3 Boyutlu Sesler Nasıl Oluşuyor?

İlk ses kaydı Edison'un geliştirdiği " konuşan makine " ile 1877 yılında yapılmıştı. 1950 lerde ise çift kanallı ses kaydı geliştirilip iki kulaktan duyulan sesin bir çevreleme(surround) etkisi oluşturması sağlandı.

3 boyutlu sesler iki şekilde incelenebilir:

1- Gerçek 3 boyutlu sesler
2- Sanal 3 boyutlu sesler

Gerçek 3 boyutlu sesler için birçok hoparlör kullanılır. 5.1 yada 7.1 hoparlör sistemleri bunlara örnektir. Sinemalarda da bu sistemler kullanılır.

Bizim konumuz olan sanal 3 boyutlu sesler ise ancak 1980 lerde ortaya çıktı. Sanal üç boyutlu sesi oluştururken temelde iki detay vardır: kulaklar arası ses şiddeti farkı (interaural intensity difference) ve kulaklar arası zaman farkı (interaural time difference). Aşağıdaki iki şema bu konuları anlatıyor:

Kulaklar arası ses şiddeti farkı

Kulaklar arası zaman farkı

Bu iki detaydan en mükemmel şekilde faydalanabilmek için yadaki gibi bir manken üretilir. Kulaklara mikrofonlar yerleştirilir. Stüdyoda yapılan bu ses kayıtlarını dinlediğimizde "şiddet" ve "zaman" farklılıkları normalde duyarken algıladığımız gibi olması sebebi ile kendimizi o ortamda gibi hissederiz.

Ancak burada çok önemli bir konu vardır. Gözlerinizi kapasalar ve sizi bir tren istasyonuna götürseler. Trenin hareket etme zamanını, uzaklaşmasını sesini duyarak tahmin edersiniz. Mesela şu an benden uzaklaşıyor, çünkü ses azaldı dersiniz. Ancak yazıda da anlattığımız gibi 3 boyutlu olarak o ortamın sesini çok kaliteli olarak kaydetsek, sonra bu sesi dinlesek. Yine bir trenin bizden uzaklaştığı hissine kapılırız

Bu açıkça yanılabildiğimizi gösterir.

Ayrıca seslerin bir mekanın varolduğuna dair hiçbir delil olmadığının net delilidir. Bir sesi uzaktan veya yakından, önümüzden veya arkamızdan geliyormuş gibi duymamız o ses kaynağının gerçekten orada olduğuna delil olmaz.

Sayfamızda paylaştığımız 3 boyutlu sesler:

3 Boyutlu Ses -1-

3 Boyutlu Ses -2-

Yeni 3 boyutlu sesleri paylaşacağız

Miyop Göz Kusuru Olanlar Nasıl Bir Dünya Görüyor?

Miyop...

Birçok kişide varolan bir göz kusuru. Mercekten gelen ışınların retina üzerinde değilde daha önde kesişmesi sonucu oluşan bu kusur birçok insanda farklı derecelerde vardır. Peki miyop bir insan dünyayı nasıl görür?

Şimdi bunu bir fotoğraf üzerinden hep birlikte görelim. Aşağıda New York'tan bir görüntü var. Bu fotoğraf sağlıklı bir gözün algıladığı resmidir:

New York'tan normal bir görünüm

Şimdi biraz gözümüzü bozup 0.25 derece miyop olalım:

0.25

Biraz daha ilerletip 0.5 yapalım:

0.5

Şimdi derecemiz 1:

1

Dereceyi biraz fazla büyütüp 2.5 yapalım:

2.5

Şimdi son olarak birde 3.75 olarak görelim:

3.75

Görüldüğü gibi manzara gittikçe flulaştı.

Peki dünyadaki herkesin gözü tarih boyunca hep 3.75 olsaydı bizim için normal ne olacaktı?

Mesela uzaktaki cisimler bizim için flulaşır diye bir yargıya sahip olmayacak mıydık?

Örneğin dünyada tek bir kişinin gözünde miyopluk olmasa televizyonlarda mucize insan çok uzakları net görerek herkesi şaşırttı diye haberler çıkmayacak mıydı?

5 duyu organımızın ne kadar göreli bilgi aktardığını artık daha iyi biliyoruz...

İlgili videomuzu izlemek için tıklayın:

http://www.facebook.com/video/video.php?v=139018602820830&oid=270839262965&comments

Antik Mısırda Yaşamak İster miydiniz? Ya da Afrika veya Uzakdoğu Seyahatine Çıkmak?

Artık olduğunuz yerden geçmiş bir medeniyete yolculuk yapabileceksiniz. Yine aynı şekilde New York sokaklarında dolaşabilecek veya bir uzay mekiğine binebileceksiniz.

Nasıl mı? Yeni geliştirilen ve adına Sanal Koza(Virtual Cocoon) denen bu büyük kaskla.

İngiliz bilim adamları, kullanıcısının 5 duyusunu da harekete geçirerek 'sanal gerçeklik' sağlayan özel bir kask geliştirdi. 'Sanal Koza' adı verilen kaskı kullanan kişi, oturma odasındaki koltukta Afrika'dan Uzakdoğu'ya kadar dünyanın pek çok değişik köşesini, sanki oradaymış gibi gezme imkanı bulacak.

Proje ekibinde görevli Warwick Üniversitesi'nden Profesör Alan Chalmers, kaskın eğlence dışında eğitim alanında da son derece faydalı olabileceğini bildirdi. Chalmers, kaska yüklenecek özel programlarla kullanıcının tarihin geçmiş dönemlerine de yolculuk ederek antik Mısır ve Yunan kentlerini de ziyaret edebileceğini kaydetti. Gelecek 3 ila 5 yıl içerisinde piyasaya sürülmeye hazır hale getirilmesi planlanan kaskın en önemli özelliklerinden biri ise dünyada maddenin aslına gerek olmadan da beyinde sanal bir dünya oluşturulabildiğini açıkça göstermesidir. Geliştirilen bu özel kask evreni beynimizde algıladığımızın, dolayısıyla bizim dışımızda var olan maddenin aslına asla ulaşamadığımızın bilimsel bir belgesidir.

Kaynak: http://www.cnn.com/2008/TECH/09/11/immersive.cocoon/index.html

Çözünür Kuantum Balıkları - EPR Paradoksu -

Kuantum fiziği, klasik fizikle o kadar zıttır ki, klasik fiziğe göre düşünmeye alışmış olan kişiler bu yeni düşünce tarzına kolay adapte olamayabilir. Hatta Einstein bile ( bir kuantum kaşifi olmasına rağmen) ilk zamanlarda kuantumun yanlış olabileceğini düşünmüştür. Ancak yaklaşık yüz yıldır biriken bilgi birikimi artık konuyu daha kolay anlaşılır kılmaktadır. Şimdi kuantumun acaipliklerinden birine değineceğiz.

Yazımız biraz uzun görünüyor fakat çok sade anlatımı dolayısıyla sizi sıkmayacak. Ayrıca yazıda karışıklık oluşturmaması için matematiksel formüllere hiç girmedik.

Konumuz Einstein'ın kuantumun yetersiz olabileceği yönündeki kanaati üzerine Podolsky ve Rosen ile birlikte geliştirdikleri paradakstur (1935) . Ancak EPR paradoksu olarak bilinen bu itiraz birkaç on yıl sonra deneysel olarak araştırıldığında kuantumu destekler hale gelmiştir.

Şimdi konuyu açıklayalım:

Son derece çamurlu olduğu için içindeki hiçbirşeyi göremediğimiz bir gölet düşünelim. Bu gölette bir tane balık yaşıyor olsun. Bir balıkçı bu gölete gelsin ve oltasını sallasın. Balık zokayı yutunca oltayı çeken balıkçı balığı görür. Bu durumdan da çıkaracağı gayet mantıklı olan sonuç şudur: balık yakalanmadan önce yemin peşinde yüzüyordu sonrada yemi yedi. Balıkçı hiçbir zaman balığın zokayı yutmadan önce tüm göleti kapsayan bir çözünmüşlük halinde olduğunu düşünmeyecektir.

Ama kuantuma göre durum tamda böyledir!

Klasik fiziğe göre balığı görmesekte suda belli bir yerde bulunan tek bir balık vardır. Ancak Kuantuma göre balık suyun her tarafında çözünmüş haldedir (süperpoze). Bir gözlemci onu gözlemleyene kadarda süperpoze halde olacaktır.

Buraya kadar anlatılanları tam kavrayabilmek için Çift Yarık Deneyini biliyor olmalısınız.

Çift yarık deneyini kavradıktan sonra buraya kadar anlatılan bölümün gayet makul olduğu anlaşılacaktır. Şimdi daha çarpıcı kısma geçebiliriz.

Az önce gölette olan tek balığı yakalmıştık. Şimdi gölete canlı iki tane balık atsak durum ne olur? İki balığın çözünmüş hallerinin bir karışımı! Daha garip olan bu iki balığın ortak çözünmüş hallerinin ortaya çıkarmak zorunda olduğu sonuçlardı. İşte Einstein-Podolsky-Rosen in EPR paradoksu ile açıkladıkları bu kaçınılmaz durum:

Balıkçı bu sefer başka bir gölete oğluyla birlikte gider. Ancak bu göletin bir özelliği vardır. Gölet bir tepeciğin üzerindedir ve sağındada solunda da birer küçük gölet bulunmaktadır. Büyük göletin zemininde ise iki tane kanal diğer göletlere açılır fakat bu kanallar bir engelle tıkanmıştır. Su yine oldukça çamurludur ve sudaki hiçbirşeyi göremiyoruzdur.

Balıkçı ve oğlu iki canlı balık alıp gölete atarlar. Balıklar gölette çözünüp iki balık bileşiminin çözünmüş hali olurlar.

Ardından kanalları tıkayan engelleri açarlar.

Artık büyük gölette hiç su kalmamıştır. Bütün su sağda ve solda bulunan iki gölete boşalmıştır. Şimdi iki balığın çözünmüş olarak oluşturdukları tek varlık, tekilliğini sürdürmektedir fakat iki ayrı yerdedirler artık. İki balık, tasvir edebilmenin imkansız olduğu mekan dışı bir bağ ile birbirlerine bağlıdır.Söylenebilecek en makul şey: iki göletinde, iki çözünen balığın bileşiminin bir parçasını içeriyor olduğudur.

Balıkçı oltasını sağ taraftaki gölete atar. Oğlu ise bu sırada hiçbir şey yapmayarak izlemektedir.

Balıkçı balığı yakalayıp çeker. Oğlu ise soldaki göletten balığın kendi kendine sudan yukarı fırladığını daha sonra çimenlere düştüğünü görür !

Bu akla uygun gelmemektedir. Esasında Einstein'da bunu biliyordu. Ancak kuantum mekaniğine göre düşünüldüğünde sonucun böyle olması gerekliydi. İşte bu yüzden, bu zorluğu gösterebilmek için bu paradoksu tasarladılar.

Ama bilim Kuantum lehinde işleyecekti. 1972 yılında Amerikalı fizikçiler John Clauser ve Stuart Freedman tarafından gerçekleştirilen deney ilk ışıkları verdi.1975 yılında ise Alain Aspect Einstein ın düşüncesinin yanlış olduğunu ispatlayacak olan kesin ve çürütülemeyecek bir deney önerir. 1982 yılında ise deney gerçekleştirilir ve ispatlanır.

Aspect deneyinde ikiz fotonlar kullanılmıştır. Farklı bilim adamları aynı deneyi protonlar ve hidrojen atomunun çekirdekleri ile yapmışlarıdr. Ve yine aynı sonuçlar elde edilmiştir.

Tüm bunlar bize göstermektdir ki gözlemlediğimiz zaman madde vardır fakat gözlemlemediğimizde yoktur. Ayrıca gözlemlenmediği zaman herşey dev bir süperpoze çorbası gibidir, fakat gözlemlendiğinde hep bir düzen ve mükemmellik içinde görüntüler canlanır. Örneğin tüm maddeler hep aynı yerinde olur.

Bir diğer önemli sonuçta mekanın varlığı konusudur. Işık hızından daha hızlı bir şekilde bağlantı kuran ikiz kuantonlar bu bağlantılarını nasıl kuruyorlar? İzafiyet kuramına göre hiçbir şey ışıktan hızlı gidemez. Peki bu iletişim nasıl hızlı olabiliyor? İşte bu bize mekan gerçekten var mı sorusunu sorduruyor. Mekasızlıkta olan bağları bu kuantonlar arasında iletişim kurarken zamana tabi olmuyor. Anında iletişim sağlanıyor.

Ve söylediğimiz gibi en önemlisi bu gerçeklerin artık deneysel olarak ispatlanmış birer gerçek oldukları.

( Yazıdaki göletler bir kutuyu, balıklar ise bir elektronu -ya da nötron, proton vs- temsil etmektedir. )

Kaynak: Le Cantique de Quantiques, 1984

Konuyla ilişkili diğer paylaşımlarımız:

1- Çift Yarık Deneyi

2- Heisenberg’in Belirsizlik İlkesi

3- Shördinger‘in Kedi Paradoksu

4- Kuantum Parçacıklarının Aynı Anda Birden Fazla Yerde Bulunabilmesi Sizce Anlaşılmaz mı?

Halüsinasyonlar - Algılamak İçin Dış Dünya Şart mı? -

Varsanı veya halüsinasyon, bir his organını uyaran hiçbir nesne veya uyarıcı olmaksızın, alınan bir sanının varlığına inanma durumudur.

Beş duyuyla alakalı da halüsinasyon olabilir. Halüsinasyonlarda kişi, bir hastalığının olduğunu bilmeden, gördükleri, işittikleri ve hissettiklerine bütünüyle inanır.

Yani halüsinasyon gören kişilerin beyinleri dış dünyada var olmayan nesneleri sanki varmış gibi beş duyu organı ile algılar.

Hepimiz halüsinasyon görebiliriz. Örneğin ateşli hastalıklarda hemen herkes bunu yaşamıştır. Ya da daha farklı bir örnek olarak, şimdi "lütfen aklına filleri getirme" cümlesini okuduğunuzda aklınızda ister istemez bir filin görüntüsü canlanır. Halüsinasyonlar, görülebilir, duyulabilir, hissedilebilir, koklanabilir ve tadı alınabilir olgulardır.

Dış uyarıcıların yokluğunda yaşanan halüsinasyonlar, düşüncelerden değil, gerçek mekandan kaynaklanıyormuş gibi yaşanır ve normal bir algının niteliklerine sahiptir, yani canlıdır, somuttur ve inandırıcıdır.

Bilim adamları karanlıkta tutulan her insanın halüsinasyon görebileceğini saptadılar. Bu durumda beynin yapacak bir şeyi olmadığı için kendi görüntülerini yaratır. Bu biraz uyku sırasında gördüğümüz rüyalara benzer. Bunların hepsi normaldir. Fakat kimi insanlar hasta oldukları için dış dünyada var olmayan şeyleri görürler.

Örneğin kronik alkol ve kokain bağımlılarında hayvan görme (zoopsi) görsel bir halüsinasyondur. Halüsinasyon yaşayan kişilerin davranışları değişir. Bu hastalarda görünürde hiçbir sebep yokken vahşi hayvanlardan kaçmak, tehlikeli düşmanlardan korunmak, düşsel seslerle konuşmak, bakışları hareketsizleştirmek gibi davranışlarda bulunurlar.

Tüm bunlardan anlaşıldığı üzere tıpkı rüyalarımızda olduğu gibi halüsinasyonlarda ‘algılar dünyasında yaşadığımızın’ ve ‘görmek, duymak, hissetmek, koklamak, duymak’ gibi olguların oluşması için dış dünyaya ihtiyacımızın olmadığının açık bir delilidir.

Zaman Yaratılmıştır! Peki Ama Nasıl?

Evrenin, canlıların nasıl olupta varolduklarını herkes düşünür. Materyalistler evrenin sonsuzdan beri varolduğuna ve sonsuza kadar olacağına inanırlar. Tüm canlıların ise kendi kendine tesadüflerle ortaya çıkıp çeşitlendiğini düşünürler.

Oysa günümüzde artık materyalizmin bu iki inancıda geri dönüşümü olamayacak şekilde yıkılmıştır.

Evrenin bir başlandıç anı olduğu, yani yoktan var olduğu ispatlanmıştır. Yoktan varolmak demek ise tabiki yaratılış demektir. Canlıların ise evrim teorisinin öne sürdüğü şekilde tesadüfler sonucu varolmadığı; biyoloji, biyokimya, antropoloji, paleontoloji, histoloji, moleküler biyoloji, genetik ve daha birçok farklı bilim dalı tarafından yaratıldığı ispatlanmıştır.

Biz bu yazımızda genelde üzerinde pek durulmayan bir konuyu anlatacağız. Zamanın da yaratılmış olduğu gerçeği.

Öncelikle zamanın ne olduğunu hatırlayalım: zaman eşyaların pozisyonlarını değiştirme ölçüsüdür. Yani zamanın olabilmesi için iki tane şart vardır: Varlık ve Hareket. Varlıklar olsa bile eğer hareket yoksa ortaya bir kıyas çıkmayacağı için zaman akmıyor demektir. Aynı şekilde ortada varlık yoksa hareket, dolayısıyla zaman yoktur.

Bu bize şu gerçeği gösteri: madde henüz yaratılmadıysa, zamanda henüz yaratılmamış demektir.

Bugün modern bilim bize evrenin yaratılmış olduğunu söylüyor demiştik. Peki bunu nasıl söylüyor? Şimdi bilimin evrenin ( dolayısıyla zamanın) yaratıldığını nasıl keşfettiğini görelim:

1922'de Rus fizikçi Alexandre Friedmann,Einstein'in genel görecelik kuramına göre evrenin durağan bir yapıya sahip olmadığını ve en ufak bir etkileşimin evrenin genişlemesine veya büzüşmesine yol açacağını hesapladı. Friedmann'ın çözümünün önemini ilk fark eden kişi ise Belçikalı astronom Georges Lemaitre oldu. Lemaitre, bu çözümlere dayanarak evrenin bir başlangıcı olduğunu ve bu başlangıçtan itibaren sürekli genişlediğini öngördü. Ayrıca, bu başlangıç anından arta kalan radyasyonun da saptanabileceğini belirtti.

Edwin Hubble

Bu bilim adamlarının teorik hesaplamaları o zaman çok ilgi çekmemişti. Ancak 1929 yılında gelen gözlemsel bir delil, bilim dünyasına bomba gibi düşecekti. O yıl California Mount Wilson gözlemevinde, Amerikalı astronom Edwin Hubble astronomi tarihinin en büyük keşiflerinden birini yaptı. Hubble, kullandığı dev teleskopla gökyüzünü incelerken, yıldızların uzaklıklarına bağlı olarak kızıl renge doğru kayan bir ışık yaydıklarını saptadı. Bu buluş, o zamana kadar kabul gören evren anlayışını temelden sarsıyordu.

Çünkü bilinen fizik kurallarına göre, gözlemin yapıldığı noktaya doğru hareket eden ışıkların tayfı mor yöne doğru, gözlemin yapıldığı noktadan uzaklaşan ışıkların tayfı da kızıl yöne doğru kayar. (Gözlemciden uzaklaşmakta olan bir trenin düdük sesinin gittikçe incelmesi gibi.) Hubble'ın gözlemi ise, bu kanuna göre, gökcisimlerinin bizden uzaklaşmakta olduklarını gösteriyordu. Hubble, çok geçmeden çok önemli bir şeyi daha buldu; yıldızlar ve galaksiler sadece bizden değil, birbirlerinden de uzaklaşıyorlardı. Her şeyin birbirinden uzaklaştığı bir evren karşısında varılabilecek tek sonuç ise, evrenin "genişlemekte" olduğuydu.

Peki genişleyen evren ne anlama geliyordu? Zaman içinde geriye doğru gidersek bugünkü evrenimizden daha küçük bir evrenle karşılaşırız. Peki sürekli geriye gidersek ne olur? Evren gittikçe küçülerek tek bir nokta haline galir. Bu tek noktada küçülür ve 'yok' olur. Teorik olarak bu tek nokta tabiri için sıfır hacimde sonsuz yoğunlukta denmektedir. Halbuki sıfır hacim demek tabiki yokluk demektir.

Big Bang ilerleyen yıllarda çok büyük zaferler kazanmıştır.

1948 yılında George Gamov, Georges Lemaitre'in hesaplamalarını geliştirdi ve Big Bang'e bağlı olarak yeni bir tez ortaya sürdü. Buna göre evrenin büyük patlama ile oluşması durumunda, evrende bu patlamadan arta kalan belirli oranda bir radyasyonun olması gerekiyordu. Üstelik bu radyasyon evrenin her yanında eşit olmalıydı.

Arno Penzias ve Robert Wilson

"Olması gereken" bu kanıt çok geçmeden bulundu. 1965 yılında Arno Penzias ve Robert Wilson adlı iki araştırmacı bu dalgaları bir rastlantı sonucunda keşfettiler. "Kozmik Fon Radyasyonu" adı verilen bu radyasyon uzayın belli bir tarafından gelen radyasyondan farklıydı. Olağanüstü bir eşyönlülük sergiliyordu. Başka bir ifade ile yerel kökenli değildi, yani belirli bir kaynağı yoktu, evrenin tümüne dağılmış bir radyasyondu. Böylece uzun süredir evrenin her yerinden eşit ölçüde alınan ısı dalgasının, Big Bang'in ilk dönemlerinden kalma olduğu ortaya çıktı. Üstelik bu rakam bilimadamlarının önceden öngördükleri rakama çok yakındı. Penzias ve Wilson, Big Bang'in bu ispatını deneysel olarak ilk gösteren kişiler oldukları için Nobel Ödülü kazandılar.

1989 yılına gelindiğinde ise, George Smoot ve onun Nasa Ekibi, Kozmik Geriplan Işıma Kaşifi Uydusu'nu (COBE) uzaya gönderdiler. Bu gelişmiş uyduya yerleştirilen hassas tarayıcıların, Penzias ve Wilson'ın ölçümlerini doğrulaması yalnızca sekiz dakika sürdü. Sonuçlar, tarayıcıların kesinlikle evrenin başlangıcındaki büyük patlamanın sıcak, yoğun konumunun kalıntılarını gösterdiğini kanıtladı. Çoğu bilimadamı COBE'nin başarısını Big Bang'in olağanüstü bir şekilde onaylanması olarak yorumladı.

Big Bang'in bir diğer önemli delili ise, uzaydaki hidrojen ve helyum gazlarının miktarı oldu. Günümüzde yapılan ölçümlerde anlaşıldı ki, evrendeki hidrojen-helyum gazlarının oranı, Big Bang'den arta kalan hidrojen-helyum oranının teorik hesaplanmasıyla uyuşuyordu. Eğer evren, bir başlangıcı olmadan, sonsuzdan geliyor olsaydı, evrendeki hidrojen tamamen yanarak helyuma dönüşmüş olurdu.

Tüm bunlarla birlikte Big Bang bilim dünyasında kesin bir kabul gördü. Scientific American dergisinin Ekim 1994 sayısındaki bir makaleye göre, evren sürekli, düzenli olarak genişliyordu ve Big Bang modeli yüzyılımızın kabul görmüş tek modeliydi.



Yani Big Bang'ten önce madde yoktur. Dolayısıyla zamanda big bang ile brilikte yaratılmıştır ve mutlak surette akıp gider inancı yanlıştır.

Daha Önceki zamanla alakalı notlarımıza bakabilirsiniz:

Zaman Nedir -1-

Zaman Nedir -2-

Zaman Nedir -3-