Köpükten bilgi üretmenin önemi

Çok sayıda fizikçi hayatını köpüğü incelemekle geçiriyor. Hele bazıları köpükle oynamayı ‘sihirbazlık düzeyine’ yükseltti, örneÄŸin laboratuvara giriyorsunuz, havada koca bir köpük balonu asılı dururken görüyorsunuz. Bilimcileri köpüğe çeken sır nedir?Boston Ãœniversitesi’nde fizikçi Glynn Holt’s laboratuvarını ziyaret edenler, çok ilginç bir görüntüyle karşılaşıyor: sihirbazlık eseri gibi, havada asılı duran tek bir köpük. Ziyaretçiler, Holt’un, köpüğü asılı tutmak için kullandığı akustik dalgaları ise göremiyor. Köpük, içinde bulunduÄŸu kabın kenarlarına çarpmıyor ve ÅŸekli ve hareketleri de deÄŸiÅŸmiyor. Holt, bundan yararlanarak, köpüğün özelliklerini daha doÄŸru ölçebiliyor. Holt, köpüklerden ve onların eÅŸsiz niteliklerinden etkilenen araÅŸtırmacılardan biri. Köpükler, dört boyutlu sürekli dizi içindeki kuantum yer çekimsel kabarcıklardan, kozmosun galaktik yapısına kadar birçok yerde var. Köpükler, popüler gıdalar ve içecekler, kiÅŸisel bakım ürünleri, sabunlar ve sanat eserleri olarak gündelik hayatlarımıza girdi. Kitabını yazdıEmory Ãœniversitesi’nde fizik profesörü ve ‘‘Evrensel Köpük-Universal Foam’’ adlı kitabın yazarı Sidney Perkowitz, köpüğü, yumuÅŸak maddeye örnek olarak gösterir. Ona göre köpük, gerçek bir sıvı gibi serbest hareket etmez, ancak bir elmas kadar da kristalimsi katı deÄŸildir. Perkowtiz, ‘‘Sert maddeler, yarı iletken endüstrinin temelini oluÅŸtururken, yumuÅŸak maddelerse bize biyoloji ve doÄŸaya iliÅŸkin daha fazla bilgi veriyor’’ diyor. Köpüğü anlamak, acaba aranan daha büyük fizik yasalarına ulaÅŸmanın yolu olabilir mi? Parçacık fizikçileri, ‘Büyük BirleÅŸtirilmiÅŸ Kuram, basit parçacıkların daha iyi anlaşılmasına dayanıyor’ görüşünde. YoÄŸun Madde fizikçileri, fizik yasalarının köpük gibi karmaşık sistemleri nasıl düzenlediÄŸinin bulunması gerektiÄŸini inanıyor.EÄŸlenceli deneylerKöpüklerin makro yapıları ve kökenleri çok iyi biliniyor. Kaliforniya Ãœniversitesi’nde fizikçi olan Douglas Durian, ‘‘Köpüğü baÅŸtan keÅŸfetmiyoruz, tam olarak nasıl çalıştığını anlamaya çalışıyoruz’’ diyerek amacını belirtiyor. Bir çok eÄŸlenceli bilim merkezinde köpüklerle ilgili ilginç deneyler yer alıyor. ÖrneÄŸin Ä°stanbul’da da Deneme Bilim merkezi’nde ziyaretçilerin en sevdiÄŸi deneylerden biri de kabarcıklar yapmak.Köpüklerin birçoÄŸu, sürfaktan denilen (yüzey gerilimini azaltan) maddeler içerirler. Yüzey gerilimini azaltan bu madde, kabarcıkların yüzeyinde toplanan kompleks moleküllerden oluÅŸur. Sürfaktanlar, kabarcıkları birbirinden ayrı tutarak ve patlamalarını engelleyen suyu yüzeylerinden iterek, köpüğün yüzey gerilimi altında bozulmasını önler. Ağır kremanın yüzde 20’sini oluÅŸturan süt yağı, krem ÅŸanti içinde sürfaktan olarak görev yapar. Süt içermeyen besinlerde, süt yağı yerine, kremadan çok daha fazla yaÄŸ içeren bitkisel yaÄŸ bulunur. Kabarcıklar köpük oluÅŸturmak için bir araya geldiklerinde, sonuçta oluÅŸan madde hiç beklenmeyen özelliklere ve davranışlara sahip oluyor. ÖrneÄŸin, yüzde 95 gaz ve yüzde 5 sıvı içeren sıvı köpükler, kendi bileÅŸiklerinden daha katıdırlar. Bu, ‘‘toplanma-jamming’’ denilen bir olaya baÄŸlıdır. Kabarcıklar, çok sıkışık olduÄŸundan, köpük üstten baskı yapınca, kabarcıkların hareket etmeleri olanaksızlaşır. Kabarcıklar sıkıştıkça, iç basınçları artar ve sonuç olarak, katı maddenin özelliklerini alırlar. Â