Mutlak Sıfır

Mutlak sıfır; bir maddenin, atomlarının hareketinin duracağı kadar soğuk olduğu hayali bir noktadır. Mutlak sıfıra ne doğada ne de labarotuvarda ulaşılabilmiştir. Ama biliminsanları ona çok yakın sıcaklıklara inebilmiştir. Mutlak sıfıra ulaşmak imkansız olabilir. Ulaşılsa bile bunu bilemeyebiliriz, çünkü onu ölçecek bir termometre yoktur.

Bir şeyin sıcaklığını ölçerken aslında ölçtüğümüz şey, onu oluşturan parçacıkların ortalama enerjisidir. Sıcaklık parçacıkların ne kadar hızlı titreştiğini ya da dolaştığını gösterir.

Dünya’da ölçülmüş en düşük sıcaklık 1983’te Antarktika’nın ortasındaki Vostok’ta ölçülen -89 derece Celsius, yani 184 Kelvindir. (0 Celsius, 273 Kelvindir)

Uzaya çıkılırsa orası daha da soğuktur. Şu ana değin Evren’de saptanan en soğuk bölge, Bumerang nebulasında mutlak sıfırın yalnızca bir derece üstünde olan karanlık bir gaz bulutudur.

Laboratuvar ortamında Evrenden bile daha düşük sıcaklıklara geçici olarak ulaşılmıştır. 1994’te Colorado eyaletinde biliminsanları, lazer kullanarak sezyum atomlarını mutlak sıfırın yalnızca bir kelvinin bir milyarda 700’ü üstüne kadar soğutmayı başlardılar. Dokuz yıl sonra Massachussets Teknoloji Enstitüsü’ndeki biliminsanları daha da ileri gittiler ve mutlak sıfıra bir kelvinin milyarda 0,5’i kadar yaklaştılar.

Ne kadar çalışırlarsa çalışsınlar, biliminsanları gerçekte mutlak sıfıra kesinlikle ulaşamayacaklarını bilirler. Mutlak sıfır için belki de “orada öyle bir yer yok” demek en doğrusudur.

Newton’ın Hareket Yasaları

Isac Newton tüm zamanların en önemli, en etkili ve en kavgacı biliminsanlarından biridir. Kalkülüsün icad edilmesini sağlamış, kütleçekimi açıklamış ve beyaz ışığın içerdiği renkleri tanımlamıştır. Golf topunun izlediği eğik rota, viraj alan bir otomobilde kapıya doğru savruluşumuz ve futbol topuna vurduğumuzda hissettiğimiz kuvvet onun ortaya koyduğu üç hareket yasasıyla açıklanır.

Birinci yasa: Cisimler, hareketlerinin hızını ya da yönünü değiştirecek bir kuvvet uygulanmadıkça, sabit  bir hızla dümdüze gider ya da oldukları yerde durmaya devam ederler.

İkinci yasa: Her kuvvet, uygulandığı cismin kütlesiyle orantılı bir ivme yaratır. (F=ma)

Üçüncü yasa: Her etki kuvveti, aynı büyüklükte ama ters yönde bir tepki kuvveti yaratır.

Plasebo Etkisi

Meşhur doktor tavsiyesidir: “Şu iki hapı al ve sabah beni ara.” Doktorlar tüm (fiziksel) tedavilerin hastada fiziksel değişim sağlayacak aktif bileşenler ve prosedürler içerdiğini bilseler de tedavide psikolojik etmenlerin gücünü de göz ardı etmezler. Zihnin maddeye etkisi, sağlık dünyasında yüzyıllardır bilinen bir kavramdır.

Latince kökenli bir kelime olan plasebo “hoşnut etmek” demektir. Plasebo, kısaca, şifa verici bir değer taşımayan ve farmakolojik etkileri olmayan preparat olarak tanımlanır.

Nasıl işliyor? Plasebo etkisinin cazibesi, aslında nasıl işlediğine dair bir çok fikir ve kuram geliştirilmesine yol açtı. Edimsel koşullanma, klasik koşullanma, suçluluk duygusunu azaltmak, aktarım, önerme, ikna, rol talebi, inanç, umut, etiketleme, seçici semptom monitorizasyonu, yanlış nedene yüklemek, bilişsel uyumsuzluğu azaltmak, kontrol kuramı, kaygıyı azaltmak, beklenti etkisi ve endorfin salgılanması gibi çeşitli kavramlar öne sürüldü.

Plasebo etkisi hem nimet hem de lanettir.

Mach İlkesi

Atlıkarıncada dönen bir çocuk uzaktaki yıldızlar tarafından yukarı doğru çekilir. Bu Mach ilkesidir: Oradaki kütle buradaki eylemsizliği etkiler. Kütleçekim etkisiyle, uzaktaki nesneler yakındaki nesnelerin harketini ve dönüşlerini etkiler.

Newton’un uzayı, tıpkı grafik kağıdı gibi ızgara şeklinde bir koordinat sistemi içeriyordu. O da bütün hareketleri bu sabit ızgara sistemine göre ifade ediyordu. Avusturyalı fizikçi ve düşünür Ernst Mach buna katılmıyor, hareketin bir ızgara sistemine göre değil, ancak başka bir nesneye göre ölçülmesinin anlamlı olduğunu ileri sürüyordu. Leibniz’in eski fikirlerinden etkilenen Mach, yalnızca göreli hareketin bir anlamı olduğunu düşünme konusunda Albert Einsten’in öncüsüydü.

Mach ilkesi, belirli bir bölgedeki hareketin başka bir referans noktasına göre hareketin belirlenmesi büyük ölçekteki madde dağılımına dayalı olduğunu belirtir.

Sıfır

Sıfır nasıl kabul gördü? “Hiçliği” gösteren bir simgenin kullanılmaya başlanması bundan binlerce yıl önce oldu. Günümüzdeki Meksika’da yaşamış olan Maya uygarlığı sıfırı farklı şekillerde kullanmıştı. Onlardan bir süre sonra, Babillilerden etkilenen gökbilimci Klaudyos Batlamyus, kendi sayı sisteminde modern 0’a benzer bir simgeyi yer belirteci olarak kullandı.

Sıfır ne işe yarar? En basit ifadesiyle, sıfır olmasaydı bilim de olmazdı. Sıfırıncı boylam, sıfır derece sıcaklık, sıfır enerji ve sıfır kütleçekimi bunun örnekleridir. Hatta sıfırdan başlamak, sıfır tolerans, sıfır hata gibi sayısız terimle günlük konuşma dilimize girmiştir.

Sıfır ilk tanıtıldığında insanlara garip gelmiş olsa gerek; fakat matematikçilerin, faydaları çok uzun zaman sonra ortaya çıkacak olan kavramlarla uğraşmak gibi bir huyları vardır.