Ses Dalgalarını Ve Titreşimleri Kullanmak

Ses Dalgalarını ve Titreşimleri Kullanmak
Ses, havada ve suda dalgalar halinde yayılır ve bu dalgalar herhangi bir cisme çarparsa geri döner Eğer yeterli bilgi ve teknolojiye sahipseniz, dönen dalgalardan bu cisim hakkında çeşitli bilgiler edinebilirsiniz: Dalga kaynağının sizden ne kadar uzakta olduğu, büyüklüğü ya da ne yöne, hangi hızla hareket ettiği gibi
Ses ve basınç dalgalarını kullanarak objelerin yerini tespit etme teknolojisi 20 yüzyılda geliştirilmiştir Bu teknoloji, her ne kadar savaşta kullanılmak amacıyla geliştirilmişse de, günümüzde batık gemilerin yerlerini belirleme ya da deniz dibi haritalarının çıkarılması gibi amaçlarla kullanılmaktadır Ancak doğadaki canlılar bundan milyonlarca yıl önce, henüz insanlar bu sistemleri keşfetmemişken, etrafa yayılan ses dalgalarını kullanıyor ve bu sayede yaşamlarını sürdürüyorlardı
Örneğin yunuslar, yarasalar, balıklar ve güveler yaratıldıkları ilk andan beri "sonar" adı verilen bu sisteme sahip olan canlılardandır Üstelik bu sistemler bugün bizim kullandıklarımızdan çok daha duyarlı ve kullanışlıdır
Yarasa Sonarı Teknolojimizin Sınırlarını Aşıyor
Sonar sistemi, denizin içindeki denizaltıları tespit etmek için vazgeçilmez bir yöntemdir Bu yüzden Amerikan Savunma Bakanlığı, yarasa sonarındaki çalışma prensiplerini kendi sonarlarına uygulamak için harekete geçmiştir
Amerika'nın ünlü bilim dergilerinden biri olan Science'ın verdiği bir habere göre, ABD Savunma Bakanlığı bu proje için özel bir ödenek dahi tahsis etmiştir Yarasaların, zifiri karanlıkta kolayca yön bulmalarının sahip oldukları sonar sistemi sayesinde gerçekleştiği uzun zamandır biliniyordu Son olarak araştırmacılar, bu sonar sisteminin yeni bazı sırlarını keşfetmişlerdir Buna göre, kahverengi böcekçil yarasa (Epesicus fuscus) saniyede 2 milyon üst üste binmiş ses yankılanmasını işleme sokma yeteneğine sahiptir Hem de bu yankıları sadece 03 milimetrelik bir hassasiyet farkıyla algılayabilir Bu rakamlar ise, yarasa sonarının insan yapımı sonarlardan yaklaşık üç kat daha hassas olduğunu göstermektedir
Yarasaların sonar sistemli uçuş yetenekleri, bize karanlıkta uçuş hakkında çok şey öğretmektedir Kızılötesi termal görüntüleme sistemli kameralar ve ses-üstü dalgaları algılayan dedektörlerle yapılan araştırmalar, yarasaların gece av uçuşları hakkında çok daha kapsamlı bilgi edinme fırsatı vermiştir
Yarasalar yerden havalanan bir böceği havada uçarken kapabilirler Bazı yarasalar avlarını yakalamak için onları çalılıkların içinde bile takip ederler Yansıyan ses dalgalarını kullanarak gece gökyüzünde vızıldayan bir sineğin üzerine atılmak oldukça zordur Bir de böceğin çalılıkların arasında uçtuğunu, etraftaki bütün yapraklardan ses dalgalarının yansıdığını düşünürseniz, yarasanın ne kadar büyük bir iş başardığını daha iyi anlayabilirsiniz
Böyle bir durumda yarasalar sonar seslerini azaltırlar Bunun sebebi, muhtemelen, çevredeki bitkilerden gelen ses yansımalarının kafa karıştırmasını önlemektir Fakat yarasaların, cisimleri ayrı ayrı algılayabilmesi için bu yöntem tek başına yeterli değildir Üst üste gelen ekoların geliş zamanları ve yönleri de ayırt edilmelidir
Yarasalar su üstünde uçarken su içmek için veya avlarını yerden yakalamak için de sonar sistemini kullanırlar En usta manevraları ise bir yarasanın diğerini kovaladığı durumlarda gösterirler Yarasaların bu başarıyı nasıl elde ettiklerinin anlaşılması sonar, uçuşlar ve tespit cihazları başta olmak üzere pek çok teknolojik ürünün üretiminde kolaylık sağlayabilir Ayrıca yarasaların çok yüksek frekanslı sonar sistemleri, bugün mayın arama teknolojisinde de taklit edilmektedir


Boeing 767 uçaklarında konuşlandırılan ve AWACS olarak adlandırılan sistemler, sahip oldukları gelişmiş radar donanımı ile erken uyarı ve hedef kontrol amacıyla kullanılır Karada ve havada oldukça etkili olan AWACS, denizde sadece deniz üstündeki gemileri fark edebilir; denizaltılar söz konusu olduğunda ise aynı başarıyı gösteremez, yani deniz dibi AWACS'ın etki alanı dışındadır

Bulldog yarasası, su içindeki hedefleri tespit etme konusunda AWACS'tan üstündür Bu yarasa, sonar sisteminin yardımıyla balık avlayabilmektedir Bu özellikleri nedeniyle onu hem avcı hem de erken uyarı özelliklerini beraberinde barındıran üstün bir savaş uçağı gibi düşünmek hiç de abartılı olmaz Bulldog yarasası su yüzeyine yakın seyreden balığı, sonarı ile tespit ederek dalışa geçer Yarasanın ayakları balık avı için ideal bir tasarıma sahiptir Tırnakları bir jilet kadar ince ve keskindir Avına yaklaştığında ayaklarını suya daldırır Tırnakların ince yapısı sayesinde su direncinin olumsuz etkisi ile karşılaşmaz Keskin, sivri uçlu ve iri tırnaklar, avı kavramak için büyük yarasaya bir avantaj sağlar
Bazı güve çeşitleri yaydıkları yüksek frekanslı sesler ile yarasanın yer belirleme sistemini karıştırırlar Böylece yarasa, güvenin yerini tespit edemez dolayısıyla da onu avlayamaz Bugün ABD ordusunun kullandığı EA-6B Prowler adlı uçaklar, güvenin yaptığı işi taklit eder Bu uçak sahip olduğu elektronik donanım sayesinde düşman radarlarını bozarak hedef tespiti yapmasını engeller EA-6B Prowler aynı zamanda düşmanın haberleşme sistemlerini de sabote edebilir

Görüldüğü gibi canlılardaki özellikler çok geniş bir alanda insanlara fayda sağlamaktadır
Yunusların Ses Dalgaları ve Sonar Teknolojisi

Bilim adamları ve mühendislerin, doğadaki sonar tasarımlarından yola çıkarak yaptıkları birçok robot vardır Bunlardan biri de
K-Team firmasının ürettiği robottur 6 adet sonar ünitesini kullanan "koala" adlı bu robot, uzaktan kumanda ile idare edilen keşif robotu olarak tasarlanmıştır



Yunuslar, başlarında bulunan "melon" (kavun) adındaki özel bir organdan sıklığı saniyede 200 bin titreşime ulaşan ses dalgaları yollar Bu canlı, kafasını hareket ettirerek dalgaları istediği tarafa doğru yönlendirebilir Yayılan ses dalgaları katı bir cisme çarptığında yansıyarak yunusa geri döner Balığın ağzının alt tarafı alıcı görevi görür Alınan dalgalar önce iç kulağa, oradan da beyne gönderilir Bu veriler oldukça hızlı olarak yorumlanır Bu yorumlama sayesinde son derece hassas ve kesin bilgiler elde edilir Yunus, bu sayede ses dalgasının çarptığı objenin hareket yönünü, hızını ve büyüklüğünü ayrıntılarıyla belirleyebilir

Evrimciler, yunuslardaki sonarın çeşitli nedenlerle meydana gelen bir dizi değişiklik sonucu ortaya çıktığını iddia eder Bu iddia, bir rafta duran binlerce elektronik devre parçasının rüzgar ya da yer sarsıntısı gibi nedenlerle biraraya gelerek bir sonar devresini oluşturduğunu söylemekle aynı anlamda ve en az onun kadar saçmadır

Yunusun dalgaları yorumlama sistemi o kadar üstündür ki, bir balık sürüsü içindeki tek bir balığı bile izleyebilirHatta zifiri karanlıkta suda kendinden 3 km uzakta duran iki ayrı metal parayı birbirinden ayırt edebilir
Günümüzde, gemilerde ve denizaltılarda yön ve hedef tayininde SONAR adı verilen cihaz kullanılır Sonarların çalışma prensibi, yunusların ses dalgalarını kullanma sistemiyle aynıdır
ABD'de Yale Üniveritesi'nde keşif amacı ile kullanılacak bir robot geliştirilmiştir Robotta, profesör ve aynı zamanda elektrik mühendisi olan Roman Kuc'un yunusların sonarını taklit ederek yaptığı sonar sistemi kullanılmıştır Bu başarısına rağmen 10 yıldır sesüstü algılayıcılar ve robot teknolojisi üzerine çalışan profesör Kuc doğaya dikkat çekerek şöyle demektedir:
Sonar yapımı için doğaya daha yakından bakmalıyız, gözden kaçırdığımız herhangi bir şey olabilir
Birisi size ses dalgalarının deniz suyunda saniyede 1500 m hızla ilerlediğini söylese ve şöyle bir soru sorsa: İçinde bulunduğunuz bir denizaltıdan bir gemiye gönderilen ses dalgaları 4 saniye sonra geri geliyorsa gemi ne kadar uzaktadır?
Yapacağınız hesaplama sonucunda bulacağınız sonuç, 3 km olacaktır Yunuslar da benzer hesaplamaları büyük bir rahatlıkla yaparlar Ancak elbette ki yunuslar ne ses dalgalarının sudaki yayılma hızını, ne çarpma işlemini ne de bölme yapmayı bilirler Bu da bize, bütün bu işlemlerin yunuslar tarafından yapılmadığını, onların sadece Allah'ın kendilerine emrettiği şekilde hareket ettiklerini açık olarak gösterir

En gelişmiş sonarların başında, cihazdan gelen verileri yorumlayabilecek özel eğitim görmüş operatörler bulunur Oysa evrimcilerin insandan daha ilkel olduğunu kabul ettikleri yunuslar, hiçbir zaman böyle bir operatöre ihtiyaç duymazlar

Yarasa Sonarından Görme Özürlülere Çözüm
Bilimsel araştırmalar ilerledikçe canlıların şaşırtıcı özelliklerine daha yakından şahit olmaktayız Söz konusu özellikler günlük hayatımızda iş yerlerinden hastanelere kadar pek çok yerde yaşanan çeşitli sorunlara çözümler sunmaktadır "Nike" şirketinin 'Evrensel İş Olanakları' Genel Müdürü Darcy Winslow bu konuda şunları dile getirir:
Sunmak zorunda olduğumuz ürün performansının karakteristikleri için doğal dünyanın bizlere sağladığı teknolojik çözümler gerçekten sınırsız Biyomimikri hala keşfetme, yenileme ve yaratıcılık gerektiriyor ancak bir biyolog gibi düşünerek ya da bir biyologla birlikte çalışarak değişik sorular sormayı ve doğaya ilham ve öğrenme fırsatları yaratmak için bakmayı öğrenmeliyiz
Birçok firma artık Winslow'un söylediklerine paralel bir çalışma stratejisi izlemektedir Dolayısıyla artık bir biyolog ile elektronik mühendisini ya da mekanik uzmanını beraber çalışırken görmek mümkündür
Nitekim yarasaların sonarından etkilenen mühendisler, mini bir sonar ünitesini bir gözlüğe monte ettiler Gözlüğü kullanan görme özürlüler belli bir alışma süresinden sonra engellere çarpmadan yürüyebilmekte hatta bisiklete bile binebilmekteler Ancak gözlüğün tasarımcıları bunun hiçbir zaman insan gözünün yerini tutamayacağının ya da yarasadaki kadar kullanışlı olmayacağının farkındalar
Konusunda uzman insanların kopyasını bile yapmakta zorlandıkları bu kusursuz özelliklerin yarasada tesadüfen oluşmuş olması elbette ki imkansızdır Burada unutulmaması gereken bir konu da özellik olarak adlandırdığımız şeylerin aslında içiçe geçmiş birbiriyle bağlantılı kompleks sistemler olduklarıdır Bu sistemlerin tek bir parçasının dahi eksik olması tüm sistemin işe yaramaz hale gelmesi demektir Örneğin, yarasalar ses dalgalarını yaysalar ama yaydıkları dalgaları geri algılayıp değerlendiremeseler sonar sistemi diye bir şey olmayacaktır
Canlılardaki bu eksiksiz ve kusursuz tasarıma bilim literatüründe "indirgenemez komplekslik" adı verilir Yani daha basite indirgendiğinde anlamsız ve işlevsiz hale gelecek bir tasarım Canlı organizmaların tümünde ve tüm sistemlerinde var olan bu "indirgenemez komplekslik" özelliği evrim teorisinin 'basitten gelişmişe kademeli evrim' şeklindeki temel mantığını yerle bir etmektedir Çünkü, son haline gelmeden hiçbir işe yaramayacak bir sistemin milyonlarca yıl varlığını koruyup tamamlanmayı beklemesinin hiçbir mantığı yoktur Bir canlı ancak bütün sistemleri eksiksiz olduğunda yaşamını ve neslini sürdürebilir Sistemdeki parçaların zamanla sözde bir evrimle tamamlanmasını beklemek gibi bir lüks de yoktur Bu da tüm canlıların yeryüzünde ilk olarak ortaya çıktıklarında şimdiki gelişmiş ve eksiksiz yapılarıyla yaratılmış olduklarının açık bir delilidir
Yarasadaki Üstün Tasarım, Yollarımızı Nasıl Daha Güvenli Yapacağımızı Öğretiyor
Edinburgh Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bir yarasa gibi ekolokasyon ile yolunu bulabilecek akıllı kulaklara sahip bir robot üzerinde çalıştılar Üniversitenin enformatik bölümünden Jose Carmena ve çalışma arkadaşları yaptıkları bu robota "RoBat" adını verdiler RoBat'e tıpkı ağız görevi gören bir ses kaynağı ve iki sabit ses algılayıcısı konuldu Daha sonra robotun ağzı tıpkı yarasadaki gibi yankılanma yapacak ses dalgalarını (ekolar) yaymak üzere düzenlendi
RoBat'in tasarımında, ekoları en iyi şekilde kullanmak için yarasanın başka özellikleri de göz önüne alındı Yarasalar yansıtılan ses dalgalarının frekans aralığını belirlemek için kulaklarını oynatır ve bu şekilde önlerindeki engelleri rahatlıkla aşıp, avlarını bulup yakalarlar RoBat de, yarasadaki gibi kusursuz bir mekanizmaya sahip olması için ses üstü algılayıcılarla donatıldı
Doğadan ilham alınarak hazırlanan bu tip ses algılayıcıları sayesinde bir gün yolların daha güvenilir hale geleceği düşünülüyor:
Nitekim, Mercedes, BMW gibi otomobil üreticileri, geri viteste faaliyete geçen ses üstü algılayıcılar kullanmaktadırlar Şoför, bu algılayıcılar sayesinde arkasında duran araba ya da cisme ne kadar yaklaştığını öğrenebilmektedir
Kirliliğe Karşı Balık Dedektörü
Batı Afrika fil balığı (Gnathonemus petersii), Afrika'nın 27oC'lik sıcak ve çamurlu sularında yaşar Anavatanı Nijerya olan 10 cm boyundaki bu balık, çamurlu sularda gözlerini çok az kullanır Yolunu, kuyruk tarafındaki kaslarından düzenli olarak yaydığı elektrik sinyalleri ile bulur Normalde, dakikada 300-500 sinyal yayar Fakat suyun kirlilik oranı arttıkça dakikada ürettiği sinyal sayısı 1000'i aşabilir
İngiltere'nin Bourmounth şehrinde kirliliği ölçmek için, fil balıklarından faydalanılarak yapılan dedektörler kullanılmaktadır Bourmounth'daki bir su şirketi, Stour nehrinden aldığı su örneklerini 20 fil balığının kontrolüne vermiştir Her balık nehirden gelen su ile doldurulmuş bir akvaryumda yaşatılmaktadır Akvaryumlardaki alıcılar sinyalleri alıp bağlı oldukları bilgisayarlara iletmektedir Eğer su kirli ise balığın artan sinyalleri tespit edilerek bilgisayar aracılığı ile alarm verilmektedir




Elektrikli yılan balığı "Electrophorus electricus" Amazon nehrinde yaşamaktadır Boyu 2 metreyi bulan bu balığın gövdesinin üçte ikisi elektrik üreten organik plakalarla kaplıdır Balık, sayısı 5000-6000 kadar olan bu plakalar sayesinde 550 volt/2 amperlik bir elektrik üretir Balıktan yayılan bu elektriğin şok etkisi, balığın 2 m uzağındaki canlıları bile öldürecek kadar şiddetlidir
Balığın bu denli büyük bir enerjiye sahip olması gerçekten büyük bir yaratılış mucizesidir Sistem son derece komplekstir ve "aşama aşama" gelişmesi gibi bir ihtimal de söz konusu değildir Çünkü balığın elektrik sistemi tam olarak işlemediği sürece, ona hiçbir avantaj sağlamayacaktır Bir başka deyişle, bu sistemin her parçası aynı anda kusursuz bir şekilde yaratılmıştır Bilim adamları elektrikli yılan balığının sahip olduğu bu savunma mekanizmasının benzerlerini taklit etmektedir ve günümüzde bu balığınkine benzer elektrikli savunma silahları kullanılmaktadır
Elektrik sinyallerini, bir cismin yerini tespit amacıyla ya da haberleşme için kullanabilirsiniz Ancak bunun için büyük bir bilimsel birikime ve ileri bir teknolojiye sahip olmanız şarttır Nitekim günümüzde bile, bu seviyeye ulaşmış ülkelerin sayısı son derece azdır Oysa bazı elektrikli balıkların vücutlarında etrafa sürekli olarak elektrik sinyalleri yayan, bir yandan da bu sinyallerin çarptığı cisimleri yorumlayan organik bir radar vardır Balık bu radar sayesinde çevrelerindeki nesnelerin büyüklüğü, iletkenliği ve hareketi hakkında bilgiler edinebilir Ayrıca aynı sistemle karşısındaki başka bir elektrikli balığın cinsiyeti ve erginlik durumu hakkında bilgi edinebilir, onu çiftleşmeye davet edebilir veya korkutabilir İnsanların kullandıkları radarların ve haberleşme sistemlerinin ne denli kompleks aygıtlar olduklarını düşündüğümüzde, balığın vücudundaki yaratılışın harikalığı daha açık olarak ortaya çıkar