Uzay Nedir

Bütün sınırlı genişlikleri içine alan sınırsız boşluğa uzay denir. Uzayın büyük bir kısmında hiçbir şey yoktur: Ne gaz, ne sıvı, ne katı; ne de herhangi bir atom veya molekül. Uzaya çıktığımızda dünyanın koruyucu atmosferinin dışına çıkmış oluruz. Uzay, yaşamı sürdürmenin çok zor olduğu bir yerdir.

UZAYA İLK ADIM (AY’IN FETHİ)
1968’de Ay’ın fethine doğru yeni bir aşama gösterildi. 15 Eylülde fırlatılan SSCB uzay aracı Zond-5, ilk Yer-Ay-Yer gidiş gelişini gerçekleştirirken, ABD’nin de Apollo tasarısına başlanmıştır. Temmuz 1969’da Apollo-9 içinde Armstrong, Aldrin ve Collins ile uzaya fırlatıldı. 21 Temmuz’da Türkiye saati ile 04.56’da Neil Armstrong, Ay üstüne ayak basan ilk insan oldu. Onu hemen Edwin Aldrin izledi. Bunlardan sonra Apollo-11, Apollo-12 ve Apollo-13 uçuşları gerçekleştirildi.Apollo-13’ün yolculuğu sırasında (Nisan 1970) pilotların büyük bir kaza atlatmalarına karşın, uzay yarışında ABD üstün görünüyordu. Bununla birlikte NASA bir süre için Ay programını durdurdu. SSCB ise 1970 sonunda Ay üstüne ilk otomatik yumuşak iniş gerçekleştirdi. SSCB’in fırlattığı Luna 16-20 Eylül 1970’te Bolluk denizine indi. Luna-17 Ay üstüne bir ay aracı olan Lunakod’u bıraktı. Bu araç 3600 m.lik bir taramadan sonra Ocak 1971’de Luna-17’ye geri döndü. 
GÜNEŞ SİSTEMİ VE DİĞER GEZEGENLER
Güneş sistemi
Güneş sistemi yaşama, 4,6 milyar yıl önce, içinde kayaç ve buz parçacıkları bulunan büyük bir gaz bulutu kütlesi  olarak başlamıştır. Bulut kendi çekim gücü nedeniyle sıkıştığında güneş oluşmuş, tanecikler de bir araya gelerek gezegenleri ortaya çıkarmıştır. Güneşin iç bölümünde nükleer füzyonla hidrojen helyuma dönüşür ve bu dönüşüm sonucu açığa çıkan enerji, önce ışık yuvarına, oradan da uzaya gider. 
Merkür
Güneşe en yakın gezegen Merkür’dür. Ortalama 57,9 milyon km. olan Merkür-Güneş uzaklığı astronomideki diğer uzaklıklara kıyasla gerçekten çok küçüktür.
Güneşe çok yakın olduğundan, gündüz vakti Merkür’deki sıcaklık 423 C ye kadar çıkar. Ama güneş battığı zaman sıcaklığın –183 C ye kadar indiği olur. Güneşe bu kadar yakın olmasına karşın bazı uzmanlar Merkürde hala kraterlerin güneş görmeyen yerlerinde buz bulunabileceğini düşünüyorlar.
Bir teoriye göre Merkür, bundan milyonlarca yıl önce 2 kez hemen hemen kendisi kadar büyük gök cisimleriyle çarpıştı. İlk çarpışma sonucunda Merkür neredeyse tümüyle sıvılaştı, ağır metaller dibe batarak büyük çekirdeği oluşturdu. İkinci  çarpışma sonucunda da kabuğun büyük bir kısmı parçalanarak ince bir kabuk kaldı.
Venüs
Güneşe en yakın ikinci gezegendir. Güneşe uzaklığı 108 milyon km.dir. Dünyaya en yakın konuma geldiğinde güneş ve aydan sonra en parlak cisimdir. Işığı bazen gölgeler oluşturabilir.
Venüs’ün atmosferi çok yoğundur. Öylesine yoğundur ki; dünyadaki en güçlü teleskopla bile yeryüzü şekillerinin görülmesi imkansızdır. Atmosferinin basıncı yüzünden ezileceğinden, gökyüzünden yağan sülfürik asitten yanacağından, atmosferi nefes almaya uygun olmadığından büyük bir olasılıkla hiçbir insan Venüs’ün yüzeyine ayak basamayacaktır.
Venüs çok yavaş döner. Kendi çevresinde dönmesi 243 gün sürerken, güneş çevresinde dönmesi 224 gün sürer. Bu nedenle bir Venüs günü bir Venüs yılından daha büyüktür.
Yer
Dünya, güneş sisteminde yaşam olan tek gezegendir. Güneşe uzaklığı ortalama 149,6 milyon km.dir. Dünya, demir ve nikel bir çekirdeği saran kayaç tabakasından oluşur. Derinlere indikçe sıcaklık artar.
Yaklaşık 4,6 milyar yıl önce, bir gaz ve toz bulutu yoğunlaşarak güneşi oluşturmuştur. Bulutun içindeki başka maddeler birleşerek dünya ve diğer gezegenleri oluşturmuştur. Dünyada demir ve nikel eriyerek çekirdeği oluşturmuştur. 4 milyar yıl önce dünyanın kabuğu oluşup yanardağlardan çıkan su buharı yoğunlaşarak denizleri meydana getirmiştir.
Mars
Dünyanın yarısı büyüklüğünde olan Mars birçok yönden dünyaya benzer. Mars gününden sadece bir saat uzundur. Marsta da dünyadaki gibi mevsimler vardır. Ama güneşe uzaklığı 227,4 milyon km. olduğu için ortalama sıcaklığı –28C dir. Ayrıca bir Mars yılı 687 dünya günü sürer.
Marstaki nehir yatakları Mars’ın ikliminin bir zamanlar daha sıcak, atmosfer basıncının da suyun yüzeye  çıkmasını sağlayacak kadar yüksek olduğunu gösteriyor. Belki de bilinmeyen bir olay Mars’ın atmosferinin uzaya kaçmasına ve demirce zengin olan toprağının pas rengi almasına neden oldu
Uzay yolculuklarının ateşli taraftarları 2030 yılı civarında insanoğlunun Mars’a ayak basacağını umuyorlar. Daha sonra Mars’ta üsler kurulacak, bu üsler büyüyüp gelişecek ve en sonunda uzayın daha uzak bölgelerine yapılacak yolculuklar için fırlatma rampası olarak kullanılacaktır.
Jüpiter
Güneş sistemindeki en büyük gezegen Jüpiter’dir. 16 uydudan oluşan ailesi ile minik bir güneş sistemine benzer. Çok küçük olan katı çekirdeği dışında minyatür bir güneş gibi hemen hemen tümüyle gazdan oluştuğu için Jüpiter diğer gezegenlerden farklı gözükür.
3 Aralık 1973 tarihinde, Jüpiter’e ulaşan Pioneer-10, dünyaya Jüpiter’in bulutlarına ait ilginç fotoğraflar gönderdi. 1979 yılında Voyager araçları Jüpiter’in dünyadan görülemeyecek kadar ince 3 tane halkası olduğunu buldular.
Jüpiter’deki kırmızı leke ilk kez İngiliz astronom Robert Hooke tarafından 1664 yılında gözlenmiştir. Aşağıdan yukarıya doğru hızla yükselen maddenin yarattığı 8 km. yüksekliğinde, 40.000 km. uzunluğunda ve 14.000 km. genişliğinde olan bir fırtınadır. Saatte 500 km. hızla esen bu fırtına önüne  çıkan küçük fırtınaları yutarak büyür.  
Satürn
Güneş sistemindeki ikinci gezegen olan Satürn, güneşe uzaklık sıralamasında 6. dır. Jüpiter gibi Satürn’de neredeyse tümüyle gazdan oluşur. Kendi çapının beş katı çapa sahip olan çok güzel görünüşlü halkaları oldu için Satürn’e “Halkalı Gezegen” de denir.
Satürn’ün yoğunluğu o kadar azdır ki büyük bir göle konsa batmayacak kadar hafiftir.
Satürn’ün halkaları aletleri oldukça ilkel olan eski astronomların aklını karıştırmıştı. Galileo 1610 yılında ilk kez teleskopla Satürn’e baktığında, sanki üçlü bir gezegen sistemiymiş gibi, her iki yanında birer uydu gördüğünü sanarak şaşırmıştı. İki yıl sonraysa uydular görünmez olmuştu.
Satürn’ün en büyük uydusu Titan’dır. Merkür’den daha büyük olan bu uydunun yoğun ve kalın bir atmosferi vardır. Bir uydudan çok küçük bir gezegene benzer. 21.yy.ın başlarında Amerikan Cassini uzay sondasından ayrılacak olan Avrupa yapımı bir sondanın, uydunun atmosferine sokulması planlanıyor.
Uranüs
Uranüs, 1781 yılında İngiliz astronom William Herschel tarafından bulundu. Daha önce iki kez gözetlenmiş ama yeni bir gezegen olduğu anlaşılamamıştı. Uranüs’ün güneşten ortalama uzaklığı 2 milyar 869 milyon km.dir. Uranüs, güneş çevresindeki bir dönüşünü 84 yıldan biraz daha uzun bir zamanda tamamlar.
Uranüs güneş çevresindeki yörüngesinde yan yatmış olarak döner, tıpkı yuvarlanan bir varil gibi. Bu nedenle de zaman zaman her iki kutbu da bize doğru döner. Bu garip dönüşe, milyarlarca yıl önce dev bir gök taşının gezegene çarpması neden olmuş olabilir.
Uranüs’ün halkaları 1977 yılında, astronomlar gezegenin arkasından bir yıldızı gözledikleri sırada bulundu. Yıldızın ışığı beklenenden 5 dk. önce sönükleşince yıldızın ışığını engelleyenin bir uydu olabileceği düşünüldü. Aynı şey gezegenin öbür yanında da tekrarlanınca bunun bir halka sistemi sonucu olduğu anlaşıldı.  
Neptün
Plüton
Onuncu gezegen
KUYRUKLU YILDIZLAR, METEORLAR VE ASTEROİTLER
Kuyruklu Yıldızlar
Kuyruklu yıldızlar, Güneş sisteminin oluşum döneminden arta kalmış kayaç ve buz kütleleridir. Gök bilimciler, bu buzlu kayaçların, Hollanda’lı gökbilimci Jan Oort’un adıyla anılan ve Güneş Sisteminin en dışındaki Oort bulutu bölgesinde yer aldığını düşünmektedirler.
Meteorlar
Gökte kısa bir an için görülen ışık çizgilerinin nedeni meteorlardır. Kuyruklu yıldızlardan kalan kayaç ya da toz parçacıklarının saniyede 70 km. yi bulan hızlarla atmosfere girip yanmaları sonucu oluşurlar. Kuyruklu yıldızlar, yörüngelerinde dönerken kopan parçacıkların atmosfere girip yanmasıyla gökte “meteor yağmuru” denilen görüntü-yü yaratırlar. 
Asteroitler:
Asteroitler, güneş çevresindeki yörüngelerde dönen ve gezegenlerden daha küçük olan gökcisimleridir. Günümüze kadar keşfedilenlerin sayısı 4000’i geçmektedir. Boyları küçük taş parçaları ile yüzlerce km. çaplı kütleler arasında değişir. Asteroitlerin çoğu Mars ile Jüpiter arasında uzanan Asteroit kuşaklarında yer alır. Ancak “Truvalılar” adı verilen, iki grup halinde Jüpiter’in yörüngesini izlerler. Öbürleri güneşin çevresinde dönerler.
En büyük Asteroit 1801 yılında keşfedilen Ceres’tir. 930 km.lik çapıyla dünyaya getirilirse Fransa yüzölçümü kadar bir yer kaplardı.  
YILDIZLAR
EVRENİN ÖYKÜSÜ
Evren, atomlardan galaksilere kadar var olan her şeydir. Astronomlar evreni incelemeye başladıklarından beri onun nasıl ortaya çıktığını merak ettiler. Çevremizdeki galaksilerin bizden uzaklaştığını ve evrenin genişlediğini buldular. Eğer bu doğruysa evren geçmişte, günümüzden çok daha küçüktü. Buna dayanarak “Büyük Patlama” (big-bang) teorisini geliştirdiler. Bu teori her ne kadar tüm sorulara cevap vermese de astronomların yaptıkları gözlemlerle büyük bir uyum içindedir.
 Büyük patlama teorisine göre evren, bundan 15 milyar yıl önce çok büyük, hayal bile edilemeyecek kadar şiddetli bir patlama ile ortaya çıktı. Büyük patlamadan önce neyin varolduğunu soramazsınız, çünkü her şey büyük patlamadan sonra ortaya çıktı. Büyük patlamadan önce nelerin olup bittiğini de soramazsınız, çünkü zamanın kendisi de büyük patlamayla başladı.  
UZAY ÇALIŞMALARI
UZAY YARIŞI (SOĞUK SAVAŞ)
2. Dünya Savaşı’ndan sonra SSCB ve ABD uzay çalışmalarına hız verdiler. Silahlanma çerçevesinde yapılan bu soğuk savaş teknolojinin gelişmesine imkan sağladı. SSCB  4 Ekim 1957’de Sputnik-1 adlı yapay uyduyu, daha sonra da 3 Kasım 1957’de Layka adlı köpeği taşıyan Sputnik-2’yi uzaya gönderdi. Sputnik’leri ABD uydusu Explorer-1 izledi (1 Şubat 1958). 12 Nisan 1961’de SSCB, içinde insan bulunan ilk uyduyu yörüngeye oturtarak yeni bir aşama yaptı. Yuri Gagarin’i taşıyan Vostok-1 yörüngeye oturtuldu. Bunu Şubat 1962’de içinde ilk ABD’li astronotlardan John Glenn’in bulunduğu Friendship ile ABD izledi. Sonra da Lovell ve Borman 14 gün süreyle yörüngede kaldılar(4-18 Aralık 1965). Aleksey Leonov, 18 Mart 1965’de uzayda araç dışına ilk çıkışı gerçekleştirdi, bunu 3 Haziran 1965’de Edward White izledi. Mariner-4 (ABD) Kasım 1964’de Mars gezegeninin ilk fotoğraflarını iletti. Buna karşılık Lunik-9 (SSCB) ay üzerine ilk yumuşak inişi Şubat 1966’da gerçekleştirdi. Bunu aynı yılın Haziran ayında ABD’nin Surveyor’ı izledi.        
UZAY ARAÇLARI
Füze motoru
Fırlatıcılar
ASTRONOTLAR
Astronotlar, uzaya çıkabilmek için aylar süren eğitimden geçerler. Uzayda yön bulmak bu eğitimlerin en önemlilerindendir. Uzay araçlarının içinde astronotların yerine yön bulmasını sağlayan çok gelişmiş bilgisayarlar vardır. Bu bilgisayarlar hasar gördüğü zaman astronotların aracı kullanması gerekebilir.
Uzayda yapılacak tüm çalışmalar daha önce yerde bir simülatörde denenir. Burada telsiz kullanmayı, yer kontrol merkeziyle haberleşmeyi ve gerekirse arızaları nasıl giderileceği öğrenilir. Bu simülatörlerde ayrıca yangın, güç kesilmesi, paraşüt arızası, yörüngeden sapma halinde küçük roket motorlarını kullanma öğrenilir.
Uzaydaki yer çekimsiz ortama alışmak astronotlar için zor olur. Görev sırasında uzayda yürümek gerekebile-ceğinden, su altında bazı çalışmalar yapılır. Çünkü su altında hareket etmek yer çekimsiz ortamda hareket etmeye çok benzer.
Kalkış sırasında astronotlar, kendilerini dünyadakinden 3 kat daha fazla ağır hissederler. Bu çekime yer çekimin 3 katı anlamında kısaca 3g denir. Astronotların bu çekime alışabilmeleri için merkezkaç aracı denen bir araca binerler. Bu araç astronotların kendilerini dünyadakinden 3 kat daha fazla ağır hissetmelerini sağlar. Astronotlar yola  çıkmadan önce 2 hafta süresince karantinaya alınırlar. Çünkü uzayda hastalanırlarsa en yakın hastaneye gitmek için 900km. yol gitmeleri gerekir.
Genelde bir ekipte 3 kişi bulunur. Ekipte bir pilot, uzay aracının içine verilen havadan sorumlu bir kişi ve bilgisayarları kullanan bir uzman bulunur. Güvenlik nedeniyle, herkes tüm görevleri yapabilecek şekilde eğitilir.
ASTRONOMİ
Astronomi tüm bilimlerin en eskisidir. Dünyada ilk insanın ortaya çıktığı günden bu yana insanlar gökyüzünü ve orada gördüklerini merak ettiler. Gördükleri şeylerin resimlerini mağara duvarlarına çizdikleri için mağara adamlarının gökyüzünü gözlediklerini biliyoruz. Ürün ekme ve hasat için en uygun zamanın güneş, ay ve yıldızların hareketleri incelenerek bulunabildiğini gördüklerinden beri insanlar gökyüzünü gözlemlemenin yararlı olduğunu anladılar.
Her ne kadar eski Mısırlıların festival ve bayram günlerini belirlemek için güneş ay ve yıldızları kullandıkları biliniyorsa da gökyüzünü incelemeyi bir bilime dönüştürenler eski Yunanlılardır. Örneğin eski Yunanlı Hipparkhos, çok doğru yıldız haritaları çizmişti.
Her ne kadar astronomlar evrenin doğası ve yapısı konusunda oldukça çok bilgi biriktirmişlerse de, her şeyin ayrıntıları ile birlikte anlaşılması için teleskopun icadını beklemek gerekti. 1608 yılında Hans Lippershey iki merceğin art arta yerleştirilmesinin uzaktaki cisimleri büyütebildiğini gördü. Mercekleri daha rahat kullanmak için onları uzun bir borunun ucuna monte eden Lippershey ilk teleskopu yapmış oldu. Lippershey’in icadı dünyada çabucak yayıldı. Galileo daha gelişmiş bir teleskop yaparak gökyüzünü incelemeye başladı. Galileo gördüklerine çok şaşırdı. Ayda dağlar ve kraterler vardı. Güneşte, oynayan küçük lekeler vardı. Jüpiter’in bir sürü küçük uyduları vardı ve Venüs’ün görünüşü zaman geçtikçe değişiyordu. En son keşif hepsinin en önemlisiydi. Çünkü bu Venüs’ün dünya çevresinde değil de güneşin çevresinde döndüğünü ispatlıyordu.
 
İNSANLARIN VE DİĞER CANLILARIN UZAYDAKİ TEPKİLERİ
Uzayda olmak insanları ve diğer canlıları etkiler. Örneğin, uzaydayken insanların boyu birkaç cm. uzar. Bunun nedeni ise, dünyadayken yerçekiminin omurgalar arasındaki kıkırdakları sıkıştırmasıdır. Ağırlıksız ortamda bu kıkırdaklar genişleyerek boy uzar.İnsanlardaki bir başka değişim ise kanın beyne fazla miktarda pompalanmasıdır. Dünyada kalp, beynin aşağısında olduğundan kalbin beyne kan pompalaması için daha fazla uğraşması gerekir. Ağırlıksız ortamda böyle bir durum söz konusu olmadığı için kalp beyne dünyadaki gibi kan pompalamaya devam eder. Fakat yer çekimi olmadığı için beyne daha fazla kan gider. Bu da dünyada baş aşağı birkaç saat durmaya benzer. İnsanlar ağırlıksızlığa çabuk alışırlar. Öteki canlılar ise farklı farklı tepkiler gösterirler: kurbağalar uzayda sıçramaya çalıştıklarında takla atarlar ve neye uğradıklarını şaşırırlar. Uzayda sebze ve meyvelerin nasıl yetiştirilebi-leceğini bilmiyoruz. Astronotlar bu konuda çeşitli deneyler yapıyorlar, ama şimdilik vitamin ihtiyaçlarını yanlarında götürdükleri hazır yiyeceklerden karşılamak zorundalar.Arabella adı verilen bir örümcek uzayda ağ örmeyi başardı; ama yine de alışılmış bir ağ örene kadar birkaç gün geçti. Uzayda yumurtadan çıkan bazı kuşlar düzgün uçmayı hiçbir zaman başaramadılar. Dünyada, kuşlar kanatlarını çırptıkları zaman yukarıya doğru bir kuvvet üretirler bu kuvvet onları havada tutar. Ağırlıksız kuşlar ise, kanat çırptıklarında havada daireler çizecek biçimde dönüp dururlar. Bitkiler ilginç bir biçimde büyürler, yeşil kısımlar uzay aracındaki herhangi bir ışığa yönelir, ama kökler ne tarafa yöneleceklerini bilemezler.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Karadelikler Nedir

Gökyüzü binlerce yıldır tutkunu olduğu muz ve anlayabilmek uğrunu büyük gayretler sarfettiğimiz meraklarımızın basında gelir, insanoğlu, başının üstündeki o sonsuz ve bir o kadar da gizemli uzayı tanıyabilmek için elinden gelen tüm imkanları seferber etmiş, geliştirdiği dürbünlerle, teleskoplarla, uydularla uzayın derinliklerinde ne olup bittiğinden haberdar olmaya çalışmıştır. Araştırmaları süresince, evrendeki konumunun ne olduğu konusunda bir karara varabilmiş, bunun yanında gittikçe artan yeni sorunlarla karşı karsıya kalmıştır. 

Bugün, artık devasa bir evrende herhangi birinden pek farklı olmayan bir galakside ve küçük sayılabilecek bir yıldızın çevresinde hayatımızı devam ettirmeye çalıştığımızı biliyoruz. Yine sunun da farkındayız ki, en gelişmiş aletlerimizle ancak uzayın çok küçük bir bölümünü izleyebiliyoruz. Fakat buna rağmen, evrende bulunan maddenin yoğunluğu, kainatın ve dünyamızın yaşı, big-bang’le evrenin nasıl oluştuğu gibi birçok kozmolojik sorunu açıklayabilecek derecede fikir sahibiyiz.

   Evrendeki olayları, zaman zaman gözlemlerimizden hareketle bazen de ortaya attığımız kuramlarla açıklamaya çalışırız. Bu durumda, evrende olup olmadığını bilmediğimiz bir takım sonuçlara da varabiliriz. İşte karadelikler de varlığı konusunda hiçbir şey bilinmeden, bütün matematiksel açıklamaları ve teorileri elde edilmiş nadir konulardan biridir.

   İlk defa 1969′da Amerikalı J. Wheeler tarafından adlandırılan karadelikler sonsuz yoğunlukta madde taşıyabilen gök cisimleridir. Güneş’ten yüzlerce kere daha büyük olan yıldızlar, yaşamlarının sonunda o kadar küçülürler ki bir nokta kadar boyutsuz, hacimsiz bir yapıya bürünebilirler. Öyle ki, bu yapıdan bir çay kaşığı kadar almaya kalksanız: tonlarca maddeyi taşımanız gerekir. Bu yoğun ve kavranılması güç oluşumlar, karadeliklere çok yoğun ve etkili bir çekim alanı kazandırır. Nitekim, A.Einstein’ın özel relativite teorisinde belirttiği “evrendeki en yüksek hıza sahip ışık” bile karadeliklerin yeterince yakınına geldiğinde bu güçlü kütle çekimine yenilerek, karadelikler tarafından yutulur. VVheeler, hiç şüphe yok ki, üzerine gelen ışığı yutabildi-ğinden dolayı karadeliklere bu ismi vermişti.

   Karadeliklerin gözlemlenmesi

   Karadelikler, üzerlerine gelen her maddeyi ve ışığı kolayca emebildiklerinden dolayı hiçbir zaman doğrudan gözlenemezler. Çünkü, bir cismi görebilmemiz İçin, ancak ondan bize ışık ışınlarının gelmesi gerekir. Bir karadelik ise, uzaydaki gaz ve tozları toplarken çevresindeki uzayda bir takım değişiklikler yapar. İste. onları bu etkilerinden yararlanarak, dolaylı yoldan gözleyebiliriz.

   Karadeliklerin gözlemlenebilirle yöntemlerinden biri, çevresinde yarattığı çok güçlü çekimsel alandan geçen ışığın, sapmasının Ölçülmesidir. Kuvvetli çekim alanlarından gecen ışık ısınları, bildiğimiz doğrusal yolundan sapar. Bu ilke. gerçekte yıldız, gezegen, nebula gibi uzayda bulunan büyük kütlelerin, bulundukları yerlerde kütlelerinin büyüklüğüne göre. göremediğimiz ancak teorik ve deneysel olarak bilinen eğrilikler, çukurluklar oluşturmasından ileri gelir, Sözgelimi. Güneş’in çevresinde bu eğrilik çok az olduğundan, ışık 1.64 sn’lik bir acı farkıyla eğilir. Ama bunu karadelikler için düşündüğümüzde, saptırıcı etkinin çok daha büyük olduğunu görürüz. Bir karadeliğin arkasında bulunan bir yıldızdan çıkan ışının bize ulaşabilmesi için O en az iki yolu vardır. İşık ısınlarının her biri. karadeliğin bir yai nından gelmek üzere ayrılarak bize ulaşırlar. Dolayısıyla biz. bir yıldızı ikiymiş gibi görürüz. Bu olaya “çekimsel mercek” etkisi denir.

   Karadeliklerin araştırılmasında en verimli yöntem, uzaydaki gaz ve toz zerrelerinin karadelik tarafından emiliminin saptanmasıdır. Bir karadeliğin çekimine kapılan gazlar, çok kuvvetli x -ışını ışıması yapar. Bu ışının çok uzaktan algılanabilmesi İçin de. karadeliklerin ancak yıldızlararası gaz ve tozların bol olduğu bölgelerde aranması gerekir. Böylece, bir karadeliğin gözlenebilmesi için en ideal konumun, yıldızların hemen yanı olduğu anlaşılır.

   1970′de Amerika’nın uzaya gönderdiği bir x-ısını uydusu olan “Uhuru” uzaydan ilginç bir takım veriler elde etti. Daha bir yılını doldurmamıştı ki Uhuru, Kuğu takımyıldızının en parlak yıldızı olan Cygnus x-l’de çok yoğun x-ışını yayılımı buldu. Cygnus x -l saniyede bin kereden fazla titreşiyordu. Bu da sözü edilen ışık kaynağının boyutlarının, beklenenden çok daha küçük olduğunu gösteriyordu. Dikkatle yapılan gözlemlerin sonunda: bu yıldızın HD226868 tarafından beslenen bir karadelikti. Teorilerin, yıllar önce öngördüğü sonuçlar, gerçekleşmişti.

   İzleyen yıllarda, uzaya bir çok x-ışını uydusu gönderildi. Bu uydular da 339 ayrı x-ısını kaynağı hakkında bilgi toplayan Uhuru’nün izinden giderek, bize evrenin x-ısmı haritasını çıkardılar. Bu haritada özellikle Circu-nus x-l. GK339-4 ve V861 Scorpii karadelik olarak kabul edilen ilk gök cisimleridir.

   Eğri uzay zamanın anlamı

   Einstein 1905 ve 1915 yıllarında ortaya attığı özel ve genel görelilik kuramlarıyla doğaya, maddeye, uzaya ve zamana farklı bir bakış açısı getirdi. Onun bu buluşlarıyla; belki de fizik, felsefe dalında en Önemli sınavını veriyordu. Birbiriyle İlintili olan bu kuramlara göre; hareket eden saatler yavaşlayabiliyor, cetvellerin boyları kısalıyor cisimlerin kütleleri, hızları dolayısıyla artabiliyordu. Einstein’ın yeni denklemleri Newton’un koyduğu klasik anlayışa, ancak ışık hızından çok küçük hızlarda uygunluk göstermekteydi.

   Einstein. hep saatlere, cetvellere ve gözlemcilere bağlı olmayan evrensel bir çekim kuramı hayal ederdi ve Tanrı’nın, kendine bir keçi inadı ile İyi koku alan bir burun verdiğini söylerdi. Gerçek şu ki; O’nun bu özellikleri amacına ulaştırmıştı.

   Genel görelilik kuramı, kütle çekiminin nasıl islediğini anlatır. Ama bunu yaparken; hiçbir zaman çekimi bir kuvvet olarak düşünmez. Bunun yerine, cisimlerin çevresindeki çekim alanlarının, uzay ve zamanın bükülmesi sonucu oluştuğunu söyler. Cisimler, içerdikleri kütlelerine oranla uzayda çukurluklar oluşturur. Ve zamanın akışını yavaşlatır. Ancak uzayın derinliklerinde, tüm çekim kaynaklarından uzakta, uzay ve zaman tam anlamıyla düzdür. Çekim alanının gücü arttıkça uzay-zaman eğriliği de artış gösterir. Bütün bunlardan çıkan sonuç şudur: Madde uzay-zamanın nasıl eğileceğini, uzay-zaman da maddenin nasıl davranacağını belirler.

   Uzay-zaman düşüncesine somut bir örnek olarak sunu verebiliriz: Ilık bir yaz gecesi uzaya baktığınızı düşünün. Binlerce yıldız, gözlerinizin önüne serilmiştir. Bize en yakın yıldızlardan olan Sirius’a gözlerimizi kaydırdığımızı haya! edelim. Sirius. güneş sistemine yaklaşık 8,5 ışık yılı uzaklıktadır. Bu ise; o yıldızdan çıkan bir ışık ışınının gözümüze ancak 8,5 yıl sonra ulaşabildiğini bize anlatır. Yani yıldıza bakmakla onun 8,5 yıl önceki halini görmekteyiz. Ya 250 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galaksiyi gözlemlediğimizi düşünsek? Tahmin edersiniz ki; galaksinin yeryüzünde dinazorların hüküm sürdüğü devirlerdeki görüntüsünü algılarız.

   Sonuç olarak, yıldızlara bakmakla uzayın zamandan ayrı düşünülemeyeceğini kavrarız. Çünkü, gökyüzünü incelerken, aslında evrenin geçmişine bakmaktayız. İşte. birbirinden ayrı olarak düşünmediğimiz bu dört boyutlu anlayışa (en. boy. yükseklik, zaman) uzay-zaman denir. Nasıl, bir cetvel uzunluğu ölçüyorsa . kolumuzdaki saat de zaman yönünde uzaklığı ölçer.

   Einstein. kuramın matematiksel ispatı yanında bir de deney önerdi. O’na göre Güneş de ışığı belli bir oranda saptamalıydı. 1919′da bir Güneş tutulması esnasında, uzaydaki konumu önceden bilinen bir yıldız üzerinde gözlem yapıldı. Gerçekten de. yıldızın ışığı Güneş’in yanından geçerken: uzay-zaman eğriliği nedeniyle önceki konumundan daha açıkta görülüyordu. Gözlem sonunda elde edilen sayılar da teorik hesaplarla bulunana yakındı. 60 yıl boyunca tekrarlanan diğer deneyler de Einstein’i haklı çıkardı. Günümüzde de çok hassas aletler yardımıyla, uzayda yapılacak bir deney düşünülüyor. Dünyanın dönme ekseninin bulunduğu düzlem üzerine, yaklaşık 640 km yüksekliğe yerleştirilecek GP-B kütle çekim aracı en hassas uzay-zaman gözlemini yapacak.

   Görelilik kuramı, uzayın eğriliğine bağlı olarak zamanın da akışının yavaşlayacağını belirtir. Uzayda, eğim ne kadar fazlaysa o bölgede aynı oranda. zaman yavaş işler. Eğimin en fazla olduğu yerler de gök cisimlerinin merkezleridir. Merkezden uzaklık arttıkça zamanın büzülmesi de azalır. Çok katlı bir binanın zemin katı ile en üst katı arasındaki zaman farkı ilk defa 1960′da ölçülebildi. Günümüzde isg, en hassas saatler olan atom saatleriyle yapılan çeşitli deneyler de bu ilkeyi destekledi.

   Karadeliklerin yapısı ve çeşitleri

   Yıldızların sonları, içerdikleri kütlelerine göre tespit edilir. Kütlesi Güneş kütlesinin yaklaşık 1,5 katından aşağı olan yıldızlar, yapılarında bulunan hidrojeni önce helyuma sonra da helyumun tamamını karbon ve oksijene çevirerek yakarlar. Artık yıldızın tüm enerjisi bitmiş ve yıldız beyaz cüce haline gelmiştir. Beyaz cüceler oluşurken, atomlar öyle büyük kuvvetlerle sıkışır ki, çekirdeğin etrafında dolanan elektronlar, çekirdeklerinden ayrılırlar. Yıldız dünyamızın boyutlarına değin küçüldüğünde, elektronlar uygulanan yüksek basınca karşı koyar ve yıldızın artık daha çok büzüşmesini önlerler.

   Güneş kütlesinin 1,5 katından büyük kütleli yıldızların sonu ise uzun süren araştırmalardan sonra cevaplanabilmiştir. 1928 yılında, fizik doktorasını yapmak için İngiltere’ye doğru yola çıkan Hintli bilimadamı Chandresekhar, bir ay süren gemi yolculuğu süresince kamarasına kapanıp çalışarak çok ilginç bir buluş elde etti. Chandresekhar’a göre eğer bir yıldızın kütlesi. Güneş’in yaklaşık 1.5 katı ve daha fazlasıysa bu yıldız büzülmeye başladıktan sonra beyaz cüceden daha da küçülüp çok yoğun hale gelebilirdi. Ama genç araştırmacıların fikirlerini kabul ettirebilmesi zordu: nitekim Sir Eddington, yıldızın bu katlar küçülmesine doğanın izin vermeyeceğini söyleyerek Chandresekhar’ın çalışmasını geri çevirmiştir. Zaman geçtikçe, gene araştırmacı haklı çıkacak ve reddedilen bu çalışmasıyla bir nobel ödülü alacaktı. Aynı vıilar-da Rus fizikçi Landan da aynı konu üzerinde çalışmaktaydı. O, biraz daha şanslıydı ve çalışmasını bir dergide yayınlatabildi. Amerikalı Openheinmer, öğrencisiyle hazır

   ladığı “sürekli kütle çekimsel büzülme “adlı makalesinde. Landau’nun eksikliklerini de düzelterek problemin üstesinden gelir. Buna göre sözü edilen kütlede bir yıldız:ömrünün sonuna gelirken,beyaz cücelerin elektron basıncı sonucu yakamadığı karbon-oksijen zengini katmanını da tepkimeye sokabilir. Çünkü bu denli büyük kütle nedeniyle oluşan basınç, yıldızın sıcaklığını 700 milyon dereceye kadar yükseltebilir.

   Ard arda oluşan diğer tepkimeler sonunda; yıldız silikon ve demir zengini bir kütleye dönüşür. Artık demir, merkezdeki sıcaklık ve basınç ne olursa olsun termonükleer tepkimeye giremez. Bu halde, yıldızın atomundaki eksi yüklü elektronlarla, artı yüklü protonlar birleşerek yüksüz nötronları oluştururlar. Oluşan bu nötronlar daha az yer kapladıklarından yıldız, çok çok güçlü ışın yayan ani bir çökme evresinden geçer. Bu çökme anında yayılan enerji o kadar fazladır ki; yıldızın doğumundan o ana kadar ki yaydığı toplam enerjiye denktir. Daha sonra şiddetli bir patlama duyarız. Çünkü yıldız, tümüyle parçalanmış ve süpernova olmuştur. Bu patlamadan arta kalan ise sadece nötronca zengin bir “nötron yıldızı”dır.

   Oppheimer, nötron yıldızının yukarıda saydığımız özellikleri üzerinde çalışırken bir an, incelediği yıldızın kütlesinin Güneş kütlesine göre 2.5 katı ve fazlası olduğu durumu düşündü. Hiçbir doğa kuvveti, böyle bir yıldızın basıncını dengeleyemezdi. Saniyeler içinde: elektronlar, nötronlar ve protonların birbiriyle karışması sonucu, yıldız daha fazla küçülüp. uzayı diğer gök cisimlerinden daha çok eğerdi. Bunun sonunda, küçülme o kadar an-lamsızlaşır ki artık ortada ne nötron, elektron, kuark ne de madde vardır. Sadece, boyutsuz bir nokta olan “tekillik”vardır orada…İşte karadelikler…

   Çökme sonucu uzay-zaman eğrileri o kadar artmıştır ki. artık yıldıza ilişkin hiçbir şeyi algılayamadığımız an; yıldızın, “olay ufkunun” altında kaldığını kabul ederiz. Olay ufku bizim, hiçbir fiziksel incelemede bulunamadığımız uzay parçasıdır. Çünkü olay ufkundan ötesini, bizim yasalarımızla açıklayamayız. Adeta başka bir evrendir orası ve orada ne olup bittiğini bilmenin bir yolu yoktur. Bir yıldızın olay ufku ,yıldızın çökmeden önceki kütlesiyle yakından ilişkilidir. Örneğin, kütlesi. Güneş’in kütlesinin 10 katı olan bir yıldız, çapı 60 km olan bir olay ufkuna sahiptir. Kütle arttıkça, olay ufku da genişler.

   Buraya kadar ki anlattıklarımıza bakılırsa, aslında bir karadeliğin çok basit bir yapısının olduğu anlaşılır. Olay ufkuyla çevrelenmiş bir tekillik… Hepsi bu kadar! Bunun yanında, karadeliğin gerçekten boş olduğunu hatırlamak gerekir. Orada, ne atomların, ne kayaların ne de uzaydaki gaz ve toz bulutlarının İzine rastlanmaz. Yıldızı oluşturan tüm madde; karadeliğin merkezindeki tekillik noktasında yok olmuştur. Elimizde kalan tek şey, sonsuz eğilmiş uzay-zaman’dır.

   Einstein, önceleri her ne kadar görelilik kuramıyla uzayda çok yoğun maddelerin varolamayacağını İspatlamaya çalıştıysa da, kıvrak zekasının yanıldığı bir nokta da bu olmuştu. Kuramının öngördüğü etkiler, karadeliklerin yakınında inanılmaz boyutlarda artış gösterir. Örneğin, kütle çekiminin yeryüzünde zamanı yavaşlattığı biliniyorken. karadeliğin olay ufkunda zaman tümüyle durmaktadır. Eğer. korkusuz bir astronotun karadeliğe doğru ilerlediğini düşünürsek: O’nun saatinin bizimkine göre yavaş çalıştığını farkederiz. Olay ufku geçildiğinde ise. zaman sonsuza değin duracak fakat astronotun bundan haberi olmayacaktır. Çünkü kendi vücut faaliyetleri de aynı oranda duracaktır, Bu uzun adamının haberdar olacağı bir şey varsa; o da ışık hızıyla karadeliğin tekilliğine doğru çekildiğidir.

   Günlük yaşantımızda, uzayın üç boyutunda (aşağı-yukari: sağa-sola; ileri-geri hareket etme serbestliğine sahibiz ama istesek de istemesek de beşikten mezara doğru bir zaman akışımız vardır. Karadeliğin çevresindeki olay ufkunun içinde ise “zaman içinde” hareket etme özgürlüğü kazanırız ama uzay boyutlarında hareket özgürlüğümüzü yitiririz. Tekilliğe doğru çaresizce çekiliriz.

   Acaba bu kozmik elektrik süpürgelerini yalnızca maddesel yoğunluk mu etkiler? Doğada, sadece kütle mi onların yapısında söz sahibidir? Karadelikler. yapılarına göre üç kısımda incelenir: Maddesel, elektriksel ve dönen karadelikler…

   Maddesel karadelikler çevrelerindeki maddeleri yutarken herhangi bir elektrik yükü taşımazlar ve çevrelerinde dönmezler. Böylece; yüksüz, durağan karadelik yalnızca tekilliği çevreleyen, bir olay ufkunda oluşur. İlk denklemlerini 1916′da Alman gökbilimci K.Schwarzchild in yazdığı bu karadeliklere “Schwarzchild karadelikleri” de denir. Karadeliklerin, yuttuğu maddeye oranla olay ufuklarını genişlettiklerini biliyoruz. Bu da karadeliğin daha güçlü çekini alanına sahip olmasına neden olur. Madde yuttukça güçlenen karadelik. cisimlerin niteliğine bakmadan. sonsuza değin onları geri salmaz. Ancak olay ufkunun incelenmesiyle, bir karadeliğin kütlesi hakkında fikir sahibi olunabilir.

   Şimdi de Schwarzchid karadeliğine bir elektron düştüğünü düşünelim. Bu durumda karadelik elektrik yüküyle yüklenir. Yüklenme arttıkça da tekilliğin çevresinde ikinci bir olay ufku oluşur. Böylece karadeliğin çevresinde, zamanın durduğu iki yeri rahatlıkla gösterebiliriz. Elektrik yükü arttıkça iç olay ufku büyür, maddesel (dış) olay ufku ise küçülür. İki olay ufku çakıştığı an: karadelik alabileceği en fazla elektrik yükünü almış demektir. Bu durumda daha çok elektrik yüküyle zorlarsanız, olay ufkunun dağıldığı ve geriye çıplak tekilliğinin kaldığı bir karadelik elde edersiniz. Bu görüşler ilk kez 1916-18 yıllan arasında Alman H. Reissner ile Danimarkalı G- Nordstron tarafından ortaya atıldı. Bundan dolayı, elektrik yüklü karadeliklere çoğu kez; “Reissner-Nordstron Karadelikleri”. denir. Bunların varlığı kuramsal olarak kabul edilse de uzayda gerçekten var olmalarını bekleyemeyiz. Nedeni ise, elektrik alanlarının, çekim alanlarından çok çok daha baskın olması ve karadeliğin; kendini elektrik yüküyle yüklerken, çevresinden gelen diğer yükler yardımıyla kısa sürede nötr hale getirilmesidir.

   Gökyüzündeki hemen hemen tüm yıldızlar kendi çevrelerinde döner. Bunların dönme hızları, büyüklükleri nedeniyle çok küçüktür. Ama bu yıldızlardan herhangi biri çökerek karadelik haline gelirse dönme hızı da artıverir. Böylece bu dönme hareketleri, karadelikler için vazgeçilmez derecede önemli olur. Dönen bir karadelik. çevresindeki uzay-zamanı da sürükler. Bu nedenle ki böyle bir karadeliğin çevresine ışık demetleri gönderilirse; demetler tekilliğin çevresinde dönen uzay-zamanın akış yönüne göre değişik miktarlarda saparlar.

  Bundan hareketle, karadeliğin toplam dönme miktarı ölçülebilir. Yine Schwarzchild karadeliği tipinde karadeliğin döndüğünü düşünürsek, tekilliğin çevresinde ikinci olay ufkunun oluştuğunu farkederiz. Dönen karadeliklerin uzay-zamanı sürüklemesini ve önemli özelliklerini Y. Zelandalı matematikçi P. Kerr tanımlamıştır. Dr. Kerr, 1963′de bir kütleye ve dönmeye sahip karadeliği tümüyle açıklayabilen denklemleri yazmayı başarmıştır. Dönen karadeliklere kısaca”Kerr karadelikleri” de denir. Tıpkı elektrik yüklü karadeliklerde olduğu gibi bunlarda da zamanın akmadığı iki olay ufku bulunur. Deliğin dönme hızının artması: İç olay ufkunu genişletir ve dış olay ufkunu daraltır. Karadelik maksimum hızında dönmeye başladığında ise iki olay ufku çakışır. Bu limit değerden yüksek hızlar için olay ufku kaybolur ve çıplak tekillik kalır.

  Dikkat edilirse, elektrik yüklü karadeliklerle. dönen karadelikler arasında şaşırtıcı benzerlikler bulunur. Bunlardan en önemlisi ise her iki tipin de çift olay ufkuna sahip olmasıdır. Buna rağmen, aralarında farklılıklar da bulunur. Elektrik yüklü olanlarda tekillik yalnızca bir noktadan ibaretken dönen karadelik için tekillik bir halkadır. Halka tekillik, havada asılı duran bir yüzük gibidir ve karadeliğin dönme eksenine dik, ekvator düzleminde yer alır.

   Durağan ya da elektrik yüklü bir karadeliğin merkezine giden biri. sonsuz eğrilmiş uzay zaman tarafından parçalanır. .Buna karsın, dönen bir karadelikte; tekilliğe dik (yüzüğün ortasından geçecek şekilde) yaklaşıldığında, eğilmiş uzay-zamandan etkilenmeden halka tekilliğin içinden geçiverirsiniz. Ama bu geçişle, çekim kuvvetinin itici olduğu “anti uzaya” girilir. Yani, elemanın yere değil, göğe düştüğü bir evrene !

   Karadeliklerin tuhaf özellikleri

   Herhangi bir yıldızın tanımlanabilmesi için: merkezinden yüzeyine değin gaz basınçlarının, madde yoğunluğunun, sıcaklığının ve kimyasal bileşiminin hakkında fikir sahibi olmak gerekir. Fakat, bu ayrıntılardan hiçbiri karadeliğin tanımlanmasına girmez. Bir karadeliği anlamak; onun sebep olduğu uzay-zaman eğriliğini incelemek demektir.

   Önceki bölümlerde, yeterince büyük kütleli bir yıldızın, ölümünden sonra uzay-zamanı eğdiğini belirtmiştik. Uzun yıllar, bu eğilmenin fiziksel anlamı üzerine fikir yürütüldü. 1930′iarda, Einstein ve Rosen, uzay-zaman eğilmesinin, yıldız; karadelik haline geldiğinde maksimum olması gerektiğini söylediler. Onlara göre; oluşan bu eğrilik başka bir evrene açılmaktadır. Durağan karadelik-lerin bu özelliğine “Einstein Rosen Köprüsü” denir. Bu ikinci evren görüşüyle ilgili olarak çeşitli fikirler oluşturulabilir. Bir düşünceye göre. karadeliğin açıldığı ikinci evren, bizim evrenimizin uzak bir köşesidir. Eğer uzayın düz olduğu kabul edilirse, bu durumda oluşan delik daha çok bir elmanın içindeki kurdun yolunu andırır. Böylece, uzayda “kurt deliği” oluşmuş olur. Evrenimizde, birçok karadeliğin varolduğu düşünülürse: uzayın, birbiri içine geçmiş sayısız tünellerden oluşmuş olduğu anlaşılır.

   Karadelikleri salt geometrik düşüncelerden yola çıkarak açıklamak, bir takım fantastik sonuçlara neden olur. Söyle ki; durağan bir karadeliğe düşen insan, tam olay ufkuna tekrar döndüğünde, matematiksel olarak kendisiyle tekrar karşılaşır. Çünkü orada zaman durmuştur. Bu gibi ilginçlikler bize, uzay-zamanın salt geometrik düşüncelerle açıklanamayacağını gösterir.

   1960′ların sonunda, İngiliz matematikçisi R.Penrase, karadeliklerle ilgili uzay-zamanın tamamını anlatabilen bir yöntem geliştirdi. “Penrose çizimi” yöntemine göre: zaman dikey eksende ve uzaydaki uzaklıklar da yatay eksende alındığında, bir kareler sistemi oluşturulabilir. Karelerin iç kenarları her biri yatayla 45 derecelik açı yapacak şekilde çizilmiştir. Bu kenarlar, olay ufku olarak adlandırılır ve sadece ışık, bu çizgilerde hareket edebilir. Çizginin sağına geçebilmemiz 45 derecelik acıdan büyük olduğundan yasaktır. Çünkü o zaman ışık hızından fazla bir hıza sahip oluruz. Bu şartlarda ancak ışık hızından küçük hızlarla gidebileceğimiz yollan kullanabiliriz. 45 dereceden büyük her açı için. bir karadelik seyahati düşünülebilir. Seyahatimiz sırasında ola1; ufkunu geçersek: karadelik tekilliğine çarparız. Işık hızından büyük hıza ulaşamadığımızdan; durağan karadeliklerde kurt deliğinin öteki yüzüne çıkabilmemiz imkansızdır.

   Elektrik yüklü ve kendi çevresinde dönen karadelikler için ise Penrase çizimi çok daha farklıdır. Çizimlerdeki temel farklılık bu karadeliklerin çift olay ufkuna sahip olmasından kaynaklanır. En kayda değer Özellikleri ise, iki olay ufkuna sahip olan karadelik-lerle, başka evrenlere geçebilme şansımızın teorik olarak bulunmasıdır. Başka bir deuisle: bu tipteki karadelikier v/ardımıyL-ı kurt deliğinin diğer ucundan fırlayabiliriz. Tabii ki: Penrose çizimlerinden çıkan bu tuhaf bilimkurgu bilgilerinin daha pek çok eksiklikleri vardır. Bu halde planlanan bir yolculuk denemesi; Nayagara Şelalesi’nclen bir fıçı içinde atlamaya benzer ki: bu da karadelik yolculuğu yanında çocuk oyuncağıdır.

   Karadelikler de ölür

   S. Hawking: “Samanyolu galaksisinde görünen 200 milyon yıldızdan daha fazla karadelik olmalı ki. galaksimizin niçin bu kadar hızlı döndüğü açıklanabilsin” demektedir. Gözümüzün önüne tüm uzayı getirdiğimizde bu kozmik oburların sayısının daha da kabaracağı açıktır. İnsanın, ister istemez su soruları sorası geliyor: Karadeliklerin bir sonu yok mu? Evrenimizin ölümü karadeliklerden mi olacak?

   1971′de Hawking, karadelik oluşumunun yalnızca yıldız ölümüne bağlı olmadığını gösterdi. Herhangi, bir nesneye, bir protonun hacmine sığacak şekilde basınç uygulanırsa, minicik bir karadelik oluşabilir. Hawking. izleyen yıllarda. Oxford’un güneyindeki bir laboratuvarda, “karadelik patlamaları” konusunda bir konferans verdi. Herkesi hayrete düşüren “karadelikler dışarıya radyasyon yayıyorlar” sözü salonda serin rüzgarlar estirdi. Ünlü matematikçi J. Taylor, ayağa kalkarak;” Üzgünüm Hau’king. ama bunlar kesinlikle saçma!” diyerek bağırdı. Bugün “Haw-king Radyasyonu” olarak bilinen bu olgu; gerçekte kara-deliklerin. kuantum mekaniği çerçevesinde incelenmesinden elde edilmiştir.

   İlk defa. 1932′cle D. Anderson tarafından bulunan pozitron (pozitif yüklü elektronlardan sonra artık; evrenimizde bulunan her bir parçacığın zıt yüklü bir esinin de varolduğu resmen ispatlanmış oldu. Parçacık hızlandırıcılarıyla, çok büyük enerjiler altında yapılan deneylerden sonra, evrenimizi oluşturan her bir parçacığın bir antiparçacığı olduğu: bunların bir araya gelmeleriyle enerjiye dönüşüp yok oldukları, gözler önüne serildi. Karadelikler gibi enerji bakımından çok yoğun olan ortamlarda da bu parçacık ve antiparçacıkların oluşabildikleri düşünüldü. Bu durumda; parçacıklar ve antiparçacıklar çok kısa anlar için birbirinden ayrılabilir ve bu çiftlerden biri. kendini, olay ufkunun dışında bulabilirdi. Artık bu parçacık, eşelinin karadelikte yok olması nedeniyle, evrenin her tarafına gidebilmekte özgürdür. Bu da bize radyasyon yayımı olarak görünür.

   Karadelikten her ayrışan parçacık çifti, aynı zamanda onun enerjisinin bir kısmını da alıp götürür. Bu da “karadelik buharlaşması “dır. Hawking; buharlaşma ile karadeliğin kütlesi arasında bir ilişki olduğunu ortaya çıkardı. Karadelik küçüldükçe, parçacık yayınlama hızı artar, bu da kütlenin azalmasıyla, daha çok parçacığın açığa çıkmasına neden olur. Kütlesi gittikçe azalan karadelik, daha çok parça-cağın çekim alanından kaçmasına izin verir ve en sonunda milyonlarca atom bombasına eşdeğer korkunç bir patlamayla yok olur. Aslında; karadeliğin yuttuğu madde miktarı, radyasyondan büyük olacağından; Hawking en iyimser tahminle. Güneş kadar kütleli bir karadeliğin sonunda yıldan önce olamayacağını söylemektedir. Aynı şekilde, en erken yok olan karadeliklerin ömürleri ise. hesaplarla 10 milyar yıl olarak bulunur. Bu nedenle; kainatın ilk yıllarında oluşmuş olan çok sayıda minik karadeliğin günümüzde, yok olmalarını izleme şansımız vardır.   Zaman ilerledikçe, uzay hakkındaki bilgi dağarcığımız da genişliyor. Gelişmiş teleskop sistemimizle; karadelikler artık bize teorilerde olduğundan daha yakın. Belki ileride tüm gizemlerini çözme başarısını göstereceğiz: hatta belki onlara seyahatler düzenleyebileceğiz. Ama sunu da biliyoruz; şimdilik bu. çok erken.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Transformatör Nedir

Transformatör sargılarından birisine uygulanan bir alternatif gerilim elektromanyetik endüksiyon yolu ile diğer sagılardan aynı frekansta fakat değişik gerilimde ve akımı da dönüştüren ve hareketli parçası olmayan elektrik makineleridir.Tranformatörler daha çok enerji iletimi ve dağıtımında kullanılır. Bunun yanı sıra elektronikte de kullanıldığı yerler vardır.

Elektrik enerjisinin santralardan kullanımı olanlarına iletimi sırasında hatlarda ısı şeklinde güç kaybı ve gerilim düşümü olur. Bunu önlemek veya askariye indirmek için güç sabit tutulup gerilim yükseltmesi gerekir. Gerilim yükselince güç sabit kaldığına göre akım değeri düşer. Böylece hatlarda kullanılan iletken kesitleri küçülür ve sonuçta gerilim yükseltilmesi hem güçü kaybını azaltmış hem de ekonomik açıdan fayda sağlamış olur. Armatürlerde 400 W ile 35 KW arasında üretilen alternatif gerilim transformotürler aracı ile daha büyük gerilim değerlerine yükseltilerek enerji iletimi hatları ile dağıtım bölgelerine iletilir. Dağıtım bölgelerine gelen bu yüksek gerilim ile transformatörlerle kullanılacak gerilim değerine düşürülür.İşte transformatörler gerilim yükseltmeleri nedeni ile yükseltici transformatörler ve düşürümeli nedeni ile  düşürücü transformatörler olarak iki kısımda ayrılır. Transformatörlerle düşürülen ve yükseltilen gerilimler değerlerine göre isimlendirilmesi.  Bunlar ;
                Alçak Gerilim                       (AG)                       0-1 kV
                Orta Gerilim                         (OG)                      1,3,5,6,10,15,20,25,30,35  kV
                Yüksek Gerilim                    (YG)                       45,60,110 kV
                Çok Yüksek Gerilim           (ÇYG)                   150,220,380,400 kV
                Hareketli parcaları olmadığından ve manyetik kayıpları konstriksiyon yapısı ile en aza indirgenmesi ile elektrik makineleri içersinde verimleri en yüksek (196.6) civarında olan transformatörlerdir. Transformatörler 750 kV’ a kadar gerilimlerde ve 1 VA birkaç yüz mVA kadar güçlerde yapılır.
Transformatörün Sınıflandırılması
Transformatörün  çeşitli özellikleri dikkate alınarak sınıflandırılır. Bu sınıflandırmalar şu şekil özetlenebilir;
Manyetik nüvenin yapılış şekline göre;
Çekirdek tipi
Mantel tipi
Dağılmış tip nüveli,
Faz sayısına göre;
Primer ve sekonder aynı sayıya faza sahip olanlar,
Primer ve sekonder farklı sayıda faza sahip olanlar.
Soğutma şekline göre;
Kuru transformatörler
Yağı transformatörler
Kuruluş yerine göre;
İtip transformatörler
Açık hava tipi transformatörler
Sargı tipine göre;
Silindirk sargılı
Dilimli sargılı
Çalışma prensiplerine göre;
Sabit gerilimli
Sabit akımlı
Sargı durumlarına göre;
Yalıtılmış sargılı
Oto trabsformatörler
Soğutucu cinsine göre;
Hava ile soğutulanlar
Yağ ile soğutulanlar
Su ile soğutulanlar
Kullanılış amaçlarına göre;
güç transformatörleri
ölçü transformatörleri
çeşitli aygıt, makineler yerlerde kullanılan transformatörler.
Transformatörlerin Yapıları
Transformatörler ince, özel silisli saçlardan oluşan kapalı bir manyetik gövde ile bunun üzerine sarılmış iletkenlerle sarılan sargılardan oluşur. En basit şekilde transformatörler iki sargı bulunur. Bu sargılardan birine Primer veya birinci devre ötekine ise Sekonder ve ikinci devre adı verilir. Primer ve sekonder sargılarının birbirleri ile elektriksel bir bağlantısı yoktur. Ancak özel olarak yapılan oto transformatörlerinde her iki sargı elektriksel olarak birbirleri ile bağlantılıdır.
               
Transformatörlerin Çalışma Prensibi
Transformatörün primer sargılarına doğru gerilim uygulandığında, demir nüve üzerindeki gene bir manyetik alan oluşur. Ancak bu manyetik alan, sabit bir alandır. Bu alanın yön ve şiddeti değişmediğinden sekonder sargılarında emk endüklenmesi söz konusu olamaz. Çünkü endüksiyon kurallarına göre, değeri değişe manyetik alanlar tarafından etiketlenen sargılarda endüksiyon gerilimleri oluşabilir. Doğru akımın verilişi ve kesilişi sırasında sekonderde endüksiyon gerilimleri görülebilir. Ancak manyetik alanın değişimi sürekli olmadığından transformatörler doğru akımda kullanılmazlar.
 
TRANSFORMATÖRLERİN BOŞTA VE YÜKLÜ ÇALIŞMALARI VE VEKTÖR DİYAGRAMLARI
 

Boşta Çalışma Akımı  ve  Etkileri
               
Primer devresine alternatif bir gerilim uygulanan transformatörün ikinci devresine herhangi bir yük bağlanmazsa(yani ikinci devre uçları açık bırakılırsa), bu çalışma şekline transformatörün boşta çalışması denir.
Transformatörün Yüklü Çalışması
İkinci devre uçlarına omik bir yük bağlıdır. Transformatörün primeri alternatif bir gerilimle bağlandığında gecen akım bir Æ akısı oluşturur. Æ akısı primer sargılarında uygulanan gerilime yakın ve ters yönde bir E1 Emk  endükler. Sekondere bağlanan yük nedeni ile de bu sargılardan bir I2 akımı dolaşmaya başlar. I2 akımı sekonder sargılarında kendisini oluşturan Æ akısına ters yönde bir Æ2 akısı oluşturarak Æ yi zayıflaması, primerde endüklenen  E1 emk si de etkileyerek küçülmesine neden olur.
TRANSFORMATÖRLERİN EŞDEĞER DEVRELERİ, ÇEŞİTLİ YÜKLERDE ÇALIŞMALARI VE REGÜLASYONLARI
Transformatörlerin Eşdeğer Devreleri
Boşta çalışan bir transformatörde yalnız primer sargılarında bir gerilim düşümü söz konusudur. Sekonderde bir yük bulunmadığı ve akım geçmediği için gerilim düşümü olmaz. Boşta çalışan bir transformatörün eşdeğer devresi; Sekondere  bir yük bağlandığında, b sargılardan gecen akım oluşturduğu kacak akı reaktansı ile sargıların omik direncinin neden oldukları gerilim düşümlerini şekilde  görebiliriz.
Regülasyon
Bir transformatörde primer gerilimi anma değerinde sabit tutulup, sekonderden anma yük akımı çekilirse, sekonder geriliminin boştaki değerine göre değiştiği görülür. Sekonderin boş ve tam yüklü durumdaki gerilimleri arasındaki farka transformatörün GERİLİM DEĞİŞMESİ veya GERİLİM REGÜLASYONU denir. Bu farkın, tam yüklü durumdaki sekonder gerilimine oranına GERİLİM REGÜLASYON YÜZDESİ adı verilir. Bu yüzde Avrupa ve Amerika Standartlarına göre değişik şekillerde değerlendirilmektedir.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Ohm Kanunu Nedir

Bir elektrik devresinde; Akim, Voltaj ve Direnç arasinda bir baglanti mevcuttur. Bu baglantiyi veren kanuna Ohm kanunu adi verilir. 1827 yilinda Georg Simon Ohm su tanimi yapmistir: “Bir iletkenin iki ucu arasindaki potansiyel farkinin,iletkenden geçen akim siddetine orani sabittir.” 

R = V / I ( 1 )
V = I x R ( 2 )
I = V / R ( 3 ) 

seklinde ifade edilir. Burada R dirençtir. Bu direnç resistans veya empedans olabilir. V volttur. I de akim yani Amperdir. Su dolu bir depo olsun, bunun dibine 5 mm çapinda bir delik açalim, bir de 10 mm çapinda bir delik açalim. Büyük delikten daha çok suyun aktigini yani bu deligin suyu daha az engelledigini görürüz. Burada deligin engellemesi dirence, akan suyun miktari akima, depodaki suyun yüksekligi voltaja karsilik gelir. Elektrik devrelerinde de, bir gerilimin karsisina bir direnç koyarsaniz, direncin müsaade ettigi kadar elektron geçebilir, yani akim akabilir, geçemeyen itisip duran bir kisim elektron ise, isi enerjisine dönüsür ve sicaklik olarak karsimiza çikar. Direnç birimi “Ohm“dur bu deger ne kadar büyük ise o kadar çok direnç var anlamina gelir. Örnek: Bir elektrik ocagi teli 440 Ohm olsun, bununla yapilan elektrik ocagi ne kadar akim akitir? Cevap: Kullandigimiz sebekede gerilim 220 volttur. 220 = 440 x I olur, buradan I’nin de 0.5 Amper oldugunu görürüz.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Dirençlerin Bağlanması Nedir

Elektrik devrelerinde birden fazla direnç bulunabilir. Bir devredeki dirençler birbirleriyle seri, paralel veya karışık denilen biçimlerde bağlanmış olabilir. Böyle bir devrede hangi dirençten ne kadar akım geçeceğini, dirençlerin her birinin uçları arasındaki potansiyel farkını bulmak için eşdeğer direnç denilen bir kavram kullanılır. Devredeki dirençlerin yerine kullanılabilecek tek dirence EŞDEĞER DİRENÇ denilir. Eşdeğer Direnç, diğerlerinin ayrı ayrı sahip oldukları işlevlere tek başına sahiptir.

DİRENÇLERİN SERİ BAĞLANMASI :                          V1                       V2
Şekildeki gibi birer uçlari birbirine bagli, diger uçlari üretece bagli, R1=3W  ve R2=6W dirençleri birbirine seri bağlıdır. Üretecin kutupları arasındaki potansiyel farkı V=36 Volttur. I1 ve I2 akım şiddetlerini, dirençlerin uçları arasındaki V1 ve V2 potansiyel farklarını bulalım.
                Dirençlerin seri bağlanmasını kesitleri farklı iki su borusunun şekildeki gibi ucuca eklenmesine benzetilebilir. Boruda su moleküllerinin akışı ile dirençlerden elektron akışının benzer kuralları vardır. Dp basınç farkı oluşturulunca seri bağlı boruların kesitlerinden birim zamanda geçen su miktarları (debiler) birbirine eşit olmak zorundadır. Buna göre su akışı geniş boruda yavaş, dar boruda hızlı olacaktır. Bu nedenle boruların uçları arasındaki Dp1 ve Dp2 basınç farkları aynı olmayacaktır. Örneğimizdeki küçük kesitli borunun uçları arasındaki Dp2 daha büyük olacaktır. Su borusu sistemindeki debinin elektrik devresindeki karşılığı (I) akım şiddetidir. Dp basınç farkının karşılığı da (V) potansiyel farkıdır. Bu benzetmeden çıkaracağımız sonuç:
                I1 = I2 = I
Ucuca seri bağlı dirençlerde akım şiddetlerde akım şiddetleri aynı olmak zorundadır. Potansiyel farkları arasında bağıntısı vardır. Birim yükün K’dan M’ye götürülmesi için yapılması gereken iş (V), K’dan L’ye (V1) ve L’den M’ye götürülmesi için yapılması gereken işlerin toplamına eşittir. Son eşitliğe V=I.R Ohm Yasası’nı uygulayalım.
                I.Reş = I1 . R1 + I2 . R2
Akım şiddetleri eşit olduğundan bu bağıntı,                Reş = R1 + R2   
Biçimine dönüşür. Seri baglamada Eşdeger Direnç, dirençlerin toplamına eşittir. Bu sonucunda yorumu: R1’in ucuna R2 eklendiğinde, akan elektronların aşmasi gereken direnme artarak R1 + R2 olmuştur.
Bu bilgilerle örnekteki devrede eşdeger direnç:
                Reş = R1 + R2 = 3W + 6W = 9W
Üreteçten geçen I akımı:
                        V             36 Volt          
                I =           =               = 4 amper = I1 = I2
                       Reş       9 Ohm
Dirençlerden aynı akım geçecektir. Her direncin uçları arasındaki potansiyel farkı:
                V1 = I . R1 = 4A . 3W = 12 Volt
                V2 = I . R2 = 4A . 6W = 24 Volt
Buradan çıkarılacak sonuç: Seri bağlı dirençlerin V1 ve V2 potansiyel farkları R1 ve R2 büyüklükleriyle doğru orantılıdır.
DİRENÇLERİN PARALEL BAĞLANMASI :
 

                Şekildeki gibi baglanmiş dirençlere birbirine paralel denir. Birim yükün şekildeki gibi herhangi bir K noktasindan, herhangi bir L noktasina götürülmesi için harcanmasi gereken enerji aynidir. Buna göre birbirine paralel bagli dirençlerin arasindaki potansiyel farklari eşit olacaktir.
                V = V1 = V2
Akımın dirençlere dağılımı için yine şekildeki gibi paralel bağlı su borusu sistemi düşünülebilir. Ana borudan gelen suyun debisi saniyede 3 litre verilmiş. Geniş borudan saniyede 2 litre, dar borudan 1 litre su geçmektedir. Paralel borularının debilerinin toplamı, ana borudaki debiye eşit olmalıdır. Bu benzetmeye göre paralel dirençlerden geçen akım şiddetleri için şu eşitlik yazılabilir:
                I = I1 + I2
Potansiyel farklarin eşitligi nedeniyle paralel bagli dirençlerin eşdeger bagintisi şu şekilde oluşur:
          1   1             1
                     =               +
        Reş       R1   R2
Örnekteki dirençlerin eşdegeri de şu şekilde bulunur:
                1             1            1             2 + 1            1
                      =              +            =                       =                             Reş = 2W
         Reş      3W       6W        6                2
Paralel dirençlerin eşdegeri, dirençlerin her birinden daha küçük oluyor. Çünkü bu tür bir baglamayla akan elektronlara, her direncin tek başina sagladigi kesitten daha genişi saglanmiş olur. Üreteçten geçen akimin şiddeti de şudur:
               
                       V            36 Volt
I =             =                    = 18 Amper
     Reş         2 Ohm
Dirençlerden geçen akımların şiddetleri de şöyle hesaplanır:
        V1         V       36 Volt                                               V2                   V             36 Volt
  I1 =           =             =                           = 12 Amper     I2 =                    =              =          = 6 Amper
        R1       R1       3 Ohm                                             R2                  R2           6 Ohm
Bundan da çıkarılması gereken sonuç; dirençlerden geçen akımın şiddeti dirençlerin büyüklüğüyle ters orantılıdır. Direnci büyük olandan daha az akım geçer.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Ayırıcılar Nelerdir

Yüksek gerilimde kullanılan primer teçhizatın ana kalemlerinden olan ayırıcılar sistemin gerilimden izole edilmesi için kullanılır. Ayırıcıların akım kesme özellikleri yoktur. Akım altında açılmazlar ve kapatılamazlar. Ayırıcıların kesicilerin akım yolu üzerinde bulunur. Kesiciden önce ve sonra yer alırlar. Kesicinin bakım ve onarımı gerektiği zaman kesici açıldıktan sonra ayırıcılar açılır. Sistem tekrar enerjilenmek istendiği zaman önce ayırıcılar kapatılır. Sonra kesici kapatılarak sisteme enerji verilir.
             

Ayırıcı kesinlikle yük altında acılmamalıdır. Herhangi bir nedenle yük altında ayırıcı açılırsa, meydana gelecek ark ayırıcıyı tahrip ettiği için çevresine ve ayırıcıyı açana zarar verir. Manevralarda bu hususa dikkat etmelidir. Bugün sistemimizde çeşitli tip ayırıcılar orta ve yüksek gerilimde kullanılmaktadır.
   Gördükleri Görevlere Göre Sınıflandırma
    a)Hat ayırıcıları: E.İ.H. çıkışlarında kullanılır.
    b)Bara ayırıcısı: Kesici ile bara arasında kullanılır.
    c)Toprak ayırıcı: Gerilimden tecrit edilmiş devrelerin toprak tertibatını sağlar. Ait olduğu kesici ve ayırıcının açılmasından sonra kapanabilir. Mekaniki ve Elektriki kilitleme ile bu sağlanır.
Kullanıldıkları Yere Göre Sınıflandırma
a)       Dahili ayırıcılar
b)       Harici ayırıcılar
    Kumanda Şekillerine Göre Sınıflandırma
a)       Istanka ile kumanda edilen ayırıcılar
b)       Mekaniki kumandalı ayırıcılar
c)       Elektriki kumandalı ayırıcılar
d)       Havalı kumandalı ayırıcılar
    Ayırıcı Seçimi
    Ayırıcı seçiminde şu hususların dikkate alınması gerekir.
1-       İşletme gerilimi
2-       Maksimum işletme gerilimi
3-       İzalasyon gerilimi
4-       Nominal akımı
5-       Kısa devra akımı
    Ayırıcılar ayrıca çalışma şekillerine göre sınıflandırılırlar.
 
   Bıçaklı Ayırıcılar
    Bıçaklı ayırıcıların hareketli üç kontağı aynı zamanda açılır ve kapatılır. Bina içinde veya bina dışında kumanda düzeni emniyet mesafesi dışında açma ve kapama yaptırılır.
    Ayırıcıların madeni olan kısımları topraklanır. Bıçaklı ayırıcılarda, hat ayırıcısı ile toprak bıçağı arasında kilitleme tertibatı vardır.
    Ayırıcılar aşağıdaki bölümlerden meydana gelir.
-          Şase
-          Mesnet izalatörleri
-          Bıçak şeklinde hareketli kontaklar
-          Sabit kontaklar
-          Hareketli kontakları açıp kapatmaya yarayan mekanik düzen
-          Kilit tertibatı
-          Bıçaklı ayırıcılar yapı itabariyle üçe ayrılır.
   
   Dahili Bıçaklı Ayırıcılar
    Dahili tip ayırıcılar bina içerisinde kullanılacakları yerlere göre duvar veya saç hücreler üzerine monte edilir. Ayrıca mekanik kumanda kolu hücre dışında yapılır. Hücrelerde enerjili kısımlar tel fensle emniyet altına alınır.
   Harici Bıçaklı Ayırıcılar
    Harici ayırıcılar açık hava şartlarında çalışacağı göz önüne alınarak imal edeilir. Kumanda mekanizması, ayakta duran bir insanın rahatça açıp kapayacağı şekilde monte edilir.
    Toprak Bıçağı
    Toprak bıçağı bina içinde ve bina dışında kullanılabilir. E.İ.H. nın girişi ve çıkışlarında kullanılır. Bakım veya onarım için hattın enerjisi kesildiği zaman toprak bıçağı kapatılır.
    Hat emniyete alınmış olur. Ayırıcılar özel mesnetler, direk üzerinde veye bina içinde hat çıkışlarına monte edilir.
 
    Sigortalı Ayırıcı
    Sigortalı ayırıcılar bina içinde veya bina dışında 36kVta kadar kullanılır. Sistemde meydana gelen arızaların diğer müşteriye yansımaması ve teçhizatı koruma amacı ile branşman dağıtım hatları ile çok küçük enerji çeken müşteri çıkışlarında kullanılır.
    Döner İzolatörlü Ayırıcılar
    Döner izolatörlü ayırıcılar yüksek ve çok yüksek gerilimli trafo merkezlerinde kullanılırlar. Kullanma gerilimleri 60, 154, 220, 380, ve 800kVdur.
    Bu ayırıcılar ekseriyetle harici tiptir. Ancak son yıllarda bina içine tesis edilen yüksek gerilim trafo merkezlerinde kullanılmaktadır.
    Hareketli kontakları taşıyan ve hareket ettiren izolatör mekaniki bir tertibatla kendi ekseni etrafında ve ayırıcı cinsina göre belli açılar dahilinde döndürülür.
    Ayırıcıların mekaniki düzeni el ile çalıştırılmasının yanında yakından veya uzaktan kumanda ile elektrik motoru, basınçlı hava ve hidrolik olarak da çalıştırılabilir.
    Ayırıcılar yük altında açılıp kapamamasına rağmen ayırıcıların açılıp kapamalarda kontaklar arasında arklar meydana gelebilir. Bu arkın önlenmesi için ark boynuzları ve korona halkaları kullanılır.
    Döner izolatörülü ayırıcılar iki ana grupta toplanır.
1-       Tek döner izolatörlü ayırıcılar
2-       Çift döner izolatörlü ayırıcılar
 
    Tek Döner İzolatörlü Ayırıcılar
    Ayırıcının bir izolatörü kendi ekseni etrafında döndürülmesini sağlayacak şekilde yapılmıştır. Döner izolatörlerin durumuna göre iki çeşittir.
a)       Döner İzolatörlü Ortada Olan Ayırıcılar
b)       Döner izolatörlü kenardan olan ayırıcılar
    27.7.2- Döner İzolatörlü Ortadan Olan Ayırıcılar
    Döner izolatörlü ortadan olan ayırıcılar daha ziyate 66, 154, 220kVluk trafo merkezlerinde kullanılırlar.
    Bu tip ayırıcılarda ortada döner izolatör üzerinde sabit bir erkek kontak bulunur. Döner izolatör kendi etrafında 90 derecelik açı ile mekenik düzen vasıtası ile döndürülecek kenarda bulunan sabit izolatör dişi kontaklarına kenetlenerek ayırıcı kapanmış olur.
 
    Çift Döner İzolatörlü Ayırıcılar
    Çift döner izolatörlü ayırıcılarda ayırıcının her iki izolatörü 90derece kendi ekseni etrafında mekaniki bir düzenle dönerek ayırıcının kapanmasını açılmasını sağlar. Bu tip ayırıcılar kış mevsiminin çok sert geçtiği yerlerde kontakları kaplayan buzun kolay kırılarak açılmasını temin eder.
    Ayırıcılarda elle mekaniki kumanda verildiği gibi yakından veya uzaktan elektriki motor ilede açma ve kapama kumandaları verilebilir. Elektriki ve mekaniki kilitleme tertibatı daha önce izah edildiği gibidir.
 
    Yatay Kapamalı Ayırıcı
    Bu tip ayırıcıda döner izolatörün üzerinden hareketli kontağı yekpare olup döner izolatör kendi ekseni terafında 90derece dönmek sureti ile ayırıcıya açma ve kapama kumandası verilir.
    Ayırıcı toprak bıçaklı yapıldığı takdirde tıopraklama bıçağının ana kontak ile mekaniki kilitleme tertibatı vardır.
    Bu tip ayırıcılar diğerlerine göre daha çok malzeme ve işçilik gerektirmektedir.
    Bu tip ayırıcı tpprak bıçaklı yapıldığı takdirde topraklama bıçağının ana kontakları ile mekaniki kilitleme tertibatının olması gerekir.ayırıcı ana kontakları kapalı iken toprak bıçağı kapatılamaz. Mekaniki kilitleme tertibatına ilaveten birde elektriki kilit tertibatı bulunur. Kesici kapalı iken ayırıcının açılmamasını temin eder. Ancak kesici açık iken ayırıcı açılabilir veya kapatılabilir.
 
    Döner İzolatörü Kenarda Olan Ayırıcılar
    Bu çeşit ayırıcılar 110kVdan 800kVa kadar yapılmaktadır. Ülkemizde 154kVluk trafo merkezlerinde yeni kullanılmaya başlanmıştır. 220ve 380kVluk trafo merkezlerindede kullanılmaktadır.
 
    Mafsalsız Düşey Kapamalı Ayırıcı
    Diner izolatörlü kenarda olan ayırıcının hareketli kontağı yekpare olup, ayırıcı açıkken yere dik durumdadır. Ayırıcı yakından ve uzaktan kumanda edilir.
 
    Pantoğraf Ayırıcı
    Pantoğraf ayırıcılar hareketli kontağın ve bu kontağın çalışma düzenine göre muhtelif şekilleri vardır. Pantoğraf ayırıcılarda ayırıcının açılıp kapanmasını sağlayan döner izolatörler kenardadır. Hareket düzeni yakından elle mekaniki olarak çalıştırıldığı gibi hareket düzeni motor ile yakından ve uzaktan çalıştırılabilir.
    Hareketli Kontağı Yatay Çalışan Pantoğraf Ayırıcı
    Ayırıcını hareketli kontağı bir mesnet üzerinde ve hareketli mekanizma mesnedi ve kumanda mekanizması ile karşısında sabit kontağı taşıyan mesnet izolatöründen ibarettir. Ayırıcıya yakından elle kumanda verildiği gibi yakından ve uzaktan da elektriki kumanda ile açma ve kapama yapılabilir.
 
    Hareketli Kontağı Düşey Çalışan Pantoğraf Ayırıcı    
    Bu tip ayırıcılarda sabit (dişi) kontak bara iletkenine bağlıdır. Dolayısı ile sabit kontağı taşıyan mesnet izolatörü ve kaidesi yoktur. Ayırıcı tek mesnet üzerine monte edilmiştir. Ayırıcı ile kumanda mekanizması arasında dikey mekaniki düzen mevcuttur. Ayırıcıya yakından elle kumanda verildiği gibi ayırıcıya yakından ve uzaktan elektriki kumandada verilir.

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Mikroişlemciler Nedir

Mikroişlemciler bilgisayarın en önemli parçalarıdır. Bilgisayardan beklediğimiz işlerin hemen hepsi gerçekte mikroişlemci tarafından gerçekleştirilir. Bilgisayarın diğer bölümleri mikroişlemciye bilgi aktarmak ve mikroişlemciden gelen bilgileri kullanıcıların anlayacağı bir şekle sokmak işiyle uğraşırlar. Mikroişlemcileri ticari olarak ilk üreten firma Amerikan Intel firmasıdır.

Piyasaya ilk giren firma olarak Intel’in egemenliği halen sürmektedir. Intel, zaman içinde çok çeşitli mikroişlemciler üretmiştir. Bu mikroişlemci çeşitliliği tek başına kafa karıştırıcı iken bir de Intel’in rakiplerinin ürettikleri mikroişlemciler de piyasaya sürülünce karışıklık iyice artmıştır. Intel’in mikroişlemcileri diğer üreticiler için iyi bir model oluşturmakta ve bazen Intel’in kendisinin ürettiği mikroişlemcilerden daha iyi çalışan kopyaları piyasayı doldurmaktadır. Intel’in rakiplerince üretilen mikroişlemcilerin önemli  bir bölümü uyumluluğu test edilmiş, güvenilir işlemcilerdir. Gönül rahatlığıyla bu işlemcileri alabilirsiniz.
 
Intel’in ürettiği mikroişlemcilerin adları yakın zamana kadar 80286, 80386, 80486 gibi rakamlardan oluşuyordu. Bu rakamların belli bir mantığı da vardı. Daha gelişmiş işlemciler daha yüksek rakamlarla gösteriliyordu. Örneğin, 80386 kodu, 80286 işlemcisinden daha sonra üretilmiş ve daha güçlü bir işlemciyi gösteriyordu. Amerikan yasaları rakamlardan oluşan adları başka şirketlerin de kullanmasına olanak tanıdığı için Intel’in rakiplerinin ürettikleri işlemciler de bu kodları rahatlıkla taşıyabiliyorlardı. Bu durum üzerine Intel 486’dan sonra ürettiği mikroişlemcinin adını Pentium olarak duyurdu ve rakam kullanmaya son verdi. Pentium’dan sonraki işlemci de Pentium Pro olarak adlandırıldı.
 
Ilk PC’lerde kullanılan işlemciler 8088 kodunu taşıyordu. Daha sonra Intel’in üretimine bağlı olarak 80286, 80386, 80486, Pentium ve en son olarak da Pentium Pro işlemcileri kullanılmaya başlandı. Bu işlemcileri birbirlerinde farklı kılan noktalar iç yapıları ve işlem kapasiteleridir. Örneğin, 80286 işlemcisi 8088 işlemcisine göre 3-4 kat daha hızlı bir işlemcidir. Iç yapıları ve işlem kapasiteleri derken konuyu biraz daha açalım.
 
Bilgisayar dünyasında bizim bildiğimiz sayılar, harfler, resimler bulunmaz. Orada geçerli olan tek şey 0 ve 1 rakamlarıdır. Bildiğimiz, gördüğümüz her şey bilgisayar dünyasında 0 ve 1′lerin çeşitli kombinasyonları ile gösterilir. Son derece basit ama bir o kadar da güçlü bir dünya. Mikroişlemciler bu 0 ve 1′leri belli gruplar halinde değerlendirir. Örneğin, 8088 işlemcisi bilgileri sekizerlik gruplar halinde alıp işleyebilir. 0 ve 1′lerin her birine de 1 bit denir. 8088, bilgileri sekiz bitlik gruplar halinde alıp işlediği için 8 bitlik bir mikroişlemci olarak sınıflandırılır. 80286 Işlemcisi 16 bitlik, 80386 ve 80486 işlemcileri ise 32 bitlik işlemcilerdir. Pentium ve Pentium Pro 32/64 bitlik işlemciler  olarak değerlendirilir.. Mikroişlemciler, dışlarındaki devrelerle bağlantı sağlamak için belli sayıda bağlantı kullanır. Bu bağlantılara, mikroişlemcilerin iki yanından sarktıkları ve bacağa benzedikleri için bacak denilir. 8088′in veri alıp vermek için kullandığı 8 bacağı vardır. 80386′nın ise tam 32 bacağı veri alıp vermek için kullanılır. Pentium ve Pentium Pro işlemcilerinin 64 adet veri bacağı vardır ama veriler 64 bacak üzerinden alındıktan sonra içerde işlemlerin önemi bir bölümü 32 bit üzerinden yapılır.         Pentium ve Pentium Pro’nun 32/64 bitlik işlemciler olarak tanımlanmasının nedeni budur.
 
Mikroişlemciler, bilgileri bilgisayarın belleğinden alıp işler ve bilgileri tekrar belleğe kaydeder. Bellekte bilgiler 8 bitlik gruplar şeklinde saklanmaktadır (her sekiz bitlik gruba 1 byte denmektedir; 1000 küsur byte 1 KB ve 1000 küsur KB da 1 MB eder). Bellekte bu sekiz bitlik gruplardan (byte’lardan) milyonlarca bulunabilir. Bu milyonlarca byte’lık bellek birimlerinin her birinin bir adresi vardır. Mikroişlemci ya da başka bir devre belleğe erişirken hep bu adresleri kullanır. Mikroişlemcinin adresleme için kullandığı bacaklar adres bacağı adını alır. Bu bacaklar ne kadar çok olursa mikroişlemci o kadar çok miktarda belleği adresleyebilir, yani kullanabilir. Örneğin, 8088′in 20 adet adres bacağı vardır ve 1 milyon küsur byte’ı adresleyebilir. 80386′nın ise tam 32 adres bacağı vardır ve 4 Gigabyte’lık (4000 MB) bir belleği adresleyebilir. Aşağıda bilgisayarlarda kullanılan mikroişlemcilerin veri ve adres bacak sayılarını göreceksiniz:
 
                               veri bacakları          adres bacakları     
8086                                      16                                          20
8088                                        8                                           20
80286                                   16                                          24
80386DX                              32                                          32
80386SX                              16                                          24
80486                                   32                                          32
80486SX                              32                                          32
PENTIUM                             64                                          32
PENTIUM PRO                  64                                            32
PENTIUM II                          64                                          32
PENTIUM III                         64                                          32
PENTIUM IV                         64                                          32
ITANIUM                               64                                          64
 
 
Yukarda mikroişlemcileri üretim tarihleri sırası ile verdik. Bazı işlemcilerin yanında DX ve SX harflerini görüyorsunuz. Bunları da kısaca açıklayalım. 80386SX işlemcinin 80386DX işlemcisinden farkı, tabloda da görüldüğü gibi, adres ve veri bacak sayısının daha düşük olması. Bu yapı, 80386SX’i kendisinden önce gelen 80286′ya yaklaştırıyor. Zaten üretiliş amacı da 80286 tasarımlarını çok az değiştirerek 80386′nın getirdiği avantajları kullanmak. Adres ve veri bacaklarının sayıca az olmasının dışında 80386SX’in iç yapısı tamamıyla 80386DX’in aynısı. 80486DX ve 80486SX’de ise şöyle bir durum var: 80486DX’in iç yapısında bir matematik işlemci içeriliyor. 80486SX’in içinde ise bir matematik işlemci yok. Tek farklılık bu. Matematik işlemciler, mikroişlemciler gibi her işi yapan devreler değildir. Yalnızca matematik işlemleri, çok üstün bir duyarlık ve hızla yapan özel işlemcilerdir. 80486DX’e kadar ayrı bir devre olarak satılan bu matematik işlemciler 80486DX ile mikroişlemcinin yapısına dahil edilmişti. Ama özel olarak matematik işlem yoğunluklu işlerle uğraşmayanların yine de 486′nın getirdiği avantajlardan yararlanması için 80486SX işlemcisi üretilmişti. 
 
Mikroişlemcilerin adres ve veri bacak sayıları kadar önemli olan bir başka şey de çalışma frekanslarıdır. Çalışma frekansı bir mikroişlemcinin işlem yapma hızının bir göstergesidir. Aynı işlemcinin değişik frekanslarda çalışan birden çok uyarlaması bulunabilir. Örneğin, 80486′nın 20, 25, 33, 40, 50, 66, 75 ve 100  MHz’de çalışan sekiz değişik uyarlaması bulunmaktadır.  Pentium’un ise şu anda 60, 66, 75, 90, 100, 120, 133, 150 ve 166  MHz’de çalışan uyarlamaları bulunuyor. Çalışma frekansı ne kadar yüksek olursa işlemleriniz o kadar hızlı yapılır.
 
80486, PENTIUM ve PENTIUM PRO işlemcilerinde bir iç tampon bellek de bulunmaktadır. Mikroişlemci mümkün olduğunca bu iç belleği kullanıyor ve bu durum da işlemcilerin perfermansını arttıran bir başka etmen oluyor. 80486 serisi işlemcilerin  dış dünya ile daha az ilişki kurmak için kullandığı iç tampon belleğin büyüklüğü 8 KB (8000 küsur byte). Pentium’ların iç tampon belleği 16 KB. Pentium’dan sonraki işlemci Pentium Pro’da da 16 KB’lık bir iç tampon belleğin yanısıra tam 256 KB’’lık bir başka tampon bellek de yer alıyor.
 
                * Mikroişlemcinin hız birimi  olarak verilen MHz teriminin anlamı nedir?  
                Bir mikroişlemci işlemleri belli adımlarla yapar. Her işlemin kaç adımda yapılacağı bellidir. Örneğin, iki sayıyı toplamak üç adım, çarpmak otuz adım sürebilir. Bu adımlara çevrim (cycle) denir. Bir saniyede gerçekleşen çevrimlerin sayısı mikroişlemcinin hızını belirler. Örneğin, 10 MHz’de çalışan bir mikroişlemci saniyede 10 milyon çevrim gerçekleştirebilir. Bu da, örneğin, 300 bin toplamaya ya da 30 bin çarpmaya karşılık gelir. Tabii mikroişlemcinin hızı 100 MHz’e çıkarsa çevrim sayısı on kat artacak ve sonuçta 300 bin yerine 3 milyon toplama ile 30 bin çarpma yerine 300 bin çarpma işlemi işlemi gerçekleşecektir.      
 
                * Pentium işlemcilerde bir hata var deniyordu. Pentium’lar gerçekten hatalı mı?
                Ilk üretilen 60 ve 66 MHz’lik Pentium’larda, özel bir bölme işlemi sırasında bir hata yapılıyor ve bölme işleminin sonucu  olan sayının noktadan sonra 9 ya da 10. basamaktaki rakamı hatalı çıkıyordu. Pentium işlemcilerini üreten Intel firması bu hatanın farkına vardıysa da uzun süre açıklamadı. Çünkü bu hataya yalnızca bazı özel durumlarda (Intel’e göre 27.000 yılda bir sıklıkla, IBM’e göre  ise 24 günde bir sıklıkla karşımıza çıkabilir) rastlanıyordu. Ama bu hatanın farkına varılması ve yoğun bir tepki gösterilmesi sonucunda Intel hatasını açıkladı ve hatalı Pentium’ların karşılıksız olarak değiştirileceğini duyurdu (gerçekten değiştirdi de). O andan sonra üretilen işlemcilerde ise bu hata giderildi. Uzunca bir süredir Pentium’lar bu hatadan arındırılmış olarak üretiliyor. Gönül rahatlığıyla Pentium alabilirsiniz. 

Yorum ekle 19 Kasım 2006

Doğrusal Entegre Devreler Nedir

İŞLEMSEL YÜKSELTEÇLER (OP-AMP) 1.1 Temel Fark Yükselteci : Yükselteçler, BJT ve FET devreleri içeren, genellikle IC devreler içine paketlenen ve gerilim veya akım kazancı sağlayan elektronik devrelerdir. Ayrıca güç kazancı ya da empedans dönüştürme de yapabilir. Pratikte her elektronik uygulamanın ana kısmını oluşturduğu için, temel bir devre olma özelliğine sahiptir. Yükselteçler daha önce de gördüğümüz üzere çeşitli yollardan sınıflandırılabilir. Her birisi öngörülen frekans aralığında çalışan düşük frekans yükselteçleri, ses yükselteçleri, ultrasonik yükselteçler, radyo frekans (RF) yükselteçleri, geniş band yükselteçleri ve görüntü (video) yükselteçleri vardır. Daha önce, küçük sinyal ve büyük sinyal yükselteçleri ile RC veya transformatör bağlı yükselteçleri incelemiştik.

Fark yükselteci, çok çeşitli uygulamalarda kullanılan özel bir devre türüdür. Fark yükselteci biriminin blok sembolü Şekil 1’ de gösterilmiştir.
Görüleceği üzere iki ayrı giriş ve iki ayrı çıkış ucu vardır. Fark yükseltecinin nasıl uygulanabileceğini anlamak için, ilk önce bu uçlar arasındaki ilişkiyi incelememiz gerekir. Giriş veya çıkış uçları toprağa göre farklı potansiyelde olabildiği için, Şekil 1’ deki toprak bağlantısının farklı gösterildiğine dikkat edilmelidir. Gerilimler, giriş uçlarından birine veya her ikisine birden uygulanabilir ve çıkış gerilimleri, her iki çıkış ucunda da görülecektir. Bununla beraber, her iki giriş ve çıkış ucu arasında çok özel bazı kutup (polarite) ilişkileri vardır.
Şekil 2’ de, aşağıdaki incelemede kullanılacak olan temel fark yükseltecinin blok ve devre şeması verilmiştir. Blok şemada iki giriş ve iki çıkış gösterilmiştir. Girişler iki ayrı transistörün bazına uygulanır. Ancak görüleceği üzere, V₀₁ ve V₀₂ çıkış uçlarının tek ya da iki giriş sinyalinden etkilenmesini sağlamak için transistörlerin emetörleri, ortak emetör direncine bağlanmıştır. Çıkışlar, transistörlerin kollektör uçlarından alınmaktadır. İncelemeyi kolaylaştırmak için giriş ve çıkış uçları da numaralandırılmıştır. Devre şemasında iki kaynak gerilimi vardır; ve pozitif ve negatif gerilim kaynaklarının karşıt uçlarının toprağa bağlı gibi anlaşılmasına rağmen devre içinde hiçbir toprak ucu gösterilmediğine dikkat edilmelidir. Yükselteç, tek bir gerilim kaynağıyla da çalışabilir.