×

Nous utilisons des cookies pour rendre LingQ meilleur. En visitant le site vous acceptez nos Politique des cookies.

Commencer à apprendre cette leçon maintenant
image

Açık bilim - Dr Karl ile bilim sohbetleri, 09: TEMBEL GÜNEŞ BİR GÜBRE YIĞINININDAN DAHA AZ ENERJİKTİR

09: TEMBEL GÜNEŞ BİR GÜBRE YIĞINININDAN DAHA AZ ENERJİKTİR

Güneş gezegenimiz için gerekli temel hayat ve enerji kaynağıdır, ayrıca efsane olmuş bir kaç yanlış inancın da merkezinde yer alır. İşte bunlardan ikisi:

Birincisi, çoğumuzun bildiği gibi Güneş, enerjisini oluşturmak için nükleer yanma yapar ve biliriz ki nükleer bombalar küçücük kütlelerinden muazzam miktarda enerji yaratırlar. Peki ya ağırlıklarını kıyaslayarak düşünecek olursak, güneş nasıl olur da arka bahçenizdeki gübre yığınından daha az enerji ortaya koyar?

İkincisi, ışığın çok hızlı seyahat ettiğini çoğumuz biliriz. Işığın her saniye 300.000 kilometreye yakın mesafe aldığını belki bilmesek de, çoğumuz biliriz ki ışık çok, ama çok hızlıdır. Peki ama nasıl oluyor da, ışık Güneş'in derinliklerinde oluşturulduktan sonra, yüzeye gelene kadar saniyede çeyrek milimetre ilerleyecek yavaşlıkta sürünür?

İlk olarak, Güneş'in gübre yığınından daha az enerjiye sahip olmasıyla ilgilenelim.

Güneş yaklaşık 150 milyon kilometre uzakta kaynayan sıcak bir gaz topudur. Kudretli bir canavar gibi, 11,5 saniye içerisinde küçük gezegenimizin bir gündeki tüm dünyevi enerji ihtiyacını karşılayacak kadar enerji yollar. Güneş her saniye, 620 milyon ton hidrojeni yakar ve 616 milyon ton helyuma dönüştürür. Arada 4 milyon ton kayıp var. Bu kayıp 4 milyon tonun, 3 milyonu Einstein'ın meşhur “E=mc²” eşitliğine itaat ederek enerjiye (ısı, ışık vb) dönüşür. Ve bir milyon tonu, bu zonklayan sıcak gaz topundan, protonlar ve elektronlar gibi yüksek enerji yüklü parçacıklar olarak dışarı püskürür.

Şimdiye dek Güneş'te ne kadar kütlenin yanmış olduğunu ele alalım. Güneş 4,7 milyar yıl yaşında, ömrünün ortalarındadır. Bu zamana kadar, Dünya kütlesinin 100 katına eşdeğer kütle yakmıştır. Fakat Güneş devasadır, kütlesi Dünyanın 330.000 katıdır. Bu yüzden Dünya'nın 100 katı kadar bir kütle devede kulak kalmaktadır.

Bu hidrojenin nükleer yanışı Güneş'in her yerinde vuku bulmaz ,%99'u Güneş'in merkezi mahalinde gerçekleşmektedir. Merkezi çekirdek, 16 milyon°C civarında bir sıcaklığa sahiptir, ve altın veya kurşundan 10 kat daha yoğundur. Çekirdek kabaca Dünya'dan 25 kat daha büyüktür. Sıcaklık ve yoğunluğun bu aşırı şartları altında, bir hidrojen atomu ile bir başka hidrojen atomunun çarpışması tek bir helyum atomu oluşturur ve büyük miktarda enerji açığa çıkar.

Güneş'in çekirdek çıkış gücü metreküp başına 276,5 Watt'tır. Bu nerdeyse üç adet eski 100Wlık ampule eşdeğerdir. Buna güç/hacim bazında bakarsak, vücudunuzun yaydığı takribi 100W güçten çok daha azdır, ve neredeyse bir gübre yığını kadardır.

Nasıl bu kadar çok düşük olabilir? Sonuçta, nispeten küçük bir hidrojen bombası olan American W88'in patlayıcı gücü yarım milyon ton TNT'den biraz azdır ve itilebilen tekerlikli bir çöp kutusundan küçük bir hacme sığar. Yani, Güneş eğer nükleer yanma yapıyorsa, nasıl olur da hacim bazında bir hidrojen bombasından daha az enerji üretir?

Cevap şaşırtıcıdır. Güneş hidrojen atomlarının nükleer yanmasına sebebiyet veriyor, fakat çok nadiren. Ne kadar nadiren? Ortalama olarak herhangi bir hidrojen atomu beş milyar yılda bir kez başka bir hidrojen atomuna denk gelecektir. Güneş'in çekirdeği nükleer yanmayı sağlar, fakat nadir reaksiyonların gerçekleştiği alanlar çok seyrektir. Şanslıyız ki, Güneş'in çekirdeği devasadır, böylece bir gübre yığını kadar kuvvetli olsa bile gezegenimizi sıcak tutacak yeterli enerjiye sahiptir.

Artık Güneş'in ne kadar tembel olduğunu bildiğimize göre, bizler için yarattığı ışığın ne kadar yavaş olduğuna da gelecek sefer değinelim.

09: TEMBEL GÜNEŞ BİR GÜBRE YIĞINININDAN DAHA AZ ENERJİKTİR 09: DIE FAULE SONNE IST WENIGER ENERGIEREICH ALS EIN MISTHAUFEN 09: Ο ΤΕΜΠΈΛΗΣ ΉΛΙΟΣ ΕΊΝΑΙ ΛΙΓΌΤΕΡΟ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΌΣ ΑΠΌ ΈΝΑ ΣΩΡΌ ΚΟΠΡΙΆΣ 09: THE LAZY SUN IS LESS ENERGETIC THAN A MANURE PILE

Güneş gezegenimiz için gerekli temel hayat ve enerji kaynağıdır, ayrıca efsane olmuş bir kaç yanlış inancın da merkezinde yer alır. Die Sonne ist die wesentliche Quelle des Lebens und der Energie für unseren Planeten und steht im Zentrum mehrerer mythischer falscher Überzeugungen. The sun is the essential source of life and energy for our planet, and is at the center of a few mythical false beliefs. İşte bunlardan ikisi: Here are two of them:

Birincisi, çoğumuzun bildiği gibi Güneş, enerjisini oluşturmak için nükleer yanma yapar ve biliriz ki nükleer bombalar küçücük kütlelerinden muazzam miktarda enerji yaratırlar. First, as most of us know, the Sun does nuclear combustion to generate its energy, and we know that nuclear bombs create enormous amounts of energy from their tiny mass. Peki ya ağırlıklarını kıyaslayarak düşünecek olursak, güneş nasıl olur da arka bahçenizdeki gübre yığınından daha az enerji ortaya koyar? Was ist, wenn die Sonne weniger wiegt als der Misthaufen in Ihrem Garten? But how can the sun generate less energy than the manure pile in your backyard, considering their weight in comparison?

İkincisi, ışığın çok hızlı seyahat ettiğini çoğumuz biliriz. Second, most of us know that light travels very fast. Işığın her saniye 300.000 kilometreye yakın mesafe aldığını belki bilmesek de, çoğumuz biliriz ki ışık çok, ama çok hızlıdır. Although we may not know that light travels close to 300,000 kilometers every second, most of us know that light is very, very fast. Peki ama nasıl oluyor da, ışık Güneş'in derinliklerinde oluşturulduktan sonra, yüzeye gelene kadar saniyede çeyrek milimetre ilerleyecek yavaşlıkta sürünür? Aber wie kommt es, dass das Licht, nachdem es in den Tiefen der Sonne erzeugt wurde, mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Viertel Millimeter pro Sekunde kriecht, bis es die Oberfläche erreicht? But how is it possible that light, after being created in the depths of the Sun, creeps slowly forward at a rate of a quarter of a millimeter per second until it reaches the surface?

İlk olarak, Güneş'in gübre  yığınından daha az enerjiye sahip olmasıyla ilgilenelim. Lassen Sie uns zunächst damit umgehen, dass die Sonne weniger Energie hat als ein Düngerhaufen. First, let's deal with the Sun having less energy than a fertilizer pile.

Güneş yaklaşık 150 milyon kilometre uzakta kaynayan sıcak bir gaz topudur. The Sun is a ball of hot gas boiling about 150 million kilometers away. Kudretli bir canavar gibi, 11,5 saniye içerisinde küçük gezegenimizin bir gündeki tüm dünyevi enerji ihtiyacını karşılayacak kadar enerji yollar. Wie ein mächtiges Tier sendet es genug Energie, um den gesamten irdischen Energiebedarf unseres kleinen Planeten an einem Tag in 11,5 Sekunden zu decken. Like a mighty beast, it sends enough energy to meet all the earthly energy needs of our little planet in a day in 11.5 seconds. Güneş her saniye, 620 milyon ton hidrojeni yakar ve 616 milyon ton helyuma dönüştürür. The sun burns 620 million tons of hydrogen every second and turns it into 616 million tons of helium. Arada 4 milyon ton kayıp var. There are 4 million tons of loss in between. Bu kayıp 4 milyon tonun, 3 milyonu Einstein'ın meşhur “E=mc²” eşitliğine itaat ederek enerjiye (ısı, ışık vb) dönüşür. Aus diesem Verlust von 4 Millionen Tonnen werden 3 Millionen in Energie (Wärme, Licht usw.) umgewandelt, indem Einsteins berühmte "E = mc²" -Gleichung befolgt wird. Out of this loss of 4 million tons, 3 million are transformed into energy (heat, light, etc.) by obeying Einstein's famous "E = mc²" equation. Ve bir milyon tonu, bu zonklayan sıcak gaz topundan, protonlar ve elektronlar gibi yüksek enerji yüklü parçacıklar olarak dışarı püskürür. And one million tons are ejected from this pulsating ball of hot gas as highly energetic particles like protons and electrons.

Şimdiye dek Güneş'te ne kadar kütlenin yanmış olduğunu ele alalım. Consider how much mass has been burned in the Sun so far. Güneş 4,7 milyar yıl yaşında, ömrünün ortalarındadır. The Sun is 4.7 billion years old, in the middle of its life. Bu zamana kadar, Dünya kütlesinin 100 katına eşdeğer kütle yakmıştır. By this time, a mass equivalent to 100 times the mass of the Earth has burned. Fakat Güneş devasadır, kütlesi Dünyanın 330.000 katıdır. But the Sun is huge, its mass 330,000 times the Earth. Bu yüzden Dünya'nın 100 katı kadar bir kütle devede kulak kalmaktadır. Daher verbleibt im Kamel eine Masse, die 100-mal so groß wie die Erde ist. Therefore, a mass of 100 times the size of the Earth remains in the camel.

Bu hidrojenin nükleer yanışı Güneş'in her yerinde vuku bulmaz ,%99'u Güneş'in merkezi mahalinde gerçekleşmektedir. The nuclear burning of this hydrogen does not occur everywhere in the Sun, 99% of it happens in the central locus of the Sun. Merkezi çekirdek, 16 milyon°C civarında bir sıcaklığa sahiptir, ve altın veya kurşundan 10 kat daha yoğundur. The central core has a temperature of around 16 million ° C, and is 10 times denser than gold or lead. Çekirdek kabaca Dünya'dan 25 kat daha büyüktür. The core is roughly 25 times larger than Earth. Sıcaklık ve yoğunluğun bu aşırı şartları altında, bir hidrojen atomu ile bir başka hidrojen atomunun çarpışması tek bir helyum atomu oluşturur ve büyük miktarda enerji açığa çıkar. Under these extreme conditions of temperature and density, the collision of one hydrogen atom with another hydrogen atom forms a single helium atom and a large amount of energy is released.

Güneş'in çekirdek çıkış gücü metreküp başına 276,5 Watt'tır. The Sun's core output power is 276.5 Watts per cubic meter. Bu nerdeyse üç adet eski 100Wlık ampule eşdeğerdir. This is almost the equivalent of three old 100W bulbs. Buna güç/hacim bazında bakarsak, vücudunuzun yaydığı takribi 100W güçten çok daha azdır, ve neredeyse bir gübre yığını kadardır. If we look at this in terms of power / volume, it is much less than the approximately 100W of power your body emits, and it's almost the size of a dung pile.

Nasıl bu kadar çok düşük olabilir? How could it be so low? Sonuçta, nispeten küçük bir hidrojen bombası olan American W88'in patlayıcı gücü yarım milyon ton TNT'den biraz azdır ve itilebilen tekerlikli bir çöp kutusundan küçük bir hacme sığar. Yani, Güneş eğer nükleer yanma yapıyorsa, nasıl olur da hacim bazında bir hidrojen bombasından daha az enerji üretir? So, if the Sun is doing nuclear combustion, how does it generate less energy, on a volume basis, than a hydrogen bomb?

Cevap şaşırtıcıdır. Güneş hidrojen atomlarının nükleer yanmasına sebebiyet veriyor, fakat çok nadiren. Die Sonne verursacht die nukleare Verbrennung von Wasserstoffatomen, aber sehr selten. The sun causes nuclear burning of hydrogen atoms, but very rarely. Ne kadar nadiren? Ortalama olarak herhangi bir hidrojen atomu beş milyar yılda bir kez başka bir hidrojen atomuna denk gelecektir. On average, any hydrogen atom will correspond to another hydrogen atom once every five billion years. Güneş'in çekirdeği nükleer yanmayı sağlar, fakat nadir reaksiyonların gerçekleştiği alanlar çok seyrektir. The Sun's core provides nuclear burning, but areas where rare reactions occur are very rare. Şanslıyız ki, Güneş'in çekirdeği devasadır, böylece bir gübre yığını kadar kuvvetli olsa bile gezegenimizi sıcak tutacak yeterli enerjiye sahiptir. Fortunately, the core of the Sun is enormous, so it has enough energy to keep our planet warm even if it is as strong as a dung heap.

Artık Güneş'in ne kadar tembel olduğunu bildiğimize göre, bizler için yarattığı ışığın ne kadar yavaş olduğuna da gelecek sefer değinelim. Now that we know how lazy the Sun is, let's talk about how slow the light it creates for us is next time.