Bilim
James Watt « Bilim Adamları
Gerçekten, kömür madeni işletmecilerinin böylesine masraflı bir makineyi kullanmaları için birer "Krezüs" olmaları ya da başlarının çok sıkışması gerekiyordu. Bu makine aslında üretilen malın yüksek bir oranını yutmaktaydı. Şikâyetler çoktu ama, yapımcılarının elinden bir şey gelmiyordu. O günün teknik imkânlarına göre makine 'azami' derecede geliştirilmişti ve artık olduğu gibi kabullenmekten başka çıkar yol yoktu.
Buhar makinesinde teknik kendine düşeni yapıp bitirmişti. Bundan sonra gelişme ancak bilimin başarabileceği bir işti. Çünkü şu ya da bu parçanın geliştirilmesi değil, makinenin bütünüyle bilimsel yönden ele alınıp gözden geçirilmesi gerekmekteydi.
Bilimin bu tür bir icada karışması, şimdiye kadar anlattıklarımızdan da anlaşılacağı gibi, sık görülen bir olay değildi. Çünkü rasyonel yöntem, bilimin bir dalından ötekine ağrr ağır geçiyordu. Eski Yunanda geometri bilimi, etkisini mimaride hemen göstermişti. Akropol bunun en açık örneğidir. Kepler, Galile ve Newton zamanında astronomi bilimi etkilerini büyük coğrafi keşiflerde ve bunların getireceği siyasal, ekonomik ve toplumsal değişimlere yol açan gemicilikte gösterdi, işte şimdi bilim üçüncü defa etkisini göstermek üzereydi: Galile, Toricelli, Pascal, Otto von Gerioke, Boyle ve Mariotte ile 'gazların dinamiği' bilimi doğuyordu.
Bilimsel düşüncenin bu üçüncü icadı, uygarlık alanında ötekilerden de büyük bir devrim yaratacaktır. Çünkü birincisinin sanatı ve Hellen düşüncesini geliştirmesine, ikincisinin okyanuslararası geniş çapta ticareti ve İngiltere'nin üstünlüğünü sağlamasına karşılık, üçüncüsü, sanayi ve mekanik uygarlık çağını açacak, kapitalist burjuvaziye ve bilimsel düşünceye yepyeni bir hız verecektir.
1756'dan beri Glasgow Üniversitesinde bir kimya ve tıp dersleri vermekte olan Joseph Black (1728-1799), o tarihte tanınmış bir bilim adamıydı. Doktora tezi, ilk keşfinin "karbonik gaz"ın tanıtımı olmuştu. Konferansında o gün, başka bir keşfinden, "ısı ve gaz"dan söz ediyordu.
Toricelli'den Mariotte'a kadar birçok fizikçiler sayesinde "gaz teorisi"nin geliştiği o günlerde "ısı" üzerine henüz pek az şey bilinmekteydi. Buz neden erir? Su ısındıkça neden buharlaşır? Maddeler katı, sıvı ya da gazken neden durum değiştirirler? O güne kadar rasgele cevaplar verilen sorulardı bunlar.
İlk akla yakın düşünceyi ileri' süren Fransız fizikçisi Guillaume Amontons (1668-1705) oldu. Amontons'a göre bütün maddelerde "kalorik" denilen ve ölçülemeyen bir akışkan madde bulunmaktaydı Maddelerin değişmeleri, bu 'kalorik'in az ya da çok miktarda bir araya gelmesinden oluşuyordu. Bu ölçülemeyen esrarlı akışkanlığa bugün rahatça 'saçma' diyebiliriz; ama bunun verimli deneylere yol açan bir varsayım olduğunu da unutmamalıyız. Gerçekten de, Amontons'un "kalorik" hakkındaki bu varsayımı, altmış yıl sonra Black'in deneylerine temel olacak ve Watt makinesini icat eder etmez de uygulama alanına girecektir.
Black'in ilk gözlemi şu oldu: Belli miktardaki bir kısım maddelerin sıcaklığını bir derece yükseltmek için değişmeyen bir miktarda ısı vermek gerekmektedir. Bu, o maddenin "özgül ısı"sıdır. Black bundan sonra "o" derecede buz ve sıvı suyun 'özgül ısı'sını oranladı. Buzu eritmek için verilecek ısının, sıvı suyun ısısını bir derece yükseltecek sıcaklıktan 79.5 kat fazla olduğunu gördü. Bu da, buzun sıvı sudan çok daha fazla ısı depo ettiğini, katı hale gelirken bu ısıyı salıverdiğini kanıtlıyordu.
Bilgin, daha sonra su buharında da buna benzer bir oluşumun varlığını gözlemledi. 99 derece suyu, 100 dereceye yükseltmekle buharlaştırmak aynı şey değildi. Birincisi için 1 derece ısı yeterliyken, ikincisi için, 537 derece ısı gerekmekteydi. Başka bir deyimle, bir gram suyu 1 dereceden 100 dereceye getirmek için 100 kalori yeterken, 100 dereceden, buhar haline getirmek için 537 kalori vermek gerekiyordu. Bu da, buhar elde etmenin ısıtmaktan kat kat pahalı olduğunu göstermekteydi.
Prof. Black, bunları Glasgow Üniversitesinde anlatırken, sıralardan birinde oturan James Watt adlı bir. işçi de;, harıl harıl not alıyordu.
James Watt, Üniversitenin ve doğrudan Prof. Black'ir koruması altındaydı. Durumu, aynı zamanda ortaçağ loncalarının ayrıcalıklarını XVII. yüzyılda bile hâlâ nasıl savunduklarına tipik bir örnektir. James Watt, 19 Ocak 1736'da İskoçya'da, Glasgow'dan 30 km uzakta, Greenock'da doğmuştu. Çocukluktan babasının atölyelerindeki gemicilikle ilgili kronometre, pusula, oktan ve sekstan gibi araçlara ilgi duymaya başladı Bu hevesi, büyüdükçe arttığından ailesi' onu ayarlı araçlar yapımcılığını öğrenmesi için Londra'ya' göndermeye karar verdi.
Loncalardan 'protesto' sesleri ta o zamandan yükselmeye başladı. Watt'ın bağlı olduğu lonca, çıraklarını üyeleri arasından alır ve yedi yıllık bir çıraklık dönemini gerekli sayardı. Bu, Watt’ın işine gelemezdi, çünkü ailesinin mali" durumu, bir an önce hayata atılıp para kazanmasını gerektiriyordu. Bir yıllık bir çalışmadan sonra Glasgow'a döndü; ve ayarlı araçlar satan bir dükkân açmaya karar verdi.
Loncalar ikinci defa karşısına dikildiler; mesleğin bütün aşamalarından geçmemiş bir kimsenin dükkân açmaya hakkı yoktu. Üniversite ona yardım elini uzatmasaydı genç adam açlıktan ölmeye mahkûmdu. Üniversite onu "matematik araçlar yapımcılığına atadı.
Şimdi Watt'ın hayatı yepyeni bir düzene girmişti. Bir yandan fizik laboratuvarındaki araçların onarılmasıyla uğraşıyor, öte yandan da, büyük ilgi duyduğu Prof. Black'in konferanslarını izliyordu. Böylece 1763'te ilk olarak Newcomen'in makinesiyle karşılaştı. Makineyi onardıktan sonra fizik laboratuvarına geri vermeden önce işleyişini bir süre şaşkın seyretti. Makine kesik kesik çalışıyor. Birkaç hareketten sonra bütün buharı harcadığından duruyor, kazan yeniden buhar yapıncaya kadar çalışmadan kalıyordu. Üstelik çok buhar harcıyordu.
Genç İskoçyalı, böylesine obur bir makinenin ne kadar masraflı olduğunu görünce bunun "nedeni"ni bulmayı aklına koydu Prof. Black'in derslerinin ve kendi kişisel deneylerinin ışığı altında araştırmalara girişti. İşe, belirli miktarda kömürün ne hacimde buhar sağladığını bulmakla başladı. Böylece Black'in dediği gibi, masrafın büyük kısmı, suyun 100 dereceye yükseltilmesinden değil, buharlaşması için gereken 537 kat fazla kaloriden ileri geliyordu. Önce kömür gibi pahalı bir maddenin israf edilmesinin önüne geçmek, sonra da ısının kaybolmasını önlemek gerekiyordu.
Watt işe, kazan, silindir ve boruları da içine almak üzere bütün makinenin ısısını saklayıcı tedbirler almakla başladı. Ancak, bu tedbirlerin beklediği sonucu vermediğini hemen gördü. Her piston hareketinde silindirin içine soğuk su fışkırıyor ve bunun sebep olduğu ısı düşüşü yetmiyormuş gibi, sıvılaşma da tam olmuyordu. Sıvılaşmadan sonra su 75 derece dolayında duruyor, silindirde pistonun düşmesini engellemeye yetecek kadar, yarım atmosferlik bir buhar basıncı kalıyordu. Dolayısıyla kaybedilen güç yüzde elliyi buluyordu.
Bunun tek çaresi, buharı mümkün olduğu kadar sıcak ve sıvılaştırıcı suyu da mümkün olduğu kadar soğuk tutmaktı. Watt, bu işlemler için iki ayrı kabın kullanılması gerektiğini düşündü. Silindiri "kalorifüj" (ısıyı koruyan) tedbirlerle sıcak tutmaya, sıvılaşacak buharı da "kondansör" (soğutucu) adını verdiği özel bir kaba göndermeye ve orada rahatça soğutmaya karar verdi.
Silindirin bir tarafının açık olmasının da soğumayı hızlandırdığını gördü. Bunu önlemek için, pistonun iki tarafının da kapatılarak yalnız piston kollarının geçmesine yarayacak kadar delikler bırakmak gerekiyordu. Ancak, bu yeniliğin de bir sakıncası vardı; pistonun iki yanının da kapatılması sonucu içeri hava girmediğine göre, pistonun itilmesi konusunda hava basıncına güvenilemezdi. Genç mucit, bu sakıncayı, hava basıncı yerine pistonun her iki yanma da buhar alarak giderdi. Basınç, böylece ortadan kaldırılıyor, piston denge düzenleyicisinin öteki koluna asılı tulumba kollarının ağırlığı tarafından itilerek harekete geçiyordu.
Watt'ın getirdiği başlıca değişiklik, icadının bir "hava makinesi" değil, bir "buharlı makine" olmasaydı. Hava burada hiçbir rol oynamıyordu. İtici güç buhardı ve Newcomen'in makinesindeki yarım atmosfere karşılık, bir buçuk atmosferlik bir güç yaratmaktaydı.
Watt, maden ocaklarından su boşaltmaya yarayan makinesinin ilk 'prototip'ini 1769'da meydana getirdi. Gerekli sermayeyi Birminghamlı bir sanayici olan Doktor Roebuck vermişti. İlk makineye "tek etkili" dendi; çünkü iki piston hareketinden yalnız biri itici güce sahipti. Bununla birlikte makine, yıllar süren çabaların ürünüydü, Watt bu uğurda bütün varını yoğunu tüketmiş, üstelik Black ve başkalarına da 300.000 frank borçlanmıştı. Uzun, acılı ve umutsuz bir dönemden sonra Birminghamlı sanayici, Matthew Boulton'la (1728-1809) tanışması Watt'ın hayatının bütün gidişini değiştirdi. Bu adam dinamik ve açıkgözdü, üstelik iyi hesaplanmış ve kâr getirmesi beklenen bir iş oldu mu tehlikeyi göze almaktan çekinmezdi. Watt’ın "ateşli tulumba"sının Newcomen'inkinden daha güçlü ve ekonomik olması nedeniyle ona üstün gelmesi gerektiğini hesaplayarak Watt'la ortak olup bunların yapımına girişti. Böylece, 1775 Mayısında Sanayi Devrimi'nin de kaderi belirlenmiş oldu.
Önsezisi Boulton'u aldatmadı. Maden ocakları işletmeleri yeni makinenin satışındaki uygun şartların da yardımıyla, art arda ısmarlamaya başladılar. Watt böylece borçlarını ödeyebildi ve üç-beş kuruş para sahibi oldu. Ortağı onu yeni bir tasarıyla etkilememiş olsaydı hayatından memnun, eseriyle yetinip kalacaktı.
Watt'ın "ateşli tulumba"sı madenlerden su çekmek için meydana getirilmiş makinelerin, kuşkusuz, en mükemmeliydi ama, başka alanlara da uygulanmaz mıydı? Denge düzenleyicisinin hareketleri tulumba kolundan başka bir şeyi de harekete getirebilir miydi? Wilkinson makinesini dökümhane körüğüne uygulamıştı. Onlar da bir mekanik testere, bir hadde makinesi, dokuma tezgâhı ya da bir değirmene bağlayamaz mıydı? Kısacası "ateşli tulumba" hayvan gücü, hidrolik çark ya da yel değirmeni gibi, hatta onlardan daha geniş alanlarda uygulanan bir "motor" sistemi haline getirilemez miydi?
Bunun için, önce bu tulumbanın belli başlı bir kusurunu gidermek gerekiyordu. Makine, ancak piston indiği zaman itici güç meydana getirmekteydi. Bu durumuyla düzensiz işleyen bir araçtı. Madenlerden su çıkartma işinde büyük bir sakınca olmamakla birlikte, bir araç-makinede büyük bir kusurdu bu. Yani Boulton'un önerdiği alanlarda kullanılabilmesi için pistonun her iki hareketinin de itici güç doğurması gerekmekteydi.
Watt, 1780'de yeniden işe koyuldu. Çözüm ilke olarak kolaydı: Buharın, pistonun her iki yanına da etki yapmasını sağlamak gerekiyordu. Watt, pistonun iki yanına da buhar göndermeye ve kullanılmış buharı kondansöre itmeye yarayacak bir aygıt düşündü. Hareketlerin düzenli ve sürekli olması için demirden ağır bir düzenteker ekledi. Buharın her iki yana eşit dağılımını sağlayacak bir bilyalı regülatör koydu. Bu regülatör günümüze kadar 'ters tepkili' makinelerde kullanılmaktadır.
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.
Plazma « Genel
Maddenin üç hali vardır bunlar sıvı katı ve gazdır. Bunu hepimiz ilkokulda öğrenmiştik.Peki o zaman maddenin 4. hali olduğu söylenen ve son on yılda gündeme gelen plazma nedir? Eğer "ben plazmaya daha yakından bakmak istiyorum" diyorsanız, yapmanız gereken çok basit. Kibriti elinize alın ve çakın. İşte pırıl pırıl alevi ile plazma karşınızda duruyor. Evet alev de bir plazma hâlidir.
Alevin kibritteki sıcaklığı kibritin elinizle söndürebileceğiniz kadar düşük olabileceği gibi Güneşin çekirdeğindeki gibi milyonlarca santigrad kadar yüksek de olabilir. Plazma hâli sadece elektrik gerilim altında oluşmaz. Gaz hâline gelen bir maddeyi çok yüksek sıcaklıklara ısıtırsanız; enerji alanı elektronlar çekirdeklerinden kurtulur ve gaz plazma hâline geçer. Sıcaklık güneş çekirdeğindeki gibi çok yüksek ise; atomlar tüm elektronlarını kaybetmiş hâlde bulunabilirler.
Bizim günlük hayatımızda kullandığımız alev nispeten düşük sıcaklıktadır. Ancak burada düşük sıcaklıktaki alevin enerjisi ile ısınma ve yemek pişirme gibi ihtiyaçlarımızı giderdiğimizi unutmayalım. Bu arada çaktığınız kibrit bitmek üzere. En iyisi siz onunla bir mumu tutuşturup plazmayı öyle seyredin. Mumun alevi de düşük sıcaklıkta bir plazma hâlidir. Ancak "bu sıcaklık bana yetmez" demeyin.
Plazma, Her yerde Plazma
Maddenin plazma hâline dünya üzerinde çok az rastlamamıza rağmen kâinatta plazma hâli fazlalık bakımından maddenin diğer hâllerine karşı ezici bir üstünlüğe sahiptir. Şöyle ki; kâinattaki toplam madde miktarının % 99'unun plazma hâlinde olduğu sanılmaktadır. Örnek verecek olursak tüm yıldızlar, nebulalar ve yıldızlararası uzay plazma hâlindeki maddeden oluşur.
Bunların sıcaklığı ve partikül yoğunluğu şekil üzerinde gösterilmiştir. Birim hacimdeki partikül yoğunluğu da plazmanın bilinmesi gereken bir özelliğidir. Sıcaklığı yüksek olsa da, yoğunluğu düşük bir plazma fazla enerji yaymaz. Kâinatın boşluk diyebileceğimiz madde yoğunluğu çok düşük olan bölgelerinde ise; sıcaklık 3 K yani -270 C derece kadardır. Bir yanda hiç bir canlının hattâ cansızların bile mukavemet edemeyeceği kadar yüksek bir sıcaklık, diğer yanda atomları bile donduracak derecede bir soğuk.
Hayat Kaynağı Plazma Küresi
Işık ve ısı kaynağı olarak dünyamızda hayatın devamını sağlayan Güneş dev bir plazma küresidir. Bu dev plazma küresinin çekirdeğindeki 15 milyon K'lik sıcaklık ve kurşundan 11 kat daha fazla olan yoğunluk, termonükleer reaksiyonların gerçekleşmesini sağlar. Bu reaksiyonlarda özetle hidrojen çekirdekleri birleşerek helyum çekirdeklerine dönüşür ve muazzam bir enerji açığa çıkar. Ancak dünyamıza ısı göndererek hayatın devamını sağlayan ışıkkürenin sıcaklığı ancak 6.000 K'dir.
Bu tabakanın üzerinde yer alan ve korona adı verilen güneş tacının 2 milyon K'lik sıcaklığının sebebi ise tam anlaşılamamıştır. Bu tabaka dünyanın da ötesine uzanır ancak çok düşük yoğunlukta olduğu için sıcaklık tesiri fazla değildir. Bu tabakanın yoğunluğu ışıkküre gibi yüksek olsaydı dünya üzerinde hayat mümkün olmazdı. Yine güneşten kopup gelen elektrik yüklü parçacıkların, dünya atmosferine yapabileceği muhtemel etkiler dünyanın manyetik alanı tarafından önlenmiştir. Bu manyetik alana manyetosfer adı verilir.
Güneş'in oluşturduğu yüklü parçacık, akımı bu manyetik alan tarafından saptırılarak kutup bölgelerine doğru itilir. Bunun sonucunda kutup bölgelerinde atmosferin oksijen ve azot atomları ile etkileşime girerek ışımalara sebep olurlar ki bunlara aurora adı verilir. Auroralar yaklaşık ikiyüz km yüksekte oluşurlar ve sıcaklıkları bir kaç yüz derecedir. Güneş etkinliğinin yüksek olduğu günlerde telsiz ve radyo haberleşmelerinin olumsuz etkilendiğini hatırlarsak manyetosferin önemi daha iyi anlaşılır.bunlarda henüz ders kitaplarında okutulmayan maddenin 4. halinin hayatımızdaki yerini ve önemini anlatabiliyor zannederim.
