Simple Science Experiments

Science doesn't only happen in laboratories full of expensive equipment and people in white coats. Many basic ideas in physics, chemistry and biology can be shown on a kitchen table with things you already have at home: vinegar, salt, milk, a glass bottle or a sewing needle.

Bilim, yalnızca pahalı ekipmanlarla ve beyaz önlüklerle dolu laboratuvarlarda gerçekleşen bir şey değildir. Tarihteki en aydınlatıcı deneylerden bazıları basit ev eşyalarıyla yapılmıştır ve fizik, kimya ve biyolojinin temel prensiplerinin çoğu, zaten sahip olduğunuz nesnelerle mutfak masanızda gösterilebilir.

Experiments like these are fun, but they also teach something useful: the world follows rules that we can discover and understand. When a child watches baking soda fizz in vinegar and asks why, they are doing what scientists do: watching carefully and looking for an explanation. Here are some of the best experiments to try at home, with a short explanation of what is really going on in each one.

Evde yapılan bilim deneyleri sadece eğlendirmekten çok daha fazlasını yapar. Merak uyandırır, eleştirel düşünmeyi geliştirir ve dünyanın keşfedilebilir, anlaşılabilir kurallara göre işlediğini ortaya koyar. Bir çocuk kabartma tozunun sirkeyle köpürdüğünü izleyip "neden?" diye sorduğunda, tarihteki her bilim insanının yaptığı şeyi yapıyor: dünyayı gözlemliyor ve bir açıklama talep ediyor. Bu, evde yapabileceğiniz en büyüleyici, eğitici ve gerçekten şaşırtıcı deneylerden bazılarına dair bir rehberdir.

Baking soda and vinegar is the classic piece of kitchen chemistry. Baking soda is sodium bicarbonate, a base, and vinegar contains acetic acid. When the two meet, they react and produce carbon dioxide gas, water and a salt called sodium acetate. The carbon dioxide is what makes the mixture fizz and bubble.

Klasik kabartma tozu ve sirke reaksiyonu, evde yapabileceğiniz en tatmin edici ve öğretici kimya deneylerinden biridir. Sodyum bikarbonat (kabartma tozu) asetik asit (sirke) ile reaksiyona girdiğinde, karbondioksit gazı, su ve sodyum asetat üreten kimyasal bir reaksiyon gerçekleşir. Karbondioksit gazı, göz alıcı köpürme ve kabarcıklanmayı yaratır.

For a better show, put a pile of baking soda in a small cup or bottle, then add a few drops of food coloring and a squirt of dish soap to the vinegar before you pour it in. The soap traps the gas in bubbles, so you get a thick, colorful foam that pours over the sides like lava. The idea behind it, that acids and bases react with each other, is one of the basics of chemistry. Acids and bases are all around us: in lemon juice and soap, in cleaning products and in our own stomachs, where hydrochloric acid helps break down food.

Daha görsel hale getirmek için, küçük bir kabın içine kabartma tozundan bir tepecik oluşturun, sirkeye gıda boyası ve biraz bulaşık deterjanı ekleyin ve ardından dökün; deterjan, CO₂ kabarcıklarını hapsederek zengin, renkli bir köpük oluşturur. Buradaki daha derin bilimsel ders, kimyanın en temel kavramlarından biri olan asit-baz reaksiyonlarıyla ilgilidir. Asitler ve bazlar günlük yaşamımızın her yerindedir: yediğimiz yiyeceklerde, kullandığımız temizlik ürünlerinde ve hatta yiyecekleri parçalamak için mide asidi kullanan kendi sindirim sistemimizde bile.

Drop a few raisins into a glass of sparkling water or clear soda. At first they sink to the bottom. Then, one by one, they slowly rise to the top, sink again and keep going up and down for a long time. The raisins are showing you how density and buoyancy work.

Bir bardak gazlı suya veya sodaya birkaç kuru üzüm atın ve sihir gibi görünen şeyi izleyin: Kuru üzümler dibe batar, sonra yavaşça yukarı çıkar, sonra tekrar batar ve bu döngü sürekli tekrarlanır. Bu basit deney, kaldırma kuvveti ve yoğunluk fiziğini güzel bir şekilde göstermektedir.

A raisin sinks because it is denser than the liquid. On the bottom, though, bubbles of carbon dioxide stick to its wrinkled skin. Each bubble works like a tiny life jacket: the raisin and its bubbles take up more space without getting much heavier, so together they become less dense than the water and float up. At the surface many of the bubbles burst, the raisin is denser than the water again, and down it goes. This goes on until the drink goes flat. Many fish use a similar trick: they control their depth by adding gas to an organ called the swim bladder or letting gas out of it.

Bir kuru üzüm battığında, bunun nedeni sıvıdan daha yoğun olmasıdır. Ancak dibe çöktüğünde, karbondioksit kabarcıkları buruşuk yüzeyine yapışır. Yeterince kabarcık biriktiğinde, birleşmiş hacim daha fazla suyu yer değiştirir ve kaldırma kuvveti yerçekimini aşana kadar artar, böylece kuru üzüm yukarı doğru yüzer. Yüzeyde kabarcıklar patlar, kuru üzüm tekrar yoğunlaşır ve batar. Bu döngü, su durgunlaşana kadar devam eder. Aynı prensip, balıkların derinliklerini kontrol etmek için yüzme keselerini nasıl kullandıklarını da açıklar; bu, bir mutfak deneyinin okyanusun biyolojisiyle nasıl bağlantılı olduğunun mükemmel bir örneğidir.

Growing crystals is one of the most rewarding experiments you can do at home, and all you need is salt or sugar, hot water and patience. The process is called crystallization, and it shows how neatly matter is organized at the smallest scale.

Evde kristal yetiştirmek, tuz veya şeker, sıcak su ve sabırdan başka hiçbir şeye ihtiyaç duymayan, görsel olarak en tatmin edici bilim deneylerinden biridir. Kristalleşme adı verilen bu süreç, maddenin moleküler düzeydeki düzenli yapısı hakkında derin bir gerçeği ortaya koymaktadır.

Stir salt into hot water until no more will dissolve. This is called a saturated solution. Pour it into a glass and hang a rough piece of string into it from a pencil laid across the top. Over the next few days the water slowly evaporates, and the liquid that is left can't hold all the salt. The extra salt comes out of the solution and settles on the string. Little by little, small crystals with flat faces and straight edges appear. Salt crystals are often shaped like tiny cubes, because inside them sodium and chloride ions are arranged in a cubic pattern that repeats millions of times. Nobody designs this shape; it comes from the chemistry itself.

Mümkün olduğunca fazla tuzu sıcak suda çözerek doymuş bir çözelti oluşturun. Kaba bir ip parçasını, çözeltiye batacak şekilde bardağa asın. Su yavaşça buharlaşıp soğudukça, çözünmüş tuzu artık tutamaz. Tuz molekülleri sıvıdan ayrılır ve düzenli, tekrarlayan desenler halinde ipe yapışır. Günler içinde bu desenler, düz yüzeyli ve keskin kenarlı görünür kristaller oluşturur. Tuz kristallerinin kübik şekli, altta yatan kristal kafesindeki sodyum ve klorür atomlarının kübik düzenini yansıtır; bu geometri, insan tasarımı gerektirmeden, kimyadan kendiliğinden ortaya çıkar.

This classic experiment shows the force of the air around us. You need a glass bottle whose neck is a little narrower than a peeled hard-boiled egg, and a few thin strips of paper. With an adult's help, light the paper, drop it into the bottle and quickly set the egg on the opening. Soon after the flame goes out, the egg is squeezed through the neck and drops into the bottle, sometimes with a loud pop.

Bu klasik deney, günlük çevremizdeki en temel kuvvetlerden birini, yani atmosfer basıncını göstermektedir. Bir cam şişeye ve birkaç küçük yanan kağıt şeridine ihtiyacınız var. Yanan şeritleri şişenin içine atın, yumurtayı hızla şişenin ağzına yerleştirin ve izleyin: ateş söndükçe ve içerideki hava soğudukça, yumurta yavaşça şişenin içine doğru itilir.

Here is what happens. The fire heats the air in the bottle, the air expands, and some of it escapes past the egg. When the flame goes out, the air that is left cools and its pressure drops. Now the air outside pushes harder than the air inside, and it forces the egg into the bottle. People often say that the fire uses up the oxygen, but that has only a small effect; the cooling of the air does most of the work. The same difference in pressure makes suction cups stick to tiles and lets you drink through a straw. We rarely notice air pressure, but at sea level it presses on every square centimeter of your body with the weight of about one kilogram.

Bilimsel açıklaması: Ateş, şişenin içindeki oksijeni tüketir ve hava soğudukça büzülür, bu da içerideki basıncı dış atmosfer basıncının altına düşürür. Eşitsiz basınç, yumurtayı içeri doğru iter. Aynı kuvvet, uçakları kanat kaldırma kuvvetiyle havada tutar, vantuzların duvarlara yapışmasını sağlar ve pipetle içmeyi mümkün kılar. Atmosfer basıncı o kadar sabittir ki, nadiren fark ederiz, ancak çevremizdeki her yüzeye küçük bir arabanın kuvvetine eşdeğer bir basınç uygular - görünmez ama son derece güçlü.

You can make a working compass with a steel sewing needle, a small magnet, a bowl of water and a leaf or a thin slice of cork. Stroke the needle with one end of the magnet about 30 times, always in the same direction. This lines up tiny magnetic regions inside the steel and turns the needle into a weak magnet for a while. Lay the needle on the leaf and float it on still water. It will slowly turn until it points north and south, in line with Earth's magnetic field.

Sadece bir dikiş iğnesi, küçük bir mıknatıs, bir kase su ve bir yaprak veya küçük bir mantar parçası kullanarak çalışan bir pusula yapabilirsiniz. İğneyi mıknatısla tekrar tekrar tek yönde ovun; bu, iğnenin içindeki demir atomlarını hizalayarak onu geçici olarak mıknatıslar. İğneyi yaprağın üzerine yerleştirin ve durgun suda yüzdürün. İğne, Dünya'nın manyetik alanıyla hizalanarak kuzey-güney yönünü gösterene kadar yavaşça dönecektir.

The compass is one of the great inventions in the history of navigation. In 1088 the Chinese scholar Shen Kuo described a magnetized needle that pointed north and south, and a few decades later Chinese sailors were using compasses at sea. By the end of the 12th century they had reached Europe too. For centuries nobody knew why they worked. Only in 1600 did the English scientist William Gilbert suggest that Earth itself behaves like a giant magnet. Earth's magnetic field does more than guide compass needles: it also turns aside most of the solar wind, a stream of charged particles from the Sun, and so helps protect our atmosphere.

Bu deney sizi navigasyon tarihinin en önemli keşiflerinden biriyle buluşturuyor. Denizciler, en az 11. yüzyıldan beri Çin'de, doğal olarak manyetik bir demir cevheri olan mıknatıs taşının yön gösterebileceğini keşfettiklerinden beri pusula kullanıyorlar. Dünya'nın kendisinin dev bir mıknatıs gibi davrandığını anlamak, okyanus navigasyonunun önünü açtı ve büyük keşif yolculuklarını mümkün kıldı. Pusula iğnenizi çeken aynı manyetik kuvvetler, Dünya'yı zararlı güneş radyasyonundan koruyarak onu gezegenin etrafından saptırıyor; bu görünmez kalkan olmadan, Dünya yüzeyinde yaşam imkansız olurdu.

Pour some whole milk into a shallow plate and add drops of different food coloring near the middle. Now dip a cotton swab in dish soap and touch it to the center of the milk. The colors suddenly rush outward and swirl around the plate in bright, changing patterns. Few experiments you can do at home look this impressive.

Sığ bir kaba tam yağlı süt dökün ve yüzeyine farklı gıda boyalarından küçük noktalar damlatın. Şimdi bulaşık deterjanına batırılmış bir pamuklu çubuğu sütün ortasına batırın ve renklerin aniden girdaplı, kaleydoskopik desenler halinde dışarı doğru patlamasını hayretle izleyin. Bu, evde yapılabilecek en görsel olarak etkileyici deneylerden biridir.

The explanation has to do with surface tension and fat. Water molecules at the surface of the milk pull on each other, so the surface acts a bit like a thin, stretched skin. Soap weakens this pull where it touches the milk. The rest of the surface, which still pulls strongly, drags the liquid away toward the edges and carries the colors with it. At the same time, soap molecules attach to tiny drops of fat and protein in the milk and keep the liquid moving for a while. The food coloring simply makes this movement visible. Soap cleans greasy plates in a similar way: one end of a soap molecule is attracted to water and the other end to fat, so soap surrounds bits of grease and lets the water wash them away.

Bu bilimsel açıklama, yüzey gerilimi ve yağ molekülleri ile sabun arasındaki etkileşimi içerir. Tam yağlı süt, sıvı içinde asılı halde bulunan yağ kürecikleri içerir. Yüzeyde yüzey gerilimi vardır; yani sıvı moleküllerinin birbirine yapışma eğilimi. Sabun süte temas ettiğinde, bu yüzey gerilimini bozar ve yağ molekülleriyle reaksiyona girerek hızlı bir harekete neden olur. Gıda boyası bu görünmez hareketi görünür hale getirir. Aynı prensip, sabunun yağlı bulaşıkları neden temizlediğini de açıklar: sabun moleküllerinin bir ucu suyu, diğer ucu ise yağı çeker ve yağı yüzeylerden uzaklaştırır.

Invisible ink isn't only a children's game. Spies used it for centuries, including during the American Revolution and both World Wars. The simplest version uses lemon juice. Dip a cotton swab in lemon juice and write a message on white paper. Let it dry completely, and the writing disappears. To read it, ask an adult to run a hot iron over the paper, and the letters slowly appear in brown.

Görünmez mürekkep sadece bir çocuk oyunu değil; tarih boyunca casuslar ve diplomatlar tarafından mesajları gizlemek için kullanılmıştır. En basit versiyonu limon suyuyla yapılır. Limon suyuna batırılmış bir pamuklu çubukla beyaz bir kağıda mesaj yazın. Tamamen kurumasını bekleyin; yazı görünmez olacaktır. Yetişkin gözetiminde kağıdı sıcak bir ısı kaynağının yakınına tuttuğunuzda, yazı yavaş yavaş kahverengi karakterler olarak ortaya çıkar.

The chemistry is simple. Lemon juice contains sugars, citric acid and other substances. When they are heated, they break down and start to burn at a lower temperature than paper does, so the writing turns brown while the paper around it stays white. Part of this change is oxidation, a reaction with the oxygen in the air. Oxidation is one of the most common chemical reactions around us: it helps turn a cut apple brown and old paper yellow, and it is also what makes iron rust.

Kimya oldukça zarif: Limon suyu sitrik asit ve organik bileşikler içerir. Isıtıldığında, bunlar oksidasyona uğrar – havadaki oksijenle kimyasal bir reaksiyona girer – ve kahverengi veya siyah karbon bileşiklerine ayrışır. Kağıdın kendisi renk değiştirmez çünkü kurutulmuş limon suyundaki organik madde konsantrasyonu kağıttakinden çok daha yüksektir. Aynı oksidasyon reaksiyonu, kesilmiş elmaların havada kahverengiye dönmesini, eski kağıdın sararmasını ve demirin paslanmasını açıklar. Oksidasyon, her gün etrafımızda bulunan en yaygın kimyasal süreçlerden biridir.

Many famous scientists started out with very simple equipment. Michael Faraday grew up poor in London and had little schooling. At 14 he became an apprentice to a bookbinder, read the science books that passed through the shop and tried out their experiments with homemade equipment. Later, working at the Royal Institution, he discovered electromagnetic induction in 1831. This is the principle behind the generators that produce most of our electricity today.

Tarihteki en büyük bilim insanlarının çoğu, en önemli keşiflerini lüks donanımlı kurumlarda değil, basit atölyelerde, mutfaklarda ve bahçelerde yaptı. Dünyadaki her elektrik motorunun ve jeneratörün ardındaki prensip olan elektromanyetik indüksiyonu keşfeden Michael Faraday, yoksulluk içinde büyüdü ve büyük ölçüde ödünç aldığı kitapları okuyarak ve ev yapımı ekipmanlarla basit deneyler yaparak kendini eğitti.

Doing science is less about equipment than about a way of thinking: asking questions, planning tests, predicting what will happen and changing your ideas when the evidence says so. These skills can be learned at any age and on any budget. An experiment that doesn't go as expected isn't a failure if it leads to a new question. Some important discoveries began as surprises: Alexander Fleming found penicillin in 1928 when mold grew on one of his dishes of bacteria, Wilhelm Röntgen discovered X-rays in 1895, and Percy Spencer came up with the microwave oven after a chocolate bar melted in his pocket while he stood next to radar equipment.

Bilimsel araştırmanın ruhu, ekipman meselesi değil, zihniyet meselesidir. Soru sormayı, testler tasarlamayı, sonuçları tahmin etmeyi ve kanıtlara dayanarak fikirleri gözden geçirmeyi gerektirir. Bu beceriler her yaşta ve her kaynak seviyesinde geliştirilebilir. Beklenen sonucu verip vermemesine bakılmaksızın, soru üreten her deney bir başarıdır. Bilimin en önemli keşiflerinden bazıları sürpriz olarak başladı; penisilin, X ışınları ve mikrodalga fırınlar da buna dahildir. Önemli olan, neden diye sormaya devam etmektir.

Science is everywhere at home: in the bubbles in a glass of soda, the frost on a winter window, the colors of a sunset and the way soap removes grease. All of these everyday things can be explained, and many of them can be tested with simple experiments. In some ways a home is a good laboratory, because the questions come from real life.

Bilim her yanımızda; bir bardak gazozdaki baloncuklarda, bir penceredeki buzullarda, gün batımının renklerinde ve sabunun yağı nasıl çözdüğünde. Bu günlük olayların her biri, anlaşılmayı bekleyen küçük birer deneydir. Ev, bir laboratuvarın zayıf bir alternatifi değildir; aksine, birçok yönden en iyi laboratuvardır, çünkü gerçek dünyaya dair samimi bir merakla doludur.

So when something in the kitchen, garden or bathroom surprises you, don't simply move on. Stop, look closely and try to work out what is behind it: a force, a chemical reaction or something alive. Noticing something odd and asking why is exactly how scientists begin.

Bir dahaki sefere mutfağınızda, bahçenizde veya banyonuzda sizi şaşırtan veya kafanızı karıştıran bir şeyle karşılaştığınızda, hemen geçip gitme dürtüsüne direnin. Durun, gözlemleyin ve sorun: Burada gerçekten ne oluyor? Hangi güç, kimyasal reaksiyon veya biyolojik süreç iş başında? Bu merak anı – durup düşünmeye istekli olma – tüm bilimin filizlendiği tohumdur.