren'in yapısını inceleyen kozmoloji gibi yeni bilim alanları ortaya çıkmıştır. Özellikle astrofizikte Frounhofer ve Kirchoff'un, kozmolojide ise Kant ve Laplace'ın yapmış olduğu araştırmalar çığır açıcı niteliktedir.
Bu dönemde astronomi alanında yıldızlar ve Evren'in yapısına ilişkin çalışmalar artarak devam etmiş ve Evren'in oluşumuna ilişkin Büyük Patlama Kuramı ortaya atılmıştır. Diğer taraftan, insanın bu evrende yalnız olup olmadığı tartışılmış ve bunu belirlemeye yönelik çeşitli projeler geliştirilmiştir.
Yine bu dönemde gezegenlere ilişkin çalışmalar da ön plana çıkmış ve 1930 yılında Tombaugh tarafından Plüton Gezegeni ve daha sonra da bu gezegenin uydusu Charon bulunmuştur.
Orion « Uzay Araştırmaları
Hubble Uzay Teleskobu'nun bulanık görüntü özünün, üç yıl önce, düzenlenen olağanüstü başarılı bir uzay seferiyle düzeltilmesiyle birlikte astronomi araştırmaları için yeni bir dönem başlamış oldu. 29 Aralık 1993 tarihinde, göyüzünün en parlak bulutsusu olan Orion Bulutsusu'nu araştırmak üzere yönlendirilen Hubble, bulutsuyla ilgili birçok gizemin ortaya çıkarılmasını sağladı.
Yıldızlar da bizler gibi doğar, yaşar, yaşlanır ve ölürler. Yıldızları oluşturan hammadde ise, yıldızlararası boşlukta bulunan gaz ve tozdur. Bu gaz ve tozun daha yoğun bulunduğu bölgelere ise bulutsu ismi verilir. Bulutsular, evrendeki temel madde olan hidrojenin dışında, daha ağır elementleri de içerirler. Bu ağır elementler, daha önce yıldızların içinde üretilmişler ve bir süpernova patlaması ya da diğer nedenlerle uzaya savrulmuşlardır. Yani bu olayı, çok büyük bir ölçekte gerçekleşen bir geri kazanım olarak düşünebiliriz.
Yıldızları oluşturan bu yoğun gaz ve toz bulutları, çok düşük sıcaklıklarda olmalarından dolayı, karanlık bulutsu olarak adlandırılılar. Tipik bir karanlık bulutsu, birkaç bin Güneş kütleseni içerir ve yaklaşık 30 ışık yılı çapında (1 ışık yılı yaklaşık 10 trilyon kilometredir) bir hacim kaplar.
Bulutsunun içerisindeki madde, yaklaşık %74 hidrojen, %25 helyum, ve %1 daha ağır elementlerden oluşur. Kızılötesi dalgaboyunda yapılan gözlemler, böyle bir bulutsunun sıcaklığının yaklaşık 10 Kelvin (-263°C) olduğunu gösteriyor. Bulutsunun bu kadar soğuk olması, içerisindeki atomların çok yavaş hareket etmeleri demektir.
Eğer, herhangi bir şekilde, bulutsunun içerisindeki bir gaz ve toz yığını, çevresindeki maddeden daha yoğun bir hale gelirse, kütle çekiminin etkisiyle, bu yığınla birlikte, çevresindeki madde de sıkışmaya başlar. Sıkışmanın etkisiyle giderek yoğunlaşan gaz ve toz bulutunun merkezindeki sıcaklık kritik değere ulaştıktan sonra (10 milyon Kelvin) nükleer füzyon başlar.
Bu sırada, hidrojen atomları, helyum atomlarına dönüşürken, büyük miktarlarda enerji serbest kalır. Merkezden kaynaklanan bu enerji, içeriden dışarıya doğru bir basınç yaratarak, bulutun daha fazla sıkışmasını engeller. Yeni bir yıldız doğmuştur. Bu nükleer fırının etrafını saran gaz ve toz bulutu ise açısal hızından dolayı bir disk halini alır. Daha sonra, bu madde, yıldızdan kaynaklanan yoğun ışınımın yarattığı basınçtan dolayı uzaklaşarak yeniden yıldızlararası boşluğa dağılır ve içerisideki parlayan kütle açığa çıkar.
Kışın, kuzey yarımkürede gökyüzünün en parlak ve belki de en romantik takımyıldızı olan Orion, binlerce yıldır gözlemciler için ilgi çekici bir hedef olmuştur. M.Ö. 2000 yıllarında Yunanlılar, takımyıldızı oluşturan yıldızları birleştirmiş ve bunun bir avcıya benzediğine karar vermişlerdir. Orion bulutsusu avcının belini temsil eden üç yıldızın altında, avcının kılıcını oluşturan üç ışıklı noktadan ikincisi olarak göze çarpar.
Bulutsu, gaz ve toz karışımı yapısıyla, 56 trilyon kilometre uzunluğunda bir alan boyunca yayılmaktadır ve içerisindeki genç yıldızlar sayesinde parlamaktadır. Bir yıldızın rengi sıcaklığına bağlıdır. Güneş, sarı renkli ortalama bir yıldız olup, yüzey sıcaklığı 5800°C'dir. Avcı'nın sol dizini oluşturan Rigel, mavi-beyaz renkli bir yıldızdır ve yaklaşık 10000°C'de parlamaktadır.
Rigel gibi büyük kütleli, sıcak yıldızlar yakıtlarını çok hızlı yaktıkları için kısa sürede kendilerini tüketirler. Büyük kütleli yıldızlar yaşamlarının son evrelerinde helyumu karbona, karbonu da demire dönüştürürler. Daha sonra bunlar, yaşlı ve şişman Betelgeuse gibi kırmızı dev haline gelirler.
Avcının sağ omuzunda yer alan Betelgeuse soğuktur; yüzeyindeki sıcaklık sadece 3000°C'dir. Bir yıldızın içindeki nükleer fırın söndüğü zaman, çekim kuvveti yıldızın çökmesine ve büzülmesine neden olur. Bu hızlı büzülmeden dolayı serbest kalan enerji, büyük bir patlamayla sonuçlanır ve bir "süpernova" olarak ortaya çıkar. Patlama eğer bir gaz ve toz bulutunun yakınında gerçekleşirse, şok dalgaları bu bulutu sıkıştırıp yoğunlaşmasını sağlayabilir ve yıldız oluşum döngüsü böylece sürüp gider.
Hubble'la yapılan ilk gözlemler, Orion'la ilgili gizemin ortaya çıkarılacağı konusunda oldukça ümit vermiştir. Hubble'ın ilk görüntüleri, bilinmeyen bir dizi parlak cisimle doludur. Dağınık bir şekilde yerleşmiş bu düzensiz noktaların, aynı Galileo'nun, teleskobundaki mercekte bulunan hava kabarcıklarını Jüpiter'in uyduları zannetmesi gibi, önceleri teleskobun optik alıcılarındaki bozukluktan kaynaklandığı düşünülmüştür.
Houston Üniversitesi'nde çalışmalarını sürdüren ve yaklaşık 30 yıldır Orion Bulutsusu üzerinde çalışan Robert O'Dell, bu cisimlerin, genç yıldızların etrafında dolaşan; gaz ve toz karışımı içeren gezegen sistemleri olabileceğine karar vermiştir. Eğer O'Dell haklıysa, evrenin başka bir yerinde yaşam bulunması olasılığı artıyor demektir. Çünkü sadece gezegenler, DNA oluşumu ve çoğalması için gerekli yoğunluğa sahiptir ve bilindiği kadarıyla yaşam için uygun sıcaklıklar sadece gezegenlerde bulunur.
Robert O'Dell, Hubble'la yapılan gözlemlerde hiçbir yanıltıcı cisme rastlanmadığını, Orion'u olduğu gibi gözlemlediklerini ancak beklenmedik bazı bulgularla karşılaştıklarını belirtiyor. Bulutsunun merkezinin bir bölümüne yapılan ilk sağlıklı gözlem sonucunda 110 yıldız ortaya çıkarıldı ve bir sürprizle karşılaşıldı. Bunların 56'sı ince ve küresel bir bulut katmanıyla çevriliydi. Daha önce belirlenen parlak nesneler bu çatlak görünüşlü cisimlerdi.
O'Dell, bunlardan başka, teleskobun keskin gözünün bile farkedemediği, yakın yıldızların az miktarda aydınlattığı birkaç cisim daha gözlemlemeyi başardı. Bulutlar her ne şekilde açıklanırsa açıklansın, bunların içinde bulunan yıldızlar (ve tüm diğer yıldızlar) Orion'daki gaz moleküllerinden Güneş Sistemi'mizdeki gezegenlere kadar tüm maddelerin asıl kaynağını oluşturur.
Galaksimizin sarmal kolları içinde dağılmış pek çok yıldız toplulukları olmasına rağmen, hiçbiri Orion Bulutsusu kadar "canlı" değildir. Bize uzaklığı yaklaşık 1500 ışık yılı olduğu halde, kışın çıplak gözle bile gökyüzünde kolaylıkla farkedilebilir. Galileo, 1610 yılında teleskobunu Orion Takımyıldızı'na çevirdiğinde bulutsuyu nasıl olduysa farketmedi. Aynı yıl, bir amatör astronom olan Fransız hakim Nicolas Claude Fabri de Peiresc, Galileo'dan aldığı bir teleskopla bulutsuyu keşfetti.
Bir teleskoptan bakıldığında, bulutsu renksizmiş gibi görünür çünkü içerdiği azot ve hidrojenden dolayı kırmızı renkli olan dış kısımlar parlak olmadığı için gözlerimiz tarafından algılanamaz. Bulutsu, aslında çoğunlukla hidrojenden oluşmuş olup daha az miktarda olmak üzere helyum, karbon, azot ve oksijen içeren sıcak ve parlayan bir gaz bulutudur. Bu gaz bulutu kendisinden daha geniş ve karanlık bir gaz ve toz bulutunun içinde bulunur.
Su ve karbonmonoksit de dahil onlarca sayıda molekülün varlığı, bu gaz ve toz bulutunun yıldızların oluştuğu maddeyle yüklü olduğunu gösteriyor. Bulutsunun aydınlık kısmının topografyası oldukça düzensizdir. İçerdiği sıcak gazlardan gelen morötesi ışınlar özellikle moleküler bulutun ince olduğu yerlerde bulutsunun genişlemesine yol açmaktadır.
Orion'a baktığımızda aynı bizim Güneş Sistemi'mizin de bir zamanlar içinde yeraldığına benzer bir "yıldız fabrikası" görüyoruz. Orion Bulutsusu'ndaki yıldızların çoğunluğu, 300,000 ile 1 milyon yaşındadır ve genç olanları genellikle kırmızı renkli ve küçük kütlelidir. Bir kıyaslama yapacak olursak, bizim ortayaşlı Güneş'imiz 4.5 milyar yaşındadır.
Trapezium olarak adlandırılan dört büyük kütleli yıldız bu yıldız fabrikasının çarpan kalbini oluşturuyor. En büyükleri olan Teta 1C, Güneş'ten 20 kat daha fazla kütleye sahiptir ve 100,000 kere daha parlaktır. Bu yıldız tek başına bütün bulutsuyu aydınlatabilir.
Trapezium'u oluşturan ve bir milyon yaşından daha yaşlı olmadıkları tahmin edilen yıldızlardan kaynaklanan morötesi ışınlar, çevrelerinde bulunan maddenin gökkuşağı renklerinde parlamasına yol açmaktadır. Trapezium'un dışında, bu yıldız fabrikası, oluşumlarının değişik aşamalarında olan yaklaşık 70,000 yıldız daha içermektedir.
Bulutsu, bu haliyle, gökadamızdaki bilinen en yoğun yıldız kümelerinden birisine sahiptir. 1995 baharında, uzay teleskobu yönünü dört defa daha Orion Bulutsusu'na çevirdi ve 15 farklı bölgesinin değişik fotoğraflarını çekti. Uzun çalışmalar sonucunda bu görüntüler birleştirilerek bulutsunun tutarlı bir görüntüsü elde edilebildi.
O'Dell'in söylediğine göre, bulutsu oldukça karmaşık ve şiddet dolu bir yer. Şok dalgaları, Orion Bulutsusu'nun son gizemlerinden birisidir. Astronomlar, şok dalgalarına, yeni oluşan yıldızlardan fışkıran gazların sebep olduğuna inanıyorlar. Gaz fışkırmalarının, yıldız oluşturan gaz bulutundaki manyetik alandan kaynaklandığı düşünülüyor.
Bulut, kütle çekimi sayesinde sıkıştıkça, manyetik alan da bir miktar sıkışıyor ama belirli bir yere kadar sıkışıyor. Bu sınıra ulaştığında, manyetik enerji dönen kütlenin dışına taşmaya başlıyor ve yolu boyunca gaz parçacıklarının çok yüksek hızlara ulaşmasına sebep oluyor.
Manyetik enerjinin dışarı taşması için en uygun yer ise kutuplar. Bu nedenle, bu fışkırmalar yeni doğan yıldızların manyetik kutupların yerlerini gösteriyor olabilir. Eğer, şok dalgaları, yeni doğmuş yıldızlardaki aktif kuvvetlerin varlığı anlamına geliyorsa, bu yıldızların çevresindeki gaz ve tozdan oluşan diskler gezegenlerin oluşumuna dair en büyük kanıttır. Bu disklerin incelenmesi bize, Güneş Sistemi'mizin nasıl oluştuğu konusunda bilgi verebilir.
Bu gaz ve tozlardan oluşan diskler Immanuel Kant'ın, 1755 yılında ortaya attığı hipotezini doğruluyor gibi görülüyor. Hipoteze göre, dönen gaz bulutu bir merkezde sıkışır ve yıldız oluşumunu sağlar. Arta kalan maddeler ise dönmeye devam ederek gezegenleri oluşturur. Yıldızları çevreleyen diskler genellikle küresel değil düzdürler. (Eğer bir bulutsu, gezegen oluşturacaksa, dönüyor olmak zorundadır ve döndükçe de bir disk halini alır.)
Bu disklerden bazıları dairesel görünürler, çünkü cismin görünüşü bakış açısına göre değişir. Diğerleri ise damla şeklindedir. Bunun nedeni, maddenin, Trapezium Yıldızlarından kaynaklanan güçlü yıldız rüzgarları tarafından üflenmesidir. Bazı diskler Güneş Sistemi'mize oranla çok daha büyüktür. Bir tanesinin çapı Güneş Sistemi'ninkinin yaklaşık 7.5 katıdır. Merkezinde ise bizim Güneş'imizin üçte biri kütleye sahip kırmızı ve sönük bir yıldız vardır. Çevrelerinde disklere sahip olan yıldızların pek çoğu muhtemelen kendi gezegenlerini oluşturacaklar.
Henüz yıldızlar çok genç oldukları için, yıldızlardan herhangi birinin çevresinde gezegen sistemine rastlanmadı. Ancak, benzer çalışmalar gökadamızda pek çok yerde gezegenlerin olma ihitimalini kuvvetlendiriyor. Şimdiye kadar, binlerce yıldızın aynı anda ve çok büyük kümeler içinde doğdukları düşünülüyordu. Fakat Arizona'daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi'ndeki astronomlar yeni kızılötesi teleskoplarını Orion Bulutsusu'ndaki bir bölgeye çevirdiklerinde sadece 10-15 yıldızın bulunduğu kümelerde de yıldızların oluşabildiğini gözlemlediler.
Bizim gökadamız Samanyolu'nda birçok yıldız bu şekilde oluşuyor olabilir. Gözlenen yıldızların hemen hemen hepsi gaz ve tozdan oluşan bir diske sahiptir ve herbiri bizim Güneş Sistemi'mize benzer bir sistem olabilirler.
