How to see with sound - Jacques S. Abramowicz

Çeviri: ecenur masood Gözden geçirme: Gözde Alpçetin

In a pitch-black cave, bats can’t see much.

Zifiri karanlık bir mağarada, yarasalar fazla bir şey göremezler.

But even with their eyes shut,

Ama gözleri kapalıyken bile

they can navigate rocky topography at incredible speeds.

kayalık topoğrafyada inanılmaz hızlarla gezinebilirler.

This is because a bat’s flight isn’t just guided by its eyes,

Bunun sebebi yarasaların uçuşunun sadece gözleriyle değil,

but rather, by its ears.

kulakları tarafından yönlendirilmeleridir.

It may seem impossible to see with sound,

Seslerle görmek imkansız gelebilir

but bats, naval officers, and doctors do it all the time,

ancak yarasalar, deniz subayları ve doktorlar

bunu ultrasonun benzersiz özelliklerini kullanarak her zaman yapar.

using the unique properties of ultrasound.

All sound is created when molecules in the air, water,

Tüm ses; havadaki, sudaki veya diğer herhangi bir ortamdaki moleküller

or any other medium vibrate in a pulsing wave.

darbeli bir dalga titreştiğinde oluşur.

The distance between each peak determines the wave’s frequency,

Her tepe noktası arasındaki mesafe,

dalganın saniyede devir veya hertz olarak ölçülen frekansını belirler.

measured as cycles per second, or hertz.

This means that over the same amount of time,

Bu, aynı süre zarfında yüksek frekanslı bir dalganın

a high frequency wave will complete more cycles than a low frequency one.

düşük frekanslı bir dalgaya göre daha fazla döngü tamamlayacağı anlamına gelir.

This is especially true of ultrasound,

Bu, özellikle saniyede 20,000 devri aşan

which includes any sound wave exceeding 20,000 cycles per second.

herhangi bir ses dalgasını içeren ultrason için geçerlidir.

Humans can't hear or produce sounds with such high frequencies,

İnsanlar bu kadar yüksek frekanslı sesleri duyamaz ve üretemez

but our flying friend can.

ancak uçan dostumuz yapabilir.

When it’s too dark to see, he emits an ultrasound wave with tall peaks.

Göremeyecek kadar karanlık olduğunda,

tepe noktası yüksek bir ultrason dalgası yayar.

Since the wave cycles are happening so quickly,

Dalga döngüsü hızla gerçekleştiği için

wave after wave rapidly bounces off nearby surfaces.

dalga üstüne dalga hızla yakındaki yüzeylerden yansır.

Each wave’s tall peak hits every nook and cranny,

Her dalganın zirve noktası her köşeye çarparak

producing an echo that carries a lot of information.

çok fazla bilgi taşıyan bir yankı üretir.

By sensing the nuances in this chain of echoes,

Bu yankı zincirindeki nüansları algılayarak

our bat can create an internal map of its environment.

yarasamız çevresinin içsel bir haritasını oluşturabilir.

This is how bats use sound to see,

Yarasalar sesi kullanarak böyle görüyorlar

and the process inspired humans to try and do the same.

ve bu süreç, insanlara da aynısını deneyip yapmaya çalışmak için ilham verdi.

In World War One, French scientists sent ultrasound beams into the ocean

Birinci Dünya Savaşı’nda Fransız bilim insanları

yakındaki düşman denizaltılarını tespit etmek için

to detect nearby enemy submarines.

okyanusa ultrason ışınları gönderdi.

This early form of SONAR was a huge success,

SONAR’ın bu erken formu büyük bir başarıydı

in large part because sound waves travel even faster through mediums

çünkü ses dalgaları su gibi daha sıkışık moleküllerin olduğu ortamlarda

with more tightly packed molecules, like water.

daha da hızlı hareket ediyor.

In the 1950s, medical professionals began to experiment with this technique

1950′lerde tıp uzmanları, hastanın vücudunun içini görmenin

as a non-invasive way to see inside a patient’s body.

invazif olmayan bir yolu olarak bu tekniği denemeye başladılar.

Today, ultrasound imaging is used to evaluate organ damage,

Günümüzde ultrason görüntüleme; organ hasarı değerlendirmek,

measure tissue thickness, and detect gallbladder stones, tumors,

doku kalınlığını ölçmek ve safra kesesi taşlarını, tümörlerini

ve kan pıhtılarını tespit etmek için kullanılır.

and blood clots.

But to explore how this tool works in practice,

Bu aracın pratikte nasıl çalıştığını keşfetmek için

let’s consider its most well-known use— the fetal ultrasound.

en iyi bilinen kullanımı olan fetal ultrasonu ele alalım.

First, the skin is covered with conductive gel.

İlk olarak, cilt iletken bir jel ile kaplanır.

Since sound waves lose speed and clarity when traveling through air,

Ses dalgaları havada hareket ederken hız ve netliğini kaybettiğinden

this gooey substance ensures an airtight seal

bu yapışkan madde, vücut ile ultrason dalgaları yayan değnek arasında

between the body and the wand emitting ultrasound waves.

hava geçirmez bir sızdırmazlık sağlar.

Then the machine operator begins sending ultrasound beams into the body.

Ardından makine operatörü vücuda ultrason ışınları yollamaya başlar.

The waves pass through liquids like urine, blood, and amniotic fluid

Dalgalar; idrar, kan ve amniyotik sıvı gibi sıvılardan

without creating any echoes.

herhangi bir yankı oluşturmadan geçer.

But when a wave encounters a solid structure, it bounces back.

Ancak bir dalga sağlam bir yapıyla karşılaştığında geri seker.

This echo is rendered as a dot on the imaging screen.

Bu yankı, görsel ekranında bir nokta olarak belirir.

Objects like bones reflect the most waves,

Kemikler benzeri nesneler, parlak beyaz şekiller oluşturan

appearing as tightly packed dots forming bright white shapes.

sıkıca paketlenmiş noktalar olarak görünen en fazla dalgayı yansıtır.

Less dense objects appear in fainter shades of gray,

Daha az yoğun nesneler daha soluk gri tonlarında belirir

slowly creating an image of the fetus’s internal organs.

ve yavaşça fetüsün iç organlarının bir resmini oluşturur.

To get a complete picture,

Tam bir resim elde etmek için

waves need to reach different depths in the patient’s body,

dalgaların hastanın vücudunda farklı derinliklere ulaşması,

bypassing some tissues while echoing off others.

bazı dokuları geçerek diğerlerinden yankı yapması gerekir.

Since longer, low frequency waves actually penetrate deeper

Daha uzun, düşük frekanslı dalgalar

aslında kısa ve yüksek frekanslı olanlardan daha derine nüfuz ettiğinden

than short, high frequency ones,

multiple frequencies are often used together

çoklu frekanslar genellikle birlikte kullanılır

and composited into a life-like image.

ve gerçeğe yakın bir görüntüde birleştirilir.

The operator can then zoom in and focus on different areas.

Operatör daha sonrasında yakınlaştırabilir ve farklı alanlara odaklanabilir.

And since ultrasound machines send and receive cascades of waves in real time,

Ultrason makineleri gerçek zamanlı olarak ardışık dalgaları gönderip aldığından

the machine can even visualize movement.

makine hareketi de görselleştirebilir.

The waves used for medical ultrasound range from 2 million to 10 million hertz—

Tıbbi ultrason için kullanılan dalgalar

2 milyon ile 10 milyon hertz arasında değişir—

over a hundred times higher than human ears can hear.

insan kulağının duyabileceğinden yüz kat daha yüksektir.

These incredibly high frequencies create detailed images

Bu inanılmaz derecede yüksek frekanslar doktorların beyindeki, kalpteki,

that allow doctors to diagnose the smallest developmental deviations

omurgadaki ve daha fazlasındaki en küçük gelişimsel sapmaları

in the brain, heart, spine, and more.

teşhis etmesine olanak tanıyan ayrıntılı görüntüler oluşturur.

Even outside of pre-natal care,

Doğum öncesi bakımın dışında bile,

medical ultrasound has huge advantages over similar technologies.

tıbbi ultrasonun benzer teknolojilere göre büyük avantajları vardır.

Unlike radiation-based imaging or invasive surgical procedures,

Radyasyona dayalı görüntüleme veya invazif cerrahi prosedürlerin aksine,

ultrasound has no known negative side effects when used properly.

doğru kullanıldığı zaman ultrasonun bilinen hiçbir olumsuz yan etkisi yoktur.

At very high levels, the heat caused by ultrasound waves

Çok yüksek seviyelerde, ultrason dalgalarının neden olduğu ısı

can damage sensitive tissues,

hassas dokulara zarar verebilir

but technicians typically use the lowest levels possible.

ancak teknisyenler genellikle mümkün olan en düşük seviyeleri kullanır.

And since modern ultrasound machines can be small and portable,

Modern ultrason makineleri küçük ve taşınabilir olabileceğinden

doctors can use them in the field—

doktorlar bunları sahada kullanabilir—

allowing them to see clearly in any medical emergency.

bu da herhangi bir tıbbi acil durumda net bir şekilde görmelerini sağlar.