Herkese Biraz Daha Bilim

Dünya akışkandır

Akışkanlar

Bir anekdotla başlayalım. Asvan Barajı, Yukarı Mısır’da, Nil üzerinde bulunur. İnşası, 300 km’lik bir alan üzerinde su depolayan Nasır Gölü’nün doğmasına neden olmuştur. 300 km’lik bir mesafe boyunca ortalama 50 m derinliğinde ve 2 km genişliğinde bir su birikintisi, çok fazla su demek! 30 km3. Bu çok ama çok fazla!

Başka bir ifadeyle 30 milyar ton.

Bu büyük haznenin güney duvarını Asvan Barajı oluşturur. Söz konusu duvar 80 m yüksekliğindedir ve betonun kalınlığı 2 m’nin altındadır.

Bu sahayı ziyaretim sırasında bana eşlik eden Fransa Büyükelçisi, bu kadar kırılgan bir duvarın 30 milyar ton suyu tutabiliyor oluşuna şaşırdı. Ben de Asvan Barajı’nın aslında yalnızca 80 m yüksekliğinde ve 1 cm2 çapında bir su tabakasının basıncına “direndiğini” söyledim ona.

1 cm2 çapında ama 320 m yüksekliğinde bir su sütunumuz olsa Asvan Barajı’nın daha kolay yıkılabileceğini çünkü basıncın dört kat daha fazla olacağını da ekledim.

Yalnızca 16 ton ağırlığındaki bir su tabakasının 30 milyar tonluk barajdan daha tehdit edici olabileceği kimin aklına gelir? Büyülü bir durum sanki.

Fakat yine de doğru!

Genel bir cevap verilebilir ya da birçok ders kitabında yapıldığı gibi: “Dur, yavaş ol, şimdilik sana anlattığım kadarını öğren, büyüyünce anlarsın,” denilebilir.

İyi ama anlamak için neden beklemek gereksin?

Bir akışkan içindeki basınç hidrostatiktir. İşte yine bilimsel bir cevap, diyeceksiniz! Amma da açıklayıcı! Fakat ne yapalım, sonuçta açıklama bu.

Bir akışkan içinde, yani suya benzeyen, başka bir deyişle akan bir şeyin içinde basınç verili bir nokta ele alındığında tüm yönlerde aynıdır.

Bu durum, potansiyel bir yüzölçümü birimi üzerinden ifade edilen kuvvetin, verili bir noktada, bu kuvvet aşağıya, yukarıya, sağa ya da sola olduğunda hep aynı olduğu anlamına gelir.

İkinci bir özelliğe göre, hareketsiz ya da neredeyse hareketsiz bir akışkan (su) içinde, bir noktadaki basınç, bu noktanın üzerinde bulunan akışkanın (suyun) yüksekliğine bağlıdır.

Bu iki özellik tamamen “büyülüdür” ve bunların doğruluğunu keşfetmek ve tabii kabullenmek için uzun zaman harcanması gerekmiştir. Bu ünlü prensibin bulucusu Arkhimedes bile nasıl olduğunu anlamamıştır.

Bunu ilk anlayan olağanüstü fizik duygusu ve kavrayışıyla, 1653 yılında, Clermont-Ferrand’dan genç Blaise Pascal (1623-1662) olmuştur.