Çocukken belki de hepimizin denediği bir deney vardır: Bir mercek veya büyüteç ile birkaç parça kağıdı yakmak. Bu çılgın veya bilim aşkıyla dolu çocuklar genellikle kağıdı yakmayı başaramaz ama en azından ısınmasını sağlayabilir. Bugün de kocaman bir merceği odaklayarak bir geminin yanmasını sağlayabilir miyiz bunun hakkında konuşacağız. Bir kağıt parçasını yakmak bile o kadar kolay olmayabilir diyerek başladığımız için doğrudan bunun imkansız olduğunu düşünmüş olabilirsiniz. Ama bu deneyi yapan isim bilim tarihinin gelmiş geçmiş en büyük dehalarından biri olunca insan bir “acaba” diyor. Hadi önce Arşimet’i daha yakından tanıyalım.
Antik Dünyanın İlk ve En Büyük Bilim İnsanı: Arşimet
Arşimet… M.Ö. 287 yılında Antik Yunan’da doğmuş, dünyanın gelmiş geçmiş en önemli isimlerinden biri olan bir polimat. Matematik, fizik, astronomi, felsefe ve mühendislik alanlarında yaptığı çalışmalar sonucunda antik dünyanın ilk ve en büyük bilim insanı olarak kabul edilir. Ayrıca, hidrostatiğin ve mekaniğin temellerini atmıştır.
Birçok insan ise onu, hamamda su ile yıkanırken bir anda suyun kaldırma kuvvetini keşfetmesi ve “Evreka!” diye bağırmasıyla tanır. Bugün ise bir efsanenin gerçekliği hakkında konuşacağız. Arşimet gerçekten de optik özellikleri kullanarak bir gemiyi yakmış olabilir mi?
Arşimet’in Kararlılığı
Efsaneye göre 2000 yılı aşkın bir süre önce işgalci Roma filoları bugün İtalya’da bulunan Sirakuza kentine saldırmıştır. Arşimet ise şehrini korumak amacıyla kayalıklara büyük bir ayna yerleştirip güneş ışığı açısını da doğru bir şekilde ayarlayarak düşman gemilerini yakar. Yansıyan ışın o kadar güçlüdür ki adına “Arşimet’in Ölüm Işını” adı verilmiştir. Temsili bir görseli aşağıda bulabilirsiniz.
Arşimet, kararlılığı sorgulanamayacak bir deha olarak kabul edilmektedir. Bir keresinde mekanik ve kaldıraçlar üzerinde yaptığı çalışma sonucunda “Bana bir dayanak noktası verin Dünya’yı yerinden oynatayım.” demiştir. Hatta felsefede şüpheye yer bırakmayan, aksi iddia edilemeyecek kadar kesin konular hakkında konuşurken “Arşimet noktası” tabiri kullanılmaktadır. Örneğin, René Descartes’in felsefesini savunan insanlara göre “cogito, ergo sum” yani “Düşünüyorum, öyleyse varım.” ifadesi bir Arşimet noktasıdır.
Kocaman Bir Parabolik Ayna
Parabolik aynalar Güneş ışığını özellikle seçilmiş bir noktaya odaklamak için özel olarak tasarlanmış aynalardır. Yani günlük hayatta saçımızı tararken kullandığımız aynalardan biraz daha bükülmüş durumdalardır.
(Şekiller sadece optik özellikleri değil dayanıklılığı dahi etkileyebilir. “Pringles Bilimi: Geometrinin Çıtırlığa ve Dayanıklılığa Etkisi” yazısı ilginizi çekebilir.)
Tamam, parabolik bir ayna ile enerjiyi istediğimiz yere yönlendirebiliriz. Ama yine de bir gemiyi alev aldıracak kadar güçlü bir yansıma için kocaman bir aynaya ihtiyacımız olacaktır. Bu da o aynanın hareket kabiliyetini sınırlayacağı için yüzen bir gemiyi hedef almamızı çok zorlaştıracaktır. Belki yan yana gelmiş birçok küçük ayna kullanmayı da deneyebiliriz. Fakat, bu sefer de aynaların konumunu ayarlayacak yüzlerce insan olması gerekirdi. Üstelik hepsinin aynı noktayı hedefleyebildiği senaryoda bile söndürmesi pek de zor olmayan ufak bir ateş oluşacaktır. Hadi o zaman bu deneylerin nasıl yapıldığına daha yakından bakalım.
İlk Denemelerden Biri: MIT’deki Bir Grup Meraklı
2009 yılında tasarım egzersizi olması amacıyla Massachusetts Teknoloji Enstitüsündeki (MIT) bir grup meraklı öğrenci Arşimet’in deneyinin bir simülasyonunu yaptılar. İlginç bir şekilde başarılı oldular. Kızıl meşeden yapılmış sahte bir gemiyi, 127 tane odaklanmış ayna kullanıp 10 dakika ışığa maruz bırakarak yakmayı başardılar. Ama bunu silah olarak kullanma konusunda birkaç sıkıntı vardı.
İlk sorun, bir büyük ayna yerine birçok küçük ayna kullanılmasıydı. Alev alabilmesi için her bir öğrencinin tam aynı noktaya hedef alması gerekiyordu. Eğer bir kişi ayna kullanarak güneş ışığını yansıtırsa, yansımanın ulaştığı bir yer daha aydınlık olur fakat eğer yüz kişi bunu yaparsa bir sürü parlak bölge olur ve hangi bölgenin hangi aynanın yansıması olduğunu anlamak çok zor olur. MIT öğrencileri için bile! Bu deneydeki diğer bir sıkıntı ise sahte geminin kuru olmasıdır. Kuru bir meşe daha hızlı alev alırken ıslandığında onu yakmak çok daha zor olacaktır. Diğer sorun ise başarılı bir alev için 10 dakika gibi uzun bir süre gerekmesidir. Her şey yolunda gidip tam odaklanma sağlansa dahi düşmanın bu süre içerisinde güneş ışığını fark edip önlem alması çok olasıdır. Önlem için çok ciddi bir şeyler aklınıza gelmesin. Sadece o bölgeye biraz su dökmesi bile alev alma süresini çok daha uzatacaktır.
MIT’deki meraklı gençler bu sonuca ulaşmış olsa da dünyada mitlerin gerçek olup olmadığını deneyen çok ünlü bir grup vardır: MythBusters. Şimdi de onlar nasıl bir sonuca ulaşmış bakalım.
Her Mitin Önünde Sonunda Karşılaşacağı Korkulu Rüya: MythBusters
2010 yılında MythBusters ekibi de Arşimet’in Ölüm Işını’nı denemek istedi. Tek bir aynayla mümkün olamayacağını anlayan ekip, 500 tane gönüllü orta okul ve lise öğrencisinin önüne ayna koyup odaklamalarını istedi. Üstelik Arşimet’in hikayesinde geçtiği gibi büyük bir gemi yerine çok daha kolay alev alabilecek (yaklaşık 500 Fahrenheit) bir yelkenliye doğrulttular ışınları. En iyi senaryoda dahi yelkenli yalnızca yaklaşık 230 Fahrenheit’a kadar ısındı. Bu sıcaklık yelkenlinin alev alması için gereken sıcaklığın yarısından bile az. Dolayısıyla bu efsanenin gerçek olamayacağı ortaya konmuş oldu.
Peki, yine de bu yöntem bir şekilde işe yarar mı? Evet, MythBusters ekibinin yelkenlinin içinde bekleyen araştırmacısı Jamie Hyneman şu sonuca ulaştı: Belki yelkenli alev almıyordu ama gelen ışınlar göz kamaştırıyordu. Tüm dikkatin dağılmasına sebep oluyordu. Ayrıca, 230 Fahrenheit (yaklaşık 110 santigrat derece) olan ışınların derinize değme ihtimali de oldukça korkutucu duruyordu. Bu yüzden bu taktik her ne kadar bir geminin yanmasını sağlamasa da düşmanları kovmak için bir yöntem olabilirdi.
Yazın Çıkan Orman Yangınlarının Sinsi Nedeni: Cam Şişeler
Ne yazık ki, ülkemizde de son yıllarda artışta olan bir orman yangını gerçeği var. İşin siyasi ve rant için bilinçli olarak yakılma kısımlarını bir kenara bırakalım. Birçoğumuzun pek de ihtimal vermediği bir optik gerçekten bahsedelim. Nasıl Arşimet’in parabolik aynası güneş ışığını bir yere odaklayarak oranın ısınmasına sebep oluyorsa, cam şişeler de benzer bir etkiye sahip olabilir. Yaz aylarında yağışın az olması ve sıcaklığın yüksek olması sebebiyle ağaçlar daha kuru durumdadır. Bu yüzden tehlikeli bir açıyla ve uzun süreli gelen güneş ışınları MIT öğrencilerinin deneyinde de kanıtladığı gibi, bir ağacın alev almasına sebep olabilir. O yüzden kesinlikle ama kesinlikle ormanlara, piknik alanlarına kısacası ağaçların olduğu herhangi bir ortama cam şişeler gibi yansıtma özelliği olan çöpleri bırakmamalıyız.
Kaynakça ve İleri Okuma
2.009 Archimedes Death Ray: Testing with MythBusters. 2.009 death ray with Mythbusters. (n.d.). Retrieved July 11, 2022, from http://web.mit.edu/2.009_gallery/www/2005_other/archimedes/10_Mythbusters.html
Archimedes Death Ray: Idea Feasibility Testing. 2.009 product engineering processes: Archimedes. (n.d.). Retrieved July 11, 2022, from http://web.mit.edu/2.009_gallery/www/2005_other/archimedes/10_ArchimedesResult.html
Krystek, L. (n.d.). Archimedes and the Burning Mirror. The UNMUSEUM: Archimedes and the burning mirror. Retrieved July 11, 2022, from http://www.unmuseum.org/burning_mirror.htm
Wikimedia Foundation. (2022, June 30). Arşimet. Wikipedia. Retrieved July 11, 2022, from https://tr.wikipedia.org/wiki/Ar%C5%9Fimet
Çağlar, S. (2022, March 17). Arşimet Aynalar yardımı i̇le Gemileri Yakmış Olabilir Mi? Matematiksel. Retrieved July 11, 2022, from https://www.matematiksel.org/arsimet-aynalar-yardimi-ile-gemileri-yakmis-olabilir-mi/
Bize Destek Olmak İster Misiniz?
- Dilerseniz Patreon hesabımız üzerinden bize aylık veya tek seferlik bağış yaparak destekte bulunabilirsiniz.
- Daha detaylı bilgi almak için “Bize Destek Olabilirsiniz!” sayfamızı inceleyebilirsiniz!
