Pesach Benson ve Omer Novoselsky tarafından • 9 Eylül 2026

Kudüs, 9 Eylül 2026 (TPS-IL) — İsrailli ve uluslararası araştırmacıların yeni bir çalışması, mühendislerin malzemelerin görünür bir çatlağın aniden yırtılmasından önce, ne zaman arızalanmaya başladığını tespit etmelerine yardımcı olabilir.

Araştırmacılar, kırılmaların yavaşça genişleyen ve ardından hızla büyüyen bir çatlaga dönüşen küçük hasarlı bölgelerle başlayabileceğini buldu. Bu bulgu, mühendislere gelişen arızaları daha erken tespit etmek için potansiyel bir yol sunabilir. Aynı mekanizma, depremlerin nasıl başladığına da ışık tutabilir, ancak bu yavaş hareket eden öncüleri tespit etmek hala büyük bir zorluk olmaya devam ediyor.

Çalışma, Kudüs İbrani Üniversitesi Fizik Racah Enstitüsü’nden Yuval Paz ve Prof. Jay Fineberg ile Pekin Teknoloji Enstitüsü’nden Meng Wang ve CNRS/ENS de Lyon’dan Mokhtar Adda-Bedia tarafından yürütüldü.

İnsan gözüyle cam veya plastik anında kırılıyor gibi görünebilir. Ancak kırılma sürecinin büyük bir kısmı son kırılmadan önce gerçekleşir. Yeterli gerilim altında, malzemenin içinde küçük bir hasarlı bölge oluşur ve hemen bir çatlaga dönüşmek yerine dışa doğru yavaşça genişler.

Fineberg, The Press Service of Israel’e verdiği demeçte, “Çalışmamız, malzemeleri ve bunların stabilitesini ve dayanıklılığını inceleyen kişiler için önemli olan 3 ayrı soruyu birleştiriyor.” dedi.

Bilim insanları, çatlakların ne zaman hızla hareket etmeye başladığını uzun zamandır anlamışlardır, ancak bir çatlağın nasıl başladığını açıklamak daha zordur. Çalışma, bilim insanlarının “sürünme” olarak adlandırdığı bu erken aşama için mekanik bir açıklama sunuyor.

Fineberg, TPS-IL’ye verdiği demeçte, “Düşünürseniz, bu bir malzemedeki kusurun her zaman oluşmasının doğal yoludur.” dedi.

Araştırmacılar, başlangıçta malzemeden çok daha küçük olan küçük bir kusurun, tüm malzemeyi kesene kadar nasıl büyüdüğünü anlamaya çalıştılar. Deneyleri, hasarlı bölgenin mikronlardan milimetre saniyeye kadar değişen hızlarda son derece yavaş genişlediğini ve tüm kırılma sürecinin en az %75’ini oluşturduğunu gösterdi.

Kritik geçiş, hasarlı bölge malzemenin tam kalınlığına ulaştığında gerçekleşir.

Fineberg, “Yama, malzemenin kalınlığını nihayet kestiğinde ‘topolojisini’ değiştiriyor.” dedi.

Daha basit bir ifadeyle, hasarlı bölge kenarları etrafında genişleyen küçük bir yama olarak başlar. Malzemenin tamamını kestiğinde, geleneksel bir çatlaga dönüşür. O noktada, çatlağın büyümesini sürdürmesi için çok daha az enerji gerekir ve hızla ivme kazanabilir.

Kusurdan Kırılmaya

Araştırmacılar ayrıca, kırılmaların geleneksel kırılma teorisinin öngördüğünden çok daha küçük bir boyutta başlayabileceğini buldular: yaklaşık 0,1 milimetre, geleneksel kritik boyut olan Griffith uzunluğuna kıyasla yaklaşık 1 milimetre.

Bu bulgu, bir malzemeye etki eden gerilimin yanı sıra mevcut bir kusurun boyutunun ve geometrisinin, bir kırılmanın ne zaman başladığını belirlemede rol oynadığını göstermektedir.

Fineberg, TPS-IL’ye verdiği demeçte, “Teorinin temel dayanağı tamamen geneldir ve sadece kusurların veya çatlakların geometrisi ile ilgilidir. Teorimizin gücü sadeliğinde yatmaktadır. Çatlağın geometrisinin etkisini basitçe doğru bir şekilde hesaba kattık.” dedi.

Bulgular, faylar boyunca gerilimlerin tektonik plakaları yerinde tutan kuvvetleri aştığı ve plakaların aniden kaymasına neden olduğu depremlere de ışık tutabilir.

Fineberg, TPS-IL’ye verdiği demeçte, “Deprem dinamiği ve kırılma süreci (matematiksel olarak) aynı olduğu için, bulgularımız deprem öncülerinin nasıl davranması gerektiğini tahmin ediyor.” dedi.

Araştırmacıların bulguları, bir deprem kırılmasının da benzer şekilde aniden ivme kazanmadan önce yavaşça genişleyen bir bölge ile başlayabileceğini göstermektedir. Fineberg, ekibinin daha önce sürtünme üzerine yaptığı araştırmalarda benzer bir geçiş gözlemlediğini söyledi.

Bulgular, bilim insanlarının şu anda depremleri tahmin edebileceği veya bir malzemenin ne zaman arızalanacağını tam olarak belirleyebileceği anlamına gelmiyor. Büyük zorluk, felaketle sonuçlanan bir arızadan önce bu yavaş hareket eden bölgeleri tespit etmektir.

Fineberg, TPS-IL’ye verdiği demeçte, “Çok yavaş oldukları için, genişlerken herhangi bir ‘gürültü’ yapmıyorlar.” diyerek, bunları ses veya sismik sinyallerle tespit etmenin zor olduğunu belirtti.

Araştırmacılar nihayetinde bu öncüleri tespit etmek için güvenilir yollar geliştirebilirlerse, bulguların pratik uygulamaları olabilir.

Fineberg, TPS-IL’ye verdiği demeçte, “Başarılı olursak, malzemelerin kullanım ömrünü uzatabilir veya deprem durumunda, başlamakta olduklarına dair erken uyarı sağlayabiliriz.” dedi.

Çalışma, hakemli dergi Physical Review Letters‘da yayınlandı.