Karanlık Çağ veya Taş Çağı dediğimizde insanlığı hep mağarada yaşayan, hiçbir şey bilmeyen ve hatta düşünmeyen varlıklar olarak hayal ediyoruz. Günümüz teknolojisi yok o dönemde ya, o yüzden o dönem insanını bir nevi hor görüyoruz . Taş Çağı kadar eskiye dayanmasa da bizim yeni kanıtladığımız bazı teoriler İlk Çağ’dan kalmadır. Felsefe derslerinin vazgeçilmez bir parçası olan Antik Yunan düşünürlerinden Demokritos’un atomlara dair teorisi bana en çarpıcı geleni. Demokritos, maddenin atom adı verilen bölünemeyen parçacıklardan oluştuğunu ve bu atomların sayılarının sonsuz olduğunu öne sürmüştür [1]. Hatta atomların farklı büyüklük ve yapılarda olduğunu bile söylemiştir.

Gözle göremediğin bu yapıları tasvir etmeye çalışmak ve bizi onların oluşturduğunu öne sürmek… Ve insanlık senin bu teorinin kısmen doğru olduğunu (atomların bölündüğünü maalesef acı bir şekilde, atom bombası şeklinde, öğrendik!) binlerce yıl sonra ancak kanıtlayabilsin. iPad’leri olmayan muazzam bir nesil, azizim! Kıskanıyorum beş duyunun ötesine geçip düşünebilen insanları. Ama bizim yaşadığımız çağın da ayrı bir güzelliği var. Onlar atomlar üzerine düşünebilmişse biz de atomlar üzerine hesaplamalar yapabiliyoruz. Hatta simülasyon dediğimiz bir yöntem ile bir nevi atomların hareket halinde iken sinema filmini bile çekebiliyoruz.

Atomların başrol oyuncusu olduğu, moleküler dinamik simülasyonları başlıklı bu filmler ilk olarak 1950’li yıllarda bir oda büyüklüğünde olan IBM 704 bilgisayarlarında çekildi [2]. Simülasyonlar için kullanılan teori aslında hepinizin yakından tanıdığı bir bilim insanına aittir, Isaac Newton [3]! Lisede öğrendiğimiz “kuvvet eşittir kütle çarpı ivme”, F=m x a, yasasından yola çıkılarak hesaplamalar yapılıyor (Aslında Newton F=m x a dememiştir, ama onun detaylarını başka bir yazıya bırakıyorum). Video oyununa da benzetebiliriz aslında bu simülasyonları. Siz ekranda Pers Prensi’ni maymun gibi kuleye tırmandırırken arka planda görmediğiniz bir sürü işlem çalışır ki kulede yükselirken nesnelerin görüldüğü açı, aldıkları ışık ve çıkardıkları sesler gerçekçi bir izlenim versin. Simülasyonlar da işte böyle. Gözle baktığınızda ekranda kıpraşan bir sürü küre görürsünüz, arka planda ise bilgisayarın işlemcisi harıl harıl hesaplamalar yapar.

Bu hesaplamaları yapacak programları yazmak kolay olmasa da kullanması aslında bir hayli kolay. Kolay diyorum, lakin hakkını vererek kullanabilmek zaman ve emek ister. Bir yerden başlamak lazım değil mi? O zaman ne duruyoruz? Aşağıda uygulamalı olarak takip edebileceğiniz bir rehber hazırladım. Her yemek programında olduğu gibi ‘bizde hazır yapılmışı var’ diyerek yer yer benim önceden hazırladığım dosyaları size gösterecek bu rehber. Ben de aynı komutları kullanarak hazırladım bu dosyaları, yani bilgisayarınızda kendiniz bu programları kurup aynı komutları deneyebilirsiniz.

Rehbere mdrehberi.proteinart.net adresinden ulaşabilirsiniz. Rehber için bu dosyaları  başka sunucuya kurmuş olduğumdan, rehbere EpiSTEM Türkiye dışındaki bir sayfadan ulaşılıyor.

Kolay gelsin! Yorumlarınızı bekliyorum. (Yazı her kategori grubunda fark ettiyseniz, moleküler dinamik bütün alanların katkısı ile oluştu. 

Yazar: Özge Yoluk
Editör: Arzu Uyar

Kaynaklar:

  1. Getting It Right in Science and Medicine: Can Science Progress through Errors? Fallacies and Facts, Hans R. Kricheldorf, Science (2016)

  2. Studies in Molecular Dynamics. I. General Method, B. J. Alder and T. E. Wainwright, The Journal of Chemical Physics 31, 459 (1959)

  3. Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, Isaac Newton (1687)