Her sabah içtiğimiz kahveden akıllı telefonlarımızın ekranlarına, mikrodalgada ısıttığımız yemeğe kadar günlük hayatımız, aslında arka planda işleyen inanılmaz bilimsel süreçlerle doludur. Bu makalede, her gün şahit olduğunuz ancak belki de üzerine hiç düşünmediğiniz 7 şaşırtıcı bilimsel gerçeği açıklığa kavuşturacağız. İlkiyle hemen başlayalım!
- Kafein Sizi Nasıl Uyanık Tutar?
Sabahın ilk yudumuyla hissedilen o “uyanma” hissi tesadüf değil. Kafein, beyninizde adenozin adı verilen bir nörotransmitteri bloke ederek çalışır.
Bilim Nasıl İşliyor? Gün boyunca beyninizde adenozin birikir. Adenozin, reseptörlere bağlanarak “yoruldun, dinlenme zamanı” mesajı verir ve siz de uykulu hissetmeye başlarsınız. Kafeinin moleküler yapısı adenozine çok benzer. Kafein alındığında, adenozin reseptörlerine yapışarak onları işgal eder ama “yoruldun” sinyali göndermez. Böylece adenozin bağlanamaz ve siz yorgunluk sinyali almazsınız. Bu arada, bloke edilen adenozin, beyninizi daha uyanık hissettiren diğer nörotransmitterlerin (dopamin, norepinefrin) salınımını da artırır.
Neden Şaşırtıcı? Kafein aslında yorgunluğunuzu “yok etmez”, sadece beyninize “yorgun değilsin” diye yalan söyleyerek çalışan bir aldatmacadır.
- Mikrodalga Fırın Yemeği Nasıl Isıtır?
Mikrodalga fırınlar, yemeği “dıştan içe” değil, neredeyse eşzamanlı olarak ısıtır. Sırrı, su moleküllerindedir.
Bilim Nasıl İşliyor? Mikrodalga fırınlar, yiyeceklerdeki su moleküllerinin titremesine neden olan belirli bir frekansta (2.45 Gigahertz) elektromanyetik dalga (mikrodalga) yayar. Bu dalgalar, su moleküllerinin bir pozitif ve bir negatif ucu olan dipoller olmasından yararlanır. Mikrodalgalar çok hızlı salınırken (saniyede 2.45 milyar kez), su molekülleri de bu salınıma ayak uydurmak için aynı hızda dönmeye çalışır. Bu hızlı dönüş hareketi, moleküller arasında sürtünme yaratır ve sürtünme de ısıya dönüşür.
Neden Şaşırtıcı? Isı, yemeğin her yerindeki su moleküllerinde aynı anda üretildiği için, geleneksel fırınlardan farklı olarak yemeği çok hızlı ve verimli bir şekilde ısıtır. Metal nesneleri koymamanızın nedeni de, metallerin bu dalgaları yansıtıp makineye zarar verebilmesidir.
- Akıllı Telefon Ekranına Nasıl Dokunabiliriz?
Kapasitif dokunmatik ekranlar, en basit tanımıyla, vücudunuzun elektriğini kullanır.
Bilim Nasıl İşliyor? Ekranın altında, ışığı geçiren ince bir İndiyum Kalay Oksit (ITO) tabakasından oluşan bir ızgara vardır. Bu ızgara, sabit bir elektrik alanı oluşturur. İnsan vücudu da doğal bir iletkendir ve bir miktar elektrik yükü taşır. Parmaklarınız ekrana dokunduğunda, bu elektrik alanı bozulur. Ekran, bu bozulmanın tam olarak nerede olduğunu algılayarak dokunulan noktayı belirler.
Neden Şaşırtıcı? Eldivenle veya iletken olmayan bir cisimle dokunduğunuzda çalışmamasının nedeni budur. Ekran, sizin “insan” olarak taşıdığınız elektriksel özelliği arar.
- Sabun Ellerimizi Nasıl Temizler?
Sabun, yağı ve kirleri suyla birleştirerek temizlik yapan bir amfipatik moleküldür.
Bilim Nasıl İşliyor? Her sabun molekülünün bir ucu hidrofilik (su seven), diğer ucu ise hidrofobik (sudan kaçan/yağ seven) yapıdadır. Ellerinizi sabunlayıp ovuşturduğunuzda, sabunun hidrofobik uçları, yağlı kirleri, teri ve bakterileri sarar. Hidrofilik uçlar ise dışa dönük kalır. Musluğu açtığınızda, su molekülleri bu hidrofilik uçlara yapışır ve onları (içine hapsolmuş kirleri de beraberinde) çekip götürür.
Neden Şaşırtıcı? Sabun, sadece kiri fiziksel olarak uzaklaştırmakla kalmaz, aynı zamanda virüslerin (COVID-19 dahil) yağlı dış zarını parçalayarak onları etkisiz hale getirir. Bu yüzden el yıkamak bu kadar kritik öneme sahiptir.
- Neden Yemek Pişirirken Soğan Doğramak Gözümüzü Yaşartır?
Soğan doğradığınızda aslında bir kimyasal savunma mekanizmasını tetiklemiş olursunuz.
Bilim Nasıl İşliyor? Soğan hücreleri, allinaz enzimi ve sülfoksit bileşikleri içeren ayrı bölmelerde saklanır. Soğanı kestiğinizde hücreler parçalanır ve bu iki bileşen bir araya gelerek propanthial s-oksit adı verilen uçucu bir gaz açığa çıkar. Bu gaz, gözünüze ulaştığında, gözünüzdeki suyla (gözyaşı) reaksiyona girerek sülfürik asit oluşturur. Gözünüzdeki hassas sinir uçları bu tahriş edici asidi algılar ve beyne “gözü yıkama” sinyali gönderir. Sonuç: bolca gözyaşı.
Neden Şaşırtıcı? Soğanın aslında topraktaki hayvanlar ve böceklere karşı evrimleşmiş bir savunma silahını kullanıyor olmamız!
- Buz Neden Suda Yüzer?
Katı halleri, sıvı hallerinden daha yoğun olan çoğu maddenin aksine, su bu kuralın istisnasıdır.
Bilim Nasıl İşliyor? Su molekülleri (H₂O) sıvı haldeyken oldukça yakın ve düzensiz bir yapıdadır. Donduğunda ise, moleküller geniş açılarla bağlanarak hegzagonal (altıgen) bir kristal yapı oluşturur. Bu yapı, moleküller arasında daha fazla boşluk kalmasına neden olur. Aynı sayıda molekül, daha geniş bir hacme yayıldığı için buzun yoğunluğu, suyun yoğunluğundan daha azdır. Yoğunluğu daha az olan her şey gibi, buz da suyun üzerinde yüzer.
Neden Şaşırtıcı? Bu özellik olmasaydı, göller ve okyanuslar diplerinden donmaya başlar, buzlar dibe çöker ve üstten donmaya devam ederdi. Bu da su altı yaşamının büyük ölçüde yok olması anlamına gelirdi. Yani bu basit fizik kuralı, Dünya’daki yaşamın devamı için hayati öneme sahiptir.
- Mikroplar Neden Antibiyotiğe Direnç Geliştirir?
Bu, gündelik hayatımızı tehdit eden, doğal seleksiyonun en net ve tehlikeli örneklerinden biridir.
Bilim Nasıl İşliyor? Bir bakteri populasyonunda, doğal mutasyonlar sonucu zaten az miktarda dirençli bakteri bulunabilir. Antibiyotik kullanıldığında, dirençsiz olanların büyük çoğunluğu ölür. Ancak dirençli olan birkaç tanesi hayatta kalır ve çoğalmaya devam eder. Nesiller geçtikçe, populasyon artık neredeyse tamamen bu dirençli bakterilerden oluşur. Böylece o antibiyotik artık işe yaramaz hale gelir.
Neden Şaşırtıcı? Bu süreç, antibiyotikleri ne kadar gereksiz ve yanlış kullanırsak o kadar hızlanır. Evrim, gözle görülmeyen dünyada, gözümüzün önünde, son derece hızlı bir şekilde gerçekleşmektedir.
Sonuç
Gündelik hayatımızın sıradan görünen ritüellerinin ardında, kimya ve fiziğin karmaşık ve zarif kuralları yatar. Kahve içmekten el yıkamaya kadar her eylem, aslında birer bilim deneyidir. Etrafımıza bu merak ve hayranlıkla baktığımızda, sıradan olanın ne kadar olağanüstü olduğunu fark ederiz.
Kaynakça:
Nehlig, A. (1999). Are we dependent upon coffee and caffeine? A review on human and animal data. Neuroscience & Biobehavioral Reviews.
Harvard School of Engineering & Applied Sciences: How a Microwave Works. https://www.seas.harvard.edu/news/2016/09/how-microwave-works
Scientific American: How Do Touchscreens Work? https://www.scientificamerican.com/article/how-do-touchscreens-work/
Centers for Disease Control and Prevention (CDC): Handwashing. https://www.cdc.gov/handwashing/index.html
BBC Future: Why do onions make you cry? https://www.bbc.com/future/article/20190503-why-do-onions-make-us-cry
US Geological Survey (USGS): Why is water densest at 4°C? https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/water-density
World Health Organization (WHO): Antibiotic resistance. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antibiotic-resistance
Yazar: Mesut KESKİNKILINÇ