ses dediğimiz şeyi fazla hafife alıyoruz. gündelik hayatta çoğu zaman onu kulağa çarpan, duvarlardan seken, bazen insanı sakinleştiren, bazen de komşunun matkabı kılığına girip sinir sistemine küçük çaplı bir savaş ilan eden titreşimlerden ibaret sanıyoruz. oysa ses yalnızca duyulan bir şey değildir. doğru frekansta, doğru yönde, doğru şiddette ve doğru hesapla yönlendirildiğinde maddeye kuvvet uygulayabilen, küçük nesneleri havada tutabilen, sıvı damlacıklarını yönlendirebilen, tozları taşıyabilen, hatta insanın elinde görünmez bir yüzeye dokunuyormuş hissi yaratabilen bir mühendislik aracına dönüşüyor.

bu fikri ilk duyduğunda insanın aklına ister istemez büyü geliyor. zaten bilimin en güzel tarafı da bazen tam burada beliriyor. eski dünyanın büyü dediği şey, görünmeyen kuvvetlerin görünen dünyayı değiştirmesiydi. bugün aynı cümleyi daha serinkanlı kuruyoruz. görünmeyen kuvvetler hala dünyayı değiştiriyor, sadece artık asa, efsun ve sisli kehanetlerle değil, ultrason vericileriyle, faz kontrolüyle, hesaplama modelleriyle ve iyi yazılmış algoritmalarla çalışıyor.

royal institution'da sriram subramanian'ın anlattığı akustik holografi ve akustik levitasyon meselesi de tam olarak bu kapıyı aralıyor. burada anlatılan şey “bakın küçük bir topu havada tuttuk, hadi alkış” cinsinden bir bilim şovu değil. daha derinde başka bir fikir var. ses alanları hesaplanabilir, şekillendirilebilir ve fiziksel dünyayla etkileşimin yeni bir yoluna dönüştürülebilir. yani ses yalnızca kulağın konusu olmaktan çıkıp elin, gözün, laboratuvarın, robotik sistemlerin ve dijital arayüzlerin konusu haline geliyor.

işin mantığını basitçe anlatmak gerekirse şöyle düşünelim, bir odada çok sayıda küçük ultrason vericisi var. bunlar insan kulağının duyamayacağı kadar yüksek frekansta ses dalgaları gönderiyor. bu dalgalar havada karşılaşıyor, bazı yerlerde birbirini güçlendirirken, bazı yerlerde birbirini zayıflatıyor. suya birkaç taş attığınızda dalgaların kimi noktada üst üste binip kabarması, kimi noktada birbirini bastırması gibi. mühendisler burada o karşılaşmayı rastgele bırakmıyor. hangi vericinin ne zaman, hangi şiddette ve hangi fazda çalışacağını hesaplıyor. sonuçta havada görünmez basınç bölgeleri oluşuyor. küçük bir parçacık, damlacık ya da hafif nesne bu basınç bölgesinde askıda kalabiliyor.

yani olay nesnenin sesle itilip havaya kaldırılması değil, ses dalgalarının kurduğu düzenli basınç alanı, nesnenin düşmesini engelleyecek kadar hassas bir kuvvet dengesi yaratıyor. buna akustik radyasyon basıncı deniyor. teknik adı ürkütmesin. en sade hâliyle, sesin nesneye çok küçük ama sürekli bir itme uygulaması gibi düşünülebilir. o itme doğru noktada, doğru dengede ve doğru geometriyle kurulursa nesne havada asılı kalıyor.

burada “küçük” kelimesini özellikle vurgulamak lazım. kimse yarın sabah koltuğu sesle havalandırıp salonda jedi gibi dolaşmayacak. zaten teknolojinin asıl kıymeti büyük ve kaba gösterilerde değil, hassas ve kırılgan şeyleri temas etmeden yönetebilmesinde. sıvı damlacıkları, tozlar, biyolojik örnekler, küçük parçacıklar, laboratuvar numuneleri, mikro ölçekte malzemeler. yani mesele bilimkurgu afişinden çok steril laboratuvarın, biyoteknolojinin ve ince mühendisliğin alanına giriyor.

sriram subramanian bu alanda özellikle ilginç bir isim. çünkü yalnızca laboratuvara kapanmış bir akademisyen profili çizmiyor. insanla bilgisayar arasındaki etkileşim, haptik teknolojiler, akustik robotik, dijital imalat ve temassız madde manipülasyonu arasında gidip gelen disiplinler arası bir hat kuruyor. havada dokunma hissi yaratma fikrinin ultrahaptics, bugünkü adıyla ultraleap üzerinden ticarileşmesine katkı sunması da bu yüzden önemli. burada yalnızca “bilimsel olarak mümkün mü” sorusu yok. “bunu gündelik teknolojiye, endüstriye, laboratuvara ve insanın cihazlarla kurduğu ilişkiye nasıl taşırız” sorusu da var.

benim bu konuda asıl takıldığım yer şurası, insanlık teknoloji tarihinde çoğunlukla maddeye temas ederek ilerledi. kestik, deldik, bastırdık, sıktık, tuttuk, çevirdik, sürttük, vidaladık, çekiçledik. elimizi uzattık ve dünyayı kavradık. burada ise tamamen başka bir tavır var. dokunmadan müdahale etmek. bir şeyi kirletmeden, ezmeden, sürtmeden, yüzeye değdirmeden, mekanik temasın kaba tarafını aradan çıkararak yönetmek.

bu yüzden mesele yalnızca sesle nesne havada tutmak değil, kontrol fikrinin değişmesi. nesneyi doğrudan tutmak yerine onun çevresindeki alanı düzenliyorsun. kuvveti kaba biçimde uygulamak yerine ortamı yeniden düzenliyorsun. biraz şiirsel olacak ama tam da yeri, burada maddeye emir verilmiyor, madde ikna ediliyor.

buradaki holografi kelimesi de ilk bakışta biraz yanıltıcı olabilir. havada star wars filmlerindeki gibi parlayan üç boyutlu bir görüntüden söz etmiyoruz. akustik holografi, ses alanının üç boyutlu biçimde tasarlanması demek. bir odaya rastgele ses vermek başka şey, ses dalgalarını belirli noktalarda basınç, itme ve tutma etkisi yaratacak şekilde hesaplamak başka şey. ikinci durumda havada görünmez bir harita kuruluyor. bu haritanın bazı yerleri nesneyi tutuyor, bazı yerleri hareket ettiriyor, bazı yerleri insan elinde basınç hissi yaratıyor. ses yalnızca yayılmıyor, taşıyor, tutuyor ve dokunduruyor.

uygulama alanları burada gerçekten ilginçleşiyor. laboratuvarlarda bazı örnekleri pipet, kap, iğne ya da mekanik tutucu kullanmadan taşımak kontaminasyon riskini azaltabilir. numuneye dokunmadığın için onu kirletme, yüzeye yapıştırma ya da mekanik olarak bozma ihtimalin azalır. biyofarmasötik üretimde hücre kültürleri, sıvı damlacıkları, protein çalışmaları, hassas kimyasal karışımlar ve mikro örnekler üzerinde yeni yöntemler doğabilir.

bir başka alan dijital imalat. bugün üç boyutlu yazıcı dediğimiz şey çoğu zaman malzemeyi bir yüzeye temas ederek bırakıyor. fakat akustik levitasyonla bazı malzemeleri havada tutmak, yönlendirmek ve farklı açılardan yerleştirmek mümkün hale gelirse üretim fikri de değişebilir. üretim hattında görünmez bir el düşünün. parçayı tutmuyor ama onun düşmesini engelliyor. onu kavramıyor ama konumunu değiştiriyor. ona dokunmuyor ama onu yönlendiriyor. kulağa şiir gibi geliyor, fakat altında gayet kuru ve ciddi bir mühendislik yatıyor.

bir de havada dokunma hissi meselesi var ki bence konunun popüler kültüre en açık tarafı burası. bugün dokunmatik ekran dediğimiz şey aslında camla parmak arasında yapılmış oldukça sıradan bir anlaşma. ekrana basıyoruz, görüntü değişiyor, ama parmağın altında gerçek bir nesne yok. ultrasonla havada küçük basınç noktaları üretildiğinde ise insan eli, ortada fiziksel bir düğme olmadığı hâlde bir yüzeye, titreşime, kabartıya ya da şekle temas ediyormuş gibi hissedebiliyor.

bunu otomobile koyduğunu düşün. sürücü gözünü yoldan ayırmadan havada hissedilebilir bir düğmeye dokunuyor. ameliyathaneye koyduğunu düşün. cerrah steril alanı bozmadan havadaki bir arayüzü kullanıyor. müzeye koyduğunu düşün. çocuk bir fosilin dijital modeline gerçekten dokunuyormuş gibi hissediyor. artırılmış gerçeklik gözlüğüne koyduğunu düşün. gördüğün nesne yalnızca gözünün önünde belirmiyor, elinin altında da belli belirsiz bir varlık olarak hissediliyor. oyunlarda ve simülasyonlarda temas duygusu titreşimli gamepad'e sıkışmıyor. dijital dünya yavaş yavaş fiziksel sezgi kazanıyor

bana kalırsa asıl büyük kırılma, akustik holografinin yapay zeka, robotik, sensör sistemleri ve gerçek zamanlı görüntü işleme ile birleştiği yerde yaşanacak. ortamı kameralar okuyor, sensörler nesnenin yerini izliyor, algoritma hedef konumu hesaplıyor, ultrason dizileri ses alanını anlık olarak yeniden kuruyor. sonra küçük bir damlacık havada taşınıyor, bir toz zerresi ayıklanıyor, bir biyolojik örnek temas etmeden karıştırılıyor ya da insan havada görünmeyen bir arayüzü hissediyor. burada ses artık pasif bir dalga olmaktan çıkıp programlanabilir bir kuvvet alanı heline geliyor.

elbette fazla romantize etmemek lazım. bu teknoloji her şeyi çözmeyecek. taşınabilecek nesnenin boyutu, ağırlığı, malzemesi, şekli, ortam sıcaklığı, hava akımı, enerji ihtiyacı, güvenlik sınırları, hesaplama zorluğu ve çoklu nesne kontrolü gibi ciddi meseleler var. yüksek yoğunluklu ultrasonla çalışıyorsan insan sağlığı ve cihaz güvenliği tarafını da hafife alamazsın. yani yarın kargo şirketlerinin paketleri sesle taşıyacağı gibi ucuz bir heyecana gerek yok. ama bilimde büyük değişimler çoğu zaman önce küçük ölçeklerde başlar. transistör de ilk bakışta medeniyetin sinir sistemine dönüşecek gibi durmuyordu, ama sonra cebimize evrenin yarısını soktu.

beni asıl düşündüren tarafa da geliyorum. gündelik hayatın içinde bilimin ufuk açan tarafını çok kolay unutuyoruz. politik gevezelikler, sosyal medya çamuru, her köşeden fışkıran özgüvenli cehalet, sahte uzmanlıklar, bitmeyen kimlik savaşları derken, dünyanın bir yerinde insanlar sesi yalnızca duyulan bir şey olmaktan çıkarıp maddeyle konuşan bir dile dönüştürmeye çalışıyor. insan ister istemez şunu düşünüyor, biz neye bakıyoruz, adamlar neyi kurcalıyor.

sesin maddeyi şekillendirebilmesi bana bu yüzden yalnızca teknik bir yenilik gibi gelmiyor. daha büyük bir zihinsel kırılmanın işareti gibi geliyor. maddeyi sadece ellediğimizde, kestiğimizde, tuttuğumuzda, bastırdığımızda anlayabileceğimizi sanıyoruz. oysa madde alanlarla, dalgalarla, basınçla, frekansla, faz ilişkileriyle ve ritimle de cevap veriyor. yeterince dikkatli dinlersen, ses yalnızca kulağa gelmiyor. suyu titretiyor, camı çatlatıyor, parçacığı taşıyor, damlayı havada tutuyor, elde hayalet bir yüzey gibi hissediliyor.

insan tarihi boyunca aslında hep aynı şeyin peşinde koştu, görünmeyeni kullanarak görüneni değiştirmenin. değişen tek şey kullandığı araçlar oldu. eski çağların büyücüsü görünmeyen kuvvetlerle maddeye hükmettiğini iddia ediyordu. bugünün mühendisi aynı işi daha sessiz, daha hesaplı ve daha dürüst yapıyor. asa yok, denklem var. efsun yok, transdüser dizisi var. gösterişli kehanet yok, faz kontrolü var. ama sonuç yine aynı eski insan merakına bağlanıyor. görünmeyeni düzenleyerek görünen dünyayı değiştirmek.

ve bence bu, bilimin soğuk değil, derinden şiirsel olduğunun güzel örneklerinden biri. ses dediğin şeyin bir gün yalnızca şarkı, gürültü ya da konuşma değil, laboratuvarın eli, robotun parmağı, ekranın dokusu, üretim hattının görünmez taşıyıcısı ve dijital dünyanın fiziksel sezgisi hâline gelebileceğini görmek insanın algısını genişletiyor. çünkü bazen teknoloji dediğimiz şey yeni bir cihazdan ibaret değildir. dünyayla temas etme biçimimizin değişmesidir.

kaynak notu: royal institution'daki konuşma sriram subramanian'ın akustik holografi ve levitasyon üzerinden ses dalgalarıyla nesneleri kaldırma, yönlendirme ve hissedilebilir üç boyutlu şekiller oluşturma fikrini anlattığını aktarıyor. ucl ve royal academy of engineering kaynakları subramanian'ın ultrahaptics, ultraleap, metasonixx ve acoustofab bağlantılarını, ayrıca akustik manipülasyon ve temassız madde kontrolü alanındaki çalışmalarını özetliyor. nature communications'taki 2015 tarihli çalışma ultrasonik faz dizileriyle havada tutulan parçacıkların taşınması, döndürülmesi ve yönlendirilmesini ele alıyor. applied physics letters'taki 2020 değerlendirmesi ise akustik levitasyonun farklı materyallerle çalışabilme potansiyelini ve teknik sınırlarını tartışıyor.