Gözleyebildiğimiz evrende bir trilyon galaksinin olduğu varsayılıyor.
Her bir galaksinin yüz milyarlarca yıldız içerdiği, yıldızların da çevresinde birçok gezegenin döndüğünü düşünürsek nasıl bir büyüklükten söz ettiğimizi anlayabilirsiniz. Büyüklüğü hakkındaki “rivayetler”in muhtelif olduğu evren hakkındaki bilgilerimiz son derece kısıtlı. Henüz çok yeniyiz bu konuda. Fosili bulunan en eski homo sapien’in 300 bin yaşında olduğunu düşünürsek 4,6 milyar yaşındaki Güneş’i, 13,8 milyar yaşında olduğu ileri sürülen evreni anlamak için kat etmemiz gereken uzun yola henüz başladığımızı algılayabiliyoruz. Bir de 300 bin yılın ancak son 67 yılında (Sputnik 14 Ekim 1957’de yörüngeye oturtuldu) uzaya bir araç gönderebildiğimizi bilelim. Bilelim de öyle uluorta atıp tutarsam bana inanmayın yani.
Evrenin büyüklüğüyle ilgili bu bilgi notundan sonra asıl konuya gireyim. İnsanı yani bizi sıfır noktası olarak alsak ve bizden evren büyüklüğüne giden çizgiye artı sonsuz desek. Yine sıfırdan yani bizim büyüklüğümüzden en küçüğe giden çizgiye eksi sonsuz desek. Hangi çizgi daha uzun olurdu acaba?
Bu yazının konusu işte bu olacak.
Her şeyin başı atom
Atom, evrendeki tüm maddenin kimyasal ve fiziksel niteliklerini taşıyan en küçük yapı taşıdır. Evren derken tabii ki bilinebilen evreni kastediyorum.
Atomun sözcük anlamı bölünemezdir. Yunanca bu anlama gelen atomos sözcüğünden türemiştir. Atomos sözcüğünü ilk kez kullanan ise (M.Ö. 440’lı yıllarda yaşamış) Demokritos’tur. Atomu çıplak gözle görebilmek imkansızdır. Ancak atom mikroskobu ile görülebilir.
Atomu bize, 1960’lı yıllarda, okullarda maddenin bölünemeyen en küçük parçası olarak okutmuşlardı. “Parçalandığı zaman atom bombası oluyor” derlerdi. Atomla ilgili bu kadarcık bilgiye sahip bir öğretmenler kuşağının eğittiği öğrenciler kuşağıyız biz. Yani bilimsel bilgimiz çok sınırlıydı, çünkü eğitmenlerimizinki de sınırlıydı.
Öğretmenlerimizin eğitimleri ilkeldi. Batı’da lisans eğitiminin üstüne lisansüstü eğitim ve hatta doktora yapmış olanlar liselerde öğretmenlik yaparken bizde eğitim enstitüsünden mezun olmuş genç öğretmenler çocuklara eğitim veriyordu. Öğretmenlik düşük puanla girilen okulların mezunlarına kalıyordu yani. Üstelik bu gençler de en son bilimsel bilgilerle değil, hiçbir değişime uğramamış elli altmış yıllık bilgilerle dolu ders kitaplarını ezberleyerek çıkıyordu okullardan. Ne biliyorlarsa onu öğretiyorlardı.
Bu yüzden Türkiye’de yaşayanların çoğunluğu matematikten, fizikten, kimyadan, biyolojiden, jeolojiden, astronomiden nefret eder, çünkü bu konuların ders kitapları insanı bezdiren cinstendir. Gençlerde okuma hevesi uyandırmak için değil onları bu konulardan soğutacak biçimde yazılmıştır. Ben yukarıdakilere tarih ve coğrafyayı eklemek isterim. Bu iki devasa konuyu içeren kitaplar da öğrencilerde merak uyandırıp daha çok okumaya değil, nefret uyandırıp soğutmaya göre ayarlanmıştı sanki. Hele tarih… hamaset dolu, bilgi içermeyen uyduruk cümleler… tarih dersleri kahramanlık destanlarıydı sanki, gerçekten uzak, hayal dünyasına açık, ırkçı tanımlamalar ve nefret söylemleriyle doluydu. İlgimizi çekmemesi çok doğal.
Neyse konumuz atoma dönelim çünkü bizim kuşak bu konularda çok dertli, söyleyecek çok sözümüz, dertlenecek çok derdimiz var…
Atom nedir?
Bir atomda, çekirdeği saran negatif yüklü bir elektron bulutu vardır. Çekirdek ise pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur.
Bir atomun çapı, elektron bulutu da dahil olmak üzere yaklaşık 10-8 cm. civarındadır, yani santimetrenin 100 milyonda biri kadardır. Atom çekirdeğinin çapı ise 10-13 cm. kadardır, yani santimetrenin on trilyonda biri kadardır. Çekirdeğin büyüklüğü atomun ancak yüz binde biridir. Atom çekirdeğinin atomun içinde kapladığı alanın küçüklüğünü hayal edin.
Biraz önce atomun üç temel parçacıktan meydana geldiğini söyledik, elektron, proton ve nötronlar. Tüm elementlerin atomlarında bu üç element kesinlikle bulunur ancak hidrojen-1 atomunda nötron bulunmaz. Bu tek istisnadır.
Negatif yüklü elektronun kütlesi 9×11-31 kg.dır. Yani bir bölü çizgisi çekin üzerine 9 yazın, altına da 11 yazın ve yanına 31 tane sıfır koyun. Yani 110 nonilyonda 9 kg.
Pozitif yüklü protonun kütlesi ise 1,6726-27 kg.dır. Nötronun kütlesi de 1,6929-27 kg.dır. Yani kilogramın oktilyonda biri anlamına geliyor.
Proton ve nötronlar standart modele göre kuarklardan oluşur. Kuarkın boyu 10-18 metredir. Yine bir çizgi çekin üstüne 1 yazın altına ise 1 yazıp yanına 18 tane sıfır ekleyin yani metrenin kuintrilyonda biri.
Bir karşılaştırma yapalım mı?
Dünya 5.97237×1024 kg. ağırlığındadır. Kabaca 6’nın yanına 19 tane sıfır koyun. Bir insanın 60 kg. olduğunu varsayıyorum. Yani 1 kentilyon insan ancak bir Dünya ağırlığına erişebiliyor.
Şimdi Dünya-insan ağırlık karşılaştırmasını, proton ve nötron ağırlığıyla kıyaslayın. İnsan ağırlığının Dünya ile kıyaslanması nötronun ağırlığının insan ağırlığıyla kıyaslanması yanında daha anlaşılır kalıyor.
Ne kadar uçuk değil mi? Atom ve onun altındaki evren, atom üstü evrenle galiba aynı. Yani atomu göremiyoruz zaten, bir de onun altında ancak mikroskoplarla görebildiğimiz evrenden daha büyük bir evren var.
Fisyon ve füzyon
Atom çekirdeğinin bölünmesine fisyon, iki atom çekirdeğinin büyük bir güçle bir araya getirilip birleştirilmesine ise füzyon denir. Her iki reaksiyonda da muazzam bir enerji açığa çıkar.
Fisyon işleminde kullanılan madde uranyumdur. Çünkü uranyum atomu en ağır atomlardan biridir yani çekirdeğinde çok sayıda proton ve nötron bulunur. Uranyum çekirdeğine büyük bir hızla nötron gönderilirse çekirdek çok kararsız bir hale gelir yani içindeki nötron ve proton sayısı denge halindeyken fazladan gelen bu nötron ile denge bozulur.
Çekirdek yeniden dengeyi bulmak için fazla gelen enerjiyi yayarak parçalara bölünmeye başlar. Bir yandan da ortaya çıkan enerjinin etkisiyle içindeki parçaları çevreye fırlatmaya başlar. Fisyon parçalanma nükleer santrallerde enerji üretmek için ve atom bombalarının yapımında (tabii öldürmek için) kullanılır. Fisyon parçalanma sonucunda çok yüksek sıcaklık ve radyasyon açığa çıkar.
Füzyonda ise çok hafif iki çekirdek birleştirilerek daha ağır bir çekirdek elde edilir. Bu sırada oluşan bağ enerjisini kullanmak amaçlanmıştır. Örneğin yıldızımız Güneş’te sürekli olarak füzyon tepkimesi oluşur. Hidrojen bombası da böyle bir tepkime sonucunda ortaya çıkar.
Keşke her buluşu insanlığın yararı için kullansak.
Ama kullanmıyoruz.
Fizikçiler atomu parçalamanın mümkün olduğunu keşfettiklerinde bunun Hiroşima ve Nagazaki’nin üzerine atılacak bir bomba haline getirileceğini sanırım bilmiyorlardı. Bilseydiler yaparlar mıydı? Bilimin böyle keskin kılıca benzeyen iki yüzü var. Birini keşfedersen diğerini de kaçınılmaz olarak keşfetmiş oluyorsun. İnsan denilen yaratık ne yazık ki kendi yararına olacak keşifleri derhal başka insanların zararına neden olacak biçimde kullanma yolunu seçiyor.
Neyse yeni yılın ilk gününe böyle “çok gerekli” bir konuyla gireceksiniz işte, ne çok bilgi edindiniz düşünsenize, hadi gene bana dua edin…
Günlük yaşamda “bu kadar elzem olacak bilgileri” başka nasıl edinebilirdiniz değil mi?
Herkese sağlıklı, keyifli, merakla geçecek yeni bir yıl diliyorum.
***
Medya Günlüğü sosyal medya hesapları:
