67.Teknoloji Devlerine Kılavuzluk Eden Kuşlar

Japonların hızlı trenleri dünya çapında üne sahiptir. Ancak hızlı trenleri geliştiren tasarımcıların yakın zamana kadar üstesinden gelemedikleri bir sorunları vardı: Gürültü.

"500 serisi" olarak adlandırılan hızlı trenlerin tasarımında da bu problemle karşılaşıldı. Trenin hızı arttıkça, elektrik telleriyle temas eden parçalar güçlü bir uğultu çıkarmakta ve yolcuları rahatsız etmekteydi. Trenler ayrıca kent içindeki yerleşim bölgelerinde ciddi oranlarda ses kirliliğine yol açmaktaydı. Mühendisler Shinkansen ismini verdikleri hızlı trenlerde bu sorunu gidermeyi başardılar. Ama atölyede daha yoğun çalışarak değil, baykuşu taklit ederek.

Bir Baykuşun Uçuşu ve Hızlı Trenin Gürültüsü

Japonya'da gürültü konusu ve çevre standartları düşünülenden de fazla önemsenen bir konudur. Japonya dünyadaki demiryolu işletmeleri içerisinde en katı "gürültü standartları"na sahiptir. Bugün mevcut teknolojileri kullanarak daha hızlı gitmek kolaydır, ama daha sessiz gitmek zordur. Japon Çevre Bakanlığı'nın düzenlemelerine göre, yerleşim merkezlerinden geçen bir demiryolunun 25 metre uzağında gürültü seviyesi 75 desibel veya daha az olmalıdır. Oysa kırmızı ışıkta duran arabaların yeşil ışık yandığında aynı anda harekete geçmelerinden ötürü oluşan gürültü bile 80 desibeli geçmektedir. Bu değerlerle yapılan kıyaslama "Shinkansen" adlı hızlı trenin ne kadar sessiz olması gerektiğini ortaya koymaktadır.Trenin belli bir hıza ulaşana kadar çıkardığı sesin nedeni, tekerleklerin raylar üzerindeki hareketidir. Ancak hızı 200 km/s olduğunda sesin asıl kaynağı, trenin hava içindeki hareketiyle ortaya çıkan aerodinamik gürültüdür.

Aerodinamik gürültünün oluşmasındaki bir numaralı etken ise tepedeki tellerden elektrik almak için kullanılan pantograflar veya akım toplayıcılardır. Normalde kullanılan dikdörtgen şekilli pantograflarla gürültünün azalmayacağını fark eden mühendisler, araştırmalarını hızlı ama sessiz hareket eden canlılar üzerinde yoğunlaştırmışlardır.

Japon araştırmacılar canlılar üzerindeki çalışmaları sonucunda fark etmişlerdir ki tüm kuşlar içinde en sessiz uçuşu baykuş gerçekleştirir. Öyle ki bir baykuş avının üzerine atıldığında, avlanan canlı hiçbir ses algılayamaz. Bir hayalet uçak gibi fark edilmeden uçabilen baykuşun sırrı kanatlarındaki tüylerdedir. Tüylerin kenarında bir testeredeki gibi dizilmiş düzenli dişler bulunur. Baykuş kanat çırptıkça hava bunların arasından süzülerek gürültü engellenmiş olur.

Baykuşun ses sorununu uygun şekilde çözdüğünü fark eden Japon mühendisler baykuşu örnek alan yeni parçalar tasarladılar. Üretilen bu yeni parçanın gövde kısmına baykuş tüyünü taklit eden dişler yerleştirildi. Yapılan denemeler başarılı oldu: Rahatsız edici ses tamamen ortadan kaldırılmıştı.

Baykuşların düşük sesle uçmasının ardındaki sebeplerden bir tanesi, kanatlarındaki kıvrımlardır. Baykuşların kanatlarında diğer kuşlarda bulunmayan pürüzlü tüyler vardır. Bunlar gözle bile görülebilirler. "Aerodinamik ses" ise hava akımında oluşan girdaplardan kaynaklanır. Girdaplar büyüdükçe ses de artar. Baykuşun kanadında çok sayıda pürüzlü çıkıntı olduğundan, büyük girdaplar yerine küçük girdaplar oluşur ve baykuş son derece sessiz bir uçuş gerçekleştirir.
Japon mühendis ve tasarımcılar, bir baykuşu rüzgar tünelinde teste tabi tuttuklarında, bu kuşun kanat yapısındaki mükemmelliği bir kez daha görmüşlerdir. Sonunda trenin üzerindeki gürültüyü, baykuşun sahip olduğu düzensiz tüy prensibine benzeyen kanat şeklinde pantograflar kullanarak etkin biçimde azaltmayı başarmışlardır. Bu sayede Japonların doğadan esinlenerek taklit ettikleri pantograf benzeri sistem, "işini en sessiz olarak yapan" ünvanını almaya hak kazanmıştır.

Gürültüye Çözüm Kuşun Suya Dalışında

Ancak Japon mühendislerin Shinkansen trenleriyle ilgili bir sorunları daha vardı. Trenlerin yol üzerindeki tünellere giriş ve çıkışları yolcular açısından sıkıntı oluşturuyordu. Tren, girdiği bir tünelden çıkar çıkmaz yolcuları irkilten bir tür patlama sesi ortaya çıkıyordu. (Harun Yahya, Biomimetik)
Tünelin içinde sıkışan hava trenin önünde sürükleniyor, tünel çıkışında basınç etkisiyle patlama sesi meydana getiriyordu. Mühendisler çözüm olarak tünellerin genişletilmesini önerdilerse de bu proje mali yükü açısından işleme konamadı. Bu soruna çözüm getirmek için uğraşan mühendislerden biri de Eiji Nakatsu idi.
Bay Nakatsu, aynı zamanda Japonya'nın Doğal Kuşlar Derneği'nin de bir üyesiydi. Bir gün yalı çapkını kuşu dikkatini çekti. Kuş çok uzun bir gagaya sahipti ve suya çok güzel şekilde bir dalış yapabiliyordu. Bu sivri gaga, basıncı az olan havadan basıncı çok olan suya girerken adeta bir matkap görevi görüyordu.
Bu gözlem Bay Nakatsu için harika bir ilham kaynağı oldu. Nakatsu ve ekibi kuşun gagasını Shinkansen trenlerine uyarlamaya karar verdiler. Yapılan analizlerde kuşun gagasının matematiksel denklemi kağıda döküldü ve trenin burun kısmı yeniden tasarlandı. Sonuçta ortaya upuzun bir burun çıktı. Önceki modele göre çok daha uzun olan bu sivri burun sayesinde tünel sorunu da aşıldı. Tüneldeki hava trenin sivri burnunun üstünden akıp kolaylıkla arkasına geçiyor böylece ses engelleniyordu.
Shinkansen trenindeki bu iki örnek son derece çarpıcıdır. Uzman Japon mühendisler kuşları örnek alarak çözüme ulaşmıştır oysa baykuş ve yalı çapkını yaratıldıkları ilk andan itibaren mühendislerin örnek aldıkları bu özel sistemlere sahiptir. Bu canlılar kanatlarındaki tüyden gagalarına kadar Allah'ın üstün yaratışını gösterirler. Yüce Allah hiçbir örnek edinmeksizin ve tek bir emirle yaratandır. Allah bir ayette şöyle buyurmaktadır:

"Gökleri ve yeri (bir örnek edinmeksizin) yaratandır. O, bir işin olmasına karar verirse, ona yalnızca "OL" der, o da hemen oluverir." (Bakara Suresi, 117)