Oops! It appears that you have disabled your Javascript. In order for you to see this page as it is meant to appear, we ask that you please re-enable your Javascript!

NEPTÜN GEZEGENİNİN HALKALARI

NEPTÜN GEZEGENİNİN HALKALARI

Güneş sisteminin dev gezegenleri Jüpiter, Satürn ve Uranüs birçok ortak özellik gösterirler. Bileşimlerinin % 99’u hidrojen ve helyumdan oluşmaktadır. Çok sayıda uydudan meydana gelmiş bir uydu sistemiyle çevrilidirler. Yüzeyleri katı değildir. Yoğunlukları, yeryüzündeki suyun yoğunluğu dolayındadır. Dünya’ya göre yaklaşık 15-300 kez daha kütlelidirler. Merkür, Venüs, Dünya ve Mars bu gezegenlerle karşılaştırıldıklarında hidrojenlerini, helyumlarını, uydularını ve halkalarmı kaybetmiş dev gezegen artığı izlenimi vermektedir. Günümüzde, bu farklılıklara yol açan birçok nedenden söz edilmekte, örneğin Dünya türü gezegenler Güneş’e öylesine yakınlar ki, yüksek sıcaklık nedeniyle hidrojen ve helyum gibi en hafif elementleri koruyabilmeleri olanak dışıdır.
André BRAHIC
1D Mart 1977’de Uranüs bir yıldızın önün-
I der» geçerken, bir an bu yıldızı örterek, yıldızdan gelen ışığın kesilmesine neden oldu, örtülme anında yapılan gözlemlerde, gezegenin
9 İnce halkayla çevrili olduğu beklenmedik bir şekilde bulundu. İki yıl sonra Gezgin 1, Jüpiter’in ‘halkalarının fotoğraflarını 5 Mart 1979 da Dünyaya göndermeye başladı. Gezginlerin Kasım 1080 ve Ağustos 11931 ‘de Satürn’ün çevresindeki halkalarla İlgili gönderdikleri binlerce ayrıntılı görüntüyle de gezegen ve gezegen halkaları çalışmalarının yeniden ele alınması hız kazandı. Halka sistemi, gezegenin çevresinde dolanan ve tolnblrlerlyle sürekli çarpışma halinde bulunan, her boyda “parçacık” dan meydana gelmiştir. Bu durum, güneş sisteminin, gezegenlerin ve uydularının henüz oluşmaya başlamadıkları zamanki halini andırmaktadır. Bir kaç yıl öncesine kadar, neden sadece Satürn’ün halkaları olduğu soruluyordu. Bugün ise bu olayın, bütün dev gezegenler için ortak olduğu öngörülmektedir. Hemen aklımıza gelen ilk soru., Neptün de bir halka sistemine sahip mi? Yakın geçmişte yapılan gözlemler, bu gezegenin çevresinde Satürn ve Uranüs’te bulunan halka sistemleri gibi bir sistemin oluşmadığını göstermektedir. Yine de sorunun tam anlamıyla çözümlendiği söylenemez. Yapılan bu gözlemler, Jüpiter’in halkalarına benzer, çok az yoğun halkaların gözlenmesine olanak tanımamaktadır.
Halkaların kökeni.
Uranüs’ün hareketlerini gözleyen Le Verrier ve Adams, ilk kez Uranüs’ten de ötede bir gezegenin varlığını Ihaber verdiler. 1848 yılındaki keşfinden bu yana, Neptün henüz Güneş’in çevresinde tam bir turunu tamamlayamamıştır. Ancak iki uydusu bilinmektedir. Bunlardan Triton, çekim yasalarına uygun olarak yavaşça Nep-
tün’e yaklaşmakta, uzağındaki Nereid. gezegene oldukça uzak bir yörüngede hareket etmektedir. Gezegenin Güneş’e uzaklığı, yaklaşık 5 milyar kilometredir; çapı 90.000 km. olup, Dünya’-dan 2 yay saniyelik (derecenin 1j800’de biri) görünen çapıyla büyük bir nokta şeklinde izlenmektedir. Dünya atmosferindeki çalkantılar, görünen çaplan 1 yay saniyesinden küçük olan cisimlerin görülmesine izin vermez. Bu nedenle Gezgin linin 1989 Ağustos’unda Neptün’ün yakınlarından geçişini beklemekten başka çaremiz yok. Bu sırada kuşkusuz, Neptün’den gelecek görüntüler “büyük bir noktanın” görüntüleri olmayacak.
Bu koşullarda eğer Neptün’ün halkaları varsa, fotoğraflar üzerinden doğrudan göreceğiz; fakat gözlemlerden önce acaba kuramlar bize halkaların varlığını bildirebilir mi? Bir gezegenin çevresinde oluşan halka sisteminin kökenini henüz bilmiyoruz, iki olasılık öne sürülmektedir. Ya halkalar doğrudan dev bir gezegenin oluşumu sırasında gezegeni ve uyduları oluşturmak için toplaşan ilkel madde tortusudur, ya da gezegenin oluşumundan sonra, uydularından biri gezegene çok yaklaşarak, çekim kuvvetlerinin etkisi sonucu parçaJanıp, ”parçacıklar” halinde gezegenin çevresinde dönmeye başlamıştır. Bu nedenle bazı gökbilimciler, bütün dev gezegenlerin bir halka sistemi olduğuna inan-
Ekim 1983
21
makta, öyleyse Neptün’de de böyle bir sistem olmalıdır demekteler. Diğer bir bölümü İse, böyle bir olayı büyük olasılıkla çok sayıda uydudan meydana gelen, düzenli bir uydu sisteminin oluşmasına bağlamaktadır, Neptün’ün de sadece iki uydusu bulunduğundan ve birbirlerinden çok uzak olduklarından, Neptün’ün bu halin dışında kaldığını ileri sürmekteler. Gökbiliminde her zaman olduğu gibi İkilem gözlemle çözülecektir. Rastlantılar, yıldızların bir gezegen tarafından örtülmeleri sırasında, gezegenin halka sistemi vr.rsa ortaya çıktığını göstermekledir. Gezegen, Dünya ile yıldız arasından geçerken yıldızdan gelen ışık, eğer gezegenin halka sistemi varsa, örtülmenin hemen başında ve sonunda kesilmelidir.
Uranüs’ün halka sistemi de bu şekilde belirlenmiştir. Neptün için böylesine ince bir gözlemi gerçekleştirmek güçtür. Diğ-sr dev gezegenlerde olduğu gibi, Neptün’ün de ekvator
düzlemine yerleşecek bir halka sistemi, gezegenin hareketine dik, iki yay saniyelik bir açıyı süpürecektir (iki yay saniyesinin Neptün’ün Dünya’dan görüldüğü büyüklük olduğunu hatırlatalım). Uranüs’ün halkaları sekiz yay saniyelik bir açıyı süpürmektedirler. Üstelik Uranüs’ün halkaları, Dünya’dan bakıldığında hemen hemen görüm doğrultusuna dik bir düzlemde bulunurlar. Neptün’ün yörüngesinin Güneş’e göre eğikliğinden, halkalar görüm doğrultusunun İçinde
bulunduğu düzlemde döneceklerdir; bu nedenle ancak kesitlerini görebiliriz.
Er ya da geç, bir halka belirecek.
Gökbilimciler için, 10 Mayıs 1981 önemli bir gündü. Neptün o gün, örtülmenin gerçekleşebileceği ölçüde yeterince parlak olan bir yıldızın ışığını örttü. Aynı olay 24 Mayıs’ta da tekrarlandı. Bu olaylar, Pasifik Okyanusu’ndan Avusturalya’ya, Sili’ye, Arizona’ya ve Havval’ye yerleştirilen 9 teleskop ile izlendi. Yıldız örtülmeleri, gökbilimciler için değerli olaylardır; çünkü halka sistemlerinin varlığını ortaya çıkartmak dışında, gezegenin atmosferiyle ilgili ilginç bilgiler de verirler. Gezegenin yıldızı örttüğü sırada, ışığın kesilmesinden elde edilen eğri, kırılma ölçeğinin değişimini verir. Başka bir deyimle, derinliğin fonksiyonu olarak gezegenin atmosferinin sıcaklığı elde edilir. Böyle-ce, hemen hiç tanınmayan bir atmosfer İçin İlk dinamik modelin kurulabilme olasılığı ortaya çıkar.
örtülme sırasında örtülen yıldızların Neptün’e göre konumu, bir gözlemevinden diğerine fark etmektedir. Yıldız ve Neptün’den gelen ışığı, çeşitli dalga boylarında İnceleme olanağımız vardır. Her İki cisimden gelen ışığın tayfları birbirinden çok farklı olup, biri diğerinin tayfını çeşitli dalga boylarında, farklı oranlarda bozar. Mavi ışıkta yıldızın tayfının etkilenmesi
10 ve 24 Mayı* 1981’de değişik gözlemevlerinde gözlenen örtülmelerde, yıldızların görüm doğrultulan şekilde görülen eksenlerle gösterilmektedir. Doğnı parçalarının sınırları yıldızın konumunu 30 dakikalık aralıklar için göstermektedir. 10 Mayıs’ta örtülen yıldız Neptün’e göre saniyede 19 km’lik bir hızla hareket etmekteydi. 24 Mayıs’ta örtülen yıldız 22 km/s’lik Ur hızla hareket ediyordu. Kesikli çizgilerle çizilmiş elipsin içinde kalan bölgeye eğer uydu ve büyük parçacıklar girerse çekim kuvvetleri nedeniyle parçalanmaktadırlar (Roche Sınırı).
22
BİLİM ve TEKNİK
ELVEDA PIONEER 10
Geçtiğimiz Haziran ayının 13’ünde, Pasifik saatiyle sabah 5’de Pioneer 10 uzay aracı normal bir sinyal yolladı. Yeryüzüne 4 saat 20 dakikada ulaşan mesaj, önemli bir anı bildiriyordu.
Güneş’ten yaklaşık üç milyar mil uzakta, Neptün’ün yörüngesini geride bırakan Pioneer 10, güneş sisteminin dışına çıkan insan yapısı ilk cisim niteliğini kazanıyordu. (Pluto, dokuzuncu ve en dıştaki gezegen olmakla birlikte, eliptik yörüngesi O’nu belli zaman aralıklarında, sekizinci gezegen Neptün’ün daha dairesel yörüngesi içine getirir.)
Pioneer 10, yalnız yolculuğunda, asteroid kuşağına ve Jüpiter’e ilk kez yakın bakış olanakları sağladı. Uzay aracı, Jüpiter’i geride bırakırken, bu gezegenin dev ayları ile ilgili çok değerli ölçümler yaptı; manyetik alanının
haritasını çıkardı ve Jüpiter’in iç kısımlarının esas olarak “sıvı metalik hidrojen” den oluştuğunu keşfetti.
Uzay aracı, yüksek enerji parçacıkları i!e yüklü güneş rüzgârı hakkında sürekli bilgiler yolluyor. Pioneer 10 son olarak, heliosfer’in (Güneş’in manyetik etki alanı) boyutlarını belirleyecek. Alınan bilgiler, daha şimdiden, Heliosfer’in boyutlarının sanılandan çok daha geniş olduğunu ve belki de Güneş’ten milyarlarca mil ötelere uzandığını gösteriyor.
Bilim adamları, uzay aracının gönderdiği sinyalleri, yönlerinde ve frekanslarındaki bir değişiklik olasılığını göz önünde tutarak çok yakından izliyorlar. Bu farklılıklar, belki de henüz keşfedilmeyen onuncu gezegen ya da Güneş’in yakınındaki bir siyah yıldızın kütle çekim gücü etkisiyle Pioneer 10’un hareketindeki değişikliği belirleyecek.
Pioneer 10, sonsuz yolculuğunu sürdürüyor. Muhtemelen nükleer yakıtı bitinceye kadar önümüzdeki 10-13 yıl sinyal göndermeye devam edecek. DISCOVER’dan
sadece % 1 oranında, kırmızı ışıkta yaklaşık % 25 oranında, kırmızıötesinde 2,2 mikron dalga boyunda % 99 oranındadır. Bu dalga boyu, Neptün’ün atmosferine bol olan metanın soğurma bantlarına karşıt gelir. Bu durumda, Neptün’ün çevresinde bulunabilecek maddenin yaratacağı kısmi örtme, mavi ışıkta görülemeyecektir; ama kırmızı ışıkta, ışığın kısmen kesilmesine neden olacaktır. Işığın kesilmesine. Dünya atmosferindeki ani değişimler, teleskopla olayı izlerken doğacak hatalar da neden olabilir. Birinci halde, eğer böyle bir durum söz konusuysa kesilme, bütün daJga boylarında gözlenmelidir. ikinci halde kesilme, sadece izleme hatası doğan teleskopta meydana gelmelidir. – – teleskoplarla, değişik dalga boylarında ya-: z->. gözlemler incelendi; bu gözlemler Nep-de bir halka sistemi olduğunu ortaya koya-
•931 örtülmeleri, Satürn ve Uranüs’ünkilene halkaları ortaya koyabilecek önemdeydi, jüpiter’inki gibi İnce bir halka sistemini, izlenen böylesi örtülmelerle ortava çok güçtür. Burun gibi, Neptün’ü her biri kaç kilometre büyüklüğün-en çok uzakta bulunan kaya parça-gözleyebilmenin ne kadar güç olduğu
Gelen ışıktaki kesilmelerin çeşitli gözlemleri, birbirleriyle ayrıntılı bir şekilde karşılaştırıldığında, bunlar Dünya’sal nedenlere bağlandı. Ancak sadece bir olay, aralarında S km. uzaklık bulunan Arizona Tucson’daki Mont Catalina ve Mont Lemmon teleskoplarında aynı anda gözlenmişti. Bu olayın nedeni pek çözülemedi. Kesilme, yıldız, gezegenin arkasından çıkanken do tekrarlanmayınca, kesintiye halkadan çok, tek bir cismin yol açtığı düşünüldü. Bu cisim, Neptün’ün üçüncü uydusu olamaz mıydı? Öte yandan, tek bir cismin bu şekilde ortaya çıkartılma olasılığının çok zayıf olduğu bilindiğinden, eğer bu olay gerçek bir kesilmeye karşıt geliyorsa, kesilmeye Neptün’ün çevresinde dolanan çok sayıda küçük uydunun neden olmalarının gerektiği öne sürüldü.
Neptün’ün halka sorunu henüz tam açıklık kazanamadı; daha fazlasını öğrenebilmemiz İçin meydana gelecek bir dahaki örtülmeyi ya da Gezgin Il’nin 1908’da Neptün’den geçişini beklememiz gerekmektedir. Eğer 100 milyon yıldan biraz daha az uygarlığımızı sürdürebilirsek, Dünyalılar, Triton’un Neptün’e yeterince yaklaştığı
o gün, Roche sınırını aştığından bir anda parçalandığını görecekler. Bu parçacıklar, gezegenin çevresinde olağanüstü güzellikte bir disk oluşturacaklardır.
LA RECHERCH’den çmr.: Tamer ATAÇ
23
MODERN
GEMİLERİN GARİP
BİÇİMLERİ
Wolfgang SIEGERS
Bir derginin ressamı, en güçlü vinçlerin yapamadığı işi başararak, 50.000 tonluk bir “Okyanus Devi”ni sudan çıkardı ve böylece, geminin burnundaki yumrubaş “Balb” ortaya çıkmış oldu.
Geminin kıç tarafında da bazı yenirler 9026 m m
ba ne olabilirdi?
Kalın bir burun, eğri bir kıç : Modern gemilerin sualtında kalan kısımları neden garip bir biçimde inşa ediliyor?
Gemi modelleri bir model limanda : Birbirinden farklı birçok tekne tipleri “deney havuzları”nda yüzdürülerek, optimal nitelikleri üzerinde toplayan kayıcı form saptanır.
Burundaki yumrubaşın büyüklüğü, tekneden tekneye değişir. Gemi omurgası, ancak deneylerin tamamlanmasından sonra kızağa konur.
Otomobil yapımcılarının, yeni geliştirdikleri modelleri denedikleri “Rüzgâr Tünelleri”nin bir benzeri, deniz tekneleri üzerinde çalışan meslekdaşları için de geçerli oluyor. Onların da yeni tekne modellerini denedikleri “Test Havuzları” var. Yeni gemiler, ancak, bu havuzlarda yapılan deneylerin olumlu sonuçlar vermesinden sonra, inşa edilmek üzere kızağa konuyor. Bu arada, gemi mühendislerinin İşleri, kara araçları üzerinde uğraş veren meslekdaşlarının işlerinden Ibiraz daha güç. Bu güçlük, daha model aşamasında başlar. Deneyleri yapılan gemi modelleri, yeterince büyük olduğu zaman, deneylerden alınan ölçöm sonuçları, İstenileni verebilmektedir.
Güçlüğü yaratan ikinci etken de, dünyamızın “su” ve “hava” olarak bilinen İki elementinden kaynaklanmaktadır. Bir kara taşıtında, karoseri sadece rüzgâra karşı koymak zorunda olmasına karşın, bir teknenin hem dalgaya ve hem de, rüzgâra karşı koyması gerekir.
Eski tarihlerde inşa edilmiş gemilerde, burunlar keskinleştirilir ve böylece suyun daha az bir direnimle yarılması sağlanırdı. Ancak, bu İş, aslında hiç de göründüğü kadar basit değildir. Gemi hesapları, sualtından ateşlenen bir roketin hesaplarından daha karmaşık ve güçtür.
24
BİLİM ve TEKNİK
Burundaki hile: İki dalganın çatışmasından gemi kârlı çıkmaktadır. Yumrubaşlı bir tekne, önünde iki dalga tepesi oluşturur. Bunlardan, teknenin oluşturduğu dalga tepesi, yumrufoaşın oluşturduğu dalganın çukurunu doldurarak gemi burnundaki yığıbnayı önler.
Biraz önce belirttiğimiz gibi bir gemi, su ve hava ortamında seyreder. Bu nedenle de, özellikle havanın ve suyun birleştiği nokta, mühendisler için bir “BİLMıECE”dir.
Deney havuzlarından alınan sonuçlar, okyanuslar için de geçerli olduğundan; bu benzer İlişkilerden yararlanan gemi mühendisleri, deneylerini deney havuzlarında yapmaktadırlar.
Gemiye hareket veren pervane, tekneyi İleriye iterken, geminin burnunda bir dalga oluşur. Bu dalga, burunda, yanlarda, dipte ve kıçta gemiyi yalayarak geçer. Ancak, anılan dalga alışılagelen tipte bir dalga olmayıp, sağa-scla ‘karışık hareketler yapan sular halindedir. Gemi burnunda oluşan ve tekne tarafından itilen bu su kitleleri, gemi burnunun genişliği oranında artan bir yığılma yaparak, istenilmeyen bir direnç oluşturur (Şekil I). İstenilmeyen bu direncin etkisini azaltabilmek için, geminin burnuna yumrubaş denilen ve mahmuzu andıran bir çıkıntı yapılır. Yumrubaşın etkisi şöyle açıklanabilir: Yumrubaşlı bir tekne, önün-
de iki dalga tepesi oluşturur. Bunlar:î a nin oluşturduğu dalga tepesi, yurv-ca»« ı turduğu dalganın çukurunu doldu-ı-s» j burnundaki yığılmayı önler. (Şek: .! jb olarak da, istenilmeyen dalga yok e: ir
Yumrubaş adı verilen bu ye” Amerikalı gemi mühendisi David Te arı şudur. Yüzyılımızın başlarında Te ■ m başlı gemilerin, diğerlerine kıyasla zsn ■ dalgalar oluşturduğunu tespit etrr. = » a teorisi daha sonra geliştirilmiştir. – – . olasılıkları aydınlığa kavuşturacak kes – -ar ler günümüzde dahi tam olarak şarta–ğildir.
Yumrubaş teorisinin gelişmesini asarı maddelerle açıklayabiliriz :
1. Seyir halindeki bir gemi, önüne» ■ bir dalga tepesi oluşturarak ilerler.
2. Su yüzeyinin hemen altında ‘ = tirllen bir küre, arkasında bir da-zt t ı oluşturur.
3. Gemi modelinin burnuna bir [eştirilerek, ¡kürenin oluşturduğu dalga zm ile gemi modelinin oluşturduğu dalga- sm racak bir deney uygulaması gerçekles-
4. Deneyde, dalga çukurunun dalçs -mm yuttuğu görülür.
5. Dalga tepesi yutulduğundan; —•mi yen direnç, etkisini kaybeder. Sor..: mı gemi modeli daha büyük bir hız kaza* m hareketi için gerekli olan güç azalır, -m sonuç, geminin tükettiği yakıtta hiç a* m canamayacak bir tasarruf sağlandığr m koyar.
Armatörlerin yumrubaşlı gemi s’d=- w ağırlık vermelerinden sonra, mühendis sn * dahada güçleşmiştir. İlk zamanlarda yıma*! yolcu ve savaş gemilerinde uygulanr r-3.1 nun da nedeni, anılan gemilerin sefe-*e-* netlikle sabit bir su (kesiminde yapr-.: =r Oysa, armatörün siparişe bağladığı yC* aa rinde su kesimi (draft), gemilerin y> : * boş olmalarına göre, değişebildiği ta – m burnunda yer alan yumrubaş, etkin! • zatfl nunu koruyamamaktadır.
Gemi, yükünü alarak sefere çıktı? w rubaş, sualtında kalarak, etkinliğini sC-âm te ise de, yükün boşaltılmasından sc—t * rubaş su yüzeyine çıkmakta ve sonuç etkinliğini kaybetmektedir. Bu durur- ■m
başın gemi burnunda nerede yer al-:: ………..
tiği sorununu ortaya çıkarmıştır. Ds-î w yumrubaş, gemi burnunun biraz dab; alınarak, suyun altında bırakılmış ve aart sonuca kısmen de olsa ulaşılmıştır.
26
BİLİ >-
• jrvıijaşı sadece sualtında bırakmakla «uy a-a çözüm getirilememektedir. Çünkü, her ^-•e <eodine özgü bir dalga şekli oluşturmak-s ve bu nedenle de, yumrubaşın, kullanılacağı -?«ne e uyum sağlayacak özelliklere sahip ol-ıTıaâı gerekmektedir.
■wSis\^,Vıii\^\«ı’t\Tİ\rı zorunda
oldukları bu gibi güçlükler, yeni araştırma alanlarının doğmasına yol açmış ve bu kez de, araştırmalar geminin kıç tarafında yoğunlaşmıştır.
Yaklaşık 20 yıl kadar önce, Hamburglu gemi mühendisi Ernst Nönnecke, yeni bir kıç formu geliştirmiş İse de, onun bu buluşu ancak son yıllarda değer kazanmağa ve dikkat çekmeğe başlamıştır. Nitekim, Nönnecke’nin buluşu, bir Kore tersanesinde 2 konteyner gemisinde vyygvAamaya konulmuştur. Teorik çalışmalar Hamburg’da başlamış ve bunu izleyen deneylerde, inşa edilecek geminin bir modeli, boyu
300 m. ve derinliği 18 m. olan bir deney havuzuna çekilerek, Nönnecke’nin geliştirdiği kıç formunun üstünlüğü kabul edilmiştir.
Nönnecke tipi, asimetrik kıç formu : San* cak tarafı çukur ve iskele tarafı dışa doğru bombelidir. Bu formun özelliği, suyun akışını düzelterek, doğrudan pervaneye vermesidir.
Ekim 1983
27
Eski tip bir gemide, suyun akışı : Sağa doğru dönmekte olan pervane, suyu frenleyici bir türbülans oluşturacak biçimde etkilemektedir. Ortada en kesit eğrilerinin birleştiği düz bir çizgi görülmektedir.
Nönnecke tipi kıç formu: Su, dönmekte olan pervane tarafından hiçbir engelle karşılaşmaksızın, arkaya doğru itilmektedir. Ortada, en kesit çizgilerinin birleştiği “S” şeklinde bir çizgi görül-“nektedir.
Eski tip bir kıç formu profili: Pervaneye akan suyun bir kısmı, türbülans etkisi ile, teknenin yan ve alt taraflarından dağılıyor. Gemi hız kaybediyor ve fazla yakıt tüketiyor.
Nönnecke tipi kıç formu teorisi şu şekilde açıklanabilir: Sıvı içinde hareket eden bir gövde, suyu Ibaş tarafından yarar. Yarılan su, gövdenin kıç tarafında yine birleşmek eğilimi gösterirken, bu kez de geminin pervanesi ile karşılaşır.
Asimetrik, Nönnecke kıç formu: Frenleyici türbülans görülmüyor. Su, tekneyi yalayarak, pervaneye akıyor ve pervanenin verimini artırarak, tekneye hız kazandırıyor.
Geminin hareket yönüne göre, sağa doğru dönen pervane, suyu teknenin sancak (sağ) tarafından aşağıya iter, buna karşın, iskele tarafından {sol), yukarıya doğru itilerek, teknenin I kıç tarafında birleşme eğilimi gösteren su, birleşemeden pervanenin akımına kapılır. Çeki- L
28
BİLİM ve TEKNİK
len sualtı fotoğrafları ile tespit edilen bu olay, suyun, gemide iskele tarafının gerektirdiği itici güoü oluşturamadan, yukarı doğru itildiği gerçeğini ortaya koymuştur.
Bu olay üzerinde duran Nönnecke, iskele tarafından pervaneye yönelen su akışını düzenleyebilmek için, gemide sancak ve iskele taraflarının pervaneye yakın olan kısımlarında, tasarladığı form değişikliklerini gerçekleştirmiştir. Buna göre, geminin sancak tarafı çukurlaştırılmış; iskele tarafında ise, çukurluğun yerini yumuşak bir bombe almıştır (Şekil 5). Sonuç olarak, suyun dağılmaksızın ve türbülansa uğ-ramaksızın, pervaneye akabilmesi sağlanmıştır.
Şekil 3 ve 5 eski ve yeni tip iki geminin en kesit eğrilerini vermektedir. Eski tip bir gemide en kesit eğrileri simetrik bir biçim göstermekte ve geminin ortasında düz,bir çizgi boyunca birleşmektedir (Şekil 3). Nönneoke tipi kıç formunda ise, anılan eğriler asimetrik olarak gelmekte ve geminin ortasında “S” şeklindeki bir çizgi üzerinde toplanmaktadır (Şekil 5).
Şekil 4 ve 6’da, eski ve yeni tip kıç formlarının birer profili ile pervaneye doğru yönelen suyun akışı görülmektedir. Eski tip kıç formunda (Şekil 4); pervaneye doğru akış yapan su, pervane ile karşılaştığında türbülansa uğramakta ve dolaylı” olarak da, gemi dieselinin pervaneye aktardığı güçte kayıba yol açmaktadır.
Nönneoke tipi kıç formunda ise, pervaneye yönelen suyun akışı düzenlenmiş (Şekil 6) ve düzenlenen su, türbülansa uğramadan, pervane tarafından itilerek, pervanenin verimi artırılmış ve geminin daha az bir güçle daha büyük bir hız kazanması sağlanmıştır.
“THEA S” adlı 124 metrelik gemide yapılan deneyler, bu yeni kıç formunun günde 2.000 litrelik ‘bir yakıt tasarrufu sağladığını ortaya koymuştur. Eski tip gemi formlarının geçerli olduğu günlere kıyasla, yakıt fiyatlarının bugün
10 kat arttığı göz önünde tutulursa, Nönnecke’-rrin gemilere sağladığı yakıt tasarrufunun ne kadar önemli olduğu ve ¡modern gemilerin niçin böyle garip biçimlerde inşa edildiği sorusu kendiliğinde;! aydınlığa kavuşabilir.
P.M.’den çev: Halûk HATAYSAL
• Bilindiği gibi, deniz balıklan, içinde yüzdükleri su gibi tuzlu değillerdir. Balıklar, özel yapıdaki böbrekler! ve solungaçları vasıtasıyla, fazla tuzu yeniden suya verirler.
Uydulardan çekilen fotoğraflar yakında Japon balıkçı filosunu daha büyük avlar için yönlendirecek. Japon Balıkçılık Bilişim Merkezi’nce, Amerikan NOAA-7 uydusundan alınan verilerin olağan kaynaklardan gelenlerle değerlendirilmesiyle, geçen yılın Eylül’den Ekim’e dek olan bölümünü kapsayan bir deneme projesi hazırlandı ve balık sürülerinin yerlerini gösteren tahmini çizimler çıkarıldı.
Bilişim Merkezi çizimleri filoya yolladı. (Japon gemilerinin yüzde altmışında resim iletilebilen bir “link” sistemi vardır.) Proje başarıya ulaştı: önceden tahmin edilen bölgelerdeki gemilerin beşte dördü balık buldular; bu da tüm dünyadaki balık avının yüzde onbeşini gerçekleştiren bir ülke için iyi haberdi.
Uydulardan alınan bilgiler, uçaklardan ya da balıkçı veya araştırma gemilerinden alınanlardan daha kullanışlıdır. NOAA-7, Japonya’nın 370 km’llk avlanma bölgesini günde beş kez tarıyor. İçindeki gereçler de suyun yüzey ısısı, bulut tabakası, akıntı ve gelgit devinimine ilişkin sürekli bilgi topluyor.
Balıkçılar bu bilgileri bedava elde ediyorlar; Balıkçılık Bilişim Merkezi’nin giderleri devlet ve balıkçılık örgütlerince karşılanmakta. Deneme projesi hazırlanırken çizimlerin çoğu elle yapıldığından, merkez çalışanları bir harita için 20 saat harcadılar. Ama 1985’de, proje tüm yıl İçin hizmete sunulduğunda bilgisayarlar bu süreyi dört saate indirecek.
Merkez’e göre, bu tahmin çalışmaları her yıl endüstriye on milyonlarca pound kazandıracak. New Scientist’den Çev.: Bülent KANDİLLER
— Yanlış taraf..
BALIKÇILIKTA KUŞBAKIŞI
Ekim 19S3
29
SAWKKU.KWV
DENEME SAFHASINDA
Wilfried GRASSE
Ç>\tt\feV HVJ^TVfe \SR&\
VSSj^ySKv. \jâ^-
V\\V \|OT\Îte N|^W\^TW\^y, W\Sİ%\T\ TWV kinaları çalıştıracak veya evleri ısı-tacak bir enerji kazanılabilir. Şu an için güneş enerji santrallerinin yapımı, diğer bilinen enerji santralleri ile herhangi bir rekabet aşamasında değildir. Kurulu bulunan birçok güneş enerji santralinde, güneş enerjisinin ne derecede kullanılabilirliğini İçeren deneyler ve araştırmalar süregelmektedir.
Geleceğin belli başlı enerji kaynağı olarak, nükleer enerjinin yanı sıra büyük bir olasılıkla güneş enerjisi de şüphesiz büyük bir rol oynayacaktır. Bununla birlikte, atom çekirdeği üzerinde yapılan araştırma ve incelemelerin yoğunluğu, nükleer enerji santrallerinin her geçen gün gelişmesini sağlamakta, bu ise güneş enerjisine duyulan ilginin bir süre daha gecikmesine neden olmaktadır.
Gerçekte, insanların çeşitli teknik yollara başvurarak elde ettikleri enerjinin binlerce katını, Güneş her gün yeryüzüne göndermektedir. Üstelik bu enerjinin, diğer enerji elde etme yöntemlerine göre çevreye hiçbir olumsuz yan etkisi yoktur. Fakat buradaki temel sorun, güneş enerjisinin belli bir yerde yoğunlaştırmasıdır. Bunun için ise, oldukça geniş bir alan kaplayan, çeşitli araç ve gereçle donatılmış, çok pahalıya mal olacak bir tesise gerek vardır. Bu sayılan nedenlerle, güneş enerjisinden geniş ölçüde yararlanmanın, kırsal ve tarımsal alanları azaltacağı ve sorumsuzca bir hammadde savurganlığı yaratacağı, oysa eldeki sermayenin çok daha gerekli yerlerde kullanılabileceği ve hatta bu suretle ortaya teknik gelişmeleri tehdit eder nitelikte bir durgunluk çıkabileceği bazı çevrelerce savunulmakta; böylece güneş enerji santrallerinin yapımına karşı çıkılmaktadır.
Geçmişe bakılacak olursa, bütün bu ve benzeri varsayımların, güneş enerjisinin bilinen basit yollardan yararlanılmasını engelleyemediği görülür. Daha 1879’da Mouchot, güneş ocağı ile çalışan bir baskı makinası yapmış, 1883’de Ericsson, buhar makinası için bir güneş kollek-törü geliştirmiştir. Bugün halen Mısır’da 1976 yılında kurulan ve 100 BG enerji sağlayan bir sulama tesisi güneş enerjisi ile çalışmaktadır. Güneş enerjisinden doğrudan yararlanma prog-
ramı ellili ve altmışlı yıllara rastlar. İsrail 1954’den bu yana güneş toplayıcılarından ısı ve elektrik enerjisi üretme yolunda çalışmalar yapmaktadır. 1950’lerden başlayarak hızla gelişen uzay çalışmaları nedeniyle güneş teknolojisinden daha çok fotovoltaik enerji türünde yararlanılması, termik enerji dönüşümlerinin bir kenara bırakılmasına yol açmış, daha sonraları 1964’ler-de İtalya’da ve 1975’lerde Amerika Birleşik Devletlerinde tekrar, güneşten ısıl enerji kazanılması yönünde çalışmalara geçilmiştir.
Bugün sürmekte olan çalışmalar, güneş enerji santrallerini üç ayrı grupta toplamaktadır:
Solartermik veya Fotovoltaik
Güneş enerjisi ile çalışan kuvvet santrallerinde, güneş bir akışkanı (örneğin yağ veya suyu) ısıtmakta, akışkanın kazandığı bu ısıl enerji, daha sonra elektrik veya mekanik enerjiye dönüşmektedir (Resim 1 ve 2). Kömür, yağ, gaz veya nükleer tipteki termik santrallerde olduğu gibi, bu kuvvet santralleri de belli bir termodinamik çevrime göre çalışır ve çevrim boyunca ortaya çıkan enerji dönüşümlerinden yararlanılır. Bu tip santrallerin diğerlerinden tek ayrıcalığı; birincil enerji kaynağının güneş ışınları olmasıdır. Güneş ışınlarından sağlanan bu enerjinin yoğunlaştırılması ile kazan ısıtılır.
Diğer bir kullanım türü, düşük basınçlı termodinamik çevrimlerden elektrik sağlamaktır. Bunun için geliştirilmiş güneş havuzlarından veya kollektörlerinden, akışkan belli bir sıcaklığa kadar ısıtılır. Tam olarak odaklanmamış güneş ışınları, sıcaklığı 80 C°’ye varan tuzlu suda, birbirinden farklı yoğunluklarda tabakalar oluşmasına neden olurlar. Bu da düşük sıcaklık kademesindeki türbin çevriminde, elektrik üretiminde kullanılır. Bu sistem üzerinde özellikle İsra-
il geniş deneyimler kazanmıştır. İsrail’de şu an-
30
BİLİM ve TEKNİK
Resim 1 : Kollektor sistemli güneş enerji santralı prensip şeması. Termo-yağ birbiri ardı sıra dizilmiş kollektörlerden geçerken ısınır.
da 150 kilowatt elektrik enerjisi sağlayan bu tip bir tesis çalışmakta, 5 MW’lik diğer bir tesisin de yapımı sürmektedir. Ayrıca 20 MW gücümJe başka bir santralin yapımı da planlanmıştır.
Fiziksel ve teknik yönden en iyi kullanım türü ise, üçüncü tür olan fotovoltaik sistemlerdir. Burada güneş enerjisi, doğrudan elektriğe dönüşmektedir. Peteği andıran her bir güneş hücresi, ısı üretimine ve jeneratöre gerek kalmadan elektrik üretir. Gelecekte bu tip elemanlardan daha İyi bir şekilde yararlanılması, herşeyden önce bu işte kullanılan tek veya çok kristalli yarı iletken metallerin gelişmesine bağlıdır. Yani, öncelikle olayların fiziksel yönünden hareketle, teknik açıdan kullanılabilirliğine geçilmesi için gerekli atılım gerçekleşmelidir. Uzay ve havacılıkla ilgili uluslararası programlara bakılırsa, bu yöndeki çalışmaların kısa sürede olumlu sonuçlar vereceği söylenebilir.
Yukarıda kısaca çalışma şekillerinden söz-edilen üç ayrı tip güneş enerjisi kullanım şekli, her birinin kendisine özgü güneşten yararlanma özellikleri nedeniyle prensipte diğer tür kuvvet santrallerinden ayrıcalık göstermektedirler. Bilinen diğer kuvvet santrallerinde, santralin çalışmasını sağlayacak yakıt, önceden işlenmiş ve hazırlanmıştır. Bu hazırlık safhası santrallerden uzaktaki başka yerlerde; örneğin taş veya linyit kömürü ocaklarında, uzun boru hatla-rryla bağlantılı petrol havzalarındaki veya tanker ve limanlardaki rafinerilerde, radyoaktif atom çekirdeğini zenginleştirme ve yeniden hazırlama işlevi gören pahalı tesislerde yapılır. Eğer burada güneş enerji santralleri ile bir karşılaştırma yapılacak olursa, herşeyden önce güneş
enerji santrali ön hazırlık çalışması, sistemin net enerji bilançosu ve aynalar için gerekli alan gibi başta gelen önemli etkenler göz önüne alınmalıdır.
Tesisin toplam verimi (etkenliği) olarak tanımlanan; tesisten elde edilecek elektrik enerjisinin, gelen güneş ışınımına oranı bugün için aşağıdaki gibidir.
a) Güneş havuzlarındaki yaklaşık % 5,
b) Fotovoltaik sistemlerde % 10,
c) Güneş enerjili kuvvet santrallerinde % 20’nin üzerinde.
Buna göre, şimdiye kadar elde edilen bilgilerden, kule prensibine göre çalışan güneş enerji santrallerinden teknik yönden en iyi şekilde yararlanılabileceği ortaya çıkmaktadır. Ter-mik-elektrik enerji dönüşümünden sağlanan verim, günümüzün modern kuvvet santrallerinde olduğu gibi, güneş enerjili kuvvet santrallerinde de % 40 değerine ulaşmıştır. Eğer güneş enerji santrallerinde elektrik üretimi sonrasında artakalan ısıl enerji, soğutma kulesinden çevreye atılmayarak, tekrar çevrimin ısıtılmasında kullanılırsa sistemin verimi % 50’ye yükselebilir. Kuvvet santrallerindeki ısı-kuvvet bağlantısı tekniğinin güneş enerjisi dönüşümlerine de uygulanması, olasılıkla fotovoltaik enerji türüne karşı daha fazla avantaj sağlayacaktı’- Bu farklılığı
mekanik enerji dönüşümünde on yılı aşkın bir sünedir denenen teknolojiler, hem de kısa sürede ulaşılan yüksek verim, güneş enerji santrallerinin gelişimi hakkında bir fikir vermektedir.
Ekim 19S3
31
Güneş Kulesi Sistemleri
Güneş kule tipi ener)’) sanVraYıen, “ûNt Vute-nin tepesinde bulunan bir toplayıcıdan (Recei-ver) oluşur. Bu toplayıcı, genellikle aynalardan gelen ışınların geri yansımalarını önleyecek şekilde yapılmış oyuk (cavity) bir hücreyi andırır. Kulenin ayna yüzeylerine bakan tarafından açıklığı (aperture), gelen güneş ışınlarının değişimine, hava ve rüzgâr etkisi altındaki şartlara göre ayarlanabilir. Ayna alanı, belirli bölgelere ayrılmış ve her bir aynanın hareketi bir bilgi işlem makinası yardımıyla Güneş’in o yerdeki azimut ve zenit açılarına göre programlanmıştır. Çok sayıdaki heliostattan yansıyarak kule içindeki oyuğa odaklanan güneş ışınları, gelen ışının hemen hemen 400 katından daha fazla bir yoğunlaştırma (optik konsantrasyon) faktörü yaratırlar. Bu düzeyde bir odaklama, diğer tip kuvvet santrallerinde olduğu gibi ortalama 530 “C’lik bir çalışma sıcaklığı sağlar. Suyun, sistemde ısı taşıyıcı akışkan olarak kullanılması, basit bir çevrim yapısı gerektirdiğinden avantajlıdır. Fakat bunun yanı sıra, 100 bar’a ulaşan yüksek basınç nedeniyle absorblayıcının konstruKsiyonu oldukça zorlaşmaktadır. Sıvı metal akışkanlar ve tuzlu»eriyikler alçak basınçlı sistemlerin konstrüksiyonuna çok uygundur. Yalnız bu sefer 100-140 °C’lerde donma özelliği gösteren bu ısı taşıyıcı akışkanlar için ek ısıtma sistemlerine gerek vardır. Ayrıca buharlaştı-rıcı ile bağlantı sağlayacak ikinci bir çevrim zorunludur (Resim 2).
Koilektör Sistemli Güneş Santralleri
Çok sayıda koilektör (toplayıcı) sisteminden oluşan bu tip güneş santrallerinde, ısı ta-
şıyıcı akışkan (genellikle termik özellikte bir yağ) birbiri ardı sıra dizilmiş kollektörlerden geçerken ısınır (Resim 1). “Yapı o\araV rine bağlı bu yansıtıcı ve ışın toplayıcı yüzeyler otomatik bir kontrol yardımıyla güneşin hareketini izlerler. Bu konuda çeşitli tip konstrük-siyonlar üzerinde çalışılmaktadır. Kullanılmakta olan belli başlı koilektör tipleri şunlardır; bir ekseni yönünde güneşi izleyen kutupsal yönlendirmeli parabolik kollektörler, iki ekseni yönünde güneşi izleyen kollektörler ve çizgisel (lineer) odaklayıcı kollektörler. Yoğunlaştırma oranı ortalama 50 olan koilektör sistemli bir güneş santralında sıcaklık 300-400 °C’ye ulaşmaktadır. Böyle bir santralın çevrim verimi % 20-25, toplam verimi ise % 10 değerindedir.
Gelişen teknolojik yöntemler ve süregelmekte olan uygulamalara göre, kule veya kol-lektör sistemli santrallerden hangisinin seçil ceği, herşeyden önce bunların hangi bölgelerde kullanışlı olacağına, dolayısıyla piyasa şansının hangi oranda yüksek olacağına bağlıdır. Altyapı tesislerinin gelişmemiş olduğu üçüncü dünya ülkelerinde, en çok birkaç yüz kilowatt mertebesinde elektrik ve ısı üretimi için koilektör sistemli santrallerin daha elverişli olacağı düşünülmektedir. Buna karşın, kule sistemli güneş santralleri oldukça pahalı bir teknoloji gerektirmekte ve daha çok 20 ile birkaç yüz megawatt mertebesinde güçler için elverişli olmaktadır. Bütün bunlara rağmen, çalışmakta olan pilot işletmelerden elde edilecek veriler ışığında, gelecek için hangi sistemin daha uygun olacağı tahmin edilebilecektir. Halen Güney Ispanya’da Almeria yakınlarında 1981 yılında işletmeye alınan SSPS güneş enerji santralinde iki ayrı tip
Resim 2 : Kule sistemli güneş enerji santralinde kuvvetli bir yoğunlaştırma sayesinde yüksek sıcaklıklar elde edilir. Sıvı sodyum kule tepesinde 500°C’ r>in üzerinde bir sıcaklığa ulaşır.
32
BİLİM ve 7 EKNİ
sistem blrblrlerlyle karşılaştırmalı olarak denenmektedir.
Gelecsk için Görüşler
Yukarıda belirtilen teknik, işletme ve ekonomik etkenler dikkate alındığında şimdilik güneş enerji santrallerinin, hafif ve ağır yağla çalışan küçük tip kuvvet santralleri ile rekabet edebileceği görülmektedir. Teknik çalışma şartları daha çok; tesis toplam veriminin % 20’nin üzerine çıkarılmasına, güneşlenme zamanlarında en azından % 90 oranında kullanılabilirliğe yönelik olup, teknik ve ekonomik yönden 20 ile
30 yıllık bir çalışma süresi hedef alınmaktadır. Çalışma süresinin tayini, ancak mevcut teknoloji ile yapılacak uzun süreli deneyimlere bağlıdır. İşletme faktörü, santralın bulunduğu yerin meteorolojik konumuyla yakından ilgilidir. Yıllık 2300 kWh/m,’lik güneş ışınımı alan bir yerde, güneşlenme zamanı yılda 3900 saati bulmaktadır. Güney Avrupa’da, örneğin ispanya kıyılarındı yıllık güneş ışınımı 2000 kWh/m1 ve güneşlenme zamanı yaklaşık 2900 saat değerindedir.
Herşeyden önce tesisin işletme ekonomisine etki eden faktörler göz önüne alınmalıdır.
Ayrıca tesisin hemen hemen yarı değerini oluşturan pahalı aynalar yatırım maliyetinin önem-
li bir bölümünü tutmaktadır. Diğer taraftan bu yüksek yatırım ve sermayeye karşın, işletme ve bakım masrafları oldukça düşük seviyededir. Burada üzerinde durulan asıl önemli nokta, bu
Tübitak’ın Kuruluşunun 20. Yılı Kutlanıyor :
ULUSLARARASI BİLİMSEL VE TEKNİK ARAŞTIRMA VE GELİŞTİRME YÖNETİM SİMPOZYUMU UÜZENLENO
Kısa adı TÜBİTAK olan Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu bu yıl, kuruluşunun 20. yılını kutluyor.
20. Kuruluş Yıldönümü Kutlama Programı çerçevesinde bir çok etkinliğin yanı sıra, ‘‘Bilimsel ve Teknik Araştırma ve Geliştirme Yönetimi” isimli uluslararası bir simpozyum düzenlendi.
1-2 Kasım 1983 tarihleri arasında Ankara’da yapılacak simpozyumun amacı, çeşitli ülkelerden A + G (Araştırma + Geliştirme) yöneticilerini biraraya getirmek, ülkelerindeki A + G Yönetimi konusunda bilgi alışverişinde bulunmalarını sağlamak ve ülkelerarası İşbirliğinin gerçekleştirilebileceği zeminin hazırlanmasına yardımcı olmaktır.
Üniversite, enstitü, araştırma birimleri ve endüstriden katılıma açık olan simpozyumda yalnızca davetli tebliğler yer alacaktır. Çeşitli ülkelerden davet edilen konuşmacılar tarafından sunulacak bu tebliğler, Tübitak tarafından bir kitap ha> linde toplanacaktır.
işe uygun hassaslıktaki aynaların • seri üretimine geçilmesi ve böylece ucuz yoldan sağlanmasıdır. Bu aynalar daha sonra yüksek sıcaklık seviyeli enerji dönüşümlerinde kullanılarak, İstenen yüksek verime ulaşılabilir. Bütün bunları sağlayacak, günden güne gelişen teknolojik atı-lımlar ile, gelecekte kule tipi güneş santrallerinde bu yönde ileri adımlar atılacağı şimdiden söylenebilir.
UMSCHAU in VVissertschaft und Technlk’den Çev : Altay ONUR
• Ay Dünya’dan yavaş yavaş uzaklaşıyor ve görüntüsü de giderek küçülüyor. Hesaplamalara göre bu nedenle, birkaç milyar yıl içinde tanı güneş tutulması da olmayacak.
• Değişik kıtalardaki radyo antenleri bir teleskop biçiminde bir araya getirilerek, 3000 mil uzaklıktan kelimeleri okuyabilen bir kişinin gücüne eşit bir ayırma gücü sağlanabilir.
İnsan, aklın sınırlarını zorlamadıkça, hiç bir şeye ulaşamaz. A. EINSTEIN
Ekim 1983
33
“Z” PARÇACIĞI DA BULUNDU
Christine SUTTON
Maddenin temel yapısını arattıran Avrupa Araştırma Merkezi CERN’de bu yıl ikinci önemli bir keşifte bulunuldu. Bir Araştırma grubu, Z° olarak bilinen temel parçacığa ait ilk işaretleri saptadı. Bu haber, bu yıl yüksüz Z (Z°)’ın elektrik yüklü bir eşi olan W parçacığının bulunuşunun arkasından gelen erken bir duyuru olarak nitelendiriliyor.
W ve Z parçacıkları, maddeyi bir arada tutan kuvvetlerin fBirleşik Kuvvetler Kuramı) anlaşılmasını ve evrer’ı yapısının anlaşılmasını sağlar. Genel olarak birbirinden oldukça farklı olayları açıklamak için, atom içindeki kuvvetlerden, yerçekimine kadar farklı kuramlar kullanılır. W parçacığı, diğer -birleşik olmayan- kuramlarla anlaşılamaz. Z° özel olarak yalnız birleşik kuvvetler kuramı özelliğini taşır. Z°’m, W parçacığımdan farklı olarak bir belirtici (indikatör) olduğunu düşünen kuramcılar doğru İz üzerindiler.
W ve Z parçacığının varlığını İşaret eden kuram, zayıf nükleer kuvvetin anlaşılmasını sağladı. Bu kuvvet, proton çapının yüzde biri kadar uzaklığa (10 cm.) etkilidir. Bu zayıf kuvvet olmasaydı evren çok farklı olacaktı. Çünkü bu Ikuvvet birçok atomaltı parçacıkların ve atomik çekirdeklerin radyoaktif bozulmasında ana kuvvettir. Böyle zayıf etkileşme, yanma olayında Güneş’in ve yıldızların temelinde vardır.
Düşünülen, bir tip parçacık tarafından taşman zayıf kuvvet kuramını geliştirmekti. Bunun İçin bir yaklaşım örneği, fotonların alınıp verilmesindeki elektromanyetik kuvvetle ilgili başarılı bir kuram, kuantum elektrodinamiktir. Işı’k ve bütün diğer elektromanyetik ışınım olan fotonlar, kütlesiz “parçacıksız” enerji paketleridir. Kuantum elektrodinamiği, elektronlar gibi elektrik yüklü parçacıkların, foton alış verişi İle etkileşmesidir. Rugbi oyuncuları topu birbirlerine geçirerek etkileşirler.
Zayıf etkileşmede, top çok ağır olmalıdır. Çünkü kuvvet çok zayıf ve kısa mesafede etkilidir. Kurşundan yapılmış bir rugbl topunu çok uzağa atmak çok zordur. Zayıf kuvveti taşıyan, elektrik yüklü de olmalıdır, örneğin, nötron parçalanmasında proton meydana gelmektedir. Kuramın en son şekline göre, yaklaşık 85 defa proton kütlesinden daha ağır olan W parçacığı düşüncesi böyle ortaya çıktı. Yalnız yüklü parçacıkların kuramındaki hesaplarda, W parçacığı 3onsuz sayıda miktarlara dönüşür. Fakat, kuram yalnız zayıf kuvveti değil aynı zamanda elektromanyetik kuvveti de içerirse (İki yüksüz taşıyıcısı olan W parçacığında olduğu gibi), sonsuzluk yok edilir. Basit olarak, yüksüz {nötr) parçacıklardan biri elektromanyetik kuvveti t* şıyan fotondur. Diğeri de kütlesi, protonun kütlesinden 95 defa büyük olan bölgede yer aldığı öngörülen Z°’dır.
Karşıt protonlar, protonların aksi yönünde manyetik alan İçinde dairesel olarak hızlanarak seyir ederler. Parçacıkların, (Madde ve karşı madde demetlerinin, ve atomaltı parçacıklarını beraber bulunduğu enerji havuzunda) her birini enerjisi 270 proton kütlesine eşittir.
Avrupa’dan, Amerika’dan, İngiltere’den 100′ den fazla fizikçiden oluşan UAI kodla İsimle
Z°’ın bulunduğu UAI deney)
-34
BİLİM ve TEKNİI

Cevapla

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar işaretlenmelidir *

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.