Gökyüzünde binlerce kilometrelik bir yolculuğa çıkan göçmen kuş sürülerinin oluşturduğu o muazzam "V" dizilimine baktığımızda, ilk bakışta güzel bir manzara görürüz. Fakat bu tablo, önemli bir hesaplama ve sevk mekanizmasının dışa vurumudur. Bir bilim insanı gözüyle baktığımızda; akışkanlar mekaniğinin, oyun teorisinin ve ilahi nizamın tek bir karede buluştuğu müthiş bir mucizeye şahit oluruz.

Yeryüzünde 10.000 civarında kuş türü yaşamaktadır. Bitkilerin tohumlarını yaymaktan zararlı popülasyonlarını dengelemeye kadar pek çok ekolojik vazifeyle donatılmış olan bu canlılar, hayatlarının belirli periyotlarında denizleri, çölleri ve yüksek dağları geçerek 30.000 kilometreyi bulan küresel göçler gerçekleştirirler. Günümüz teknolojisiyle üretilen en gelişmiş hava araçları dahi, aerodinamik açıdan birer yaratılış harikası olan kuşlarla kıyaslandığında ancak basit bir kopyadan ibaret kalmaktadır.

1. Biyolojik Donanım ve Aerodinamik Mükemmellik

Rabbimizin kâinata koyduğu en temel fizik ilkelerinden biri de "minimum enerji ile maksimum iş yapma" prensibidir. Uzun yolculuklara çıkan göçmen kuşlar için enerji hayati önem taşır. Uçma eylemi birim zamanda yüksek miktarda enerji gerektirdiğinden, kuşların vücutları hava direncini en aza indirecek şekilde iğ biçiminde (orta kısmı daha kalın ve tombul, uçlara (baş ve kuyruğa) doğru ise simetrik bir şekilde incelen akışkan/mekanik form) yaratılmıştır. İskelet sistemlerindeki kemikler içi boşluklu ve oldukça hafiftir (örneğin 2.1 metre kanat açıklığına sahip bir frigat kuşunun tüm iskeleti 114 gramdır). Bu hafif kemik yapısı, güçlü göğüs kasları, etkili solunum sağlayan hava keseleri, yüksek metabolizma ve tüylerin sağladığı aerodinamik avantajlar kuşları adeta mükemmel birer uçuş makinesine dönüştürür.

Ayrıca, yaban kazları 8.000 metre gibi oksijeni oldukça az olan yüksekliklerde bile zorlanmadan uçabilirler; çünkü akciğerleri ve hava keseleri seyrek oksijenden maksimum seviyede faydalanacak donanıma sahiptir.

İşin sırrı, akışkanlar mekaniğindeki Bernoulli Prensibi’nde ve kanat uçlarında oluşan Kanat Ucu Girdaplarında (Wingtip Vortices) saklıdır. Kanat formu da bu noktada kritik bir rol oynar: Albatros gibi uzun ve geniş kanatlı kuşlar vorteksleri (akışkanlar mekaniğinde havanın veya bir sıvının bir eksen etrafında dönerek oluşturduğu "girdap" veya "dairesel hava akımı") kendiliğinden minimize ederken; yaban kazları gibi kısa ve kalın kanatlı kuşlar düz uçuşta daha fazla enerji harcarlar. Ancak yaban kazları göç esnasında "V" uçuş düzenine geçerek adeta tek bir uzun ve ince kanat yapısı oluşturur ve bu dezavantajı muazzam bir avantaja dönüştürürler.

Hava basıncı, hava moleküllerinin bir yüzeye uyguladığı kuvvettir. Bir kuş kanat çırptığında, kanadın bombeli olan üst yüzeyinden geçen hava hızlanır ve moleküller seyrelerek düşük basınç oluşturur. Kanadın altından geçen hava ise daha yavaş akar, birikir ve yüksek basınç (itme/kaldırma kuvveti) oluşturur. Fizik kanunu gereği, yüksek basınçlı hava daima düşük basınçlı alana doğru hareket etmek ister.

Kanadın gövdeye yakın yerlerinde bu kaçış engellenirken, tam kanat uçlarında alttaki yüksek basınçlı hava boşluk bularak hızla üstteki düşük basınçlı alana doğru kıvrılır. Bu kıvrılma hareketi iki belirgin hava bölgesi oluşturur:

Matematiksel olarak her kuş, önündekinin oluşturduğu bu upwash bölgesine yerleşir. 2014 yılında Nature dergisinde yayımlanan araştırmada, kuşların bu bölgeyi santimetre hassasiyetiyle bulduğu kanıtlanmıştır. "V" diziliminde uçan bir kaz grubu, bu ortak hava........

© Risale Haber