ÇEŞİTLİ BİLGİLER VE EĞLENCEYE YOLCULUK

UZAYIN YAPISI
Big bang ya da Büyük patlama, evrenin yaklaşık 14 milyar yıl önce çok yoğun ve sıcak bir noktadan meydana geldiğini savunan bilimsel teori. Galaksiler nebulözler ve yıldızlararası plazmanın bu şekilde meydana geldiğini savunur. Bu ilk infilaktan bu yana çok daha küçük patlamalar halen devam etmekte (süpernovalar) ve evren, genişleyip büyümeye devam etmektedir.

Gerçekten de dünyamızdaki gözlem evlerinden izlenen uzak galaksilerin ışığındaki kırmızıya kayış, bunun ispatı olarak kabul edilmektedir.

Büyük patlamadan gelen radyasyon, ilk defa 1964′te tespit edilmiştir. New Jersey’deki Bell Laboratuvarlarından Arno Penzias ve Robert Wilson, Samanyolunun dış kısımlarından gelen belirsiz radyo dalgalarını ölçmeye çalışıyorlardı. Fakat bunun yerine gökyüzünün her tarafından gelen bir radyasyon buldular. Bu ışınımın bütün yönlerdeki parlaklığı aynı idi ve yaklaşık 3° Kelvin sıcaklığında bir ortamdan geldiği anlaşılıyordu. Daha sonra Penzias ve Wilson, bu buluşları için bir Nobel ödülü kazandılar.

Bu kozmik fon radyasyonunun, büyük patlamadan hemen sonra kainatı dolduran sıcak gazdan geldiği tahmin edilmektedir. Astronomlar, 1920′lerden beri kainatın genişlediğini biliyorlardı. Bu genişlemenin hızı da, 15 milyar yıl kadar önce bütün maddenin tek bir anda aynı noktada bulunması gerektiğini gösteriyor. İşte tam bu ilk zamana büyük patlama deniyor. O zamandan beri de kainat sürekli olarak genişlemektedir.

Büyük patlamadan sonra kainat radyasyondan yayılan çok sıcak gazla dolmuştur. İlk önce gaz, temel parçacıklardan meydana gelmişti: Önce kuarklar oluştu ve bunlar bir araya gelerek protonları ve nötronları meydana getirdi; daha sonra da elektronlar ortaya çıktı. Büyük patlamadan 300.000 yıl sonra, sıcaklık 3000 °K’ye düşünce bu parçacıklar birleştiler ve atomlar oluştu.

Bu durum, kainata büyük bir değişiklik getirdi. O zamana kadar elektrik yüklü parçacıklar radyasyonu çok kolay emerlerdi. Radyasyon çok uzağa gidemediğinden, gaz da şeffaf değildi. Fakat nötr atomlar radyasyonu iyi ememediler. Bu durumda hareketine bir engel kalmadığından, radyasyon uzayda yayıldı.

Uzay genişledikçe radyasyonun dalga boyu uzadığı için, daha soğuk bir cisimden geliyormuş kanaatini vermeye başladı. Bizim radyasyonu ölçebildiğimiz şimdiki zamana kadar radyasyon, mutlak sıfırın ancak birkaç derece üstündeki sıcaklıklara kadar soğudu.

Penzias ve Wilson tarafından bulunan kozmik fon radyasyonu, bu düşünceye mükemmel olarak uymaktadır. Hem sıcaklık doğru derecedeydi hem de radyasyon bütün gökyüzünde aynı sıcaklıktaydı; çünkü bütün yönler büyük patlamaya doğru gidiyordu.

Fakat bu keşif ortaya çözülmesi gereken bir de bilmece çıkardı. Fon radyasyonu, büyük patlamadan 300.000 yıl sonra gazın son derece homojen olduğunu göstermektedir. Gazın içinde büyük topaklar ve delikler olsaydı, bunlar radyasyonun gökyüzündeki dağılımında sıcak ve soğuk bölgeler olarak gözükecekti. Öte yandan bugün çok topaklıdır. Kümeler, ince uzun gruplar halinde toplanan galaksiler ve bunların aralarında boşluklar vardı. Bu büyük yapıların orijinal gazın içindeki topaklardan çıkmış olması gerekmektedir. Tıpkı sütün topaklanarak peynire dönüşmesi gibi.

Kozmoloji ile uğraşan bilim adamları, fon radyasyonu iyi incelenirse, bunun sıcaklığında bazı sapmalar bulacaklarına inanıyorlar. Astronomlar, kozmik fon radyasyonunun sıcaklığını 1960′lardan beri giderek artan bir dikkatle ölçmektedirler. Birkaç yanılmanın dışında, yalnızca ortalama sıcaklıktan sapmalara sınırlamalar koyabilmişlerdir. Yerden yapılan son deneyler, bunların da bir Kelvin’in 30 milyonda birinden fazla olamayacağını gösteriyor. Yerden gözlem yapan astronomlar, kozmik fon radyasyonunu incelediklerinde iki hususla karşılaşmaktadır: Birkaç santimetre daha uzun dalga boylarında gözlem yaptıkları zaman bizim galaksimiz Samanyolu’ndan gelen radyasyon, zayıf fon radyasyonundan baskın çıkıyor. Bizimi galaksimizdeki parlak ve karanlık kısımlar, fon radyasyonundaki herhangi bir sapmayı kolaylıkla maskeliyorlar.

Daha kısa dalgaboylarında ise Samanyolu daha zayıftır; fakat bu dalga boylarındaki radyasyon, Dünyanın atmosferindeki su buharı tarafından emilmektedir. Dünyanın her yerinde, çeşitli gruplar, yüksek dağlar, Antarktika ve yüksekte uçan balonlar gibi havanın kuru olduğu yerlerden gözlem yaparak bu problemi çözmeye çalışmışlardır.

Buna en iyi çözüm, bir uydudaki kısa dalga boylu bir radyo alıcısıdır. 1970′lerin ortalarında, bu gözlemcilerin çoğu, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezindeki bilim adamlarıyla işbirliği yaparak Kozmik Fon Keşif Uydusu COBE’nin tasarımına katkıda bulundular.

18 Kasım 1989′da COBE, yörüngesine mükemmel bir şekilde oturtuldu. COBE’nin taşıdığı üç araçtan iki tanesi gökyüzünü uzun kızılötesi dalgaboylarında gözlemledi. Araçlar, uzaydan gelen zayıf sinyallerin uzay aracının kendi sıcaklığından etkilenmemesi için sıvı helyumla soğutulmaktaydı. Bu araçlar görevlerini seferin dokuzuncu ayında sıvı helyumun bittiği sırada tamamladılar. Araçlardan biri fonun ortalama sıcaklığını görülmemiş bir hassasiyetle ölçerek 2.735 °K değerini buldu. Diğeri de ilk defa olarak, uzun kızılötesi dalgaboylarında uzayın haritasını çıkardı.

Üçüncü ölçüm aleti fon radyasyonunun parlaklığındaki sapmaları aramak için tasarlanmıştı. Altı diferansiyel mikrodalga radyometreden oluşan bu düzenek gözlemlerine devam ediyor; çünkü bunların soğutulması gerekmiyor. Bunlarla gökyüzü şimdiye kadar iki kere tarandı ve üçüncü taramaya devam edilmektedir. Radyometreler gökyüzünü 3.5, 5.7 ve 9.5 milimetre olmak üzere üç kısa radyo dalga boyunda gözlemlemektedir.

Halen, dünyanın çeşitli yerlerinde aynı derecede hassas aletlere sahip ekipler COBE’nin görebileceğinden daha küçük, bir açı dakikası sapmalar bulmak için gözlem yapmaktadır.

UZAYIN TANIMI VE ÖZELLİKLERİ

Evren (Kozmos), tüm varlıkları ve olayları içeren bir sistemdir. Kelimenin kökü dikkate alındığında bu “dirlik ve düzen içinde bir evren” anlamına gelen Yunanca bir sözcüktür. Kozmoloji (evren bilim) açısından ise bu terim bizim gözlemlediğimiz evren olarak düşünülür. Bu nedenle bizden önceki ve sonraki evrenlerin varlığı da söz konusudur. Günümüzde ulaşılabilen en son teknik verilere göre, uzayın fizik yapısı şöyle sıralanabilir:

1-Galaksiler
2-Elektromanyetik radyasyon
3-Nötral ve iyonize hidrojen
4-Toz parçacıkları
5-Galaksilerden gelen ışıklar
6-Süpernova ve Galaktik patlamalardan oluşan kozmik ışınlar
7-Kütlesi olmayan nötronlar
8-Gravitik dalgalar.

Sadece bizim galaksimizde 400 milyar yıldız (güneş) bulunduğu tahmin edilmektedir. Bizim galaksimiz gibi içinde yıldızları ve gezegenleri barındıran ise milyarlarca galaksi var. Evreni dolduran bütün cisimler üç esas gücün etkisiyle bir arada bulunuyor:

1-Nükleer Güç: Atomik çekirdeğin nötron ve protonlarını bağlar.
2-Elektromanyetik Güç: atomları oluşturmak üzere elektronları çekirdeğe bağlar.
3-Gravitik Güç: Uzaydaki cisimleri belirli yörüngelerde tutar.

UZAY ARAŞTIRMALARI

İnsanoğlunun daha ilk çağlardan beri süregelen merakı, düşünen ve araştırmacı yapısı hemen her konuda olduğu gibi uzayıda araştırma ve inceleme yapmasına neden olmaktadır. Günümüzde NASA (National Aeronautics and Space Administration, Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi olarak tercüme edilebilir), ESA (the European Space Agency, Avrupa Uzay Ajansı) gibi kuruluşların yanı sıra Rusya, Japonya, Kanada, Çin gibi ülkelerde uzay araştırmalarında öncülük yapmaktadır.

Uzay araştırmalarının başlıca nedenlerini şu şekilde sıralayabiliriz:

Güneş sistemimizin araştırılıp incelenmesi, gezegenlerin yapısı
Dünya dışında yaşam olasılığının araştırılması
Galaksiler, yıldızlar, karadelikler ve diğer uzay yapıtaşlarının incelenmesi

Uzayın araştırılmasında daha onlarca neden sayılabilir. Ayrıca uzay araştırmaları; tıp, fizik, kimya, biyoloji, endüstri gibi diğer alanlara da çok önemli katkılar yapmaktadır.

UZAY ARAŞTIRMALARI TARİHİ

İnsanoğlunun uzay serüveni, Sovyetler Birliği’nin, 4 Ekim 1957′de Dünya’nın ilk yapay uydusu Sputnik-1′i uzaya göndermesiyle başladı. Sputnik-1, Dünya’dan 224 km yukarıda bazı bilimsel deneyler yapmak için fırlatılmıştı.

Sputnik-1′in ardından, uzaya ilk insanlı uçuşu yine Sovyetler gerçekleştirdi. 1961 yılında Yuri Gagarin, Vostok-1 adlı kapsül ile, Dünya’nın etrafını 1 kez dolandı. Sovyetler’in bu önemli başarıları karşısında ABD, o zamanlar daha yeni filizlenen uzay yarışında öncülük şansını yitirmişti. Ancak, 20 Haziran 1969′da Apollo-11 uçuşu ile ABD, Ay’a ilk kez insan indirmeyi başararak tarihe geçecek ve uzay araştırmaları alanında önemli adımların neredeyse tek odağı haline gelecekti.

İnsanoğlunun yaşadığı Dünya’ya “tepeden” bakmaya başladığı o tarihlerden bu yana, uzay araştırmaları ve uzaydan araştırmalar çok hızlı bir gelişim gösterdi; uzay teknolojilerinde ardı ardına devrimler yaşandı. Bir zamanlar yalnızca bilimsel merakın bir ürünü gibi görünen bu çalışmalar, bugün günlük yaşamın vazgeçilmez öğeleri haline geldi. Belki daha da önemlisi, felsefi görüşümüzü kökünden etkiledi. Artık evreni, her türlü etnik ve dinsel şovenizmden uzak, bir “dünya vatandaşı” duyarlılığıyla algılamaya başladık. Carl Sagan’ın deyişiyle “Merkezi ve kuruluş amacı biz olmayıp, enginlikte ve sonsuzlukta kaybolmuş minnacık; yüzlerce milyar galaksi ve milyarlarca trilyon yıldızla bezenmiş bir kozmik okyanusta dönüp dolaşan bir Dünya” üzerinde yaşadığımızı farkettik. İnsanoğlunun gözünü gökyüzüne çevirmesiyle başlayan bu süreç, uzayın kendisi gibi sonu olmayan bir serüvene benziyor. Uzay araştırmalarında kullanılan ve gün geçtikçe daha da güçlenen teknik donanım ve artan bilgi birikimi de bu serüvende insanoğlunun en büyük yardımcısı. Gelecek yüzyılın araştırmacıları hiç kuşku yok ki, uzay araştırmaları üzerine yoğunlaşacaklar. Bu araştırmaların temelini oluşturan, disiplinlerarası yatay çalışmalar, projeler, çalışma ve düşünce sistemleri de bu doğrultuda gelişecek.

Bilimin tüm disiplinlerinin bir arada bulunmasını gerektiren uzay araştırmaları büyük organizasyonlarla yürütülüyor. Bunlar arasında en önemlisi hiç kuşkusuz Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi-NASA. Önemli adımlara imza atmayı ve bunu iyi bir reklamla dünyaya duyurmayı hep başarmış olan NASA, uzay serüvenlerinin “Baş Oyuncu”su! Sovyetler ise, her ne kadar uzay çalışmalarının başını çekmiş ve uzay yarışında adı ABD ile birlikte anılmış olsa da bugün bu alanda öncü rolü oynamaktan biraz uzak görünüyor.

Günümüzde uzay araştırmaları bu iki ülkeyle sınırlı değil artık. Japonya, Kanada gibi gelişmiş ülkelerin bireysel çalışmalarının yanı sıra, adını son yıllarda sıkça duymaya başladığımız bir başka büyük organizasyon daha var: ESA. Uzay araştırmalarına oldukça iddialı başlayan ve görece daha genç bir organizasyon olan ESA, çokuluslu yapılanmasıyla da farklı bir ekolü temsil ediyor.

Kısa adı ESA (European Space Agency) olan Avrupa Uzay Ajansı, 14′ü kıta Avrupa ülkesi (Almanya, Avusturya, Belçika, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Hollanda, İngiltere, İrlanda, İspanya, İsveç, İsviçre, İtalya ve Norveç) biri de kısmi işbirliği (Kanada) olmak üzere 15 ülkenin hükümetler düzeyinde üyesi olduğu bir Avrupa kuruluşu. ESA, Avrupa’da bulunan iki eski Avrupa Uzay Organizasyonu, ESRO (European Space Research Organization) ile ELDO’nun (European Organization for the Development and Construction of Space Vehicle Launchers) birleşmesiyle 1975 yılında kurulmuş bir organizasyon. Çekirdeğini oluşturan bu iki kuruluşun yükümlülüklerini ve haklarını elinde tutan ESA, temel olarak, uzay bilimleri (gezegenler, uzay boşluğu, Güneş, ısı, enerji, göktaşları, yıldız sistemleri, uzay fiziği, astronomi vb.), yeryüzü gözlemleri (enerji, su, maden ve mineral kaynaklarının araştırılması), telekomünikasyon (uydu haberleşmesi, GPS), uzay taşıyıcıları (uydu fırlatma sistemleri, araştırma uyduları), mikroçekim ve uluslararası uzay istasyonu gibi alanlarda çalışmalarını sürdürüyor.

Uzay bilimi tek bir disiplin değil; Güneş ve gezegen araştırmalarından astrofiziğe dek uzanan geniş çaplı ve birbiriyle sıkı ilişki içinde olması gereken disiplinleri kapsıyor. Uzayı ve evreni araştırırken yakın çevremizi, gezegenleri ve her şeyden önemlisi Dünya’yı farklı bir açıdan inceliyor.

Uzay araştırmaları, diğer deneysel bilimlerle karşılaştırılmayacak büyük kısıtlamalarla karşı karşıyadır. Göktaşları, Ay ve yakın gezegenler dışındaki hiçbir gökcismine ulaşılamadığı için, çoğu kez yalnızca gökcisimlerinden yayılan yada yansıyan ışınımlarla yetinmek gerekir. Yer’ in kendi ekseni ve güneş çevresinde dönen, yalpalayan ve nutasyon hareketi yapan bir gözlem yeri olması da ek güçlükler doğurur. Ancak, gözlem araçlarını atmosferin dışına taşıyarak ya da gözlem aracının Yer’ in dönüşünün etkisini dengeleyecek biçimde hareket etmesini sağlayarak, bu tür güçlükler bir ölçüde yenilebilmektedir. Gökcisimleri ile ilgili çalışmalar çoğu zaman, ölçümleri de içeren gözlemlerden ve kuramsal araştırmalardan oluşur.