Eski Yunan dilinde “söylenen ya da duyulan söz” anlamında kullanılan “mitos” sözcüğünden gelen mit, masal, efsane, öykü anlamını taşır. İlkel insanlarla ilgili araştırmalardan öğrendiğimize göre, atalarımız beklentilerinin gerçekleşmesi için, bunlar sanki olmuş gibi bazı davranışlarda bulunurlardı. Örneğin yağmur yağsın diye toprağa su dökerler ya da korktukları ve ölmesini istedikleri yabanıl hayvanların ve düşmanlarının ok ve mızraklar saplanmış resimlerini çizerlerdi. Yanan bir tekerleği yerde yuvarlamakla Ay ve Güneş’in yeniden doğmasını sağladıklarına inanırlardı. Zamanla birçok insanın katılmasıyla daha uzun ve karmaşık öyküler doğdu. Bazı kadın ve erkekler öyküyü canlandırmak için maskeler takarken bazıları da davul çalarak açıklamalar yapardı. Kral Güneş’i, kraliçe de Dünya’yı ya da Ay’ı canlandırır, Güneş’in Dünya’yı karanlıktan ve ölümden kurtarışı sahnelenirdi. Giderek bu oyunlardaki törensel nitelik unutuldu, öyküleri halk ozanları anlatmaya başladı. O çağlarda bu ozanlar kralın ve halkın gözünde çok saygın kişilerdi.
Efsane sözcüğü ise çok sonraki tarihlerde ortaya çıktı. Aslında Farsça’da masal ve söylence anlamına gelen bu sözcük Türkçe’de biraz anlam değişikliğine uğrayarak doğaüstü olaylara ilişkin söylenceler karşılığı olarak kullanılmaktadır. Zamanla mitlerle efsaneler karıştı. Yeryüzündeki çeşitli efsanelerin toparlanıp derlenmesi ve yazıya dökülmesi sonucu önemli bir kaynak ortaya çıkmış oldu. Mitoloji adı verilen bu kaynak Anadolu, Mezopotamya, Girit, Fenike, Mısır ve benzeri uygarlıkların sözlü geleneklerinden doğan evrensel bir bütündür.
Eski Yunanlılar, gökyüzünde atlı arabasını süren Güneş tanrısı Helios’un öyküsünü anlatırlardı. Eski Çinliler de Güneş’in bir atlı araba sürdüğünü sanırlardı. Oysa Meksika’da yaşamış olan Aztekler’in bu konudaki öyküleri daha değişikti. Nanahuatzin adlı bir tanrının Dünya’ya ışık getirebilmek için kendisini ateşe atarak kurban ettiğini ve böylece Güneş’e dönüştüğünü söylerlerdi: Güneş’in sabit bir yerde durmasını engellemek, gökyüzünde hareket etmesini sağlamak için ise tüm öteki tanrılar kendilerini kurban etmişlerdi. Eski Mısırlılar gökyüzünü bir okyanus olarak düşünürlerdi. Güneş her sabah bir yelkenliyle bu okyanusu aşar, akşamlan bindiği bir başka yelkenliyle geri dönerdi.
Arkeologlar eski kent kalıntılarını ortaya çıkararak ilk insanların kullandığı eşyaları inceledikçe, çeşitli mitolojilerle ilgili daha çok bilgi sağlanıyor. Böylece Güney Avrupa’daki
mağara adamlarının, Batı Avrupa ve İngiltere’deki Keltler’in, Doğu Akdeniz’deki Sümerler’in, Hititler ve Babilliler’in zengin mitolojileri olduğunu artık biliyoruz. Arkeologların çalışmaları, Orta ve Güney Amerika’daki Amerika Yerlileri’nin kurdukları birçok büyük uygarlığın aydınlanmasına da katkıda bulundu.
Bazı bilim adamlarına göre ilk efsaneler tanrılara inançtan değil, her nesnede var olduğu sanılan sihirli ruhlardan kaynaklandı, insanlar daha sonra tanrıları kendilerine benzeyen varlıklar olarak düşünmeye başladılar. İlk tanrılar, büyük bir olasılıkla, gök gürültüsü ve şimşek gibi insanların anlayamadıkları ve bu yüzden korktukları doğa olaylarıydı. Bu büyük güçler, kendisini kızdıranları uyaran ve bazen de öldüren öfkeli tannlar olarak açıklanıyordu. Belki de Yunan, Roma ve İskandinav mitolojilerinde en güçlü tanrının gök tanrısı olması bu yüzdendir.
Tüm mitolojilerde öfkeli tanrı öykülerine rastlanır. Denizde kopan korkunç bir fırtına Yunanlıların deniz tanrısı Poseidon‘un öfkelendiğini düşünmelerine yol açardı. En önemli tannlar insanlann yiyecek bulmalarına yardım eden tanrılardı. Topraktan iyi ürün alınmış, bol balık tutulmuş, başarılı bir av gerçekleştirilmişse bazı tanrılann kendilerine yardım ettiğine inanırlardı.
Dünyanın en büyük mucitlerinden biri olan Thomas Edison ABD’nin Ohio eyaletindeki Milan’da dünyaya geldi. Geniş bir düş gücü olan çok meraklı bir çocuktu. Öğretmeni onun bitmek bilmeyen sorularını aptallık belirtisi olarak gördüğünden, okuyamayacağına karar vererek üç ay sonra okuldan uzaklaştırdı. O yıllarda kimyaya büyük ilgi duyan Edison bu konuda bulabildiği her şeyi okudu ve daha 10 yaşındayken kendi eliyle sebze yetiştirip satarak, kazandığı parayla evlerinin kilerinde kimya deneyleri yapmaya başladı. 12 yaşındayken bir trende dergi ve meyve satıyor, bir yandan da trenin yük vagonuna yerleştirdiği küçük bir baskı makinesiyle haftalık bir gazete basıyordu. Ama bir gün, içinde kimyasal madde bulunan şişelerden biri kırılıp vagonda yangın çıkınca Edison hem trendeki işinden oldu, hem de ömür boyu ağır işitmesine yol açacak biçimde yaralandı.
Daha sonra telgrafçılık öğrenmeye karar veren Edison, 1863-68 arasında ABD ve Kanada’da birkaç telgrafhanede çalıştı. 1868′de bir atölye kurdu, ama yaptığı elektrikli oy kayıt aygıtının patentini satamayınca bir yıl sonra parasız ve borçlu olarak Boston* dan New York’a gitti. Altın borsasındaki telgraf aygıtının bozulduğu bir sırada rastlantıyla orada bulunması bir şans oldu. Edison aygıtı ustalıkla onardı ve başarısı telgraf şirketinde iş bulmasına yol açtı. Edison daha sonra, kayıt yapabilen ve borsadaki fiyatların duyurulmasında kullanılan bir telgraf aygıtı geliştirdi ve patentini iyi bir fiyatla sattı. Sattığı patentlerden kazandığı parayla bir atölye kurdu ve kendi buluşlarının yapımına girişti.
Edison ilk başanlı yazı makinesinin yapılmasına da katkıda bulundu. Bir telgraf teli üzerinden aynı anda altı mesajın birbirine karışmadan gönderilmesinin yolunu buldu. Edison 1877′de sesi kaydedip tekrarlayabilen gramofonu icat etti. Bu ona büyük bir sevinç verdi. İlk başanlı gramofon denemesinde aygıta “Mary’nin küçük bir kuzusu vardı” şiirini okuduktan sonra, gramofonu ikinci kez çalıştırdığında aynı sözcükler cızırtılı ama oldukça net bir biçimde yeniden duyulmuştu. O zaman fonograf adı verilen bu ilk gramofonun huniye benzer bir hoparlörü vardı ve mumdan yapılmış, silindir biçiminde plaklar kullanılıyordu. Edison’un öbür buluşları arasında telefon ağızlığı (verici), elektrik ampulü, demir-nikelli akümülatör, elektrikli oy kayıt makinesi, diktafon (”Edifon”) da vardır. Günümüzde kullanılan film makinelerinin öncüsü olan kinetoskopu ticari amaçla kullanılabilecek biçimde geliştiren de Edi-son’dur. Edison, elektrik ampulü üzerinde çalışırken bir rastlantı sonucunda “Edison etkisi” olarak bilinen olayı buldu. Ampulün filamanındaki karbon taneciklerinin zamanla buharlaşarak lambanın yüzeyinde biriktiği bu termoiyonik salım olayı sonradan radyo lambalarının temelini oluşturmuştur.
Edison, I. Dünya Savaşı (1914-18) sırasında elde edilmesi güç olan kimyasal maddelerin yerini tutacak yeni maddeler yapmanın yollarını aradı.
Başarısını zekâdan çok sıkı çalışmaya borçlu olduğunu söyleyen Edison yemek ve dinlenmeye zaman ayırmayı çok görür, kimi zaman laboratuvarındaki masalardan birinin üzerinde, giyinik olarak uyurdu.
DÜNYA, Güneş’in çevresinde dolanan doku; gezegenden biridir. Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün ve Plüton olarak adlandırılan bu gezegenlerin Güneş’e en yakın olan ilk dördüne “yerbenzeri gezegenler” denir. Çünkü üzerinde yaşadığımız gezegenin bir adı da Yer’dir ve öbür üç gezegenin boyutları, kütlesi ve dış yapısı bizim gezegenimize oldukça benzer. Gerçekten de, içlerinde en büyüğü Dünya olan yerbenzeri gezegenler öbür beş gezegenden daha küçük, sertleşmiş kay aç yapısında, dolayısıyla daha yüksek yoğunluktadır. Buna karşılık “dev gezegenler” denen Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün yerbenzeri gezegenlerden çok daha büyük, ama temel olarak soğuk gazlardan oluştukları için düşük yoğunlukta gezegenlerdir. Dokuzuncu gezegen olan Plüton’un yapısı ve özellikleri ise Dünya’dan çok uzakta bulunduğu için henüz yeterince aydınlatılamamıştır. Merkür ve Venüs’ün yörüngeleri Dünya’nın yörüngesinin içinde kaldığı için bunlara ayrıca “iç gezegenler” de denir; Mars’tan başlayarak bütün öbür gezegenler ise Dünya yörüngesinin dışında kaldıkları için “dış gezegenler”dir.
Dünya birçok özelliğiyle bütün öbür gezegenlerden ayrılır. Örneğin yüzeyinde bol miktarda su bulunan tek gezegendir. Yaşamın başlaması ve sürmesi için mutlaka su gerektiğinden, bütün Güneş Sistemi içinde canlıları barındıran tek gezegen de gene Dünya’dır. Yeryüzünün her yanını kaplayacak, denizleri dolduracak kadar gür ve çeşitli olan bu yaşam Dünya’nın atmosferini bile değişikliğe uğratmıştır; çünkü soluduğumuz havadaki oksijenin tümü bitkisel yaşamdan kaynaklanır.
Dünya üzerinde büyük kara parçaları ve okyanus çanakları bulunmasaydı, ne yaşamın başlangıcı için gerekli olan engin ve kalıcı su kütleleri, ne de insanın ve üstün yapılı hayvanların yaşadığı bugünkü topraklar var olurdu.
Dünya’nın Biçimi, Boyutları ve Hareketi
Dünya bir küre biçimindedir. Uzaklaşan bir geminin ufuk çizgisinin altında gözden kaybolması gibi basit gözlemlerle eskiden beri bilinen bu gerçek, astronotların ve Dünya çevresindeki yörüngelerinde dolanan yapma uyduların uzaydan çektiği fotoğraflarla hiçbir kuşkuya yer bırakmayacak biçimde kanıtlanmıştır. Dünya’nın yuvarlak olduğunu söyleyen ilk kişi, İÖ 6. yüzyılda yaşamış Eski Yunanlı bilgin Pisagor’dur. Gene Eski Yunanlı matematikçi ve bilim adamlarından Eratosthenes de İÖ 3. yüzyılda ilk kez Dünya’nın çevresini ölçmüştür. Eratosthenes bu ölçüme girişmeden önce, 21 Haziran günü öğle saatinde Güneş ışınlarının Mısır’ın Assuan kentinde yere tam dik olarak geldiğini öğrenmişti. Bu bilgiyi aktaranlara göre o gün o saatte Güneşin yansıması derin bir kuyunun dibindeki suda görülebiliyordu. Eratosthenes, Assuan’ın 800 km kuzeyinde olduğunu tahmin ettiği İskenderiye’de aynı gün ve aynı saatte Güneş ışınlarının düşeyle 7 x/ı derecelik bir açı yaptığını, yani yere 7 W eğik geldiğini ölçtü. Böylece bu iki bilgiden yararlanarak Dünya’nın çevresini bugün bilinen değerine çok yakın olarak hesapladı. Gene de 16. yüzyılda kâşifler Dünya’nın çevresini denizden dolaşıncaya kadar Dünya’nın yuvarlak olduğu kolay kolay benimsenemedi.
Dünya’nın yuvarlaklığı aslında çok düzgün ve kusursuz değildir. Kendi ekseni çevresinde dönmesinden doğan merkezkaç kuvvetin etkisiyle ekvatorda hafifçe şişkinlik yapar. BU şişkinlik nedeniyle kutuplar da hafifçe basıktır; kutup noktalarının Dünya’nın merkezine olan uzaklığı ekvatordaki bir noktanın uzaklığından yaklaşık 21 km daha azdır. Dünya’nın boyutlarına ilişkin bazı bilgiler aşağıda verilmiştir.
Ekvatordaki çapı 12.756.776 metre
Kutuplardaki çapı 12.713.824 metre
Yüzölçümü 510.100.934 km2
Hacmi 1.083.319.780.000 km3
Kütlesi 5.988.000.000.000.000.000.000 ton
Ortalama yoğunluğu 5,52 gr/cm3
Dünya kendi ekseni çevresindeki dönme hareketini 23 saat 56 dakika 4,09 saniyede tamamlar. Demek ki bu dönme hareketinin süresi 24 saatlik bir tam günden yaklaşık dört dakika daha kısadır. Ama Dünya Güneş’in çevresindeki dolanımını 365 gün 6 saatte tamamladığı için, bu yörüngede bir günlük yol aldığında üzerindeki her noktanın Güneş’e göre konumu değişir. Böylece, Dünya’nın bir tam dönüşünden ancak dört dakika sonra belirli bir noktada yeniden öğle olur. Sonuçta Dünya üzerindeki her noktada günün uzunluğu 24 saattir.
Dünya’nın kendi ekseni çevresindeki dönüşü nedeniyle günün yarısını gündüz, yarısını gece olarak yaşarız. Dünya’nın Güneş’e dönük olan aydınlık yüzü gündüzken, karanlık yüzü gecedir. Ama gündüz ve gecenin uzunluğu yıl boyunca değişir. Yazın gündüzler 12 saatten daha uzun, kaşın daha kısadır. Yeryüzünde yaz ve kış gibi iki ayn mevsim yaşanmasının nedeni Dünya’nın dönme ekseninin yörünge; düzlemine eğik olmasıdır. Kuzey ve güney kutup noktalarından geçtiği varsayılan dönme ekseni yörünge düzlemiyle 23 derece 27 dakikalık (23°27′) bir açı yaptığı için, Dünya Güneş çevresindeki dolanımını tamamlayıncaya kadar bu eksen uzayda hep aynı doğrultudadır. Bu nedenle yörüngenin, yani Dünya’nın Güneş çevresinde izlediği yolun yansında Güneş’e doğru, öbür yansında ters yöne eğiktir. Kuzey kutup noktası Güneş’e doğru yöneldiğinde kuzey yarıkürede yaz mevsimi yaşanır. Böylece, dönme ekseni Güneş’e doğru eğik olduğu için, yazın kuzey yarıkürenin her noktası Dünya’nın günlük dönme hareketi sırasında daha uzun süre gün ışığı alıp, daha kısa süre karanlıkta kalır. Bu nedenle gündüzler gecelerden daha uzundur. Yalnız 21 Haziran’da Kuzey Kutup Dairesi’nin kuzeyinde kalan her yer bütün gün boyunca Güneş ışığı aldığından gökyüzünde gece yansı bile Güneş vardır. Bütün bu süre içinde güney kutup noktası Güneş’in bulunduğu doğrultuya yönelmediği için güney yarıkürede mevsim kıştır, gündüzler gecelerden kısadır ve Kuzey Kutbu’nun sürekli gündüzü yaşadığı 21 Haziran’da Güney Kutbu bütün gün karanlıktadır.
Dünya’nın dönme hızı giderek yavaşlamak’ ta, dolayısıyla günler biraz daha uzamaktadır. Ay’ın çekim kuvvetinin okyanus ve denizlerde yarattığı gelgit hareketi Dünya’nın dönüşünü yavaşlatan bir fren etkisi yapar. 370 milyon yıl önceki Devoniyen Dönem’in ortalarından kalma mercan fosillerinde bir yılda oluşan günlük büyüme halkalarının 365 yerine 400 tane olduğu görülmüştür. Bu da o dönemde bir günün 22 saat olduğunu gösterir.
Dünya’nın Güneş çevresinde dolanırken çizdiği yörünge tam dairesel değil elips biçiminde, yani ovaldir. Bu nedenle, yörüngedeki dolanımı sırasında Dünya’nın Güneş’e olan uzaklığı biraz değişir. Güneş’ten en uzak noktadayken aralarında 152 milyon km, en yakın noktadayken 147 milyon km vardır. Dünya’nın Güneş çevresindeki yörüngede dolanım hızı ise saniyede 30 kilometreden biraz azdır.
Dünya, zayıf bir magnetik alanla kuşatılmış dev. bir mıknatıs gibidir. Kuvvet çizgileri kuzey ve güney magnetik kutuplarında birleşen bu magnetik alanın, Dünya’nın merkezindeki demirden çekirdeğin dönmesiyle doğan elektrik akımlarından kaynaklandığı sanılmaktadır. Dünya’nın magnetik kutuplan zamanla yer değiştirir; ama Dünya’nın dönme eksenini belirleyen coğrafi kutuplardan hiçbir zaman fazla uzaklaşmaz. Ne var ki kıtaların Dünya üzerindeki yeri başlangıçtan bu yana çok değiştiği için, bugün Kanada’nın kuzey ucunda bulunan kuzey magnetik kutbu jeolojik çağlar boyunca değişik kıtalar üzerinde yer almıştır. Aynı şey güney magnetik kutbu için de geçerlidir. 450 milyon yıl önce bu kutup noktası bugünkü Sahra Çölü’nün bulunduğu yerdeydi. Ayrıca zaman zaman magnetik kutupların konumu değişmediği halde işareti değişmiş, kuzeyken güney, güneyken kuzey magnetik kutbu olmuştur; başka bir deyişle, mıknatıslanmış pusula iğnesinin öbür kutbunu çekmeye başlamıştır.
Bilgisayar, saykal olarak kodlanmış bilginin işlenmesini sağlayacak biçimde programlanabilen bir elektronik makinedir.
Makineye girilen bilgi (veriler, metinler, grafikler, görüntüler, sayısal biçimde ifade edilen sesler), ikili sistemde 0 ve 1 sayılarının oluşturduğu diziler halinde gösterilir (kodlanır). Bilgisayar bu bilgiyi hesaplama birimlerinde işler, belleklerinde depolar, makinenin içindeki birimlere iletişim iletkenleriyle ulaştırır; iletişim hatları ve» ağlarıyla tekrar dışarıya iletir.
Programlanabilme olgusu bilgisayara belli ölçüde evrensellik kazandırır. Program ve yapılım belirli bir problemi çözmeyi sağlayacak işlemler dizisini komutlar sırası halinde bilgisayara sağlar. Bilgisayarın üstünlüğü, komutları çok süratli, saniyede milyonlara ulaşacak şekilde işlemesidir; ne var ki, bilgisayarın doğrudan işleyebileceği komutlar temel işlemleri içerir. Bu olgu karmaşık problemleri ifade etmeyi sağlayan yazılımın önemini ve bu problemleri bilişim diliyle yazma gereğini vurgular; çünkü bilişim dili, bilgisayarın doğrudan işleyebildiği komutlardan oluşan makine dilinden daha bireşimsel, daha okunaklı ve daha gelişmiştir. Bilgisayar donanımı bir programı otomatik olarak art arda sıralayabilir. Programın çevirisi, yapılacak işlemler arasındaki dizilim gibi kullanıcının bir işinin çeşitli evrelerinin otomatik olarak sıralanışı ve genel olarak bilgisayar işletmesinin yönetimi, işletme sistemi denen bir yazılıma emanet edilir.
Anahtar kelimeler
Arızaları tolere eden aygıt. Tekrarlama yeteneği ve yeniden biçimlendirme imkânına sahip ve bu olanakları, aygıtın bileşenlerinden birinin arızalanması durumunda bile sürekli hizmet verme özelliği taşıyan bilgisayar.
Mainframe. Farklı türlerde birçok uygulamayı aynı anda yapabilecek şekilde gerçekleştirilmiş büyük bilgisayar.
Mikrobilgisayar. Başlangıçta, tek bir mikroişlemciyle gerçekleştirilen bilgisayar. Bugün, kişisel bilgisayar.
Minibugisayar. Başlangıçta, uygulamaları gerçek zaman ölçeğinde gerçekleştirmek ve süreçleri izlemek üzere tasarlanmış, daha sonra bu özellikleri genelleştirilmiş orta boy bilgisayar.
Minisüper. Süper bilgisayarların ilk basamağım oluşturan bilgisayar.
Bölüm bilgisayarı. Bir kuruluşun bir bölümüyle ilgili uygulamaları bîr araya getiren ve bireşim verilerini merkez bilgisayara aktaran bilgisayar.
Çalışma istasyonu. Bilgisayar ağlarına bağlanabilen ve genellikle grafik kapasitesi yüksek, güçlü kişisel bilgisayar sistemi.
Multimedya bilgisayarı. Grafiklerin, görüntülerin vb görsel-işitsel-metinsel bilgi, bazlarını stoklayan ve yöneten bilgisayar.
Süper hesaplayıcı. Bilimsel hesaplamaları gerçekleştirmek amacıyla gerçekleştirilmiş çok güçlü bilgisayar.
Süpermini. Mini bilgisayarların simülasyona ve gerçek zamanlı büyük sistemlere yönelik en üst düzeydeki örneği.
Hassas mekanik saatler pahalı ve taşınması zor olduğundan, dönemin ihtiyaçlarına cevap veremez duruma gelmiştir. Böylece, frekansı yapıldığı malzemelere ve çalışma koşullarına bağımlı olan bir osilatör bulmak zorunluluğu doğmuştur. Fizikçiler, atomların enerji düzeyleri arasındaki geçişlerinden yararlanılabileceğini düşünmüşlerdir; periyodu yalnız seçilen atoma bağlı ve dış koşullardan tümüyle bağımsız olan bu geçişler, sonsuz tekrarlanabiliyor ve birbirinin özdeşi oluyordu. Zaman ölçümünde yararlanabilmek için bazı koşullara uyan bir enerji geçişinin bulunması gerekir; bu koşullar, geçişin manyetik alandan etkilenmemesi, ölçümü yapılabilecek bir frekans aralığında olması ve böyle bir geçişi sağlayan yeterince yaygın bir atomun bulunmasıydı. Böylece uluslararası zaman ölçüsü olarak sezyum elementinin 133 numaralı izotopu üzerinde karar kılındı. 1967′den beri saniye, sezyum-133 atomunun taban durumunun iki aşın ince düzeyi arasındaki geçişe tekabül eden ışımanın 9 192 631 770 periyodunun süresi olarak tanımlamıştır. Başka atom veya molekül geçişlerini kullanan ikincil ölçüler de vardır.
Bir atom saati temelde bir kuvarslı saattir, ama kuvars bir başka regülatörle yönlendirilir. Bu regülatörün « sarkacı» ise sezyumun 133 numaralı izotopu veya bir başka atomdur.
Elektronlar atom çekirdeği çevresindeki belirli enerji düzeylerine dağılmış durumdadır. Bunların düzey değiştirebilmesi için, geçiş yapağı iki enerji düzeyi arasındaki farka eşit bir enerji kazanması veya kaybetmesi gerekir. Bu kazanç veya kayba, elektromanyetik ışınımın (görünür ışık, X ışınlan, radyo dalgası, vb) en küçük enerji paketi (kuvantumu) olan bir foton soğutulması veya salınması tekabül eder.
Atom saatinde elektromanyetik ışınım olarak, fotonun frekansı kesin olarak belirlenmiş radyo dalgasından yararlanılır. Sezyum atomunun iki aşın ince düzeyi arasında geçiş yapan elektron, bu arada, enerjisi bu iki düzey arasındaki farka eşit olan bir foton soğurur veya salar.
Atom saatinin foton üreteci bir kuvars regülatör tarafından yönlendirilen radyo dalgalan bireşimleyicisidir. Bireşimleyici sezyum metalinin vakumda buharlaştırılması yoluyla elde edilen sezyum-133 buharı ü-zerine etkir. Radyo ışınımı fotonlarının frekansı, sezyum elektronlarının soğurduğu frekansa olabildiğince yakındır. Bir foton soğurulduktan sonra sezyum atomu bir üst aşın ince düzeye geçer. Atomun manyetik özellikleri soğurma olayının etkisiyle değişikliğe uğrar ve atom bir manyetik alanın içinden geçtiğinde diğer atomlardan farklı bir yöne sapar. Dolayısıyla manyetik alan, her iki enerji düzeyi üzerinde yer alan atomlar arasında bir ayıklama yapar. Bir algılayıcı yalnız bir türden atomları yakalar. Bir düzenleyici, radyo vericisinin frekansını a-yarlar; böylece yakalanan atomların akımı en üst düzeye çıkar. O anda osilatör, atomların birleşmesiyle güçlü bir şekilde ve çok büyük kesinlikle titreşmeye başlar. Sanayi ölçeğinde üretilen bir sezyumlu saat, saniyeyi 100 milyarda bir düzeyindeki bir hata payıyla saptar. Uluslararası zaman ölçüsü olarak kullanılan sezyumlu saatlerin hassasiyeti 100 kat daha fazladır. (300 bin yılda bir saniye).
Kuvarslı saatte regülatörün işini küçük bir kuvars parçası görür: kuvarsın piezo-elektrik etkiyle dışarı verdiği alternatif elektrik akımı çok kararlıdır; bu akım dönüştürüldükten sonra çarkların ve ibrelerin hareket ettirilmesinde veya bir sayısal göstergenin etkinleştirilmesi amacıyla kullanılır.
Yirmi yıl içinde sağlanan teknik ilerlemeler ve yapım maliyetlerinin düşürülmesi, kuvarslı saatlerin mekanik saatlerin yerini almasını sağlamış ve zaman ölçüm aletlerini yaygın ve büyük bir tüketim ürünü haline getirmiştir.
Küçük bir kuvars parçası bir mekanik osilatör gibi çalışır ve bir diyapazon gibi titreşir. Titreşiminin frekansı, kuvars parçasının biçimine ve boyutuna bağlıdır. En yaygın kullanılan frekans, 21S=32 768 Hz’dir. Kuvars parçası çoğunlukla diyapazonu anımsatan bir biçimde kesilir. Her iki yüzeyi metalle kaplandıktan sonra parçayı elektriksel, mekanik ve kimyasal etkilerden koruyan metalden bir silindirin içine yerleştirilir.
Kuvars kristalinin titreşim yapabilmesi için, bir elektronik devre tararından üretilen salınındı bir elektrik alanının etkisi altında kalması gerekir. Kuvarsın mekanik titreşimi, yüzeyleri arasında aynı frekansta bir elektrik sinyalinin oluşmasına yol açar (piezoelektrik etki), bu da elektronik osilatörü kuvarsın frekansında titreşim yapar hale getirir. Böylece osilatör kuvarsın salınımı için gerekli olan enerjiyi beslerken, kuvars da osilatörün frekansını istenen değerde kararlı kılar. Bu frekans daha sonra ölçülebilecek bir düzeye indirilir (veya gerekirse büyütülür); bu frekans düzeyi, mesela ibreli kol saatlerinin çoğunda 1 Hz’dir. Bütün elektronik işlevler, mekanik saatteki eşapmanın görevini üstlenen bir silisyum yonga (dtip) içinde gerçekleşir.
Kuvarslı kol saatlerinde sıvı kristalli sayısal göstergeler yaygınlaşmıştır. Sayısal gösterge, çözelti içinde sıvı kristaller oluşturabilen ve bir elektrik alanı altında kaldığında bu sıvı kristalleri aynı hizada sıralanabilen bazı organik maddelerin optik özelliklerine dayanır. Sıvı kristallerin sıralanma düzeni elektrik alanındaki değişimlere bağlı olarak değişir. Elektrik alanındaki değişimler, sıvı kristallerin optik özelliklerini de değiştirir; önceden saydam olan bir ince katman böylece saydamlığım kaybeder ve açık renkli bir fon üzerinde koyu renkli olarak görünür. Elektrik alam kol saatinin elektronik devresinde üretilir. Bu işlemler için harcanan enerji çok azdır; öyle ki kuvarslı bir kol saati aynı pille yıllarca çalışabilir.
Mekanik saatçiliğin tarihi 700 yıl öncesine dayanır, oysa modern saatçilik ancak 300 yıllık bir geçmişe sahiptir. En küçük kol saatinden kule saatlerine kadar hepsinin mekanizması temelde aynıdır. Enerjinin akış yönünde şu öğeler yer alır:
- bir enerji kaynağı: asılı haldeki bir ağırlık veya sarılmış bir yay (zemberek) veya daha sonraları elektrik motoru;
- eşapman ve regülatör sistemi;
-çarklar: görevleri, eşapmandan çıkan hareketi belirli bir düzeyde öbür öğelere aktarmaktır; -ve gösterge: genellikle bir kadran ve üzerindeki ibrelerden oluşur; bazıları zille donatılmıştır.
Saatçiliğin tarihi eşapmanın tarihinden ayrılamaz. Eşapmanın görevi, salınan ağırlığın veya sarılmış yayın açılmasının sağladığı enerji akısını yönlendirmek ve serbest kalan bu enerjinin akış miktarım denetleyerek akışı düzenli kılmaktır. Eşapmanın çalışması periyodik olarak açılıp kapanan musluğa benzetilebilir: her açılışında hep aynı miktarda küçük bir enerjinin serbest kalmasını sağlar ve bu enerji çarkları etkiyerek ibreleri ilerletir. Bu ardışık açılma ve kapanma hareketlerinin düzeni, eşapman mekanizmasına bağlı bir regülatörle sağlanır. Eşapmanın bir başka görevi de, regülatörün hareketinin sürmesi için gerekli enerjiyi sağlamaktır.
Hollandalı fizikçi Christiaan Huygens XVII. yy’da sarkacın düzenli hareketinden bir regülatör olarak yararlanılabileceğini buldu. Daha sonra sarmal yaylı balanslar ortaya çıktı. Bir çubuk ucuna tutturulmuş ağırlıktan oluşan sarkaç bir eksen çevresinde salınır. Duvar saatlerinin yanı sıra, büyük astronomi saatlerinde de sarkaçtan yararlanılır; bu saatler XLX. yy’ın sonunda 10″6 düzeyinde, yani günde 1/1 000 saniyelik yüksek bir duyarlılığa ulaşmıştı. Sarmal balans ise, ekseni çevresinde bir yayı sıkıştırarak veya açarak dönen bir çarktır. Çarkın konumu ne olursa olsun hareket aynen tekrarlanır, dolayısıyla bu sistem kol saatlerinde ve denizci kronometrelerinde kullanılır.
Regülatör, her türlü saatin en önemli parçasıdır, çünkü aygıtın duyarlılığı ona bağlıdır. Saatin çalışma ritminin düzenlenmesi, zamanın ölçümü yapılacak eşit parçalara ayrılması işi hep regülatör tarafından gerçekleştirilir. Dış koşullar ne olursa olsun etkilenmemesi sağlanan (sıcaklık, yay gücü, çarkların direnci, vb) ritimdeki bu eşitlik, saatçiliğin en büyük başarılarından biri olmuştur.
Zamanı ölçebilmek için her şeyden önce iyi tanımlanmış düzenli ve periyodik bir olguyu temel almak gerekir; bu olgu doğal bir olay olabileceği gibi, mekanik veya elektrikli bir alet de olabilir. Ayrıca zamanı ölçecek kişinin de ölçümün başlangıcı ile sonunu belirlemesi, yani süresini saptaması gerekir. Güneş’in başucu noktasından ardı ardına iki kere geçişi, delikli bir kap içindeki bir akışkanın tükeninceye kadar akması, bir sarkacın gidip gelmesi, bir kuvarsın titreşimi, indüklenmiş bir manyetik alanın salınımı, atom saatinde olduğu gibi bir atomun iki enerji düzeyi arasındaki geçişi… bütün bu olaylar, zamanı ölçmede kullanılmıştır. Bu seçim yapıldıktan sonra ikinci aşama, olayı sürdürmektir; bu da genellikle bir enerji kaynağı ve beslenecek enerji miktarını denetleyen bir mekanizmanın kullanılmasını zorunlu kılar.
Daha sonra sistemin tekrarını, yani periyodik hareketlerini saymak ve bu bilgiyi kullanıcıya görünür veya işitilir bir biçimde ulaştırmak gerekir. Elbette bütün bu işlemler, sonucun zamandan bağımsız bir ölçü sistemiyle karşılaştırılabilmesi durumunda anlamlıdır.
Günümüzde her biri farklı bir kullanım alanında uygulanan birçok değişik sistemden yararlanılmaktadır. Çok eski bir geçmişi olan geleneksel mekanik saatler hâlâ yaygın olarak kullanılmaktadır. Son derece ucuz ve güvenilir olan kuvarslı saatler on yıl içinde tüm dünyaya yayılmıştır. Temelde birer laboratuvar aleti olan atom saatleriyse, saniyeyi astronomi gözlemevlerinden çok daha büyük bir duyarlılıkla saptayarak, zamanı en iyi ölçülen fiziksel büyüklük durumuna getirmiştir.
Piramitler basit aletlerle, katı biçimde düzenlenmiş şantiyelerde inşa edildi. Hırsızlara yolunu şaşırtan karmaşık koridorlar ağını ve| odaları örten dev taş blokların üst üste konulması ile yapılan piramitler, Nil Nehri’ne doğru çıkıntı yapan kayalık bir plato üzerinde kuruldu. Taşkınlar sırasında çalışma daha kolay oluyordu.
Limanla şantiye arasında kızaklar üzerinde taşlan çeken yüzlerce işçinin balesi yıllarca sürdü. Taşlan çıkarabilmek için yapılan rampalar, piramit tamamlandıktan sonra kaldırıldı.
Kral Coser Piramidi
(İlk piramit) birçok aşamada yapıldı. Ana yapıdan (mastaba) itibaren piramit yedi basamak halinde sıralanır. Her aşamada anıtın alam artar. Kralın “uranım ayrılmış oda çevresinde karmaşık bir koridorlar ağı düzenlenmiştir.
Kral Cose’e ait devasa mezarın, bütün Mısır‘da esi yoktur: Güney ve kuzey “evleri” ile capellalar (kralın jübile bayramları için), tanrılara adaklar sunulan sunaklar ve çeşitli kült eşyalarının
saklandığı depolardan oluşan tapınakları, tahkim edilmiş bir kuşak çevreler. Kuşağın güneyinde, belki de kralın iç organlarının gömüldüğü ikinci bir mezar yükselir.
Akmakta olan suyun kinetik enerjisi veya bir göldeki durgun suyun potansiyel enerjisi, hidroelektrik santrallerde elektrik enerjisine dönüştürülür. Bir barajla oluşturulan doğal veya yapay bir gölden gönderilen su, elektrik üreten alternatöre bağlı bir türbinin çarklarını döndürmekte kullanılır.
Suyla elektrik üretimi, yağışlara bağlıdır ve her yıl yağmurlara göre değişir. 1956′ya kadar Türkiye’de hidrolik kaynaklı elektrik üretimi (bir iki ufak yerel akarsu santralı dışında) yoktu. Oysa Türkiye hidroelektrik potansiyeli yüksek, akarsuyu bol bir ülkedir. 1950′lerde başlatılarak 1970′lerde hızlandırılan baraj ve santral inşası seferberliği bu potansiyeli önemli ölçüde değerlendirme imkânı yaratmış ve 1990′lann başında Türkiye’nin toplam elektrik enerjisi üretiminde hidrolik kaynaklı enerji oranı yüzde 41,25′e yükselmiştir (yılda 29,7 milyar kWsa). Bu miktarın yılda ortalama 122 milyar, güvenilir olarak 78 milyar kWsa’ta çıkarılabileceği hesaplanmıştır.
Hidroelektrik santrallerinin büyük yararlan yanında birtakım sakıncaları da yok değildir. Elektrik enerjisi depolanamadığından, üretimin sürekli olarak tüketim talebine göre ayarlanması gerekir. Termik santrallerin türbo alternatörlerinde olduğunun tersine, hidroelektrik santrallerinin türbinleri birkaç dakika içinde çalışmaya başlayabilir; demek ki bunlar, çok kısa bir gecikmeyle tüketim talebindeki bazen çok büyüye bilen farklılıklara ayak uydurabilir. Bir baraj yapımının ve yapay bir su kaynağının üretime uygun hale getirilmesinin doğal ortam üzerinde etkileri olur: ekilebilir toprakların kaybı, balıkladın yumurtlama bölgelerinin azalması ve üremelerinin engellenmesi gibi. Bütün önemli yatırımlarda, sosyoekonomik etkilerin yanı sıra yüzey ve yeraltı sularının akışı, canlı ortam üzerindeki etkilerinin kestirilebilmesi için çeşitli araştırmaların yapılması gerekir. Bu araştırmalar sayesinde, kurulacak bir hidroelektrik santralının doğal ortamda yol açacağı zararlı sonuçlan azaltacak veya ortadan kaldıracak önlemler alınabilir; mesela balıklar için yumurtlama bölgeleri oluşturulabilir, tesviye havuzlan ve geçitleri kurulabilir. Barajların aşağı çığırında yeterli bir debinin sağlanması ve çok anî değişimlerden sakınılması gerekir; demek ki yedek bir debi kaynağı da bulundurulmalıdır.