Bilim İnsanları Laboratuvarda Ses Yutan Bir “Karateşek” Üretti

Yazar / Editör: Cem Yıldız•12 Ekim 2026

✓ Editoryal Doğrulandı

Bir ses mühendisi ve çalışma arkadaşı, borular içinde yankılanan sesi emerek yok eden, laboratuvar ortamında üretilmiş bir “ses karateşeki” geliştirdi. Cihaz, mevcut boru sistemlerine takılabilen 3D basılmış bir prototiple test edildi ve geri dönen ses miktarının bilgisayar simülasyonlarıyla uyumlu olduğu görüldü.

Ses, etrafımızdaki çok sayıda kaynaktan fışkırıp yüzeylerden yansıyarak yankı oluşturur; bu da onu koşullara göre son derece kullanışlı ya da can sıkıcı kılar. Havalandırma, klima, sanayi egzozu veya tesisat gibi boruların içindeki kapalı alanlardan geçen ses, bir engelle veya daralmayla karşılaştığında düzenli biçimde yankılanabilir.

Buna karşılık gelen cihazı La Salle, Universitat Ramon Llull (İspanya) üniversitesinden akustik mühendisi Oriol Guasch şöyle açıklıyor: “Uzak ucu kapalı bir kanalın önünde durup içine bağırdığınızı düşünün. Kanal uzunluğuna bağlı kısa bir gecikmeden sonra, ucundan gelen bir yankı duyarsınız.”

If the duct were terminated with a sonic black hole, you would essentially hear no echo at all.

Oriol Guasch

Yani “eğer kanal bir ses karateşekiyle kapatılsaydı, temelde hiç yankı duymazdınız; akustik olarak tüpün sonsuz uzunlukta ve geri yansıyacak ucu yokmuş gibi olurdu.”

Karateşekler en çok, içine ışığın bile kaçamadığı küresel bir olay ufku oluşturacak kadar yoğun uzay-zamanı büken astrofiziksel nesneler olarak bilinir. Fizikçiler bu cisimleri yakından çalışamadıkları için davranışlarının bazılarını yeniden üreten laboratuvar benzetlerini icat etmiştir.

Guasch ve arkadaşlarının, La Salle üniversitesinden mühendis Jie Deng’in ilk yazarlığını yaptığı makalede anlatılan “ses karateşeki” ise farklı bir mantığa dayanıyor. Gravitasyonel fiziği sesle simüle etmek yerine, dalgaları giderek yavaşlatıp neredeyse hiç varmayan bir yolculuğa çıkaran ses dalgalarının olağandışı bir özelliğini kullanıyor.

Bu durum, antik Yunan filozofu Zenon’un ikili paradoksu gibi görünüyor: Yolcu bir hedefe doğru önce kalan mesafenin yarısını, sonra tekrar yarısını katetmeli ve böylece neredeyse hiç varamıyormuş gibi görünmeli. Fark şu ki ses karateşekinde dalga gerçekten de yol alırken yavaşlıyor.

“Bir ses karateşeki ucuna yaklaşırken dalgaya bir şey oluyor; dış gözlemci astrofiziksel bir karateşekin yakınında gördüğüne benziyor: Dalga, sınır noktaya ulaşmak için sonsuz zaman alıyor,” diyor Guasch. “İdeal durumda, dalga ses karateşekine girdiğinde geri gelmiyor.”

Sesin kaybolma hilesi tasarımda yatıyor. Astrofiziksel bir karateşek ne kadar gerçek bir delik değilse, ses versiyonu da öyle; boruda sesin nasıl yayıldığını değiştiren mühendislikli bir yapı.

Geleneksel tasarımlarda, ses dalgaları giderek yavaşlayacak biçimde borunun içini saran halkalar ve boşluklar bulunur. Dalga boyları kısalır, enerjisi giderek yoğunlaşır. Ancak burada bir zorluk var: Bu yapıların boruların kendisine inşa edilmesi, çoğu zaman birlikte üretilmesi gerekir; bu da onları mevcut sistemlere yerleştirmeyi zorlaştırır ve karateşek etkisi yalnızca sınırlı bir ses frekansı aralığında çalışır.

Deng, Guasch ve çalışma arkadaşları her şeyi tersine çevirerek bu iki sorunu birden çözebileceklerini düşündü: Huni yerine bir “ses Noel ağacı.”

The concept is surprisingly simple, and it works very well.

Oriol Guasch

Pratik açıdan ses karateşeki, kanaldan bağımsız üretilebilir ve sonra içine basitçe yerleştirilebilir.

Ekibin tasarımı, merkezde bir çubuk üzerine monte edilmiş halkalardan oluşuyor; yarıçapları uzunluk boyunca kademeli olarak değişiyor. Halkalar arasındaki boşluklar, sesin boruda nasıl yayıldığını etkileyen boşluklar oluşturuyor.

Ses yapının ucundan girdikçe yavaşlıyor ve enerjisi karşı uca yoğunlaştıkça dalga boyu giderek kısalıyor. Sonra kaybolma hilesi gerçekleşiyor: Yoğunlaşan ses enerjisinin çoğu geri sekmemek yerine, hava ile cihazın yüzeyleri arasındaki sürtünme ve ısı alışverişiyle dağılıyor; yankı olarak kaçacak çok az şey kalıyor.

Araştırmacılar bunu 3D basılmış bir prototiple test etti: Merkez çubuk üzerine yerleştirilmiş 29 halkadan oluşan, yaklaşık 15 santimetre uzunluğundaki yapı daha sonra ses dalgalarının bir malzeme veya yapıyla karşılaştığında nasıl davrandığını ölçmek için kullanılan bir emilim tüpüne (impedance tube) yerleştirildi.

Tüpün içine bağırmadılar; bunun yerine bir hoparlör farklı frekanslarda ses dalgaları gönderdi ve ne kadarının geri döndüğünü ölçmek için mikrofonlar kullanıldı. Sonuçlar umut vericiydi: Ses karateşekinden geri dönen miktar, ekibin bilgisayar simülasyonlarıyla büyük ölçüde uyumuyordu; ancak yankıların tamamen ortadan kalkmadığı unutulmamalı.

Araştırmacılar ayrıca takılabilir tasarımı geleneksel bir ses karateşekiyle karşılaştıran simülasyonlar kurdular. Bunlar, yeni geometrinin modülerlik ve kolay kurulum ötesinde avantajlar sunabileceğini gösterdi.

“Diğer önemli avantaj, cihazın ses karateşei gibi davrandığı frekans aralığının, geleneksel konfigürasyona göre oldukça geniş olmasıdır,” diyor Guasch. Simülasyonlar, takılabilir tasarımın geniş bir frekans aralığında geleneksel karşılığından daha az ses yansıttığını da gösterdi.

Bunun nedeni, ses karateşekindeki halkalar arasındaki boşlukların belirli ses frekanslarında rezonansa girmesi ve cihazın sesi emme şeklini değiştirmesidir. Yeni tasarımda bu rezonanslar daha yüksek frekanslarda oluşuyor; böylece karateşek etkisi daha geniş bir aralıkta çalışabiliyor.

Bu teknolojinin en yakın uygulamaları açıkçası gürültü kontrolünde, özellikle de yankılanan sesin sorun yaratabileceği kanallar ve susturucularda yatıyor. Araştırmacılar ayrıca boruların ötesine bakıp ses karateşeklerinin iki boyutlu ve üç boyutlu biçimlerde geliştirilip geliştirilemeyeceğini, odayla ilgili akustik uygulamaları olabileceğini inceliyor.

Küçük ses yutan Noel ağaçları sahaya sürülmeden önce aşılması gereken zorluklar var. Farklı ortamlar farklı sorunlar getiriyor: Boşlukları tıgayabilecek parçacıklardan sıcaklık, basınç ve akan hava etkilerine kadar.

Ancak Guasch, bir zamanlar neredeyse imkânsız görünen biçimlerde sesi yönlendirmenin olanaklarından heyecan duyuyor. “Kişisel olarak beni en çok bunu yapan fiziği ve matematiği, başlangıçta oldukça alakası olmayan bilgi alanlarını bir araya getirme şeklini heyecanlandırıyor,” diyor. “Ve elbette şu anda sağlanabilecek dalga kontrolü türü birkaç yıl önce neredeyse bilim kurgu gibi görünürdü.”

Araştırma Applied Acoustics dergisinde yayımlandı.