Yıldızlar ve diğer objeler etraflarına durmaksızın foton, proton, nötrino gibi atom parçacıkları yayar. Mesela belki de tam şu anda bir yerde patlayan bir yıldız, bir çok parçacığı Kozmosun derinliklerine yolladı. Işık hızına yakın hızlarda hareket eden bu parçacıklara kozmik ışınlar diyoruz.
Mesela her saniye yaklaşık 100 milyar civarı nötrino Güneş’ten gelir ve içimizden geçip gider. Nötrinolar diğer madde parçacıklarıyla nadiren etkileşimde bulundukları için, bu hissedebileceğiniz veya endişe etmeniz gereken bir durum değildir. Zaten bu nedenle de hayalet parçacıklar olarak isimlendirilir.
İnsan yaşamı için en tehlikeli olanlar, protonlar veya atomik çekirdekler gibi ağır yüklü parçacıklardır. Neyse ki Dünya’nın atmosferi sayesinde koruma altında oluruz. Dünya’ya çarpan yüksek enerjili parçacıkların çoğu, atmosferdeki hava ve gaz molekülleriyle buluştuğunda dağılıp parçalanırlar. Sonrasında da bu ışınlar yeryüzünden emniyetle uzaklaştırılır ve Van Allen kuşakları diye adlandırılan iki bölgeye sürülür.
Ancak bu süreçte de aurora borealis veya aurora australis (kuzey ve güney ışıkları) yani Dünya’nın Kuzey veya Güney Kutuplarında oluşan ışıklar ortaya çıkacaktır.
Kozmik Işınlar Nereden Geliyor?
Yaklaşık 100 yıl önce, öncü Avusturyalı fizikçi Victor Hess bir sıcak hava balonuna atladı ve dünya yüzeyinden 5,3 kilometrelik baş döndürücü yüksekliğe tırmandı. Neden? Çünkü o da, zamanının birçok bilim insanı gibi, iyonlaştırıcı radyasyonun tam olarak nereden geldiğini merak ediyordu.
Hess’in en büyük başarısı, yükseklik arttıkça iyonlaştırıcı radyasyon seviyelerinin de arttığını ve dolayısıyla radyasyonun uzaydan gelmiş olması gerektiğini göstermesiydi. Böylece bu radyasyona “kozmik ışınlar” adı verildi. Hess ise çalışmalarından dolayı 1935 Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü. O zamandan beri bilim insanları bu kozmik ışınların nereden geldiğini merak ediyorlar. O günden bugüne çok yol kat ettik ve bu ışınların kökenleri hakkında çok şey öğrendik.
Kozmik ışınların Dünya’ya farklı enerji aralığıyla geldiğini biliyoruz. Düşük enerjili kozmik ışınların kaynağı güneştir. Orta enerjilerdeki kozmik ışınlar muhtemelen ölü yıldızların (süpernova), patlamasıyla ortaya çıkmıştır. Ancak en yüksek enerjili kozmik ışınların kesin kaynağını hâlâ tam olarak bilmiyoruz. Bu parçacıkların galaksi dışı kaynaklardan geldikleri düşünülmektedir.
Bugüne kadar Dünya’ya çarpan en yüksek enerjili parçacık olarak kaydedebildiğimiz kozmik ışın 1020 eV gücündedir. Rekor kıran bu uzay parçacığı o kadar hızlı gelmiştir ki fizikçiler bu parçacığa “Oh My God Particle” yani Aman-Tanrım parçacığı ismini vermişlerdir.
En güçlü insan yapımı hızlandırıcılar tarafından üretilen parçacıklardan on milyonlarca kez güçlü olan bu kozmik ışın karşında fizikçilerin şaşkınlığını verdikleri isimden anlamanız olasıdır. Ancak bu derece yüksek enerji seviyesindeki parçacıklar aslında tahmin edebileceğinizden çok daha yaygındır.
Kozmik Işınlar İle Bilgisayarlarımızın Bağlantısı Nedir?
Aslında bakarsanız her saniye, kabaca 100.000 kozmik ışın, Dünya atmosferinin her bir metrekaresine çarpıyor. Siz, aileniz ve bazen bilgisayarınızdaki, telefonunuzdaki veya diğer cihazlarınızdaki transistörler de buna dahildir.
Az evvel kozmik ışınların bir çok biçimde bizimle temas halinde olduğundan bahsetmiştik. İşte bu olay belli koşullar altında bilgisayarlarda soft error adı verilen sorunların ortaya çıkmasına neden olma potansiyeline sahiptir. Bu hatalar temelinde kalıcı herhangi bir donanım hasarı yapmazlar, ancak düzeltmek için yeniden başlatmayı gerektirebilirler.
Ancak kimi durumlarda kozmik ışınlar daha büyük sorunların ortaya çıkmasına da neden olur. IBM’de görev alan Fizikçi James F. Ziegler, kozmik ışınların bilgisayarlar üzerindeki sinir bozucu etkisini 1979’da keşfetti. Ziegler ve diğer IBM araştırmacıları, Dünya üzerindeki belirli yerlerin daha ağır kozmik ışın bombardımanı yaşadığını da kaydetti.
Örneğin Güney Asya’daki şehirler, Amerika’nın yaklaşık yarısı kadar kozmik ışın yağmuruna maruz kalıyordu. Bu farkın temel olarak rakımla alakalı olduğu düşünüldü. Sonuçta bir yerin rakımı yani deniz seviyesinden ne kadar yüksek olduğu, atmosfer ile ilişkilidir. Rakım ne kadar yüksek olursa, atmosfer o kadar az koruyucu olur.
Kozmik Işınlar Gelecekte Daha da Büyük Sorunlar Yaşanmasına Neden Olacaktır
Bu nedenle yeraltında tutulan bir bilgisayar hiç bir sorunla karşılaşmaz. Ancak, uçaktaki bir bilgisayarın kozmik ışın kaynaklı bir sorun yaşama olasılığı Dünya’daki konumuna bağlı olarak 10 ila 300 kat daha fazla olacaktır. Bu, uçaklardaki bilgisayar sistemleri için özellikle hayati önem taşır.
Mikroçipler daha yaygın hale geldikçe ve daha küçük transistörleri daha dar alanlara yerleştirdikçe, mühendisler kozmik ışınların çip tasarımcıları ve kullanıcıları için daha fazla endişe kaynağı olmasını bekliyor. Ne yazık ki bizlerin evimizde kozmik ışın riskini azaltma şansı yoktur. Yapılacak en iyi şey aslında uzun süre denenmiş ve geçerliliği doğrulanmış şeydir. Üzerinde çalıştığınız her şeyi sık sık kaydedin.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Did your computer crash? It might have been a cosmic ray. Yayınlanma tarihi: 30 Ağustos 2022; Kaynak site: Big Think. Bağlantı: Did your computer crash? It might have been a cosmic ray/
- What are cosmic rays? Yayınlanma tarihi: 27 Ekim 2021; Kaynak site: Live Science. Bağlantı: What are cosmic rays
- Sokolsky, Pierre. (2013). Ultra-high energy cosmic rays: Setting the stage. EPJ Web of Conferences. 53. 01001-. 10.1051/epjconf/20135301001.
- An extragalactic mystery: where do high-energy cosmic rays come from? Yayınlanma tarihi: 23 Nisan 2012. Kaynak site: Conversation. Bağlantı: An extragalactic mystery: where do high-energy cosmic rays come from?
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
