Iki Kar Tanesi Birbirine Tipatip Benzer Mi? Bilim Bu Konuda Ne Diyor?

**CeReN** · 31 Ocak 2024, 11:49

Kar taneleriyle ilgili en yaygin ifadelerden biri, hicbirinin birbirinin ayni olmamasidir. Peki, hicbir kar tanesinin birbirine benzemedigi tamamen dogru mu, bilim insanlari bu konuda ne diyor? Bunun cevabi ayrintilarda gizlidir ve kar tanelerine ne kadar yakindan bakildigina baglidir.
Sorunun kisa cevabi evettir, iki karmasIk kar tanesinin birbirine tam olarak benzemesi gercekten de son derece dusuk bir ihtimaldir. Hatta o kadar dusuk bir ihtimaldir ki, simdiye kadar yapilmis olan her bir taneye bakilabilse bile birebir kopyasi bulunamaz.
Uzun cevap biraz daha karmasIktir, “benzer” kelimesi ile neyin ve “kar tanesi” ile ne kastedildigine baglidir.

Kar Tanesi Ozelliklerinin Kesfi ve Incelenmesi
1885 ile 1931 yillari arasinda fotografci ve kendi kendini yetistiren Meteorolog William Bentley binlerce kar tanesini fotograflamistir. Fotograf makinesini, mikroskobu, tekerlekleri ve ipleri iceren bir alet tasarlayarak kar tanelerinin daha ayrintili goruntulerini yakalamasini saglamistir. Oncu fotografciligi ve kar tanesi ozelliklerine iliskin gozlemleri, onu hicbir kar tanesinin birbirine benzemedigi sonucuna goturmustur. Bu konuyla ilgili bir makale yayinladiktan sonra, bu fikrin kabul gormesine yol acmistir. “Kar Kristalleri “adli kitabi 1931 yilinda, olumunden kisa bir sure once yayimlanmistir ve bugun hala basilmaktadir. Calismalari nedeniyle “Kar Tanesi Bentley” olarak taninmistir.
Kar taneleri atmosferdeki farkli nem ve sicaklik bolgelerinde hareket ettiginden, tek tek kar taneleri birbirlerinden farkli ayrintilara sahip olma egilimindedir. Kar taneleri, gelismis laboratuvar ekipmanlari kullanilarak laboratuvarda da olusturulabilir. California Teknoloji Enstitusu’nden Kenneth Libbrecht, kontrollu bir ortama sahip bir laboratuvarda gozle gorulur derecede benzer kar taneleri uretmistir. Libbrecht bir fizikcidir. Kaliforniya Teknoloji Enstitusu’ndeki laboratuvari gunesin icyapisini arastirmis ve yercekimi dalgasini tespit etmek icin gelismis cihazlar gelistirmistir. Ancak 20 yildir Libbrecht’in tutkusu kardir. Laboratuarinda cok sayida kar tanesi olusturan Libbrecht ve diger bazi bilim insanlari, birbirinin aynisi olan kar tanelerinin ancak kontrollu bir ortama sahip bir laboratuvarda uretilebilecegini savunmaktadir.

Iki Kar Tanesi Birbirine Tipatip Benzer Mi? Bilim Bu Konuda Ne Diyor?
Kar Tanelerinin Sekilleri
Kar taneleri, birleserek kari olusturan yeterli buyuklukteki kucuk buz kristalleridir. Bir kar tanesinin etrafindaki bulutun mikro ortamindaki kucuk degisIklikler, sonunda alacagi sekli etkiler. Su buhari henuz donmaya basladiginda, gevsek bir sekilde dizilmis su molekulleri dusunulurse donan su molekulleri her bir oksijen atomunun dort hidrojen atomuyla cevrili oldugu sert bir kafes olusturmaya baslar. Bu kristaller, cevrelerindeki havadan gelen su molekullerini oruntulerine dahil ederek buyurler. Yukari ve disari olacak sekilde iki ana yonde buyuyebilirler. Kenarlar, kristalin iki yuzunden daha hizli bir sekilde malzeme cektiginde ince, duz bir kristal (levha benzeri veya yildiz benzeri) olusur. Gelismekte olan kristal disa dogru yayilir. Bununla birlikte, yuzleri kenarlarindan daha hizli buyudugunde, kristal uzar ve bir igne, ici bos sutun veya cubuk olusturur.
1930’larda Japon arastirmaci Ukichiro Nakaya, farkli kar kristali turleri uzerinde sistematik bir calismaya baslamistir. Yuzyilin ortasina gelindiginde Nakaya, tam tesekkullu kar tanelerine donusebilecekleri sogutulmus havada don kristallerini askiya almak icin tek tek tavsan killarini kullanarak bir laboratuvarda kar taneleri uretmistir.
Tum kar taneleri, resimlerde hosa giden dantelli veya yildiz sekilli kar taneleri degildir. Aslinda, farkli sicakliklarda bir dizi farkli temel sekil olusur, dolayisiyla kar tanesinin turu, icinde olustugu bulutun sicakligina baglidir. Nakaya, iki ana kristal tipini(plakalar ve sutunlar) buyutmek icin nem ve sicaklik ayarlariyla oynamis ve olasi sekillerin ufuk acici katalogunu olusturmustur. Nakaya, 0 ile -5 santigrat derece arasinda iken kristallerin duz altigen ince plaka (- 2,2 santigrat derecede baslar) seklini aldigini, -2 ile -15 santigrat derecede yildiz sekilli olduklarini bulmustur. Kristaller sadece -2 santigrat derecede buyurse nadir de olsa altigen plakalar yerine ucgen plakalar olusur. Igne bicimli ve sutun bicimli kristaller -5 ile -10 santigrat derecede arasinda, alti koseli, dantelli (dendritli) yildiz plakalar ise -10 ile – 20 santigrat dereceler arasinda olusur. Hava sicakliginin -16 santigrat derece ve altinda olmasi durumunda plakalar ile kolon ya da sutun bicimli kristaller kombinasyon olusturur.
Sicaklik, nem ve hava basincindaki degisim, kar tanelerini kristallesme surecleri arasinda gecis yapmaya zorlar. Daha kuru hava (dusuk nem) duz yuzeylerde buyumeyi tesvik eder, yildiz sekilli olanlar birkac dal olusturur ve altigen plakalara benzer. Daha yuksek nem uclarda, kenarlarda ve koselerde buyumeyi tesvik eder. Daha fazla su buhari ayrica daha hizli buyuyen ve daha karmasIk, dantelli kristallere (egrelti biciminde dallari olan) yol acar. Bir kristal duserken buz donabilir veya gecen baska bir pul kristalin bazi dallarini koparabilir. Bir su damlasinin yaklasmasi bile bir dalin buyumesini etkileyebilir.

Kar Tanelerinin Boyutlari
Montana’da bir ciftlik sahibi 1887 yilinda kayitlara gecen en buyuk kar tanesini gormustur. Gordugu kar tanesi 15 inc (38,10 cm) genisliginde ve 8 inc (20,32 cm) kalinligindadir. Bu buyuklukte bir kar tanesinin olusabilmesi icin havada yuksek nem oraninin yani sira cok az ya da hic ruzgar olmamasi gerekir. Aksi takdirde, kar tanesi yere dogru duserken donmus su damlaciklarini ve buz kristallerini toplamaya devam edemez. Kar taneleri ayrica inanilmaz derecede kucuk olabilir ve bir kar tanesinin gorunumu dusunulenlerden farkli gorunebilir. Bu minik kar taneciklerine elmas tozu adi verilir ve gunes isiginda gorulduklerinde parildarlar. Bunlar, Kuzey Kutbu, Antarktika ve bazen Kanada ve ABD’nin en kuzey kismi da dahil olmak uzere asiri soguk havalarda bulunan altigen prizmalardir.

Kucuk Kar Kristalleri Birbirine Benzeyebilir
Hicbir kar tanesinin birbirine benzemedigi ifadesi tamamen gelismis kar taneleri icin muhtemelen dogrudur, ancak kristal olusumunun erken asamalarinda dokulen bazi kar taneleri icin gecerli olmayabilir. Her kar tanesinin tam olarak nasil bir sekil alacagi, atmosferden duserken karsilastigi nem ve sicakliktaki degisIkliklere baglidir. Ancak ayni anda dusen kar taneleri sicaklik ve nemdeki benzer degisIkliklerle benzer kosullar altinda olusmus olabileceginden, iki veya daha fazla kar tanesinin ayni gorunme olasiligi vardir. 2007 yilinda, “Hicbir kar tanesi birbirine benzemez” sozunun dogru olmayabilecegine dair yeni bilgiler ortaya cikmistir. Basit sekilli kristaller genellikle birbirine benzer gorunur ve makul sayida kar kristali incelenirse, mikroskopta temelde ayirt edilemeyen iki kristal bulunabilecegini hayal etmek zor degildir. Basit kristaller cok yaygin oldugundan (kucuk olduklari icin pek fark edilmezler), birbirine cok benzeyen cok sayida dogal kar kristali oldugunu soylemek yanlis olmaz. Tipik bir kar kristali 1018 su molekulu icerir. Az sayida (ornegin 10) su molekulune sahip kar kristallerinin birbirine benzemesi mumkundur. Ancak bu sadece basit altigen prizmalar icin gecerlidir.

Iki Kar Tanesi Neden Tipatip Birbirine Benzemez?
Dogadaki bazi seyler tamamen birbirine benzer. Ornegin, temel parcaciklara iliskin anlayis, tum elektronlarin tam olarak ayni oldugunu gostermektedir. Bu, kuantum fiziginin temel taslarindan biridir ve biraz dusunulurse bunun cok derin bir ifade oldugunu gorulur. Elektronlar gercek temel parcaciklardir, cunku hicbir bilesenleri yoktur; dolayisiyla hepsi birbirinin tipatip aynisidir. Bir su molekulu bir elektrondan cok daha karmasIktir ve tum su molekulleri birbirinin tipatip aynisi degildir. Genel olarak konusulursa, su molekulleri bir O16 atomu ve iki hidrojen atomuna sahiptir. Ancak tum su molekulleri bu duzenlemeye sahip degildir. Bazi su molekullerinde (her 5000 su molekulunden yaklasIk bir tanesinde) hidrojen atomlarindan birinin yerine doteryum atomu, bazi su molekullerinde ( yaklasIk her su molekulunun bir tanesinde) ise daha yaygin olan 0 (oksijen) 16 atomu yerine bir O (oksijen)18 atomu bulunur. Molekuler duzeyde, bir kar tanesinin cesitli sekillerde olustugu goz onune alindiginda, iki kar tanesinin ayni olmasi neredeyse imkansizdir.
Bunun disinda, ayni DNA’ya sahip tek yumurta ikizlerinin buyumesi ve yeni deneyimler kazanmasi gibi, kar tanelerinin her biri, yapilarini etkileyen farkli kosullara maruz kalir. Dolayisiyla, iki kristal baslangicta birbirinin aynisi olsa bile, sonunda yere dustuklerinde birbirlerinin aynisi olmayacaklardir.
Son olarak, kar taneleri baslangic malzemesi olarak, asiri doymus hava kutlelerinde kucuk toz taneleri veya polen gibi organik parcaciklar etrafinda cekirdeklenen buz kristalleri seklinde olusur. Bu parcaciklar farkli sekil ve boyutlara sahiptir, yani nadiren iki veya daha fazla kar tanesi ayni sekilde baslar. Duzenli sekilli bazi toz tanecikleri, su buhari ile temas ettiklerinde duzensiz sekillere donusebilir.

Iki Kar Tanesi Birbirine Tipatip Benzer Mi? Bilim Bu Konuda Ne Diyor?
Sonuc
Bu konuda hala bazi tartismalar olsa da, iki kar tanesinin molekuler duzeyde ayni olmasi neredeyse imkansizdir. Iki veya daha fazla nesnenin ozdes olup olamayacagi konusundaki tartismanin cozulmesi zaman alacaktir. Pek cok filozof, iki atomun bile ozdes olmadigi dusuncesinden hareketle, hicbir seyin ozdes olamayacagina inanmaktadir. Dolayisiyla, bircoklari ozdes kar taneleri sorusunun gereksiz ve anlamsiz oldugunu dusunmektedir. Herhangi iki kar tanesinin ayni kabul edilebilmesi icin, gercekten ayirt edilemeyecek nesneler olacak kadar hicbir degisIklik olmaksizin ayni sekle sahip olmalari gerekir. Buna gore kar taneleri arasindaki gorsel benzerlik, “hicbir kar tanesi birbirine benzemez” ifadesi var oldugu surece devam edecek bir tartisma konusu olmaya devam edecektir. Kar taneleri gozle gorulur sekilde benzer olsa da, ayni sey molekuler duzeyde soylenemez. Bilimsel gorus birligi, iki buyuk (makroskobik) kar kristalinin tamamen ayni olma olasiliginin cok dusuk bir ihtimal oldugunu (sifira yakin) oldugunu belirtmektedir.

Alinti ~

Forum	Bilgilendirme
Powered by vBulletinÂ® Version 3.8.6 Copyright Â©2000 - 2023, Jelsoft Enterprises Ltd. ForumBizim.Com Forum Sahibi: ForumBizim	5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunu geregince sitemizde telif hakkı bulunan mp3,video v.b. eserlerin paylaşımı yasaktır. Yasal işlem olması halinde paylaşan kişi yada kişilerin bilgileri gerekli kuruma verilecektir.

Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir)