Archive for the 'Physics' Category

Largest and Smallest

Largest and Smallest

I’ll be working on the largest and smallest objects in the universe – supercluesters and neutrinos. I’d like you to handle everything in between.

Brothers And Sisters

Brothers and Sisters

Amen! Quarks.

Hello Martian! – Symmetry in Physical Law

Matter - Antimatter

…Peki acaba karşımadde de madde gibi mi davranır? Bildiğimiz kadarıyla, evet. Simetri yasalarından biri de, karşımadde ile yaptığımız bir şeyin madde ile yapılan aynı şeyle aynı yolda davranacağı şeklindedir. Ancak, bunlar bir araya gelirlerse kıvılcımlar çıkararak birbirlerini yokederler.

Madde ve karşımaddenin aynı yasalara tabi oldukları düşünülmüştür. Ancak şimdi sağ ve sol simetrinin yanlış olabileceğini biliyoruz. Bu durumda ortaya önemli bir soru çıkıyor. Nötron parçalanmasını bir karşımadde için – bir karşınötron, bir karşıproton, bir karşıelektron (pozitron) ve bir nötrinoya ayrışır – ele alalım. Soru şudur: O da aynı şekilde mi davranacak, yani pozitron sol yönlü bir sarmalla mı ortaya çıkacak; yoksa öbür türlü mü davranacaktır? Bir kaç ay öncesine kadar ters yönde davranacağına; madde sola giderken karşımaddenin (pozitron) sağa doğru gideceğine inanıyorduk. Bu durumda Marslı‘ya neyin sağ, neyin sol olduğunu anlatma olanağımız yoktu; çünkü eğer kendisi karşımadde ile yapılmışsa, Marslı deneyi yaparken, onun elektronları pozitron olacağından, onlar da ters yönde dönecekleri için, kalbi ters tarafa koyacaktı. Marslı‘ya telefon edip ona bir insanın nasıl yapıldığını anlattığınızı varsayalım. O da dediklerinizi yapıyor ve başarılı oluyor. Daha sonra ona bizim bütün sosyal adetlerimizi açıklıyorsunuz. O da bize yeterince iyi bir uzay gemisinin nasıl yapılacağını açıklıyor. Sonunda onu görmeye gidiyorsunuz. Ona doğru yürüyüp, tokalaşmak için sağ elinizi uzatıyorsunuz. O da sağ elini uzatırsa tamam, her şey yolunda. Ama eğer sol elini uzatırsa, dikkat edinbirbirinizi yokedeceksiniz!

Richard Feynman – Fizik Yasalarında Simetri (Fizik Yasaları Üzerine, TÜBİTAK Yayınları)

The Far Side – Dog that try to comprehend quantum mechanics

The Far Side

Project Tuva: Feynman Messenger Lectures

Bill Gates‘e karşı özel bir nefretim yoktur, ama Microsoft‘tan çoğu kişi gibi ben de hazzetmiyorum. Ama şu son yaptığı şeyden dolayı Bill Gates‘e karşı çok güzel duygular beslemeye başladım diyebilirim. Sevgili Bill abimiz üstat Richard Feynman‘ın Cornell Üniversitesi‘nde verdiği The Character of Physical Law konferans serisinin haklarını BBC‘den satın almış. Ve bunla yetinmeyip Project Tuva altında bu konferansın 7 bölümünü de ücretsiz yayınlamış. Tüm bölümlere buradan ulaşabilirsiniz.

Bu konferanslar daha sonraları The Character of Physical Law adı altında bir kitapta da toplanmıştı. Aynı kitap Tübitak Yayınları tarafından Fizik Yasaları Üzerine ismiyle de Türkçe yayımlandı. Konferans genel olarak fizik yasalarının ne olduğundan, özelliklerinden bahsediyor. Çok güzel örneklerle dolu olan bu konferans tipik Feynman stilini gösteriyor bize. En karmaşık konular için basit, açıklayıcı ve etkili örnekler, Feynman tarzı espriler ve harika üslubu… Ben videoları ilk kez görüyorum. O yüzden gerçekten helal olsun diyorum Bill Gates‘e ve Project Tuva ekibine… Tübitak‘tan çıkan kitabı daha yeni bitirmiştim. Bunun üzerine okuduğum konuşmanın orjinal halini izleyebilmek harika oldu doğrusu.

Konferans bölümlerini izlemeye başlamadan önce Project Tuva olayının düzgün çalışabilmesi için Silverlight isimli küçük bir uygulama indirmeniz gerekiyor. Ondan sonra kullandığınız web tarayacısında her şey düzgün çalışabiliyor. Yalnız kullanılan işletim sisteminin Windows olması gerekiyor diyorlar. Ancak Linux kullanıp da sorunsuz açabilenler olmuş. Linux kullanıcıları da bir deneyebilirler yani.

Konferansın 7 adet başlığı şu şekilde:

Lecture 1: Law of Gravitation – An Example of Physical Law

Lecture 2: The Relation of Mathematics and Physics

Lecture 3: The Great Conservation Principles

Lecture 4: Symmetry in Physical Law

Lecture 5: The Distinction of Past and Future

Lecture 6: Probability and Uncertainty – The Quantum Mechanical View of Nature

Lecture 7: Seeking New Laws

Project Tuva: Feynman Messenger Lectures

Yukarıdakibüyütmek için tıklayabilirsiniz – resimde de görülüyor zaten, Microsoft bu Project Tuva ile tüm konuşmaları bize yarı interaktif bir ortamda sunuyor. Videonun hemen altında tüm konuşmanın alt yazısı yer alıyor. Sol üst köşedeki butonla not alabiliyoruz videoyu izlerken. Sağ üst köşedeyse o an anlatılan konuyla ilgili dipnotların ayrıntılı bilgilerinin yer aldığı linklere ulaşabiliyoruz. Konuşma sırasında üstat Feynman Kepler Kanunları‘ndan bahsediyorsa üst sağda bununla alakalı linkler çıkıyor. En alttaki bardaysa konuşmanın hangi dakikaları arasında hangi konuların anlatıldığı görülebiliyor. Güzel bir iş çıkarmışlar. Umarım üstadın Auckland konferanslarını da eklerler. Thanks Bill…

Rare Isotope Rap

Rare Isotope Rap

As teaching is one of this lab’s main themes
It’s the place that introduced me to physics with beams
They accelerate nuclei, the protons and neutrons
At the centers of atoms, we call ‘em nucleons
Protons define the element, its chemistry
Neutron numbers affect elements with subtlety
They define the isotopes, and with the FRIB they hope
To make some that no one’s ever seen before, and that’s dope.
So you know the elements from the periodic table
But this other version highlights isotopes that are stable
The isotopes we know are on a diagonal track
And at first glance, I thought that it looked pretty whack
But as you get away from that stable nucleus line
There’s radioactive isotopes we don’t usually find
On earth, because these nuclei prefer to decay
Into more stable isotopes by tossing particles away
Before they can, the teams here check out their dynamics
Measure masses and lifetimes, and study their mechanics

They’re building FRIB with mysteries to solve
Like what reactions drive stars and how do they evolve
The strong force binds nuclei but we still can’t say
Exactly why some are stable while others decay
A more powerful machine can push the frontier
The physicists here, they get nuclear

So let’s say you were making a new kind of nucleus
In F-RIB, a planned facility that’s long been discussed
The starting atoms – they’re just ordinary
Stable isotopes – they’re easier to store and carry
You strip off their electrons for a charged state
They zip through electric fields made to accelerate
Then you slam them into something, we call it the target,
Five percent of your nuclei are going to really hit it
Those that do will be different from your starting crew
They’ve lost protons and neutrons, or maybe gained a few
All kinds of fragments have just been created
So you put them through a magnet that can get them separated
If it’s got lots of protons, it takes an inside curve
But more neutrons tend to drag it for an outside swerve
You filter out the isotopes that you don’t want in the stream
And voila, you’ve got a rare isotope beam
And to put your nucleus on the nuclear map
You’ll then measure it in a detector or trap
This facility is for research and to teach
So the “you” could be more than just a figure of speech.

They’re building the FRIB with mysteries to solve
Like what reactions drive stars and how do they evolve
The strong force binds nuclei but we still can’t say
Exactly why some are stable while others decay
A more powerful machine can push the frontier
The physicists here, they get nuclear

A branch of nuclear physics works to understand the stars
Because burning hydrogen only takes them so far
If they’re big they can run through helium, carbon
Neon, oxygen and silicon, right up to iron
Which is bound so tight that burning reaches its conclusion
There’s no energy to gain by either fission or fusion
So the core collapses, then BAM it explodes!
The nuclei get broken but it’s sending out loads
Of nucleons, which ram each other and stick together
Protons and neutrons can switch from one to the other
Swapping charge is simple when they’ve got the energy
To make a small charged particle and set it free
So they stagger through the chart, and when the story is told
They might be copper or iodine or possibly gold
And on a much smaller scale, these nuclei are made
In a lab to see how this scenario played
Out. The stuff we see on the earth from Peru to Moldova
Came out of an explosion – we’re made of supernova
(Supernovae…)

Although it’s for basic science, FRIB could hold answers
For medicine – specifically the treatment of cancer
Isotope therapy shoots nuclei into tumors
Killing cancer cells to keep the patient out of the tomb
The beam packs the most punch in the place where it halts
And since it stops in the tumor, it overcomes the fault
Of ordinary radiation, traveling all the way through
So isotopes have fewer side effects than x-rays do
Targeted radiotherapy is also under study
Inject an isotope into the patient’s body
Attached to a carrier that brings it into
The tumor, where it decays, killing just cancerous tissue
FRIB could make whatever isotope was needed
Aiding efforts to ensure this disease gets defeated.

They’re building FRIB with mysteries to solve
Like what reactions drive stars and how do they evolve
The strong force binds nuclei but we still can’t say
Exactly why some are stable while others decay
A more powerful machine can push the frontier
The physicists here, they get nuclear

Fictional Physics Books

Bir kaç girdi öncesinde de bahsettiğim gibi Kurgusal Fizik Kitapları yazısıyla karşınızdayım. Fizik kitabı dendiğinde genelde insanların aklına iç bayıcı, sıkıcı ve boktan Serway‘in Fizik-1 ve Fizik-2 kitapları gelir. Sevgili mühendis adaylarımız bu yüzden servis dersleri olan Fizik-1 ve Fizik-2’den bir daha karşılaşmamak üzere kurtulmak ister. Fizikçi adaylarıysa kendi işleri olan Fizik derslerini bu dandik Serway kitaplarıyla birlikte geçmek zorunda kalır. Tabii ben de bir fizikçi adayı olarak bu durumla karşılaşma tehlikesi geçirdim, fakat alternatif kitap arayışım mükemmel bir keşifle sonuçlandı. Richard Feynman gibi bir üstadın 3 ciltlik The Feynman Lectures on Physics serisinin bir sahibi olarak fiziği öğrenmek pek sorun olmayacak benim için. İşte bu yazı da fizik kitapları sıkıcıdır genellemesinin yanlışlığını anlatacak ve epey istisnanın olduğunu gösterecek. Tabii The Feynman Lectures on Physics gibi eğlenceli ders kitabı tanıtımı değil de kurgusal dünyalardaki fiziksel olayları gerçek fiziksel disiplinlerle açıklayan eğlenceli kitapların tanıtımı yer alacak bu yazıda. Yalnız şöyle bir şey demiştim daha önceleri, kurgusal dünyalarda adı geçen fizik kitapları tanıtımı olacak şeklinde saçma bir şey demiştim. Düzeltir, özür dilerim.

Aşağıdaki listede yer alan kitaplar fizik kuramlarını ve kanunlarını çizgi romanlardaki süper kahraman ve süper kötüler, bilimkurgu dizi ve filmlerindeki olaylar ve bunun gibi bir çok kurgusal evrendeki fiziksel olaylar üzerinden anlatıyor. Bu kitapların genel bilgilerini ve kısaca tanıtımlarını bulacaksınız bu yazıda. İşte 8 kitaplık o güzel liste:

  • The Physics of Superheroes
  • The Physics of Christmas
  • The Physics of Star Trek
  • The Physics of the Buffyverse
  • The Physics of Hollywood Movies: Don’t Try This At Home!
  • The Science of Harry Potter: How Magic Really Works
  • The Science of Supervillains
  • The Science of Star Wars

The Physics of Superheroes

The Physics of Superheroes Yazar: James Kakalios

Yayıncı: Gotham; 2 edition (November 3, 2009)

Sayfa: 416 Dil: İngilizce

Minnesota Üniversitesi‘nden fizik profesörü James Kakalios‘un yazdığı bu kitap ünlü çizgi roman serilerindeki süper kahramanlarla fiziği güzel bir şekilde birleştiriyor. Marvel ve DC evrenlerindeki karakterler kullanılmış. Kitapta temel fizik kanunları ve kuantum mekaniği, Sicim teorisi, elektromanyetizma ve termodinamik gibi modern fizik konularıyla çizgi romanlardaki süper kahramanların yeteneklerinin işleyişi ve büyük olayların fizikle alakalı kısımları anlatılıyor. Spider-Man‘in ağ fırlatışından Krypton‘ın yoğunluğuna, Gwen Stacy‘nin George Washington Köprüsü‘nde ölüşünden Dünya’daki yerçekiminin Krypton’dakinin 15 katı olduğuna kadar bir dolu konudan bahsediyor bu güzel kitap. Kitapta yer alan Marvel ve DC karakterleriyse şöyle: Spider-Man, Flash, Superman, Ant-Man, The Atom, Ironman, Magneto

The Physics of Christmas

The Physics of Christmas

Yazar: Roger Highfield

Yayıncı: Back Bay Books (November 1, 1999)

Sayfa: 320 Dil: İngilizce

Bu kitap ise Noel ve onun ilgili tüm objeleri fizikle buluşturuyor. Kapağında Ren geyiklerinin aerodinamiğinden hindinin termodinamiğine diyen bu eğlenceli kitap Noel’e bilimsel bir perspektiften bakıyor. Olayları açıklarken sadece fizik ve astronomiyi kullanmıyor; biyoloji ve genetik bilimlerini de kullanıyor yazar Roger Highfield. Kitap, ren geyiklerinin nasıl uçtuğunu, Noel Baba’nın genetik yapsını, hindinin pişirilişinin termodinamikle açıklanması ve geleneksel Noel hikayesinin bilimsel analizini anlatıyor.

The Physics of Star Trek

The Physics of Star Trek

Yazar: Lawrence M. Krauss

Yayıncı: Basic Books; Revised edition (July 9, 2007)

Sayfa: 280 Dil: İngilizce

Ve işte kurgusal fizik kitaplarının olmazsa olmaz’ı… Star Trek‘i hepimiz biliyoruz. Klingon‘lar, Vulcan‘lar, Romulan‘lar, Yıldız Gemileri, Enterprise, Spock, Kirk, ışınlanma… Kendisi bir kuramsal fizikçi olan yazarımız bu kitapta Dünya dışında yaşam ihtimali, objelerin ışınlanması ve zamanda yolculuk gibi bugünkü teknolojiyle neden imkansız – mesela bir kişiyi ışınlayabilmek için 100 megaton hidrojen bombasından çıkacak olan enerji gerekiyormuş –  olduğunu anlatıyor. Star Trek‘teki teknolojiden bahsediyor ve diğer kurgusal fizik kitaplarında yapıldığı gibi tüm bunları temel fizik kanunları ve modern fizik konuları üzerinden anlatıyor. Ayrıca kapakta da görülebileceği üzere önsözü Stephen Hawking amcamız yazmış. Kitapta Warp hızıyla alakalı da çok güzel analizler yer almakta.

The Physics of the Buffyverse

The Physics of the Buffyverse Yazar: Jennifer Ouellette

Yayıncı: Penguin (Non-Classics) (December 26, 2006)

Sayfa: 352 Dil: İngilizce

Kült TV dizilerinden Buffy the Vampire Slayer ile Angel‘ın bulunduğu evren olan Buffyverse‘ü bilimsel olarak ele alan bu kitap olayları açıklarken fizik biliminin yanında biyoloji ve kimya bilimlerini de kullanıyor. Yazarımız kitapta vampir fizyolojisinin artılarını ve eksilerini açıklıyor, Buffy’nin dövüş tekniklerinin neden başarılı olduğunu tartışıyor ve dizideki robotik ile AI teknolojsini derinlemesine araştırıyor. Dizide yer alan fiziksel olayları açıklarken de diğer kurgusal fizik kitaplarındaki gibi temel fizik kanunlarını ve modern fizik konularını kullanıyor.

The Physics of Hollywood Movies: Don’t Try This At Home!

The Physics of Hollywood Movies Yazar: Adam Weiner

Yayıncı: Kaplan Publishing (September 4, 2007)

Sayfa: 272 Dil: İngilizce

Bol aksiyonlu, bol bütçeli Hollywood filmlerinin unutulmaz sahnelerini fiziksel analizlerle inceleyen eğitici bir kitap The Physics of Hollywood Movies… Özellikle hareket, dinamik ve mekanik konularını inceleyen kitapta direkt ünlü Hollywood film sahnelerinden kotarılmış fizik soruları yer almakta. Kitabın yazarı bir fizik öğretmeni ve fizik eğitimi konusunda araştırmalarda yer alan, stand up gösterileri de yapan eğlenceli bir amcamız. Kitapta yer alan örnek bir soru şöyle:

You throw a motorcycle straight up into air. (You’re very strong, similar to Superman, the Incredible Hulk, or Vin Diesel in XXX.) Refer to the lesson on acceleration below to answer the following questions. What is the direction of the acceleration (a) on the way up, (b) at the top of its flight, and (c) on the way down?

The Science of Harry Potter: How Magic Really Works

The Science of Harry Potter How Magic Really Works Yazar: Roger Highfield

Yayıncı: Penguin (Non-Classics) (May 27, 2003)

Sayfa: 368 Dil: İngilizce

The Physics of Christmas‘ın yazarının aynı konseptli diğer kitabı. Harry Potter dünyasındaki tüm olayların, büyülerin ve büyülü eşyaların bilimsel bir şekilde açıklanabildiğini gösteriyor yazar. Harry’nin sihirli dünyasını ”bilimi yıkmak yerine aydınlatmasına yardımcı olmak” için kullanıyor. Kitapta sadece fizikten yararlanılmamış. Genetik, biyoloji, kimya gibi bilimlerden de yardım alınmış. Bilimi sihir olarak tanımlayan yazar Muggle biliminin sahip olduğu fenomenlerin Harry Potter dünyasındaki olaylarla nasıl da örtüştüğünü gösteriyor kitabında. Fluffy‘yi moleküler biyoloji ile Nimbus 2000‘in uçuş sırasında sapındaki özelliği ”yerçekimi-koruma efekti”yle açıklayan güzel bir kitap The Science of Harry Potter.

The Science of Supervillains

The Science of Supervillains

Yazar: Lois H. Gresh

Yayıncı: Wiley; 1 edition (October 18, 2004)

Sayfa: 224 Dil: İngilizce

The Science of Superheroes‘un yazarından Doc Ock, Magneto, Lex Luthor gibi süper kötülerin kullandığı teknolojiyi anlatan bu kitap diğerleri gibi bunu bilimsel tekniklerle yapıyor. Lex‘in yaptığı her türlü acayipliği ele almakla yetinmeyip Doc Ock‘ın biyomekanik ahtopot kollarını detaylıca incelemiş bu güzel kitabımız. Çizgi roman fanlarının The Physics of Superheroes‘la beraber almaları gereken kitaplardan biri oluyor güzide kitap.

The Science of Star Wars

The Science of Star Wars

Yazar: Jeanne Cavelos

Yayıncı: St. Martin’s Griffin; 1st edition (May 5, 2000)

Sayfa: 256 Dil: İngilizce

The Pyhsics of Star Trek kitabı Trekkie‘ler için ne ifade ediyorsa bu kitap da SW fanları için aynı şeyi ifade ediyor. Tabii Star Trek‘in de Star Wars‘un da kalbimizdeki yerleri ayrı ayrı olduğu için bu kitapların da her birini ayrı seviyoruz. Kitabın yazarı bir astrofizikçi… “Star Wars fueled my interest in space exploration and the possibility of alien life.” diyerek Star Wars‘tan aldığı mesleki gazı bize göstermiştir. Yazar kitapta 5 önemli gezegensel bölgeyi, SW ırklarını, droidleri, uzay gemileri ve silahları, Force‘u detaylıca inceliyor.

Bu tarz epey kitap var aslında. Ama ben en ilgi çekici olduğunu düşündüğüm ve beğendiğim 8 kitabı listeleyip tanıtmayı tercih ettim. Tüm bu kitaplar hem ilgilendiğimiz kurgusal dünyayı daha gerçekçi kılıyor hem de fizik öğrenimini daha eğlenceli yapıyor. Özellikle The Physics of Superheroes, The Science of Supervillians, The Physics of Star Trek ve The Science of Harry Potter kitaplarını yakın zamanda edinip okumak istiyorum. Bu kitapları edinip okudukça da burada detaylı incelemelerini yayınlarım zaten. O zaman tek bir kitabın incelemesinden oluşur yazı. Serway okuyup fizikten tiksinmek var, bir de The Feynman Lectures on Physics gibi bir kitabı okumanın yanında yukarıdaki kitaplarla da fiziği eğlenceli bir şekilde öğrenmek var. Tüm bu kitaplardan sonra hala ”fizik eğlenceli değil abi…” diyenlerle özel olarak görüşmek istiyorum.