NASA's Warp Drive Ship Design



Dr. Tuba Sarıgül - 10/02/2014 -


Dünya’ya en yakın yıldız olan Alpha Centauri, bilinen ismiyle Rigel, bizden yaklaşık 4 ışık yılı uzakta. Işık yılı ile ifade edildiğinde mesafeler kısa gibi görünse de insan yapımı en hızlı araç olan ve saatte yaklaşık 250.000 kilometre hıza ulaşabilen Helios-2 ile Rigel’e gitmemiz yaklaşık 20.000 yıl sürer. Ayrıca Einstein’ın özel görelilik kuramına göre, ışık hızının aşılamaması daha hızlı yolculukların gerçekleşmesinin önündeki en büyük engel.

Ancak üstesinden gelmemiz gereken tek sorun mesafeler değil. Seyahatimizin sorunsuz şekilde tamamlanması için uzay aracımızın Güneş Sistemi’nin dış sınırındaki yıldızlararası ortamla heliosfer arasındaki savaştan yara almadan çıkması ve yıldızlararası ortamdaki yüksek enerjili parçacıklar arasında zarar görmeden yoluna devam etmesi gerekiyor.

Heliosfer adı verilen bölge aslında Güneş Sistemi’ni yıldızlararası ortamdan koruyor. Peki, yıldızlararası ortamı tehlikeli yapan ne? Yıldızlararası ortamda gaz, toz ve kozmik ışınlar bulunur. Işık hızına yakın hızlarla hareket eden bu yüksek enerjili parçacıklar hem uzay aracı hem de insanlar için hayli tehlikeli. Neyse ki, Güneş’teki çekirdek tepkimeleri sonucu oluşan ve Güneş Sistemi boyunca yayılan güneş rüzgârları, yıldızlararası ortamı Güneş Sistemi’nin dışına doğru iterek gaz, toz ve kozmik ışınların Güneş Sistemi’ne girişini engelleyebiliyor. Dünya’nın en uzağındaki, insan yapımı cihaz olan Voyager 1 uzay aracı 2012 yılının Ağustos ayında bu bölgeyi aşarak yıldızlararası ortama ulaştı. Ancak Voyager 1’in jeneratörlerinin, uzay aracının 2025 yılından sonra da çalışmaya devam etmesi için gereken enerjiyi sağlayamayacağı düşünülüyor. Peki, yıldızlararası seyahatin gerçekleşmesi için yeterli miktarda enerji nasıl sağlanabilir?

Modern uzay araçlarının çoğu uzayda roket motorları sayesinde yol alıyor. Yakıtın oksijenle girdiği tepkime sonucu açığa çıkan gazın oluşturduğu itme kuvveti uzay araçlarının hareket etmesini sağlar. Fakat roket motorları kullanarak saatte ancak 28.000 km hıza ulaşabilen bir uzay mekiği ile en yakın yıldıza gitmek neredeyse imkânsız.

Uzay araştırmalarının hız kazandığı son 50 yılda uzay araçlarında büyük değişiklikler oldu. Ancak kullanılan yakıt türleri ve teknolojiler değişse de roket motorlarındaki temel prensip aynı kaldı. Yıldızlara yolculukta olduğu gibi mesafeler çok büyüdüğü zaman farklı itki sistemlerinin geliştirilmesi gerekli. Biraz da gelecekte yıldızlararası yolculuklarda kullanılabilecek farklı itki sistemlerinden bahsedelim.

Plazma ve İyon İtkili Motorlar

Plazma kullanılan itki sistemlerinde yakıt elektrik enerjisi kullanılarak plazma haline getiriliyor. Maddenin hallerinden biri olan plazmada elektronlar atomlara bağlı değil. Maddenin bu hali serbest haldeki eksi yüklü elektronlardan ve artı yüklü iyonlardan oluşur. Elektrik alan uygulanarak hızlandırılan plazma, motordan dışarı atılırken uzay aracını hızlandırır. İyon itkili motorlarda ise iyon haline dönüştürülen yakıt elektrik alan boyunca hızlandırılır. Ancak bu sistemlerde uzay aracının en yüksek hıza ulaşması için motorun uzun süre çalışması gerekir. Bu motorlar uzay görevlerinde çok az yakıt kullanarak yıllarca çalışabilir. Örneğin NASA’nın NEXT projesinde geliştirilen iyon itkili motorlar kullanılarak uzay araçlarının saatte 145.000 km hıza ulaşması mümkün. Kimyasal madde kullanılan roket motorları ile aynı miktarda itiş gücü üretebilmek için 10 kat fazla yakıt kullanılması gerekiyor. Ayrıca iyon itkili motorlarda iyonları hızlandırmak için gerekli olan elektrik enerjisi güneş panellerinden elde edilebiliyor.

Nükleer Roketler

NASA’nın en son roket motoru projesi olan NTREES’de geliştirilen nükleer roket motorlarında nükleer reaktör yardımıyla çok yüksek sıcaklıklara ısıtılan hidrojen, egzozdan çıkarken genleşiyor ve bir itiş gücü oluşturuyor. Bu motorlarda yakıt olarak kullanılan hidrojen, fırlatma sırasında oluşabilecek tehlikelerden korunması için çok düşük sıcaklıklarda tutuluyor. NTREES aslında bu yöntemin uygulandığı ilk proje değil. Özellikle 1955-1973 yılları arasında üzerinde çalışılan farklı nükleer itki sistemleri ile yıldızlararası seyahati mümkün kılabilecek hızlara -örneğin ışık hızının % 4,5’una- ulaşılması amaçlanıyordu. Ancak bu gerçekçi bir öngörü değildi. Washington Üniversitesi araştırmacıları NASA tarafından desteklenen bir proje kapsamında nükleer füzyon (çekirdek birleşmesi) tepkimelerinden yararlanılan roket motorları geliştirmeye çalışıyor. Bu motorlarda füzyon koşullarının oluşması için yakıt sıkıştırılarak ve ısıtılarak plazma haline getiriliyor. Bu proje başarılı olursa Mars yolcuklarının süresi 300 günden 30 güne inebilir.

University of Washington

Star Trek (Uzay Yolu) dizisi gibi birçok bilim kurgu çalışmada yer verilen ve ışıktan hızlı seyahati mümkün kılması düşünülen Warp Drive teknolojisi, uzay aracının çevresindeki uzayzamanı evrenin geri kalanından bağımsız bir şekilde eğebilme prensibine dayanıyor. Ancak bu sistem bilimin sınırlarına takılıyor. Şu ana kadarki bilimsel bilgi birikimimiz ışık hızının aşılamayacağını doğruluyor. Çünkü özel görelilik kuramına göre kütleli bir cismin ışık hızına ulaşması için sonsuz miktarda enerji gerekli.

Üstesinden gelmemiz gereken önemli sorunlardan biri de yıldızlararası seyahat için gerekli olan yakıt miktarının çok büyük olması. Bir uzay mekiği ya da bir otobüs büyüklüğündeki bir uzay aracını kimyasal tepkimelerin kullanıldığı roketlerle en yakın yıldıza göndermemiz için gereken yakıt miktarı tüm evrende bile mevcut değil. Bir nükleer fisyon roketi kullanıldığında bir milyar süpertanker (dünyanın en büyük gemileri) dolusu yakıta, füzyon roketi kullanıldığında ise 1000 süpertanker dolusu yakıta ihtiyacımız var.

Yıldızlara yolculuk için belki de uzay aracının yakıt taşımasını gerektirmeyen sistemlere ihtiyaç var. Işık ışınlarını kullanan güneş yelkenlerinde, yelkenlerin genişliği yeterince büyük olursa uzay aracının hareket etmesini sağlayacak kadar enerji elde edilebileceği düşünülüyor.

Özet olarak, günümüzdeki teknolojiler ile yıldızlararası seyahatin gerçekleşmesi bir hayal. Bu hayali gerçekleştirmek için daha farklı teknolojilere ihtiyacımız var. Ya da fizik kanunlarının farklı çalıştığı başka bir yere... Tabii öyle bir yer varsa ve biz oraya gidebilirsek...
---------------------------------------------


NASA Warp Motoru İnşaa Etmeye Çalışıyor

Yazar Özay Şen - Ağu 21, 2013


Işıktan daha hızlı hareket edebilmek için çalışmalar sürdürülüyor.

NASA, ışık hızından hızlı gidebilmek için çalışmalara başlıyor.

Geçtiğimiz yıl NASA’daki araştırmacılardan kurulan ufak bir ekip Warp Motoru teknolojisini laboratuvar ortamında geliştirmek için çalışmalara başladı. Çalışma Harold “Sonny” White liderliğinde sürüyor. Araştırma her ne kadar hayal gibi gözükse de, eğer başarılıya ulaşırsa Warp Motoru’nun çalışma prensiplerini anlayabileceğiz. Bu motora sahip bir uzay gemisinin neye benzeyeceğini ve Warp hızında yolculuk etmenin gizemleri ortaya çıkarılacak.

Konu yıldızlararası seyahet etmek olduğunda, ışık hızından daha hızlı gidebilmek gerekiyor. Bu sayede uzayın engin boşluğundaki gezegenlere ve yıldızlara ulaşılabilir. Bize en yakın yıldız sistemi Alpha Centauri, 4 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Şu zamanlarda bizim Güneş Sistemimizden çıkmakta olan Voyager-1, 62.136 Km/h ile seyahet ediyor. Bu hızlı Alpha Centauri’ye ulaşmak isteseydik 67.000 yıllık bir yolculuk olacaktı. İnsan hayatı göz önünde bulundurulduğunda bu imkansız bir seyahat olurdu. Warp Motoru dışında İon Motorları fikri var. Ancak bu motorlar sayesinde de yolculuğu sadece birkaç bin yıla indirebiliyoruz. Warp Motorları gerçekliğe kavuşursa, uzay yolculuğu oldukça basite indirgenecek.

Warp Motorlarının prensibinde, ışık hızından hızlı hareket etmek yatıyor. Bunun için de uzay-zaman çizgisinin bükülmesi gerekiyor. Miguel Alcubierre’nin üzerinde çalıştığı cihaz, uzay gemisi etrafında bir Warp Baloncuğu oluşturmayı amaçlıyor. Bu sayede ışıktan 10 kat daha hızlı yol katedilebilir. Tabii bu fikri hayata geçirmek için teorik olduğu kadar deneysel kısıtlamalar da mevcut. Alcubierre’nin cihazı hakkında da sayısız problem mevcut. Bunlardan biri baloncuğun içerisinde kalan mürettebatın hayatta kalıp kalmayacağı. En korkuncu ise varılacak noktanın Warp Baloncuğu yüzünden tamamen yok olması.
 

White'ın üzerinde çalıştığı Alcubierre Motoru prensibiyle hazırlanmış bir Warp Motoru.

Geçtiğimiz yıl Sonny White, Alcubierre Motoru’nu değiştirmeye yönelik yeni çalışmalara girişti. Bunlardan ilki enerji gereksinimi azaltmak üzerineydi. Çünkü motorun çalışması için Jupiter’in kütle-enerjisi kadar yakıta ihtiyaç duyulacaktı. White’in çalışmasıyla Voyager-1’in tükettiği enerjiyle, bu plan hayata geçirebilir. Yakıt sözünü her ne kadar kullanmış olsak da, motorun çalışabilmesi için kütle-enerjisine ihtiyacı var. Bu enerjinin ne tarz bir enerji olduğu ise henüz bilinmiyor. Gözlemlenebilen uzay içerisinde bilinmeyen birçok enerji çeşidi mevcut. NASA’nın araştırmadaki önceliği, enerji gereksinimini karşılayabilmek ve cihazı dairesel bir yapıya oturtabilmek.

NASA, araştırma hakkında Sonny White’a fazlasıyla güveniyor. 2012 yılından beri ortaya koyduğu çalışmalar oldukça ilgi çekici. Özellikle Warp Baloncuğu yapısı hakkında oluşturduğu makaleler Superluminal (Işıktan Hızlı) araştırmaları için önemli sayılıyor. White “Normalde 4 Km/h ile yürürsünüz. Eğer hava alanlarındaki yürüyen banda binerseniz ve sabit durursanız hızınız gene aynı kalır. Ancak banda binmeyenler sizin daha hızlı hareket ettiğinizi düşünür. İşte ışık hızında ve ondan daha hızlı gidebilmek de bu tarz bir düşünce. Yani görecelik üzerine kurulu” dedi.

Peki Warp Motoruna sahip bir uzay gemisi nasıl görünürdü? Öncelikle basit bir Amerikan futbolu topu düşünün. Topun tam göbeğinden geçen dairesel bir hat vardır. Bu hat tutturulması için bir dizi sütun dikişi ile desteklenir. Top mürettebatın ve geminin içindeki robotik sistemlerin olduğu yerdir. Halka ise enerjiyi sağlayacak bilinmeyen kütle-enerjisidir. Yani etrafına sarılıdır.

White, konu hakkında meraklılarını uyarıyor. Warp Motorlarına ulaşabilmek için önümüzde daha çok uzun zaman var. NASA araştırma takımı şu an için bu spesifik olayı prensipleştirmeye çalışıyor. Ayrıca takımın açıklamasına göre yapılacak olan Warp Baloncuğu, gerçek dünya üzerinde oldukça mikroskobik boyutlarda olacak. Ancak prototip hakkında bize fikir verebilecek. Bir otomobil büyüklüğünde Warp Motorları inşaa etmek için en azından 100 yıl kadar vaktimiz var. Tabii bir de bu motora enerji sağlayacak o bilinmeyen maddeyi bulmak gerekiyor.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

NASA gerçekten de ışıktan hızlı bir gemi üzerinde çalışıyor mu?

Yazar Berker Güngör - Haz 17, 2014

Geçtiğimiz günlerde internete düşen bir dizi resim, teknolojiye ve biraz da bilim-kurguya ilgi duyanlar arasında büyük heyecan yarattı. IXS Enterprise adı verilen geminin fotoları, NASA’nın gerçekten de ışıktan hızlı gidecek bir gemi inşa ettiği fikrini çoğu insanın aklına yerleştirdi. Peki ama bu gerçek mi? İnsanlar yakında galakside gezinmeye başlayacaklar mı? Yeni bir Kaşifler Çağı’nın kapısında mı duruyoruz?

Bu sorunun cevabı hem çok basit, hem de değil. Hayır, NASA halen bir gemi inşa etmiyor. Aslına bakarsanız bunun için gereken para ya da teknoloji henüz ortada yok. O yüzden nefesinizi tutup beklemeyin, çünkü yakın bir zamanda Star Trek evrenine yatay geçiş yapacak değiliz. Öte yandan, belirli açılardan bunu yapmaya 30 yıl önce olduğundan çok daha yakınız denebilir.


Daha önce de Technopat üzerinde bu konuyla ilgili haberler yazmıştık. Geçtiğimiz yüzyılın sonlarında Meksikalı bir biliminsanı olan Alcubierre tarafından ortaya atılan teoriler, bilim-kurgu filmlerindekine benzer bir FTL (Faster Then Light – Işıktan Hızlı) geminin nasıl yapılabileceğine dair yeni bir yaklaşım getiriyordu. Bu yeni yaklaşım matematik açıdan pek hatalı değildi, daha da önemlisi bilinen fizik kanunlarına aykırı düşmüyordu. Ne var ki teorik olarak gereken enerjiyi sağlamak mümkün görünmüyordu, bu yüzden de çoğu uzman üzerinde pek durmadı.

Bu yeni teori üzerine kafa yoran pek az kişiden biri NASA’dan Harold G. White oldu. Doktor White ve ve diğer bir kaç uzman, Alcubierre tarafından ortaya atılan fikir üzerinde uzun süre çalıştıktan sonra, elde ettikleri bulguları ortaya koydular. Gelişmeler aslında Alcubierre teorisine dayalı bir gemi yapmanın mümkün olabileceği ve tahmin edilenden çok daha az enerjiyle çalışabileceği yönünde bulgular içeriyordu. NASA bünyesinde kendilerine bir proje ekibi kurulması ve bütçe sağlanması, bu bulguların ne kadar ciddiye alındığının da bir göstergesidir.

Warp Motoru

Peki ama IXS Enterprise bu çalışmanın neresinde? Maalesef henüz tasarımcıların yaptığı bir fikir jimnastiği olmanın ötesinde değil. Geminin adı ve tasarım çizgileri şüphesiz Star Trek evrenine göndermeler yapıyor. İşin doğrusu gelecekte bir FTL gemi inşa edilirse buna benzemesi de gayet mümkün. Ne var ki White ve ekibinin laboratuvar çalışmaları şimdilik Warp teorisinin ne kadar geçerli ve uygulanabilir olduğunu deneylerle görme aşamasında. Ekip deneylerde mikroskobik de olsa bir Warp balonu oluşturmaya ve bunun mekanizmasını çözmeye çalışıyor. Bu çalışmalardan elde edilecek bilgiler teorinin uygulanabilir olup olmadığını gösterecek.

Peki ama bu Warp Motoru teoride nasıl çalışacak? Şüphesiz burada kuramsal fiziğin en derin katmanlarına inmek gerekiyor, ama eğer bu alanda bir ömür tüketmediyseniz ve zeka seviyeniz de Stephen Hawking ebatlarında değilse, bunu yapmak pek kolay değil. Ne var ki konuyu hayli basitleştirmek pahasına da olsa, örneklerle inceleyebiliriz.

Bir Bisiklet Gezisi

Işıktan hızlı seyahat etmek için birden fazla teori var, mesela solucan delikleri üzerinde çalışılan bir başka teori. Alcubierre-White motoru, yani Warp Motoru ise çok daha farklı bir yöntem öngörüyor. Bu motor uzay-zaman içinde bir deformasyon oluşturarak, motorun takılı olduğu geminin gerçekte ışıktan hızlı gitmeden ışıktan hızlı gitmesini öngörüyor. Bu nasıl mümkün olabilir?

Aşırı basit bir örnekle açıklık getirmeye çalışalım. Bir bisikletçiyi hayal edin, ileri doğru gitmek için pedal basarak tekerleri döndürmesi gerekiyor. Dönen tekerlekler ise üzerinde bulunulan düzlemi, yani uzay-zamanı geriye doğru itiyor. Bisikletin uzay-zamanı itmesi, dirençle karşılaşmasına ve sonuçta ileriye doğru hareket etmesine sebep oluyor. Bisikletin daha da hızlı gitmesini istersek, daha fazla enerji harcayarak daha hızlı pedal basmamız gerekiyor. Işık hızına çıkabilmek için ise teorik olarak evrendeki tüm enerjiye ihtiyacımız olacak, çünkü ışık gerçekte evreni oluşturan ve ayakta tutan güçlerden bağımsız değil. Yani ışıktan hızlı gitmek için herşeyi geride bırakmamız lazım, bu da var olan tüm enerjiyi kullanmayı gerektiriyor. Bunu başarabildiğiniz anda ise zaten bizzat herşey haline dönüşüyorsunuz, çünkü evrenin tüm gücünü çekmek, evren haline gelmek demek. Bu da pek mümkün görünmüyor.

Bugün kullandığımız tüm teknolojiler aslında bu mantığa dayanıyor. Bisiklet tekerlerinin dönmesi, jet motorunun tepkimesi, roketlerin püskürttüğü sıcak ve basınçlı gaz, bunların hepsi evreni itmeye, yani evrenin direncinden faydalanarak evren içinde ileriye doğru hareket gerçekleştirmeye yönelik olarak çalışan mekanizmalar. Warp Motoru ise çok daha farklı bir prensibe dayanıyor.



Dalgalar Üzerinde Süzülmek

Warp Motorunun çalışma prensibini aslında dalgalar üzerinde kayıp giden bir sörfçünün ilerlemesine benzetmek çok da yanlış olmaz. Fiziksel açıdan incelediğinizde, gerçekte sörfçünün hiçbir hareket gerçekleştirmediğini, sörf tahtasının üzerinde sabit durduğunu fark edersiniz. Tahtanın kendisi de herhangi bir itici güce sahip değildir. Buna rağmen kıyıdan izleyen biri, sörfçünün dalgalar üzerinde kayarak ilerlediğini, bir noktadan diğerine hareket ettiğin gözlemler. Burada bir tuhaflık yok mudur?

Aslında bir tuhaflık yok, çünkü hareketi sağlayan şeyin bizzat okyanusun ta kendisi olduğunu görmemek mümkün değil. Sörfçünün tüm yaptığı okyanustaki hareketlenmeden faydalanmak. Gelen dalgayı yakalayan sörfçü, herhangi bir tepkime yaratmadan, okyanusun kendi içindeki hareketini kullanarak okyanusta seyahat ediyor. Okyanusun dalga hareketi ise gerçekte okyanusun kendi uzay-zaman düzlemi içindeki bir deformasyondan başka bir şey değil.

Alcubierre-White motoru da buna benzer bir etki yaratılmasını öngörüyor. Bu motor tarafından yaratılacak olan uzay-zaman deformasyonu, geminin aslında durduğu yerden hiç kıpırdamadan uzay içinde hareket etmesini sağlayacak, tıpkı sörfçünün yaptığı gibi. Teorik olarak burada hareket eden şeyin gemi değil de evrenin ta kendisi olduğu bile söylenebilir.

Ne Zaman Uçuyoruz?

Tabii çoğumuzun kafasındaki esas soru, tüm bu teori ve araştırmaların ne zaman meyve vereceğidir. IXS Enterprise ne zaman uçuşa hazır olacak? Buna bir cevap vermek çok zor. Bilimin ilerlemesi ve gelişmesi, ayrılan bütçeden tutun da, konu üzerinde çalışanların sağlıklarına kadar pek çok öngörülemez faktör üzerine dayanıyor. Tabii ki teknolojimiz bin yıl önce olduğundan çok daha farklı bir tempoda ilerliyor ve bundan bir kaç yıl sonra hangi buluşların yapılacağını kestirmek kolay değil.

Ne var ki bir FTL uzay gemisinin uçuşa hazır olması, bu asır içinde gerçekleşmeyebilir. Bu da tabii üzücü bir gerçek.

-------------------------------------------------------------------

NASA’nın ilk ‘Yıldız Gemisi’ tasarımı ortaya çıktı!

12/06/14

Amerikan Uzay Araştırma Kurumu NASA, galaksiyi keşfe çıkacak ilk uzay gemisinin tasarımını gösterdi.
NASA’nın ilk ‘Yıldız Gemisi’ tasarımı ortaya çıktı!

Henüz daha çok erken bir tasarım aşamasında olmasına rağmen, gösterilen 3D imajlar heyecan verici. 100 yıldır uzayın keşfi ile ilgili kitaplar, diziler ve filmler görüp geçirdikten sonra, tüm bilimkurgu meraklıları bu haberden etkilenmiş durumda.

NASA’nın Johnson Uzay Merkezi’nde warp motoru tasarımları ile uğraşan mühendis Dr.Harold White ve 3D grafik sanatçısı Mark Rademaker’in ortak çalışması sonucu bu imajlar ortaya çıkmış. Bu tasarım, ince uzun bir gövde ve onun etrafında monte edilmiş, warp atlayışı yapmayı sağlayacak motoru bulunduran çember parçalardan oluşuyor.

Deneysel uzay gemisi “IXS Enterprise”, ismini ünlü bilimkurgu dizisi Star Trek’deki ana yıldız gemisi olan Enterprise’dan (Atılgan) almış. Fakat gerçekte bu gemi ışıktan hızlı hareket etmeyecek, çünkü bu durum Einstein’ın görecelik teorisine aykırı bir durum. IXS Enterprise, warp motoru ise çevresinde uzay-zamanı büken bir enerji küresi oluşturacak. Bu kürenin içinde uzaydaki farklı mekanlara çok hızlı yolculuk yapılabilecek.

White ve ekibi şimdiden mini warp küreleri oluşturabilmek için çalışmalara başlamışlar bile. Eğer bu araştırmadan başarılı olunabilirse, inşa edilecek yıldız gemisi ile Alpha Centauri galaksisine iki haftada ulaşmak mümkün olabilecek.

-------------------------------------------------------------------------------

IŞIK HIZINDA SEYEHAT BAŞLIYOR

NASA, bir gün derin uzayın bilinmeyen köşelerine gitmesi hayal edilen yıldız gemisine ait çizimleri tanıttı.

18 Haziran 2014


NASA’nın fütürist gemisi çok hızlı yolculuk edebilecek.
Fizikçi Harold White’ın 2010 yılından bu yana üzerinde çalıştığı yıldız gemisi, saniyede 300 bin kilometre hızla uzay boşluğunda ilerlemesini sağlayacak teknolojiye sahip olacak.
NASA’nın Gelişmiş İtiş Gücü Ekibi’nin başında yer alan White, yıldız gemisi hakkındaki ilk planları birkaç ay önce düzenlenen bir konferansta açıklamıştı. White bu sefer çizimleri Mark Rademaker tarafından yapılan yıldız gemisinin çizimlerini sundu.
Rademaker, yıldız gemisinin bir gün sahip olacağı teknolojiyle bağlantılı olarak tasarlandığını ve çizimleri hazırlamanın 1600 saat sürdüğünü belirtti.

BİRKAÇ SANİYEDE IŞIK YILI MESAFE

IXS Enterprise adı verilen tasarım, gerçek olursa sadece Uzay Yolu ve Yıldız Savaşları’nda gördüğümüz ‘sapma hızını’ gerçeğe dönüştürecek. White yıldız gemisi hakkındaki planlarını anlatırken, genel görelilik kuramına dayanacak sapma hızı sayesinde, uzayda binlerce yıl sürecek yolculukları sadece birkaç yıl içinde alabileceklerini ifade etti. White ‘hız limiti diye bir şey söz konusu olmayacak’ ifadesini kullandı.

White ilk olarak 1994 yılında fizikçi Miguel Alcubierre tarafından matematiksel modeli hazırlanan sapma hızı reaktöründen yola çıkarak, IXS Enterprise’ın uzay-zamanı bükerek mesafeleri kısaltabileceğini söyledi.

Sapma hızı teknolojisinin geliştirilmesi, insanlığın uzayda hayali kurulamayan noktalara erişmesini sağlayacak. NASA söz konusu teknolojinin mümkün olabileceğini savunan bir gerçek olmadığını kabul etse de, White uzay keşfinin geleceği için denemeler yapılacağını söyledi.

----------------------------------------------------------------------

Işık hızında seyahat yapacağız!

24/10/2015

NASA uzmanları bilim kurgu filmi Uzay Yolu'nu gerçeğe dönüştürmek için çalışmalara başladı.


Uzmanlar sapma hızının bir gün mümkün olabileceğini kanıtlamak istiyor.

Amerikan Uzay ve Havacılık Dairesi NASA'nın Johnson Uzay Merkezi uzmanları bilim kurgunun gerçeğe dönüşebileceğine ikna oldu ve sapma hızının bir gün mümkün olabileceğini ispat için yola çıktı. Bunu yapmak için Albert Einstein'ın 50 yılı aşkın süre önce ortaya koyduğu zaman ve mekan kuralını ya eğmek gerekecek ya da kırmak.

Dr. Harold G. White ve ekibi gelecekte insanoğlunun uzay yolculuğun için galaktik ölçekli etkileri olan son derece küçük fotonları kullanarak küçük çaplı bir deneye başladı.

43 yaşındaki Dr. White basitçe bir fotonun yörüngesini saptırmayı ya da manüple etmeyi deniyor. O büyük bir mesafede seyahat etmeyi sağlamak için aynı hızda fotonun çevresindeki zaman ve mekanın katlanıp katlanamayacağını görmek istiyor. Dr. White yaptığı açıklamada "Uzay 13.7 milyar yıl önceki Büyük Patlama'dan bu yana genişliyor. Ve bazı kozmoloji örneklerine baktığımızda patlama bolluğunun, çok fazla hızda biribirinden uzak iki noktanın içe çökük şeklinde gittiğinin yaşandığı evrenin erken dönemini biliyoruz. Doğa bunu yapıyor. Yani soru şu: Biz bunu yapabilir miyiz?" dedi.

Işık hızının mutlak olarak görülmesine rağmen Dr. White Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierre'den ilham aldı. Miguel Alcubierre ışıktan daha hızlı ama Einstein ile çelişmeyen bir teori ortaya attı. 1994'te ortaya atılan bu teori ışık hızından hızlı yolculukların teorik olarak mümkün olduğunu, fizik yasalarını çiğnemediğini belirtmiştir.

Dr. Alcubierre'in görüşleri bir varsayım olsa da Dr. White ve ekibi bunun gerçekleştirilebileceğini düşünüyor. Ancak Dr. White kendi deneylerinin küçük çaplı olduğunu kabul ediyor. NASA ise Dr. White'a destek veriyor.
 

------------------------------------------------------------------------

Yıldızlar arası yolculuk mümkün mü?

The New York Times - 05 Eylül 2013




Bir laboratuarda çalışan ekip, ışıktan hızlı uzay yolculuğunun mümkün olup olamayacağını belirlemeye çalışıyor. Yıldızlar arası yolculuk mümkün mü?

Uzay Merkezi'nin buradaki 1960'lardan kalma kampüsünde, Harold G. White ve diğer NASA mühendisleri, bir protona yörüngesini şaşırtıp belli bir bölgede kat ettiği mesafeyi değiştirmek amacıyla, bir dizi araç gereç (bir lazer, bir fotoğraf makinesi, küçük aynalar) tasarlıyor. Özel tasarlanmış, titreşimsiz bir laboratuarda çalışan ekip, ışıktan hızlı uzay yolculuğunun mümkün olup olamayacağını belirlemeye çalışıyor. Warp sürüşü. "Star Trek"teki gibi. Araştırma projesini yürüten 43 yaşındaki fizikçi ve itiş sistemleri mühendisi Dr. White, "Uzay, 13,7 milyar yıl önceki Big Bang'den bu yana genişliyor.


Bazı kozmoloji modellerine baktığınızda iki noktanın çok yüksek bir hızda birbirinden ayrılarak geri çekildiği evrenin erken dönemlerini görürsünüz" diyor. "Doğa bunu başarabilir. Bu yüzden sormamız gereken soru şu: 'Biz bunu başarabilir miyiz?'" diye ekliyor. Einstein, Dr. White'ın belirttiği gibi, "ışık hızını geçmememiz" gerektiğini varsayarak galaksiye özgü bir hız sınırı belirledi. Ancak 1994'te Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierre, ışıktan hızlı hızların, Einstein'la çatışmayacak şekilde mümkün olduğunu söylüyor.


Dr. Alcubierre'nin teorisi, uzayın genişleyip küçülmesinden yararlanmayı içeriyor. Bu hipotez uyarınca yola çıkacak olan bir gemi, yine de uzayın yerel bir bölgesinde ışık hızını geçemez. Ancak tasarladığı teorik bir itiş sistemi, bir uzay gemisinin bir tarafından uzayı genişletip diğerinden daraltacak bir "warp balonu" üreterek uzay zamanını manipüle etti. "Uzay gemisi bu şekilde Dünya'dan uzaklaştırılacak ve uzay-zamanının kendisi tarafından uzak bir yıldıza itilecek" diye yazdı. Ancak Dr. Alcubierre'nin makalesi tamamen teorikti ve aşılamaz zorluklardan bahsediyordu. Diğer şeylerin yanı sıra tipik fiziksel kanunları ihlal eden büyük miktarda "egzotik madde"ye dayanıyordu. Dr. White, o ve diğerlerinin kaydettiği ilerlemelerin, warp hızını ortaya çıkarmayı daha az imkânsız hale getirdiğini söylüyor.

Dr. White, warp yolculuğu yapan teorik uzay gemisini (özellikle de itiş sistemi için önem taşıyan bir yüzüğü) enerji ihtiyaçlarını büyük ölçüde azaltacak şekilde yeniden tasarladı. Teorik olarak bir warp sürüşü yıldızlar arasındaki yolculuğun süresini on binlerce yıldan birkaç haftaya düşürebilir. American Journal of Physics'in eski editörü ve Massachusetts Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacı Edwin F. Taylor, "Kişisel görüşüm, bu fikrin şimdilik çok çılgın olduğu yönünde. Yüz yıl sonra bana tekrar fikrimi sorun" diyor.


Ancak gemi tasarımı üzerinde çalışan gönüllülerden oluşan Icarus Interstellar'ın başkanı olan fizikçi Richard Obousy, "Bu bir hayal ürünü değil" diyor. Icarus'la işbirliği yapan Dr. White'ın çalışmasıyla ilgili, "Kısa zaman aralıklarında ne yapabileceğimizle ilgili abartılı, daha uzun vadede yapabileceklerimizle ilgiliyse mütevazı tahminlerde bulunuyoruz" diyor. Amerikan Doğa Tarihi Müzesi'nden astro-fizikçi Neil deGrasse Tyson, gezegenler arası yolculuğu mümkün kılmak için mevcut teknolojinin ötesinde bir sıçrayışın gerekli olacağını söylüyor. "İşleyen bir warp sürüşü halen uzak bir hayal ancak asıl önemli olan insanların bunu düşünüyor olması. Bu, bize keşif güdüsünün insanoğlunun damarlarında olduğunu hatırlatıyor" diyor.

--------------------------------------------------------------------------------------------------

WARP DRIVE

15 Şubat 2016- Mustafa Süreyya Sezgin


Gazetelerin verdiği habere göre, Kanadalı mucit Charles Bombardier, sesten 24 kat daha hızlı giden bir uçak tasarladı. Antipode adı verilen uçağın 10 koltuklu olması ve saatte yaklaşık 20 bin kilometre kat etmesi planlanıyor. Bu gerçekleşirse İstanbul-New York arası seyahat süresi 25 dakikaya inecekmiş.

Yine 2016 yılının Şubat ayında ABD Ulusal Bilim Vakfı tarafından düzenlenen ve aralarında çağımızın en önemli fizikçilerinden birisi olarak gösterilen Kip Thorne’un da yer aldığı basın toplantısında; LIGO (Laser Interferometer Gravitonal Wave Observatory – Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi) Laboratuvarında ilk kez 14 Eylül 2015’te gözlemlenen kütle çekim dalgalarının varlığının kanıtlandığı açıklandı.

Peki bundan sonra ulaşım imkanlarının gelişmesi açısından insanlık yeterli tatmini duyup duracak mı? Yoksa daha gelişmiş ve daha hızlı ulaşım teknolojileri arayışına devam mı edecek? Elbette insanlık var oldukça teknolojik gelişme süreci de devam edecektir. “Ne zamana kadar?” diye soracak olursanız, “insanlığın sonuna kadar veya bu teknolojiyi insanlıktan devralacak medeniyetlerin sonuna” kadar diyebiliriz.

Bütün bu varsayımların sonucunda, insanoğlunun yarattığı medeniyetin bir gün teknolojik buluş ve gelişmelerin sınırına gelebileceğini söyleyebilir miyiz? İnsanlık bir nükleer savaşla yeniden taş devrine dönmez ise, belki insanoğlunun kendi yaratacağı teknolojilerle oluşturacağı robotlar bu ivmeyi insanoğlundan devralarak bilimsel gelişmeleri sürdürebilir. İnsanoğlunun bugün yarattığı medeniyetin, bu teknolojik ivme ile önümüzdeki yüz yıllarda kendi dünyası dışında başka dünyalarla iletişime geçebilecek yeni ve daha büyük teknolojik atılımlar yapabileceğini ümit edebiliriz.

Dönüp geçmişe baktığımızda insanoğlunun hayal ederek kurguladığı, kimilerinin ise olanaksız diyerek direttiği ve karşı çıktığı her şeyin zaman içinde gerçekleştiğini görürüz. Aslında bunda şaşılacak bir durum söz konusu değil. Çünkü evrenimizde gerçekliği oluşturan zaten bizim kendi bilincimizdir. Bilincimizde var olmayan hiçbir şey bizim için gerçek değildir. Eğer şeyleri hayal edebiliyorsak bunun gerçekleşebiliyor olması gerekir. Çünkü var olmayan veya var olamayacak bir şey, hayal de edilemez. Hayallerimiz, biriktirdiğimiz bilgilerin kombinasyonudur. Bilmediğimiz bir şeyle ilgili hayal kuramayız.

Evrende maddi olarak algıladığımız her şey enerjinin biçimlenmiş haliyse, düşünce formatımıza yüklediğimiz hayal gücümüzün sağladığı enerji ile hayallerimizin de gerçekliğini oluşturabiliriz. Bunu zaten yaşamımızın bir çok evresinde gerçekleştiriyoruz. Önce bilincimizde bir tasarım olarak oluşturduğumuz düşüncenin aşamalarına odaklanarak hedeflerimize varıyoruz.

Bir resim, bir heykel tasarlıyorsak veya bir eğitimle kariyer sahibi olmayı düşünüyorsak, önce hedefimize ulaşmak için gerekli koşulları oluşturuyoruz. Böylece azmin elinden bir şey kurtulmuyor. İçinde bulunduğumuz evrenin bütünsel (Holistic) olduğunu biliyoruz. Bu bütünsellikle sürekli bilgi alışverişimiz gerçekleşmektedir. Evrensel (Universal) ortamda sonsuz sayıda hareket eden atomlar bizi etkilerken, bizim evrene yolladığımız düşünce akımları da evrende bir karşılık bulmaktadır.

Bugün teknolojik imkânlarla tespit edilemeyen metafizik bir âlemin sınırları etrafında dolaşıyoruz. Son yıllarda Kuantum Fiziği madde ile ötesi arasındaki sınırları zorlamaya başlamıştır. Geleceğin fizikçileri yalnız madde ile değil, maddenin tinsel yanının da olduğunu hissedip keşfedeceklerdir. Bugün Eon adı verilen bu fenomenler, bireyin kendi üzerinde uygulayamadığı, ancak deneyimlerle elde ettiği bilginin maddeler içerisindeki aynı bilgiyle özdeşleşmesini sağlamaktadır. Bir diğer ifadeyle evrenimizde sonsuz miktarda var olan Eonlar, her davranışımızın, her düşüncemizin, her eylemimizin anlık ifadesiyle bilincimizde gerçeklikler oluşturmaktadır.

Bu gerçekliklerin sonsuz versiyonları da paralel evrenlerde aynı anda oluşabilirler. Bizim yarattığımız gerçeklikler, başkalarının yarattığı gerçekliklerle girişime uğrayarak sonsuz gerçekliklerin zincirleme doğmasına neden olmaktadır; tıpkı bir kaleydoskop gibi veya suya atılan birkaç taşın yarattığı dalgaların birbirlerine girişimi sonucu yeni dalga ve kırılmaların meydana gelmesi gibi.

Bu durumda her düşünce ve eylemimizin evrende bir karşılığı bulunmaktadır. Evrendeki düşünce deposunu bir oyun hamuru kitlesine benzetecek olursak, düşünce ve hayallerimiz bu düşünce hamurunu gerçekliğe çevirebilir. Sonsuz paralel evrenlerde varlığımızın, düşünce ve eylemlerimizin sonsuz versiyonları olabilir. Var olmayan veya var olamayacak bir durumu hayal edemeyiz. Bir şeyleri hayal edebiliyorsak bunun muhakkak bir kaynağı ve karşılığı vardır. “Uzay Yolu” dizisinde yıldızlar arası seyahati hayal eden insanoğlu, o zamanlar bunun bir fantezi olduğunu düşünebiliyordu. Bugün ise artık böyle bir teknoloji üzerinde ciddi olarak çalışılmaktadır.

Daha büyük boy resim - 3000x2250

Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierre tarafından 1994 yılında gerçekleştirilen WARP DRIVE fizik kuramı, uzay gemilerinin ışıktan hızlı gitmeden ışıktan hızlı yolculuk etmesi prensibini ortaya koyuyor. Burada durup Işık Hızı üzerine biraz düşünelim. Işığın bir saniye içinde aldığı yol tam olarak 299.792.458 m/s’dir. Biz yuvarlak olarak bunu saniyede 300.000 km olarak biliriz. Işık Yılı ise ışığın bir yılda aldığı yolu ifade eder. Işık saatte 1 milyar 78 milyon kilometre yol alır. Bu hızla yolculuk etmek demek, Dünya etrafında bir saniye içinde 8 tur atmak demektir. Işık hızıyla giderseniz Aya iki buçuk saniyede, Güneşe ise yaklaşık 8 dakikada varırsınız.

Güneş sistemimizin içinde bulunduğu Samanyolu Galaksisine en yakın Andromeda Galaksisi bir trilyon yıldıza ev sahipliği yapmaktadır ve Sanmanyolu Galaksisi ile arasındaki uzaklık yaklaşık olarak 2,2 milyon ışık yılıdır. Samanyolu Galaksisinin çapı yaklaşık 100 bin ışık yılıdır. Güneş Samanyolu Galaksisinin merkezine yaklaşık 26 bin ışık yılı uzaklıktadır. Güneş, Samanyolu’nun merkezi etrafında dönmektedir, bu dönüşünü yaklaşık 220 milyon yılda tamamlar.
Dünyada yaşayan bir insana göre ışık hızıyla Andromeda Galaksisine 2 milyon yılda gidilir. Ancak ışık hızında giden bir uzay gemisinde bulunan bir insan için zaman Dünyadaki insana göre çok yavaş akacağından, uzay gemisindeki astronot için sadece 23 yıl geçmiş olacaktır.

Peki, Andromeda Galaksisine imkânsız gibi görünen bu seyahati nasıl yapacağız? Seyahati hayal edebildiğimize göre bunun bir gerçekliği de olmalıdır. Yoksa böyle bir şeyi hayal edebilir miydik? Jules Verne, “Aya Seyahat” isimli romanını yazdığında böyle bir hayalin gerçekleşebileceğini kim ümit edebilirdi?

Bu hayal ancak WARP DRIVE yöntemiyle gerçekleşebilecektir. WARP DRIVE ne demektir? Bu yabancı terimin Türkçesi Çarpıtma-Bükme Sürüşü anlamına gelmektedir. Halen uzayda ışıktan hızlı yol almak için kullanılacak yöntem ve teknolojileri, NASA Warp Drive Projesi adı altında yürütmektedir.

Bu projeyi kısaca anlatacak olursak; Uzay gemisine monte edilen WARP motoru, uzay gemisinin etrafındaki uzayı bükmeye başlıyor. Böylece uzay gemisi bulunduğu mekânda hareket etmeden, belirlediği hedefle arasındaki uzayı bükerek kısa sürede hedefle bir araya geliyor. Yani bir bakıma uzay, geminin önünde halı gibi katlanıyor, böylece gemi uzayda hızlanmadan ve uzayda tek adım atmadan kendine doğru büzülen boşlukta yol alıyor.

Aslında uzay gemisi hiç kımıldamıyor; fakat uzay boşluğu tıpkı bir fabrikadaki taşıyıcı bant gibi hareket ederek gemiyi beraberinde ışıktan hızlı bir şekilde taşıyor, böylece uzay gemisinin mekânı değişiyor. Bu etkiyi WARP motorları uzay-zamanı büyük bir enerji ile bükerek sağlıyorlar.

Bir dosya kâğıdı düşünün: bu kâğıdın bir ucunda uzay gemimiz olsun, diğer ucunda da hedef gezegenimiz. Uzay gemisini hareket ettirmeden kağıdın iki ucunu bir araya getirirsek, aradaki mesafeyi sıfırlayarak uzay gemimizi hedefine ulaştırmış oluruz.

Dr. White ve ekibi, ışıktan 10 kat hızlı gitmeyi sağlayan 10 metre çağındaki bir WARP motoru oluşturmak için sadece 500 kg egzotik maddenin yeterli olduğunu düşünüyorlar. En yakın komşumuz yaklaşık 4,24 ışık yılı uzaktaki Proxima Centauri yıldızı olduğuna göre, bu hızla bu yıldıza 5 ayda gidebiliriz!

Uzay-zaman bükülebilmektedir, bu bükülmeyi şöyle anlatabiliriz: Düz ve gerilmiş bir yatak çarşafı düşünün, bu çarşafta hiç kırışıklık olmasın. İşte bu dümdüz çarşaf iki boyutla tanımladığımız uzay-zaman düzlemini ifade eder. Şimdi bu düzleme bir gezegeni simgeleyen demir bir bilye koyun. Bilye yatağa biraz gömülüp bir göçük yaratarak çarşafı da bükecektir. İşte zaman da bu şekilde demir bilye ile simgelediğimiz kütle yardımıyla bükülebilir.

Kütlenin artışı, bu kütlenin uzay-zaman düzleminin büküşünü arttırır. Kütle arttıkça göçük de artar. Eğer kütle ölçülemeyecek boyutlarda aşırı büyük olursa uzay-zaman düzlemi ışığı bile hapsedecek kadar göçecektir. O zaman bu göçük KARA DELİK olarak adlandırılır. Uzay-zaman bükülmesinin iki boyutlu çizimi uzay-zamanın geometrisini değiştirir. Bu bükülmüş geometri yerçekimi olarak tanımlanır.

Teknolojinin geometrik hızla artması sonucu, önümüzdeki yüzyılda insanoğlu hayallerinin de ötesinde bir dünya ile karşılaşacaktır. Bizim bugün yaşadığımız dünya ise, gelecek nesillerce belki de ilkel çağlar olarak yorumlanacaktır.
Bilim ve bilgiye sahip olan topluluklar yakın bir gelecekte Dünyamızın gerçek efendileri konumuna geçeceklerdir.

İsmet BERKAN, 12 Şubat 2016 tarihli Hürriyet Gazetesinde yayınlanan makalesinde şöyle yazmış:

KÜTLEÇEKİM DALGALARIYLA YAPILACAKLARI HAYAL ETMEK

“KÜTLEÇEKİM dalgalarının gözlenmesi, önümüze yepyeni bir fizik çıkaracak. Bazı eski tartışmalar bitecek, bazı yenileri başlayacak. Ama bunlar çok daha geniş bir yazının konusu, isterseniz yeni fizik konusunu önümüzdeki haftalara erteleyelim, daha pratik konularda ilgilenelim bu hafta, sıcağı sıcağına.

19. yüzyılın sanayi ve 20. yüzyılın elektronik devrimlerinin, yani dünyadaki insanların refahının tarihte daha önce görülmediği kadar hızla artışının arkasında iki büyük fizik devrimi yatıyor.

Bunlardan birincisi, termodinamik kanunlarının bulunması. Bu kanunlar bize sanayi devrimini, makineleri, fabrikaları, seri üretimi verdi.

İkincisi ise elektromanyetik radyasyonun keşfi ve insanın bu radyasyonu yönetebilir hale gelmesiydi. O da bize önce elektriği, sonra da elektroniği, telsizleri cep telefonunu, televizyonu vs verdi. Kuantum fiziği sayesinde bilgisayarlarımız oldu, robotlarımız oldu, bilgi kapasitemiz astronomik ölçekte büyüdü.

Şimdi kütleçekim dalgalarımız var. Eğer insanoğlu bu dalgalara da elektromanyetik radyasyonda olduğu gibi hâkim olmayı başarırsa (ki 100 yıldan kısa sürede başaracak), o zaman hayallerimizin bile bugün yetmediği imkânlarımız olabilir.”

Son söz: Kısacası önümüzdeki yıllar insanoğlunun küçük dünyasının büyük gelişme ve değişimlere sahne olacağı yıllar olacaktır. Birçok değerler ve taşlar yerinden oynayacak ve yeni bir çağa merhaba diyeceğiz.
 

-----------------------------------------------------------------------------------------

Star Wars gerçek olabilir

Star Wars'ı gerçek hayatla karşılaştırdılar...

25.12.2015

Tüm dünyayı saran Star Wars heyecanına Space.com da katıldı ve filmde bulunan bazı unsurların gerçek hayatta varolan karşılıklarının değerlendirildiği keyifli ve öğretici bir makale yayınlandı. Filmde yer alan fenomenlerin gerçek hayatta bir karşılıkları var mı? Odatv okuru için çevirdik.

DIŞ-GEZEGENLER

Exoplanet, güneş sistemi dışında farklı yıldız sistemlerinde bulunan keşfedilmiş gezegenleri ifade etmekte kullanılan bir tanım. 1995 yılından önce güneş dışında bir yıldızın çevresinde dönen tek bir gezegenin dahi varlığı ispatlanmamıştı. Oysa ki film 1977 yılında gezegenler arası ticaret ağı kurulmuş bir senaryo ile karşımıza çıkıyor.

Benim için Star Wars'da yeralan en önemli şey, gelecekte insanın uzaydaki olası yaşamına dair taşıdığı öngörülerdir." Mark Brake.

Şimdiden 2000'in üzerinde dış gezegen keşfedilmiş ve NASA 2011 yılında ilk kez ikili bir yıldız sisteminde, iki güneşin birden çevresinde dönen bir gezegen keşfettiğini duyurmuştu. Bu hoş bir tesadüf oldu çünkü filmin kahramanı Luke Skywalker'ın Jedi olmadan önce yaşamakta olduğu Tatooine adlı gezegen de ikili bir yıldız sisteminin çevresinde dönmekteydi.

HİPER-UZAY

Bizler 3 boyutlu bir dünyada hareket ederiz. Ancak bilim kurgu öğeleri uzayda üçten fazla boyut üzerinde hareket ederek ışık hızından daha yüksek bir hızda seyahat etmek üzere Hyperspace adı verilen ''aşırı uzay'' kavramını yaratmıştır. Bu sayede Star Wars evreninde tüm galaksi içerisinde seyahat etmek durumunda kalan karakterler, galaksinin bir ucundan öteki ucuna ışık hızı ile yüzbinlerce senede gitmek zorunda kalmadan, dakikalar içerisinde bu tip amaçlarını gerçekleştirebiliyorlar.

Işıktan hızlı hareket edilemeyeceği inancını sarsan fikirler de yok değil. Texas, Austin'de bulunan 'Institute for Advanced Studies'den Eric Davis, Faster-Than-Light (FTL) – 'Işıktan Hızlı' adlı bir proje üzerinde çalışıyor ve bu durumun ne derece mümkün olduğunu araştırmakla meşgul.

Fizik kanunlarına göre bir cismin ışık hızına çıkması da ışık hızından daha yüksek hıza çıkması da imkansız. Ancak uzayda çareler tükenmez. Deforme olabilen yapısı ile uzay üzerinde yapılacak bir değişiklik ile bu mümkün hale gelebilir. Henüz sadece teorik olarak varlıklarından haberdar olduğumuz wormhole adı verilen solucan delikleri sayesinde uzayda bir noktadan ötekine ışıktan hızlı gitmek mümkün olabilir diye düşünüyoruz.

Bilim insanları ışık hızını aşmamızı sağlayabilecek bir keşifin 50-300 sene arası bir zaman içerisinde hayatımıza girmesinin muhtemel olduğunu belirtiyorlar.

SPEEDER

Filmde 'Speeder' adı verilen, yer yüzüne yakın bir şekilde havada asılı kalarak uçabilen motosikleti ya da otomobili andıran araçların günümüz teknolojisindeki karşılıkları hoverbike olsa gerek.

Kalifornia'da bulunan Aerofex adlı bir şirket yerden 3 metre yükselebilen ve saatte 72 km hız yapabilen bir Hoverbike ürettiğini duyurmuştu. Üç pervaneli 'tricopter' ve dört pervaneli 'quadcopter' gibi yenilikler hoverbike teknolojisinin önünü açmış görünüyor. Şimdilik yakıt olarak benzin kullanan hoverbike teknolojisinin pil ömrünün ve gücünün artması durumunda elektrik enerjisiyle de kullanılabilmesi bekleniyor.

DROİDLER

Filmin gelecek ile ilgili önemli bir öngörüsü droidlerin hayatımızda daha önemli bir yer işgal edeceği olsa gerek. Robotların bir çıta üstü olan droidler nev-i şahıslarına münhasır karakterlere de sahip olabiliyorlar ve kişisel hizmetten pilotluğa, teknik işlere kadar bir çok alanda çalışabiliyorlar. Google'ın sürücüsüz otomobili droid teknolojisine ne denli yaklaştığımızın bir göstergesi gibi adeta.

Amerikan Gelişmiş Savunma Araştırmaları Ajansı (DARPA) geçtiğimiz yaz geliştirdikleri yeni bir insansı robotu kamuoyuna tanıtmıştı. Karmaşık görevleri yerine getirebilen robot araç kullanabiliyor, kapı açabiliyor, basamak çıkabiliyor ve bir vanayı açabiliyor.

Star Wars filmindeki gibi robotlar üretmemiz biraz daha zaman alabilir.. İki ayak üzerinde yürüyen robot teknolojisi üzerinde çalışan çok sayıda kuruluş mevcut ve bu konuda epey yol alınmış vaziyette.

IŞIN KILICI

Star Wars'un bilinen en ikonik unsuru ışın kılıcı olsa gerek. Ancak bu tip bir teknolojiyi tam anlamıyla gerçekleştirebilmekten çok uzağız. Işık parçacıkları olan fotonlar yapıları gereği birbirleri ile temas etmiyorlar. Bu durum ışığı bir cisim gibi katılaştırmamızın önünde ciddi bir engel ve ışın kılıcı karşılaşmalarını sevimsiz hale getirecektir.

Bu deneyden çıkan sonucun ışın kılıcı teknolojisini mümkün hale getirdiğini düşünmek doğru olmayacaktır. Mikhail Lukin.

2013 yılında Harvard Üniversitesi'nde görevli araştırmacılar süper soğutulmuş atom bulutu içerisine ateşledikleri fotonların davranış değiştirerek tek bir molekülmüş gibi hareket ettikleri gözlendi. Foton parçacıklarının birbirleri ile etkileşime geçtikleri bir deneyin sonrasında araştırmacı Mikhail Lukin ''Bu deneyden çıkan sonucun ışın kılıcı teknolojisini mümkün hale getirdiğini düşünmek doğru olmayacaktır'' açıklamasını yaptı.

Işık bazlı çalışan çeşitli silahlar mevcut olsa da ve daha fazlası deneme aşamasında bulunsa da uzmanların ortak görüşü, ışın kılıcının bilim kurgu öğesi olarak kalacağı ve asla gerçek hayatta göremeyeceğimiz yönünde.

TRACTOR BEAM

Bu terim Star Wars evreninde olduğu kadar Star Trek evreninde de dikkat çekiyor. Objeleri kendisine çekme, uzaklaştırma, yakalama gibi işlere yarayan görünmez bir enerji çeşidi. Uzay gemilerinde sıklıkla kullanılan bir teknoloji ve gemiye hedef alınmış bir silahın lazer ışınını ya da mermisini gemiden uzaklaştırmak için kullanılması en sık görülen unsurların başında yer alıyor. 2010 yılında bilim insanları bu konuda bir takım çalışmalar yapmaktaydılar.

Henüz geçtiğimiz yıl ise Avustralya Ulusal Üniversitesi'nde görevli bilim insanları bu konuda daha önce elde edilmiş bir rekoru kırarak bir lazer ile içi boş cam küreyi hareket ettirmeyi başardılar.

Sadece bir kaç ay önce, Britanya'da bulunan Bristol Üniversitesi'nden bir ekip, ses dalgalarının gelecekte tractor beam olarak kullanılabilecek bir sonraki basamak olabileceğini gösterdiler. Yapılan deneylerde strafor küreleri ses dalgaları yardımı ile hareket ettirilebilmiş, bu hareketler önceden tanımlamaz hareketler yerine, bilinçli bir itme, çekme, bükme gibi planlanmış hareketlerdi.

HOLOGRAMLAR

Ne zaman ki İmparatorluğun Yıldız Yokedicisi gemisi sizi tractor beam teknolojisi ile yakaladığında, belki de birilerinden yardım istemek için hologram bir mesaj göndermek istersiniz? Fakat ne yakın ki henüz hologramlar sadece özel gözlükler sayesinde görünür olabiliyor. Gözlük gerektirmeyenlerini hazırlaması oldukca zorlu ve maliyetli.

2012 Coachella müzik festivali hazırlanan bir gösteride Tupac Shakur'un hologram bir görüntüsü sahneye çıkarılmıştı. Oldukca ince bir cam tabaka üzerine projeksiyon ile yansıtma metodu ile sağlanan bu görsel ilüzyon, fazladan yansıma oluşmadığı durumlarda çıplak gözle sahte olduğu anlaşılamayacak bir kalitede. Tek dezavantajı, görebilmek için cam tabakanın önünde durmanız gerekiyor oluşu.

Konu hologram olunca verilebilecek en iyi örneklerden birisi Voxiebox adlı oyun konsolu olsa gerek. Star Wars'ta gördüğümüz tipte, her açıdan rahatlıkla görüntülenebilen, gerçek 3D hologram teknolojisi ancak Amerikalı ve Avustralyalı iki ekibin bir araya gelerek ortaya çıkardıkları Voxiebox ile mümkün hale gelebilmiş durumda.

----------------------------------------------------------------------------------

Kozmik hız limitini aşmak mümkün olabilir

Şirin Ustabaşı. 28 Ağustos 2015.


Yakın geçmişte Apollo Ay görevlerinin başladığı yer olan Johnson Uzay Merkezi’nde (Johnson Space Center) NASA’nın bilim insanları çığır açacak bir deney üzerinde çalışıyorlar. Deneyin amacı çok kuvvetli bir elektrik alan kullanarak uzayı ve zamanı bükmek. Bunun direkt uygulaması ise ışık hızında yıldızlararası yolculuk!

Genel olarak bakıldığında, NASA’nın tasarladığı bu deney bilimkurgudan gerçek bilime ilginç bir geçiş niteliğinde. Koyu bir Star Trek hayranı olan ve teorik fizik üzerine doktora yapan Miguel Alcubierre, programda insanların yıldızlararası yolculuğu kısa sürede gerçekleştiriyor olmasından çok etkilenmiş ve bunu gerçek hayata aktarmanın mümkün olup olamayacağını merak etmiş.

Bunu düşünürken Alcubierre’i sınırlayan bir olgu vardı: “kozmik hız limiti”. Einstein’ın görelilik teorisine göre evrende hiçbir şey ışıktan hızlı yol alamaz. Ne var ki Star Trek’ten esinlenen Alcubierre, uzay-zamanın herhangi bir hızda bükülebildiğine işaret ederek kozmik hız sınırını aşmanın kuramsal olarak mümkün olduğunu düşünüyordu. Büyük Patlamadan hemen sonra da olan buydu zaten: Evren, ışık hızının 1021 katında bir hızla genişledi.

Alcubierre’in bulgularına göre, eğer uzay-zaman geminin ön tarafında bükülebilip arka tarafında genişletilebilirse gemi öne doğru çekilebilirdi.

Geraint Lewis ise konu hakkındaki düşüncelerini şu şekilde dile getiriyor: “Kulağa bilimkurgu romanından fırlamış bir fikir gibi gelse de ışık hızını aşmak teorik olarak mümkün. Bunu yapmak için de uzay-zamanın belirli bir şekilde bükülmesi gerekiyor. Bu sayede bükülmeden bırakılan uzay-zaman parçası evrende istenilen bir yöne doğru harekete geçirilebilir.”

1994’te Alcubierre, Einstein’ın geliştirdiği denklemlere ışık hızını aşmanın mümkün olabileceği şekilde hazırladığı çözümlerin bulunduğu bir makale yayınladı. Şimdilerde “Alcubierre drive” olarak bilinen fikirleri görelilik kuramını ihlal etmiyor, çünkü teknik olarak “hareket” halinde olan geminin kendi değil, içinde bulunduğu uzay-zaman kumaşı. NASA’dan Harold White bunu “havaalanındaki yürüyen platformlara” benzetiyor; insanların fazla bir çaba sarf etmeden bir noktadan bir noktaya taşınması gibi… Yani hareketi asıl gerçekleştiren platformun kendisi, üzerinde yürüyenler değil.

Alcubierre fikirlerini ilk öne sürdüğünde sadece yeni matematiksel bir olasılık olarak bakılıyordu. Yakın zamanda ise bunun gerçekliğe dönüştürülebilmesi üzerine araştırmalar başladı. Kozmik hız limitini aşmak için gerekli enerji ilk hesaplandığında Güneş’in 10 milyar yılda ürettiği enerjiye yakın bir sayı elde edilmişti. Son 20 yıl içinde Alcubierre’in fikirleri yeniden düzenlenip geliştirildikten sonra, bunun daha az enerjiyle de mümkün olabileceği hesaplandı. İlk hesaplanana kıyasla çok küçük de olsa gereken enerji hala çok fazlaydı: Yaklaşık olarak yerküredeki tüm insanların 130 yıl boyunca çok hızlı koştuğunda ortaya çıkaracakları enerji kadar! Kısacası bu denli hızlı yolculuk yapabilmek için çok daha gelişmiş enerji üretim metotlarına ihtiyaç var.

2011 yılında NASA bu alanda deneyler yapmaya başladığını duyurdu. Lewis, doğanın zaten uzay-zamanı büktüğünün bilindiğini söylüyor. Kütle, sözgelimi bir bowling topunun brandanın yüzeyine yapacağı gibi, uzay-zamanı büker. Aynı şekilde enerji de yeterince sıkıştırıldığında bu bükülmeyi sağlayabilir. NASA’daki deneylerde de çok kuvvetli bir elektrik alan üretilerek bu bükülmeyi gözlemlemek amaçlanıyor. Sonucu görmek için üretilen elektrik alanından lazer ışığı geçiriliyor. Uzay-zamanın sıkışması lazer ışının kat ettiği mesafeyi kısaltacaktır. Lazer ışınının hem elektrik alan açıkken hem de kapalıyken aldığı yol hesaplanarak, geliştirdikleri makinenin uzay-zamandaki gerekli bükülmeyi sağlayıp sağlamadığını görecekler.

2013’te elde edilen ilk sonuçlar yetersizdi. White ve ekibi kullandıkları cihazın hassasiyetini arttırarak daha doğru bir mesafe ölçümü gerçekleştirmeyi planlıyorlar. İlk kullandıkları cihaz 100 nm’lik bir bükülmeyi ölçebilirken, yeni geliştirilen cihaz 5 nm’lik bükülmeyi dahi ölçebilecek.

White’ın ekibinin deneyi olumlu sonuçlar verse bile bu sadece uzay mekiğinin önündeki uzay-zamanın sıkıştırılarak bükülebileceğini gösterecek. Lewis’e göre asıl zor olan kısım, mekiğin arkasındaki uzay-zamanın genişletilerek bükülmesi. Bunun da ancak “karanlık maddeyi” kullanılarak gerçekleştirilebileceğine inanılıyor. Karanlık maddenin evrende var olduğu biliniyor, fakat henüz yapısı belirlenebilmiş değil. Dolayısıyla üretilmesi ya da üzerinde oynanması şimdilik imkansız.

Geminin tasarlanması ise bambaşka bir bakış açısı gerektiriyor. Bunun için de NASA şimdiden Hollanda’da dijital sanat dalında çalışan Mark Rademark’tan tasarım fikirleri için yardım alıyor.

----------------------------------------------------------------------

Dönüşü Olmayan Gemi

Sızıntı Dergisi
Yrd. Doç. Dr. Ömer Said GÖNÜLLÜ / Astronomi - Mart 2005

* “Dünya’ya en yakın yıldız olan Alpha-Centauri’ye insanlı uzay aracı gönderilmesi”
fikri bizlere ne hissettirir?
* Böyle bir proje gerçekten lüzumlu mudur?
* Dünya’da ölmek ile uzayda yolalan bir gemide ölmek arasında insanın ruh hâli
açısından ne gibi bir fark olabilir?
* Üzerinde yaşadığımız Dünya, bütün yolcuların ihtiyaçlarının karşılandığı,
rahmet ile yaratılmış ve yaşatılan bir gemi değil mi?!..

1995’ten bu yana Samanyolu Galaksisi’ndeki bazı yıldızların etrafında çeşitli gezegenler keşfedildi (“Uzay-aşırı Gezegenler”, Sızıntı, Mart 1999). Kuyruklu yıldızlar gibi buharlaşacak kadar sıcak gezegenler, neredeyse yıldızlar gibi ışık yansıtan büyük gezegenler, yıldızlarının etrafındaki yörüngede birbirlerini enseden izleyerek dolaşan gezegenler. Bulunamayan ise, bizimkisi gibi bir gezegendi. Bunda cihazların henüz yeterince hassas olmamasının da payı olduğuna inanan NASA, Dünya tipinde bir gezegen araştırmaya yönelik olarak tasarladığı bir teleskobu (Terrestrial Planet Finder) 2010’ların ortasına kadar yörüngeye yerleştirmeyi plânlıyor. Bu çerçevede, 150 civarında yıldızın gözlenmesiyle Dünya benzeri bir gezegene rastlama ihtimalinin mevcut olduğu düşünülüyor.

Fakat, bir kardeş gezegen, yanıbaşındaki yıldızın göz kamaştıran parlaklığında görülmeyebilir, veya donuk bir ışık noktası gibi görülür. Bu ise, temsil ettiği gezegenin kütle, sıcaklık ve kimyevî yapısının anlaşılması için gerekli verileri yaklaşık olarak sağlayabilir. Meselâ oksijence zengin, su buharı ve metan ihtiva eden bir atmosfer, bizimkine benzeyen bir hayatın kimyevî işaretlerini gösterebilir. Bu durumda böyle bir yolculuğun Mars’a kadar olan kısmı nisbeten daha “olabilir” gözüküyor. Fakat Güneş sisteminin dışına çıkarak başka bir yıldız sistemine doğru yolculuk yapmak o ölçüde “olabilir” gözükmüyor. Bize en yakın yıldız sistemi olan, ve Dünya benzeri bir gezegen bulma açısından en uygun yer olarak gözüken Alpha-Centauri 4.4 ışık-yılı uzaklıkta bulunuyor (ışık hızıyla gidildiği takdirde yaklaşık 53 ayda varılabilecek bir mesafe). Bu kozmik ortamı aşıp Alpha-Centauri’ye varmak için, bugüne kadar inşa edilenlerden çok daha gelişmiş ve hızlı bir uzay gemisi gerekiyor. Bir başka yıldız, Cancri 55 ise, bizim sistemimizdekine benzeyen üç büyük gezegene sahip ve öncekinden 10 kat daha uzakta (Weed, 2003).

NASA’nın Jet Propulsion Laboratuarı’nda (California) ileri fırlatma teknikleriyle ilgili araştırmaları yöneten ve bir astronotu 50 yıldan daha az bir zamanda Dünya’dan Alpha-Centauri’ye götürebilecek beş farklı fırlatma teknolojisi üzerinde çalışan mühendis Robert Frisbee, böyle bir seyahat için, en azından geçmişte Ay’ı hedeflemiş Apollo programındaki gibi yoğun bir araştırma ve mühendislik çabası gerektiğini söylüyor.

Atom Roketleri
1903’te Rus fizikçi Konstantin Tsiolkovsky yıldızlararası yolculuğun önündeki büyük engeli keşfetmişti. Bir roketin âzamî hızı, kendi eksoz borusundan gaz çıkış hızının yaklaşık iki katıyla sınırlıydı. Bugün uzay mekiği eksoz gazını saniyede 5 kilometre civarında bir hızla püskürtüyor. Dolayısıyla hızı saniyede 10 kilometreyi (ışık hızının 30 binde biri) geçemeyen bir mekik, Alpha-Centauri’ye ancak 120 bin yılda ulaşabilir. Yıldıza bir insan ömründe ulaşabilmek için, roketin, hidrojen veya benzinle çalışan mevcut iticilerden 3000 kat yüksek bir hızla yolculuk yapması gerekiyor. Bu durumda, nükleer reaksiyonlarla açığa çıkan büyük enerjiden başka bir kaynak olmadığı görülüyor. Bu enerji üç şekilde elde edilebilir.

1) Nükleer fisyon (atom çekirdeğinin bölünmesi)
Atom bombalarının ve nükleer reaktörlerin çalışma prensibi atom çekirdeğinin bölünmesine dayanır. Radyoaktif bir atomun çekirdeği bölündüğünde, ortaya çıkan yüklü yeni atom parçaları ışık hızının % 3’ü kadar bir hızla (saniyede yaklaşık 8 bin kilometre) hareket eder, dolayısıyla çok büyük bir enerji serbest kalır. Lawrence Livermore National Laboratuarı’ndan George Chapline ve ekibi bu yüksek hızlı taneciklerden yararlanacak henüz teori safhasında bir reaktör dizayn etti. Bu, silindirik bir kule içinde dönen üstüste konmuş plâk istifine benziyor. Her plâk, plutonyum veya amerisyum gibi radyoaktif yakıtla kaplı grafitten (saf karbon) oluşuyor. Yakıt kulenin içinde döndüğünde içerideki ilâve radyoaktif malzemeyle karşılaşır ve kontrollü fisyon zincir reaksiyonunu tetikler. Reaktör etrafındaki güçlü mıknatıslar, meydana gelen nükleer parçaları yakalar; bunlar süratle tek bir yöne kanalize olur ve roketi ışık hızının % 6’sına hızlandırabilen bir eksoz üretir. Işık hızının % 10’unu aşmak (saniyede 30 bin kilometreden daha yüksek hız elde etmek) için, iki fisyon roketi yaparak üstüste koymak düşünülüyor. İkinci itme takımı roketin hızını iki katına çıkarabilir, ve araç, ışık hızının % 12’si civarında bir hızla gidebilir. Yolculuğun sonlarına doğru roketin hızını azaltmak için, araca başka iki itme takımının daha monte edilmesi gerekir. Bu şekilde yaklaşık 46 yıl sonra Alpha-Centauri’deki kardeş gezegen etrafında araç yörüngeye oturmuş olur. Daha uzak yolculuklar ise, ilâve itme takımları kullanılsa bile, insan ömründen daha uzun bir zaman gerektiriyor. Araç ağırlığını asgarî seviyede tutmak için, fisyon roketinin amerisyum gibi hızlı bozunan nükleer yakıt kullanması gerekir. Amerisyum tabiî bir radyoaktif element değildir; kullanılmış nükleer yakıttan elde edilir. En yakın yıldıza düzenlenecek böyle bir misyon kabaca 2 milyon ton amerisyum gerektirir. Yakıttan kaynaklanan radyasyonun araç ve içindekilere ulaşmaması için aracın radyasyonu geçirmeyecek bir zırhla kaplanması da önemli miktarda malzeme ağırlığı anlamına gelir. Daha ucuz uranyum ve plutonyum kullanılması ise, yakıt ağırlığının daha da artması demektir.

2) Nükleer füzyon
Bir füzyon motoru, atom çekirdeklerinin birleşmesinden gelen enerjiyle çalışır, ve fisyon motorundan daha verimlidir. Füzyon reaktörü daha az zararlı radyasyon üretir. Döteryum (ağır hidrojen) ve helyum 3 (olağan helyumun daha hafifi) ile çalışan bu reaktörü yakıtla beslemek daha kolaydır. Her iki element de Ay sathında ve Jüpiter atmosferinde bol miktarda mevcuttur. Füzyon-esaslı bir misyon uzak bir yıldıza gitmeden önce, Güneş sisteminde böyle bir yakıt istasyonunu ziyaret edebilir. Fakat, onlarca yıllık gayrete rağmen, mühendisler henüz çalışabilen bir füzyon reaktörü geliştiremediler. Hidrojen bombasında füzyon reaksiyonunun nasıl oluşturulacağı biliniyor, fakat enerjinin kontrolü hâlen çok zor.

Princeton’da (New Jersey) Millî Küresel Torus Tecrübesi ve İngiltere’de Avrupa Ortak Torus Girişimi gibi füzyon test mekanları, döteryum çekirdeklerini manyetik ortamda tutmakta ve milyonlarca derece sıcaklığa ısıtmaktadır. Çekirdekler çarpılıp ezilince bazıları birleşmekte ve enerji açığa çıkarmaktadır. Bu denemeler, füzyon reaksiyonuyla ürettikleri enerjinin hâlen iki katını harcıyor, fakat bu nisbet giderek düzeliyor. Reaksiyonlarda ortaya çıkan yüklü tanecikler manyetik bir hortumdan geçirilebilir ve ışık hızının yüzde 12’sine erişen iki kademeli rokette kullanılabilir. Füzyon enerjili yolculuğun süresi fisyon roketininki gibidir; yani en yakın yıldıza ulaşabilecek kadar fakat daha ötesine değil. Füzyon roketi 2 milyon ton kadar yakıt gerektirir, fakat bunu radyasyon kalkanı olmaksızın taşır ve kullanır.

3) Antimadde
Einstein’ın meşhur E=mc2 denklemiyle anlaşıldı ki, madde enerjinin yoğunlaşmış şeklidir. Fisyon ve füzyon reaksiyonları, kütlenin (binde bir, onbinde bir gibi) çok küçük kesirlerinin enerjiye dönüşmesi demektir. Fakat maddeyi ayna ikizi olan antimaddeyle birleştirerek yaklaşık % 100 verimlilikle enerjiye dönüştürmek de mümkündür. Fizikçiler, atom-altı parçacıkları ışık hızına yakın hızlarda parçalayarak çok küçük miktarlarda antimadde elde ettiler. Yakın zamanda, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi CERN’de (Cenevre), 1 milyon antihidrojen atomu üretildi (toplam ağırlıkları kilogramın yaklaşık katrilyonda birine karşılık geliyor). Bu, yıldızlararası uçacak roket için büyük bir yakıt imkânı demek. Antimadde yakıtla yüklü bir roket yapma düşüncesi göz korkutuyor. Frisbee, “Kırıntı ve parçalar, ayrıca tanklar, mıknatıslar, radyatörler ve gereken elektromanyetik tanecikler üretildi.” diyor.

Antimadde roketinde, bir antihidrojen dozu, eşit miktarda hidrojenle bir yanma odasında karıştırılır. Meselâ herbirinden 225 gram tüketilmesi, 10 megatonluk hidrojen bombasından daha fazla enerjiyi serbest bırakır; bu esnada, pion ve muon denilen atom-altı tanecikler neşrolur. Manyetik hortum içine hapsedilen tanecikler aracın gittiği istikametin aksi yönünde ışık hızının üçte biri kadar bir hızla eksoz çıkışı yaparak aracı iter. Böylece olabilecek en güçlü rokete sahip uzay gemisi ışık hızının % 66’sı kadar bir hıza ulaşmış olur. Alpha-Centauri’ye gönderilecek iki itme takımlı antimadde roket 900 bin ton civarında yakıta ihtiyaç duyacak, ve hedefine 41 yılda varacak. Neticede, böyle uzun bir yolculuk için gereken sürekli enerjinin yukarıda sözü edilen üç yakıt sistemiyle de gerçekleştirilmesi bugün için imkânsız görünüyor.

Roket Ötesi Alternatifler
Antimadde roketi de dahil, klâsik roketlerle ilgili en büyük sıkıntı, Merkür, Gemini, Apollo ve uzay mekiği yolculuklarında da görüldüğü gibi, uzay araçlarının gitmesi için gereken itici gücü yanında taşımak zorunda olmasıdır. Bu yüzden, roket itme kuvvetinin büyük kısmı yakıtın (ve de yakıt tankının) taşınmasında harcanır. Dünya yörüngesinde veya Ay’a yapılacak kısa bir sefer için bu kabul edilebilir. Fakat diğer yıldızlara yolculuk, daha hafif, daha uçucu, ve herhangi bir roketten daha süratli -neredeyse ışık hızında- yeni itici sistemler gerektiriyor. Yıllardan beri geliştirilen bu fikir test edilme safhasına gelmiş durumda.

Lazer yelkenlisi
Hughes Aircraft araştırma laboratuarından fizikçi Robert Forward 1984’de, uzay yolculuklarıyla ilgili olarak, geçmişteki yelken teknolojisini esas alan bir teklif ortaya attı. Buna göre, denizde rüzgarın yelkenli gemiyi itmesi gibi (ağırlığı gemiye göre çok az olan yelken bezinin aldığı rüzgârla gemi gider), güçlü bir lazer ışını da dev bir yelkenliyi uzayda itebilir. Lazer hüzmesindeki fotonlar gemiye ulaştığında momentumlarını transfer eder ve gemiyi iter. Gemi tedricen fakat sürekli hızlanır (birden hızlanırsa astronotlar ölür); itici lazer ise Güneş sisteminde kalır.

Mühendisler basit bir uzay yelkenlisi yaptı. Fakat bu, lazerden gelen foton hüzmesiyle değil, Güneş’ten gelen ışıkla yolalan bir gemi. Uzay çalışmaları yapan özel bir şirket, Planetary Society bu doğrultuda ilk güneş yelkenlisi olan Cosmos 1’i inşa etti. Yaklaşık 23 kilo ağırlığında, 31 metre uzunluğunda, üstüste konmuş alüminyum tabakalardan oluşan bu araç 2003 sonunda Barent Denizi’nde bir Rus denizaltısından uzaya gönderildi, ve Güneş ışığının itmesiyle yüksek yörüngeye ulaştırıldı. Jet Propulsion Laboratuarı’nda güneş yelkenlileri grubunun başkanı mühendis Hoppy Price, yakıtsız bu tip itici mekanizmanın gezegenlere yönelik yeni misyonlara imkân vereceğine inanıyor. Fakat Güneş ışığının gücü uzaklıkla azaldığı için, güneş yelkenlileri Güneş’ten çok uzakta çalışmıyor.

Buna karşılık, odaklanmış bir lazer ışını hüzmesi bir gemiyi Alpha-Centauri’ye doğru itebilir. Çünkü bir lazer hüzmesi yolaldığı mesafe uzadıkça dağılmaz ve zayıflamaz. Forward’ın fikrini esas alan Frisbee, Cancri 55 yolculuğu için bir tasarım yaptı. Bu uzay aracı 950 kilometre çapında alüminyum bir yelkenle yolalacak. Bu dairenin merkezinde mürettebat kabini yeralacak. Dünya yörüngesinde veya Ay sathında bulunan güçlü bir lazer bu çok geniş ve esnek alüminyum aynayı saniyede 66 bin kilometre hızla (ışık hızının % 22’si kadar bir hızla) uzayda itecek. Ayna, lazer hüzmesini odaklayacak ve bir yelkenli gibi hareket edecek. Uzay gemisi normal sür’atine ulaşıncaya kadar lazer tarafından yıllarca itilecek. Lazer daha sonra aracın yavaşlamasında rol oynayacak. Gelen lazerin yüksek enerjisinden kaynaklanan ısıyı dağıtmak için yelkenlinin geniş olması gerekiyor (950 km çap). Alüminyum nisbeten çabuk ergiyor. Eğer yelken uzayda imâl edilirse, daha hafif, daha elastik bir malzeme işlenebilecek. NASA’nın Glenn Araştırma Merkezi’nden (Ohio) Geoffrey Landis, yüksek sıcaklıklara dayanıklı niobyum veya elmasdan imâl edilmiş ince filmler üzerinde araştırma yapıyor, ve bunların kalınlık itibariyle bir sabun köpüğü gibi olduğunu söylüyor. Yüksek sıcaklık malzemeleri daha şiddetli lazer ışınına dayanıklıdır. Alüminyum yelkenle aynı kabiliyetlere sahip bir elmas film daha çabuk hızlanma demektir; yolculuk zamanı kısalabilir. Uzay yelkenlisini Cancri 55’e doğru sürmek için gereken lazer enerjisi, yaklaşık olarak 17,000 terawat kapasitenin sağlayacağı (yeryüzünde herhangi bir anda tüketilen toplam enerjinin 1,200 katı) bir enerji akışına eşittir. Böyle devasa bir enerji, güneş-pompalı bir lazerle karşılanabilir. Bu, güneş ışığını alan ve odaklanmış, uygun ışın hüzmesine dönüştüren bir cihazdır. Chicago Üniversitesi’nden iki fizikçi, Roland Winston ve Joseph O’Gallagher’in geliştirdiği sistemde, ışık normal şiddetinin 84,000 katına yoğunlaşıyor. Frisbee, bir lazer yelkenlisinin on yıldan daha az bir zamanda ışık hızının yarısı kadar bir hıza erişmiş olacağını, 320 kilometre çapında bir yelkenliyle Alpha-Centauri’ye 12,5 yılda, 950 kilometre çapında bir yelkenliyle Cancri 55’e 86 yılda ulaşılabileceğini hesaplıyor.

Füzyon tazyikli jet
Hayal edilen uzay aracında, lazer yelkenlisiyle klâsik roketin iyi vasıfları harmanlanmaktadır. Araç, istenen tarafa yönlendirilecek, ve itici kuvveti yanında taşıması gerekmeyecektir. Fizikçi Robert Bussard 1960’ta böyle bir teknoloji tasarlamıştı: “Füzyon tazyikli jet”. Bu sistemde, onbinlerce kilometre çaplı manyetik bir huni oluşturmak için dev bir mıknatıs kullanılır. Füzyon tazyikli jet, yanına herhangi bir yakıt tankı almaksızın ışık hızının yaklaşık % 4’üne ulaşıncaya kadar yolalır. Daha sonra manyetik huninin boğazı, motorları aynı kapasitede çalışır tutmak için yıldızlararası uzayda bulunan hidrojeni alıp yakıt olarak reaktör içine boşaltır. Bu tasarımla, kabaca, Alfa-Centauri’ye 25 yıl, Cancri 55’e 90 yılda ulaşılacağı hesaplanıyor. Burada iki mühendislik problemi ortaya çıkıyor. Birincisi, havanın aerodinamik direnci. Eksozdan çıkan füzyon tanecikleri gemiyi iter, fakat cepheden dolan yıldızlararası hidrojen aracı yavaşlatır. Galaksinin yoğun bölgelerinden geçerken araç durmaya yakın yavaşlar. Pioneer Astronautics şirketinden mühendis Robert Zubrin, yıldızlararası uzay gemisini ek yakıt harcamadan yavaşlatmak için fren olarak benzer bir manyetik alan kullanılabileceğini düşünüyor. İkinci güçlük, bugün tecrübî füzyon reaktörlerinde kullanılan iki hidrojen izotopu döteryum ve trisyumun uzayda nâdir olmasıdır. Yıldızlararası hidrojenin büyük kısmı tek protonlu olan hidrojendir, ve bununla füzyon yapma konusunda henüz bilgi mevcut değildir.

Netice itibariyle, yıldızlara ulaşmanın fikir plânında mümkün gözüken yolu, yolculuk için gereken yakıtı aracın yanında taşımamaktır. 1997’de Dünya’dan fırlatılan Cassini-Huygens uzay aracının milyarlarca kilometre mesafeyi nükleer yakıtla yedi yılda aldığı düşünülürse, henüz fikir safhasındaki bu projelerin birgün gerçekleştirilmesi akıldan uzak gözükmemektedir. Temel ve mühendislik bilimlerindeki gelişmelerle bu tip yakıtsız projeler bir ütopya olmaktan çıkarabilir, insan belki de ışık hızına yakın hızlarla uzayda yolculuk yapabilir, uzay-zaman iyice izafileşebilir.

YOLCULUĞUN DİĞER UNSURLARI
İnsan, evinden-oturmuş düzeninden ayrıldığında alışageldiği rahatlığına en kısa zamanda kavuşmak ister. Bir müddet mahrumiyet çekerse, normal hayat akışında ne kadar da fazla (veya gereksiz) eşya ve alışkanlık edinmiş olduğunu anlar. Meselâ levazımatı yanında, zor şartlar altında uzun bir yolculuk yapması veya küçük-boş bir mekanda kalması gerektiğinde, evindeki eşyaların büyük kısmını bırakır, kısıtlı imkânlarla idare etmeyi, tasarruflu davranmayı öğrenir ve bazı hususları daha iyi anlayabilir: Yeryüzü, Cenab-ı Hakk’ın isim ve sıfatlarının değişik şekil ve derecelerde tecelli ettiği, bütün sakinlerine hitap edecek zenginlik ve genişlikte yaratılmıştır (her an ihtiyaç duyduğu oksijenden yerçekimi kuvvetine, manyetik kalkandan suya, çeşitli meyvelerden buğdaya, süt sağdığı inekten balını yediği arıya kadar) ve burada hem karbon-oksijen-azot-su gibi maddeler, hem de insanın ve diğer canlıların atıkları işlenip yeniden çevrime kazandırılmakta, hiçbir şey zâyi edilmemektedir.

Oksijen: Astronotlar oksijen teneffüs edip, karbon dioksid verecekler. Mekanik gaz temizleyicilerle CO2 içerideki havadan ayrılacak. Kimyevî prosesler, iki oksijen atomuyla bir karbon atomu arasındaki bağı koparacak ve CO2’nin O2 kısmını yeniden kazanacak.

Su: Su halkasını tamamlamak, banyo ve sulama suyunu, idrarı, hatta teri arıtmak mânâsına geliyor. Uzay mekiğindeki astronotlar suyu, hidrojenden elektrik üretirken yakıt hücrelerinin yan-ürünü olarak elde ediyorlar. Bu, uzun vâdeli bir çözüm değil. NASA’nın Dünya’da yalıtım odalarında yaptığı tecrübelerle, havadaki su buharı yoğunlaştırıldı, ayrıca atık-su ve idrar yeniden prosese tâbi tutularak 90 gün boyunca su devr-i dâimi başarıyla gerçekleştirildi.

Yiyecekler: Uzay yolcularına sürekli yiyecek temini, büyüyüp biçilen bitkileri gerektirir. Bu, araçta verimli bir şekilde yapılmalı. Kalori alımını en üst seviyeye çıkaran ve büyüme çevrimini kısaltan buğday ve patates gibi bitkiler üzerinde çalışmalar devam ediyor. Birçok bitki yüksek dozda CO2 aldığı takdirde -astronotların dışarıya verdiği CO2- daha hızlı büyüyor. Yıldızlararası seyahat yapacak bir uzay aracında hayatın sürdürülmesinde mâkul kütle ve enerji kapasitesiyle bu mümkün olabilir. Lockheed Martin şirketinden mühendis Nigel Packham dışarıyla ışık ve hava bağlantısı olmayan ve içinde buğday yetiştirilen özel odada 15 gün kaldı, ve buğdayların fotosentezle ürettiği oksijeni soludu.

Çekim kuvveti: Dünya’da yerçekiminin sürekli tesirine cevap olarak kemikler güçlenirken, çekimsiz ortamda geçirilen birkaç aydan sonra astronotlarda kemik erimesi başlar. Hamster tekerleği gibi dönen, yatay dairevî bir mürettebat dairesinde çekim kuvveti oluşturulabilir. Merkezkaç kuvvet astronotları dış duvarlara -kendi zeminlerine- doğru iter, ve onlarda ağırlık hissi oluşturur. Aracın ürettiği enerjinin bir kısmı harcanarak sistem çalıştırılabilir.

Radyasyon kalkanı: Yıldızlararası uzayda zararlı kozmik ışınlar ve çok hızlı atom-altı parçacıklar vardır. Mürettebatı korumak için, araç etrafında radyasyon ve parçacık geçirmeyen bir kalkan oluşturmak gerekir.

Göktaşlarına karşı kalkan: Yıldızlararası ortam her ne kadar -makroskobik cisimler bakımından- oldukça boşsa da, ışık hızının yüzde 50’si kadar hızla hareket eden mikroskobik bir kırıntı felâket getiren bir çarpmaya yolaçabilir.

Robot göndermek: Böyle uzak mesafeli bir misyonda gemidekilerin Dünya ile haberleşerek iş yapmaları zorluklar arzedecektir. Bu durumda geminin robotik sistemle idare edilmesi fikri gündeme geliyor. Halbuki sistemin, bizzat kendisinde ortaya çıkacak beklenmedik problemlerin de üstesinden gelebilecek kapasite ve sağlamlıkta olması lâzım. Gemi hedefine sâlimen varırsa, robotun Dünya’dan idare edilmeksizin teferruatlı keşif çalışmaları yapması gerekecek. İnsan beyninin esnekliğine kısmen benzetilen bir sun’i zeka sistemiyle çeşitli tecrübeler gerçekleştirildiğinde netice hiç de iç açıcı olmadı. İnsanınkine yakın cevap verecek bir sun’i zeka sisteminin nasıl gerçekleştirileceği bilinmiyor. Bu kısmen başarılsa bile, ilham alan, sezen, ruh sahibi insanın doldurduğu bir pilot koltuğu gerekecek.

Yukarıda anlatılanlardan, konunun, ABD’nin keşif, icat, teknolojik yenilik ve dolayısıyla patent hacminin büyüklüğüyle ilgili yanları olduğunu da görüyoruz. NASA, önüne ulaşılması güç hedefler koyup yola çıkınca, ister istemez birçok keşif ve icatta bulunuyor, teknoloji geliştiriyor. 1961’de uzaya henüz tek bir Amerikalı çıkmış ve sadece onbeş dakika dolaşmış iken, ABD Başkanı Kennedy Ay’a bir insanın ayak basması talimatını verince çalışmalar başladı. Henüz Dünya’nın çekim alanı dışına üç insanı çıkaracak güçte bir roket bile inşa edilmemiş, Ay’ın üzerine yumuşak iniş yapacak ve sonra tekrar Dünya’ya dönecek bir uzay gemisini de kimse idare etmemişti. İşte bu süreçte, birçok ara safha (yeni icatlar) bir iradenin ısrar etmesiyle başarıldı. Burada Sovyetler’e karşı bir güç yarışı sözkonusuydu. Fakat ortaya irade konmasaydı, Ay’a ayak basılamazdı (“Ayak basıldı da ne oldu?” sorusu da önemli).

Büyük hedefleri olan fakat kısa vadede ütopik gözüken bu çalışmalar, Mars’a insanlı yolculuk gibi çeşitli zorluklar arzeden projeleri daha olabilir gösteriyor. Daha yakın zamanda geliştirilen bir başka projeye göre, Dünya’dan gönderilecek mikro-dalgaların tesiriyle yakıta dönüşüp enerji sağlayacak bir malzemeyle kaplanmış 100 metre çaplı bir güneş yelkenlisinin bir ayda Mars’a ulaşacağı hesaplanıyor (Biever, 2005). Ancak, Ay hatta Mars yolculuklarından farklı olarak, Güneş sistemi dışına doğru bir yolculuk, bilhassa “insan” unsuru açısından öncekilerle karşılaştırılmayacak zorluklar arzediyor.

Mürettebat ve hâlet-i rûhîye
Bir astronot uzayda 40 yıl yaşayabilir mi? Her ne kadar astronotları uzay istasyonunda bedenen sağlıklı tutmanın yolları biliniyorsa da, görev süreleri genellikle birkaç ay ile sınırlı kalıyor, ve Dünya’dan istasyona sürekli olarak gıda ve malzeme desteği sağlanıyor. Astronotlar Dünya’ya döndüğünde sistematik tıbbî kontrole tâbi tutuluyor. Bir başka yıldız sisteminde bulunan Dünya benzeri en yakın gezegene yapılacak yolculuk ise, bu gibi desteklerin sözkonusu olmadığı, onlarca yıl alacak bir süreç demek. Yaratılış harikası Dünyamız üzerinde milyarlarca metre küp hava, yüz milyarlarca metre küp tatlı su, yüz milyonlarca dönüm ekilebilir toprak gibi nimetlerden faydalanıyoruz. Fakat bir uzay gemisi bütün bir gezegen üzerinde sergilenip insana sunulanları taşıyamaz. Bu yüzden, gemiye konan mütevazi ölçekteki oksijen, su ve yiyecekler neredeyse % 100 kazanım nisbetiyle devr-i dâime (recycle) tâbi tutulmalı. “Halkaları tamamlamak” olarak tarif edilen bu devr-i dâim prosesinin üç veya otuz yıl değil, sürekli olarak devam etmesi için bütün halkaların tamamlanması gerekiyor.

Yıldızlararası seyahatin ilk yolcuları için dönüş olmayacak. Onlar ömürlerinin büyük kısmını bu seyahatte geçirecekler. Bugünkü araç tasarımı, geri dönüş için gereken miktarda yakıta -veya lazer yolculuğu için ikinci bir lazer hüzmesine- imkân vermiyor. Bu durumda sorular çoğalıyor: Böyle tek gidişlik bir misyon için nasıl bir astronot tipi seçilmelidir? Mürettebat kaç kişi olmalıdır? Çocuklar veya çocuk doğuracak çiftler mi gönderilmelidir; böylece hedefe vardıklarında keşif çalışmalarını gençler ve sağlam vücudlu olanlar yapsın? (Uzay istasyonunda yapılan önceki çalışmalarla sadece uzaya götürüldüğünde yaşayan değil, uzayda doğan kurbağaların da burada sağlıklı nesiller verip veremeyeceği araştırılmıştı, fakat bu, insan için tecrübe edilmedi). Yoksa, mürettebat dondurularak kırk yıl kadar sürecek bir uykuya mı yatırılmalıdır? (ABD hâlen Antarktika’daki Scott Üssü’nde sıfırın altındaki okyanus suyunda yaşayan balıkların kanındaki antifriz madde üzerinde araştırmalar yapıyor). Bu uzun seyahatte ortaya çıkabilecek anlaşmazlıklar, fıtrat uyumsuzlukları, kişilik çatışmaları ve ölüm korkuları nasıl idare edilecek? Gemiye gönüllü mürettebat (aynı zamanda da yolcu) olacak bilim adamlarının hâlet-i rûhîyesi çok önemli. Bu, yolculuğun kendisinden ve hedeflerinden de düşündürücü. Çünkü mürettebat uzayda ölecek. O halde Dünya’dan ayrılık nasıl olacak? Yolcular ve aileleri (hatta bütün insanlık) neler hissedecek? Ölümden ziyade, “uzayda ölüm” düşüncesinin hissettirdikleri mi farklı olacak? Peki ama biz, bütün bir insanlık ailesi burada neden bu kadar rahatız? Biz de dönüşü olmayan bir gemide değil miyiz!?.. Nihayetinde burada da 40-50 veya 80 yıl sonra ölmüyor muyuz!?.. Kendimizi küçük geminin yolcuları yerine koyduğumuzda 40-50 yıl sonra öleceğimizi düşünüp titriyoruz da, dünya üzerinde neden böyle duygulara kapılmıyoruz? Evet, biz farkında olmasak da, bu büyük Dünya gemisinin Rahman ve Rahim olan Sahibi ve Müdebbiri bize ölüm korkusu hissettirmiyor. Fakat uzay gemisine gönüllü arayanlar onlara bunu hissettirmeme gücüne sahip değiller.

Diğer yandan insan için, cesedinin dünyada kalması ve yerinin bilinmesi de ayrı bir teselli kaynağı oluyor. Şuuraltımızda böyle bir dikkat ve hassasiyet var da, farkında değiliz. Bunu böyle durumlarda hissediyoruz. Ölen, fakat cesedi kaybolan bir insanın yakınları onun cesedini bulduklarında farklı bir teselli duyuyorlar. Bir başka husus da şu: Acaba insan, bedenen öldükten sonra ruhunun olup bitenden haberdâr edileceğini seziyor da, cesedinin uzayda başıboş dolaştığını görmekten mi korkuyor, ve Dünya üzerinde yakınlarının bildiği bir yerde defnedilmiş olmayı istiyor? (Halbuki bütün zaman ve mekânları O’nun ilim ve kudreti kuşatmıyor mu?!..)


Bitirirken
Bizim çok uzağında kaldığımız, nasıl yapıldığını bilmemek, ve yapmak için gerekli teçhizatlara da sahip olmamak bir yana, yapıldığından haberdâr bile olmadığımız, insanlığa getireceği faydalar açısından da tartışmaya çok açık bütün bu çalışmalar belki de asla hedefine ulaşamayacak. Fakat NASA herzamanki yaklaşımıyla, ilk duyulduğunda fantastik, hayalî ve imkânsız gözüken, insanlık için zor ve uzak bir hedef koyuyor önüne, ve baştan kabul edilmiş asgarî bütçesinde daima bu ütopik fikirlerin araştırılmasına imkân veren bir pay bırakıyor. Birçok üniversite ve araştırmacı da, tek bir kuruluşun çizdiği rota üzerinde, tek bir hedefe mâtuf, ve biraraya getirildiğinde büyük bir projeyi tamamlayacak çeşitli parça-çalışmalar yapıyor.

Bütün bu dünyevî-maddî gücü elinde bulunduran bir toplumun hâlet-i rûhiyesi ve güçten yoksun diğer milletlere hangi psikolojiyle baktığı da, üzerinde düşünülmesi gereken bir husus. NASA’yla rekabet eden (“Uzay Çalışmalarının Düşündürdükleri”, Sızıntı, Ekim 2001) ve ABD’den sonra dünyanın ikinci büyük bilim ve teknoloji birikimine sahip Avrupa ülkelerinin kurduğu ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) Mars’a gönderdiği insansız uzay aracı Beagle 2 bile 2004 yılı başında Mars’a ulaştığında kayboldu. Buna karşılık ABD’ye ait Spirit ve Opportunity uzay araçları ise aynı tarihlerde üç hafta arayla Mars’a kazasız inerek araştırmalara başladı (Chandler, 2005). Bu durum, teknoloji üreten Batı’nın kendi iç blokları arasında bile belli bir güç dengesizliği olduğunu gösteriyor.

Fakat daha önemlisi, bütün bu çalışmaları teşvik eden sâiklerin ne olduğu, bunların hangi mülâhazalarla yapıldığı, insanlık için doğru ve gerekli olup olmadığıdır. Bütün bunların bizi çok ilgilendirmediğini de söyleyebiliriz. Bu yaklaşım doğru gözükse de, insanlığın mukadderatıyla oynayan güçler karşısında belli bir yetersizlik de sözkonusu, ne yazık ki! Mesele, Yaratıcı’ya karşı saygılı, insanlığa karşı yüksek ahlâk ve mesuliyet şuuruna sahip, birikimli ve iyi yetişmiş beyin gücünün varlığı ile bu gücü organize etme iradesinde düğümleniyor. İnsanlığın sadece dünyası değil, ahireti için de ne zaman neyi araştırmak, hangi alanlara bilim-teknoloji yatırımları yapmak gerektiği konusunda sıhhatli ve dengeli adımların atılması ancak böyle mümkün olabilir.

Kabul etsin etmesin, insanın elde ettiği muvaffakiyetler ona lütfedilmektedir. İnsan bunları kendisinden bilip şımarmamalıdır. Maddeyi ve zamanı yaratan Allah, eşyayı insana musahhar kılmıştır. Herşeye Kâdir olan âlemlerin Rabbi fizikî âlemde yüksek hızlı parçacıklar ve ışınlar yaratmış, atom çekirdeğinin parçalanma ve birleşmesine büyük bir enerji potansiyeli koymuş, maddenin keyfiyetini insana öğretmiştir (insanı da bunları anlayacak hususiyette yaratmıştır). Yoksa insanın hızlı haberleşme ve ulaşım teknolojisi geliştirmesi, büyük enerjiler üretmesi mümkün olamazdı. Elektronu düşünelim: Kilogramın 10-31’i kadar kütlesi olan (tartılması imkânsız), bu çok küçük, çok hızlı, hem enerji, hem bilgi taşıyan, hemen her yere girip çıkabilen, neredeyse yer kaplamayan, bazen tanecik, bazen dalga hususiyeti gösteren elektron yaratılmasaydı, bilgisayardan uydulara kadar elektronik teknolojisi geliştirilebilir miydi?!.. Önemli olan husus, bunun hakiki Sahibi’ne verilmesi ve mesuliyet şuuruyla kullanılmasıdır. Aynı durum, uzay yolculukları için de geçerli: Kur’ân-ı Kerîm’in ve Efendimiz’in (sas) açık ve işarî olarak bildirdiği gibi, insanlık Allah’ın izniyle, belki Göklerin ve Yer’in hududundan da (bir imtihan olarak) geçmek isteyecek (Rahman, 55/33-34-35-36), bunu belki de başaracaktır, ama, acaba bu doğru, Allah katında makbul bir hareket olacak mıdır?!..


_______________

Kaynaklar
- Weed, W.S., 2003 – Startrek. Discover, Vol 24, No 8. August.
- Biever, C., 2005 – Get to Mars in a month with a solar super-sail. NewScientist, No 2484, 29 January.
- Chandler, D.L., 2005 – Distant shores. NewScientist, No 2482, 15 January

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Warp Sürüşü ve Işınlama

Yazar: Mehmet Ali Yazan


Özgün Star Trek televizyon serisi, ilk defa onlarca yıl önce muhtelif bilimkurgu hikayelerinde görünmüş olan teknolojileri bize tekrar sundu. Birçok kahraman 1930’lardan beri ışın tabancaları kullanıyor, ışıktan hızlı uçuyor ve bir yerden bir yere ışınlanıyorlardı. Fakat belki de Star Trek’in gerçekten ilham aldığı süper bilim, 20. Yüzyıl’ın devrimsel fizik buluşlarıydı. Albert Einstein tarafından keşfedilen görecelik kavramı ve Max Planck tarafından öncülük edilen Quantum Fiziği, alelade insan tecrübesinden çok daha değişik bir kainatı gözlerimizin önüne serdi.

Einstein’ın teorisi maddenin ışıktan hızlı hareket etmesinin mümkün olmadığını ileri sürmesine rağmen, bilimkurgu yazarları insanların yıldızlararasında kabul edilebilir sürelerde, saatler ya da en fazla günler içinde seyahat edebilmeleri gerektiğini belirtmektedirler. Star Trek’teki warp drive madde ve anti maddenin birbirini dilithium kristalleri tarafından aracılık edilen bir füzyon reaksiyonunda yok etmesi esasına dayanarak çalışır. Bu uzay-zamanı bükmek ve ışıktan hızlı seyahat için gemiye gerekli olan muazzam enerjiyi sağlar. Atılgan’ın tayfası hızı warp factor olarak ölçer. Warp factor 8 hız olarak ışığın 512 kat daha fazlasına eşittir. Bu hız bile yıldızlararası seyahat için oldukça yavaştır. Star Trek senaristleri keyfi olarak Atılgan’a gittiği yere göre ne kadar hız gerekiyorsa o kadarını bağışlamışlardır.

Star Trek: The Next Generation serisinde warp hız faktörü yeniden kalibre edilmiştir. Yeni hız skalasına göre Dünya’dan Alpha Centauri’ye seyahat Warp 8 hızında 37 saat sürmektedir.

1994 yılında, Miguel Alcubierre ışıktan hızlı olarak hareket eden bir gemi değil fakat uzayın kendisini önerdi. Tüm gerekli olan uzay gemisinin etrafını saran ve içindeki uzay-zaman’ın dokusunu bozunuma uğratan bir kabarcıktı. Elbetteki çok muazzam bir enerji gerekecekti, fakat bir kez bu enerji elde edildiğinde, bu kabarcık geri kalan uzaydan bağımsız olarak ışıktan bile hızlı hareket edecekti. Tabii içindeki gemi ile birlikte. Kabarcık önündeki uzay-zamanı sıkıştırarak ve arkasında kalan uzay-zamanı da genişleterek hareket etmektedir. Nasa bilimadamlarından Harold Sunny White henüz keşfedilmemiş olan negatif enerjinin, Alcubierre’nin ileri sürdüğünden daha az enerji ile warp kabarcığı üretebileceğini düşünmektedir. Uzay boyunca seyahat için başka bir makul yöntem, uzay-zamanda birbirinden çok uzak iki nokta arasındaki bir kısayol olan solucan deliğidir. İlk defa 1935 yılında Albert Einstein ve Nathan Rosen tarafından önerildiği için Einstein-Rosen köprüsü diye de anılmaktadır. Solucandelikleri doğada henüz gözlemlenmemiş olmakla birlikte, mevcut fizik anlayışımıza da bilgimize de aykırı değildir. Eğer varlarsa, solucandelikleri ışıktan hızlı seyahate ve zamanda geriye doğru gitmeye izin verirler.(En azından solucandeliğinin oluştuğu zamana kadar).

Diğer Önemli Star Trek Teknolojileri

Işınlama : Star Trek ışınlama cihazında, normal madde geçici olarak enerjiye dönüştürülür ve daha sonra hedef noktaya orjinal kalıp ve yapısını tekrar oluşturmak üzere ışınlanır. Cihaz yaklaşık olarak 25.750 km menzile sahiptir.

Gerçek bilim dünyasında, atomaltı parçacıklar quantum teleportasyon metodu ile ışınlanabilir, fakat bu sadece birbirine dolanmış bir çift parçacığın quantum durumunun ışınlanmasıdır, parçacıkların kendilerinin değil. İnsan vücudunda neredeyse sınırsız sayıda atom bulunmaktadır. (10^27). Bu sayıda atomun quantum durumun kaydetmek bugünkü teknoloji ile gerçekçi olmayan bir data kayıt kapasitesi gerektirmektedir. Daha da kötüsü, quantum fiziği her bir atomun durumunun ayrı ayrı ölçümünü yasaklamaktadır.

Yansıtıcı Kalkanlar : Yansıtıcı kalkanlar ihtiyaç duyulduğunda gemi bilgisayarı tarafından otomatik olarak oluşturulan görünmez güç alanlarıdır. Kalkanları geminin enerjisi tükenmeden 20 saat boyunca aralıksız çalıştırılabilir. Kalkanlar açıkken ışınlama cihazının çalışması imkansızdır.

Saptırıcı Işınlar : Seyrüsefer saptırıcı ışınları küçük asteroidler gibi engelleri bir kenara atmak için geminin önündeki uzayı süpürme işlevini görür. Saptırılamayacak kadar büyük nesneler geminin bilgisayarını muhtemel bir çarpışmadan korumak amacıyla rota değişikliği için tetikler.

Çekici Işınlar: Çekici ışınlar saptırıcı kalkanların itme yerine çekmeye dayanan ters bir versiyonudur. Çekici ışın ortalama 160,930 km menzile sahiptir. Gerçek bilim dünyasında, mikroskopik madde partikülleri laboöratuvar ortamında laser ışınları ile manipüle edilebildi. Ancak elbetteki yıldız gemileri çok daha büyük kütleli cisimlerdir. Teorik açıdan, elektromanyetik temele dayanan çekici ışın mantıklı olabilir. Bununla birlikte, Newton kanunu na göre eğer Atılgan çekici ışınıyla başka bir nesneyi çekmek isterse kendisi nesneye doğru hareket edecektir. Bu sebeple Atılgan çekme işlemi sırasında sabit kalmak istiyorsa iticilerini ateşlemek zorunda kalacaktır.

Fazer: Bir fazer herhangi bir nesnenin materyal dalga kalıbına aşamalı olarak müdahale edebilen bir enerji ışınıdır. Ayarları demateryalize(maddeyi enerjiye çevirme), parçalama (moleküler bağları koparma), ısıyı yükseltme (moleküler hızı yükseltme) ve sersemletmeyi (yaşayan bir hedefin sinir sistemine çarpma) kapsar. Fazerler aynı zamanda kaynak makinesi olarak ta kullanılabilirler. Aşırı yüklenmiş bir fazer güçlü bir patlamaya sebep olabilir. Geminin ana fazer bataryaları uzak mesafelerden hedefleri yok edebilir ve direk olarak ana warp motorlarından güç alırlar.


H. G. Wells’in 1898 tarihli Dünyalar Savaşı romanındaki Marslı ısı ışını tam da bir ışın silahı ya da ölüm ışınına benzemektedir. 1920 ve 30’larda, içlerinde Nikola Tesla’nın da bulunduğu bir grup bilim adamı uzak mesafeden bir ışın silahının öldürücü etki yapabileceğine inanıyordu. Toy Buck Rogers silahları 1930’larda görünmeye başladı. Onlardan birisinin ismi de parçalayan tabanca idi. Bugün insan sinir sistemini sersemletebilen bazı silahlar mevcuttur.(Ör.Taser) Bununla birlikte, taserler güçlerini boşaltmak için fiziki temasa ihtiyaç duyarlar. Uzaklık arttıkça enerjinin gücü tersine azalır kanunundan dolayı, uzak mesafelerdeki hedefleri parçalamak için fazerler olağanüstü enerjiye ihtiyaç duyarlar. Halihazırda füzeleri düşürebilmek amacıyla yönlendirilebilir enerji silahları için askeri araştırmalar sürmektedir.

Foton Torpilleri: Bir foton torpidosu, manyetik bir foton güç alanı tarafından ayrılmış madde ve anti maddenin enerji kozasıdır. Bir mayın yatağına yerleştirilmiş şekilde direk torpil olarak gönderilebilir, ya da düşmanın geçiş güzargahına mayın şeklinde döşenebilirler. Elektrokimyasal veya başka şekilde tapalar mümkündür.

Foton torpilleri işlevsel olabilmek için bir miktar anti maddeye ihtiyaç duyar. Bir kaç atomluk anti madde bile çok yüksek miktarda enerji tüketir. Warp motoru anti madde ile çalışan yıldız gemisi de aynı sorunla karşı karşıyadır. Teoride, 1 gr anti madde patlayıcının verimi yaklaşık 43 kilotonluk bir maddenikine eşittir. The Next Generation serisinden öğrendiğimize göre bir foton torpidosunda 1.5 kg anti madde bulunmaktadır.

Yıldızlara Seyahat Edebilecek Miyiz?

3 Aralık 2015 Mustafa Haydar Bayzan

Bu yazı takip ettiğim Youtube kanalı olan Vsauce‘un hazırlamış olduğu bir videonun yazıya dönüştürülmüş halinin Türkçesidir. Videonun linkine buradan ulaşabilirsiniz.

     Ne zaman yıldız sistemlerini ve gezegenleri ziyaret edebileceğiz? Bizler insan olarak, gerçek hayatta… Şunu demek istiyorum:
 

     Ay’a insanları indirmeyi, Asteroidlere, Mars’a hatta Satürn’un uydusu olan Titan’a bile robotları indirmeyi başardık. Gezegenlerarası seyahat harbiden manyakça bir şey. Peki ama yıldızlararası seyahat edebilecek miyiz? Kesinlikle bu olacak, değil mi? Mesela ‘Voyager 1’, 1 Eylül 2013 tarihinde yıldızlararası maddeye ulaştı.

1977 yılında uzaya fırlatılmıştı.  Belki de bir insan yaşamı süresinde bir yıldızlararası seyahat olur. Öyle değil mi? Aslında, bunun için bir DONG’a ihtiyacımız var. Do Online Now Guys (Hemen internette deneyin). The Hayden Planetarium’s dijital evreni, Samanyolu Galaksisi’nin 3 boyutlu haritasını keşfetmemizi sağlıyor. Burada, bizim güneşimizden sadece 20 ışık yılı uzaklıkta 81 tane görünebilir yıldız var.

En yakını 4.3 ışık yılı uzaklıkta olan Proximus Centauri’dir. Oraya gitmek çantada keklik değil mi? Çantaya girmeyen bir keklik… Çünkü bir ışık yılı o kadar uzak bir mesafedir ki; bu bir ışığın izole edilmiş boşlukta 1 yıl içerisinde katettiği mesafedir ve sadece bir ışık saniyesi dünyamızın ekvatorunu 7 defa dolaşabilir. Şimdi, hızlı bir mermi 1,500 m/s hız ile seyahat eder. ‘Voyager’ ise Güneş’e göre 17,000 m/s hızla seyahat ediyor. Ayrıca güneşimize göre Dünya, 29,000 m/s hızla yol almaktadır. Bayağı hızlı. Ama insan yapımı en hızlı obje ‘Helios 2 Solar Probe’ maksimum hızında 70,220 m/s hıza sahipti.

 

Kurşunun hızı 1,500 m/s, Vogayer 1’in hızı 17,000 m/s, Dünyanın hızı 29,800 m/s, Helios Solar Probe’un hızı 70,220 m/s

     Etkileyici değil mi? Yine de en hızlı insan yapımı objeyle bile Proximus Centauri’ye (4.3 ışık yılı) ulaşmak 19,000 yılımızı alır. Ama gelecekteki teknolojik gelişmeye bağlıdır. Maksimum hızlarla bunu elde edebileceğiz. Şu an bile bildiğimiz şeylerle bir ‘Solar Sail’ kolaylıkla ışık hızına yakın hıza ulaşmamız için gereken ivmeyi sağlıyor ve şu andaki anlayabildiğimiz teorik fizik solucan deliklerine izin veriyor.

Teoriye göre uzay aracı bir noktadan uzaydaki başka bir noktaya ışık hızından daha hızlı olarak varabiliyor. Ve ünlü ‘Alcubierre Drive’ı kim unutabilir? Evrenimizdeki çoğu modele uyan bir fikir. Uzay aracını ışıktan bile hızlı bir şekilde uzak bir objeye gönderilmesini önerir.

     Ama uzay aracını hareket ettirerek değil de; bunun yerine uzayın kendini eğip bükerek. Solucan delikleri ve ‘Alcubierre Drives’ gibi şeyler şu anda teorik olarak var. Ancak bir gün gerçekliğimiz olurlarsa… Ne kadar uzakta olabilir bu gün? Bunun tam olarak ne zaman olduğunu saptamak için ‘Wait Calculation’ adı verilen bir yıldızlararası seyahate başlamamız gerekiyor.

     Andrew Kennedy, şu anki gelişim tempomuzu hesapladı. Seyahat hızı ve Dünya’nın yıllık ekonomik büyümesini dikkate alındığında; insan medeniyetinin, sadece 6 ışık yılı uzaklığındaki Barnard Yıldızı’na en erken sürede ulaşabilmesinin, bu günden itibaren 1104 yıl süreceği öngörülüyor. Haliyle bu hiçbirimizin ömür süresi içerisinde değil. Bu biraz iyimser olabilir. Çünkü sadece hız problemini çözmüyoruz. Aynı zamanda “yıldızlararası radyasyondan yıllar boyunca nasıl sağ çıkabileceğiz?” ya da “yüksek hızdaki yıldızlararası madde ile olan çarpışmaları nasıl önleyeceğiz?” gibi sorunları çözdüğümüz farz ediliyor. Ayrıca başarılı bir şekilde yıldızlararası seyahati gerçekleştireceğimiz teknolojiye, tüm insanlığın dehşet verici doğal bir felaketle beraber yok olmadan önce ulaşacağımız da farz ediliyor. Kulağa pek anlaşılır gelmiyor. Ama burada yakın gelecekten bahsetmiyoruz. Burada, bugünden itibaren binlerce yıl sonrasından bahsediyoruz. Şöyle söyleyelim; bugün bile yavaş uzay yolculuğumuzla yaklaşık olarak 5 ile 50 milyon yıl içerisinde teorik olarak tüm galaksimizi keşfedip kolonize hale getirebiliriz. Bu gerçekten oldukça uzun bir zaman demek. Aslında istatistiksel olarak konuşursak; önümüzdeki 500,000 yıl içerisinde büyük bir olasılıkla Dünya, 1 kilometre çapında bir meteoritle karşılaşacak. İnşallah bu olurken kendimizi güvende tutmamız için gerekli olan önlem sistemlerine sahip olacağız. Verilen tüm bu bilgilere rağmen, 2008’de Joint Propulsion Conference‘ı “İnsanların Güneş Sistemi’nin ötesini keşfetmesi olasılıksız” sonucunu ifade etti. Shutterstock’tan olan bu sahnelerin belki de sadece bilim kurguda kalacağını düşünmek oldukça depresif.

Bir dakika, bu klipte kamera ne kadar hızlı ilerliyor? Böyle bilim kurgu sahnelerini görmeye alışkınız. Fakat bir Nebula, ışık yılları büyüklüğündedir. Bu demek oluyor ki; klipte ışık hızında hareket ediyoruz. Eğer daha da hızlı değilsek… Gerçekten de böyle mi görünür? Eğer ışık hızında yada ona yakın bir hızda hareket edersek, önümüzdeki evren normalde göründüğünden farklı görünür. Öncelikle görüş alanınız artar. Siz hızlanırken evren sizden uzaklaştırılmış gibi görünür. Aynı zamanda size ulaşan tüm ışıklar ‘maviye kayma‘ şeklinde görünür. Bu kozmik arkaplan radyasyonunun görünebilir aralığa kadar maviye kaymasıdır. MIT Oyun Lab’ı ücretsiz indirilebilir bir oyun sunuyor.

 

     Bu oyunda ışık hızı tam olarak yürüyüş hızına indiriliyor. Işık hızındayken görsel efektleri burada deneyimleyebilirsiniz. Ama ışık hızındayken nasıl olduğunu görmek istiyorum. Bu sebeple dünyadan aya bir yolculuk yaptım.

Ay’a uzaklık 380,000 km olduğundan ışık hızında seyahatimiz yaklaşık olarak 1,3 saniye içinde gerçekleşecektir.

 

     İnansanız da inanmasanız da tüm doğru faktörler bir gün bir araya gelecek ve insanlar yıldızlararası noktalara ulaşacaklar. 

Bilim kurguda Işıktan Hızlı Seyahat Yöntemleri