10’ca bilim arasından: Süper DVD ile tanışın, 125 bin gigabaytlık veri depolayabiliyor

Mart ayının ilk günlerinden merhaba. Bu hafta gözlerimizi Satürn’ün uydusu Titan’da açacağız, -179 dereceden aşağı düşmeyen soğuk Titan’da. Burada bilim insanlarını zamanında çok heyecanlandıran “Yaşam olabilir mi acaba?” sorusunu sorduran okyanusu tartışacağız. Sonrasında Dünya’ya inerek Çin’e gideceğiz, bizi bekleyen üç yeni uzay aracı var. Çinli astronotları Ay’a taşıyacak uzay aracı Mengzhou, iniş aracı Langyue ve roketimiz Long March 10.

Gökyüzünü bir kenara bırakarak canlıların dünyasına göz atmaya ne dersiniz? Mesela bir karınca türü var ki onlar aynı koloniden dostları, termitlerin direnişinde yaralanınca salgıladıkları doğal antibiyotiklerle onları hemencecik tedavi ediyor. Ya da binbir çeşit türe sahip yılanlara bir bakalım. Hiç düşündünüz mü niye bu kadar fazla yılan türü olduğunu?

Sizi bir de karlarla kaplı Erzurum’a götürmek istiyorum. Burada odak noktamız Erzurum’dan ziyade karlarla kaplı olması. Malum İstanbul’da doğru düzgün kar göremedik bu yıl. Ama Erzurum gördü. Kar manzarası her ne kadar güzel bir görüntü oluştursa da sonuç olarak çalışanlar için bir zulüm, hastalara ulaşmaya çalışan sağlık görevlileri için bir işkence. Bunun sebebi ise buz tutan, karla kapanan yollar. Peki ya karın yere tutunmasının önüne geçmenin tuzdan başka yolu olduğunu söylesek?

Karlı havadan çıkıp bir Akdeniz ülkesine gidelim bu kez. İspanya’ya. Burada 3 bin yıllık bir hazineyi inceleyeceğiz. Genel olarak altın ve gümüşten oluşan hazinenin içinde dünya dışından cevherle dövülmüş eşyalar var!

Son olarak teknoloji dünyasını sallayacak bir haberimiz var. Assolist olarak onu sona sakladık. Yıllarca film ve müzikler için kullanılan DVD’ler internetin hayatımıza girmesiyle koleksiyon olarak raflarımızı süsleyen nostaljik bir eşyaya dönüştü. Ama tekrar kullanışlı hale gelebilirler. ChatGPT, Gemini gibi dil modellerinin eğitilmesinde kullanılan büyük veri setlerini artık bu DVD’lerde depolamak mümkün olabilir. Öyleyse yolculuğumuza başlayalım!

Titan’da yaşam için umutlar tükeniyor

Gökbilimciler Satürn’ün Enceladus ve Mimas’ı, Jüpiter’in Europa’sı gibi uyduların yaşama uygunluğunu harıl harıl araştırıyor. Satürn’ün en büyük uydusu, tüm Güneş Sistemi’nin ise en büyük ikinci uydusu olan Titan da gökbilimcilerin odağında olan bir uyduydu.

Petrokimyasallardan oluşan bir dumanla örtülü, yüzeyinde karbon içeren moleküller bulunan Titan soğuk bir uydu, hem de çok soğuk. Yüzey sıcaklığı -179 derecenin altına düşmüyor. Havasından dolayı yaşam için gerekli kimyasal reaksiyonlar çok yavaş ilerliyor. Bununla birlikte yüzeye göre çok daha sıcak olan derinlerinde, yaklaşık 100 kilometre altında Dünya’daki okyanusların toplamından 12 kat büyük sıvı bir okyanusun var olduğu düşünülüyor. Sıvı suyun olduğu yerde mantıken hayat da olabilir, öyle değil mi? Ama Kanada’daki Western Üniversitesi’nden gezegenbilimci Catherine Neish, “O kadar kolay değil” diyor.

Araştırmacılara göre Titan’ın yaşanabilir olması için yüzeydeki organik moleküllerin yaşamı mümkün kılacak prebiyotik kimyasalları üretebilmek için fiziksel olarak okyanusa ulaşabilmesi gerekiyor. Organik maddenin okyanusa ulaşmasının yolu ise gök cisimlerinin Titan’a çarpması yoluyla mümkün olabilir. Çünkü çarpmalar yüzeydeki buzu eriterek organik moleküllerle dolu sıvı su havuzu oluşturabilir. Ancak Neish ve ekibi Titan’daki çarpmaların boyutlarının organik maddenin okyanusa ulaşmasına yetecek kadar büyük olmadığını tespit etti. Mesela Titan’a en basit aminoasit olan glisinden yaklaşık 7500 kg ulaşıyor. Kulağa çok gibi gelebilir ama okyanusta bir damla bile etmiyor bu miktar.

Başka olasılıklar olamaz mı? Örneğin Europa’nın yüzeyinde çok az organik madde var ama okyanusun çekirdekle temas ettiği deniz tabanında hidrotermal bacalarının olabileceği tahmin ediliyor. Bu bacaların organik maddeleri püskürterek yaşamı destekleyebilecek karmaşık kimyasal reaksiyonları tetikleyebileceği düşünülüyor. Aynı şey Titan’da da olamaz mı? Ekip bu olasılığı dışlamıyor ve çalışmalarına devam ediyor ama bu durumda da başka bir endişe ortaya çıkıyor. Okyanusun derinlerinden elde edilen organiklerin ortaya yaşam çıkarabilmesi mümkün mü? Neish, “Okyanusun derinlerinden elde edilen organik maddelerin öncelikle aromatik bileşikler oluşturacağını düşünüyoruz. Onların da yaşam için gerekli maddeler oluşturması zor” diyor. Son yıllarda gezegenlerin uydularında yaşam arayışı için gerekli maddeler konusunda umut yükselse de bu kez Titan’da umutların tükendiğini görüyoruz.

Çin’in insanlı Ay görevinde kullanılacak araçların ismi belli oldu

ABD’nin 50 yıl sonra ilk kez Ay’a insan yollama programı Artemis’ten çok sık bahsediyoruz ama bu hayali kuran tek ülke ABD değil. ABD’yi 50 yıllık uykusundan uyandırarak tekrar Ay üzerinde çalışmaya teşvik eden Çin de 2030’a kadar Ay’a insan göndermeyi amaçlıyor. Şimdi de o insanları taşıyacak uzay araçlarının ismini açıkladı.

Çin uzay ajansı İngilizceye “Dream Vessel” olarak çevrilebilecek Mengzhou uzay gemisi, “Embracing the Moon” olarak çevrilebilecek Lanyue iniş aracı ile Long March 10 roketinin geliştirilmesinde şimdilik herhangi bir sorun olmadığını bildirdi. Çin medyasına göre Mengzhou yaklaşık 9 metre uzunluğunda ve 22 metrik ton ağırlığında olacak. Lanyue iniş aracı ise iki astronot ve 200 kilogramlık bir keşif aracını içerecek.

İsimleri bir grup uzman seçti ve halktan gelen yaklaşık 2 bin öneriyi dikkate alarak bu tercihi yaptılar. Ajansın açıklamasına göre “Lanyue” ismi ilk kez Çin Halk Cumhuriyeti’nin kurucusu Mao Zedong tarafından 1965 yılında yazılan bir şiirde geçiyormuş. Lanyue Çin halkının evreni keşfetme ve Ay’a sefer düzenleme konusundaki isteğini ve özgüvenini simgelerken Mengzhou “Çin ulusunun aya iniş hayaliyle” bağlantılı.

Çin başarılı olabilir mi? Son yıllardaki Ay yarışını Chang’e görevleriyle başlatanın Çin olduğunu unutmamak gerekiyor. Ayrıca Çin 2019’da Ay’ın uzak yüzüne iniş yapmayı başaran ilk ülke olarak tarihe geçti. Son dönemde Hindistan, Japonya ve ABD’de Ay’a inmeyi başardı. Hindistan’ın Chandrayaan’ı yeni keşifler yapsa da Japonya ve ABD’nin araçlarının durumu stabil değil. Ayrıca Sovyetler Birliği zamanında Ay’a inmeyi başaran Rusya, geçen yılki denemesinde başarısız oldu. Bu da Ay’a yumuşak iniş yapmanın hiç de o kadar kolay olmadığını ve Çin’in başarısının kayda değer olduğunu gösteriyor.

Öyle ya da böyle geçmişte Sovyetler Birliği ve ABD arasında gördüğümüz yarışı bu kez Çin ve ABD arasında göreceğiz. Bu da bizi heyecanlandırıyor.

Bu karıncalar dostlarının yaralarını fark edip tedavi edebiliyor

Bir karınca türü olan Megaponeralar çok dikkatli avcılardır ama son dönemlerde bilim insanlarının dikkatini hassas yanları çekiyor. Megaponeraların tek besin kaynakları termitler. Ama termitler avcılarına boyun eğmektense direnmeyi tercih ettikleri için megaponeralar sık sık yaralanıyor. Biraz veri de verelim. Termitlere her bir saldırıda beş ila 10 karınca yaralanıyor, kulağa çok fazla gelmediğinin farkındayız ama karıncaların günde beş kez ava çıkabildiklerini düşünürsek bu sayı ayda bin karıncaya tekabül edebiliyor ki her kolonide en fazla iki bin karınca oluyor yani karıncalar için bu yaralanmalar ciddi bir sorun. Ama sağlam karıncalar yaralı dostlarını iyileştirebilecekleri özel bir yeteneğe sahip: Yaranın enfekte olup olmadığını tespit edip kendi ürettikleri doğal antibiyotiklerle yaralı olanları tedavi edebiliyorlar.

Karıncaların kütiküllerinde birbirlerini tanımalarını sağlayan özel bir kimyasal yapı var. Bunu kraliçeyi ve işçileri tanımlayan bir nişana benzetebilirsiniz. Bu kimyasal yapı sayesinde karıncalar bir diğerinin yaralandığını ve o karıncanın vücudunda bir enfeksiyon olup olmadığını da anlayabiliyor. Nature Communications’da yayınlanan çalışmaya göre araştırmacılar yaralanmalarda çok sık görülen öldürücü ve ilaca dirençli bir bakteri olan Pseudomonas aeruginosa ile enfekte olmuş karıncalara odaklanmış. Aynı bakteri geçen yıl ABD’de insanların göz damlalarına bulaşarak körlük ve hatta ölüme neden olmuştu. Karıncalar enfekte yaraları tedavi ederken 100 kimyasal bileşik ve 41 proteinden oluşan bir madde üretiyor. Bu madde geniş spektrumlu antibiyotik gibi çok yönlü kullanıma sahip olmalarını sağlıyor.

Würzburg Üniversitesi Hayvan Ekolojisi ve Tropikal Biyoloji Bölümü’nde çalışan Erik Frank, karıncaların birbirini tedavisinin yüzde 90 oranında başarılı olduğunu söylüyor. Peki karıncaların bu durumu bize anlatıyor? Bilim insanları karıncaların davranışlarına bakarak insanlar açısından birtakım dersler çıkarabileceğimizi düşünüyor, özellikle bazı enfeksiyonların tedavisini zorlaştıran ve giderek büyüyen bir tehdit haline gelen ilaca dirençli bakteriler söz konusu olduğunda. Buna göre Frank, karıncaların sorunlarına ürettiği çözümleri bir dereceye kadar kendi sistemimize uyarlayabileceğimizi söylüyor.

Neden onca sürüngen türü arasında yılanlar çeşit bakımından daha başarılı oldu?

Bugün pek çok insanın korkulu rüyası olan yılanlar, 100 milyon yılı aşkın süre önce kertenkelelerden ilk kez ayrıştıklarında dinozorların egemen olduğu ekosistemin kenarlarında köşesinde varlığını sürdürmeye çalışan önemsiz canlılardı. Ama bugün gorillerden bile daha ağır olan anakondalardan tutun da ataçtan bile daha hafif ipliksi yılanlara kadar çok çeşitli boyutlarda 4 binden fazla yılan türü mevcut. Birbirinden bağımsız olarak bacaklarını kaybeden yaklaşık 25 kertenkele grubu içinde çeşitlilikte çağ atlayan tek grup yılanlar oldu. Peki ya bunu nasıl açıklayabiliriz?

Science dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmaya göre araştırmacılar yılanların zaman içinde nasıl değiştiğini modellemek için binden fazla sürüngen türünün genlerinden toplanan verilerini kullanarak soy ağaçlarını şekillendirdi. Buna ek olarak yaklaşık 70 bin kertenkele ve yılandan elde edilen beslenme verilerine odaklanıldı. Sonuç gösteriyor ki yılanlar 125 milyon yıl önce yani evrimlerinin çok başında pek çok ekolojik boşluktan faydalanmalarını sağlayacak bir “adaptasyon patlaması” yaşadı. Mesela bu adaptasyonlar arasında avlarını koku ve ısı yoluyla tespit etmelerini sağlayan duyusal yapıları ve büyük avları yutmalarına yardımcı olan esnek çeneleri var. Bazı yılanlar hepimizin bildiği gibi avlarını etkisiz hale getirebilmek için ölümcül zehirlere sahip.

Makale bu özelliklerden hangisinin yılanların bu kadar çeşitlenmesine yol açtığını kesin olarak söylemiyor. Ama böylesine hızlı evrime, 66 milyon yıl önce meydana gelen kitlesel yok oluşun ardından birçok sürüngen grubunun sonunun gelmesi de eklenince yılanlar çok rahat ön plana çıkmış olabilir. Bu çok çeşitlilik yılanların beslenme şekillerine de yansımış. Yaşayan kertenkelelerin çoğu böceklerle ve diğer küçük eklembacaklılarla beslenirken yılanlar çok daha maceracı yaklaşarak kemirgenlerden kuşlara, kangurulardan timsahlara, çok geniş bir menüye sahip.

Kirli buz çirkin görünebilir ama bir faydası var

Su damlacığının buza dönüştüğü an. Fotoğraf: Anand Lab/Illınois Üniversitesi

Bu satırları yazmadan birkaç saat önce Alanya’da sıcaktan dolayı sahillere akın eden insanların videosunu izlemiş biri olarak şimdi yazacaklarım Türkiye’nin batısı için çok bir şey ifade etmeyebilir. Ama en azından ülkenin doğusunda kara kış eskisi gibi yaşanıyor. Dolayısıyla onların işine yarayacak bir çalışmaya değineceğiz. Kara kışın yarattığı en büyük sorun yolların buzlanması olsa gerek. Chicago’daki mühendisler buzun yapısını daha iyi anlamayı ve ondan nasıl kurtulabileceğimizi bulmayı kendilerine misyon edinmişler.

Materials Horizons dergisinde yayınlanan son araştırmaları buza ilginç bir çözüm bulduklarını gösteriyor. Su donarken çok az miktardaki bir yabancı maddeyle bile buzun yüzeye yapışmasını büyük ölçüde azalttığını görmüşler. Çalışmayı yürüten ekip saf buz üzerine değil de içinde yabancı madde barındıran kirli buzları ele almış. Sonuçta yollarda ya da okyanustaki buzlar tamamen saf değil. Saf suya sofra tuzu, sabun ya da alkol karıştıran ekip, heterojen su damlacıklarını bakır, cam ve silikondan yapılmış yüzeylere koymuşlar. Damlacıklar donduktan sonra onları çıkarmak için ne kadar güç gerektiğini incelemişler.

Maddelerin hepsi buzun yüzeye tutunma gücünü zayıflatmış ama en iyi sonuç tuz ve alkolde alınmış. “E buna ne gerek vardı, tuzun etkili olduğunu biliyoruz zaten?” diyebilirsiniz ancak buz çözücü tuzlar altyapıyı aşındırarak başımıza yeni dertler çıkarabiliyor. Alternatif buz çözücülere yönelmek çevreye daha az zarar anlamına gelebilir. Bu arada ekibi en şaşırtan şey yabancı maddelerin buzun tutunma özelliğini 100 ila bin kat arasında azaltması olmuş. Normalde buzun yapışkanlığını azaltmak zor bir iş, araştırmacılar bunun için ileri teknikler geliştirmeye devam ediyor. Halbuki bu çalışmayı yapan ekip amaçlarına sadece sıradan yabancı maddelerle ulaştı.

3 bin yıllık hazinede dünya dışı cevherden yapılmış eşyalar var

Araştırmacılar 60’lı yıllarda İspanya’nın Villena kentinde Bronz Çağı’ndan kalma bir hazine keşfetti. Bu hazinenin içinde göz alıcı şişeler mi, kaseler mi, bilezikler mi dersiniz her şeyden vardı ve çoğu da altın ve gümüşten yapılmıştı. Ama şimdi şimdi öğreniyoruz ki aralarından bazıları yerin altından elde edilen cevherlerle değil, bir milyon yıl önce Dünya’ya düşen bir meteordan elde edilen demirle dövülmüş.

Trabajos de Prehistoria dergisinde yayınlanan çalışmaya göre araştırmacılar bu M.Ö. 1400 ila 1200 yılları arasında yapılmış bilezik ve içi boş dekoratif eşya üzerinde birtakım testler yapmış. Hazinenin ilk bulunduğu 1963 yılında arkeolog Jose Maria Garcia, aldığı notlarda altınlar arasında “koyu kurşuni bir metalin” olduğuna dikkat çekmiş. Bu metal yer yer parlakmış ama çoğunlukla çatlamış, oksitle kaplıymış. Şimdi yapılan testler demirdeki nikel bileşiminin meteorlardaki demirlere benzediğini gösteriyor. Yani bu eşyalar İber Yarımadası’nda şimdiye kadar bulunan, meteor demirinden yapılmış ilk eserler.

Çalışmanın yazarlarından olan, aynı zamanda İspanya Ulusal Araştırma Konseyi Tarih Enstitüsü’nde araştırmacı olarak çalışan Ignacio Montero Ruiz, meteorlardan elde edilen demirlerle yapılmış nesnelerin nadir olduğunu belirterek, bu döneme ait en bilindik örneklerin çoğunun Doğu Akdeniz kültürleriyle bağlantılı olduğunu aktarıyor. Geçen yıl İsviçre’de de bir ok ucunun meteor demirinden yapıldığı ortaya çıkmıştı ama o çok daha yakın tarihliydi, M.Ö. 900 ila 800 yılları arasında yapılmıştı.

📌Villena hazinesinin kime ait olduğu bilinmiyor. Tek bir bireyden ziyade bir topluluğa ait olduğu görüşü daha çok kabul görüyor.

Süper DVD ile tanışın: 125 bin gigabaytlık veri depolayabiliyor

DVD ve Blu-Ray gibi optik disklerin dünyaya hükmettiği dönem çok uzak değil… Ucuz, sağlam ve çok yer kaplamamalarına rağmen bu disklerin en büyük sıkıntılarından biri mevcut depolama ihtiyacını karşılayamıyor olmaları. Bunun nedeni ise optik disklerin veri kodlaması açısından neredeyse hep tek bir 2 boyutlu katmana sahip olması. Bir diskin kodlanabilir katman sayısını artırabilirsek mantıken çok büyük miktarda alan kazanabiliriz.

Şanghay Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ndeki araştırmacılar kısa süre önce tam olarak bunu yaptı. Hafta başında Nature’da yayınlanan çalışmaya göre ekip, 54 nanometrelik lazerle bir optik diskte her bir katmanı sadece 1 mikrometreye ayrılmış 100 veri katmanı oluşturmayı başardı. Böylelikle 1 petabayt bilgi tutabilen üç boyutlu veri katmanına sahip optik disk yarattılar ki bu da 125 bin gigabaytlık veriye tekabül ediyor. Bu miktarı hard disklerle karşılaştırdığımızda bile akla hayale sığmayacak bir şeyle karşı karşıya olduğumuzu anlıyoruz. Gizmodo’da belirtildiğine göre bir petabaytlık bilgi için 12 inçlik bir hard disk gerekirdi. Yine aynı miktarda veriyi Blu-Ray’lere kodlamak için yaklaşık 10 bin boş diske ihtiyacımız olurdu.

Bir karşılaştırma daha yapalım. ZME Science’a göre üretken yapay zekayı eğitmek için kullanılan veri kümeleri yaklaşık 5.8 milyar indekslenmiş web sayfasından oluşuyor, yani yaklaşık 56 petabaytlık veri içeriyor. Bu da çok fazla elektriğin harcanması anlamına geliyor, sürdürülebilir bir şey değil. Elon Musk gelecekte elektrik sorunu yaşayacağımızı bas bas bağırıyor. Microsoft bu elektrik sorununun önüne geçmek için mini nükleer santraller inşa etme işine girişti bile. Halbuki muazzam miktarlarda elektrik tüketen veri merkezlerine sırtımızı dayamak yerine yapay zekanın eğitim materyallerini 2000’lerden kalma retro CD’lere sığdırabiliriz.

Peki mühendisler bu diski nasıl üretebildi? Optik disklerin filmi için kısaltması AIE-DDPR olan yeni bir malzeme üretmeleri gerekti. AIE-DDPR, nano ölçekteki fotonik verileri emebilen ışığa duyarlı moleküllerin bir kombinasyonundan oluşuyor. Bu moleküller daha sonra yüksek teknolojili lazerlerle diske kodlanıyor. AIE-DDPR şeffaf olduğu için verilerin bozulması konusunda endişelenmelerine gerek kalmıyor.

Yine de belirtelim. Son teknoloji optik disk oluşturmak epey zaman alıyor ve şimdilik enerji verimliliği açısından diğer teknolojilere kıyasla yetersiz kalıyor. Ama araştırmacılara göre daha fazla deneyle her iki engeli de aşmak mümkün.

Odysseus için geri sayım: Ay ayazında hayatta kalabilecek mi?

OpenAI-New York Times davası: ‘Kanıt yaratmak için ChatGPT’yi hacklediler’