Bilim
Buharlı Araba « İcatlar ve Keşifler
Böyle bir tasarı Newcomen'in makinesiyle bile hayalden öteye gidebilecek gibi değildi. Daha önce tanımını yaptığımız üç metre uzunluğunda ve sarkacı yedi metreye varan dev aracı bir gözümüzün önüne getirelim. Böylesine bir hantal makineyi bir arabaya, hatta bir gemiye yüklemeyi düşünmek düpedüz gülünçtü. Üstelik bir soğutma makinesi olduğuna göre araçta ayrıca tonlarla soğuk su bulundurulması gerektirmekteydi. Bu su, gemi için bir sorun değilse de bunca hantallığı bir kara taşıt aracında bir an düşünmek bile saçmaydı, öyle ki bu yolda ısrar edenlerin hepsinin acı hayal kırıklıklarına uğrayacakları kesindi.
Böyle olduğu halde, Fransız askeri mühendisi Joseph Cugnot (1725-1804), umutsuzluğa kapılmadı. Çok ufak tipte inşa ettiği bir Newcomen makinesini bir arabaya yükledi. Buharı sıvılaştırma işini hava ile gerçekleştirdi. Hantal sarkacın yerine bir dişli çark mandalı koydu. Tek ve büyük bir kazan yerine buharı sırayla alan iki ufak silindir yerleştirdi.
Makinesinin prototipi 1769'da tamamlandı. Bu üç tekerlekli bir yük arabası olup tek ön tekerlek hem itici hem de yön verici görevini yükleniyordu. Bu araç 1770'te denendi. Zamanında yazılmış bir anı bu aracı şöyle tanımlar:
"2.500 kg.'lık bir topu taşıyan hemen hemen aynı ağırlıktaki bu araç bir saatte 5/4 fersah yol aldı."
Cugnot ne yazık ki buharlaşma yoluyla eksildikçe kazanın suyunu yenileyecek bir sistem kurmayı ihmal ettiğinden 15 dakikada bir durmak ve su ikmali yapıp kaynamasını beklemek gerekiyordu. Ciddi bir sakıncaydı bu. O kadar ki; başta aracı top taşıma işinde kullanmayı düşünen askeri mühendisler, bundan çabuk caydılar. Aradan otuz yıl geçti, bir yenilik getirilmeyen makine Napolyon'a teklif edildiğinde, o bite bu sakıncanın bir Watt makinesi sayesinde giderilebileceğini ve bunun gerçekleşmesi halinde eşsiz bir savaş aracı elde edebileceğini tahmin edemedi.
Cugnot'nun makinesinin sakıncaları ne kadar büyük olursa olsun bunların giderilemeyecek türden olmadığını ve makinenin kullanışlı hale getirilebileceğini yalnız iki kişi anladı: Bunlardan biri, daha önce de sözünü ettiğimiz William Murdock oldu. Cugnot'nun çalışmalarından haberi var mıydı, yok muydu, bilemiyoruz. Ancak, halen Birmingham Müzesinde bulunan onun tarafından yapılmış bir makine, buharlı araçlar üzerinde çalışmış olduğunu ispatlamaktadır.
Yüksek basınçlı kazan ve bir çift-etkili Watt makinesiyle hareket eden bu araç, 1784'ten 1792'ye kadar kusursuz işledi. Ama o tarihte ilk otomobil kazası da yapıldı. Araç sürücüsünün yönetiminden çıkıp zavallı bir yayaya tampon darbesi indirmiş, adamcağızı korkudan baygın düşürmüştü. Teknik engeli yenen ikinci kişi, yine daha önce sözünü ettiğimiz Oliver Evens'tir. Beygir gücüne ihtiyaç duyulmayan bir araba icat etmeyi 1786'da düşünmüş, ama çalışmalarına ancak 1800'de başlayabilmişti. Daha önce de buharlı bir deniz tarama gemisi inşa etmişti. Keşfettiği yüksek basıncı bir arabaya uygulayarak Philadelphia sokaklarında gezmeye başladı.
Ama 1795'te kendisine bir sermayedar ortak bulmak üzere Londra'ya temsilci gönderme gibi bir hataya düştü. Temsilci başarısızlıkla döndü ve elindeki belgeler Richard Trevithick adlı bir adamın eline geçti (1771-1833). Bu adam kuzeni Vivian ile birlikte, Evens'in makinesinden yararlanmayı bildi ve atölyelerinde onunkine çok benzeyen arabalar imal ederek piyasaya sürdü. Bu buharlı ilk otomobil, Camborne (Cornoualles) Plymouth arasındaki 120 km.'lik yolu, saatte yaklaşık olarak 16 km. hızla gitmeyi başardı. Kendi türünde en başarılı olan bu araç, Londra Sergisinde de gösterildi, ama hiç bir kapitalist ona sermaye bağlamaya cesaret edemedi.
Cugnot'dan beri bu hep böyle oluyordu; çünkü 1769' dan bu yana artık gelişmiş olmakla birlikte buharlı makine kendini bir türlü kabul ettiremiyordu. Evens ve Trevithick'in makineleri gelişmiş araçlardı ve taşıma işlerinde başarıyla kullanılabilirdi. Ama nedense, hiç kimse parasını tehlikeye sokmak istemiyordu. Bu nedenle buharlı araba denemesi tam bir başarısızlıkla sona eren bir serüven oldu.
Başarısızlığı iki nedene bağlayabiliriz: O dönemde insanlar alıştıklarından başka türlü bir taşıma aracına pek ihtiyaç duymamakta; sonra bir taşıt aracının hayvandan başka bir itici güçle sürülebileceğini düşünememekteydiler. Böyle bir önyargının karşısında elbette ki, mucitlerin eserleri ne kadar güvenilir ve gelişmiş olursa olsun kendini kabul ettiremezdi.
Kaldı ki, o dönemin insanlarında çağdaşlarımıza benzer bir gelişme hevesi de yoktu. Bugün en kalın kafalı bile on yirmi ya da yüz yıl sonra bütün makinelerin en gelişmiş duruma ulaşacağından ve ulaşımın daha hızla yapılacağından kuşkusu yoktur. Trenden otomobile, otomobilden uçağa, uçaktan füzeye gelişme hızla gerçekleştirilmiş, geçmişteki bu gelişim ilerisi için bir garanti olmuştur. 2000 yılının tekniğinin 1970'inkinden kat kat üstün olmayacağını artık kimse aklının köşesinden geçiremez. Bunun tersine 1800 yıllarında sürekli gelişmeye olan inanç yaygın değildi çünkü, sınırlı bir lüksün dışında çoğunluk hep aynı şekilde yaşamışlardı. Bu durumun değişeceğini tahmin edemiyorlardı. Watt' in makinesi fabrikaları işletmek; at, taşıtları çekmek ve rüzgâr da değirmeni döndürmek içindi.
Bu ruh tembelliği buharlı makinenin ulaşım araçlarına uygulanmasının elli yıl geciktirdi. Ocağı, kömür yığını ve koca. bacasıyla hantal görünümü karşısında onu ancak sabit bir, makine olarak düşünüyorlardı. Bu koca şeyin bir posta arabasına yüklenip onu çekmesi düşünülebilir miydi? Düzenli) bir hizmeti böylesine sevimsiz bir araca bırakmak ne maskaralıktı!
Altın « Maden ve Elementler
Tarih, insanların altına olan isteklerinin yol açtığı savaşların ve serüvenlerin öyküleri ile doludur. Altın zenginliğin, bolluğun bir simgesi olmuş; zenginlik ise çoğu kez kişileri ve ulusları güçlü kılmıştır. Büyük uygarlıkların yükseliş ve düşüşleri, sahip oldukları altın miktarının artma veya azalması ile doğru orantılı olmuştur. Ortaçağda kimyacılar başka metallerden altın elde etmek için yöntemler bulmağa çalışmışlar, fakat bu uğraşıları sonuçsuz kalmıştır, insanlar kendilerini zengin edecek altını bulabilmek umudu ile yeryüzünü dolaşmışlar, büyük güçlüklere göğüs germişlerdir, insanların uğrunda hayatlarını tehlikeye atmaktan kaçınmadıkları ve kendisine sahip olanları zengin eden bu madde nedir?
Altın bir metaldir. Kimyasal elementlerden biridir (element kimyasal yöntemlerle kendisinden daha basit cisimlere parçalanmayan bir cisimdir). Altının kendine özgü sarı bir rengi vardır. Çoğu yoğun bir metaldir. Yani altın örneğin demir ve cam gibi daha az yoğun bir maddenin aynı büyüklükteki bir parçasından daha ağırdır. Altın yoğun olmakla birlikte, oldukça yumuşak bir metaldir. Metaller içinde (çekiçle dövülerek) en kolay şekil verilebilenidir. Yani altın çekiçle dövülerek ince bir tabaka haline getirilebilir, örneğin, bir gram altın dövülerek 180 cm. karelik bir tabaka haline getirilebilir. Başka bir deyişle, bir altın yaprağının kalınlığı 1 cm.'nin milyonda biri kadar olabilir; bu kalınlık 1000 atomun kalınlığı kadardır.
Altının değerli olmasının nedenlerinden biri, az bulunan bir metal olmasıdır, insanların sahip olmak istedikleri bir madde ne kadar azsa, değeri o kadar artar. Altın yeryüzünde ve denizlerin diple-rindeki yerkabuğunda bulunur. Ne var ki bulunduğu her yerde az miktarda vardır. Altının değerliliğini yaratan nedenlerden biri de, zamanla bozulmamasıdır. Binlerce yıl önce yapılmış olan altın paralar ve heykeller, daha dün yapılmış gibi parıltılarını korumaktadırlar. Birçok metal hava ile temas edince aşınıma uğrar.
Örneğin demir, oksijen ve suyun oluşturduğu pas tarafından aşındırılır. Demir atomları, oksijen atomları ve su ile birleşerek demir hidroksiti oluşturur. Bu, kırmızı bir tozdur. Bu nedenle demir korunmazsa giderek bozulur ve demir oksite dönüşür. Altın ise kimyasal olarak durağan bir metaldir. Kimyasal olarak durağan maddeler, başka cisimlerle kolaylıkla birleşemezler. Altın, havanın oksijeni, su veya asitler tarafından bozulamaz. Bu yüzden de paslanmaz. Metallerin çoğu, metal olmayan elementlerle birleşerek mineralleri meydana getirirler. Doğada, metaller genellikle mineral yığınlarının içinde bulunurlar. Metali elde etmek için, mineraller maden ocaklarından kazılarak alınır ve bunların içinden saf metaller çıkarılır. Fakat altının durumu ayrıdır.
Altın kimyasal durağanlığı nedeni ile, başka elementlerle kolaylıkla birleşerek mineraller meydana getiremez. Çoğunlukla toprakta ve kayaların içlerinde altın tozları halinde saçılmış olarak-bulunur. Bu tozlar ancak mikroskopla görülebilecek büyüklüktedir. Altına külçeler yahut tabakalar halinde rastlandığı da olur. Altın başka elementlerle nadir olarak birleşirse de, başka cisimlerle bir arada bulunabilir, içinde altın bulunan mineraller genellikle çinko sülfat ve demir disülfat da içerirler. Böyle minerallere yalancı altın adı verilir. Bunun nedeni renklerinin sarı olması ve bazen altınla karıştırılmalarıdır. Colorado'da ve Batı Avustralya'da, altın telluryumla birleşmiş olarak da bulunur. Bu bileşiklere altın tel-lüridleradı verilir.
Bazı yerlerde altın, kuars kayalıkları içinde damlalar biçiminde bulunur. Altın damarları içeren bu kayalar, atmosferin etkilerine açık yerlerde yağmur ve rüzgârların etkisi ile aşınıp, parçalanarak çakıl ve kum haline gelirler. Kum, yuğmur suları ile sürüklenerek sel yataklarında toplanır. Küçük altın külçeleri ve altın tozları da bu kumların içinde birikir.
Sel yataklarında kum içinde bulunan altını, bu kumdan ayırarak elde etmek çok kolaydır. Bunun için yuvarlak, yassı bir kap kullanılır. Kum bu kaba doldurulur ve suyu akıtılır. Sonra bu kap yatay olarak biraz sallanır. Böylece kum kabın kenarlarında toplanır ve kolaylıkla boşaltılabilir. Altın kumdan çok daha ağır olduğu için kabın ortasında kalır.
Geçen yüzyılda bulunan yeni altın yatakları, "altına hücum" olarak nitelendirilen göçlere yol açmıştır, ilk büyük altına hücum 1849'da California'da olmuştur. Küçük San Francisco kenti bu göçler sonucu, üç yıl içinde beklenmedik derecede büyümüştür. Dünyanın her yöresinden buraya akın olmuştur. Ancak gelenlerin çok azı düşlerini gerçekleştirmiş, birçoğu ölmüş ya da elleri boş olarak geri dönmüştür.
Amerika'daki son altına hücum 1897'de Alaska'da Klondyke River'daki altın yataklarına olmuştur. Altın arayıcılar dondurucu soğuğa ve korkunç koşullara katlanmak zorunda kalmışlardır. 1852 ve 1859'da Avustralya'daki altın yatakları da ilgi görmüştür. Avustralya'nın nüfusu bu nedenle 8 yıl içinde iki katına çıkmıştır. Buradaki sonuç Amerika'dakine göre daha başarılı olmuştur. Amerika'daki altın arayıcıları daha çok, toz altın ya da küçük külçeler bulabilmekteydiler.
Avustralya'da ise daha büyük külçeler bulunmuştur. Bulunmuş olan en büyük külçe 270 gr. ağırlığındaki Holtermann külçesidir. Bu külçe 1872'de Avustralya'nın New South Wales bölgesinde, yüzeyin birkaç santimetre altındaki bir altın damarından çıkarılmıştır. Avustralya'da o sıralarda başka büyük külçeler de bulunmuştur. Bunlardan birisi de The Welcome Stranger külçesidir. Bu külçe karışım halinde 70 kg. saf altın olarak ise 65 kg. gelmekteydi.
Okyanus diplerindeki ve nehir yataklarmdaki altını bulup, çıkarmak için tarak makineleri kullanılır. Bu makineler altın arayıcılarının kullandıkları küçük kapların işlevlerini yerine getirirler. Tonlarca kumu çıkarıp eleyebilirler. Kum su ile birlikte büyük hortumlardan akıtılır, suyun basıncı hafif malzemeyi uzaklaştırır, ağır olan altın kalır.
Güney Afrika'da ve Batı Avustralya'da da kuars kayalıklar içinde zengin altın birikintileri bulunmuştur. Buralarda kayalar atmosfer olaylarının etkisi ile parçalanıp, aşınmaya uğramamış olduklarından, altın çıkarmak için derin kazılar yapılmıştır. Güney Afrika'nın Rand bölgesinde altın madenleri yüzeyin 3500 m. altında olup, yeryüzünün en çok altın elde edilen madenleridir. Dünyanın en büyük altın üreticisi Güney Afrika'dır, sonra sıra ile Rusya, Kanada ve A.B.D. gelir.
Kuars kayalıklar içinde altın çok küçük parçacıklar halinde bulunur. 10 gram altın elde edebilmek İçin bazen bir tonluk bir kayayı parçalamak gerekir. Bunun için kaya bir sarnıç içinde küçük parçalar haline getirilir. Sonra bu parçalar üzerine suda çözündürülmüş sodyum veya potasyum siyanür dökülür. Bu çözelti parçalanmış kayaların sarnıcın dibinde toplanmasını ve altının eriyik haline gelmesini sağlar. İçinde altın bulunduran bu eriyik alınır; çinko ile tepkimeye sokularak altın elde edilir.
Uluslararası ticarette altın çok önemli bir yer tutar. Her ülkede elde edilen altının, hemen hemen %60'ı devlet tarafından çubuk biçimindeki külçeler haline getirilerek saklanır. Buna o ülkenin altın rezervi adı verilir. Devletlerin birbirlerine olan borçlarını ödemelerinde altın kullanılması kabul edilmiştir.
Külçe altın alım satımı yasaktır. Ancak altından yapılan mücevherler ve çeşitli eşyaların satışı serbesttir. Altından, yüzük, bilezik, kolye v.b. gibi çeşitli mücevherler yapılır. Ucuz mücevherlerde altın ince bir tabaka olarak bir başka maddenin etrafına kaplanır. Böyle mücevherlere altın kaplama denilir.
Altının çok yumuşak olması, mücevher yapımında tek başına kullanılması olanağını kısıtlar; genellikle bir başka metalle karıştırılarak kullanılır. Bir karışım elde etmek için, iki ya da daha çok metal birlikte eritilerek atomlarının karışması sağlanır. Altın, bakır, nikel ve gümüşle karıştırılarak daha sert karışımlar elde edilir. Kuyumcular altının saflığını karat adı verilen birimle ölçerler. Saf altın 24 karatdır. Mücevherlerin üzerinde kaç karat olduklarını gösteren sayılar vardır, örneğin bir yüzük 18 karat ise bu onun 18/24'ünün, yani %75'inin altın olduğunu gösterir.
Altın ayrıca endüstri ve bilimde de kullanılır, örneğin, iyi bir elektrik ileticisi olduğundan, elektrik ve elektronik devrelerinde kullanılır. Altın bazen cam yapımında da kullanılır. Cama katılan altın, ısı ışınları olan kızılötesi ışınların %98'ini yansıtır. Böylece kapalı yerlerin ısınmasını büyük ölçüde önler ve daha az havalandırma gereksinimi duyulmasını sağlar. Isı ışınlarının geçmesini önlerken, ışık ışınlarının tümünün geçmesini sağlar. Böylece aydınlatmada olumsuz bir etkide bulunmamış olur. Ayrıca, Güneş ışınımlarının yol açtığı yüksek ısıdan korumak amacı ile A.B.D'nin yaptığı uzay araçlarında ince bir tabaka altın kullanılmaktadır.
Büyük Patlama'dan Öncesi « Kuram ve Teoriler
Evren'in, "big bang" olarak adlandırılan Büyük Patlama'dan önceki hali, bilim adamları tarafından laboratuvarda oluşturuldu. New York Times Gazetesi'nin birinci sayfadan verdiği habere göre, deney İsviçre`nin Cenevre Kenti'ndeki bir laboratuvarda gerçekleştirildi.
Laboratuvarda meydana getirilen söz konusu maddenin,"quark" ve "gluon" cisimlerinin aşırı derecede sıkıştırılmış gaz hali olduğu bildiriliyor. Bu gazın içinde, bugün Evren'deki tüm maddelerin atomlarını oluşturan proton ve nötronlar yeralıyor.
Deneyin, kısa adı CERN olan Avrupa Parça Fiziği Laboratuvarı`nda meydana getirildiğini de yazan gazete, bilim adamlarının bu sayede Evren'in oluşumuna yol açan bu büyük patlamanın (big bang) gerisindeki itici güçleri anlamaya çalıştıklarını yazdı.
Doğada "quark" ve "gluon"ları birbirinden ayırma olanağı bulunmuyor. Bilim adamları bu olayı laboratuvarda gerçekleştirebilmek için proton ve nötronları sıkıştırdıktan sonra aşırı derecede ısıttılar ve ilk kez quark ve gluon`ların ayrılmasını sağladılar.
Olayı yorumlayan Heidelberg Üniversitesi öğretim üyelerinden Dr. Johanna Stachel, "Böylece ilk kez maddenin yeni bir halinin yaratıldığını" ifade etti.
Maddenin bu haline NA45 adı verildi. Maddenin "big bang" olayından sonra, 10 mikro-saniye (saniyenin milyonda biri) süreyle bu halde kaldığı tahmin ediliyor. Bilim adamları Evren'in, günümüzden 15 milyar yıl önce, bu büyük patlamayla oluştuğuna inanıyor.
