Bilimde geçen yılın 10 önemli keşfi...

NATURE'NİN SEÇTİÐİ 2006'NIN ÖNEMLİ BİLİMSEL GELİŞMELERİ
1) BİTKİSEL HAYATTAKİ HASTALARÇEVRELERİNİN FARKINDA MI?

Dışarıya tepki vermeyen bitkisel hayattaki hastaların aslında çevrelerinin farkında olup olmadığı sorusu son yıllarda sinir bilim dalında en fazla tartışma yaratan konulardan biri. Geçen yılın sonlarına doğru yayımlanan bir çalışma, bitkisel hayat kriterlerine tam anlamıyla uyum sağlayan bir hastanın, istek üzerine bazı zihinsel işlemleri yerine getirdiğini ortaya çıkarttı. Ancak aynı çalışma, diğer taraftan, hasta ile iletişim kurulamadığı için zihinsel durumunun incelenmesinde ciddi sıkıntılar yaşandığına da dikkat çekiyor.

İngiltere'deki Cambridge Üniversitesi Algılama ve Beyin Bilimleri Ünitesi'nden Adrian Owen ve meslektaşları fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) tekniği ile 2005 yılında geçirdiği bir araba kazasından sonra bitkisel hayata giren 23 yaşındaki bir kadın hastanın beynini taradılar. Bu tür hastalar çevrelerindeki uyarılara genellikle tepki vermezler ve doktorlar bu hastaların kendilerinin farkında olmadıklarını düşünür. Ayrıca beyin tarama çalışmalarında hastaların refleks reaksiyonlarının dışında başka reaksiyonlar verdiği saptanmamıştır.
Owen ve meslektaşları, bu tür hastalarının sağlıklı deneklerle benzer şekilde, sözel isteklerine tepki verdiklerini ortaya çıkarttı (A.M.Owen et al. Science 313, 1402; 2006). Owen çalışmalarını şöyle özetliyor: "Geliştirdiğimiz yöntem, klinik kanıtların bulunmadığı ortamlarda, hastanın çevresinin farkında olduğunu tespit ediyor."
Ne var ki bu çalışma, bitkisel hayatta olma tanımının değiştirilip değiştirilmeyeceği sorusuna kesin bir yanıt getirmiyor. Hâlihazırda bir hastanın bitkisel hayatta olup olmama kararı, hasta kendisinin ve çevresinin farkındalığına bağlı olarak verilir. Komadaki hastalardan farklı olarak, bunlarda uyku-uyanma çevrimi sağlıklı bin insanınki gibidir. Klinik vakalarda tipik olarak bir ay içinde hastanın "devamlı bitkisel hayata" girdiği kararı verilir; bir yıl içinde iyileşme belirtileri görülmez ise "sürekli bitkisel hayatta" olduğu tanısı konur.

2) KUYRUKLUYILDIZDAN ALINAN UZAY TOZLARININ YARATTIÐI HEYECAN

2 Ocak 2004 tarihinde Stardust uzay aracının Wild 2 adı verilen kuyrukluyıldızın kuyruğunu oluşturan toz bulutundan aldığı örneği inceleyen İngiltere'deki Imperial College London'dan meteortaşı ve uzay tozu uzmanı Phil Bland, bu tozların uzay jeolojisi ile ilgili çok önemli bilgiler içerdiğini düşünüyor. Bunlar, bir kuyrukluyıldızdan alınan ilk örnekler olduğu için bilim dünyasında çok büyük bir heyecan yarattı. Örnekler bir milyar km.'den fazla yol aldıktan sonra 15 Ocakta Dünya'ya paraşüt ile indirildi.

Kuyrukluyıldızlar Güneş Sistemi'nin oluşumu sırasındaki donmuş artıklardan oluşur. Bu tozlar Dünya'daki denizlerin nereden geldiği konusuna ışık tutabilir. Bland'dan başka dünyanın farklı bölgelerindeki 150 bilim ekibine daha gönderilen bu örnekler, ön incelemeden geçtikten sonra gerekli görülürse daha ileri tetkiklere tabi tutulacak.. Şimdilik bilim adamları örneklerin yapısında herhangi bir değişikliğe yol açmamaya özen göstererek, yalnızca bakma hakkına sahipler.
Dünyanın çeşitli merkezlerindeki bilim adamlarını bulgularını Johnson Uzay Merkezi'ndeki Mike Zolensky 'ye gönderiyorlar. Sırasıyla SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) ve TEM (Transmisyon Elektron Mikroskobu) ile incelenen bu tozlar, Dünya'nın oluşumu ile ilgili çok önemli bilgiler içeriyor. Bu bilgiler Zolensky ve ekibinin uygun gördüğü bir tarihte kamu oyuna duyurulacak.
3) BİR BİLİM DALINDA UZMANLAŞMANIN KOŞULLARI

30 yıl boyunca yerçekimi dalgalarını inceleyen fizikçileri sorgulayan, saatlerce fizikçilerle fikir alışverişinde bulunan Cardiff Üniversitesi'nden sosyal bilimci Harry Collins, fiziğin tarihi ve sosyolojisi ile ilgili bir kitap yazdı. Bu kitabının yanı sıra çok önemli bir konuda da bir ilke imza atan Collins'in önemi "Etkileşimli Uzmanlık" kavramı üzerinde araştırma yapan ilk bilim adamı olmasından kaynaklanıyor. Bu kavram, hakemli (peer review) dergicilik ve bilim gazeteciliğinde çok önemli bir yer tutar.

Collins'in amacı bir bilim adamının eğitimini almadığı bir dalda uzmanlık kazanıp kazanmayacağını sınamaktı. Bu amaçla gerçekleştirdiği ilk deneyinde, yerçekimi dalgası konusunda yerçekimi fizikçilerinin hazırladığı yedi soruyu önce kendisi yanıtladı. Kendi yanıtlarını, yerçekimi konusunda uzman fizikçilerin yanıtlarıyla birlikte bu alanda uzman dokuz bilim adamına gönderdi. Bu dokuz kişiden hangi yanıtın gerçek bir fizikçiye ait olduğunu bulmasını istedi. Sonuçta dokuz kişiden yedisi kararsız kalırken, ikisi Collins'in yanıtlarını gerçek olarak seçti. Bu sonuçlar Studies in the History of Philosophy of Science (http://www.cf.ac.uk/socsi/expertise) dergisinde yayımlandı. Collins bu sonuçlar ilgili görüşlerini şöyle dile getiriyor: "Ben yerçekimi dalgası dedektörünü veya benzeri pek çok aleti kullanamam. Fakat bu deney dışarıdan bir kişinin ­deney yapamasa da veya o konunun matematiğini bilmese de- bilimsel bir konuda uzmanlık geliştirebileceğini kanıtlıyor. Etkileşimli uzmanlık olarak bilinen bu uzmanlık türü göz ardı edilmemeli."


4) EN KÜÇÜK OMURGALI TARTIŞMASI

Bugüne dek en büyük balığı kimin tuttuğu tartışması yaygınken, şimdi en küçük balığı kimin bulduğu tartışması bilim dünyasında gündeminin ilk sıralarını oluşturuyor.

Tartışma Londra'daki Doğa Tarihi Müzesi'nden Ralf Britz ve meslektaşlarının Güneydoğu Asya'da yaşayan Paedocypris progenetica adı verilen bir balığı keşfetmeleriyle başladı. Balığının dişisinin 7.9 milimetre uzunluğunda olduğunu erkeğin ise çok az daha büyük olduğunu bildiren Britz, bu balığın dünyanın en küçük omurgalısı olarak değerlendirilmesini istedi.
Ancak Seattle'daki Washington Üniversitesi'nden Ted Pietsch , kendisinin geçen yıl bulduğu Photocorynnus spiniceps isimli balığın, 6.2 milimetre uzunluğunda olduğunu ve dolayısıyla Britz'in balığından çok daha küçük olduğunu ileri sürdü. İlk bakışta Pietsch haklı gibi görünse de gerçek o kadar basit değildi. Pietsch'in Filipinler'de bulduğu balığın dişileri çok daha büyüktür ve 6.2 mm uzunluğundaki erkek balık dişinin sırtına yapışık yaşar. Erkek balık dişinin sırtına yapıştığı anda, balıkların kan dolaşım sistemleri birleşir. Bu durumda erkeğin bir parazit olduğunu iddia etmek de mümkündür. Ancak Pietsch bu iddiayı kabul etmiyor: "Ben erkeğin parazit olup olmadığı ile ilgilenmem. Bana göre bu, cinsel açıdan olgunlaşmış, yetişkin bir erkektir ve omurgası vardır." "Eşine yapışmış bir balığı tam olarak nasıl ölçersiniz. Kaldı ki erkeğin dişleri dişinin sırtına geçmiş. Bu durumda balığın burnu ölçüme dahil edilemiyor" diyen Blitz ise tartışmayı noktalamayı pek yanaşmıyor.
Nature, bu tartışmada bir üçüncü kişinin görüşünü için almak için Kaliforniya Üniversitesi'nden David Wake ile görüştü. Wake ise üçüncü bir iddia ile tartışmayı daha da karmaşık bir hale getirdi: "Bana kalırsa semenderler en küçük omurgalılardır. Hem suda hem de karada yaşayan bu hayvanlar birkaç santimetre uzunluğundadır. Ancak genomlarının boyutlarına oranla çok küçüktürler. 500 farklı semender türünün her birinin hücresinde insanlarınkinden 10 misli daha fazla miktarda genetik malzeme bulunur. Kaldı ki her şeyi metre ile ölçen biyologlar beni hayal kırıklığına uğratıyor. Önemli olan boyut değildir, o boyuta neler sığdırıldığı daha önemlidir"

5) CASIMIR KUVVETİ GEMİLERİ ETKİLİYOR MU?

Fizikçilerin de arada sırada efsane yaratma modasına uyduğunu ileri süren NASA'dan fizikçi Fabrizio Pinto, Casimir kuvveti olarak bilinen tuhaf bir fiziksel etkiyi açıklarken, fizikçilerin rutin olarak bir mit yarattıklarını söylüyor.

Boşluktaki iki yüzey arasında meydana gelen çekim kuvvetine Casimir etkisi denir. Pek çok bilimsel makalede, kuvvetli bir dalganın içindeki iki geminin arasında da bu kuvvetin etkin olabileceğine dikkat çekiliyor.
Bu fikir ilk olarak 1996 yılında Hollandalı bilim adamı Sipko Boersmal tarafından yazılan bir makale ile gündeme geldi. Boersmal makalesinde yan yana demir atmış iki geminin belirli bir çekim gücüyle birbirine yaklaşması ile Casimir etkisi arasında bir analoji kurulabileceğini iddia ediyordu.
1948 yılında Hendrik Casimir 'in önerdiği bu etki artık deneysel olarak kanıtlanmıştır. Günlük ölçekte çok zayıf olmasına karşın bu kuvvet çok küçük nesnelerin birbirine doğru çekilmesine yol açar.
Ancak yan yana demir atmış iki geminin arasında böyle bir çekim kuvvetinin olduğu konusunda ne gemicilikte ne de bilimsel literatürde gerçek bir kanıt bulamadığını ileri süren Pinto, bu tür efsanelerin kök salmadan önce ortadan kaldırılması gerektiğini belirtiyor.

6) HAWKİNG TARİHİ GERİYE DOÐRU YENİDEN YAZIYOR

Evren nasıl başladı? Pek çok bilim adamına göre bu, tüm zamanların en iddialı sorularından biri. Yanıta en fazla yaklaşanlardan biri olan Stephen Hawking ise bu sorunun aslında hiçbir zaman var olmadığını söylüyor. İngiltere'de Cambridge Üniversitesi'nde çalışmalarını sürdüren Hawking, meslektaşı CERN Parçacık Fiziği Avrupa Laboratuvarı'ndan Thomas Hertog ile birlikte yayımladığı bir makalede, Evren'in kendine özgü bir başlangıcı olmadığını iddia ediyorlar. Bu iki bilim adamına göre Evren hayal edilebilen her şekilde başlamış olabilir. Öyle ki başlangıçtan bugüne geriye hiçbir şey kalmamış olabilir; geriye kalan bir şey varsa da o da şimdiki kozmosu oluşturmuş olabilir.

"Kuantum mekaniği tek bir tarihi reddeder" diye konuşan Hawking ve Hertog, "Bu koşullarda varılacak tek sonuç kuantum fiziğini ciddiye almaktır" diyor. Bilim adamlarının Evren'in başlangıcı ile ilgili bu değerlendirmeleri, sicim teorisine dayanılarak ortaya atılan bir varsayıma yanıt oluşturuyor. Sicim kuramı sayılamayacak kadar çok, farklı türlerde evren olduğunu ve bunların pek çoğunun bizim içinde bulunduğumuz evrenden farklı olduğunu savunur. Bazı fizikçiler ise bilinmeyen bir faktörün ortaya çıkıp bu evrenlerin pek çoğunu geçersiz hale getireceğinden kuşkulanıyor. Fakat Hawking ve Hertog, sicim kuramının savunduğu sayısız alternatif dünyalar kuramının gerçek olduğunu savunuyor. Bunlara göre Big Bang'in ilk anlarında Evren, milyonlarca filmin birbiri üzerine oynatılması gibi, bütün bu olasılıkların üst üste konulmuş hali gibidir. Çok tuhaf gibi gelse bile kuantum kuramı bu görüşü benimser.
Hertog ve Hawking bu kuramlarına "yukarıdan-aşağı kozmoloji" adını veriyor. Başka bir deyişle, Evren bugün bizim tanık olduğumuz "yukarıdan" başlıyor ve geriye doğru çalışıyor.

7) SIÇRAYAN SIVILARIN GİZİ ÇÖZÜLDÜ

Hollandalı fizikçiler, sıvıların, ilk kez 40 yıl önce dikkati çeken, ancak açıklanamayan atlama-zıplama şeklinde kendini gösteren gizemli davranışlarının ardındaki fiziksel olguyu çözmeyi başardılar.

İngiliz mühendis Arthur Kaye 1963 yılında, bir organik sıvı karışımı üzerinde deney yaparken bu tuhaf olgunun farkına vardı. Bu koyu kıvamlı sıvıyı bir yüzeyin üzerine döken Kaye, aşağı inmekte olan sıvının aniden bir fıskiye gibi püskürerek, ardından gelen sıvı ile birleştiğini gördü.
Bu etkinin ders kitaplarında kompleks sıvıların tuhaf özelliklerini göstermek için kullandığını belirten Hollanda'daki Twente Üniversitesi'nden Michel Versluis , bu tuhaf olgunun aslında çok sık görüldüğünü, banyo ve mutfaklarda sık sık meydana geldiğini söylüyor. Domates salçasından, yoğurda, boyalardan şampuana, çok çeşitli sıvılarda bu özelliği sergilendiğine dikkat çekiyor.
Kaye-etkisi adı verilen bu etkinin insanların gözünden kaçmasının nedeni çok kısa sürmesidir. Püskürmenin ortaya çıkışından, arkadan gelmekte olan akıntı ile birleşme anı arasında geçen süre tipik olarak 300 milisaniyedir. Bu süre o kadar kısadır ki çıplak gözle görülemez.
Vesluis bu etkinin incelme özelliği taşıyan tüm sıvılarda gözlenebileceğini söylüyor.Bu da, sıvı akarken viskositesinin (yapışkanlık özelliği) azaldığı ve sonuçta inceldiği anlamına geliyor. Viskositesi yüksek bir sıvıyı bir düzlemin üzerine dökerseniz, önce sarmal şeklinde bir yığın meydana getirir. Ancak bir noktadan sonra yığının bir yanından aşağı doğru kaymaya başlar. Yoğunluğu azalmış ince bir sıvı tabaka bu ikisi arasında "lubrikan-yağlayıcı" vazifesi görür ve karışmalarını önler. Daha sonra akan sıvı yığının yüzeyindeki bir çukurdan havaya doğru sıçrar. Bilim adamlarının video görüntülerinde, yüzeyden havaya sıçrayan bu U şeklindeki akıntıyı net bir şekilde görmek mümkün.
Önceleri bir yansıma olarak düşünülen Kaye etkisinin, aslında sıvının incelmesi sonucu ortaya çıkan yağlama etkisi olduğunu keşfeden Versluis ve meslektaşları, bu keşiflerini lazer ışını uygulamalarında kullanmayı planlıyorlar. Böylece ışığın sıvı optik fiberler yoluyla nakledilme olasılığı gerçek olabilecek.

8) Yürüyen insanları uzaktan kumanda ile yönlendirmek

Bilim adamları, yürümekte olan insanları uzaktan kumanda ile yönlendirebileceklerini kanıtladılar .Avustralya, Sydney'deki araştırmacılar, gözleri bağlı deneklerin kulaklarının arkasına elektrik akımı vererek, dengelerini ve navigasyonlarını etkilediler ve bu şekilde bir botanik bahçesinin yollarında istedikleri yöne doğru yürümelerini sağladılar. Aynı tekniğin sanal gerçeklik simülasyonlarında veya taşıt tutmalarının tedavisinde kullanılabileceğini ileri sürülüyor.

Bilim adamları yürürken hem dengemizi dik bir pozisyonda koruduğumuzu, hem de belirli bir yöne doğru kendimizi yönlendirdiğimizi söylüyor. Bunu başarabilmek için beynimiz gözlerimizden, kulaklarımızdan ve diğer sinyallerden yararlanır. Bütün bunların bir uyum içinde çalışması, oldukça karmaşık bir süreci gerektirir. Ancak gözleri bağlı olarak yürürken (veya geceleri yürürken) kulaklar, denge ve navigasyon için temel sensör vazifesi görür. İşte bilim adamları bu sensörlere müdahale ediyor.
"Galvanik vestibüler uyarı-GVS" denilen bu uzaktan kumanda tekniğinde, kulağın arkasındaki cildin üzerine elektrotlar yerleştirilir. Bunlar, aralarında yarım daire şeklindeki kanallar da dahil olmak üzere içkulakta dengeyi uyarır. Bu sıvı dolu tüpler kafanın hareket ettiğini anlar ve beyne elektrik impulsları gönderir. GVS'nin yarattığı yapay elektrik sinyalleri insanda kafasını oynatıyormuş duygusunu uyandırır.
Uzaktan kumanda ile yürüyen insanları yönlendirme yeni bir çalışma değil. 1999 yılında ilk kez denenmesine karşın bugüne dek nasıl çalıştığı tam olarak anlaşılamamıştı ve ilk başlarda denekler yürürken dengelerini tam olarak sağlayamıyorlardı. Oysa yeni çalışmada insanlar dengelerini kaybetmeden yürüyebiliyor. Bilim adamları şimdi tekniğin yaygın bir şekilde kullanılabilmesi için kusurlarını gidermeye çalışıyor. Bu sorunların çözümlenmesi durumunda GVS'ler uçuş simülasyonlarında, sanal gerçeklik oyunlarında, taşıt tutmalarının tedavisinde kullanılabilecek

9) Buzdağlarını oluşturan ve kıran etmenler aynı

1912 yılında Titanik'in batmasına ve 1500 kişinin ölümüne yol açan buzdağı, tarihte ne ilk ne de sondu. Bu tarihten sonra 1987 yılında B-9 adı verilen 150 km uzunluğundaki başka bir buzdağı Antarktika'daki Ross Ice Shelf'inden (Ross Buz Sahanlığı) koptu. Aynı sahanlıktan kopan B-9'un küçük kardeşi B-15 buzdağı, Rhode Island boyutlarındaydı. Ancak son günlerde gündemin ilk sıralarında yer alan en ünlü buzdağı B-15A.

B-15A'yı inceleyen buzul bilimciler, bunun Ekim 2005 tarihinde Alaska Körfezi'nde meydana gelen bir fırtına'nın sonucunda ortaya çıkan dev dalgalarla kırıldığını keşfettiler. Bu buluş bilim dünyasında şok yarattı, çünkü dalganın B-15A'ya ulaşması için 13.500 km'lik bir mesafeyi kat etmesi gerekiyordu. Çarpışma sırasında 100 x 30 km boyutlarındaki buzdağı, Antarktika'nın Victoria Land bölgesinde yüzüyordu. Alaska körfezi'nde patlayan bir fırtınanın dalgalarının Antarktika'daki bir buzdağına çarptığını Chicago Üniversitesi'nden Douglas MacAyeal rastlantısal olarak ortaya çıkarttı. MacAyeal ve ekibinin, "buzdağı müziği" olarak nitelendirdikleri sesleri kaydetmek üzere bölgeye yerleştirdikleri sensörler, bu büyük fırtınanın yarattığı dalgaları da saptadılar. Bilim adamları bu keşiflerini Journal Geophysical Research Letter'da yayımladı.
Bu yeni sonuçlar buzdağlarında ortaya çıkan dev çatlakların oluşumuna ışık tutuyor. Cambridge Üniversitesi'ndeki İngiliz Antarktik Araştırma kurumundan buzul bilimci David Vaughan bu keşfi şöyle açıklıyor: "Mega buzdağlarını, buzul sahanlıklarından kopartan süreç, buzdağlarındaki çatlakların oluşumundan da sorumlu"
B-15A'nın ana buzdağı olan B-15 Jamaika boyutlarında bir buzul kütlesiydi ve Mart 2000'de ortaya çıkmıştı. Ross Ice Shelf'inden kopan B-15, Ross Denizi'nde birkaç yıl yüzdükten sonra birkaç parçaya bölündü. Bunlardan en büyüğü B-15A idi. Gezegenin üzerindeki en büyük yüzer nesne olma özelliğini taşıyan B-15A, 15 Nisan 2005 tarihinde Drygalski Ice Tongua adı verilen denize uzanan bir çıkıntıya çarptı. Çarpışma sonucu çıkıntının ucu koptu ve B-15A'nın ilerleyişi durdu.
Ancak bu olay, büyük doğal felaketlere yol açtı. Kumsala oturan buzdağı yaz rüzgârlarını kestiği için bölgede bulunan araştırma istasyonlarına ikmal yapan gemilerin yolu tıkandığı gibi, Adelie penguenlerinin yiyecek bulma yollarını uzatmış oldu.
Zaman içinde deniz akıntıları B-15A'yı yerinden oynatarak açık denizlere sürükledi ve buzdağı burada kaçınılmaz sonu ile karşılaştı . Vaughan, B-15A gibi devasa buzdağlarının ortaya çıkmasının küresel ısınma ile bir ilgisinin olup olmadığını şimdilik bilmiyor ve buzdağları nadiren oluştuğu için bu bağlantının kesinleşmesi zaman alacak.

10) Çöken balonlarda füzyon iddiası üzerindeki tartışmalar şiddetleniyor

Nature dergisi, geçen yıl çöken balonlardaki füzyon konusuna kuşkuyla yaklaşan bilim adamlarının görüşlerine yer verdi. Nükleer enerji mühendisi Rusi Taleyarkhan, içeri doğru çöken balonlarda füzyon yarattığını ileri sürmüştü. Bu iddia Science dergisinde 2002 yılında ilk kez yayımlandığında bilim dünyasında fırtınalar yaratmıştı. Eğer bu etki gerçek ise, bir gün sınırsız enerji kaynağı olarak devrim yaratabilir.

Geçen ocak ayında American Physical Society, Taleyarkhan'ın füzyon konusundaki son yorumlarını yayımlayınca, -aradan dört yıl geçmesine karşın- Taleyarkhan'ın bu çalışması yeniden gündemin ilk sıralarında yer aldı. Milyonlarca dolar bu çalışmanın tekrarlanması için harcandı. Ancak çalışma hala doğrulanmadı.
Taleyarkhan ve çalışmalarına katkıda bulunanlar yarattıkları etkinin gerçek olduğunu şiddetle savunuyorlar. Bu iddialarını desteklemek amacıyla birkaç olumlu yazı daha yazdılar.
Ne var ki bugüne dek bu sonuçları onaylayan bağımsız bir destek henüz söz konusu değil. Ayrıca Nature'ın sponsorluğu altında tekrarlanan deneyler, çok ciddi sorulara zemin hazırlıyor. Purdue Üniversitesi'nde Taleyarkhan ile birlikte çalışan bilim adamlarıyla yapılan söyleşiler, fizik dünyasında ciddi kuşkuların bulunduğunu gösteriyor.
Son olarak Purdue Üniversitesi'nin, Taleyarkhan'ın en son makalesini medyaya duyurmaya yanaşmamasının nedeni, üniversitedeki diğer öğretim görevlilerinin füzyon deneylerinden bugüne dek pozitif sonuç alamamalarına olabilir.
(Derleyen: Reyhan Oksay Kaynak: Cumhuriyet Bilim Teknik)