2016 Bilim Takvimi >> Bu yıl ne yaptık, 2016’da neler keşfedeceğiz?

Bu yıl Dünyamızın gizli yeraltı okyanusundan cüce gezegen Plüton ve Ceres’e kadar pek çok yeni keşif yaptık. Hatta ilk güneş enerjili yarış otomobilini ve Geleceğe Dönüş filmindeki uçan kaykaylar ile kendini kurutan montları geliştirmeye başladık. Peki 2016’da bilim bize ne hazırlıyor? Birlikte görelim.

1. Yeni bir parçacık mı keşfettik?

İsviçre’deki CERN parçacık hızlandırıcısının en güçlü makinesi olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), protonları birbiriyle yaklaşık ışık hızında çarpıştırarak ortaya çıkan parçacıklar arasında Evren’in ve kuantum fiziğinin sırlarını arıyor.

LHC 2012’de maddeye durağan kütlesini veren Higgs parçacığını keşfetti. Bu yıl da fizikte radikal değişiklikler yapmayı gerektiren yeni bir parçacık keşfetmiş olabilir.

Aralık ayında Cenevre’deki CERN’de toplanan fizikçiler, LHC’nin 2015 yılında yeniden çalışmaya başlamasından sonra elde ettikleri ilk heyecan verici sonucu duyurdular: Yeni bir atomaltı parçacık keşfetmiş olabilirlerdi.

 

Nasıl yani?

Şöyle, LHC’deki aletlere baktıklarında bir çarpışmanın gerekenden bir fazla foton ürettiğini gördüler. Bu doğruysa ortada henüz keşfedilmemiş masif (cüsseli) bir parçacık olmalıydı. Fazladan foton yaydığına göre, bu parçacık bilinen en ağır parçacık olan üst kuarktan 4 kat ağır olmalıydı!

Gerçi deneylerin kesinlik derecesi 5 yerine 3,6 (5 olursa yeni parçacık bulduğumuz kesinleşecek), ama fizikçiler 2016’da yeni deneyler yaparak bu parçacığın gerçekten var olup olmadığını test etmek istiyorlar.

 

Süpersimetri

Elimizdeki “standart model” atom fiziğini gayet güzel açıklıyor, ama kuantum fiziğinde henüz açıklanmamış noktalar var. 35 yıl önce, fizikçiler kuantum fiziğini kullanarak nükleer fiziği açıklamak için süpersimetri teorisini ortaya attılar.

Bu teoriye göre, elektron gibi her bir parçacığın bilinmeyen ve daha kütleli (ağır) bir eşi olmalıydı. LHC çok yüksek enerjili çarpışmalar gerçekleştirerek bu gizli parçacıkları ortaya çıkarmalıydı. Ancak, 2013’te kullanıma giren LHC’nin yarım güçle çalıştığı deneylerde bu parçacıklar bulunmadı.

 

 

Fiziğin façasını bozdular

Bu da süpersimetri teorisinin yanlış olduğunu gösteriyor olabilirdi; fakat teori yanlışsa bu kez de bilim adamlarının yeni bir fizik keşfetmesi gerekecekti. Bu yüzden 2016 yılında süpersimetride öngörülen gölge parçacıkları LHC ile keşfetmemiz büyük önem taşıyor.

Totem yapın arkadaşlar! Belki de süpersimetride bile öngörülmeyen yeni bir parçacık buluruz ve işler daha da karışır. 😉 Gerçi elektron da yuvarlak çıktığı için süpersimetri zaten bozulmuş olabilir!

 

2. Mars aşkına!

Bu yıl NASA Mars’ta akarsu buldu ve sıvı su varsa hayat da olabilir. Hatta hayat Dünya’dan önce Mars’ta ortaya çıkmış olabilir. Mars’ta suyun öyküsü 1965 yılında gezegenin yakınından geçen Amerikan Mariner 4 sondasının çektiği ilk fotoğraflara uzanıyor.

Ancak Mars’ta su olduğuna dair kesin kanıtı Amerikalılar değil, Avrupalılar buldu: Avrupa Uzay Dairesi’nin gönderdiği Mars Express uydusu, 2005 yılında kızıl gezegeni radarla taradı ve kuzey kutbunda su buzu keşfetti. Gerisi çorap söküğü gibi geldi.

2007’de Mars aracı Spirit gezegen yüzeyinde su molekülleri buldu. Mars’ta su var mı tartışmasını sonlandıran darbe ise 2008’de kuzey kutbuna inen Phoenix sondasından geldi. Phoenix toprağı kazınca Mars’ta su olduğunu gördü.

 

Kızıl gezegenin kaderi

Sonuçta 2015’te NASA, Mars’ta yaz aylarında akan ve kışın donan sıvı su buldu. Mars’ta sıvı su olması, Mars’a insan göndermenin kolaylaşması demek. Oysa asıl sorun güneş rüzgarının Mars atmosferini yok etmiş olması. Bu da Mars’ı dünyalaştırma çalışmalarına sekte vuruyor.

Güneş’in Mars atmosferini yok ettiğini NASA’nın Maven uzay aracı keşfetti. Bu da Matt Damon’un izlenmesini mutlaka tavsiye ettiğim Marslı filminin üzerine bir bardak soğuk içmeye benziyor. 🙁 Marslı filminin ne kadar gerçekçi olduğunu ayrıca yazdım.

 

3. Plüton’un kalbi

NASA’nın New Horizons (Yeni Ufuklar) uzay sondası 10 yılda 4,8 milyar km yol aldıktan sonra, 14 Temmuzda cüce gezegen Plüton’un 12 bin 500 km yakınından geçti. Plüton’un yanından saatte 50 bin km gibi müthiş bir hızla geçen New Horizons, cüce gezegenin yörüngesine giremeyecek kadar hızlı uçuyor.

Sonbahar aylarında Plüton’dan hızla uzaklaşırken çok sayıda gözlem yapan New Horizons, cüce gezegene ek olarak en büyük uydusu Charon ile diğer küçük aylarının yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını çekti.

New Horizons, Plüton’un ötesinde yer alan Kuiper Kuşağı’na doğru yol alırken, Güneş Sistemi’nin oluşumundan beri hiç değişmeden kalan donmuş Plüton sistemiyle ilgili önemli bilgiler sağlayacak.

 

 

4. Ceres’te uzaylılar mı yaşıyor?

Hayır, ama NASA’nın Dawn uzay aracı Asteroit Kuşağı’nın en büyük üyesi cüce gezegen Ceres’in yörüngesine girdiğinde, gökcismi yüzeyinde parlak beyaz noktalar gördü ve halk bir süre için bunların şehir ışıkları olduğunu düşündü!

Ancak şimdi de 2016’nın uzay keşiflerinden söz edelim. 4 Temmuz 2016’da NASA’nın Juno uzay aracı Güneş Sistemi’nin en büyük gezegeni olan gaz devi Jüpiter’in yörüngesine girecek ve kalın atmosferi ile süper hızlı fırtınalarını inceleyecek.

Hatta Jüpiter’de en az 400 yıldır gözlemlenen, ama son 40 yıldır gittikçe küçülerek kahverengine dönen Büyük Kırmızı Leke’nin de neden küçüldüğünü ve gaz devinin alametifarikası olan kırmızı lekenin yakında tümüyle kaybolup kaybolmayacağını açıklayabilecek.

 

 

5. Güneş Sistemi’nde hayat arayışı

Aslında Jüpiter’in uydusu Europa’nın buz altı okyanusunda; hatta bir değil, sandviç gibi katmanlı halde iki buz altı okyanusa sahip olan Ganymede’de hayat olabilir. Ancak bundan önce Jüpiter atmosferinde yaşayan canlılar da bulabiliriz. Yine de bu varsayımları kanıtlamak için Jüpiter’e yeni sondalar göndermemiz gerekiyor.

Gerçi en çok su yine Dünya’da var. Her ne kadar Europa’nın yeraltı okyanusu Dünya’nın yüzey okyanuslarından 3 kat fazla su içerse de Dünya’da yeni keşfedilen ve yeraltında 700 km derinlikte yer alan gizli global okyanusu hesaba katarsak iki gökcismindeki su hemen hemen eşit miktarda çıkıyor. 🙂

 

Uydular ve keşifler geçidi

Aslında Güneş Sistemi’ndeki hemen bütün uydularda bol miktarda su olduğunu anladık. Satürn’ün uydusu Enceladus uzaya maden suyu püskürtüyor. Süper soğuk yüzeyinde sıvı metan göller olan Satürn’ün uydusu Titan’ın da yeraltı su okyanusu var.

Dahası Satürn’ün Star Wars’daki Ölüm Yıldızı’na benzeyen küçük uydusu Mimas’ta bile su var ve yetmedi: Geçen yıl Satürn’le ilgili iki yeni keşif yaptık. Bir kere Satürn doğurdu, artık yeni bir uydusu var! İkincisi Satürn’de zor seçilen yeni bir halka olduğunu öğrendik.

 

6. 2016’da Mars’ta ne var?

Belki hayat var! Avrupa Uzay Dairesi’nin (ESA) göndereceği Exomars sondası önümüzdeki yıl kızıl gezegene gidecek. Avrupa’nın ilk Mars uydusu olan Exomars’ı Rusların Proton roketi, Kazakistan’daki Baykonur kozmodromundan fırlatacak.

Uzay aracı Mars’a ekim ayında varacak ve hemen gezegenin atmosferinde metan ile diğer eser miktardaki gazları arayacak. Çünkü bunları Mars atmosferine kızıl gezegende toprak altında yaşayan bakteriler salmış olabilir.

 

Mars’a mikrop bulaştırdık

Gerçekten de NASA’nın tekerlekli araştırma aracı meraklı kedi Curiosity, Mars toprağında su bulurken yaptığı kimyasal deneylerde Mars’ta hayat olabileceğine dair umutlar yaratmıştı. Curiosity aynı zamanda hayal kırıklığı oldu, çünkü yanlışlıkla Dünya’dan mikrop getirip Mars’ı kirlettiği ortaya çıktı.

Ancak ESA daha dikkatli davrandı ve Exomars’ın Mars yüzeyine göndereceği Schiaparelli aracının mikrop taşımaması için ek tedbir aldı. Schiapparelli tekerlekli Curiosity gibi mobil değil, ama gelecekte Avrupa’nın kendi robot jeeplerinin (rover) önünü açacak.

 

7. Süpersonik araba

2016 yılı süpersonik araba Bloodhound’un yılı olacak. Sesten hızlı giden otomobil serisinin son örneği olan Bloodhound, 15 Ekimde Güney Afrika’da 1288 km/saat ile hız rekoru kırmaya çalışacak. Son hız rekorunu 18 yıl önce Nevada’daki Black Rock Çölü’nde yarışan Thrust SSC kırmıştı (1228 km/saat).

İmalatı büyük ölçüde tamamlanan Bloodhound ise Güney Afrika, Northern Cape’teki Hakskeen Pan kurumuş göl yatağında yarışacak ve elbette Avrupa’nın ortak üretim avcı uçağı Eurofighter’lardaki jet motorunu kullanacak. Ancak hız rekoru için jet motoruna bir de roket ekliyorlar!

Her şey bu yılki teste bağlı: Bloodhound hız rekoru kırarsa aracın arkası yeniden tasarlanacak ve yarışmacılar 2017 yılında saatte 1610 km hıza ulaşmayı deneyecekler.

 

 

8. Sessiz giden süpersonik uçak

1. Dünya Savaşı’ndaki çift kanatlı uçaklar geri dönüyor. Dünyanın sessiz uçan ilk süpersonik yolcu uçağı Kızıl Baron’un uçağı gibi çok katlı olacak.

Paris-New York arasında 3,5 saatten kısa sürede uçan süpersonik Concorde uçaklarının en büyük sorunu çok yakıt harcaması ve çok ses çıkarmasıydı. Yüksek irtifada 2140 km/saat hızla sesten hızlı giden Concordelar, ses duvarını aşarken evde camları titreten bir sonik patlamaya yol açıyordu.

“Çift uçan kanat” tasarımı bu sorunu çözüyor. MIT ve Stanford Üniversitesi bilim adamları tarafından geliştirilen uçan kanat konsepti üstten bakınca B-2 hayalet bombardıman uçağına benziyor. İki katlı süpersonik uçağın üst katında pilot kabiniyle yolcu bölümü yer alıyor, üst ve alt kanatlar da iki uçtan bükülerek birleşiyor.

 

 

9. Son Sınır Uzay

Uzaya gitmenin en çılgın yollarından biri de yörüngeye ucuz uydu taşımak için roket uçaklardan yararlanmak. Bunların arasında en öne çıkan tasarım Skylon roket uçağı. 2016 ise testlerin başlayacağı tarih.

60 yıldır Dünya yörüngesine ve daha uzaklara astronot gönderiyoruz. Bunun için şimdiye kadar roket kullandık ama bunlar çok pahalı, tehlikeli ve çevreyi kirletiyor. Ayrıca tek kullanımlık roketler fazlasıyla yakıt tüketiyor.

Neyse ki artık uzaya gitmek için sadece roketlerle sınırlı değiliz. Üç motorlu uzay uçaklarından lazer ışınıyla uçan uzay kapsüllerine ve nükleer motorlu yıldız gemilerine kadar birçok proje tasarım masalarını süslüyor. Skylon’un diğer rakipleri arasında ise güneş yelkenleri ve uzay asansörü yer alıyor.

 

 

10. Kütleçekim dalgaları

Bazen bilim adamları da yanılıyor. Bunun en son örneği bu yıl Evren’in doğum sancılarını gösteren kütleçekim dalgalarını bulduklarını söyleyen fizikçilerdi. Ancak daha sonra, aldıkları sinyallerin yaşadığımız samanyolu Galaksisi’ndeki gaz ve toz bulutlarından geldiği ortaya çıktı.

Peki, 2016 yılı Evren’i doğuran büyük patlamayı açıklayan kütleçekim dalgalarının bulunduğu yıl olacak mı? Kütleçekim dalgaları Einstein’ın 1915’te geliştirdiği görelilik teorisinde öngörülüyor ve fizikçiler 10 yıldır bunları arıyor, ama uzaya gönderdikleri Planck gözlemevi izlerini bulamadı.

 

 

Bilim ve çarpışan kara delikler

Evren’in nasıl oluştuğunu açıklayan teorilerini değiştirmek istemeyen bilim adamları bu yıl şeytanın bacağını kırmayı umuyor. Çünkü kütleçekim dalgaları normalde birbiriyle uyuşmayan görelilik teorisi ile kuantum fiziğini birleştirmeye yarayacak. Böylece bütün Evren’i tek bir kısa denklemle açıklayabileceğiz.

Kütleçekim dalgaları birkaç şekilde oluşuyor. Bunlardan biri de büyük patlamadan kalan doğum sancıları. Ancak bu dalgalar aradan 13 milyar 800 milyon yıl geçtiği için çok zayıflamış bulunuyor. Bunları kütleçekim dalgalarının diğer sebepleri olan kara delik ve nötron yıldızı çarpışmalarından ayırmamız gerekiyor (aslında Dünya’nın altını çarpışan nötron yıldızlarından geliyor!)

 

Lazerli aynalarla ölçecekler

Fizikçiler, LIGO deneyi ile Amerika ve Hindistan’daki üç lazer ışını kaynağındaki ışın titreşimleri ölçerek 2016 yılında kütleçekim dalgalarını tespit etmeyi umuyor. LIGO deneyinde Dünya’nın içinden geçtiği kütleçekim dalgaları uzayı deniz gibi dalgalandırarak lazer ışınlarının titremesine yol açacak.

Gördüğünüz gibi 2016 yılı birbirinden ilginç buluşlara gebe (hatta Kepler teleskopu uzak bir yıldızda uzaylı göstergesi Dyson Küresi bulmuş olabilir) ve bu haberlere şimdiden hazırlanmak istiyorsanız linklerdeki yazıları okuyabilirsiniz. Hepinize iyi seneler! 😀