Bilim
Işığın Madde Haline Geçişi « Genel
Enerji ile maddenin birbirlerine dönüşmesi E=mc2 eşitliğine göre olmaktadır. (E=enerji, m=kütle, c=ışık hızı). Einstein’ın bulduğu bu formül bu yüzyılın başından beri bilinmektedir. Maddenin ışık enerjisi şekline geçişini çok iyi biliriz.
Yıldızların parlaması, termonükleer bombanın patlaması vb. Amerikalı fizikçilerden oluşan bir ekip dünyada ilk defa bu olayın tersini, yani ışığın vakum içinde maddeye dönüşmesini kanıtladı. Bu buluş Stanford Doğrusal Parçacık Hızlandırıcı’sında yapıldı.
Kuramsal fizikçi Breit ve Wheeler daha 1934’de iki foton çarpışınca bir elektron’la bir pozitron doğabileceğini ileri sürmüştü. Fakat, bu olayın gerçekleşebilmesi için bu iki fotonun enerjilerinin çok yüksek olması gerekir; örneğin sıradan lazer ışınlarının fotonları maddeye çevrilemez. Bu bakımdan çok ustaca bir deney hazırlanması gerekiyordu.
Çok yüksek enerjili (46,6 GeV) bir elektron demetiyle çok odaklaşmış bir lazer ışını çarpıştırıldı. Elektronlarla çarpıştıktan sonra bazı lazer fotonları gittikleri yönün tam tersinde gitmeye başladılar ve bu sırada son derece büyük bir enerji kazandılar. Bu yüksek enerjili fotonlar, başlangıçtaki lazer fotonlarıyla çarpıştıklarında bir elektron-pozitron çifti oluşturdular.
Bulutlar Nasıl Oluşuyor? « Doğa
Tepenizde gördüğünüz orta büyüklükte, yaklaşık l kilometre çapındaki bir bulutun hacmi 4 milyar metreküptür ve içinde l-5 milyon kilogram su vardır. Peki nasıl oluyor da bu kadar su başımıza kovadan dökülür gibi dökülmüyor, bu kadar tonlarca ağırlık havada durabiliyor? Gerçekten bulutlar gökyüzünün inanılmaz ve harika süsleridir.
Hiçbir bulut diğeri ile şekil ve hacim olarak aynı değildir. Çünkü oluşumlarına etki eden hava akımları, sıcaklık, basınç, havadaki toz miktarı v.b. gibi o kadar çok etken vardır ki, çok değişken olan atmosferde iki yerde bütün bu şartları eşit olarak sağlamak mümkün değildir.
Isınan yeryüzünden buharlaşan su, havadan hafif minik su buharları şeklinde doğruca gökyüzüne yükselir. Belirli bir yükseklikte basınç azaldığı, hava da soğuduğu için minik su damlacıkları haline geçerler ve bulutları oluştururlar. Başlangıçta bu damlalar o kadar küçüktür ki, çapları birkaç mikrometredir. (İnsan saçı 100 mikrometredir.) Ortalama bir yağmur damlasının oluşabilmesi için bunlardan milyonlarcasının birleşmesi gerekir.
Bulutların bu kadar ağırlığa rağmen gökyüzünde asılı kalabilmelerinin sebebi bu damlacıkların çok küçük olmalarıdır. Her ne kadar bir kilometre çapındaki bir bulutta en azından 1.000 ton su varsa da bu hacimdeki hava 1.000.000 tondur, yani bin kez daha ağırdır. Bu nedenle de bulutlar içerlerindeki yağmur taneleri iyice oluşup, ağırlaşıp yere düşene kadar tepemizde gezinip dururlar. Aslında yağmur yağarken yağmur damlası oluşma işlemi devam ettiğinden bulut içindeki suyu boşaltıp bir anda kaybolmaz.
Bulutun oluşumunda başlangıçta oluşan su damlacıkları o kadar küçüktür ki, üzerlerine gelen ışıkları doğrudan yansıtırlar ve bu tip bulutlar pamuk gibi beyaz görünürler. Su damlacıkları birleşip büyüdükçe, yani kalınlaştıkça ışığı daha az yansıtırlar, bu nedenle de yağmur bulutları daha koyu, gri hatta siyaha yakın renkte görünür. Gittikçe büyüyerek ağırlaşan bu damlalar bulutun altında toplandığından, bu tip bulutların tabanları üst taraflarına nazaran daha koyu renktedirler.
Havadaki sıcaklık yatay olarak genellikle aynıdır. Bu nedenle havanın içine suyu alabileceği yükseklik yatay olarak hemen hemen aynı olduğundan bulutların altları daha düzdür. Bulutun ortası ile üst kenarı arasındaki ısı farklı olduğu ve üst tarafında su damlası oluşumu devam ettiği için üst taraflar kıvrımlıdır.
Bulutlar şekillerine ve yüksekliklerine göre sınıflandırılırlar. Genelde üç ana grupta toplanırlar. Bu sınıflandırmaya göre, ince, tutam tutam, ufak bulutlara 'sirüs', kümeler halinde olanlara 'kümülüs', ufukta tabaka halinde görünenlere de 'stratus' deniliyor. Ayrıca iki tane de yükseklik kategorisi var. Bulutun tabanı yerden 2.000 - 6.000 metre yükseklikte ise ön ismi 'alto', 6.000 metreden daha yükseklikte ise de 'sirro' oluyor. Yağmur bulutlarına da diğerlerinden ayırmak için 'nimbo, nimbus' gibi isimler ekleniyor.
Dünya Ağırlaşıyor mu? « Evren ve Dünya
Bir cismin ağırlığı, dünyanın o cisme uyguladığı yerçekimi kuvvetidir. Bu nedenle dünyanın kendi ağırlığından bahsetmek biraz anlamsızdır. Dünyanın ağırlığı bir başka kuvvet tarafından çekildiğinde söz konusu olabilir. Bir cismin kütlesi ile ağırlığı arasındaki fark da buradadır. Dünyada bir kilogram ağırlığında olan bir cisim Ay'da tartıldığında altıda biri kadar gelir ama o cismin kütlesi her iki yerde de aynıdır.
Bir cismin kütlesi mesafe ve kütlesi bilinen bir başka cisimle arasındaki çekme gücüne göre hesaplanabilir. Bu şekilde hesaplanan dünyanın kütlesi 5,98 sekstrilyon (yirmi bir sıfır) tondur.
İnsan nüfusunun artmasının, yeni bitkilerin oluşmasının bu kütleye etkisi sıfırdır. Yeni canlılar dünyada zaten var olan atom ve moleküllerden yapıldıklarından yoktan var olmazlar (topraktan gelip toprağa gitmek).
Dünyanın kütle değişimini etkileyecek iki ana unsur vardır. Uzaydan gelen göktaşları ile atmosferden uzaya kaçan bir takım hafif elementler. Dünyanın kütlesi en sağlıklı olarak Ay'ın yörüngesine göre hesaplanır. Ancak dünyaya gelen ve gidenler toplam kütle içinde Ay'ın yörüngesini etkileme açısından o kadar az yer tutarlar ki en hassas ölçümlerde bile dünya azaldığını mı yoksa arttığını mı söyleyebilmek mümkün olamaz.
Araştırmacılar bu konuda ikiye ayrılmış durumdalar. Birinciler dünya yüzeyine her sene 10 bin ila 100 bin ton arası ve toz düştüğünü, bu nedenle her yıl dünyanın kütlesinin yanaşık 50 bin ton arttığını ileri sürüyorlar. Ne var ki dünyamıza seçmiş ömrü boyunca yani 4,5 milyar yıl süresince düşen göktaşı ve toz miktarının toplam 225 trilyon ton olan ağırlığı dünyanın kütlesinin 0,000004'ünü bile geçmiyor.
İkinci görüşe göre atmosferimizde gaz molekülleri devamlı hareket halindedirler. 700 kilometre yükseklikten sonra başlayan 'exosphere' tabakasında yoğunluk o kadar düşüktür ki hidrojen ve helyum gibi çok hafif atomlar buradan uzaya kaçabilirler.
Hidrojen atomları zaten zaman içinde uzaya kaçmışlardır. Sürekli olarak radyoaktif çürümelerle yeryüzünde üretilen helyum atomları ise atmosferin en üst tabakasından uzaya kaçmaya devam etmektedirler. Bunun yıllık miktarının 1,4 milyon ton olduğu ileri sürülüyor. Bu miktar gelen göktaşı ve toz miktarının yanında o kadar büyüktür ki dünya kütlesinin her yıl l ,4 milyon ton azaldığı söylenebilir.
Her iki görüşün doğruluğu da sağlıklı ölçümlerle ispatlanamamıştır. Doğru oldukları kabul edilse bile Güneş ile birlikte 5 milyar yıl sonra ömrünü dolduracağı hesaplanan dünyamızın kütlesinin yanında hiçbir zaman kayda değer bir oran oluşturmayacaklardır.
