Dünya Günü ve Arşimet
Geçtiğimiz hafta Dünya Günü idi ve Dünya Günü Dünya’nın değişik yerlerinde değişik etkinliklerle kutlandı. Bir Kızılderili Atasözü der ki: “Dünyayı atalarımızdan miras almıyoruz, çocuklarımızdan ödünç alıyoruz.” Çocuklarımıza yaşanabilir bir Dünya bırakmak için kaynakları sorumsuzca kullanmaktan ve israf etmekten aşırı kaçınmamız gerekiyor.
Şikago Üniversitesinden bir grup araştırmacıya göre her yıl insanların ihtiyacı olandan tam 3 kat fazla yemek üretiyoruz. Yani bir yılda çöpe atılan gıda 7 milyar nüfuslu insanlara 2 yıl daha yetecek kadar var. Meyve ve sebzelerin %40’i sırf şekli bozuk diye hiç raflara gelmeden çöpe atılıyor.
Los Angeles’ta katıldığım bir Dünya Günü programında Arşimet’in “Bana bir kaldıraç verin Dünyayı yerinden oynatayim” sözünden bahsettiler. Bana da bu hafta Arşimet’in hikayesini anlatmak düştü.
Milattan önce III. Yüzyılda Sicilya adasının liman şehri Syracuse Yunanlılara aitti. Roma İmparatorluğu bu şehri kuşattı. Planlarına göre 1 yılda bu şehri alabileceklerdi. Lakin ilginç mancınıklar gemilere kayalar fırlatıyor, devasa aynalar güneş ışığını gemilere yansıtıp askerlerin görüş alanını daraltıyor ve güneşten gelip, aynadan yansıyan ışınlar gemilerde yangınlar çıkarıyordu. Roma İmparatorluğu bu küçücük şehirden bu kadar mukavemet beklemiyordu. Düşmanlarını çok hafife almışlardı. Bir yıl planlanan kuşatma 3 yıl sürdü. Syracuse’un düşmesini iki yıl geciktiren bu teknolojinin arkasında kim vardı?
Syracuse Roma İmparatorluğunun eline geçince ilk emir bu gizemli bilim adamının derhal bulunup getirilmesi oldu. Komutan kendisini çok merak ediyordu. Bir an önce bu meşhur bilim insanıyla tanışmak ve yaptığı dahice buluşları dinlemek istiyordu. Askerlerini görevlendirdi. Derhal Syracuse sokaklarına çıkacaklar ve bu meşhur ve dahi bilim adamını bulup getireceklerdi.
Askerler evleri tek tek boşaltıyor ve herkesi sokaklarda sıraya dizip bu bilim adamını arıyorlardı. İsmini bilmedikleri için de burda çok meşhur bir bilim adamı varmış, onu arıyoruz diyorlardı. Yerel halk ise Romalılara savaşta çok zarar verdirdiği için bu bilim adamını öldüreceklerini düşünüp “bilmiyoruz” diyorlardı.
Askerler bir eve daha geldiler. Ev ahalisini sokağa çıkarıp sorgulamaya başladılar. Lakin içerde 75 yaşında, yaşlı, kulakları duymayan bir adamın sırtı kapıya dönüktü. Kulaklari artık duymadığı için dışarıda olup bitenlerden habersizdi. Yüzbaşı arkadan bağırdı “çık dışarıı” diye. Önünde çizdiği dairelerle hesap yapan yaşlı adam yine duymadı. Sonunda sinirlenen asker adamın karşısına geçti ve kılıcını çekti. Gözleri yerde çizdiği dairelere odaklanmış olan yaşlı adam askerin ayağını görüp “lutfen çizdiğim daireleri bozma” dedi. Bunun üzerine daha da sinirlenen asker kılıcıyla adamın kafasını uçurdu. İşte bu kafası uçan kişi Arşimet idi. Yani askerin aradığı ünlü bilim adamı bu kafasını uçurup öldürdüğü kişiydi ve o sırada bir kürenin hacmini hesaplamaya çalışıyordu. Kullandığı sofistike metodlar bugünkü Calculus’un temellerini oluşturuyor.
Biz Arşimet’i genelde banyo yaparken çırıl çıplak sokağa fırlayıp “Euroka, Euroka, Euroka- Buldum, Buldum, Buldum” diye bağırmasıyla hatırlarız.
Rivayet o ki zamanın Syracuse kralı Hero yeni bir taç yaptırmak istemiş ve bir kuyumcu ustasını çağırıp taç yapması için bir miktar saf altın vermiş. Kuyumcu kısa sürede tacı tamamlayıp krala getirmiş. Fakat halk arasında kuyumcunun altınların bir kısmını çalıp, yerine gümüş koyduğu böylelikle haksız kazanç sağladığı dedikodusu yayılıyormuş. Kralın kulağına da gitmiş bu söylenti. Tacı alıp tartmışlar ve verdikleri altın ile aynı ağırlıkta olduğunu görmüşlerse de içlerine sinmemis.
Kral ünlü bilim adamı ve matematikçi Arsimet’i çağırmış ve bu taca zarar vermeden hepsinin altından mi yoksa gümüş karışımı varmı bulmasını istemiş. Arşimet’in babası Fidyas ise kralın eski matematikçisi. Arşimet ise zamanın bilim merkezi Iskenderiye de matematik, fizik ve astronomi eğitimi almış. Daha öğrenciyken Arşimet vidasi denilen, nehirden ve kuyudan su çekmeye yarayan bir alet icat etmiş. Eğitimini tamamlayınca Syracuse’a geri dönmüş ve Romalılar Syracuse’u kuşattığında ilginç icatlarla savaşın 2 yıl uzamasını sağlamış. Aynalarla gemileri yakması ise bugün bile tam olarak çözülebilmiş değil.
Tacın şekli çok bilinen küp, küre, koni gibi bir şekil olmadığı için hacmini bulmak oldukça zor. d(Yoğunluk)=m(kütle)/V(hacim) formülünden tacın yoğunluğunu bulmak kolay. Fakat tacın hacmini bulmak problemin en kritik noktası. Arşimet tacın hacmini bulmak için aylarca uğraştı. Bir gün evinde banyo yapmak için küvete girdi. Ağzına kadar su dolu olan küvet, Arşimet içine girince taştı. Kendi vücudundan suya giren kısmın hacmi kadar su taşmıştı. İşte bu noktada “Euroka, Euroka, Euroka - Buldum, Buldum, Buldum” diyerek çırıl çıplak sokağa fırladı.
Arşimet bir kaba su doldurdu ve tacı içine attı. Taşan suyun miktarına baktı. Aynı şekilde yine aynı kaba kuyumcu ustasına verilen altın kadar normal altın attı. Taşan suları karşılaştırdı. Taç kullanılan deneyden taşan su, saf altınla yapılandan daha fazlaydı. Bu da Tacın yapımında altın yerine gümüş kullandığını gösteriyordu. Çünkü gümüşün yoğunluğu altına göre daha düşüktü. Böylelikle kuyumcunun üçkâğıdı ortaya çıktı ve kendisi de bu durum sonrası itiraf etti.Cezası ise kafası uçurularak ölmek oldu.
Bugün fizikte Arşimet prensibi olarak bilinen kanun suyun kaldırma kuvveti ile alakalıdır. Su içerisinde tartılan bir cismin ağırlığı, normal tartılmadan daha az olacaktır. Bu durumda su içerisine batan cismin taşırdığı suyun ağırlığı suyun cisme uyguladığı kaldırma kuvvetine eşittir. Bu da iki tartı arasındaki farka eşittir.
2015 Yılında MIT ve Arizona Üniversitesi ortaklaşa bir deney ile aynalarla güneşten gelen ışınları yansıtıp ahşaptan sandalları yakmaya çalıştılar. 22 metre ve 45 metre uzağa konulan aynalardan yansıyan ışık sandallara odaklandı. Birisinde yangın çıkarken diğerinden sadece duman çıktı. Arşimet’in 2200 yıl önce yaptığını bugünkü bilimin en son noktasındaki iki üniversite henüz çözemedi.