Aydınlıkta Saklanmak (Hiding in the Light)
Özet: Kozmosun bu bölümünde, bilimin özgür olmadıkça gelişmeyeceğini büyük bir dram içeren hikaye ile anlatırken ışığın da aslında içerisinde nasıl büyük gizemler barındırdığından bahsediyor.
Işık evrenden, hayattan ve bizlerden mesajlar taşıyor. ışık, spektrum ile tıpkı bir barkod gibi her element için bir şifre taşımakta ve bunun nasıl oluştuğunu anlamak da çok zor değil.
Kozmos Bölüm 5
Işık Ve Görüntü: 2000 yıldan uzun süre önce Çin'de Mozi isimli bir filozof kilitli bir hazine odasının içinde ışık kullanılarak görüntü oluşturulabileceğini gözlemledi. İlk fotoğraf makinesinin tasrifiydi bu. Camera obscura yani karanlık oda. Görüntü oluşturan tüm cihazların prototipidir bu. Mozi aynı zamanda barışçık politika izleyen askeri bir dehaydı ve savaştan önce krallara gidip onları savaştan vaz geçirmesiyle tanınıyordu. Bunların yanı sıra fakirliğe ve eşitsizliğe karşı çıkan devletin halk devleti olmasını isteyen biriydi.
Mozi'nin yaşadığı dönemlerde Çinliler en az 1000 yıldır düşündüklerini yazıya döküyorlardı. Yinede ona dair bilinenler çok az, büyük ölçüde ona ve onun izinden gidenlere atfedilmiş denemelere dayanıyor. Bu denemelerden biri olan "kadere karşı" da her doktrin yani öğreti için üç aşamalı bir test öne sürülüyor.
- Temelini sorgula: Yani sıradan insanların gözleri ile görmesi ve algılamasıyla doğrulanıp doğrulanamadığına bak.
- Nasıl uygulanacak
- Büyük bir kitleye hitap edip edemeyeceği
Mozi'nin (Matze) ölümünden birkaç yüz yıl sonra Çin'i birleştiren ilk imparator Çin Şi Huang (Quin Shi Huang) başa geldi. Bir kıtayı alıp şimdi kendi adını taşıyan ulusu yani Çin'i yarattı. Çoğumuz imparator Çin'i mezarını koruyan 7000 toprak askerden oluşan terracotta ordusu ile tanırız. İmparator Çin imparatorluğunu güçlendirme arzusuyla her şeyi tek tip haline getirmek için sıkı önlemler aldı. Tek bir para birimi, ağırlık ve uzunluk ölçüleri gibi şeylerin yanı sıra yük arabalarının ve yolların genişliğinin de standart olmasını zorunlu kıldı. Çincenin yazılış şeklini, halkın ne yazıp ne düşüneceğinin dahi izne tabi olacağı noktaya kadar kısıtladı. İzin verilen tek düşünce imparator Çin'in felsefesi legalizimdi. Legalizm yasalara uymayanın cezasını aldığını benimseten bir düşünce tarzıydı.
Pek çok filozofun ve daha fazlasının eserleri dünyanın ilk toplu kitap yakımında yok edildi. Yüzlerce alim kitapları korumaya çalıştığı için başkentte diri diri gömüldüler. Bilimin ilerlemesi için özgürlüğe ihtiyacı vardır. Bu baskılar ve toplu katliamlar dünyanın bilimde 1000 yıl geriye götürdü.
Nasıl Görüyoruz ?
İslam dünyasında bilimin altın çağını yaşadığı dönemlerde Ibni Heysem sormuştu bu soruyu. Bağdat, Kahire ve diğer Müslüman başkentlerindeki medreselerde Hristiyan ve Yahudi bilginler baş tacı ediliyordu. Kitapları yakmak yerine kitaplara ulaşılsın diye dünyanın dört bir yanına elçiler gönderiliyordu. Hükümdarlar, kitaplar tercüme edilsin ve yaygınlaşsın diye oldukça fazla destek verdiler. Bu gün bile parlak yıldızların çoğunun Arapça adını kullanıyoruz. Algoritma, alşimi ve alkoldeki al ön eki Arapçanın bilim dili olduğu zamanlardan kalan birer iz.
Ibni Heysem, ışık ve onu nasıl gördüğümüzle ilgili deneyler yapmaya başladı. Gündüz vakti bir çadır kurup her yerini sıkı sıkı kapattı içerideki karanlığı tek bir ışık üzmesi deliyordu. Bir cetvel kullanarak ışığın düz çizgiler halinde hareket ettiğini keşfetti ve bununla da kalmadı. Gözün ve kamera obsuküranın çalışma prensibini anlamıştı. Görüntünün, ışığın karanlık bir yere küçük bir yerden nüfuz etmesi ile oluştuğunu buldu. Bu delik çevredeki ışık üzmelerinin yarattığı karmaşayı süzüyordu. Delik ne kadar küçük ise ışıkta o kadar az yönden geliyordu böylece görüntü netleşiyordu. Işıktan gözümüz kamaşacağına ışığın bize gösterdiklerini görüyorduk. Ibni Heysem kendi kamera obsukürasını yaparak hükümdarları etkilemeyi başardı. Motze bunu yaklaşık 1400 yıl önce bulmuştu an o döneme ait bilgiler yok olduğu için bilim bunca yıl gecikti.
Bu ışık oyunun keşfedilmesi günümüzdeki pek çok şeyin temel prensibinin düşünülmesini sağladı.
Işık: Isaac Newton genç iken gök kuşağının sırrını çözen ilk kişi oldu. Güneş ışığının ya da beyaz ışığın, gök kuşağının bütün renklerinin karışımı olduğunu keşfetti. Bu renklere spektrum adını verdi. Latincede hayalet ya da tayf anlamına gelen kelimeden yola çıktı. Spektrum keşfi oldukça önemliydi ancak içinde dahada derin bilgiler vardı ve Newton bunu fark edememişti. 150 yıl boyunca da spektrumların sırrını kimse açığa çıkarmamıştı.
Bu keşif 1800 yılında William Herschel tarafından gerçekleştirildi. Herschel güneşteki bu farklı renklerin birbirinden daha fazla ısı taşıyıp taşımadığını merak etti. Basit bir düzenek kurdu, kapalı bir odada yalnızca bir yerden gelen ışığı kristal ile kırıp spektrumlarına ayırdı ve masaya yansımalarını sağladı. Masada ışınların geldiği yere beyaz bir kağıt ve mavi ile kırmızıya birer termometre yerleştirdi.Ancak kıyaslaması için ışığın olmadığı bir yere bir termometre daha koydu.
Kırmızının hemen yanına ışığın gelmediği tarafa koydu. Bir süre sonra termometreleri kontrole geldi ve kırmızının maviden daha fazla ısı taşıdığını gördü ancak kıyaslama için koyduğu termometre hepsinden daha yüksek dereceyi gösteriyordu ve oraya yansıyan bir ışıkta yoktu. Kırmızının ötesinde bizim göremediğimiz bir ışındı bu, ona kızıl ötesi ışın adını verdi. Diğer adıyla infrared, infra latincede ötesi demektir. Işık hakkında çok şey öğrenilmesine rağmen hala çığır açabilecek sırları barındırıyordu.
Joseph Von Fraunhofer: Fraunhofer'ın başlarda acıklı bir hayat öyküsü vardır. Gençliğini okul yerine bir ayna ve cam ocağında geçirmişti. Bu yetmezmiş gibi kalacak yeri olmadığı için akşamları da patronunun ev işlerini yapmak zorundaydı. Ev çöküp yıkılana kadar bu böyle devam etti, ev çöktüğünde prensin dikkatini çekmiş ve enkazdan bu genci kendi elleri ile çıkarmış daha sonrada Fraunhofer'la bizzat kendisi ilgilenerek ona para ve eğitim şansı vermişti. Onu optik enstitüsününde çalışmak için yanına aldı. Fraunhofer 27 yaşına geldiğinde yüksek kaliteli mercek, teleskop ve öteki mercekli gereçlerde dünyanın önde gelen tasarımcısı olmuştu. 19. yüzyılın başında bu çok gizli ve ileri bir teknolojiydi. Fraunhofer en iyi mercekler üretmek amacıyla cam kalitesine bakmak için sürekli prizmalarla deneyler yapıyordu. Bir prizmanın oluşturduğu spektrumu daha iyi nasıl incelenebileceğini keşfetti.
Işık havada ya da boşlukta tüm renkleri aynı hızda ilerler ancak cama çarptığında yön değiştirir ve yavaşlar . Prizmanın içinde her renk farklı hızda hareket eder. Camda, en kısa dalga boyuna sahip mor ışık, en uzun dalga boyuna sahip kırmızı ışığa göre daha çok yavaşlar. Hızlarındaki bu değişim renkleri birbirinden ayırır. Renkler ışık dalgalarının enerjisini gözle algılama biçimimizdir.
Fraunhofer prizmayı teleskobunun önüne getirip incelediğinde spektrumu oluşturan renkler arasında karanlık dikey çizgiler olduğunu gördü. Bu çizgilerin oluşumu ise bazı renklerin dalga boylarının emilmesi ile gerçekleşiyor.
Spektrumdaki Karanlık Çizgiler: Atomlarda bulunan elektronların yörüngeleri aslında birer enerji seviyesidir ve bir enerji seviyesinden başka birine geçmek için bir bedel ödenmesi gerekir. Bu da enerjidir. Her elementin kendine özgü enerji seviyeleri vardır. Elementlerin kimyasal yapısını da elektron yörüngeleri belirler. Bunlar elektriksel çekim sebebi ile olur. Elektronlar çekirdek etrafında dalgalı bir çember şeklinde hareket edip yörüngeden yörüngeye, aşağı veya yukarı doğru kuantum sıçramaları yapar. Yörünge ne kadar genişse elektron enerjisi de o kadar yüksektir. Elektron enerji toplaması halinde daha geniş bir yörüngeye, enerji kaybetmesi halinde de daha küçük bir yörüngeye sıçrar. Her yukarı sıçrayışın sebebi de atomun ışık dalgası emmesidir. Ancak aşağı sıçramaların sebebi bilinmiyor. Bu sıçrayışlar rengi yörüngeler arasındaki farkına göre değişen bir ışık dalgası yaratıyor. İşte spektrumlarda oluşan bu karanlık çizgilerin sebebi ışık kaynağının gönderdiği ışının kaynaktaki element atomlarının enerji seviyelerine göre absorbladığı bazı dalga boylarındaki renklerdir. Her element spektrumda farklı izler bırakır.
Spektrum ile, uzaklardan bize ışığını gönderen yıldızların ve gezegenlerin hangi elementleri içerdiğini anlayabiliyoruz. Hepsi Newton'un spektrumu keşfetmesi ile başladı ve devam etti. Fraunhofer prizmayı teleskobun önüne geçirince spektroskobu icat etmiş ve ışık ile uzayın sırlarını önümüze sermiş oldu. Spektrum çizgileri görülebilen kozmosun tümünün aynı elementlerden oluştuğunu gösterdi. Sadece bununla da kalmadı, bize doğru yada bizden uzağa hareketlerini de gösterdi. Bu sayede evrenin genişlediğini keşfettik.
0 Yorumlar