Teknolojinin Gürültüsü: Sonik Patlama!

Herkese merhaba! Yeni Bence'm ile tekrardan karşınızdayım... 🧐

Biliyorsunuz ki teknolojinin gelişmesi ile beraber hayatımızda bir çok şey değişti. Buna en güzel örneklerden biri olarak havacılık sektörü gösterilebilir. Özellikle havacılıkta jet motorlarının ortaya çıkışı ve jetlerin ses hızının üzerine çıkabilmesi ile oluşan sonik patlama bilimsel açıdan merak uyandırıcı bir durum haline geldi. İşte bu Bence'm de size sonik patlamanın ne anlama geldiği ve etkilerinin neler olduğu konusuna değineceğim. İyi okumalar...

Sonik patlama nedir?

Fazla kafa karışıklığına mahal vermemek adına sonik patlamayı şöyle tarif edebiliriz. Hava da uçan bir nesne düşünün, bu nesne ses hızından daha yüksek bir hıza ulaştığı an ortaya şok dalgaları çıkar ve sonik patlama bu ses dalgaları ile ilişkilendirilir. Ayrıca sonik patlamalar korkunç derecede ses enerjisi üretir ve bu insan kulağına tıpkı bir patlama ya da gök gürültüsü gibi gelir. Özellikle büyük süpersonik uçaklarda meydana gelen sonik patlamalar insan kulağını rahatsız edecek seviyede ses enerjisi üretebilir ve bazı yapılara küçük çaplı zarar verebilir. İşte bu yüzden süpersonik uçakların kara alanlarının üzerinde uçması yasaklanmıştır. Tabi sonik patlama sadece bir cisim ses hızını geçtiği anda oluşmaz ve süpersonik cismin etrafındaki her yönden de duyulmaz. Yani bu şu anlama gelir; patlama süpersonik hızlarda hareket ederken ortaya çıkan sürekli bir etkidir. Bu durum sadece uçan cismin arkasındaki geometrik bir koni şeklinde bir bölgeyle kesişen bir noktada bulunan izleyicileri etkiler. Cisim hareket ettikçe, bu konik şekilde onun arkasında hareket eder ve konik alan izleyicilerin üzerinden geçtiğinde kısa bir süre patlama olayını görebileceklerdir.

Fazla gürültüye karşı çözümler

Aslında gürültüyü önleme girişimleri sandığımızdan daha eskiye yani 20. yüzyılın ortalarına kadar uzuyor. Şöyle ki süpersonik ulaşım (SST) tasarımlarının yoğun olarak araştırıldığı 1950'li yıllarda patlama çok şiddetli olsa da eğer uçak yüksekten uçarsa bir sorun olmaz diye düşünülüyordu. Ancak bu teori 'Kuzey Amerika XB-70 Valkyrie'' uçmaya başladığında çürümüş oldu. Çünkü sonik patlamanın 70.000 feet'de yani 21.000 metrede bile açıkça sorun yarattığı fark edildi. Bu durumun gerçekleşmesi üzerine Cornell üniversitesinden Richard Seebass ve Albert George bu sorunu detaylı olarak incelediler ve sonunda farklı yapıdaki uçakların ses seviyelerini karakterize etmek için bir " Başarım ölçüsü " (BÖ) keşfettiler. Başarım ölçüsünü kısaca tanımlayacak olursak uçak ağırlığının ve uçak uzunluğunun bir fonksiyonudur diyebiliriz. Bu değer ne kadar düşük olursa, uçaktaki patlama seviyesi o kadar düşük olur. Ortalama ve kabul edilebilir değer 1 ve altı olarak kabul edilir. Bu hesaplamayı kullanarak, süpersonik uçaklar olan Concorde için 1.4 ve Boeing 2707 için 1.9'luk BÖ'ler buldular. Bu durum en nihayetinde süpersonik ulaşım ile alakalı projelerin çoğuna siyasi ve kamusal tepki çekti ve süpersonik uçakların kullanım alanını kısıtlayan yasaların doğmasına neden oldu. Daha net anlaşılması için bir örnek verecek olursam; bir kırbaçın çıkarmış olduğu ses aslında küçük bir sonik patlama örneğidir çünkü kırbaç ucu ses hızından daha hızlı hareket eder ve bu sonik patlamaya sebep olur. Bir örnek daha ele alalım ve bu seferde bir kamçı düşünelim. Bir kamçı sap kısmından ucuna doğru daralır ve kırıcının tutamak kısmından daha az ağırlığı vardır. Kamçı sert bir şekilde kullanıldığında enerji konik şekilde olan kamçı uzunluğuna iletilir. Yani Goriely ve McMillen, bir halkanın gerginlik altındaki konik bir filamandan geçme şeklini içeren fiziksel açıklamanın komplike olduğunu tespit ettiler.

Sonik patlamanın canlılar üzerindeki etkileri

Aslında bakacak olursak sonik patlama sonrası meydana gelebilecek etkiler hakkında laboratuvar ve saha deneyleri başta olmak üzere pek çok araştırma var. Bu araştırmaların yaygın sonuçlarından bir tanesi kulaklarda ki titreşim akustiğinin bozulduğu ve kalp dokusunun şişerek yoğunlaştığını gösteriyor. Bununla beraber ise; sürekli tedirginlik, aktivitelere eşlik edememe ve hareket bozukluğu, düzensiz uyku problemi gibi sorunlar beraberinde geliyor. Bilim insanları yapılan araştırmalar sonucunda insanların tepki ve davranışlarının gözle görülür bir şekilde değiştiğini ve bunun olumsuz olarak seyrettiğini raporlamışlar. Fiziksel etkilerine gelecek olursak özellikle kas dokusuna olan etkiler ciddi anlamda belirgin. Göz çevresi ve özellikle göz kapaklarında seğirme hissedilmesi en sık karşılaşılan etki olarak biliniyor, bu durumda kan basıncının yükselmesine ve kalp atışının düzensizleşmesine neden oluyor. Ayrıca kol ve bacak gibi uzuvlarda güç kaybına neden olması da bir diğer etkisi diyebiliriz. Hatta öyle ki bu patlamaya yolda araç kullanırken maruz kalan kişilerin derhal durması önerilir.

Başka bir Bence'de görüşmek üzere, esen kalın... 🧐