Bilim

Donald Arthur Glaser « Bilim Adamları

1926 yılında Cleveland'da doğan Rus asıllı Amerikan fizikçisi Donald Arthur Glaser, Cleveland teknoloji enstitüsünde okudu. Burada öğrenim gördükten sonra 1949 yılında Michigan üniversitesine girdi. Bundan sonra da 1959 yılında Kaliforniya üniversitesine profesör olarak girdi.

Sıvı hidrojenli veya helyumlu kabarcıklar odasını icat etti. Bu alet yüksek enerjili partiküllerin varlığını tespite ve incelemeye yarayan Wilson odasının gelişmiş bir şeklidir. Bununla 1960 Nobel fizik ödülünü kazandı. Bir kabarcığın veya başka bir sıvı içinde yüzen bir sıvı damlasının yüzeyinin bütün noktalarda yüzey gerilimi aynı olduğu için kabarcık veya damla küresel bir şekil alır. Sıvı zarları esnek olduğu için uygun tutucular ve karkaslar kullanılarak damlaya sonsuz değişken şekiller verilebilir.

İçinde, mesela oksijen gibi bir gaz bulunan bir kabarcığı bir elektro mıknatısın kutupları arasına koyarak kabarcığın alacağı şekilden gazın ne çeşitli bir manyetik (para veya diyamanyetik) olduğu anlaşılır. Kabarcıktaki renklenme olayı bir ince tabaka içine girişim olayıdır.

Don Olayı « Doğa

Şiddetli ve sürekli don olayı tarımsal faaliyetlerdeki en büyük risk olduğu gibi, karların erimesini engelleyerek ve yeryüzünün geçirgenliğini imkansız hale getirerek hidrolojik açıdan da önemli rol oynamaktadır. Don, kısaca sıcaklığın 0°C'ın altına düşmesiyle veya 0°C'a yakın derecelerinde meydana gelen bir olaydır.

OLUŞUMU

Yer yüzeyinin radyasyon ve kondüksiyon ile aşırı soğumasına neden olan olaylar donun oluşması için elverişli temel koşulları sağlarlar. Özellikle belirli bir yerin soğuk ve kuru bir polar hava kütlesi tarafından doldurulması, havanın açık ve sakin olması, atmosferin su buharı oranının düşük olması, karasal bir sıcaklık rejimi don için elverişli koşulları oluştururlar. Bu koşullar altında kondüksiyon ve radyasyonla yeryüzü sıcaklığının özellikle geceleyin aşırı düşmesi, sıcaklığın 0°C'ın altına inmesiyle donun oluşmasına yol açar.

Topoğrafik yapı da don oluşumunda önemli bir rol oynar. Yükseklerde soğuyan ve ağırlaşan hava, yer yer çukur alanlarda toplanarak bu kısımların don tarafından etkilenmesine neden olur. Şunu da belirtmeliyiz ki, geniş alanlarda sıcaklık 0°C'ın üzerinde olduğu halde topoğrafik yapının elverişli olması nedeniyle don olayı meydana gelebilir.

Gerek toprağın yapısının ve bitki örtüsünün türünün ve gerekse de kar örtüsünün, don oluşumu ve don olayıyla meydana gelen buzun özellikleri üzerinde çeşitli etkileri söz konusudur. Yer yüzeyinin donma hızı içerdiği suyun miktarına da bağlıdır. Çok nemli topraklar kuru topraklara göre daha yavaş donarlar. Ormanlık alanlar ise açık alanlara göre daha yavaş ve aynı zamanda daha yüzeysel olarak donarlar.

Yeterli düzeydeki kar örtüsü, adeta yer yüzeyini dona karşı koruyan bir battaniye rolü oynar. Deneyler, yeterli kalınlıktaki kar örtüsünün donmuş toprağı çözdüğünü de göstermiştir. Bu çözülme derin kısımlarda başlayıp yüzeye doğru ilerler. Ancak, kar erimeye başlarsa sızan suyun etkisi ile çözülme üst kısımlardan da başlayabilir.

KORUNMA

Dona karşı korunmada ilk aşama, dondan en az zarar görebilecek yerlerin tesbit edilmesidir. Havanın daha hareketli olması nedeniyle yamaçlar don tehlikesiyle daha az karşılaşırlar. Göl ve deniz kıyılarındaki rüzgarın etkisindeki yerler, burunlar ve yarımadalar da dondan nispeten daha az zarar gören yerlerdir.

Yıldızların Yaşlanması « Evren ve Dünya

İlkel yıldız yavaş bir biçimde büzülerek ısınmaya başlar. Merkez bölgelerdeki sıcaklık bir milyon Kelvin'in üzerine çıktığında nükleer reaksiyonlar başlar ve bir yıldız oluş muş olur. Bu aşamada merkeze doğru etki yapan kütle çekim kuvveti, merkezdeki basınçtan doğan ve dışarıya doğru etki yapan kuvvet tarafından dengelendiğinden, yıldız hidrostatik dengededir. Sıcaklık ve basınç öylesine yüksektir ki, hidrojen atomları tümüyle iyonlaşarak serbest proton ve elektronlara dönüşmüştür.

Nükleer füzyon yoluyla enerji üretebilmek için protonlar arasındaki karşılıklı itme kuvvetinin yenilmesi gerekir Nükleer reaksiyonlar yıldıza dengeli ve kalıcı bir ısı kaynağı sağlar. Yıldız hidrojen yakıt deposunu tükettiğinde merkezi yeniden büzülür ve sıcaklık da ha yüksek değerlere ulaşır. Bu yüksek sıcaklıklarda helyum çekirdekleri (her birinin elektrik yükü hidrojen çekirdeğinin elektrik yükünün iki katıdır) arasındaki itme kuvveti yenilerek helyum füzyonu başlar. Ne yazık ki iki helyum atomunun füzyonu 2He4 -> Be8 sonucunda çok çabuk bozunan, dengesiz bir berilyum izotopu ortaya çıkar (Berilyumun dengeli izotopu Be9 biçiminde gösterilir).

Füzyon yoluyla helyumun nasıl daha ağır elementlere dönüşebileceği, iki teorisyen tarafından bulundu. Önce, 1953 yılında Bedevin Salpeter He4 ile Be8 elementlerinin ortak bir özelliği bulunduğuna (çekirdekler uyarıldığında benzer enerji seviyelerine sahip olurlar) bu nedenle de iki helyum çekirdeğinin füzyon sonucu kaynaşarak Be8 çekirdeği oluşturma olasılığının çok yüksek olduğuna dikkat çekti. Sonuçta, her ne kadar berilyum kendi kendine bozunsa da aynı hızda üretilebileceği ortaya çık. Ama berilyumun daha ağır olan karbon elementine dönüşmesi için bu yeterli değildi.

Bununla birlikte hemen hemen aynı yıl Fred Hoyle, berilyumla karbonun en yaygın izotopu olan C12'nin de çekirdekleri uyarıldığında en azından bir ortak enerji seviyesine sahip olmaları gerektiğini ileri sürdü. Bu ortak enerji seviyesi berilyumun bir helyum çekirdeği daha yakalayarak bir başka reaksiyona daha girme olasılığını arttırıyordu ( bu reaksiyona üçlü alfa süreci adı veriliyor). Bu reaksiyon sonucunda üç helyum çekirdeği kaynaşarak bir karbon çekirdeği oluştururlar. Bu durumda berilyum bir ara evre olarak reaksiyon dışı kalır.

Yakalama olasılığındaki bu artışlar, bir beyzbol oyuncusuna beyzbol eldiveni vererek onun topu yakalama olasılığını arttırmaya benzer. Hoyle'un öngörüsünden yalnızca bir yıl sonra Cj2'nin uyarılmış enerji seviyesinin varlığı bir deneyle doğrulandı. Yıldızlardaki karbon üretimi yaşamın sırrıdır: vücutlarımızda bulunan karbon, milyarlarca yıl önce, şu anda çoktan ölmüş bulunan kırmızı dev yıldızların içinde üçlü alfa süreciyle oluşmuştur.

Çekirdekte helyum yanmaya başlayınca yıldızın ışıma gücü çarpıcı bir biçimde artar. Yıldızın dış katmanları balon gibi şişer ve yıldız bir kırmızı deve dönüşür. Örneğin, Güneş'imiz yaklaşık beş milyar yıl sonra bir kırmızı dev haline gelmeye mahkûmdur. Dünyamız da bu durumda Güneş'in yakıcı atmosferinin içinde kalacaktır. Helyum yaklaşık 100 milyon derecede yanarak karbona dönüşür ve büyük kütleli yıldızların iç geç evrim aşamalarında daha da ağır elementler oluşur. Aslında tüm ağır elementler yıldızların içinde çekirdek sentezi yoluyla ortaya çıkar.