BULUŞLARA DAİR HER ŞEY Pek çok buluş ya da diğer ismiyle icat, örneğin bulaşık makinesi, işlerimizi daha kolay ve daha çabuk yapmamıza yardımcı olur. Kedigözü gibi icatlar yaşamımızı güvenli kılar. Bazıları ise, örneğin fotoğrafçılık gibi, daha önceden yapamadığımız şeyleri yapma imkânı verir. Buluşlar ilerlemenin temelidir. Bugünkü modern yaşamımızı onlara borçluyuz. Neden buluşlar?.. Bazı buluşlar sadece bir kişiden çıkar. Örneğin Percy Shaw, gece vakti yolda gördüğü bir kediden esinlenerek kedigözünü icat etmiştir. Ama pek çok buluş da uzun sürede değişik mucitlerin fikirlerinin birbirine eklenmesiyle meydana gelir. Pek çok akıl 6 İ nsanlar her zaman bir şeyler icat etmişlerdir. Tarih öncesi zamanlardan beri etrafımızdaki şeyleri kullanıp araç gereçler üretiyoruz. Buna bir son verecek gibi de değiliz. İnsanoğlu yeryüzündeki tek mucit değildir. Şempanzeler gibi bazı hayvanlar pek çok değişik araç üretmektedirler. Bazıları ceviz kabuklarını kırmak için kaya parçaları, bazıları ise karıncaları yuvalarından çıkarıp mideye indirebilmek için yapraklarını ayıkladıkları dalları kullanırlar. Hayvanlar bile bir şeyler icat ederler!
Bu kitapta da göreceğin gibi mucitler icatlarına genellikle en kısa sürede patent almak için acele ederler. Patent, icatlara verilen bir tür resmî lisanstır. Mucit dendiğinde aklına bir başına tavan arasında evdeki nesneleri kullanarak çılgın şeyler yapan biri gelebilir. Televizyonun mucidi John Logie Baird aynen böyle çalışmıştı ve hâlen böyle çalışan başka mucitler de var. Fakat mucitlerin pek çoğu icatlarını işlerinin bir parçası olarak gerçekleştirirler. Yapışkanlı not kâğıtlarının mucidi Art Fry ve mikrodalga fırının mucidi Percy Spencer bu duruma örnektir. Yine de herkes mucit olabilir. Hatta belki sen bile… Kime mucit denir? Patent resimleri Buluşunun patentini alabilmek için açıklayıcı bir yazı ile buluşunun neye benzediğini ve nasıl çalıştığını gösteren kolay anlaşılır çizimleri ilgili mercilere ulaştırmalısın. Buradaki çizimler çok meşhur iki icadın patent çizimlerine dayanmaktadır: 1869 tarihli ilk elektrik süpürgesi patentlerinden biri 1908'den kalma bir ekmek kızartma makinesi 7 Ekmek Isınan parçalar ekmeği kızartıyor. Tel kafes ekmeği düzgün tutuyor. Çevirerek işletilen kol Kayış pervaneyi çalıştırıyor. Toz torbası Burada bulunan pervane tozları içeri çekiyor. Çabuk patentini al! Patent, icadını hukuken sana ait kılar. Bu, başka hiç kimsenin bu icat üzerinde hak iddia edememesi anlamına gelir. Pek çok ülkede patent, 20 sene boyunca mucidin haklarını korur.
KARA TAŞIMACILIĞI Günümüzden 6000 yıl önce kimse tekerleğin ne olduğunu bilmiyordu. Zaten tekerlek olsa bile üzerinde ilerleyebileceği yollar yoktu. Pek çok insan tekerleğin icat edilmiş olsa bile pek bir işe yaramayacağı ormanlarda ve çöllerde yaşıyordu. Her yere yürüyerek gidiyor ve ağır yükleri taşımak için hayvanlardan faydalanıyorlardı. Hiç kimse ilk tekerleğin nerede ya da ne zaman yapıldığını tam olarak bilmiyor. İlk tekerlek resimlerine, bundan 5200 yıl öncesinde Sümerlerde (Bugünkü Irak topraklarında kurulmuş olan eski bir medeniyet) rastlanmaktadır. Bu resimlerde, yabani eşeklerin çektiği tahtadan yapılma dayanıklı tekerlekleri olan arabalar görülmektedir. Yollar engebeli olsa da tekerlekler, Sümerlerin daha hızlı yolculuk etmelerine ve yüklerini daha öncekine göre çok daha kolay taşımalarına yardımcı olmuştur. Tekerleksiz bir hayat düşünsene... Arabalar, trenler, bisikletler ya da otobüsler, hatta el arabaları bile olmadığı için her şey inanılmaz derecede yavaş olurdu. Ne mutlu ki tekerlekler bundan uzun, çok uzun zaman önce icat edildi. Tekerleksiz bir hayat Tekerleğin icadı Çömlekçi tekerleri Bazı uzmanlar tekerleğin çamurdan çömleklerini döndürebilmek amacıyla Sümer çömlekçiler tarafından icat edildiğini düşünür. Diğer insanlar çömlekçilerin tekerlerini örnek alarak araç tekerlekleri yapmaya başlamışlardır. Erken dönem Sümerlerin at arabası Tekerlekler birbirine bağlanmış daire şeklinde kesilmiş iki tahtadan yapılıyordu. Arabayı yabani eşekler çekiyordu. 8 Tekerleğe gerek yok, bizler İnkalarız! İnkalar gibi, yüzyıllarca önce Amerika’da yaşamış olan insan toplulukları tekerleksiz yaşayıp gidiyorlardı. 1400’lerde Avrupa’dan Amerika’ya gelen kâşifler yanlarında tekerlekli el ve top arabaları getirene kadar hiç tekerlek görmemişlerdi. İnkalar, ağır yükleri taşımak için lamaları kullanıyorlardı.
KARA TAŞIMACILIĞI Pek çok uzman tekerleğin büyük bir ihtimalle tek bir kişi tarafından icat edilmediğini, yıllar içinde yavaş yavaş geliştiğini düşünüyor. Tekerleğin gelişimi Tekerlekten önce, insanlar nesneleri halatla sürüklüyorlardı. Sonra ağır yüklerin altına ağaç kütükleri koyup sürüklemenin çok daha kolay olduğunu fark ettiler. Kütüklere monte edilmiş kızaklarla işe yarar taşıtlar ürettiler. Kızaklar yan yana dizilmiş kütüklerin içine oturtuluyordu. Bir sonraki adımda, kütüklerin iç kısmını kesip attılar ve dingili elde ettiler. Tekerlek yavaş yavaş şekilleniyordu. Ardından insanlar dingili el ve at arabalarına takmayı öğrendiler. Böylece, tekerlekler serbestçe dönebiliyordu. Tahta tekerlekler çok ağırdı. Bu nedenle bir zaman sonra parmaklıklı tekerlekler icat edildi. Parmaklıklı tekerleği ilk kullanan insanlar bundan 4000 yıl önce Orta Asya’da yaşadılar. Şişirilmiş lastikler 1845’te İskoç mucit Robert Thompson tarafından icat edildi. Bu tekerlekler bisiklet ve taşıma araçları için çok daha yumuşak ve rahat bir sürüş sağladılar. Dingil At arabası – 18. yy At arabası 1. yy - Roma Parmaklık 9
KARA TAŞIMACILIĞI 10 Pedal gücü 1790’da Fransız Mede de Sivrac ‘selerifer’ isimli bir taşıt icat etti. Tahtadan yapılan bu aracın iki tekerleği olmasına rağmen pedalı ya da direksiyonu yoktu. Seleriferle yokuş aşağı ‘vınlamak’ kısa sürede moda oldu. Fakat Alman Baron Karl von Drais bu araçta bazı değişiklikler yapılması gerektiğini düşünüyordu. 1817’de gidonlar yardımıyla ön tekeri kontrol edilebilen bir selerifer türü tasarladı. Bu sefer de ‘Drezyen’ sürmek Avrupa’nın pek çok kısmında popüler bir spor oldu. Yokuş aşağı Nihayet pedal! Drezyenin yönlendirilebilir gidonu kullanımını daha kolay kılıyordu. Selerifer, bisiklete benzeyen ilk icattı. Pedalları yoktu ve ön tekerleğini havaya kaldırmadıkça köşeleri dönemiyordu. Bisiklet, çalışmak için motora, elektroniğe ya da yakıta ihtiyaç duymayan basit bir icattır. Öyle basit bir düzeneğe sahiptir ki bundan yüzyıllar önce icat edilmiş olabilirdi. Ama öyle olmadı... Macmillan’ın bisikleti pedal gücü ile ilerliyordu. Bu da hiç yorulmadan uzun yollar kat edebilmeyi sağlıyordu. Bahsettiğimiz ilk bisikletlerin pedalı olmadığı için sürücünün yol boyunca ayaklarıyla bisikleti itmesi gerekiyordu. Neyse ki 1839’da İskoçyalı bir demirci olan Kirkpatrick Macmillan arka tekerin dönmesini sağlayan pedalları olan, metalden yapılan yeni bir model ortaya koydu. Onun etrafta hızla tur attığını, özellikle de bir çocuğa çarptığını ve ceza aldığını gören insanlar ona gülüp geçiyorlardı. Oysa Macmillan’ın icadı, pedal gücüyle çalışan ilk bisikletti. Aman!
KARA TAŞIMACILIĞI Ön tekerlekten sürüş Macmillan tasarımının ne patentini aldı ne de üretimini yaptırdı. Başka insanlar onun tasarımından yola çıkarak kendi tasarımlarını ortaya koydular. Paris’te Pierre ve Ernest Michaux kendi yaptıkları versiyonu 1850’lerde piyasaya sürdüler. Fransızcada ‘hızlı-ayak’ anlamına gelen ‘velespit’ ismindeki bu sürümde geniş ön tekere eklenmiş pedallar vardı. Bir velespitin ön tekerlekleri ne kadar büyükse araç o kadar hızlı yol kat eder. 1871’de İngiliz mucit James Starley ön tekeri kocaman olan bir velespit tasarladı. Bu araca, günümüzde kulağa oldukça garip gelse de ‘Ordinary’ (‘sıradan’) adını verdi. Ordinary çok hızlı gitse de oldukça dengesizdi ve sık sık kaza yapıyordu. Yüksek ve tehlikeli 1885’te James Starley’in yeğeni John Starley bu soruna bir çözüm buldu. Tıpkı Macmillan’ın bisikletinde olduğu gibi pedalları arka tekerleği döndürecek şekilde bir zincire bağladı. Her iki tekerlek de aynı boyuttaydı ve bu bisiklet diğerinden çok daha güvenliydi. Bu nedenle adına ‘güvenli bisiklet’ denildi. Günümüzdeki bisikletler hâlâ aynı mantıkla çalışmaktadır. Güvenli ve hızlı Leonardo'nun bisikleti mi? 1960’larda rahipler, İtalyan sanatçı ve mucit Leonardo da Vinci’ye ait 1493’ten kalma bir defterde bir çizim buldular. Bu, tuhaf bir şekilde modern bir bisiklete benzeyen bir aletin resmiydi. Da Vinci 400 yıl önceden bisikleti mi keşfetmişti? Bu sorunun cevabını kimse bilmiyor. Günümüzde pek çok kişi bu çizimin sahte olabileceğini düşünüyor. 11 Güvenli bisiklet Modern bisiklet Dayanıklı kauçuk lastikleri olan velespitler oldukça rahatsız araçlardı. İngiltere’de velespitlere ‘kemik sarsan’ lakabı takılmıştı. Ordinary’ye daha sonraları İngiliz madeni paralarından esinlenilerek ‘Peni-çeyrek peni’ adı verildi.
KARA TAŞIMACILIĞI 12 Marifetli kedigözü B ugüne kadarki en başarılı mucitlerden biri olan Percy Shaw’ın aklına harika bir fikir gelmişti. Shaw ne bir mühendis ne de bir bilim insanıydı, fakat aklına gelen parlak bir fikir büyük bir icada dönüştü ve onu da bir milyoner hâline getirdi. Percy Shaw 1890’da İngiltere Halifax’ta doğdu. Henüz küçük bir çocukken kendi kendine oyun ve oyuncaklar icat etmeye başladı. Büyüdüğünde yolları düzleştirmek için kendi yol silindirini yapmıştı. Bu icadı ile yol tamircisi olarak çalışmaya başladı. 1933’te karanlık ve sisli bir gecede Bradford’dan Halifax’taki evine doğru giderken Shaw, neredeyse yoldan çıkıp bir uçuruma yuvarlanıyordu. Son anda yolda gördüğü iki küçük parlak ışık -yoldan geçen bir kedinin gözleri arabasının farlarının ışığını yansıtmıştı- sayesinde hayatı kurtuldu. Yaşadıkları Shaw’a geceleri otoyolun çizgilerini kedilerin gözlerine benzer yansıtıcılarla işaretlemek fikrini verdi. Değişik tasarımlardan sonra ortaya aşağıdaki buluş çıktı: Gece dehşeti Gerçek kedi gözü Kedilerin gözleri ışığı niçin yansıtır? Çünkü gözlerinin arka kısmında Latincede ‘parlak halı’ anlamına gelen ‘tapetum lucidum’ isimli gümüş gibi bir katman bulunur. Bu katman kedilerin gece daha iyi görebilmeleri için, ışığın retinadan (gözün ışığa duyarlı kısmı) iki kez geçmesini sağlar. Diğer pek çok hayvanda, örneğin köpek balığında tapetum lucidum bulunmaktadır. Esnek kauçuk kubbe Işığı yansıtan cam küreler Işık, cam kürelere çarpıp yansır. Yol zeminine sabitlenebilen dökme demirden ‘pabuç’ Mercek İris Kedi gözünün yapısı Retina Tapetum lucidum Işık Gözbebeği Miyaauv!
KARA TAŞIMACILIĞI Tertemiz kedigözleri Shaw’ın günümüzde ‘kedigözü’ olarak bilinen buluşu elektriğe ihtiyaç duymadan geceleri yolları aydınlatmakla kalmıyor. Aynı zamanda kendisini yağmur suyu ile temizleyebiliyor. Yandaki resim bunun nasıl olduğunu gösteriyor: Shaw 1934’te icadının patentini aldı ve kendi fabrikasını kurdu. İcadını teste tabi tutmak amacıyla tehlikeli bir yola 50 tane kedigözü koydurdu. O yoldaki kaza oranı düştü. 1937’de İngiltere hükümeti en iyi yansıtıcıyı seçmek için bir yarışma düzenledi ve Shaw’ın kedigözü yarışmayı kazandı. Birkaç yıl içinde fabrikası, tüm İngiltere ve ardından tüm dünyadaki yolları aydınlatan kedigözleri üretmeye başladı. Kedigözleri büyük bir ihtimalle binlerce hayatı kurtarmıştır. Dünyanın yollarını aydınlatmak Günümüzde dünyada hiç olmadığı kadar çok araç ve yol var, kedigözleri de hâlâ kullanılıyor. Pek çok yolun kenarlarında ve ortalarında kedigözleri bulunuyor. Üstelik kedigözleri artık sadece beyaz değil, kırmızı olanları da sık sık büyük otoyolların kenarlarında, yeşilleri ise kavşaklarda kullanılıyor. Hatta güneş enerjisiyle çalışanları da mevcut. Bunların hepsi hâlâ Percy Shaw’ın tasarımını temel alarak üretiliyorlar. Son modeller Percy Shaw kedigözü sayesinde zengin olsa da başarısının başını döndürmesine izin vermedi. Halifax’tan, büyüdüğü evden, 86 yaşındaki ölümüne kadar ayrılmadı. Parasını iki Rolls Royce’e ve arkadaşlarını çağırdığı davetlere harcadı, ama evine asla ne halı ne de perde almayı kabul etti. Araba tekerleği Cam gözler Su Demir pabuç Yağmur yağdığında demir pabucun içinde su toplanır. Kedigözünün üzerinden geçen bir araç cam gözlerin içinde olduğu kapağı sıkıştırır. Bu sayede içeri dolan yağmur suyu kedigözünü temizler. 13 Vııın! Güzel evim!
İnsanlar her gün milyonlarca kez yolculuk ediyor ve bu yolculukların çoğu karada gerçekleştiriliyor. A noktasından B noktasına ulaşmak için bir sürü araç icat ediyoruz. ÇAĞLAR BOYUNCA KARA TAŞIMACILIĞI 1769’da Fransız mucit Nicholas-Joseph Cugnot buhar makinesi ile çalışan bir yük arabası icat etti. Bu, belki de buhar gücüyle çalışan ilk taşıttı. Binlerce yıl boyunca, kara araçları, at ya da insan gücüyle hareket etti. İnsanların kendi kendine çalışan bir vasıtayı hayal etmeleri bile zordu… …fakat, bu 1690’da Denis Papin’in buhar makinesini icat etmesi ile mümkün oldu. Buhar makinesi Buharla çalışan yük arabası Buharlı trenler Buhar makinesi buharın itme kuvvetini harekete dönüştürür. Piston 2. Piston yukarı aşağı hareket ettikçe kaldıracı iter. 3. Kaldıraç bir makineye güç sağlamak için kullanılabilir. 1690 1769 1804 Fakat Cugnot’un buharlı arabası hem pek yavaş ilerliyordu, hem de kullanması zordu. Araç, 1771’de tuğladan bir duvara çarptı. Stephenson’un Roket’i saatte 50 km (30 mil) hızla yol alabiliyordu. Bazı insanlar bu hızda yolculuk etmenin tehlikeli olmasından korkuyorlardı. Mucitler kısa bir süre sonra buhar makinelerinin trenlerde daha iyi sonuç verdiğini fark etti. İngiliz mucit Richard Trevithick ilk buharlı treni 1804’te yaptı. 1830’lardan itibaren George Stephenson’un Roket ismindeki treni gibi trenler belli bir ücret karşılığında yolcu taşımaya başlamıştı. 1. Kaynayan suyun buharı pistonu yukarı iter. Buhar soğuyunca piston aşağı iner. Kaynayan su Ateş Buhar Su Ateş
İçten yanmalı motor Gaz gücüyle çalışan otomobil Ford Model T 1800’ler 1807 1908 20. yüzyıl 1700'ler 1958 1998 Büyük ve hacimli buhar motorları trenler için uygun olsalar da küçük taşıtlar için değildi. Bu nedenle 1800’lerde pek çok mucit daha sonraları içten yanmalı motor adı verilecek yeni bir buluş üzerine çalıştı durdu. İsviçreli mucit François Isaac de Rivaz, ilk içten yanmalı motorlardan birini yaptı. Hazırladığı motor hidrojen ve oksijen gazları ile çalışıyordu. François Isaac de Rivaz bu motoru kullanarak birçok otomobil üretti. Yüzyıl boyunca süren gelişmelerin ardından artık otomobiller daha hızlı gidiyor ve benzin ile çalışıyordu. 1908’de Amerikalı mucit Henry Ford ‘Model T’ isimli otomobilini üremeye başladı. Bu, seri olarak üretilen ilk otomobildi. Model T’den 15 milyondan fazla üretilmiştir. 2. Her bir patlama bu pistonu aşağı iter. 1. İçten yanmalı motor içindeki yakıtın küçük miktarlar hâlinde patlamasıyla çalışır. 3. Hareket hâlindeki piston, krank mili adı verilen parçayı aşağı yukarı oynatır. Yakıt burada patlar. 4.Hareket eden krank mili dingili çevirir ve bir grup tekerleğin dönmesini sağlar. Kar motosikleti Otobüs Motosiklet Kepçe Model T 20. yüzyıl boyunca daha pek çok içten yanmalı motorlu taşıt tasarlandı ve üretildi… Fakat kas gücüyle çalışan taşıtların modası hiç geçmedi… Hollandalı bir mucit ilk pateni 1700’lerin başında icat etti. … kaykay 1958’de ortaya çıktı… …ve tekerlekli ayakkabılar ise 1998’de icat edildi.
HAVA TAŞIMACILIĞI 16 Uçmayı öğrenmek İ nsanoğlu her zaman etrafında uçuşan kuşları, yarasaları ve böcekleri izlemiş, kendisi de uçabilmeyi istemiştir. Fakat ilk uçuş denemelerinin yerden yükselebilmesi biraz zaman almıştır. Bir kanat çırpışı Kuş gibi uçmak Kuşlar kanatlarını çırparak uçarlar, peki biz neden uçamayalım? Bunun nedeni, kuşların bedenlerinin şeklinin ve yapısının bizimkinden farklı olmasıdır. Bizler, kuşlar gibi uçmak için yaratılmamışız ki... Kemiklerinin içi boş olduğundan kuşların vücutları çok hafiftir. Açılıp kapanır kanatları olan uçma makinesine ‘ornithopter’ adı verilir. Tekerlek eklemeli ornithopter Küçük bacakları vücut ağırlığının az olmasını sağlar. Geniş göğüs kasları kanat çırpabilmesi için gereken enerjiyi sağlar. İnsanlar ilk uçuş denemelerinde kuşları taklit ettiler. Kuş tüyleri ile kapladıkları büyük kanatlar yapıp bunları kollarına geçirdiler ve kanat çırpmaya başladılar. 1507’de İskoç bilim insanı John Damian bunu denedi. Tavuk tüyleri kullanarak hazırladığı kanatları takarak Fransa’ya varmak amacıyla İskoçya’daki Stirling Kalesi’nden aşağı süzüldü. Oysa doğruca bir gübre yığınının içine iniş yaptı ve bacağını kırdı. Bunun üzerine Damian tavuk tüyü yerine kartal tüyü kullanması gerektiğine kanaat getirdi. Yanılıyordu. Mucitler her türlü değişik tasarımı -ve tüyü- denediler, ama hiçbir kanat çırpma yöntemi insanların havada kalmasını sağlayamadı. Aaaaah! Bu asla uçmaz.