Neden Kuruyemişler Hep Üste Çıkıyor?
Hiç fark ettiniz mi… Bu paketleri ilk açtığımızda içinden hep böyle bol meyveli, kuruyemişli kısımları geliyor. Mhh lezzetli lezzetli yiyorum. Sonra yiyip yiyip, paketin sonuna doğru geldikçe… Sadece bu kırıntılar kalıyor. Meyve, ceviz falan hiç yok! E nereye gitti bunlar? Bu paketler karıştırılmamış mı? Karıştırılmasa bile yolda sallantıdan karışması, her şeyin eşit dağılması gerekmiyor mu? Yoksa bu bir pazarlama hilesi mi?
Şimdi bu yeni aldığım pakete hiç dokunmadım. Gözünüzün önünde iyice bir… Çalkalıyorum. İyice karışsın! Şimdi paketi açalım. Önümdeki şu kaselere dökeceğim. Bakalım gerçekten de en sona sadece kırıntılar mı kalıyor.
Hakikaten döktükçe bile gözümle görüyorum, bu kaseyle şu kase arasında epey bir fark var. Buradaki parçalar daha iri, meyve parçacıkları falan daha fazla. Şöyle size de göstereyim. Burada kırıntılar, tek tük meyve parçaları var onlar da kırık ve ufak olanları. İyi de niye böyle oluyor? Daha az önce karıştırdım üstelik. Neden büyük, iri parçalar üste çıkıyor? Cevap, çok ilginç bir fiziksel olayda yatıyor: Brezilya cevizi etkisi. Ya da müsli etkisi…
Neden böyle bir isim konduğunu anlamışsınızdır. Çünkü karışık bir müsli paketini karıştırdığınızda, büyük olan ceviz gibi parçalar hep yukarı çıkıyor. Eğer bunları sık tüketiyorsanız, zaten artık deneyimlerinizden ötürü akla yatkın geliyor olmalı. Garip ne var demeyin, çünkü bunu ne açıklaması kolay, ne de her zaman böyle oluyor! Bir kere akla gelen benzer ilk şey zeytinyağı su örneği… Orada sanki tersi oluyor gibi. Yoğunluğu fazla olan dibe çöküyor. Burada yoğunluğa dair bir şey bilmiyorum. Üstelik bu olayın evrende hayatın var olmasında bile büyük bir payı var. Ya da bu olayı anlamak, bir çığ oluşumunda sizi hayatta tutabilir. Yani o kadar da sıradan bir şey değil. Ama güzel bir şey, en azından ilk kaşık için!
Bunu test etmek için bu kabı komple yulafla dolduracağım. Bakın kap boş, şimdi tabana biraz yulaf döküyorum… Böyle yapınca da kendimi bir sihirbazlık numarası yapıyormuş gibi hissettim 🙂 Söz bir hile yok, sadece ufak bir deney yapıyoruz. Biraz doldurduktan sonra şuraya şu iri bademi koyuyorum. Bu herhangi büyük bir şey olabilir. Bu arada bunu siz de evde deneyebilirsiniz. Şimdi üstünü tekrar yulafla kapatarak bu bademi arada tost yapıyorum. Kapağını da sıkıca kapattım. Şimdi yukarı aşağı çalkalayacağım. Sadece bu yönde, yer çekimi doğrultusunda.
Eğer çok yavaş yaparsam, içindekilere pek bir şey olmuyor. Yerçekimine oranla iyi bir ivmelenmeye sahip olmalılar ki, böyle aşağıya doğru hareket yaptığımda, bir süre havada kalıp çarpışsınlar ve güzelce karışsınlar. İyi bir ritim tutturursanız müzik bile yapabilirsiniz 🙂 Bakın bakın! Duydunuz mu? Az önceki çalkalama hışırtısına ek bir de tıklama duyuyorum. Kapağa bir şey çarpıyor! Açalım bakalım. İşte koyduğumuz badem! En üste çıkmış. Peki neden dibe çökmüyor? En küçük parçalar aralardan dökülerek geçtiği için mi?
Bu aslında bir konveksiyon hareketi. Ben konveksiyonu, kaynayan bir sudan da hatırlıyorum. Bir çaydanlığı ocağa koyduğumuzu düşünelim. Dipte ısınan su, yukarıya doğru yükseliyor. O sırada yukarıda olan soğuk suyu aşağıya dibe doğru ittiriyor. Bu şekilde devri daimle de su bir bütün olarak ısınıyor. Burada da acaba benzeri bir şey oluyor olabilir mi? Böyle bir dönme hareketiyle, iri parçaları yukarı itiyor olabilir miyiz?
Bu açıklama bir şeyleri ortaya koyuyor ama, sanki neden iri olanların üste çıktığını pek iyi açıklamıyor. Aslında sezgisel olarak bize makul gelen bir açıklama daha var. Perkolasyon, yani süzülme, sızma. Genellikle sıvıların gözenekli materyaller arasında sızmasını ifade etmek için kullanılan bir kavram bu. Fakat bizim yulaf granüllerimiz yeterince ufak olursa aslında su gibi davranabilir. Yoksa çalkaladığımızda o yüzden mi aralardan dökülüyor? Titreştikçe bir nevi sıvılaşıyor. Su olmadığı için de bilye aşağıya gidemiyor ama her çalkalamada altına yeni yulaflar girerek yukarıya gitmesine neden oluyor. Fakat depremle ilgili anlatımlarda sıvılaşmaya verilen örnekler tam tersidir. Üstte bir bina olursa, altta titreşimden ötürü sıvılaşan tabakaya doğru üstteki cisim batmaya başlar. O zaman tam olarak sıvılaşmıyor. Daha ziyade karışıyor. Ayrıca yoğunluğun da bir rolü var. Yani her iki etkinin, hem konveksiyonun hem de perkolasyonun bir birleşimini görüyoruz. Granüller bir konveksiyon hareketi yapıyor. Ufak taneler her seferinde altına kaydıkça da, aşağıya sızamadığı için giderek yukarıya taşınıyor.
Gayet akla yatkın. Ben ikna oldum! Ama hipotezimizi test edelim. Ben bu olayların gerçekleştiği çok güzel bir şey biliyorum. Epey de parlak ve sıcak bir şey: Güneş! İç kısımlarında hem konveksiyon var, hem farklı yoğunlukta atomlar bulunuyor yani farklı büyüklükteler bunlar aynı zamanda. Hatta Güneş’in yüzeyine yakından bakacak olursanız bu granül yapılarını görebilirsiniz. Kaynıyor yani! Ya da bizim örneğimizde olduğu gibi, çalkalanıyor da diyebiliriz biz buna. E o zaman Güneş’in en üst katmanlarında en iri atomların olması gerek. Öyle değil mi? Bak işte, evde yaptığım deneyle, Güneş’te ne olması gerektiğini bile bilebiliyorum! İşte fizik böyle yapılır! Hemen gideyim şu astronomi kitabından fikrimi kontrol edeyim. Bir saniye geliyorum…
Geldim, ama pek hoş gelmedim 🙁 Burada, Güneş’in yüzeyinde en hafif elementlerin olduğu, çekirdeğe doğru gittikçe daha ağır elementlerin, yani daha büyüklerinin olduğu yazıyor. Tahminim yanlışmış. Acaba nerede yanlış yaptık? Boyutlar çok küçük olduğu için kuantum etkileri mi? Yoksa Güneş aynı zamanda büyük bir ışık kaynağı olduğu için fotonlar da mı bir etkiye neden oluyor? Yoksa başka etkiler mi var? Bir dakika… En başında ne demiştim ben! Kavanozu öyle bir oranda çalkalamalıyım ki, parçacıklar havalansın. Yerçekimi ivmesinden büyük olsun… E ben bu deneyi Dünya’da yaptım! Güneş başlı başına uzayda bulunan kocaman bir cisim. Her şey kendi çekiminde oluyor, üstelik bu yüzden de bir küre! Ben deneyi bir silindirde yaptım. Acaba başka bir şekil seçsem, Brezilya cevizi etkisini tersine çevirebilir miyim?
Güneş’i düşünelim. Bunu silindirlere bölmek istesem eşit bölemem. Ama konilere bölebilirim… Tıpkı bir huni gibi. Neyse ki bunu yapması kolay. Şöyle bir kağıdı alıp çevirip bantlayınca hemen oluyor. Şimdi aynı etkiyi bir de koni şeklinin içerisinde deneyeyim. Eğer bunda etki tersine döner, yani ceviz üste çıkmaz, dibe batarsa, Güneş’te neden böyle olduğunu anladım demektir! Hadi bakalım… Yine tam ortaya koydum bademi, bakalım nereye gidecek? İyice çalkalıyorum… Evet! İşte! Dibe çöktü! Çok iyi değil mi! Sadece kabın şeklini değiştirerek, etkiyi tersine çevirdik. Üstelik bu geometri sayesinde Güneş’te olan durumu da açıklayabildim… Mi acaba? Aslında vardığımız en tehlikeli sonuçlar işte böyle ortaya çıkıyor. Başta yanlış olduğunu bilerek, doğru olmaya zorladık ve mantıklı geldiği ilk anda da hemen bundan kaynaklandığını düşündük! Halbuki Güneş’te çekirdeğe doğru ağır elementlerin bulunmasının çok daha farklı mekanizmaları var. Yani buradan benzer bir sonuca varmış olmamız, biraz tatlı bir tesadüftü.
Fakat bu etkinin bir can alıcı, daha doğrusu can kurtarıcı örneği var. Çığ. Kayakçılar bazen ne yazık ki kendilerini bir anda oluşmakta olan çığın içerisinde bulabiliyorlar. Bu aslında yuvarlanan irili ufaklı kar tanelerinden oluşuyor, hepsi farklı boyutlarda. Kayakçı da öyle… Bu yüzden özellikle hava yastığı benzeri bir yelek, sizi bir nevi Brezilya cevizine dönüştürüyor. Bütün bu çığ yuvarlanması hareketinde bu sayede yüzeye yakın kalabiliyorsunuz. Araştırmacılar bu etkiden faydalanarak, hayat kurtaracak bu yöntemi geliştirmişler.
Keza denize girdiğimizde, suyun dibinde iri iri taşlar görme nedenimiz de bundan kaynaklanıyor. Çünkü küçük olanlar dibe çöküyor. Yine topraktaki parçaların dağılımı, az önce bahsettiğimiz sıvılaşma… Bunların hepsi birbiriyle ilintili. Mutfaktaki şu basit bir deneyle, yıldızlara bile dokunabildim. Belki bazısı doğru olmadı ama, o hatadan da bir şey öğrendim! Her sabah gözümün önünde olduğu halde fark etmediğim şeyleri keşfettim. Yeter ki, etrafımda olanlara doğru bakabileyim…