Su, Kuzey ve Güney Yarım Kürelerde Farklı Yönlerde Girdap Çizerek Akmaz

Suyun Kuzey ve Güney Yarım Kürelerde Farklı Yönlerde Girdap Çizerek Akması İddiası: Bilimsel Bir İnceleme

Giriş

Halk arasında yaygın bir inanışa göre, suyun lavabo, küvet ve tuvalet gibi küçük ölçekli sistemlerdeki akışı, Dünya’nın dönüşünden kaynaklanan Coriolis etkisi nedeniyle Kuzey ve Güney Yarım Kürelerde zıt yönlerde girdaplar oluşturarak gerçekleşir. Bu inanışa göre, Kuzey Yarım Küre’de suyun saat yönünün tersine dönerken, Güney Yarım Küre’de saat yönünde döndüğü kabul edilir. Bu makalenin amacı, söz konusu inanışın bilimsel temelini mevcut araştırmalar ve deneysel bulgular ışığında incelemektir. Coriolis etkisinin ne olduğu, büyük ölçekli doğa olayları üzerindeki etkisi ve küçük ölçekli sistemlerdeki rolü bilimsel kanıtlarla değerlendirilerek bu yaygın inanışın geçerliliği sorgulanacaktır.

Coriolis Etkisi: Temel Bilgiler ve Fiziksel Temelleri

Coriolis etkisi, dönen bir referans çerçevesinde hareket eden nesnelerin yollarında görünen bir sapmadır.1 Dünya gibi dönen bir sistemde, hareket eden hava kütleleri Kuzey Yarım Küre’de sağa, Güney Yarım Küre’de ise sola doğru saparlar.1 Bu sapma, Coriolis etkisi olarak adlandırılır ve dönen sistemlerde enerji transferini inceleyen Fransız matematikçi Gaspard Gustave de Coriolis’in adını taşır.2

Coriolis etkisinin temel nedeni, Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki dönüşü ve farklı enlemlerdeki dönüş hızlarının farklı olmasıdır.3 Dünya, ekvator üzerinde daha hızlı dönerken, kutuplara doğru gidildikçe bu hız azalır.3 Örneğin, ekvatordaki bir nokta 24 saatte yaklaşık 40.000 km yol kat ederken, kutuplara yakın bir nokta çok daha kısa bir mesafe kat eder.3 Bu hız farkı, kuzeye veya güneye doğru hareket eden nesnelerin, bulundukları enlemin dönüş hızına ayak uyduramamasına ve dolayısıyla yollarında bir sapma görünmesine neden olur.

Bu sapmaya neden olan görünür kuvvete Coriolis kuvveti denir.4 Aslında var olmayan, yalnızca dönen referans çerçevesinden bakıldığında hissedilen bir eylemsizlik kuvvetidir.8 Coriolis kuvvetinin büyüklüğü, hareket eden nesnenin enlemine ve hızına bağlıdır.4 Bu kuvvet, kutuplarda maksimum seviyede hissedilirken, ekvatorda sıfırdır.4 Ayrıca, hareket eden nesnenin hızı arttıkça Coriolis kuvvetinin etkisi de artar.4 Coriolis etkisi zamanla birikir ve bu nedenle uzun mesafeler veya uzun süreler boyunca hareket eden nesneler üzerinde etkisi daha belirgindir.16

Faktör (Factor)	Açıklama (Explanation)
Enlem (Latitude)	Coriolis etkisi kutuplarda maksimum, Ekvator’da ise sıfırdır. Enlem arttıkça sapma miktarı artar.
Hız (Velocity)	Hareket eden nesnenin hızı arttıkça Coriolis kuvvetinin neden olduğu sapma da artar.
Hareketin Süresi (Duration of Motion)	Coriolis etkisi zamanla birikir. Uzun mesafeler veya uzun süreler boyunca hareket eden nesneler üzerinde etkisi daha belirgindir.

Coriolis Etkisinin Büyük Ölçekli Doğa Olaylarına Etkisi

Coriolis etkisi, büyük ölçekli atmosferik ve okyanusal hareketler üzerinde önemli bir rol oynar. Özellikle siklonlar (alçak basınç sistemleri) ve antisiklonların (yüksek basınç sistemleri) dönüş yönleri bu etkiyle belirlenir.3 Kuzey Yarım Küre’de hava, alçak basınç merkezlerine doğru hareket ederken Coriolis kuvveti nedeniyle sağa doğru sapar ve bu da saat yönünün tersine bir dönüş hareketine yol açar.3 Yüksek basınç sistemlerinde ise hava dışarıya doğru hareket ederken yine sağa sapar ve saat yönünde bir dönüş oluşur.11 Güney Yarım Küre’de ise bu durum tam tersidir; siklonlar saat yönünde, antisiklonlar ise saat yönünün tersine döner.3 Kasırgalar ve tayfunlar gibi büyük fırtına sistemlerinin karakteristik spiral şekilleri de bu etki sayesinde oluşur.3

Coriolis etkisi aynı zamanda küresel rüzgar sistemlerinin oluşumunda da kritik bir rol oynar. Ekvatordan kutuplara doğru olan hava hareketleri, Coriolis kuvveti nedeniyle saparak ticaret rüzgarları ve batı rüzgarları gibi düzenli rüzgar örüntülerini oluşturur.4 Örneğin, Kuzey Yarım Küre’de ticaret rüzgarları kuzeydoğudan güneybatıya doğru eserken, batı rüzgarları güneybatıdan kuzeydoğuya doğru eser.13 Güney Yarım Küre’de ise bu yönler tam tersidir.13 Bu rüzgar sistemleri, Dünya üzerindeki sıcaklık ve nem dağılımını önemli ölçüde etkiler.9

Okyanus akıntıları da Coriolis etkisinden önemli ölçüde etkilenir. Rüzgarların etkisiyle hareket eden yüzey suları, Coriolis kuvveti nedeniyle saparak büyük dairesel akıntı sistemleri olan okyanus girdaplarını (gyre) oluşturur.4 Kuzey Yarım Küre’deki girdaplar genellikle saat yönünde dönerken (Kuzey Atlantik, Kuzey Pasifik), Güney Yarım Küre’deki girdaplar saat yönünün tersine döner (Güney Atlantik, Güney Pasifik, Hint Okyanusu).9 Bu girdaplar, okyanuslardaki ısı dağılımı ve deniz ekosistemleri için hayati öneme sahiptir.9 Ayrıca, Gulf Stream ve Kuroshio gibi büyük okyanus akıntıları da Coriolis etkisi nedeniyle kıyılara doğru yönlenir.9

Yaygın İnanış ve Küçük Ölçekli Sistemlerde Coriolis Etkisi İddiası

Büyük ölçekli atmosferik ve okyanusal sistemlerdeki bu belirgin etkisine rağmen, Coriolis etkisinin lavabo, küvet ve tuvaletlerdeki suyun akış yönünü belirlediği yönündeki yaygın inanış bilimsel olarak desteklenmemektedir.7 Bu inanışa göre, Kuzey Yarım Küre’de suyun saat yönünün tersine, Güney Yarım Küre’de ise saat yönünde dönerek aktığı düşünülür. Bu fikir, popüler kültürde ve bazı anekdotlarda sıklıkla dile getirilmektedir.19 Örneğin, “The Simpsons” adlı animasyon dizisinin bir bölümünde, Avustralya’daki tuvaletlerin suyu Amerikan tarzının tersine döndürdüğü esprili bir şekilde gösterilmiştir.24 Ayrıca, ekvator çizgisinde yapılan bazı gösterilerde, suyun tam çizgi üzerinde düz bir şekilde akarken, birkaç metre kuzeyde veya güneyde farklı yönlerde döndüğü iddia edilmektedir.19

Bu inanışın yaygınlaşmasında, büyük ölçekli sistemlerdeki Coriolis etkisinin gözle görülür olması ve insanların bu etkiyi günlük hayattaki benzer olaylara yansıtma eğilimi etkili olmuştur. Ancak, küçük ölçekli sistemlerdeki su akışını etkileyen faktörler büyük ölçüde farklıdır.

Bilimsel Deneyler ve Gözlemler: Lavabo ve Küvetlerdeki Su Akışı

Bilimsel araştırmalar, lavabo ve küvet gibi küçük ölçekli sistemlerdeki su akışının yönünü belirleyen temel faktörün Coriolis etkisi olmadığını göstermektedir.23 Library of Congress’in belirttiği gibi, Coriolis kuvveti bu kadar küçük su kütlelerini etkileyecek kadar güçlü değildir.23 Bir lavabodaki suyun dönüş hızı, Dünya’nın dönüş hızından binlerce kat daha fazladır ve bu nedenle Coriolis kuvveti ihmal edilebilir düzeydedir.30

Physics Stack Exchange’de yapılan bir değerlendirmede, tipik bir küvetteki suyun boşalması sırasında oluşan Coriolis ivmesinin çok küçük olduğu belirtilmiştir.31 Alaska Fairbanks Üniversitesi Jeofizik Enstitüsü’nden bir makalede de, normal bir lavabonun veya küvetin simetrik yapısının olmaması ve suyun doldurulma şekli gibi faktörlerin, Coriolis etkisinden çok daha belirleyici olduğu vurgulanmıştır.30

Ancak, çok dikkatli kontrollü laboratuvar ortamlarında yapılan deneyler, Coriolis etkisinin küçük ölçekte de olsa gözlemlenebileceğini göstermiştir. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde (MIT) yapılan deneylerde, günlerce bekletilmiş ve her türlü dış etkenden yalıtılmış suyun boşaltılması sırasında Kuzey Yarım Küre’de saat yönünün tersine bir girdap oluştuğu gözlemlenmiştir.32 Benzer şekilde, “Smarter Every Day” ve “Veritasium” adlı YouTube kanallarının işbirliğiyle yapılan ve oldukça kontrollü koşullar altında gerçekleştirilen deneylerde, Kuzey ve Güney Yarım Kürelerdeki özdeş çocuk havuzlarındaki suyun zıt yönlerde döndüğü gösterilmiştir.25 Bu deneyler, Coriolis etkisinin varlığını küçük ölçekte kanıtlasa da, günlük hayattaki lavabo ve küvetlerdeki su akışını etkileyecek kadar baskın olmadığını göstermektedir. Bu tür deneyler, dış faktörlerin etkisini en aza indirmek için olağanüstü çaba gerektirmektedir.30

Güney Kutbu’nda yapılan bir çalışmada ise, bulaşık yıkama lavabolarındaki suyun dönüş yönü takip edilmiş ve Güney Yarım Küre’de beklenen yönde (saat yönünde) hafif bir eğilim gözlemlenmiştir. Ancak, bu çalışmada da diğer faktörlerin etkisinin Coriolis etkisinden çok daha güçlü olduğu belirtilmiştir.37

Su Girdaplarının Yönünü Etkileyen Temel Faktörler

Lavabo ve küvetlerdeki suyun dönüş yönünü belirleyen asıl faktörler, suyun başlangıçtaki hareketi, kabın şekli ve drenajın konumudur.19 Su, lavaboya veya küvete doldurulurken oluşan hafif bir akıntı veya karıştırma hareketi bile, boşaltma sırasında girdabın yönünü belirleyebilir.19 NSTA Science and Children dergisinde belirtildiği gibi, su genellikle başlangıçta hareket ettiği yönde dönerek boşalır.41

Kabın ve drenajın geometrisi de suyun akış yönünü etkileyen önemli bir faktördür.19 Lavabonun veya küvetin tam olarak simetrik olmaması veya drenajın merkeze tam olarak yerleştirilmemesi gibi faktörler, suyun akışında asimetrilere ve dolayısıyla belirli bir yönde girdap oluşmasına neden olabilir.28

Ayrıca, dış etkenler ve rahatsızlıklar da suyun dönüş yönünü kolayca değiştirebilir.27 Örneğin, lavabonun veya küvetin hafifçe eğimli olması, hava akımları veya tıpayı çekme şekli gibi faktörler, Coriolis etkisinden çok daha güçlü bir şekilde suyun akışını etkileyebilir.31

Tuvaletlerde ise suyun dönüş yönü genellikle tasarımına bağlıdır. Birçok tuvalette, suyu belirli bir açıyla püskürten jetler bulunur ve bu tasarım, suyun hangi yönde döneceğini belirler.19 Örneğin, ABD’deki çoğu tuvalet, suyu saat yönünün tersine bir dönüşle boşaltacak şekilde tasarlanmıştır.19

Ekvator Çizgisindeki Gösteriler ve Bilimsel Açıklamaları

Ekvator çizgisinde yapılan ve suyun tam çizgi üzerinde düz aktığını, birkaç metre kuzeyde veya güneyde ise zıt yönlerde döndüğünü iddia eden popüler gösteriler bilimsel olarak yanıltıcıdır.7 G Adventures’ın belirttiği gibi, bu gösteriler genellikle hilelidir ve suyun başlangıçtaki hareketi manipüle edilerek istenen sonuç elde edilir.24 The Points Guy’dan bir makale de, bu tür bir gösteriye tanık olunduğunu ve deney yapan kişinin suyun akışını ince bir şekilde yönlendirdiğini belirtmektedir.19

Bilimsel olarak, Coriolis etkisi ekvatorda aslında en zayıf seviyededir, hatta sıfırdır.4 Bu nedenle, bu tür gösterilerde iddia edildiği gibi, ekvator çizgisinin hemen yanında suyun dönüş yönünde dramatik bir değişiklik gözlemlenmesi Coriolis etkisiyle açıklanamaz. Bu tür gösterilerde, gösteriyi yapan kişi genellikle suyu dökerken veya tıpayı çekerken hafif bir dönme hareketi yaparak suyun istenen yönde dönmesini sağlar.29

Sonuç ve Değerlendirme

Sonuç olarak, Coriolis etkisi büyük ölçekli atmosferik ve okyanusal sistemlerde önemli bir rol oynasa da, lavabo, küvet ve tuvalet gibi küçük ölçekli sistemlerdeki suyun akış yönü üzerinde ihmal edilebilir bir etkisi vardır. Bu tür sistemlerdeki suyun girdap yönünü belirleyen temel faktörler, suyun başlangıçtaki hareketi, kabın şekli, drenajın konumu ve diğer yerel etkilerdir. Kuzey ve Güney Yarım Kürelerdeki sularda Coriolis etkisi nedeniyle zıt yönlerde girdaplar oluştuğu yönündeki yaygın inanış, günlük hayattaki gözlemler için geçerli bir bilimsel açıklama değildir. Ekvator çizgisindeki gösteriler ise genellikle manipülasyona dayalıdır ve Coriolis etkisinin gerçek etkisini yansıtmaz. Coriolis etkisinin farklı ölçeklerdeki sistemler üzerindeki etkisini doğru bir şekilde anlamak, bu tür yaygın yanılgıları gidermek açısından önemlidir.

Referanslar