Bilime İhham Veren Diziler: "Star Trek" Serisi

"To boldly go where no man has gone before"

“Cesurca daha önce kimsenin gitmediği yerlere gitmek”

Bilim-kurgu klasiği sayılabilecek ve kültürel etkisi büyük olmuş bir seridir. Seri yayınlandığı süre boyunca pek çok bilim insanını ve mühendisi etkileyerek ilgi alanlarını bulmalarını sağlamış bu gün kullandığımız pek çok teknolojilere ön ayak olmuştur. Resimdeki ve aynı zamanda yayınlanma sırası ile Star Trek: The Original Series (IMDb 8,4), Star Trek: The Next Generation (IMDb 8,7), Star Trek: Deep Space Nine (IMDb 7,9), Star Trek: Voyager (IMDb 7,7) ve Star Trek: Enterprise (IMDb 7,5) olmak üzere 5 ayrı diziden oluşur.

Star Trek: Gemiler ve Kaptanlar

Star Trek: The Original Series

Bu dizi serinin fikir babası olan Gene Roddenberry tarafından yapılmış, 8 Eylül 1966'dan 3 Haziran 1969'a kadar yayınlanmıştır. 80 bölüm hazırlanmış bunlardan 79'u gösterilmiştir. Dizi ve genel anlamıyla tüm seri çok kültürlü, kültürel ve etik açıdan ise ileri ütopik bir toplum yapısı üzerine kuruludur. Kültürel etkisi sayesinde NASA ilk uzay mekiğine Dizideki geminin adı olan “Enterprise” ismini vermiştir.

Bu dizide “United Federation of Planets” (Birleşik Gezegenler Federasyonu) yapısının askeri kolu sayılabilecek “Starfleet” (Yıldız Filosu) organizasyonuna bağlı bir gemi olan “Enterprise” yani “Atılgan” adlı geminin 5 yıllık derin uzay görevinde başından geçenler anlatılır. Dizinin baş rol oyuncusu olan Kaptan James Tiberius Kirk, sıradan Texaslı bir Amerikalıdır. Karizmatik bir liderdir ve biraz kadın düşkündür. Diğer bir karakter diziyi seyretmeyenler tarafından bile bilinen 40 Eridani (http://en.wikipedia.org/wiki/40_Eridani)  yıldız sisteminin Vulcan gezegeninden bilim subayı Spock tur. Dizinin mantık kısmına hitap eder. Bunun dışında dizinin yayınlandığı zamanlar için cesurca sayılabilecek bir durum olan farklı kültürlerden karakterler bulunmaktadır. (Bkz: Star Trek ve Irkçılık)

Dizide orijinal pek çok fikir olsa da kalitesi açısından günümüzde geride kalmıştır. O yüzden seriye başlamak için pek te uygun değildir.

Star Trek: The Next Generation

Seriyi bir sonraki aşamaya taşımış olan bu dizinin ilk bölümü Eylül 1987 tarihinde yayınlanmıştır. Yedi sezon ve 178 bölümden oluşmaktadır. Bir önceki dizinin “ateş et ve sonra soru sor” tavrının aksine bu dizi daha politik ve etik açıdan daha sorgulayıcıdır.

Dizinin Kültürel etkisi çok büyüktür. Öyle ki dizideki ışıktan hızlı seyahat konseptinin Meksikalı bir fizikçi olan Miguel Alcubierre etkileyerek Mayıs 1994’de “Classical and Quantum Gravity” adlı bilimsel yayında çıkan “The Warp Drive: Hyper Fast travel within general relativity” (Warp sürücüleri: Rölativite ile hiper hızlarda yolculuk) yazısında tarif ettiği “Alcubierre sürücüsü”nü ortaya atmasını sağlamıştır. Teorik olarak, ışık hızından hızlı yolculukların mümkün olduğunu, fizik yasalarını çiğnemediğini kanıtlamıştır.

Dizideki Galaksi sınıfı Enterprise, NCC 1701-D

Dizinin başkarakteri aslında geminin kendisidir. Ancak başoyuncu pek çok kişinin X-men den Doktor Xavier olarak bildiği Patrick Stewart.’tır. Oynadığı karakter olan Kaptan Jean-Luc Picard Birleşik Dünya eyaletinin Fransa bölgesindendir. Karizmatik bir lider olan kaptanımız bir savaşçıdan çok diplomat ve stratejisttir. Bu dizide gemi yaşantısı ve çok kültürlü yaşam daha öne çıkar. Öyle ki Amerika’da yayınlanmasına ve Amerikalılara yönelik olmasına karşın Metrik sistem kullanılmaktadır.  (Amerika Galon, Mil gibi İngiliz ölçü birimlerini kullanmaktadır.)

Dizi 3. Sezonundan itibaren hareketlenmeye başlar. Seyretmek isteyen ama fazla zamanı olmayanlar için buradan başlanması tavsiye edilebilir.

 Star Trek: Deep Space Nine

Bu dizi serinin üçüncüsü olup 1993-1999 yılları arasında 7 sezon ve 176 bölümden oluşacak bir şeklide yayınlanmıştır. Gene Rodenberry öldükten sonra çıkan ilk seridir ve bu bazı farklılıklar getirmiştir. Bu dizi diğerlerine göre daha faza spritüal öğe içerir. Tanrı kavramı ve varoluşsal sorular ilk kez ele alınır. Federasyonun sarsılmaz etik anlayışının ciddi sınavdan geçtiği bir dönemde geçer.

Federasyon Logosu

Bu dizi ayrıca diğerlerinin aksine bir gemide değil Bajor isimli bir gezegene yakın” Deep Space Nine” yani “Derin Uzay Dokuz” isimli uzay istasyonunda geçer. Bu gezegen Askeri bir diktatörlük Cardassia Birliği ve Federasyon arasındaki sınırda tarafsız bir gezegendir. Başkarakterimiz daha önceki dizi ile bağlantısı olan Komutan Benjamin Sisko’dur. Kendisi hayattaki yerini sorgulayan bir karakterdir.

Bazen göze batan sorunları olsa da genel anlamda bu günün izleyicisi için de seyredilebilir bir yapımdır.

Star Trek: Voyager

İlk bölümü Ocak 1995’te yayınlanmıştır. Toplamda 7 sezon 172 bölümden oluşmaktadır. Bu dizi daha öncekilerde başarılı olmuş öğelerin kullanılmasının yanı sıra eklenen izole durum ile dikkat çeker.

Diğerlerinden farklı olarak artık yeni bir gemi söz konusudur. Bunun yanı sıra talihsiz bir olay sonucu gemi ve mürettebat galaksinin öbür ucuna, yaklaşık 80.000 Işık yılı öteye sürüklenirler. Dönmeleri ise bir asır sürmesi muhtemel olmasından ötürü nerdeyse imkânızdır. Ama Kaptanımız Kathryn Janeway mürettebatını yarı yolda bırakmayacaktır.

Görsel açıdan fazla sorunu olmayan bu bölüm genel kitleye keyif verebilir. Diğer dizilere çok fazla gönderme olmadığından tek başına da seyredilebilir.

Star Trek: Enterprise

Serinin son dizisidir, 2001 yılından 2005’e kadar 4 sezondan ve 98 bölümden oluşur. Federasyonun kurulduğu zamanlara bizi geri götürür. Seride genelde üvey evlat muamelesi görür.

Dizi bizi gerilere, Federasyonun kuruluş zamandan öncesine götürürken Kaptan Jonhathan Archer eşliğinde insanlığın evreni ilk kez keşfetmesine tanıklık ediyoruz. Tabi bizimle ilk kez iletişim kuran ırk olan Vulcanlıların gözetimi altında. Bu görevi yerine getirmesi için de güzel olduğu kadar da zeki olan T’pol karakterini görevlendiriyorlar.

Dizi diğerler bölümleri seyrettikten sonra daha fazlasını istiyorsanız seyredilebilecek bir yapım. Ancak burada filmlere geçmek daha akıllıca olabilir.

Star Trek evreninden bazı gemiler

Genel olarak Star Trek dizileri pek çok yenilik getirmişse de modern bir izleyici için sonraki farklı dizilerde defalarca tekrarlanmış tanıdık bilim kurgu senaryolardan oluşacağı için çok ilginç gelmeye bilir. Ancak bilim kurgu dalında gerçekçilik yönünden bazen yanlışları olsa da en salam temelleri atmış olan dizilerdendir denebilir.  Seyretmenizi tavsiye ederim.

C. Caner Telimenli

Büküm Motoru Konsepti Üzerine Farklı bir Perspektif

 Dr. Richard Obousy'nin önerdiği gelişmiş uzay itki sistemi konsepti lokal kozmolojik sabiti değiştirerek uzay-zaman düzlemi üzerindeki bir uzay gemisinin ön tarafında daralma arka tarafında da genişleme yaratarak egzotik bir itki sistemi yaratmayı planlıyor. Bu fikir Alcubierre büküm balonu fikrine çok benzer olmakla beraber genel görelik yerine Çok boyutlu Quantum alan teorisini getirerek çok farklı bir yaklaşım sunuyor.

 Kip Thorne, Michael Morris ve Ulvi Yurtsever tarafından kaleme alınan "Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition" yani "Kurt delikleri, Zaman makineleri ve Zayıf Enerji Durumu" isimli akademik çalışma fizik yasalarının rastgele seçilmiş gelişmiş bir uygarlığın yetenekleri üzerinde nasıl bir kısıtlayıcı etkisi olduğu üzerine sorular sorulması fırsatını sağlıyor. Ve Alcubierre büküm balonu oluşturmak için yenilikçi bir yöntem tavsiye ediliyor. Yazının ana fikri Quantum yer çekimi teorisinde geçen bir ya da birden daha fazla ekstra boyutun çapının değiştirilmesi ile lokal kozmolojik sabitte asimetri oluşturarak bir uzay aracının hareket ettirilmesidir.

 "Bu kadar erken bir aşamada böyle bir fikrin teorik gelişimi büküm motoru konseptinin nasıl gelişeceği hakkında tahmin yürütmeyi zorlaştırıyor. Saf bir bakış açısıyla bir insan egzotik güç jeneratörüne sahip bir aracın lokal olarak ekstra boyutları maniple edebileceğini hayal edebilir. Bu yolla gelişmiş bir uzay aracı etrafındaki uzay zamanı genişletip büzerek bir itki yaratabilir."  Dr. Richard Obousy

 Aşağıdaki videonun 12. dakikasında Dr. Richard Obousy kendi büküm motoru konseptini öneriyor. Bundan öncesinde ise yöntemin fiziğinden bahsediyor. (video İngilizcedir)



Ekstra boyutları kontrol edebilmek için casimir etkisinden faydalanılabileceği düşünülmektedir. *

Casimir Etkisi nedir?

Bundan yaklaşık 50 yıl önce fizikçi hendrik casimir, mikro-makinelerden birleşik doğa teorilerine kadar her şeyi etkileyebilen, bir vakumda (boşlukta) iki yüzey arasındaki çekme kuvveti olabileceğini önerdi.

boşlukta iki aynayı bir biriyle yüz yüze ve küçük aralıklı duruma getirirseniz ne olur? ilk reaksiyonunuz “hiçbir şey” olabilir. fakat gerçekte, her iki ayna, basit vakum sonucu birbirini karşılıklı olarak çekerler. işte bu etkiyi hollandalı teorik fizikçi hendrik casimir 1948 yılında, eindhoven’da philips araştırma laboratuvarı’nda, tüm nesnelerde colloidal çözeltiler üzerine araştırma yaparken bu fenomeni önerdi. bu colloidal çözeltiler; mikron boyutlu parçacıklar içeren bir sıvı karışımında, boya ve mayenozda olduğu gibi, viskoz materyallerdir. böyle çözeltilerin özellikleri nötral atomlar ve moleküller arasında mevcut olan, uzun erimli ve çekici wan der waals kuvvetleri tarafından belirlenir.

iki ayna arasındaki kuvvet casimir kuvveti olarak, bu fenomen ise casimir etkisi olarak bilinir. casimir etkisi yıllarca teorik merak konusu oldu. bu fenomene ilgi son yıllarda daha da arttı. deneyci fizikçiler, mikro-makinelerin çalışmalarını etkileyen casimir kuvvetini, çok duyarlı ölçüm aletleri geliştirerek, gözlediler. bu konuda temel fizik tarafından yeni atılımlar da yapıldı. bir çok teoriysen, 10 veya 11 boyutlu temel kuvvetlerin bileşik alanlar teorisinde “büyük” fazladan boyutların varlığını öngörmektedir. onlar, bu boyutların, milimetrenin altındaki uzaklıklarda, klasik newton kütle çekimini değiştirebileceğini söylüyorlar. casimir etkisinin ölçümü, çok daha sonra, böyle radikal düşünceleri test etmek için fizikçilere yardımcı olabilir.

casimir kuvveti her ne kadar tam bir karşı-sezgi gösterirse de, gerçekte iyi anlaşılır. klasik mekaniğin ilk zamanlarında vakum düşüncesi oldukça basitti. vakum, bir kabın tüm parçacıklarının (içindeki gazın) boşaltılıp sıcaklığının mutlak sıfıra indirildiği durumdur. kuantum mekaniğinin gelmesiyle vakum anlayışı tamamıyla değişti. belirli elektromanyetik alanlarda tüm alanlar (parçacıklar) titreşim yaparlar. bir başka deyişle, bir sabit etrafında aktüel değeri değişen, verilen her hangi bir moment, bir ortalama değere sahiptir. mutlak sıfırda bile, kusursuz bir vakumda bile, bir fotonun yarı enerjisine karşılık gelen ortalama enerjide, “ vakum salınımları (titreşimleri) “ olarak bilinen salınımlar mevcuttur.

bununla birlikte, vakum salınımları bir fizikçinin zihninde soyut değildir. onlar, makroskopik ölçekli deneylerde doğrudan canlandırılabilen, gözlenebilir sonuçlara sahiptirler. örneğin, uyarılmış seviyedeki bir atom uzun süre uyarılmış kalamaz, kendiliğinden foton salarak taban durumuna geri döner. bu fenomen vakum salınımlarının bir sonucudur. bir kurşun kalemi parmağınızın ucunda dik durdurmaya çalışın. eğer eliniz tamamen kararlı ise kalem orada duracak (kalacak), değilse denge bozulacaktır. fakat çok-çok zayıf bozulma (sapma), kalemi daha kararlı bir denge konumuna getirecektir. benzer olarak, vakum salınımları uyarılmış bir atomun taban durumuna inmesine sebep olur.

casimir kuvveti vakum (boşluk) salınımlarının en çok tanınmış mekanik etkisidir. iki ayna arasında bir boşluk olduğunu düşünün (şekildeki gibi). tüm elektromanyetik alanlar çok farklı frekansları içeren bir karakteristik “spektrum”a sahiptir. serbest bir vakumda tüm frekanslar eşit öneme sahiptir. fakat boşluk (oyuk) içerisinde, aynalar arasında ileri-geri yansıyan alanda, durum farklıdır. alan, boşluk içerisine, yarım dalga boyunun tam katları, tam olarak uyabiliyorsa çoğaltılır. bu dalga boyu “oyuk (boşluk) rezonansına” karşılık gelir. diğer dalga boylarında, aksine, alan zorlanır. vakum salınımları ya zorlanır ya da frekansın boşluk rezonansına karşılık gelip gelmediğine bağlı olarak yükselir.

casimir etkisinin tartışmasında önemli bir fiziksel nicelik de “alan radyasyon basıncı”dır. her alan-vakum alanı bile-enerji taşır. tüm elektromanyetik alanlar uzayda yayılırken, akan bir nehrin etrafındaki ve önündeki şeylere basınç uyguladığı gibi, yüzeylere basınç uygular. bu radyasyon basıncı ve elektromanyetik dalganın frekansı enerjinin artması ile artar. oyuk içindeki radyasyon basıncı, bir oyuk rezonans frekansında, dış kısımdakinden daha güçlüdür ve bundan dolayı aynalar bir birinden uzağa itilirler. rezonans dışında, tersine, oyuk içerisindeki radyasyon basıncı dışarıdakinden daha küçüktür ve bundan dolayı aynalar birbirine doğru çekilirler.

dengede, çekme bileşenleri itme bileşenlerinden azıcık daha güçlü etkiye sahiptir. kusursuz iki paralel düzlem ayna için, casimir kuvveti çekicidir ve bu yüzden aynalar bir birlerini çekerler. kuvvet, f; kesit alanı a ile doğu, aynalar arasındaki uzaklığın dördüncü kuvveti (üssü) d4 ile ters orantılıdır. bu geometrik niceliklerden ayrı olarak kuvvet, ışık hızı ve planck sabiti gibi temel değerlere de bağlıdır.

casimir kuvveti birkaç metre uzaklıktaki aynalar için son derece küçük olarak gözlenirken, uzaklık mikronluk düzeyde iken ölçülebilir basmaktadır. örneğin, alanı 1 cm2 ve aradaki uzaklık 1 mm olan iki ayna yaklaşık 10-7 n’luk bir casimir kuvvetine sahiptir, ki bu kuvvet çapı yarım milimetre olan bir su damlasının ağırlığı kadardır. bu kuvvet her ne kadar küçük gözükse de, bir mikrometrenin altındaki uzaklıklarda, iki nötr obje arasında en güçlü olur. gerçekten de, 10 nm (nanometre) aralıklı, tipik bir atom boyutunun yaklaşık 100 katı, casimir etkisi 1 atmosfer basınsının eşdeğeri basınç üretir.

her ne kadar günlük yaşamımızda böyle küçük uzaklıklar ile ilgilenmesek de, onlar “nano yapılı ölçekler” ve “mikro-elektromekanik sistemlerde” önemlidir. bunlar, mikro boyutlu mekanik elemanlar ve hareketli parçalarda, bir silikon örneğini küçük parçalara bölen akıllılıktadır. elektronik bileşenler bilginin ilerlemesi için cihaz üzerine bağlanır, ki o, mekanik parçaların hareketini algılar ve sürdürmesini sağlar. mikro-elektromekanik sistemlerin bilim ve teknolojide mümkün bir çok uygulama alanı vardır. örneğin, bugün bunlar otomobillerde “air-bag basınç sensörleri” olarak kullanılmaktadır.

aralarındaki uzaklık d ve yüzey alanı a olan iki plaka arasındaki casimir kuvveti f=(πhc/480)(a/d4 ) bağıntısıyla hesaplanır. burada h planck sabiti ( 6,62.10-34j.s ), c ışığın boşluktaki hızı ( 3.108 m/s ) dır. bu küçük kuvvet, 1996 yılında steven lamoreaux tarafından %5 deneysel hata ile ölçülmüştür.

fotondan başka parçacıklar da küçük bir etki ortaya çıkarır, fakat sadece foton kuvveti ölçülebilirdir. fermiyonlar itici bir etki oluştururken, fotonlar gibi tüm bosonlar, çekici casimir kuvvetini oluştururlar. eğer elektromanyetizmada süpersimetri olsaydı, o zaman fermiyonik fotonlar da var olacaktı. bu durumda fotonların itme çekme etkisi bir birini yok edecek ve casimir etkisi olmayacaktı. gerçekte casimir etkisinin varlığı gösterir ki; doğada süpersimetrinin olması bir simetri kırılmasını gerektirir.

teoriye göre; vakumda “toplam sıfır nokta enerjisi, tüm olası foton modları üzerinden toplam alındığında sonsuz olur. casimir etkisi; sonsuzlukların götürülmesinde, bir enerji farkından meydana gelir. vakum enerjisi, gravitasyonel (kütle çekim) etkileşmeden dolayı, “kuantum kütle çekim teorisinde” bir bilmecedir. kütle çekim teorisi uzay-zamanın eğriliğine sebep olan büyük bir “kozmolojik sabit” ortaya çıkarır. bu uyuşmazlığa çözüm, kuantum kütle çekim teorisinden beklenmektedir. **

Çeviri ve derleme: C. Caner Telimenli


*(nextbigfuture)
**(İTU Sözlük)

NASA Uzay Yoluna mı Hazırlanıyor?

Açık Bilim okuru Caner Telimenli, NASA’nın EagleWorks laboratuvarında bir “büküm motoru” (warp drive), yani Uzay Yolu dizisindeki Yıldız Gemisi Atılgan gibi uzayın yapısını bükerek hızlanma sağlaya…

Devamı 

(Açık Bilim)