Bilim dergisi Science, 2023’ün çığır açan buluşu olarak kilo verdiren ilaçları seçti. Listenin ikinci sırasında ise küresel ısınmanın etkilerinin şimdiden başladığını gösteren bilimsel gelişme yer alıyor.
Yapay zeka, sağlık, astronomi, arkeoloji gibi farklı alanlarda, 2023’de gerçekleşen bilimsel gelişmeler aşağıdaki gibi sıralanıyor:
1. Yılın çığır açan buluşu: Zayıflama ilaçları
Science dergisi, obeziteye yönelik ilaç tedavilerinin geçmişindeki hayal kırıklığına vurgu yaparak obeziteyi hem bir ‘kamu sağlığı krizi’ hem de ‘kişisel mücadele’ olarak tanımlıyor. Ancak şimdi, obezite ve bu durumla ilişkili kronik hastalıklara karşı umut verici yeni tedaviler ortaya çıkmış durumda.
Yeni ilaçlar, bağırsak hormonu olan glukagon benzeri peptid-1’i (GLP-1) taklit ediyor. Bu ilaçlar, başlangıçta diyabet tedavisi için geliştirilmiş olmalarına rağmen, hafif yan etkilerle birlikte önemli kilo kaybına neden oldukları ifade ediliyor.
Eğer dünya okyanuslarının bir kalbi olduğu söylenebilseydi, bu kalp Güney Okyanusu‘nda bulunurdu. Antarktika kıyılarındaki birkaç uzak bölgede, tuzlu yüzey suları okyanusun dibine iner. Aşağı inen su atmosferden ısı, oksijen ve karbondioksiti çeker ve bunları suyun yavaşça kuzeye yayıldığı derinliklere gönderir. Bu, küresel dolaşımın temel bileşenlerinden biridir; tüm dünya okyanuslarını birbirine bağlayan bu devasa akış, yılda insanlığın karbon emisyonlarının üçte birini yakalayarak depolar. Birçok araştırmacı, bu karbon pompasının güçlendiğinde veya zayıfladığında iklim değişikliğini artırabileceğini düşünüyor.
Bu yıl yapılan birçok araştırma, söz konusu “pompanın” büyük bir tehlike altında olduğunu açıkça ortaya koydu. İlk rahatsız edici işaretler yıllar önce, özellikle de 4 bin metreye kadar otonom olarak dolaşan Deep Argo robotik sondalarından geldi. Antarktika’nın dip sularının ısındığını ve hacimlerinin küçüldüğünü tespit etti; her ikisi de akıntının yavaşladığına ve yukarıdaki daha sıcak suların içeri girmesine izin verdiğine işaret ediyordu.
Daha doğrudan kanıtlar ise mart ayında Communications Earth & Environment dergisinde yayınlanan ve ABD‘li araştırmacılar tarafından yönetilen bir çalışmayla elde edildi. Çalışma, bölgedeki tarihsel gemi ölçümlerinin seyrek kayıtlarını bir iklim modeline aktararak, 1970’lerden bu yana sirkülasyonun yüzde 20’ye kadar yavaşladığını gösterdi. Ardından mayıs ayında Nature Climate Change‘de yayınlanan ve Avustralyalı bilim insanlarının öncülük ettiği bir araştırmada, gemilerden ve şamandıralardan alınan ölçümler kullanılarak 1992’den 2017’ye kadar dipsiz su akışının neredeyse yüzde 30 yavaşladığı gösterildi. Geleneksel iklim modelleri, sirkülasyonun yavaşlayabileceğini, ancak bunun yıllarca sürmeyeceğini tahmin etmişti. Yeni veriler, bir zamanlar uzakta olduğu düşünülen bir tehdidin çoktan geldiğini gösteriyor.
Bu yavaşlamanın neden meydana geldiği, insanlığın buna ne kadar neden olduğu veya iklimi nasıl etkileyebileceği konusunda şu ana kadar çok az kesinlik var. Ancak Antarktika’da eriyen buz tabakaları nedeniyle artan tatlı suyun, çevredeki suları besleyip batmaya daha az eğilimli hale getirerek birincil neden olması muhtemel. Küresel ısınma devam ettikçe, erimenin veya yavaşlamanın şiddetleneceği ise kesin.
3. Doğal hidrojen avı hızlanıyor
Üçüncü sırayı doğal hidrojen çalışmaları aldı. Hidrojenin, fosil yakıtlardan yeşil yakıtlara geçişte önemli bir pay sahibi olması bekleniyor. Petrolün aksine bu gaz iklim için bir toksin değil, bir tonik olabilir.
Dünya’da doğal olarak üretilen hidrojene dayanan enerji hamlesinin başlangıcı ise Mali’de. 2012 yılında mühendisler, Mali’de dikkatsiz bir sigaranın patlamaya yol açmasının ardından 1987 yılında çimentoyla kapatılmış olan bir sondaj kuyusunu yeniden açtı. Yanan gazın yüzde 98 oranında hidrojen olduğu ortaya çıktıktan sonra kaynağa jeneratör bağlandı. Atık olarak sadece su üreten bu jeneratör köye ilk elektriği sağladı. On yıllık bir çekimden sonra sondaj kuyusundaki gaz basıncı azalmayışı kaynağın hidrojeni yenilediğini gösteriyor.
Bu keşiften ilham alan araştırmacılar, Antarktika dışında her kıtada önemli hidrojen yataklarına dair işaretler bulmaya başladı. Bill Gates‘in Breakthrough Energy Ventures‘ından gelen yatırımlar da dahil olmak üzere fonlar, Koloma gibi girişimlere akıyor. Eylül ayında ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu (USGS) Chevron ve BP‘nin desteğiyle bir araştırma konsorsiyumu kurdu ve İleri Araştırma Projeleri Ajansı 20 milyon dolarlık bir doğal hidrojen Ar-Ge programı başlattı.
Yayınlanmamış bir USGS çalışması, Dünya’nın 1 trilyon ton hidrojen barındırabileceğini öne sürüyor. Bu miktar, yakıt ve gübre bileşeni olarak hidrojene yönelik artan talebi binlerce yıl karşılamaya yetiyor. Bazı araştırmacılar, hidrojeni çıkarmanın, milyarlarca dolarlık devlet sübvansiyonlarıyla desteklenen bir yaklaşım olan yenilenebilir elektrikle ‘yeşil hidrojen’ üretmekten çok daha ucuza gelebileceğini söylüyor. Ancak asıl soru, Dünya’daki hidrojenin şirketlerin ekonomik olarak yararlanabileceği rezervuarlara yoğunlaşıp yoğunlaşmadığı.
4. Yapay zeka hava durumu tahmincisi
Diğer önemli gelişme, yapay zekanın hava durumu tahmininde şimdiye kadar görülen en üst düzey performansı sergilemesi.
Yakın zamanda yayımlanan bir araştırmada, Google DeepMind tarafından geliştirilen GraphCast adlı yeni yapay zeka modelinin, dünyanın en iyi hava tahmin sistemlerinden biri olan Avrupa Orta Vadeli Hava Tahmini sistemini geride bıraktığı belirlendi. Kısa vadede geleneksel yöntemlerin hala devam edeceği, ancak uzun vadede yapay zekanın bu yöntemleri değiştirebileceğini belirtiliyor.
5. Sıtmaya karşı yeni umut
Afrika‘da sıtmanın önlenmesine yönelik son yıllardaki ilerlemeler, bu yıl daha kapsamlı uygulamalara yönelik umutları artırdı. Dünya Sağlık Örgütü‘nün (WHO) R21/Matrix-M adlı aşıyı genel kullanım için onaylaması, bu yılın en önemli bilimsel gelişmeleri arasında yer aldı.
Oxford Üniversitesi tarafından geliştirilen aşı, ana aşı üreticilerinden Hindistan Serum Enstitütüsü‘ne lisanslandı. Şirket, dozaj maliyetinin 2 ila 4 dolar arasında olacağını öngörerek yılda 100 milyon doz üretebileceğini açıkladı.
6. Amerika kıtasının ilk insanları kim?
Amerika kıtasındaki insanların göç hikayesi, bu yıl yapılan araştırmalarla yeni bir boyut kazanmış olabilir. Önceki anlatılara göre, ilk göçmenler Asya’dan gelip zamanla Bering Boğazı‘nı kullanarak Amerika’ya geçmiş, ardından yaklaşık 16 bin yıl önce Pasifik Kıyısı‘na doğru hareket etmişlerdi. Ancak bu yıl yapılan çalışmalar, bu tarihi en az 5 bin yıl geriye çekebilecek önemli bir iddiayı doğrulamak üzere.
Daha önce bazı bölgelerde bulunan arkeolojik buluntular, insanların standart anlatılarda öngörülen tarihlerden daha önce Amerika’ya ulaşmış olabileceğine işaret etmişti. Örneğin, Şili‘nin güneyindeki yontulmuş taşlar ve Meksika‘daki bir mağarada bulunan taş aletler, 18 bin 500 ila 26 bin yıl öncesine kadar uzanıyordu. Ancak bu buluntular kesin kanıtlar sunamamış ve çoğu arkeolog tarafından şüpheyle karşılanmıştı.
2021’de, New Mexico‘daki White Sands Ulusal Parkı‘ndaki araştırmacılar, eski bir gölün çamurlu kıyısında bulunan mükemmel korunmuş insan ayak izleriyle çığır açan bir keşif yaptı. Ayak izlerinin çevresindeki katmanlar, radyokarbon tarihlemesi yapılan çimenli su bitkisinin tohumlarına dayanılarak 21-23 bin yıl öncesine tarihlendi. Yeniden yapılan tarihleme, bu izlerin son buzul çağının zirvesinde bırakılmış olabileceğini gösteriyor, bu da Amerika’ya ilk göçün buzulların oluşmadan önce gerçekleşmiş olabileceğini düşündürüyor.
Yapılan bu çalışma, başlangıçta şüpheyle karşılanan bazı görüşleri değiştirmiş olsa da, hala bazı araştırmacılar ayak izlerinin üzerindeki eski tortuların rüzgâr veya erozyon tarafından biriktirilip biriktirilmediğini sorguluyor. Ancak White Sands ekibi, bu keşfin Amerika kıtasındaki ilk yerleşimcilere dair daha fazla bilgi sağlama potansiyeline sahip olduğunu belirterek, bu alandaki araştırmaların ve tartışmaların devam edeceğini ifade ediyor.
7. Dev kara delik birleşmelerinin gürültüsü tespit edildi
Bu yıl astrofizikçiler uzun zamandır aranan soluk bir kozmik gürültünün işaretlerini aldı. Bu, hareket halindeki devasa kütlelerden gelen kütleçekim dalgalarının sesi: evrendeki süper kütleli kara delikler sıkı yörünge çiftleri halinde birbirlerinin etrafında dönüyor. Hem bu devasa ikililerin varlığı için şimdiye kadarki en güçlü destek hem de yerçekimi dalgalarını tespit etmek için uzak yıldızlardan gelen sinyalleri kullanan bir yöntemin güçlü bir göstergesi. Ancak, araştırmacılar emin olana kadar bunu bir keşif olarak adlandırmaktan çekiniyor.
Güneşimizin milyonlarca ya da milyarlarca katı ağırlığındaki süper kütleli kara delikler galaksilerin kalbinde yer alır. Galaksiler birleştiklerinde, merkezlerindeki kara delikler sürekli daralan bir yörüngede kilitli kalabilirler. Ölüm spirallerinin ilk aşamaları Dünya’ya bağlı araçlardan gizlenir. Ancak birbirlerine birkaç ışık yılı yaklaştıklarında, dairesel hareketleri yavaş ama güçlü yerçekimsel dalgalar yayar.
Milisaniyeler süren bu dalgaları algılamak için Lazer İnterferometre Kütleçekim Dalga Gözlemevi (LIGO), lazer ışınlarının 4 kilometre uzunluğundaki vakum tüplerinde kat ettiği mesafeyi ölçtü. Ancak süper kütleli kara delikler tarafından üretilen yıllarca süren dalgaları yakalamak çok daha büyük bir ağ gerektiriyor.
Bu yüzden gökbilimciler, saniyede yüzlerce kez dönerek radyo dalgaları yayan parçacıklardan oluşan bir jet fırlatan yanmış yıldızlar olan pulsarlara yöneldi. Bu fener benzeri ışın Dünya’nın yanından geçerken, radyo teleskopları bir atom saati kadar düzenli darbeler kaydeder. Geçtiğimiz 20 yıl boyunca gökbilimciler en metronomik pulsarlardan birkaç düzinesini ritimlerinden küçük sapmalar için düzenli olarak izledi.
Haziran ayında, her biri farklı bir pulsar kümesini izleyen dünyanın dört bir yanındaki beş ekip, 15 yıllık gözlemlerle verilerdeki gürültüyü, geriye kalanların evrendeki süper kütleli kara delik ikililerinin, muhtemelen milyonlarcasının birleşik gürültüsü olduğunu söyleyecek kadar azalttıklarını ortaklaşa açıkladı. Ekipler şimdi daha fazla atarcanın peşinde, böylece uğultunun haritasını çıkarabilecek ve devasa kara deliklerin yavaş dans ettiği galaksileri yakınlaştırabilecek.
Fotoğraf: Damian Dovarganes/AP
8. Kariyerinin başındaki bilim insanları ayağa kalkıyor
ABD tarihindeki en büyük akademik grevler, yılın önemli ilerlemelerinden biri olarak gösteriliyor. Bu yıl Kaliforniya Üniversitesi‘nde (UC) 48 bin akademik çalışan, ABD tarihindeki en büyük akademik grevi düzenleyerek lisansüstü öğrenciler ve doktora sonrası araştırmacılar için önemli ücret artışları kazandı.
Birçok öğretim üyesi ve üniversite yöneticisi değişikliklerin gerekli olduğu konusunda hemfikir. Ancak bütçeleri üzerindeki baskıyı yönetmek oldukça zor. Kariyerinin başındaki bilim insanlarının maaşlarını genellikle hibelerinden ödeyen profesörler, daha az sayıda lisansüstü öğrenci ve doktora sonrası çalışanı işe almak zorunda kalabilir.
Fotoğraf: Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı
9. Eksa bilgisayarların şafağı
Bu yılın son çığır açıcı gelişmesi, saniyede 1 kentilyon (10 üssü 18) işlem yapma kapasitesine sahip olan eksa ölçekli bilişim olarak adlandırılan bilgisayarların kullanıma sunulması oldu.
ABD’deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı‘nda bulunan Frontier adlı bilgisayar, bilimsel kullanıcılara açılan ilk eksa ölçekli bilgisayar oldu. Bu gelişme, bilgisayar teknolojisinin önemli bir ilerlemesini temsil ediyor
