MIT Açık Ders
Malzemeleri
http://ocw.mit.edu
8.02
Elektrik ve Manyetizma, Bahar 2002
Lütfen aşağıdaki alıntı biçimini kullanın:
Lewin, Walter, 8.02 Elektrik ve Manyetizma, Bahar 2002 (Massachusetts
Teknoloji Enstitüsü: MIT Açık Ders Malzemeleri). http://ocw.mit.edu (accessed MM DD, YYYY).
License: Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike.
Not: Alıntılarınızda
lütfen bu materyalin gerçek tarihini kullanınız.
Bu materyalin alıntı olarak gösterilmesi veya kullanım koşullarımız hakkında daha fazla
bilgi için, http://ocw.mit.edu/terms web sitesini ziyaret
ediniz.
MIT Açık Ders
Malzemeleri
http://ocw.mit.edu
8.02 Elektrik ve
Manyetizma, Bahar 2002
Transkripti indirmek için - PDF
Transkript – Ders 6 Yüksek-Gerilim Atlaması ve Şimşek
Geçen sefer size yüklerin katı iletkenlerin
yüzeylerine yerleştiğinden, fakat düzenli olarak dağılmadıklarından
bahsetmiştim.
Belki de hatırlarsınız, o bir küre olmadığı sürece
böyledir.
Ve bugün onu sürdürmek istiyorum.
Bu şekle sahip bir katı iletkenim varsa; sizi, tam
buradaki yüzey yük yoğunluğunun oradakinden daha yüksek olduğuna ikna edeceğim.
Çünkü eğrilik burada oradakinden daha şiddetlidir. Ve
buna şöyle yaklaşacağım:
Burada yarıçaplı katı bir A
iletkenimin var olduğunu ve ondan çok çok uzakta, belki de onlarca metre
uzakta, yarıçaplı bir katı B
iletkenimin bulunduğunu ve onların birbirlerine iletken bir telle bağlı
olduklarını düşünelim. Bu gereklidir.
Onlar iletken bir telle bağlıysalar, o zaman eşpotansiyeldedirler.
Hepsi aynı potansiyele sahiptir.
Burada bir yük dağılımı ve orada
bir yük dağılımı elde
edinceye kadar, onları yükleyeceğim.
A’nın potansiyeli, B orada olmasaydı da, yaklaşık olarak aynı
olurdu.
Çünkü B öylesine uzak ki, eğer sonsuzdan cebimde bir
yük ile gelseydim, A’ya ulaşmak için birim yük başına yapmam gereken iş B’nin
orada olup olmadığından bağımsız olurdu. Çünkü B uzaktadır, onlarca metre
uzaktadır. İsterseniz onu bir mil bile yapabilirsiniz.
Ve o zaman A’nın potansiyeli, A üzerindeki yük bölü 4
pi epsilon 0 kere A’nın yarıçapıdır.
Fakat o bir eşpotansiyelli olduğundan, çünkü o tamamen
iletkendir, bu aynı zamanda B küresinin potansiyeli olmalıdır ve bu eşit, B üzerindeki
yük, bölü 4 pi epsilon 0 kere olur.
Böylece, B üzerindeki QB yükü, bölü B’nin
yarıçapı, eşittir A üzerindeki QA yükü bölü A’nın yarıçapı olduğunu hemen
görürsünüz.
Örneğin B’nin yarıçapı, A’nın yarıçapından 5 kez büyük
olsaydı, B üzerinde A üzerindekinden 5 kat daha büyük yük var olurdu.
Fakat B, 5 kat daha büyük bir yarıçapa sahip olunca, onun
yüzey alanı 25 kez daha geniş olur. Ve sigma yüzeysel yük yoğunluğu, küre
üzerindeki yük bölü kürenin yüzey alanı olduğundan, B üzerindeki yük A
üzerindeki yükten 5 kez daha büyüktür; fakat B üzerindeki yüzeysel yük yoğunluğunun,
A’nın yüzeysel yük yoğunluğunun ancak beşte biri olduğu açıktır. Çünkü B’nin
yükü 5 kez, ama alanı 25 kez daha büyüktür:
Böylece siz A’da, B’de sahip olduğunuz en yüksek yüzeysel yük
yoğunluğundan 5 kez daha büyük bir yüzeysel yük yoğunluğuna sahipsinizdir.
Buradaki yüzeysel yük yoğunluğu oradakinden 5 kez daha
büyüktür. Ve umuyorum ki, birbirinden
uzak bu iki küre kadar ideal olmasa da, böyle bir katı iletken için, buradaki
yüzey yük yoğunluğunun şuradakinden daha büyük olacağına herhalde ikna olmuşsunuzdur,
çünkü bu daha küçük yarıçapa sahiptir.
Temeldeki fikir budur.
Bu nedenle, eğriliğin en yüksek olduğu, yani eğrilik
yarıçapının en küçük olduğu yerde, yüzeysel yük yoğunluğunun en büyük olmasını beklersiniz; ve bu da elektrik alanının orada daha güçlü
olacağı anlamına gelir.
Bu, hemen Gauss Yasasından elde edilebilir.
Eğer bu herhangi bir katı iletkenin yüzeyi ise,
iletkenin içinde E alanı 0’dır ve burada yüzeyde yüzeysel yük vardır; şimdi burada
şu Gaussian kutuyu alacağım. Bu yüzey iletkene paraleldir, iletkenin içine giriyorum
ve bu şimdi benim Gaussian yüzeyimdir, bu alan büyük A olsun ve elektrik alanı
çizgilerinin yüzeyden çıkıp yüzeye dik olarak bu şekilde yayılması için yükün
pozitif olduğunu varsayalım.
Alan çizgileri daima eşpotansiyele diktir. Şimdi Gauss
Yasasını uygularsam,
o bana, tüm kapalı yüzeyden geçen elektrik akısının, sadece bu A yüzeyinden
çıkan akı olduğunu söyler. Bu yüzeyi, istediğim kadar bu iletkenin yüzeyine
yaklaştırabilirim.
Neredeyse iletkene dokunacak kadar yaklaştırabilirim.
Böylece her şey sadece bu yüzeyden dışarı çıkar ve dolayısıyla
dışarı çıkan akı, A yüzey alanı çarpı E elektrik alanıdır.
A ve E aynı yöndedirler; E’nin eşpotansiyel yüzeylere
dik olduğunu hatırlayın.
Ve böylece yüzey entegrali bundan ibarettir ve bu da
içerdeki yüke eşittir, yani yüzeysel yük yoğunluğu çarpı A alanı, bölü epsilon 0’a ; ki bu da Gauss Yasasıdır. Buradan elektrik alanını hemen sigma bölü
epsilon 0 olarak bulursunuz.
Böylece bir iletkeniniz varsa,
ve onun üzerinde yerel yüzeysel yük yoğunluğunu biliyorsanız, hemen dışındaki
elektrik alanını söyleyebilirsiniz.
Ve yüzeysel yük yoğunluğu burada en yüksek olacağı
için, bütün bu cisim eşpotansiyel olsa bile, buradaki elektrik alan oradakinden
daha büyük olacaktır.
Bunu size çok basit bir yoldan göstereceğim.
Burada bir pişirme tencerem var; bu tencerede eskiden
ıstakoz pişirirdim, öyle kocaman bir tencere.
Tencereyi yükleyeceğim; tenceremin belki 20 santimetrelik
bir yarıçapı var, fakat kulpuna bakın. Yarıçapı ne kadar
küçük. Böylece onu yükledikten sonra, buradan, yani yarıçapın daha küçük
olduğu bu yerden daha fazla yük boşaltabileceğime sizi ikna edeceğim.
Burada küçük bir düz kaşığım var; bu kaşığı burada
yüzeye dokunduracağım ve orada dokunduracağım. Ve en çok yükü nereden
çıkarabileceğimi göreceğiz.
Bu önceki dersten hala yüklü !
Daha önce gördüğünüz elektroskop da burada, görüyorsunuz.
Benim gözde tekniğim elektroforusla tencereyi
yükleyeceğim.
İşte kedi kürkümüz ve cam düzlemimiz de burada.
İlk önce camı kedi kürküyle ovacağım, sonra bunu camın
üzerine koyacağım; parmağımı ona değdireceğim, birazcık çarpılacağım, tencereyi
yükleyeceğim. Parmağımı gene ona değdireceğim, gene biraz çarpılacağım,
tencereyi yükleyeceğim ve bir kez daha tencereyi yükleyeceğim. Tencereyi yeterince
yüklediğimden emin olalım. Camı tekrar ovacağım, onu üzerine koyacağım,
parmağımı ona değdireceğim, yükleyeceğim.., bir daha,..
bir daha.
Şimdi orada yeterince yükümüz olduğunu varsayalım.
İşte küçük kaşığım. Tencerenin dışına burada onu dokunduruyorum.
Ve elektroskopa gidiyorum, işte biraz yük
görüyorsunuz. Apaçık.
Şimdi size çok nitel olarak göstermek istediğim şey; işte
buraya, tencerenin çok küçük yarıçaplı kulpuna dokunduğum zaman, oradan çok daha
fazla yük alabilmemizdir.
İşte başlıyoruz. Oldukça daha çok
yük.
Size göstermek istediğim şey buydu.
Böylece şimdi ilk defa, gözlerinizin önünde göreceksiniz
ki; bu, eş-potansiyel anlamında bir iletken olduğu halde, tam buradaki yüzeysel yük yoğunluğu, oradaki
yüzeysel yük yoğunluğundan daha yüksektir.
Ancak o bir küre olsaydı, şüphesiz ki küresel
simetriden dolayı yük yüzeye düzgün dağılmış olurdu.
Elektrik alanı çok yüksek hale gelirse, elektrik
boşalması dediğimiz şeyi elde ederiz.
Havaya bir boşalma elde ederiz. Ve bunun sebebi
gerçekten oldukça basittir.
Burada bir elektronum varsa ve bu bir elektrik
alanıysa, elektron bu yönde ivmelenmeye başlayacaktır.
Elektron havada azot ve oksijen molekülleri ile
çarpışacak ve elektron bu molekülü iyonize etmeye yetecek kadar kinetik
enerjiye sahipse, o zaman bir elektron iki elektron olacaktır.
Orijinal elektron artı,
iyondan gelen elektron.
Ve bunlar şimdi bu elektrik alanında ivmelenmeye başlayıp
moleküllerle çarpışırlar ve iyon oluştururlarsa, o zaman her biri iki elektron
olacaktır ve böylece bir çığ elde edeceksiniz.
İşte bu çığ bir elektrik boşalmasıdır; böylece bir
kıvılcım elde edersiniz.
Oluşan iyonlar tekrar nötr
hale geldiği zaman, onlar ışık üretirler ve gördüğünüz de işte budur. Bu,
kıvılcım şeklinde gördüğünüz ışıktır.
Ve böylece kıvılcımlar tipik olarak sivri noktalarda,
eğriliğin çok fazla olduğu bölgelerde meydana gelecektir; yarıçapın çok küçük
olması nedeniyle, oralarda elektrik alanı en yüksek değerlerdedir.
Elektrik alanı ne kadar güçlü olmalıdır? Bu konuda,
kabataslak bir hesap yapabiliriz.
Oda sıcaklığında, 1 atmosferlik bir hava düşünürsek;
yani kuru hava, o zaman ortalamada bir elektron, moleküllerle çarpışmalar
arasında yaklaşık 1 mikron, 10 üzeri eksi 6 metre, ilerlemek zorunda
kalacaktır.
Ortalama olarak. Bazen biraz daha çok, bazen biraz
daha az.
Çünkü şüphesiz, bu bir rastgele süreçtir.
Azotu iyonize etmek için, oksijeni iyonize etmek için,
enerji gereklidir.
Bir oksijen molekülünü iyonize etmek için 12,5
elektron-volt enerji gereklidir.
Ve azotu iyonize etmek için yaklaşık 15 elektron-volt
enerji gerekir.
Bir elektron-volt nedir?
Bu, bir elektron-volt, ufacık, az bir miktar enerji
demektir; 1.6 çarpı 10 üzeri eksi 19 joule dür.
Elektron-volt aslında çok hoş bir enerji birimidir.
Çünkü bir kere bir elektronunuz varsa ve o bir voltluk
bir potansiyel fark boyunca hareket ederse, kinetik enerji kazanır. Bu, bir
elektron-voltun tanımıdır. O bir elektron-volt kazanır.
O, 1.6 çarpı 10 üzeri eksi 19
coulomb olan elektronun yükünün 1 volt ile çarpımıdır.
Ve bu o zaman size 1 elektron-volt’luk enerji verir.
Ve bu durumda onun anlamı – bu sayının 10 elektron-volt
olduğunu var sayalım.
Biz sadece kabataslak bir hesap istiyoruz.
Böylece, elektronun kabaca 10 voltluk bir delta V potansiyel
farkı altında hareket etmesini istiyoruz ; bunu da, 10
üzeri eksi 6 metrelik, yani 1 mikronluk delta x mesafesi boyunca yapsın diyoruz.
Ve bu olursa; elektronda, bir iyon oluşturmaya yetecek
kadar kinetik enerji elde edersiniz.
Böylece bunun için gerekli olan elektrik alanı, bu
delta V potansiyel farkı bölü delta x’tir; bu da 10 bölü 10 üzeri eksi 6’dır;
yani yaklaşık 10 üzeri 7 volt bölü metredir.
Bu çok güçlü bir elektrik alanıdır.
Gerçekte, boşalma yakınlarında elektrik alanlarını ölçersek;
bunu, 3 milyon volt bölü metre kadar buluruz. Oldukça yakın bir değer.
Yaptığımız sadece kabataslak bir hesaptır.
Demek ki kabaca, 1 atmosferlik havada, oda
sıcaklığında, hava kuruyken, yaklaşık olarak 3 milyon volt bölü metrede
elektrik boşalması elde ederiz.
İyonlar nötrleştiği zaman,
ışığı görürsünüz, kıvılcımların görülmesinin nedeni budur.
Onlar havayı ısıtırlar, küçük bir basınç dalgası
üretirler, bu yüzden gürültü de duyabilirsiniz.
İki paralel plakanız varsa ve bu plakaları birbirine
yaklaştırırsanız ve aralarında 300 voltluk bir potansiyel farkı olduğunu
varsayarsanız, d mesafesi yaklaşık olarak milimetrenin onda biri olduğu zaman,
3 milyon volt bölü metrelik bir elektrik alanına ulaşırsınız.
Böylece bu, bu iki plaka arasında kendiliğinden yük
boşalması beklediğimiz durumdur.
Bununla beraber, uygulamada bu, muhtemelen plakalar
bir milimetrenin onda birinden daha uzaktayken meydana gelir. Ve bunun nedeni,
mükemmel plaka diye bir şeyin olmamasıdır. Plakaların kusurları vardır.
Bu, burada gördüğünüz gibi, plakalarda her zaman küçük
yarıçaplı, pürüzlü bölgelerin var olmasıdır. Ve şüphesiz ki, bunlar, elektrik
alanının daha büyük olacağı yerlerdir ve yük boşalması buralarda daha önce olur.
Yine de, kapı tokmağına dokunursanız ve bir kıvılcım çakarsa;
kapı tokmağından 3 milimetre uzaktayken kıvılcım oluşmuş, onu o zaman hissetmiş
ve ona bakmışsanız, sizinle kapı arasındaki potansiyel farkının 10.000 volt
mertebesinde, en azından birkaç bin volt, olduğundan iyice emin olabileceğinizi
görürsünüz.
Çünkü 3 milimetrenin üzerinde, 3 milyon volt bölü
metreye ulaşmak için 10.000 volta ihtiyaç olur.
Saçınızı tararken veya gömleğinizi çıkarırken, küçük
kıvılcımlar oluşur. Onları duyabilirsiniz ve eğer ortam karanlıksa onları
görebilirsiniz. Bu durumda saçlarınızın ve kumaşın keskin uçlarında 3 milyon
volt bölü metre mertebesinde elektrik alanları geliştirdiğinizden emin
olabilirsiniz.
Ve o zaman otomatik olarak bir boşalma elde edersiniz.
Kuşku yok ki, sadece yüksek voltaj insanı muhakkak öldürür diyemeyiz.
Öldürmek için voltaj bu kadar önemli değildir; esasen
vücudunuzdan geçen akım sizi öldürür. Ve akım birim zamandaki yüktür.
Ve böylece S birimlerinde akım, coulomb bölü saniye olacaktır.
Bu birim, bu alanda oldukça çok sayıda araştırmalar
yapmış olan Fransız bilim adamı Amper’e izafeten, büyük A ile gösterilir.
Ve böylece eğer kapı tokmağına dokunursanız, ani akım
aslında çok yüksek olabilir.
Hatta bir amper bile olabilir, ancak o sadece 1
milisaniye sürer.
Ve böylece bu sizi öldürmeyecektir.
Hepimiz biliyoruz ki, saçınızı taradığınız zaman
ölmezsiniz ve yine biliyoruz ki gömleğinizi çıkarırken kıvılcımları duysanız
bile, bu ölümcül değildir.
Bu yüzden belki de ileriki derslerden birisinde,
aslında hiç hoş olmayan elektrikle insan idam etmek için ne gerektiğini
detaylarıyla tartışabiliriz. Ancak yine de akımın ne kadar sürmesi gerektiğini,
ne kadar güçlü akım olması gerektiğini ve sonra da vücudun hangi bölümünden
geçerken öldürücü bir etkiye sahip olduğunu değerlendirmek zorunda kalacağız.
Böylece şimdi biraz daha fazla nicel olmak ve Van de
Graaff bilgilerimizi derinleştirmek istiyorum.
Yavaş yavaş Van de Graaff’ın nasıl çalıştığını
anlayacağız.
Bugün sizinle Van de Graaff’ın üzerine ne kadar yük
koyabildiğimizi ve yüzeyindeki maksimum potansiyelin ne olduğunu hesaplamak
istiyorum.
Q yüküyle Van de Graaff’ı yüklersek, eş-potansiyel
olan yüzeyin potansiyeli, Q bölü 4 pi epsilon 0 R’ye eşit olur.
Ve yüzeyin tam burasında elektrik alanı, Q bölü 4 pi
epsilon 0 R kareye eşit olacaktır.
Böylece, küresel simetri durumunda, bu V potansiyeli, E çarpı R ‘ye eşittir .
Fakat E’nin 3 milyon volt bölü metreyi aşamayacağını biliyoruz.
Böylece bu, Van de Graaff’a verebileceğimiz potansiyele bir sınırlama getirir.
Buraya 3 milyon volt bölü metre koyarsanız, yarıçapı verilen bir küre için ulaşabileceğiniz en yüksek potansiyeli hesaplayabilirsiniz.
Burada yarıçapımız var ve burada voltajımız; eğer kürenin yarıçapı 3 milimetreyse, o zaman siz 10 kilovoltluk bir voltajı aşamayabilirsiniz.
Bunu yapsaydınız, bu kendiliğinden elektrik boşalmasını elde ederdiniz.
Kıvılcım elde ederdiniz.
3 santimetrelik bir küreniz
varsa, voltajınız 100 kilovolt olacaktır; 30 santimetre yarıçaplı bu Van de Graaff’ımız için ise,
maksimum voltaj 1 milyon volt olacaktır.
Ve bu değeri aşamazsınız.
Aslında uygulamada, bu yarıçap bile onu 1 milyon volt
yapamayacaktır.
Küre mükemmel değildir. Kürenin kusurları vardır.
Söz yerindeyse, sivri noktalara sahip bölgeler vardır
ve bu yüzden biz onu 1 milyon volt yapamayız. Belki birkaç yüz bin, belki de
300.000 voltta boşalma elde ederiz.
Şimdi Van de Graaff üzerinde maksimum yükün ne olduğunu da hesaplayabilirsiniz.
Çünkü eğer maksimum potansiyel 300.000 voltsa, yarıçapın 0.3 metre olduğunu bilirsiniz. Bu yüzden şimdi bu denklemi kullanarak Van de Graaff üzerine koyabileceğiniz maksimum yükü hesaplayabilirsiniz; bu size 10 mikro coulomb verecektir.
Ve böylece Van de Graaff’ımız için maksimum potansiyel 300.000
volt mertebesindedir.
Böylece bunlar, size sayılar hakkında bir fikir verir,
nicel bir fikir... – – Bunu aşağıya koyabilir miyim?
Böylece bunlar size Van de Graaff’ımızın neler
yapabileceği fikrini verir; daha sonra orada yükün nasıl oluştuğunu
anlayacağız.
Fakat hiç olmazsa şimdi potansiyeller için ve
oluşturulan yükler için bir fikrimiz var.
Burada bir Van de Graaff’ım varsa – topraklanmış
ve pozitif yükle yüklenmiş bir küreyle ona yaklaşırsam, o zaman bu küre indükleme
yoluyla negatif yüklenecektir. Ve böylece Van de Graaff’tan bu cisme giden,
daima eşpotansiyel yüzeylere dik olan, alan çizgilerine sahip olacaksınız. Onlar
böyle giderler ve dolayısıyla elektrik alanı burada muhtemelen en güçlü olur.
Ve böylece yeterince yakın olmaları koşuluyla, bu küre ile Van de Graaff
arasında kıvılcımlar oluşacaktır.
Böylece bu küreye yakın yaklaşık 3 milyon volt bölü
metrelik bir elektrik alanı yaratılmış olur.
Biraz sonra size bunu göstereceğim. Bugün hayatınızda daha
önce gördüğünüz kıvılcımlardan çok daha fazla kıvılcım göreceksiniz. Fakat bunu
göstermeden önce, sizden kıvılcımları, yıldırımları biraz daha fazla takdir
etmenizi istiyorum.
Böylece ondan biraz daha kolay kurtulursunuz.
Van de Graaff’a küreyle değil de, böyle çok cesurca
yürüyerek yaklaşırsam ne olur?. Ben oldukça güzel bir
iletkenim, yere de değiyorum. Büyük ihtimalle kıvılcım önce benim burnum ile
Van de Graaff arasında gelişecektir. Çünkü bu en küçük eğri, en keskin eğriliktir,
en küçük yarıçaplıdır; ya da kafam kesinlikle ilk önce çarpılacak iyi bir
adaydır.
Eğer Van de Graaff’a böyle elimi uzatarak yaklaşırsam,
o zaman kuşkusuz büyük olasılıkla, kıvılcımlar önce parmak uçlarımın arasında
oluşacaktır.
Çünkü onlar çok küçük yarıçaplıdır ve Van de Graaff’a daha
yakındırlar; böylece burası yük boşalmasının meydana geldiği yer olacaktır.
Böylece, siz daha çok, bense daha az da olsa, bunların
biraz zevkini çıkarmadan önce, sizinle yıldırım hakkında biraz konuşmak
istiyorum.
Çünkü göreceğiniz şey, bir bakıma yıldırımın yapısıdır.
Yeryüzünde hergün ortalama 400.000 kadar gök gürlemesi olur.
400.000 gök gürlemesi.
Her saniyede yaklaşık olarak 100 şimşek çakar.
Gökteki bir yıldırım bulutunun üstü pozitif altı
negatif olur.
Bunun fiziği öyle kolay değildir ve muhtemelen
eksiktir. Fiziksel ayrıntısına girmeyeceğim, fakat su damlalarının akışıyla
ilgili bazı ayrıntıları anlamak zorundayız.
Onlar ince uzun hale gelirler, sürtünme sayesinde
yüklenebilirler ve kırılabilirler ve yük taşıyabilirler.
Size sadece bazı gerçekleri vereceğim.
Ve böylece bulutun yüklenebileceği gerçeğini kabul
edeceğim. Bu bir bulut.
Yukarısı pozitif, aşağısı negatiftir. Ve bu
yeryüzüdür.
İndüklemeden dolayı, şüphesiz ki, yeryüzü burada bu
yüzden pozitif yüklenecektir ve böylece yeryüzünden buluta giden, her zaman
eşpotansiyellere dik olan, bunun gibi bir şey olan, alan çizgileri, elektrik
alan çizgileri var olacaktır.
Size bir kaç büyüklük vereceğim. Bu 5 kilometre gibi
bir şey olabilir, bu dikey d mesafesi yaklaşık 1 kilometredir.
Bunlar tipik sayılardır, şüphesiz ki bunlar yıldırım-bulutundan
yıldırım-bulutuna değişebilir.
Bu yükseklik tipik olarak 10 kilometre civarında bir
şeydir.
Ve bütün bunlar, bulut ile yeryüzü arasındaki
potansiyel farkı hakkında bir fikir oluşturmak üzere ilginç bir hesaplama
yapmamıza izin verir.
Yapabileceğimiz ilk şey budur.
Varsayımımızı basitleştirirsek; elektrik alan burada aşağı
yukarı sabittir, iki paralel levha gibidir; onların arasında elektrik alanı
sabittir. O zaman bulutun alt-kısmı ile yeryüzü arasındaki potansiyel fark,
delta V, basitçe elektrik alanı çarpı d mesafesidir.
Böylece bu E çarpı d olur.
Fakat 3 milyon volt bölü
metre değerinde boşalma meydana geliyorsa – sırası gelmişken, bu kuru hava içindir
– gök gürlemesi varsa, büyük olasılıkla hava bu kadar kuru olmaz; ama gene de
biz onu 3 milyon volt bölü metre alalım, böylece E için 3 çarpı 10 üzeri 6 elde
ederiz; bulut ile yeryüzü arasındaki mesafeyi de 1 kilometre alalım.
Böylece bu, 10 üzeri 3 metredir. Bu yüzden yeryüzü ile
bulutlar arasında 3 milyar voltluk bir değer elde ederiz.
Ve tipik olarak ölçülen değerler, birkaç yüz milyondan
1 milyar volta kadardır. Dolayısıyla bulduğumuz değer, bundan çok farklı değil.
Asıl potansiyelin hesapladığımızdan muhtemelen daha az
olmasını beklersiniz. Çünkü bunlar düz yüzeyler değillerdir. Burada yeryüzünde
ağaçlar vardır, binalar vardır, onlar sivri noktalar gibidir; o noktalarda
elektrik alanı yerel olarak daha yüksek olacaktır ve böylece ilk önce bu sivri
noktalarda bir yük boşalması elde edeceksiniz.
Ve bu, bulut ile yeryüzü arasındaki potansiyel farkın bizim
hesapladığımız 3 milyardan daha az olacağı anlamına gelir. Bu sadece kabataslak
bir hesaptır.
Elektrik boşalması fiziğinin ayrıntıları çok
karmaşıktır.
Fakat ayrıntılı açıklamalar vermeksizin, bazı
gerçekleri sizinle paylaşmak istiyorum.
Elektronlar buluttan yeryüzüne akmaya başladığı zaman,
yıldırım oluşmaya başlar.
Bu elektronlar, çapı yaklaşık 1 metreden 10 metreye kadar
olan bir boru oluşturur ve biz buna ilerleme
oluğu yani step leader deriz.
İlerleme oluğu yaklaşık olarak saniyede 100 mil hızla hareket
eder ve böylece yaklaşık 5 milisaniyede aşağıya iner.
5 milisaniye buradan burayadır ve yeryüzüne yaklaşık
yarım coulomb götürür.
Yaklaşık 5 milisaniye için yarım coulomb, bu akımın yaklaşık 100 amper olduğu anlamına
gelir.
İlerleme oluğu, iyonlarla, elektronlarla dolu, iyonize
bir hava kanalı yaratır; burası son derece iyi bir iletkendir.
Ve bu ilerleme oluğu yere vardığı zaman, bu yüksek
iletken kanal oluşmuş olur ve elektronlar şimdi bu kanaldan yere çok çabuk bir
şekilde akabilirler.
Ve bu, önce yeryüzünde tam burada başlar. Elektronların
yere ilk gideceği bölge burasıdır.
Ve o zaman ardaşık olarak kanalda daha yükseklerde
bulunan elektronlar, oluğu yeryüzüne indireceklerdir.
Ve böylece kanal boyunca yeryüzüne giden elektronları
görürsünüz; fakat ilk elektronlar daha uzaktaki elektronlardan daha önce
yeryüzüne varır ve sonra daha da uzaktakiler iner.
Aslında pek çok faaliyetin olduğu yer burasıdır.
Akım şimdi anormal yüksektir; 10.000’den 100.000
ampere kadar ve siz havayı ısıtırsınız, oldukça büyük miktarda ışık elde
edersiniz. İyonlar yeniden birleşir ve basınç elde edersiniz. Isı basınç üretebilir
ve oradan gök gürültünüz gelir.
Ve böylece eylemin çoğu ilerleme oluğunda değildir; fakat dönüş çakması dediğimiz ikinci olgudadır.
O, yeryüzünden buluta gider.
Ve dönüş çakmasının hızı, yaklaşık ışık hızının yüzde 10
ile 20’si arasındadır.
Dönüş çakması esnasında, bulut ile dünya arasında
yaklaşık 5 coulumb’luk bir yük değiş-tokuşu olur ve 5 coulomb, başlangıçta
bulutta bulunan toplam yükün oldukça büyük bir bölümüdür.
Dönüş çakmasından sonra, belki 20 milisaniye sonra,
tüm bu süreç tekrar başlayabilir.
Bir ilerleme oluğu dah elde edersiniz. Ve sonra dönüş
çakması.
Bununla beraber ilerleme oluğu, şimdi, önceden
oluşturulmuş olan aynı yolu izleyecektir; çünkü bu, havanın iyonize olduğu ve
dolayısıyla iletkenliğin çok yüksek olduğu yerdir; bu yüzden, gidilecek en
kolay yol budur.
Bu süreç, 5,
10, belki de 15 kez tekrarlanabilir.
Böylece size bir yıldırım gibi görünen şey, aslında
bulut ile yeryüzü arasında ileri geri 10 parlama olabilir.
Ve gerçek ışık, ilerleme oluğu da değildir; o çok
küçük bir ışıktır, gerçek ışık dönüş çakmasındadır.
Böylece 20, 30, 40 milisaniye aralıklarla oluşabilen
10 dönüş çakması, size ve bana sadece saniyenin
onda biri kadar kısa bir sürede meydana gelen bir tek parlamaymış gibi görünür.
Ve bu 5 veya 10 dönüş çakması esnasında, bulut ile
yeryüzü arasında belki toplam 25-50 coulomb’luk yük değiş-tokuş edilir ve
şüphesiz ki bu, potansiyel farkı daha düşürecek.
Ve potansiyel farkı çok düşük olunca, o zaman süreç
durur.
Şimdi bulutun yeniden yüklenmesi için beklemek
zorundasınız.
Ve o zaman yeniden yıldırım düşecektir. Ve bu herhangi
bir yerde belki 4, 5, 10, 20 saniye sürebilecektir. Ve sonra başka bir yıldırım
görürsünüz.
Bunların, bu süreçlerin, ilerleme oluğunun, dönüş
çakmasının incelenmesi, “Boys fotoğraf makinesi” adı verilen bir makine ile yapılabilir.
Önce size ayrıntılarıyla, ---prensibini, nasıl
çalıştığını izah edeyim.
Eğer bu, merceğinizle çekilmiş film üzerindeki alan
ise; filmi sol tarafa çok yüksek bir hızla hareket ettirdiğimi varsayın ve “ilerleme
oluğu”nun aşağıya geldiğini düşünün; ilerleme oluğundan biraz ışık görünür, o
zaman ben bunu filmde görebilirim.
Biraz ışık.
Ve buradan buraya o zaman 5 milisaniye olacaktır. İlerleme
oluğunun buluttan yeryüzüne gitmek için harcadığı zaman 5 milisaniyedir.
Şimdi, dönüş çakması
daha hızlı bir şekilde gerçekleşir ve bu yüzden çok büyük miktarlarda bir ışık görürüm. Çünkü
dönüş çakmasında çok ışık vardır.
Ve elbette bu çok keskindir. Çünkü o, ilerleme oluğu’nun
aşağıya gelmesinden 100 kat daha büyük bir hızla yukarı çıkar.
Ve böylece bunları defalarca ölçebilirsiniz ve böylece
dönüş çakmasının hızını elde edebilirsiniz.
Ve zamanla daha sonra, belki 30, 40 saniye sonra,
filmde başka bir dönüş çakması görebilirsiniz. Ve
başka bir tane daha görebilirsiniz.
Böylece dönüş çakmaları arasındaki zamanın ne kadar
uzun olduğunu görebilirsiniz ve hızlarını da hesaplayabilirsiniz.
Gerçek bir Boys fotoğraf makinesinde aslında hareket
eden film değildir; hareket eden mercektir. Ve bu resimlerin çekilme yöntemi
şöyledir – size bir tane göstereceğim – Eğer bu bir fotoğraf plakası ise, bu da, çok
yüksek bir hızla, yaklaşık dakikada 3000 devirle, plaka üzerinde hareket eden fotoğraf
makinesidir. Ve bu yüzden, bu bilgiyi yatay olarak elde etmezsiniz de, onu
filmin üzerinde dışarı yayılmış olarak elde edersiniz.
Fakat aynı bilgiyi bulursunuz; hızları ve zamanları
hesaplayabilirsiniz.
Son on yılda bulutların çok üzerinde oluşan yeni
yıldırım şekilleri keşfedilmiştir.
Çok daha yukarıda. Kırmızı renkler görülmüştür.
Onlara kırmızı hayaletler deniyor.
Ve ayrıca mavi jetler.
Işık çok zayıftır ve sadece çok kısa bir zaman
süresinde meydana gelir.
Fotoğrafını çekmek çok zordur. Bununla ilgili iyi
slaytlar edinemedim.
Yine de, Web’de bazı resimler gördüm.
Ve Webe girdiğiniz zaman, bu dersin web sayfasını
ziyaret ettiğiniz zaman, ki zaten ziyaret etmelisiniz,
orada kırmızı hayaletlerin ve mavi jetlerin slayt resimlerine nasıl
ulaşabileceğinize dair biraz izahat veriyorum.
Bunun fiziği henüz çok iyi anlaşılmamıştır. Çok yoğun
bir şekilde araştırılmaktadır. Fakat o, bulutların çok üstündedir.
Bu yük boşalmasının, elektrik boşalmasının başka
şekilleri de vardır.
Bunlar, bağımsız kıvılcımlar olmaması anlamında
farklıdırlar.
Bunlarda sürekli bir yük akışı vardır. Bunlar daima
çok sivri uçlarda oluşur.
Böylece, aslında gerçekten akan sürekli bir akım
vardır.
Burada bir karbon arkı kullanmıştık, o zaman onu biraz
görmüştünüz sanırım, fakat şimdi hatırlamayabilirsiniz.
İki karbon arkımız, iki karbon çubuğumuz vardı ve
onlar arasında bir potansiyel farkına sahiptik. İkisinin arasında bir yük
boşalması olmuş ve bu, muazzam miktarda bir ışık oluşturmuştu; biz de bu ışığı projeksiyon amacıyla kullanmıştık.
Böylece karbon arkı boşalması, böyle bir yük boşalması
şeklidir; bu sayede sürekli bir akıma sahip olursunuz.
O sadece kıvılcımlardan ibaret değildir. Bu konuyla
ilgili olarak, çimenleri, ağaçları veya çalıları ele alırsanız; onlar, gök
gürlemesi etkinliğiyle birlikte, sivri uçlarında bu tür yük boşalmasına uğrayabilirler.
Ve biz buna fırça yük boşalması deriz, biz onu Aziz
Elmo’nun ateşi diye adlandırırız.
O ayrıca korona yük boşalması diye de adlandırılır.
Normalde ben ona korona boşalması derim.
Bu olayda ışık üretilir; çünkü iyonlar nötr hale geldiklerinde ışık üretirler.
Isı, ses yani basınç yapar ve böylece korona
boşalmasının bu çatırdama gürültüsünü duyabilirsiniz.
Uçan bir uçağın ya da sürülen bir arabanın havayla
sürtünmesi vardır ve her türlü sürtünme nesneleri yükleyebilir.
Dolayısıyla geceleri bir uçağın kanatlarının ucundan
bu korona boşalmasını görebilmeniz ender bir olay değildir.
Bunu arabalarda da gördüm. Arabalarda
korona yük boşalmasını. Onlar hava içinde hızla giderken basitçe
kendilerini yüklerler. Hava akışı onları yükler.
Onu, çatırdarken duyabilirsiniz ve eğer yeterince
karanlıksa, bazen onu görebilirsiniz; biraz ışık görebilirsiniz. Genelde
mavimsi bir ışık.
Yıldırım düşmesine, yük boşalmasına, hareketli
elektronlara geri dönersek, bunun tamamıyla dışında olan başka bir şey, radyo
dalgalarını etkileyebilir.
Arabanızın radyosundan alabildiğiniz şu radyo
dalgalarını.
Bununla hepiniz karşılaşmışsınızdır.
Araba sürerken, çok uzaklara yıldırım düşer, onu
radyonuzda duyarsınız.
Bu, bir yerlere yıldırım düşmekte olduğunu söyler size.
Bir gök gürlemesinin ardından, havada çok özel bir koku
oluşur. Çoğunuz bunu tecrübe etmemişsinizdir; çünkü şehirlerde her zaman
arabalardan çıkan egzoz gazları, her şeyi ziyan ederler. Fakat şehir
dışındayken, bir gök gürültüsünden sonra havada çok özel bir koku olur.
Onu çok severim. İşte bu ozondur. Oksijen 2,
yıldırımda oksijen 3 olur.
Ve oksijen 3 harika bir kokuya sahiptir ve bunu
gerçekten koklayabilirsiniz.
O çok tipiktir. Umarım çoğunuz, er ya da geç,
hayatınızda bu deneyimi yaşarsınız.
Bir gök gürültüsünden sonra kırlara giderseniz, gerçekten bu ozonu koklayabilirsiniz.
Şimdi bazı slaytlara bakalım.
Göreceğiniz ilk slayt, Arizona’da Kitt Tepesi
Gözlemevinde Gary Ladd tarafından çekilmiş çok klasik bir slayttır. Bu slaytta
hoşlandığım şey gözlemevleri, teleskoplar, kubbeler olmasıdır. Bir astronom
olduğunuzda, kuşkusuz bu tür havaların dışında iş yapabilirsiniz. Ama yine de böyle
havalar olur.
Burada dönüş çakmaları görüyorsunuz, ışık kesinlikle
dönüş çakmalarından dolayıdır, ışık çok parlak.
Şunlar yeryüzüne inememiş ilerleme oluklarıdır; eğer bir
ilerleme oluğu yeryüzüne inmezse, bir dönüş
çakması elde edemezsiniz ve böylece orada göreceğiniz ışık çok az olur.
Ve şurada sadece bir yıldırım olarak düşündüğünüz şey,
muhtemelen en azından 5- 10 belki 15 patlamadır.
Dönüş çakmaları.
Pekâlâ, bir sonraki slayt
lütfen.
Burada Boys kamerasından çekilen sonuçları
görüyorsunuz.
Önde oturanlarınız belki tanıyabilirler, bu Empire
State Binasıdır.
Ve burada Empire State Binasına en uçtan yıldırım düşüyor,
bu sivri kenardan... Yani yıldırım düşmesini beklediğimiz yerden.. Bu, kamera dönerken çekilmemiştir.
Bu tıpkı sizin ve benim onu görebildiğimiz gibi bir
pozdur.
Hareketli kamera değil; fakat burada Boys kamerasının
döndürülmesinin sonuçlarını görüyorsunuz.
Ve bu aynı parlamadır.
Böylece burada dönüş çakması görüyorsunuz, ilerleme oluğundan gelen ışık çok soluktur. Onu
göremezsiniz.
Böylece işte dönüş çakması ve sonraki zaman aralığı 30 veya 40 milisaniye olabilir, başka bir kıvılcım
görüyorsunuz, başka bir tane görüyorsunuz, başka bir tane daha; böylece burada
6 tane var, burada bir çift görüyor gibisiniz.
Ve böylece bu dönüş çakmalarından 6 veya 7 tane var.
Hızları ve bulutlarla Empire State Binası arasında değiş-tokuş
edilen yük miktarını, bu şekilde inceleyebilirsiniz.
Bir sonraki slayt, laboratuarda bir korona boşalmasını
gösteriyor. Bu çok sivri uçlu bir yüksek voltaj kaynağıdır. Uç burada sondadır,
sivri noktadır ve burada tek tek kıvılcımlar görmezsiniz, buna yıldırım
demezsiniz; fakat bunu aziz Elmo’nun ateşi diye adlandırırsınız. Korona yük boşalması mavimsi renktedir.
Aslında bu güç kaynağına yakın olduğunuz zaman, ozonu
koklayabilirsiniz.
O, aynı zamanda yerel olarak ozon üretebilir. Ve onu
görebilirsiniz.
Laboratuarı karartırsanız, bazı mavimsi ışıklar
görebilirsiniz.
Ben yüksek lisans öğrencisiyken, yüksek voltaj güç
kaynakları yapmak durumundaydım. Lehimleme işini çok iyi yapamadığımda, yani havyayı
çekerken, küçük sivri bir uç, bir lehim parçası kaldığını hatırlıyorum. Ve bu bana
daha sonra korona yük boşalması problemleri yaratmıştı. Dolayısıyla lehim
kaynaklarının yarıçapı daha büyük olsun diye, yani hiç sivri nokta olmasın
diye, bu lehimlemeyi yeniden yapmak zorunda kalmıştım.
Şimdilik bu kadar slayt yeter.
Benjamin Franklin paratoneri keşfetmişti.
Onun düşüncesi, bulut ve bina arasındaki paratoner
vasıtasıyla sürekli bir yük boşalması, korona yük boşalması meydana getirmekti.
Ve dolayısıyla potansiyel farkını düşük
tutabilirdiniz. Böylece yıldırım tehlikesi olmayacaktı.
Kral Üçüncü George’a kraliyet sarayına, baruthanelere,
mühimmat, cephane deposu olan yerlere bu sivri uçları koymayı önerdi.
Franklin’e karşı çok muhalefet oldu. Onlar paratonerin
sadece yıldırımı çekeceğini iddia ettiler.
Ve bu yük boşalmasının etkisi, potansiyel farkı
düşürmek, önemsiz olacaktı.
Fakat Kral, yine de Franklin’in tavsiyesine uydu ve
sivri çubuklar, paratonerler yerleştirildikten sonra, bir yıldırım çarpması
oldu. Yıldırım, Pearl Filosundaki cephaneliklerden birine çarptı; fakat çok az
hasar oldu.
Artık biliyoruz ki yük boşalması bir bakıma
önemsizdir. Böylece muhalefet haklıydı.
Aslında Franklin’in umduğunun aksine, yıldırımı çekiyordunuz.
Bununla beraber, eğer sizin paratoneriniz yüksek akımı,
10.000 veya 100.000 amper kadarlık akımı, geçirebilecek kadar kalınsa, o zaman
akım paratonerden geçecek ve böylece bir patlama olmayacaktır. Dolayısıyla
binaya çarpmayacaktır.
Böylece yıldırım paratonere hapsedilecektir.
Ve böylece paratoner, Franklin’in aklındaki nedenle
değil de, başka nedenlerden dolayı çalıştı; ancak o doğru sezgilere sahipti. O
çok büyük bir bilim adamıydı ve ayrıca büyük bir devlet adamıydı. Böylece onun
paratoneri bu güne kadar var oldu.
Şimdi Van de
Graaffa dönmek ve tartıştığımız bazı şeyleri size göstermek istiyorum.
İlk yapmak isteyeceğim şey, bazı kıvılcımlar
oluşturmaktır.
Yıldırım.
Van de Graffı çalıştırıyorum ve bu küçük yarıçaplı,
küçük küreyle ona yaklaşacağım. Ve giderek daha çok yakınlaştıkça, aradaki
elektrik alanı büyüyecek ve sonunda kıvılcımlar oluşunca, tahmin ediyorum ki onlar
bu küre ile Van de Graaff arasında gidecekler.
Bu küre topraklanmıştır.
Ve böylece akacak hiç bir akım, Walter Lewin’in
üzerinden geçmeyecek, fakat doğrudan toprağa gidecektir. Böylece benim için
tehlikeli bir durum olmayacaktır.
En azından şimdilik olmayacaktır.
Siz zaten bazı çatırtı sesleri duydunuz. Bu, içeride
orada zaten uçuşan kıvılcımlar olduğu anlamına gelir.
Sakınmak çok zordur, orada daima yok edemediğimiz bazı
sivri noktalar vardır.
Bu ideal bir araç değildir. Fakat ben hala size bir kaç yıldırım
gösterebileceğimi düşünüyorum. Daha yakına gelerek. İşte başlıyoruz.
Böylece düşündüğünüz şey, sadece bir tek kıvılcımın,
yıldırım diye tanımladığım şekil olan birkaç dönüş
çakması gibi olabileceğidir.
Böylece burada şimdi görmekte olduğumuz şey şudur: elektrik
alanı yerel olarak 3 milyon volt bölü metreden daha büyük hale gelmiştir ve artık
tanımladığımız bu yük boşalması aşamasına geçilir; bu da size yıldırımı verir.
Şimdi de, sizin için çok büyüleyici olmasa da, buradaki
bu aşırı sivri uç ile Van de Graaff arasında bir korona yük boşalmasını sizin
deneyiminize katmak istiyorum.
Bu uç ile Van de Graaff arasında gerçekten bir yük
boşalması olacağına sizi inandırmanın tek yolu, Van de Graaff’a yaklaşmak ve
şimdi duyduğunuz bu çatırdama seslerinin yok olacağını göstermektir.
Ve seslerin yok olmasının nedeni şudur; eğer bu uç ile
Van de Graaff arasında bir korona yük boşalması elde edersem, bu, akımı tüketecek,
potansiyeli düşürecek ve böylece çatırtı sesleri yok olacaktır. Böylece şimdi
uçuşan kıvılcımlar artık uçuşmayacaktır.
Muhtemelen burada, bu uçta bu mavi ışığı ben
görebilsem bile, siz göremeyebilirsiniz.
Burada çok fazla ışık var.
Şimdi Van de Graaff’a yaklaşacağım.
Neredeyse bir paratonerim varmış gibiyim; hiç
endişelenmiyorum, çünkü eğer her hangi bir akım akmaya başlarsa, o, yeryüzüne paratoner gibi olan bu çubuktan akıp
gider. Bu yüzden hiç endişelenmiyorum.
Van de Graaff’a tam bir kahraman gibi, cesaretle
yaklaşıyorum; şu çatırdama seslerini duymanızı istiyorum. Bu sivri uç üzerinden
akım çektiğimde, çatırdama sesi yok olacak.
Oooh, işte oraya gidiyorum. Ve çatırtı duruyor.
Ve gerçekten burada parlayan, mavimsi bir yük
boşalması görebiliyorum.
Sizin görmeniz olanaksız. Daha yakına gelebilirim,
endişelenmiyorum.
Ve böylece şimdi Van de Garaff’ın yükünü boşaltıyorum,
böylece Van de Graaff’ın potansiyelini düşürüyorum ve bu nedenle, burada oluşan
şu çılgın kıvılcımlar artık oluşamayacaklar.
Fakat şimdi oluşacaklar.
Onları duyabiliyor musunuz? Ve şimdi duyamıyorsunuz.
Eğer ben biraz çılgın olsaydım; kendim ile Van de
Graaff arasında bir korona yük boşalması geliştirebilirdim.
Bunun bir yolu, daha önce de bahsettiğim gibi, parmak
uçlarımla ona yaklaşabilmek olacaktır. Fakat bu biraz tehlikeli olur; çünkü bir
kıvılcım çekebilirim, yıldırım tarafından çarpılabilirim, bu da bugün
isteyebileceğim en son şeydir.
Belki de bu gelin tellerini kullanırsam, korona yük
boşalması daha az tehlikeli olabilir.
Böylece şimdi maalesef paratonerden değil de, doğrudan
vücudumdan geçen sürekli bir akım söz konusu olacak.
Ve sizi temin ederim ki, bunu hissedebilirim.
O muhtemelen çok düşük bir akımdır. Sadece
birkaç mikroamper.
Fakat hiç de eğlenceli değildir. Hiç hoş değildir.
Fakat öğrencilerim için, canım feda. İşte gidiyoruz. Ya
ya ya ya ya .
Gelin tellerini görüyorsunuz, şimdi korona yük
boşalmasındayım ve parmaklarımdan geçen akımı hissedebiliyorum, o şimdi sürekli
bir yük boşalması.
Bu aziz Elmo’nun ateşidir.
Duy....Aaah, ah, yıldırım çarptı
!
Harika, 27.000 dolara karşılık bir şeyler elde
ettiniz.
Oh, tanrım. Tamam.
Hem korona yük boşalmasını gördünüz, hem de yıldırım
düşmesini...
Bu arada, birinci sınıftan daha şanslıydınız.
Açıkçası, yıldırım tehlikeli olabilir: bir yangına
sebep olabilir, tahrik edebilir, gazları patlatabilir. Arabanıza gaz
verirseniz, benzin akışı hortumun başını yükleyebilir, sürtünme nesneleri
yükler; bunun yaratacağı bir kıvılcım da büyük bir patlamaya sebep olur; hortum
başının daima topraklanmış olmasının nedeni budur.
Bir balonu hidrojen ile doldururken, hidrojen akışı
bir sürtünme oluşturduğundan, balon yüklenebilir ve bir kıvılcım hidrojeni
tutuşturabilir.
İşte bu olay, uzun zaman önce klasik bir trajik kazaya
yol açmıştı.
Fakat bu öylesine klasikti ki, gerçekten bunu size
göstermeliyim.
Hitler büyük hava gemileriyle gurur duyuyordu.
Onlar Graf Zeppelin’e izafeten bu ismi almıştı. Almanlar
onları Zeplin diye adlandırdılar. Biz onları motorlu balon veya keşif balonu
diye adlandırıyoruz.
Hitler Almanya’sının inşa ettiği en büyüklerinden
birisi Hindenburg’tu. Bu balon, 803 feet uzunluğundaydı ve 7 milyon fit küplük
hidrojen hacmine sahipti.
Almanlar Zeplinlerini helyum ile dolduramadılar, çünkü
onların helyumları yoktu.
Ve Amerikalılar onlara, çok haklı olarak, helyum
satmayacaktı.
Bu yüzden onlar da hidrojen ile doldurmak zorunda
kaldılar.
Böylece 1937 Mayısında Hindenburg adlı bu Zeplin deniz-aşırı
yolculuğa çıktı ve New Jersey’de Lakehurst’a vardığında, onda dev gibi bir
yangın başladı.
O Atlantik-ötesinde 35 saat yol gelmişti.. ve burada patlamayı
görüyorsunuz.
6 Mayıs, saat 7:25, öğleden
sonra. 45 yolcusu vardı ve 35’i bu yangında öldü.
Bunun bir sabotaj olabileceği spekülasyonu
yapıldı. Hala da mümkün görünüyor.
Resmi soruşturma kurulu onun bir Aziz Elmo ateşi
olduğuna karar verdiyse de, gemi burada şu direğe bağlanınca,
bir kıvılcım sıçradı ve bu, patlamaya, yangına sebep oldu.
Almanya için bu olay hava gemilerinin sonu oldu.
Yeryüzünün en nazik adamı olmayan Napolyon da, pek çok
askeri Mısırda hastalanınca bunun bataklık gazının yani metan gazının sonucu
olduğu konusunda şüpheye düşmüştü.
Askerler bataklığın yakınındayken, kokladıkları bu
kötü havanın hastalığa sebep olduğundan şüphelenilmişti. Fransızcada kötü hava “mal
air”dir ve bu yüzden bu hastalığa malarya yani sıtma dendi.
Ve böylece, askerlerin malarya’ya yakalanıp
yakalanmadıklarından emin olmak için, havayı test etme yolu, küçük bir tüfek
yapmaktı; şunun gibi; bu bir iletken namludur.
Tüfeğin içine biraz bataklık gazı girmesine izin verdiler
ve buraya bir mantar koydular, onu kapattılar. Ve burası bir sivri pimdi; bu
pim namludan, iletken namludan tamamen izole edilmişti ;
sonra buraya biraz yük koydular, öyle ki kıvılcım oraya atlayabilsin.
Bu, gerçekte arabalarımızdaki buji ateşleyicisidir. Ondan
farklı değil.
Ve böylece eğer gerçekten orada metan gazı varsa, bir
patlama olur ; bu, askerler için tehlike olduğu
konusunda bir uyarıdır.
Evet, bu sabah bina boyunca yürüyordum; tam Lobi
7’deydim ki burnuma acayip bir koku geldi, çok acayip bir koku. Kimbilir, “acaba MIT’de bir şey mi
oluyor; burada olmaması gereken bir gaz olabilir mi?” diye meraklandım.
Ve böylece, buraya, Napolyon örneğine göre yapılmış şu
özel silahımı getirdim; üzerindeki şu küçük küreyi görüyorsunuz. Buradaki mantarı açıp içeriye biraz Lobi 7 havası
girsin istedim ve sonra orada tehlike yaratacak bir gaz olup olmadığını görmek
için sizinle bir test yapmaya karar verdim.
Dolayısıyla, burada, bu namlunun içinde bir yük
boşalması yaratmalıyım, namlu burada.
Bunu saçlarımı tarayarak yapmaya çalışabilirim, fakat
bu yük yeterli olmayabilir; bu yüzden, bu silahın içinde mutlaka bir kıvılcım yaratılacağından
emin olabilmek için, üzerinde daha fazla yük olan bu diski kullanabilirim.
İşte Lobi 7 gazı bunun içinde.
Kuşkusuz havanın içinde kötü bir şey olmaması ihtimali
var; ki bu durumda, hiçbir şey görmeyeceksiniz.
Ve havanın yeterince temiz olmaması ihtimali de var; o
zaman burada küçük bir patlamamsı darbe görebilirsiniz. Ve o taş çatlasa çok
küçük olacağı için, siz çok sessiz olmalısınız, aksi halde hiçbir şey duyamazsınız.
Önce tarağımla deneyeyim. Saçımı tarıyorum.
Namlunun içinde bir kıvılcım üretip üretemeyeceğimi görmek
için saçımı tarıyorum; bu, çalışmayabilir; çünkü bu tarak üzerinde yeterince
yük olacağından emin değilim.
Hayır, bu hiç çalışmıyor.
Peki, bu aleti kullanabilir miyiz, ona bakalım.
Tüm kalbimle umarım ki sıtma olmayız.
Yarın görüşürüz.