10’ca bilim arasından: Gerçekten olabilecek en karanlık zaman çizgisinin içinde miyiz?

Herkese merhaba. Dünya Trump dönemine hazırlanıyor, biz geçen hafta tutuklanan çalışma arkadaşımız Furkan Karabay’ın serbest bırakılmasını bekliyoruz. Anlayacağınız bu hafta üstümüzde kara bulutlar dolaşıyor. Geçen hafta olduğu gibi bu hafta da size olumsuzlukları en azından 15 dakikalığına ötelediğimiz bir bilim yolculuğu vadediyorum. Tabii siz bu yolculuğu bu hafta yayına aldığımız diğer bilim haberlerine de göz atarak uzatabilirsiniz.

Mesela bunlar arasında benim en sevdiğim hikaye Schrödinger’in kedisi oldu kesinlikle. Bugün de aslında kuantum fiziğine biraz gireceğiz. Onun öncesinde güzel bir okuma olabilir: ‘Schrödinger’in kedisi’ 23 dakika dayandı! Bakın size bir kaçış rotası daha sunuyorum: Burnumuzun dibinde yıldızlararası tünel varmış. Bu tünelden geçerseniz dünyadan çok daha hızlı bir şekilde uzaklaşabilirsiniz. Tabii burada lafımız gezegen olan dünyaya değil, alınmasın.

Hiç merak ettiniz mi, neden bizim çocukluğumuz diğer canlılarınkine göre çok daha uzun sürüyor? Şimdi bu sorunun cevabını 1,77 milyon yıllık diş fosilinde arıyoruz. Peki hafızanın sadece beynimizle sınırlı olduğunu mu düşünüyorsunuz? Eğer öyleyse yanıldığınızı söyleyeyim.

Eğer biraz sosyolojik bir araştırma okumak isterseniz elimizde tam sekiz ülkede yapılmış bir çalışma var: İnsanlara daha fazla güvenmemizin sebebi sahip oldukları zenginlik mi?

Lafı daha fazla uzatmayacağım, sizi bültenle baş başa bırakıyorum.

Kloroplasta sahip hayvan hücreleri düşünebiliyor musunuz?

Bitkiler ve algler güneş ışığını emmek için kloroplastlarını kullanır. Emdikleri enerjiye su ve karbondioksiti de ekleyerek büyümek için ihtiyaç duydukları karbonhidratları üretirler. Bunun yan ürünü olarak da bizlerin soluduğu oksijen çıkar ortaya. Bilim insanları yıllardır fotosentez yapabilen hayvanlar yaratmanın hayalini kuruyor. Bu şekilde hayvanların bitkiler gibi kendi besinlerini güneş ışığını kullanarak üretmeleri ve karbon ayak izlerini azaltmak amaçlanıyor.

Tahmin edebileceğiniz üzere hayvanlara olmayan bu özelliği ekleyebilmek bugüne kadar mümkün olmadı. Proceedings of the Japan Academy, Series B’de yayınlanan çalışmaya göre bilim insanları, tüm o başarısızlıkların ardından sonunda hayvan hücrelerini fotosentez yapacak şekilde değiştirmeyi başardı. Tabii bu başarı şimdilik sadece kültür hücreleriyle sınırlı. Yani büyük memelilere bu özelliği kazandırmak için önümüzde daha çok yol var. Ama en azından bu teknolojiyi tıbbi amaçlarla ya da yapay et üretiminde kullanabiliriz.

Bunca zamandır başarısız olmalarının sebebi kloroplastın hücreye yerleştirilir yerleştirilmez hayvanlardaki bağışıklık sistemleri tarafından yok edilmesiydi. Bilim insanlarının başarılı olması için vücudun savaşçılarını kloroplastın düşman olmadığına inandırması gerekiyordu. Ama tek sorun bu değildi ki… Hayvanların vücut sıcaklığı genelde bizimki gibi 37 derece oluyor. Bağışıklık savaşçılarıyla giriştikleri savaştan sağ çıkan organellerin bu sıcak ortamda çalışabilmesi pek mümkün değil.

Araştırmacılar bu sorunları aşabilmek için İtalya’daki kaplıcalarda yetişen ve 37 derecenin üstündeki sıcaklıklarda fotosentez yapabilen Cyanidioschyzon merolae adındaki ilkel kırmızı alglerdeki kloroplastları kullandı. Araştırmacılar bu kloroplastları hayvan hücrelerine eklemek yerine hamster yumurtalık hücresine dönüşmesi planlanan bir kültür hücresine koydu. Bilim insanlarına göre deneyden iki gün sonra hücrelerin yüzde biri “kloroplast zengini” hale geldi. Hücrelerin yüzde 20’si de bir ila üç arasında kloroplasta sahip oldu.

Daha da önemlisi sonradan eklenen kloroplastlar iki gün daha faaliyet gösterdi ve bu süre zarfında içinde bulundukları hücreler hızla büyüdü. Yani cidden fotosentez yapılmış oldu ve kloroplastlar potansiyel karbon kaynağı görevi gördü. Tabii kısa süre sonra kloroplastlar bozulmaya başladı, dördüncü gün tamamen yok oldu.

En karanlık zaman çizgisinin içinde miyiz?

“Community” benim bugüne kadar izlediğim en iyi sitcomlardan (son iki sezonu benim için yok). Dizinin en güzel bölümlerinden biri de üçüncü sezon dördüncü bölüm olan “Remedial Chaos Theory”.

Diziyi izlemeyenler ve izleyip de hatırlamayanlar için şöyle anlatayım: Yedi kişilik arkadaş grubumuz kuryeden pizzayı kimin alacağını belirlemek için zar atar. Bölüm boyunca da zarın düşüşüyle yedi farklı olası zaman çizgisini izleriz.

Mesela zar altı geldiğinde kapıyı Britta açar ve pizzacıyla evlenmeye karar verir; beş geldiğinde kapıyı açan Abed’dir ve Jeff ile Annie öpüşür. En “karanlık zaman çizgisi”nin Troy’un pizzaları almasıyla gerçekleştiğini görürüz. Pierce vurulur, Jeff kolunu kaybeder, Annie akıl hastanesine kapatılır, Shirley alkolik olur, Britta depresifleşir. Kısacası muhtemelen daha önce de gördüğünüz şu ikonik görüntü ortaya çıkar:

Peki ben neden o bölümü anlatma ihtiyacı duydum? 6 Kasım sabahı Google aramalarında trend olan bir ifade vardı: En karanlık zaman çizgisi.

Tam da ABD seçimlerinden bir gün sonra bu aramanın trende girmesi Donald Trump etkisi diyebiliriz. Dünyanın çeşitli yerlerinde insanlar katliamlarda ölüyor, kadınlar tecavüze uğruyor, Akdeniz kaçak göçmen mezarlığına dönmüş durumda, düzenli aralıklarla dünyanın bir yeri doğal afetlerin altında eziliyor. Ama evet Amerikalıları en karanlık zaman çizgisinde olduğumuzu düşünmeye iten sebep Trump’ın başkan seçilmesi oldu.

Biz burada siyaset konuşmayacağız, tartışacağımız esas mesele karanlık zaman çizgisinin gerçekten var olup olmadığı. Mesela Gazze savaşının hiç başlamadığı, Rusya’nın Ukrayna’yı işgal etmediği paralel dünya var olabilir mi?

Fizikçiler uzun zamandır bu soruyu ciddiyetle ele alıyor, birçok bilim-kurgu yapımında bu konunun işlendiğini görüyoruz. Kuantum fiziğinde bunun bir karşılığı var esasında: Örneğin Community’deki o zar yere düşene kadar tüm olasılıklar aynı anda yaşanıyor. Zar düştüğünde geriye sadece bir gerçek kalıyor. Bu olgu matematiksel olarak doğrulanmış, deneylerle de kanıtlanmış bir şey. (Aşağıdaki videoda da göreceksiniz zaten, zar havaya atıldığında yedi daire açılıyor ama zar sadece bir daireden içeri giriyor.)

Bu zaman çizgilerinin hayali kurgular değil de gerçek olduğu fikrini destekleyen şey, birbirlerine “müdahale” edebilmeleri, yani yaşanma ihtimallerini artırıp azaltabilmeleri. Daha da açmak gerekirse gerçekleşme ihtimali olup da gerçekleşmeyen şey, gerçekleşmiş olanın üstünde az çok etkiye sahip olabilir. Gerçekleşmeyeni gerçekleşenin gölgesi olarak da düşünebilirsiniz.

Avshalom Elitzur ve Lev Vaidman adındaki iki fizikçinin 1993 yılında öne sürdüğü düşünce deneyi üstünden gidelim: Bir fotonun seçebileceği iki yol olduğunu varsayalım. Bunlardan birine ışığa duyarlı bomba yerleştirilmiş olsun. Eğer foton bu yoldan giderse o bombanın patlayacağı aşikâr. Ama foton o yolu değil de bombasız yolu tercih edecek olsa bile, o fotonun bombaya çarpma olasılığı bile deneyin sonucunu etkiler. Karşı olgusal düşünce olarak da bilinen bu ilke, bizler için faydalı işlerde uygulamaya konabilir: Mesela kuantum bilgisayarlar kullanarak hücreleri zararlı radyasyona maruz bırakmadan röntgen çektirebiliriz.

Bu noktada bu konuştuğumuz çoklu gerçeklikler teorisini ilk ortaya atan kişi olan Hugh Everett’i unutmamak gerekiyor.

Biraz önce dedik ya zar yere düştüğünde diğer tüm olasılıklar ortadan kalkmış olur. Everett’e göre bu yaklaşım hatalı. Çünkü olay sırasında zarla etkileşime geçtiğimiz için biz de zarın süperpozisyon durumunun birer parçası oluruz. Yani biz de süperpozisyona gireriz.

Tabii bunu fark edemiyoruz çünkü sınırlı bir perspektife sahibiz. Bu da gerçeği bir bütün olarak görmemize ket vuruyor. Klasik fizikteki “en az eylem ilkesi” zarın birden fazla olasılığı deneyimleyip en uygun yolu seçtiğini söyler. Mesela Community örneğinde en kazasız senaryo, pizzayı Jeff’in aldığıdır, bu yüzden esas evren de odur.

İstatistiksel fizikte zarlar yani parçacıklar “ansambllar” olarak düşünülür. Buna göre tüm olasılıklar zamanla keşfedilir. Biyolojide bile buna benzer bir düşünce var: Evrim sürecini baştan sarsak hayatta kalan türler aynı olur muydu?

Bu konuların temelinde “olası” ile “gerçekleşen” arasındaki ilişki yatar. Fizikçi Paul Davies buna “var olanın gizemi” diyor, neden belli bir gerçeklik ortaya çıkıyor da, diğerleri olasılık olarak kalıyor?

Fizikçiler ve filozoflar bu sorunun cevabını tam olarak bulabilmiş değil. Bazıları tüm olasılıkların aynı anda yaşandığını düşünüyor, bizim bu olasılıklardan sadece birini deneyimlememizin nedeni olarak da yaşam ve zeka gibi faktörleri gösteriyor. Zekanın doğası seçici olmasından geliyor. Sınırsız olasılıkları tahlil etmek zorunda kalsaydık hiçbir şey yapamazdık. Dolayısıyla tüm olasılıkları ele almak yerine geçici de olsa bir tercih yapmak zorundayız.

Yazınının başında bahsettiğimiz Community bölümünün sonunda Abed, en karanlık zaman çizgisinde olduklarını fark eder ve arkadaşlarına bir öneride bulunur: Neden kötü karakterlere dönüşüp esas evrene dönmenin yolunu bulmuyorlar ki? Oysa en karanlık zaman çizgisindeysek de bunun suçunu zara atabilir miyiz? Nihayetinde yaptıklarımızın sorumlusu da biziz, hayatımızı güzelleştirmek bizlerin elinde. Kaçmak yerine savaşmak daha doğru olmaz mı?

(George Muesser’in en karanlık zaman çizgisiyle ilgili Scientific American’a yazdığı çok daha detaylı yazıyı buradan okuyabilirsiniz.)

👁️‍🗨️Gözümüzden kaçmadı

🛰️1969’da fırlatılan askeri iletişim uydusu, olması gereken yerde değil. Birleşik Krallık’ın en eski askeri haberleşme uydusu olan Skynet-1A adındaki bu uydu yıllardır çalışmıyor. Ama olması gereken yerden uzakta, Batı Amerika’da, 105 derece batı boylamında olması dikkat çekici. Uydunun kasten hareket ettirildiği düşünülüyor ama kim tarafından, ne zaman ve neden böyle bir şey yapıldığı bilinmiyor. Uydunun yörüngesindeki değişim mevcut uydu trafiği için de riskler yaratıyor.

🪼Araştırmacılar okyanusun derinlerinde yeni bir tür keşfetti: Parıl parıl parlayan bir yumuşakça. Adı da Bathydevius caudactylus. Elma büyüklüğünde. Deniz sümüklüböceği olarak sınırlandırılsa da bilim insanlarının daha önce gördüğü hiçbir deniz sümüklüböceğine benzemiyor. Bathydevius biyolüminesansla parlıyor, deniz anasına benziyor, büyük jelatinimsi bir başa sahip. Onu diğerlerinden ayıran bir diğer özelliği de derin okyanusta yaşadığı tespit edilen ilk deniz sümüklüböceği olması. Normalde deniz sümüklüböcekleri deniz tabanında falan yaşar, sadece birkaçı yüzeye yakın açık sularda bulunur. Oysa Bathydevius okyanus yüzeyinin bin metre ila dört bin metre altındaki sularda varlığını sürdürüyor. İşte karşınızda Bathydevius:

🪨Bilim insanları Antarktika’nın Amundsen Denizi’nden aldıkları sediman örneğinde kehribar buldu. Bu keşif, yaklaşık 90 milyon önce, yani Kretase Dönemi’nde Antarktika’nın şimdilerde buzla kaplı bölgelerinde ılıman yağmur ormanlarının var olabileceğini düşündürüyor. Bu kehribarlar o dönem var olduğu düşünülen ağaçların kabuklarını kapatmak için reçine ürettiklerini gösteriyor. Alfred Wegener Enstitüsü’nden Johann Klages öncülüğünde yapılan çalışma sonucunda bulunan bu kehribar “Antarktika’daki ilk reçine fosili” olarak nitelendiriliyor. Aslında Klages ve ekibi dört yıl önce de Nature dergisinde yayınlanan çalışmalarında bu bölgede ılıman yağmur ormanlarının varlığına işaret eden izler sunmuşlardı. Bu bulgu teorilerini daha da güçlendiriyor.

🍅Bugünün seri üretim domatesleri genellikle avuç içi büyüklüğünde oluyor. Oysa ataları çok daha küçük, tatlı ve lezzetliydi. Neyse ki CRISPR teknolojisiyle hem büyük hem de tatlı domateslere sahip olmamız mümkün. Çinli genetikçiler bir domates türü olan Solanum lycopersicum’daki şeker miktarını kontrol eden gen çifti kinaz 27 ile SlCDPK26 belirleyebilmek için CRISPR-Cas9 tekniğini kullandı. Bu gen çifti sakkaroz üretiminden sorumlu enzimleri parçalayarak domatesin tatlı olmasının önüne geçiyor. CRISPR ile bu genler devre dışı bırakıldı ve böylece seri üretim domateslere kıyasla yüzde 30 daha fazla glikoz ve früktoz içeren meyveler yetiştirildi.

🧬Bu yıl Nobel ödülüne layık görülen yapay zeka destekli AlphaFold3 yazılımının kodu artık herkese açık. Yani kodu indirebilir ve ticari olmayan uygulamalarınızda kullanabilirsiniz. Altı ay önce bilim insanları AlphaFold3’ün açık kaynak olmamasını epey eleştirmişti. AlphaFold3’ün neden önemli olduğunu daha önce birçok kez anlatmıştık, o yazılardan birini buraya bırakıyorum.

📚Yeni çıkanlar

İçinde asetil koA’ların, fumaratların, pirüvik asitlerin kol gezdiği, hücresel zarlara gömülü pompaların yüklü molekülleri bir alandan diğerine iteklediği, milyarlarca hücrede cereyan eden milyar kere milyar tepkimenin kesintisiz akıp gittiği mekanik bir üretim bandı nasıl olur da bilincin, varoluşumuzun kutsal mekanına dönüşür? Biyokimyanın derin ve soğuk sularında yüzmekten korkmayan Nick Lane, okuru yaşam fabrikasının merkezindeki motora, varlık şehrinin en kritik kavşak noktasına, biyokimyasal döngülerin Oroboros’una, Krebs çevrimine götürüyor. Enerji ve madde devrinin karşıt güçler arasındaki dengeyle sağlandığı bu biyokimyasal atlıkarınca kimi zaman hızıyla ve karmaşıklığıyla başınızı döndürecek, kimi zaman eylemlerinizle ve zaman katarıyla avuçlarınızdan kayacak. Yaşamın, hareketin ve enerjinin; gaz püsküren derin deniz bacalarının etrafında milyonlarca yıl önce doğduğu haliyle devam ettiğini gördükçe zirveden inişe uzanan canlılığınız yaşamın kökenine, mitokondrileriniz bakterilere, bilinciniz gezegenin görkemli tarihine bağlanacak. Dönüştürücü, canlılar dünyasının derin kimyasını idrak edeceğiniz bu muhteşem yolculukta sizi de dönüştürecek.

👉Kitabı buradan satın alabilirsiniz.

“Çöküş dediğimiz şey su, gıda, barınma, giyim, enerji vb. temel ihtiyaçların yasalarla denetlenen hizmetlerle nüfusun büyük çoğunluğuna ve makul ücretlerle tedarik edilemeyeceği bir süreçtir.”

Toplumun, bildiğimiz haliyle uygarlığın hatta daha kötüsü biyosferin muhtemel çöküşünü Avrupa’da halkın gündemine taşıyan ve ilk kez 2015’te yayımlanan bu kitap son elli yıldır dünya genelinde etkisini artıran politik ekoloji hareketi içinde en çok tartışılan metinlerden biri haline geldi.

Pablo Servigne ve Raphaël Stevens bugünkü nesillerin yaşam süresi içinde gerçekleşmesini olası gördükleri çöküşün (veya çöküşlerin) ardındaki dinamikleri ortaya seriyor ve 2020’de sözlüklere de giren “kolapsoloji” (çöküşbilim) adını verdikleri bu son derece rahatsız edici konuya disiplinlerarası bir giriş sunuyorlar.

👉Kitabı buradan satın alabilirsiniz.

Beyniniz, sizi siz yapan harika bir güç! İyi yaşam uzmanı Nicola Morgan, Parlak Beyin Kılavuzu’nda, kafatasımızın içindeki mucizevi beynimizi en iyi şekilde kullanmamız için şaşırtıcı bilimsel bilgileri ve eğlenceli aktiviteleri bir araya getiriyor.

Doğru beslenme, kaliteli uyku ve pozitif alışkanlıkların beyindeki etkilerini keşfetmek isteyen gençler ve her yaştan insan için ilham verici, resimli bir kılavuz…

Bu kitap sayesinde beyninizi geliştirecek ipuçlarını öğrenirken; merakınızı, yaratıcılığınızı ve direncinizi de artıracaksınız. Motive edici tavsiyeler ve uygulamalı aktivitelerle günbegün kendinizi bir adım ileriye taşıyacaksınız. Pasparlak bir beyinle hayallerinizi gerçekleştirmek artık daha kolay!

👉Kitabı buradan satın alabilirsiniz.

🤭Sanalda güldürenler

10’ca bilim arasından: Bir etik tartışması… Kendi meme kanserini laboratuvarda ürettiği virüsle tedavi etti