AĞZINIZ AÇIK KALACAK

BAL PETEĞİNDEKİ MÜTHİŞ SIR

* Büyük bir alanı, daha küçük parçalara en iktisatlı şekilde bölmeyi arılar nereden öğrendi?
* Altıgenin, eşkenar üçgen ve kareye nazaran avantajlı tarafları…
* Altıgen bir prizma şeklinde olan peteğin, açık ucunu kapatmak için kullanılacak balmumunun israf edilmemesi için, nasıl bir geometri uygulanmalıdır?

* Arıların, azamî tasarruf prensibi, geometri bilgisi ve mimarî hususunda gösterdikleri hayretengiz davranışlarının kaynağını “içgüdü” tabiriyle izah edebilir miyiz? Yoksa buna Sevk-i İlâhî mi demeliyiz?


Bal peteğinin enteresan mimarisi tarih boyunca insanların ilgisini çekmiştir. Yan yana altıgenlerden oluşan bu yapı, son derece hassas olup ortalama duvar kalınlıkları 0,1 mm'dir. Bu ortalama değerden sapma ise, en fazla 0,002 mm kadardır. Peteklerin inşasında uyulan geometri kaidelerinin ne derece ideal olduğunu anlayabilmek için, matematikî bir bakış açısına sahip olmak gerekir.

Daire, belli bir sabit alanı çevreleyen en kısa kenar uzunluğuna sahip geometrik şekildir. Meselâ alanı 10 cm2 olan kare ve dairenin çevre uzunlukları karşılaştırıldığında, dairenin çevresinin daha kısa olduğu görülür. Ancak bal peteğinin inşasında durum tam olarak böyle değildir. Burada bal peteğinin geniş çerçevesi, eşit ve daha küçük alanlara bölünecektir ve bölme işleminde en az çevre uzunluğuna sahip şekil kullanılacaktır. Çerçeveyi, eşit alanlara sahip küçük daireler şeklindeki peteklere bölmek istersek, yukarıda ifade edildiği gibi en kısa kenar özelliği sağlanacak, fakat dairelerin kenarları arasında kalan boşluklar için daha fazla mum harcanmış olacaktır.

Halbuki bu problemi, en kısa kenar uzunluğu ve en az malzemeyle (mum) çözmek için geometri prensiplerine müracaat ettiğimizde, peteklerin bölünmesinde çokgenlerin kullanılması gerektiği görülecektir. Kenar sayısı n olan aynı alana sahip çokgenler düşünelim. Bunların içerisinde en kısa çevre uzunluğuna sahip olanı düzgün n-gendir. Düzgün ile kastedilen, bütün kenarları ve iç açıları eşit olandır. Bu tip bir çokgen, her zaman bir dairenin içine çizilebilir ve çokgenin köşeleri çemberin çevresi üzerindedir. Böyle bir yapının ideal daire şekline yakın olmasından dolayı çevre uzunluğu en az olmaktadır. Meselâ eşit alanlı üçgenler içerisinde en kısa çevre uzunluğu eşkenar üçgende, dörtgenler arasında en kısa çevre uzunluğu ise karede elde edilir. Benzer şekilde beşgen ve altıgenler kendi aralarında kıyaslanırsa, en kısa çevre uzunluğu düzgün beşgen ve altıgende elde edilebilir.

Akla gelebilecek ilk soru, belli bir alanı bölerken hangi düzgün çokgeni kullanmamız gerektiğidir. Bir daire ve içerisine çizilmiş n kenarlı bir düzgün çokgenin bir kısmı Şekil 1'de gösterilmiştir. Şekilden de görülebileceği gibi çokgenin bir iç açısı 180-360/n derecedir. Verilen bir geniş alanı küçük alanlara bölmek istediğimizde, komşu çokgenlerin birbirlerine tam oturması ve aralarında boşluk kalmaması gerekir. Bunun olabilmesi için birbirine yaslanan komşu çokgen köşelerine ait iç açıları toplamı 360 derece olmalıdır (Şekil 2). Başka bir ifadeyle bir iç açının tam sayı bir katı 360 derece olmalıdır. N komşu iç açıların adedini temsil etmek üzere, bu durumda aşağıdaki denklemi yazabiliriz (N tamsayıdır):

N (180 - 360 / n ) = 360
Buradan N çözülürse
N = 2n / (n-2)= 2 + 4 / (n-2)
ifadesi elde edilir. Bulmak istediğimiz, hangi kenar sayısı n için, N değeri tamsayı olmaktadır. Tamsayı değerleri, sadece n=3, 4 ve 6 için elde edebiliriz ve 6'dan büyük hiçbir rakam için tamsayı elde edilemez. Yani bir alanı boşluksuz bölmek istersek, ya üçgen, ya dörtgen veya altıgen kullanmalıyız. Kenar sayısı 6'dan fazla olan düzgün bir çokgen ile boşluksuz bölme mümkün değildir. Benzer şekilde düzgün beşgenler de uygun bir çözüm değildir. Şekil 3'te üç düzgün beşgenin yan yana getirilmesi ile 36O açılı boş bir alan ortaya çıkmıştır. Halbuki altıgenler boşluksuz yan yana getirilebilirler (Şekil 4). Ayrıca eşit alanlı üçgen, dörtgen ve altıgen birbiri ile karşılaştırıldığında, en az çizgi uzunluğu altıgende olmaktadır. Dolayısı ile en az balmumu sarfiyatı bu şekilde bölme kullanılarak elde edilebilir.

Matematikçiler ayrıca, kenarları doğru olmayan, eğri olan çokgenlerin daha iyi olup olmadığını da araştırdılar. Kenar eğri olunca, bir çokgende dışbükey şekil elde edilirken komşu çokgende ister istemez içbükey şekil elde edilmektedir. Dışbükey eğri ile elde edilen avantajı (daire parçasına daha fazla benzemesinden dolayı) içbükey eğriden gelen daha fazla dezavantaj yok etmekte ve net olarak bir kazanç elde edilememektedir. Michigan Üniversitesi’nden Thomas Hales 1999'da tartışmalara son noktayı koydu ve bir alanı eşit küçük alanlara ayırmak istediğimizde, en ideal şeklin düzgün altıgen olduğunu ispatladı. Her ne kadar altıgen şeklin, ideal bir şekil olduğu uzun zamandır belirtilse de, bunun sağlam bir matematik ispatı yapılamamıştı. 1999'da ispatını ancak yapabildiğimiz bir çözümü, arıların milyonlarca yıldır şaşırmadan Sevk-i İlâhî ile uygulamaları, Allah'ın ilhâmından başka ne olabilir ki... Şâyet arıların petek inşa teknikleri ilk yaratıldıkları dönemden bu yana evrimleşerek gelseydi, fosil kayıtlarında, altıgen dışında başka geometrik şekillere de rastlanması gerekirdi. Halbuki başka bir şekildeki bal peteğinin kullanıldığına dâir ipucuna rastlanmamıştır. Bizzat Charles Darwin bal peteğini, işçilik ve balmumunu mükemmel ekonomize eden bir mühendislik harikası olarak tanımlamıştır.

Şimdiye kadar probleme iki boyutlu baktık. Ancak bal peteği üç boyutlu bir cisim olup altıgen prizma şeklindedir. Altıgen prizma şeklindeki petekler iki tabaka hâlinde olup, bir uçları açık, diğer kapalı uçları ise sırt sırta yerleştirilmiştir (Şekil 5). Çerçeve yere dik gelecek şekilde yerleştirildiğinde, prizmalar yatay ile 13O’lik bir eğim açısı yapacak şekilde inşa edilmiş olurlar ve bu açı balın akmaması için yeterli olan en küçük açıdır. Acaba peteğin kapalı ucunda en az balmumu sarfiyatı için nasıl bir geometri olmalıdır? 1964'te matematikçi Fejes Toth, en ideal kapatmanın iki altıgen ve iki kare ile sağlanabileceğini gösterdi (Şekil 6a). Arılar ise biraz farklı olarak üç eşkenar dörtgenle kapatma yapmaktaydılar (Şekil 6b). Eşkenar dörtgenlerin iç açıları 70,5O ve 109,5O olup, üç eşkenar dörtgen çatısı şekli için en ideal matematik çözümü vermektedir. Görünüşte arıların uygulamasında iki altıgen ve iki kareye göre alanda % 0,035'lik çok küçük bir kayıp olmaktaydı. Ancak gözden kaçırılan bir nokta vardı, o da hesaplamalarda duvar kalınlığı son derece ince alınıyordu.

Araştırmacılar, Toth'un matematik modelini tecrübe etmek üzere sıvı hava köpüğü kullandılar. İki cam arasına, iki tabaka olacak şekilde 2 mm çaplı kabarcıklara sahip deterjan çözeltisi pompaladılar. Camlarla temas eden kabarcıklar altıgen yapılara dönüştü. Ortada iki tabakanın sınırında ise Toth'un öne sürdüğü iki altıgen ve iki kare şeklindeki yapı oluştu. Kabarcık duvarları biraz kalınlaştırıldığında ise, enteresan bir durum ortaya çıktı ve yapı birden arılarda olduğu gibi üç eşkenar dörtgen yapısına dönüştü. Deney, arılara en ideal şeklin ilham edildiğini teyit etmekteydi.

Kutlu Beyan’da bal arısının davranışlarına da yer verilmektedir: "Rabb’in bal arısına şöyle vahyetti: Dağlardan ağaçlardan ve insanların kurdukları çardaklardan kendine göz göz ev edin. Sonra da her türlü üründen ye de, Rabb’inin sana yayılman için belirlediği yolları tut. Onların karınlarından renkleri çeşit çeşit bir şerbet çıkar ki onda insanlara şifa vardır. Elbette düşünen kimseler için bunda alacak ibret vardır." (Nahl, 68, 69) .

1-)Gelecegi gören harita

Cografya ve harita uzmani ünlü Türk denizci Piri Reis'in 1513'te çizdigi Afrika, Amerika ve Güney Kutbu'nu gösteren harita, ortaya çikarildigi 1929 yilinda ortaligi karistirdi. Çünkü Güney Kutbu'nun kesfi, haritanin çizilmesinden çok sonra, yani 1818'de gerçeklesmisti. Dahasi, Piri Reis'in haritasi, kitanin buz altinda kalmis sahil kesimlerini de gösteriyordu.
Ancak kita üzerindeki buzlar, haritanin çizilmesinden tam 6 bin
yil önce erimisti.

2-) 2 bin yillik pil

Alman arkeolog Wilhelm Konig tarafindan 1938'de Irak'in baskenti Bagdat'in yakinlarinda bulunan 2 bin yillik pil, bilim adamlarini saskina düsürdü. Konig, 13 santimetre boyundaki toprak bir kabin içine monte edilmis bir bakir silindir, onun etrafindaki demir çubuk ve testinin agzini kapatan asfalttan olusan bu nesneyi "dünyanin en eski pili" olarak tanimladi. Pilin
2 volt enerji ürettigi saptanirken, 1800'lü yularda modern pili icat eden
Alessandro Volta adli Italyan kontunun da söhretine gölge düstü.

3-)Bir nevi bilgisayar
1900 yilinda Girit açiklarindaki bir batikta arastirma yapan
bilim adamlari ilginç bir cisme rastladi. Tahta bir muhafazanin içine yerlestirilmis bir dizi bronz disliden olusan bu garip nesnenin kasasi, yüzeye çikarildigi anda dagildi ve cihazin içindeki karmasik yapi ortaya çikti. Yapilan çalismalarin ardindan, bu aygitin Ay, Günes ve diger gezegenlerin konumlarini hesaplamak ve istendigi anda bunlarin pozisyonlarina yönelik tahminlerde
bulunmak için gelistirildigi anlasildi.

4-) Gizemli kuru kafa
Maya dönemine ait 1000 yillik bu kristal kuru kafa, tek bir blok kristal üzerine oyma olarak yapilmis. Nasil yapildigi hala anlasilamayan kuru kafanin altindan tutulan isik, dogrudan göz çukurundan yansiyor. Bu teknolojinin bugün bile mümkün olmadigi söyleniyor.

5-)Alüminyumdan kemer tokasi
M.S. 300'lü yillarda ölen Çinli general Çou Çou'nun mezarinda 1956 yilinda bulunan kemerin tokasi, yüzde 85 oraninda alüminyumdan yapilmis. Ama dogada sadece bilesik olarak bulunan alimünyumun diger maddelerden ayristirilarak tek bir madde olarak kullanilabilmesi ilk kez 19. yüzyilda mümkün olmustu.

6-)1000 yilda yapilan kent
Pasifik Okyanusu'ndaki Mikronezya adasi yakinlarina kurulu antik
Nan Madol kentinin insasi, M.Ö 200'de basladi ve 1000 yil sürdü. 250
milyon tonluk dev
bazalt bloklar kullanilarak yapilan bu kent, 100 yapay adayi kanallarla birbirine bagliyor. Bu kadar bazaltin bölgeye nasil getirildigi ise hâlâ sir.

7-)Uzaylilara inis pisti
Peru'nun Pampa sahilindeki 450 kilometrekarelik alan üzerine çizili motifler, M.O. 300 üe M.S. 600 arasindaki dönemi kapsayan hayvan ve bitki sekillerini resmediyor. Nazca medeniyeti tarafindan yapildigi düsünülen bu garip motiflerin, uzaylilar için bir inis pisti vazifesi gördügü öne
sürülüyor.

8-)Concorde'un atasi

M.Ö 200'de yapildigi sanilan bu nesne, 1898 yilinda Misir'da bir lahitte bulundu. Ancak gerçek uçaklar icat edilene kadar ne oldugu
konusunda kimse bir fikir beyan edememisti. 1972'de arkeolog Halil Mesiha bunun bir model uçak oldugunu, mükemmel bir aerodinamiginin bulundugunu ve kanatlarinin Concorde'u andirdigini iddia etti.

CANERLER.TR.GG