Günlük yaşamın bilimi. Marty Jopson

Peki bunun sonu yok mu? Bu zincirden geriye doğru gitmeye başlarsanız ne bulursunuz? Sonuç olarak, terazilerimin kalibrasyonu Uzakdoğu üreticisinden Paris’in banliyölerine kadar gider.

      1960’da on birinci Conférence Générale des Poids et Mesures’de (Ağırlık ve Uzunluklar Genel Konferansı) toplanan ileri gelenler, Le Système International d’Unités ya da bilinen haliyle SI birimlerini tanıttı. Bu standart, yedi temel birim ve onların nasıl ölçüleceğine dairdir. Bu sistem o günden bu yana güncellenmiştir ve birimlerden biri hariç hepsi için bu sistem büyük ölçüde güvenilirdir. Örneğin, metre artık ışığın boşlukta saniyenin 299.792.458’de birinde katettiği mesafedir. Saniye, belirli bir türde sezyum atomundan gelen ışınımın 9.192.631.770 devrinde geçen zamandır. Tek düzensiz ölçü birimi kilogramdır. Mutlak terimde kilogram, 1889 yılında yüzde 90’ı platinden ve yüzde 10’u iridyumdan oluşan bir yığının ağırlığı olarak tanımlanmıştır; bu yığın şu anda Paris’in banliyölerinden Sèvre’de bir kasada bulunmaktadır. Bunu bir platin ve iridyum yığını olarak tanımlamak aslında biraz hafife almak gibi oluyor. Uluslararası Kilogram Prototipi olarak adlandırılan bu yığın, 39,17 mm uzunluğunda ve aynı şekilde 39,17 mm çapında mükemmel, kusursuz bir silindirdir. UKP’nin kopyaları yapılmış ve dünyaya dağıtılmıştır; böylece ulusal ağırlık ve ölçü kurumları bu ilk nesil kopyalarını, daha fazla ve kaçınılmaz olarak daha az doğru ikinci nesil kopyaları yapmak için kullanmışlardır. Bu durum bu şekilde devam etmiştir, ta ki benim mutfak terazime kadar. Prototipten uzağa atılan her adımda, tartma cihazı giderek daha az doğru olmaya başlar. Mutfak terazim peynir diliminin kesinkes 153 gr geldiğini söylediğinde bunun gerçekten doğru olma olasılığı inanılmaz derecede azdır.

      Bilimle pişirme

      Hayatımda en çok zevk aldığım şeylerden biri de yemek yapmaktır. Buna ek olarak küçük mutfak aletlerinin büyük bir hayranı olduğumu söylersem de muhtemelen şaşırmazsınız. Mutfak dolaplarım ve çekmecelerim her türden alet ve edevatla doludur; kimisi çok kullanışlı kimisi o kadar da değil. Ancak en büyüğü ve en muhteşemi indüksiyonlu ocağımdır. Bu bana sanki Star Trek ya da dilediğiniz başka bir uzay dizisinden fırlamış bir parça gibi geliyor. Pişirme yüzeyi tamamen pürüzsüz, siyah seramik bir plakadan oluşuyor ve görülür herhangi bir ısı üretim aracına sahip değil. Evet, ocağın üstüne bir tencere su koyar ve düğmesine basarsam, ani bir ısı yaratıp dakikalar içinde suyu kaynatabiliyorum. Ancak bunu inanılmaz yapan şey kaynayan suyla dolu tencereyi kaldırıp elinizi ocağın üstüne koyduğunuzda oluşuyor. Tencere ocağın üzerinde çok uzun kalmadığı sürece, eliniz seramiğe değdiğinde bir acı çığlığı atmak yerine ılık bir ocakla karşılaştığınızı görüyorsunuz. Peki, kendisi ısınmadan bir tencere suyu nasıl kaynatabildi? Bunu yapmasını sağlayan nasıl bir düzenbazlık var? Bunu test etmeye kalkarsanız lütfen dikkatli olun.

      İndüksiyon ya da tam adını vermem gerekirse elektromanyetik indüksiyon, diğer birçok elektrikli alette olduğu gibi, Londra’da Kraliyet Enstitüsü’nün bodrum katı laboratuvarlarında çalışan ünlü Michael Faraday tarafından keşfedilmiştir. Ne mükemmel ki keşfinin sadece tam olarak yerini değil, aynı zamanda keşif tarihini de net olarak biliyoruz: 29 Ağustos 1831. Arkadaşına yazdığı mektupta da söylediği gibi, “İyi bir şey yakalamış olabilirim ama kesin bir şey de diyemiyorum; tüm bu çabalarımdan sonra denizden çektiğim şey, bir balık değil de yosun olabilir.” Öyle görünüyor ki kocaman bir balık yakalamış.

      Faraday’in yakaladığı şey şudur: Bir telin yanında bir mıknatıs oynatırsanız, elektrik akımı telin içinden geçecektir. Tabii aksi de gerçekleşebilir. Bir akımı bir telin içinde ileri geri hareket ettirirseniz, telin etrafında manyetik bir alan üretir. Elektromanyetik indüksiyon tam olarak budur. Ancak sonuçları nedeninden çok daha geniş kapsamlıdır.

      Yassı bir bobin teli alın ve hızlı bir şekilde bu tele alternatif akım verin. Elektromanyetik indüksiyona göre bu değişken akım, kendisinin kuzey kutbuyla değişim yaratacağı manyetik bir alan oluşturur. Bobinin üstüne çelik gibi bir manyetik metal yığını koyarsanız, alternatif manyetik alan, metal yığınının içinde akacak bir akımı başlatacaktır (indükleyecektir). Ancak bu süreçte çeliğin elektriği iletmede kötü olduğu ortaya çıkar ve elektrik akımı direndikçe enerjisinin bir kısmı ısıya dönüşür. Dolayısıyla bobinin kendisi ışımadığı halde, tel bobini üzerindeki çelik yığını ısınmaya başlar.

      Şimdi, bir tel bobini, çok şık siyah bir seramik plakanın altına koyun ve üstüne de tabanı çelik bir tava bırakın. Vay canına, kendi kendinize bir indüksiyon ocağı yaptınız. Tel bobin tarafından üretilen manyetik alan seramik plakanın içinden geçecektir. Hatta 1973’te Westinghouse Elektrik Şirketi tarafından geliştirilen indüksiyonlu ocağın satıcıları tarafından kullanılan numarayı bile deneyebilirsiniz. İzleyicilerin gözü önünde, ocağın üstüne serdikleri çok sayıda gazete kâğıdının üstünde yemek pişirmişlerdi.

      Ancak omzumda oturan dokuz yaşındaki hayali çocuğun henüz cevaplamadığım rahatsız edici bir sorusu var. Öncelikle tüm bu elektromanyetik indüksiyon nasıl gerçekleşiyor? Elektrik ile manyetik düzenin bir arada olmasını sağlayan nedir? Aslında cevabın bir kısmı elektromanyetik sözcüğünün kendisinde gizlidir. Bunlar her zaman birbiriyle bağlantılı değildir; çünkü bunlar aynı şeydir.

      Doğada sadece dört esas güç var. Öncelikle zayıf nükleer ile güçlü nükleer güçler, atomları birbirine yapıştırırlar, çok da anlayamadığımız yerçekimsel güç ise bize yerçekimini verir. Bunların dışında bir de elektromanyetik güç var. Bu güç, tamamen nedensiz bir şekilde birbirine doğru açıda beliren iki güç olarak düşünülebilir. Bunlardan birine manyetik, diğerine elektrik diyoruz ancak bunları ayrı gören tamamen bizim kusurlu bakış açımızdır. Elektrik ve manyetik düzeni bir arada yapan şey aslında onların temelde aynı şey olmasıdır.

      Bu da beni asıl konumuza geri getiriyor: İndüksiyonlu ocak mutfak gereçlerinin en dikkat çekicisidir. Yanıldığım gösterilirse mutlu olacak olsam da, kesinlikle eminim ki hiçbir doğrayıcı, mısır patlatma makinesi, çırpıcı, pilav pişirme makinesi ya da ekmek makinesi, doğanın temel güçlerinden birini böyle zarifçe gösteremez.