Bilimin ufak gizemlerini çözenlere ödül verilmiyor, ama yine bu cevap istemediğimiz anlamına gelmiyor. Bunlardan biri de parmak çıtlatma. Neden bir insan bedeninin en küçük eklemleri bu kadar yüksek ses çıkarır?
Artık Scientific Reports’taki bir araştırmanın buna cevabı var. İlk 1971’de ortaya konan bu teori o zamandan beri hararetle tartışılıyordu. Bir miktar yaratıcı düşünce ve yeni matematiksel modeller sayesinde bu tartışma da sona erdi.
California’daki Stanford Üniversitesi ve Fransa’daki Ecole Polytechnique in Palaiseau’dan araştırmacılar olan makalenin yazarları parmak çıtlatma literatürünü hızla taradı (evet öyle bir literatür var).
1939’da önde gelen teori, çıtlama sesinin, eklemin belirli bir açıda veya belirli bir dereceye ayarlanması veya hareket ettirilmesiyle, artiküler salınım olarak adlandırılan, eklemleri çevreleyen bir sıkılaştırmanın bir sonucu oluştuğuydu.
1947’de bunun yerini, eklemlerin normal aralıklarının ötesine taşınırken, dokudaki titreşiminin çıtlama sesine neden olduğu teorisi aldı.
Ama 1971’de Leeds Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi çıtlama sesinin eklemleri saran ve koruyan sinovyal sıvıdaki kabarcıkların patlaması sonucu çıktığını duyurmasıyla parmak çıtlatma alanı kendi evrekasını yaşadı.
Patlayan baloncukların yeniden oluşması için zaman geçmesi gerektiğini savunan bu teori, çıtlatılan bir eklem yaklaşık 20 dakika boyunca yeniden çıtlatılmadığı için oldukça mantıklıydı.
Bununla birlikte 2015’te Kanada ve Avustralya’dan uluslararası bir araştırma ekibi manyetik rezonansla çıtlatmanın ardından eklemdeki kabarcıkların varlığını sürdürdüğünü yayımladıkları araştırmayla ortaya koydu. Eğer bu baloncuklar patlamadılarsa o zaman nasıl bu kadar gürültü yapıyorlar?
Bu soruya cevap vermek için bugünkü araştırmacılar farklı bir yol denediler. Eklemleri, sıvıları ve baloncukları simüle ve manipüle etmelerine ve bunların hepsinin çeşitli kombinasyonları ile etkileşimini sağlayacak matematiksel bir model geliştirdiler.
İlk adım balon üreten parmağın dibinde bulunan eklemin yani üçüncü metakarpophalangeal (MCP) eklemin bilgisayar modelini oluşturmaktı. Bu sanal eklemi kullanarak, araştırmacılar daha sonra tribonükleasyon olarak bilinen, sıvı içine daldırılmış katı yüzeyler arasındaki teması kuran ve kıran süreci simüle ettiler.
MCP eklemindeki kemikler her zaman temas edip ayrılarak boşluklarda sıkışan sinovyal sıvıda daha düşük basınçlara yol açar ve bu da kabarcıklar oluşturur.
Araştırmacılar Rayleigh-Presset denklemi olarak bilinen, sıkıştırılamaz sıvının sonsuz gövdesindeki küre halindeki balonun dinamiklerini yöneten formülü modellerine ekleyip sanal eklemlerini gerçek eklemler gibi hareket ettirerek çıtlattıklarında matematiksel balonlar da beklenen sesi çıkararak patladılar.
E sorun çözüldü, değil mi? Pek sayılmaz. Tüm araştırmacıların bu noktaya kadar yaptıkları 1971’deki araştırmacıların zaten ileri sürdükleri teoriyi kanıtlar nitelikteydi. Peki ya bu teoriyi çürüten, çıtlatmadan sonra bile baloncukların varlığını sürdürdüğüne dair sonradan ortaya çıkan bulgular?
Yeni modelin buna da cevabı var: Evet balonlar patlıyor, ama sadece kısmen. Ani baloncuk sıkışması kolaylıkla duyulabilen ses çıkarmayı başarırken bir yandan da MRI’larda tespit edilebilecek kadar baloncuğu da geride bırakıyor. Bir sonraki çıtlatmanın mümkün olabilmesi için gerekli olan yirmi dakika gibi bir süre, yeni kabarcıklar yaratmak ve patlatmadan kurtulanları genişletmek için tribonükleasyon sürecinin aldığı zamandır.
Mikroskobik sürecin nasıl olup da beklenmedik bir şekilde yüksek ses üretebildiğine dair son gizemse aslında en kolay çözümlenebileni. Mevcut akustik basınç denklemleri, kabarcıkların patlamasının hızı ve meydana geldiği ortam (çevreleyen kemikler, çevreleyen etler) göz önüne alındığında, 83 desibel’e ulaşan bir çıtlatma sesini üretebilmenin tamamen mümkün olduğunu gösteriyor.
Bu kabaca yaklaşık 50 metre mesafeden, 65 km. hızla hareket eden bir dizel kamyonun hacmine denk. Araştırmacılar matematiksel eklemlerinin yarattığı sanal akustik dalgaları, gerçek eklemler çıtlatıldığında yakalanan ve çizilen gerçek dalgalara karşılaştırdığında izler neredeyse aynıydı.
Araştırmacılar geliştirdikleri yöntemlerin başka seslerin modellenmesinde de kullanılabileceğini ileri sürüyor ve bu tabii ki mümkün. Ama her ufacık bilimsel gelişmenin bir atılım olması gerekmiyor. Bazen bunlar günlük hayatı daha anlaşılabilir kılar ve bazen bu fazlasıyla yeterli olabilir. – Ahval
Azınlıkça'yı Google Haberlerde takip et
Azınlıkça'yı Facebook'ta takip et
Azınlıkça'yı Twitter'da takip et
