Gökyüzü tam olarak ne kadar mavi? Bir Siyanometre ile bunu ölçmeyi deneyebilirsiniz.
Bilim insanlarının çalışmalarının bir çoğunun arkasında bastırılamayan bir keşfetme arzusu vardır. Bu kişilerden birisi de 18. yüzyılda yaşayan İsviçreli fizikçi Horace-Bénédict de Saussure’dir. Kendisinin gençliğinden beri süre gelen takıntısı gökyüzünün maviliğini ölçmekti. Sonucunda da bunun için bir alet icat etti. Bu aletin adı ise siyanometre idi.
1760 yılında, henüz 20 yaşındayken Saussure, Cenevre’deki evinden Alpler’in en yüksek dağı olan Mont Blanc’ın eteklerine çeşitli bitkileri incelemek amacıyla bir yolculuk yaptı. Zengin bir aileden gelen parlak bir öğrenci idi. Babası Nicolas de Saussure, bir fizikçi ve bitki fizyoloğuydu. Bu nedenle, ailenin bilimsel çevresi, Saussure’un erken yaşlarda bilimsel konulara ilgi duymasına ve bu alanda yeteneklerini geliştirmesine katkıda bulunmuştu. 22 yaşında, mantık ve metafizik dersleri verdiği Cenevre Akademisi’nde felsefe profesörü oldu.
Horace-Bénédict de Saussure (1740–1799), İsviçreli bir doğa bilimcisi, fizikçi ve dağcıdır. 17 Şubat 1740’ta Cenevre’de doğan Saussure, bilimsel çalışmalarıyla özellikle meteoroloji, glasiyoloji ve dağcılık alanlarında önemli katkılarda bulunmuştur.
Aynı üniversitede 6 yıl boyunca kendi branşının dışında, coğrafya, jeoloji, kimya ve hatta astronomi dersleri verdi. Ancak onun aklı aslında hep dağlarda kalmıştı. Aslında en çok da ilgisini Mont Blanc dağı çekmişti. Hatta 1760 yılında kendi tırmanamasa bile Mont Blanc’ın zirvesine ulaşan ilk kişiye bir ödül vermeyi bile teklif etmişti.
Sonunda dağlara olan ilgisini bilimsel araştırmaları ile sonunda birleştirmeye karar verdi. Botanik ve buzul araştırmaları yapmak için Alp dağlarına bir yolculuk daha yaptı. Diğer gezileri ise onu İtalya’ya götürdü. Burada Etna Dağı ve diğer yanardağları ve Fransa’daki Auvergne’nin sönmüş yanardağlarını inceledi.
Mont Blanc’ın Zirvesine Yolculuk
1774’ten başlayarak Saussure, Mont-Blanc’ın zirvesine ulaşmaya çalıştı. Bunu bir çok defalar denedi. Ancak her seferinde belli bir noktaya kadar ilerleyip geri dönmek zorunda kaldı. Bunu ancak 1787 yılında başarabilecekti. Ancak tüm bu başarısız girişimleri onun bilimsel kariyerine önemli katkılar sağladı. Saussure’ün yedi Alp yolculuğuna ilişkin tüm gözlemleri ve deneylerini özetledi. Sonrasında da Voyages dans les Alpes (1779 – 1796) genel başlığı altında dört dört cilt halinde yayınlandı
Bir dağa tırmanmak istiyorsanız hava durumunu doğru tahmin etmeniz önemlidir. Bu nedenle Saussure’ meteorolojik olayların ölçümüne kafayı takmıştı. Bunun için de çeşitli cihazla icat edecekti. Örneğin, atmosferin berraklığını değerlendirmek, nemi ölçmek gibi şeyler için bir çok cihaz geliştirdi. Bu sayede de dağların zirvelerinde, atmosferin bağıl nemini, sıcaklığını, güneş ışınımının gücünü, havanın bileşimini ve şeffaflığını da ölçümledi. Ancak tüm bunların yanında yazımıza konu olan ilginç bir cihaza daha hayat verdi. Bu cihazın adı siyanometre idi.
Siyanometre Ne Amaçla Yapıldı?
O zamanlar dağcılar, daha yükseğe çıktıkça gökyüzünün daha koyu bir maviye döndüğünü gözlemlemişti. Bu durum, Saussure’in de Mont Blanc’ın zirvesine çıkmaya hazırlandığı süreçlerde dikkatini çekti. Sonrasında da gökyüzünün rengini ölçmek için bir yöntem geliştirmek istedi.
Bir tırmanışı esnasında, diğer bilimsel araç gereçlerinin yanında, mavinin farklı tonlarında boyalı kağıt parçalarını da yanında getirdi. Tüm bu kağıtları belirli yüksekliklere ulaştıkça gökyüzüne tuttu ve numaralandırdı. Örneğin, Mont Blanc’ın zirvesinde ölçtüğü renk, 39 numaralı bir maviye karşılık geliyordu.
Sonraki bir kaç yıl içinde de maviliği ölçmek için 52 farklı kağıdı renk tonuna göre sıraladı. Bu aracı kullanarak, gökyüzünün renginin yükseklikle nasıl değiştiğini göstermeye çalıştı. Onun geliştirdiği siyanometre daha sonraları Atlantik, Karayipler, Kanarya Adaları ve Güney Amerika’ya yaptığı yolculuklarda coğrafyacı Alexander von Humboldt tarafından da kullanılacaktı. 1802’de Humboldt, aleti And dağı Chimborazo’nun bir tırmanışında yanına aldı. Şimdiye kadar ölçülen en karanlık gökyüzü için 46 numaralı maviyi işaretledi.
Saussure’ün bu derecelemeleri yaparken aslında bir teorisi vardı. Gökyüzünün renginin atmosferde bulunan nemli parçacıkların rengiyle ilgili olduğunu düşünüyordu. Bu renk ölçümlerinin bunun doğru olduğunu göstereceğine inanıyordu. Ancak bu alet ile yapılan birçok ölçüm aslında çok az fikir verdi. Bu aracın bilimsel bir araç olarak gözden düşmesi ise gökyüzünün maviliğinin gerçek nedenini öğrenmemiz ile oldu.
Gökyüzünün Mavi Olmadığını Siyanometre Sonucunda Anladık
Güneş’ten gelen beyaz ışık atmosferde yol alırken birçok parçacıkla çarpışarak saçılır. Saçılmanın nedeni nitrojen, oksijen, su, karbondioksit atomları gibi atmosferimizde bulunan görünmez parçacıklardır. Dalga boyu kısaldıkça saçılmanın miktarı artar. Örneğin kısa dalga boylu mavi ışık, uzun dalga boylu kırmızı ışığa göre daha büyük oranda saçılır.
Atmosferimizi oluşturan tüm moleküllerin boyutları, insan gözünün görebildiği çeşitli dalga boylarındaki ışıktan daha küçüktür. Mevcut moleküllerin boyutlarına daha yakın olan dalga boyları daha verimli bir şekilde dağılacaktır. Tüm bunları, Rayleigh Saçılması kavramını bize açıklayan, fizikçi John William Strutt’un (1842- 1919) çalışmaları neticesinde biliyoruz. Bu nedenle de süreç Rayleigh saçılması olarak bilinmektedir.
Güneş’in doğuşu ve batışı gibi ufka çok yakın olduğu zamanlardaysa farklı bir durum ortaya çıkar. Güneş ufka yakın olduğunda güneş ışınları atmosferde çok daha fazla yol katederler. Bu yol boyunca kısa dalga boyuna sahip mavi ışık çok fazla soğurulma ve saçılmaya uğrar ve sonuç olarak uzun dalga boyuna sahip kırmızı diğer renklere göre gözümüze daha fazla miktarda ulaşır.
Bu olay 1860’larda keşfedildiğinde, Saussure’ün mavi çemberi kullanımdan tamamen kalktı. Tasarlanma amacı bu olmasa da, bu çember günümüzde tasarımcılara ve sanatçılara ilham vermeye devam ediyor.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Discover the Cyanometer. The Device Invented in 1789 Just to Measure the Blueness of the Sky. Yayınlanma tarihi: 18 Kasım 2020. Bağlantı. Discover the Cyanometer. the Device Invented in 1789 Just to Measure the Blueness of the Sky/
- A Scientist Invented the Cyanometer Just to Measure the Blueness of the Sky. Yayınlanma tarihi: 17 Ocak 2017. Bağlantı: A Scientist Invented the Cyanometer Just to Measure the Blueness of the Sky/
- Horace Benedict de Saussure; Bağlantı: https://en.wikipedia.org/
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 veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
