Pozitif bilimler 1

POZİTİF BİLİMLERBİLİMLER-1 ATALARIMIZIN SAYISI ATOM DÜNYASINA KISA BİR BAKIŞ ATOMLAR İÇİN KISA NOTLAR ATOM İÇİN EK BİLGİLER AYNI ANDA BENİ OLUŞTURAN ATOMLAR BİLİMDE BENZETMELER BOYUTLAR VE SAYILAR BÜYÜK PATLAMANIN SESİ BÜYÜK PATLAMAYI DÜŞÜNMEK CARL SAGAN VE KOZMİK TAKVİM DOPPLER-FİZEAU ETKİSİ EŞ ZAMAN GENE BEN OLUR MUYDUM ?

1 2 6 8 15 16 17 18 19 21 23 24 25 26

GÜNEŞ SİSTEMİ JEOLOJİK ZAMANDİZİNİ KULLANDIĞIMIZ ELEMENTLER NİCELİKLERİ ANLAMAK SAYILARI KAVRAMAK SONSUZLUK SU MOLEKÜLÜ ŞİMDİ YERYÜZÜNDEKİ ELEMENTLER YÜKSEKLİK VE SICAKLIK ZAMAN ZAMAN SÜRECİNDE BİLİM ZAMAN SÜRECİNDE İNSAN ZAMANI KAVRAMAK

27 28 31 32 33 34 35 37 38 39 40 41 43 43

ATALARIMIZIN SAYISI

Daha önce de aklıma gelmiş,ancak üzerinde pek düşünmemiştim.

Aşağıda kaynağını verdiğim kitabı okuyunca konu daha da ilgimi çekti.

Bill Bryson’un verdiği örneklerle bazı açıklamalar yapacağım.

Sekiz nesil geriye gidersek yaklaşık 1810 yılına ulaşırız.

Bu tarihte Abraham Lincoln ve C.Darwin bir yaşındaydılar.

O tarihten bu yana benim şu anda varolabilmem için 250’den fazla insanın evlenmesi gerekmiştir.

Bu rakamı şöyle buluyoruz : Annemin ve babamın kendi anne ve babalarının sayısı 4,onların da anne ve babalarının sayısı 8 eder.

Bu sayılar her nesil geriye gidildikçe ikiye katlanır.

Daha geri bir tarihe,örneğin Shakespeare’nin yaşadığı zamanlara,yani 1650 yıllarına gidersek;benim şu anda varolabilmem için 16.384’ten fazla insanın evlenmesi gerekmiştir.

Yirmi nesil önce bu sayı 1.048.576,yirmibeş nesil önce ise 33.554.432’dir.

Hele otuz nesil öncesine gidince atalarımın sayısı bir milyarı aşar.

Tarihte geriye doğru gidişimizi devam ettirdikçe benim dünyaya gelişimi sağlayan insan sayısı inanılmaz boyutlara ulaşıyor.

O kadar fazla değil 64 nesil geride,yani Romalılar zamanında bu sayı 1’in sağında 18 sıfır olan rakamı bulur.

Ben şahsen bu rakamın nasıl okunduğunu bilmiyorum, Ama gene de yazayım:1.000.000.000.000.000.000 Daha da eski tarihlerde bu sayıyı varın siz hesaplayın.

Matematik işleminde bir yanlışlık olduğunu sanmıyorum.

Nesillerin hangi döneme denk geldiği hatalı bile olsa hesapların doğru olduğu kesindir.

Ama kaçınılmaz olarak aklıma şu geliyor:Dünya üzerinde, varolduğundan bu yana bu sayıda insan olmamıştır.

Akla gelebilecek bir açıklama şu olabilir: İnsanlığın eski devirlerinde resmi evlilik olmadığı için anne-baba sayısı yukarıda açıkladığım matematik işlemi gibi değildir.

O takdirde sayının azalacağı doğrudur.Ama ne dereceye kadar azalır?Veya bizi tatmin edecek sayı ortaya çıkar mı?

Bill Bryson kitabında bu sorunun cevabını ensest ilişkilerin çokluğu olarak veriyor.

Kaynak: Bill Bryson : A Short History of Nearly Everything

ATOM DÜNYASINA KISA BİR BAKIŞ

İnsanlar,maddenin en küçük parçasını her zaman merak etmişlerdir.

Bilimin ve teknolojinin gelişmemiş olduğu dönemlerde bile bu konuyu felsefe çerçevesinde ele almışlardı.

Maddenin parçalı yapıda olduğuna ilişkin ilk görüşün,MÖ. 5.yüzyılda Leukippos ve Demokritos tarafından ileri sürüldüğü biliniyor.

Bu iki filozof,maddenin en küçük parçasına ‘bölünmemiş’ anlamına gelen atomos adını verdiler.

Bir elementin bütün kimyasal özelliklerini taşıyan en küçük birimi olduğu ve bölünebilirliliği ancak 20.yüzyılda anlaşılmıştır.

Leukippos ve Demokritos’un görüşleri 200 yıl sonra Epikuros tarafından benimsendi.

Onun düşünceleri de Romalı şair Lucretius’un MÖ. 1. yüzyılda yazdığı ‘Evrenin Yapısı’ adlı yapıtıyla sonraki kuşaklara aktarıldı.

Lucretius, bu kitabında maddenin gözle görülemez atomlardan oluştuğunu,maddedeki tüm değişmelerin atom gruplaşmalarındaki değişmelerden başka bir şey olmadığını ve nesne özelliklerinin atomların boyut ve biçimlerindeki farklılıklardan kaynaklandığını ileri sürmüştü.

Ancak ortaçağda bilimsel düşüncenin gerilemesi ile birlikte atomcu yaklaşım da unutuldu.

Yüzyıllar sonra Bruno,Bacon ve Descartes gibi düşünürler konuyu yeniden ele aldılar.

17.yüzyılda Galilei,Newton,Boyle ve Huygens gibi bilim adamları da atomcu görüşü dile getirdiler. * Nihayet 1808 yılında John Dalton,bütün elementlerin,ağırlığı ve bütün öbür özellikleri bakımından özdeş olan çok küçük ve bölünemez parçacıklardan oluştuğunu öne sürdü.

Aslında bu konuya bulunduğu katkı,atomların göreli büyüklükleri,karakterleri ve bir araya geliş süreçleri üzerine düşünmekti.

Hidrojenin en hafif element olduğunu bildiği için ona bir değerinde atom ağırlığı vermişti.

Bu şekilde diğer bilinen elementlere de verdiği değerlerin bir kısmı yanlıştı.Ama atom fikrini modern çağa taşıyan kişi oldu.

Avogadro’nun gazların molekül yapısına ilişkin varsayımları,Mendeleyev’in periyodik tabloyu düzenlemesi ve çeşitli bilim adamlarının katkıları ile ışığın dalga kuramının kanıtlanması,atomcu yaklaşımı destekliyordu.

1900’lü yıllara gelindiğinde artık atomların varlığı herkes tarafından kabul edilmişti.Gene de şüphe edenler vardı. Örneğin ses hızına adını veren Ernst Mach bile atomların sadece düşünceden ibaret olduğunu ileri sürüyordu.

Birbiri ardına atomun yapısına ilişkin modeller geliştirildi.

1902 yılında Lord Kelvin tarafından önerilen,sonra J.Thomson’ca geliştirilen modele göre,atom,çok küçük çaplı bir küre biçimindedir.

Bu küre,düzgün olarak dağılmış artı yüklerden oluşur.

Elektronlar da tıpkı üzümlü bir kekteki üzüm taneleri gibi bu yapının içine gömülüdür.

J.Thomson,elektronu da bulan kişidir.

Gene de atomun kaç parçadan oluştuğu,bu parçaların nasıl bir araya geldiği tam olarak bilinmiyordu.

Bazı fizikçiler atomların küp şeklinde olabileceği görüşündeydi.

Zira geometrik olarak küpler,alan kaybına yol açmadan bir araya gelebilirlerdi. * 1904 yılında Japon fizikçi Hantaro Nagoka’nın önerdiği modelde ise,artı yük atomun merkezinde yoğunlaşmıştır.

Elektronlar,bu merkezin çevresinde Güneş’in gezegenleri gibi dönerler.

Bu görüş yanlış olmasına rağmen bugün bile bazı kaynaklar tarafından kullanılmaktadır.

Bugün biliyoruz ki elektronlar yörüngede dolanan gezegenlere benzemez.

Daha çok fırıldak gibi dönen bir pervanenin kanatlarını andırır.

Bu kanatlar yörüngeleri içindeki her yeri aynı anda doldurur.

Aslında arada bir fark vardır.

Bir pervanenin kanatları her yeri birden doldururmuş gibi görünür.

Elektronlar ise gerçekten doldurur. * 1911 yılında Rutherford,alfa parçacıklarının ince bir altın levhadan doğrultularını değiştirmeden geçip gittiklerini gözlerken bir kısmının geliş doğrultuları ile büyük açılar yapacak şekilde saçıldığını gördü.

Hatta bazıları yön değiştirip kaynağa geri dönüyordu.

Alfa parçacıklarının kütleleri,elektronların kütlesinden yaklaşık 7.000 kat fazladır ve artı yüklü parçacıklardır.

Rutherford,bu kadar büyük itme etkisinin sadece artı yüklü ve büyük kütleli bir hedefin,yani çekirdeğin varlığı ile açıklanabileceğini düşündü.

Artı yüklü çekirdeğin yükünü dengeleyen eksi yüklü elektronların, çekirdek çevresinde dairesel yörüngelerde dolandıklarını öngördü.

Bu durumda atomun çok büyük kısmı boşluktur, alfa parçacıkları bu nedenle doğrultularını değiştirmeden geçip gitmişlerdi.

Ancak bu modelin,elektromagnetik kuramıyla çelişen önemli yanlışlıkları vardı.

Hem çekirdeğin hem de yörüngede dolaşan elektronun,yani atomun kararlı yapısını açıklayamıyordu.

Rutherford’un bulgusu her elektronun bir çekirdek etrafında çarpışmaksızın nasıl döndüğünü de izah edemiyordu.

Dönmekte olan bir elektronun enerjisini çabucak tüketmesi ve çekirdeğe düşüp hem kendisini hem de çekirdeği yok etmesi gibi bir düşünceye yol açıyordu.

Bir diğer sorun da protonların pozitif elektrik yükleriyle birlikte nasıl olup ta kendilerini ve atomun geri kalan kısmını patlatmadan çekirdeğin içinde kalabildiğiydi. * Rutherford’un atom modelindeki sorun 1913 yılında Niels Bohr tarafından çözüldü.

Uzun süredir kafaları meşgul eden bir problem,hidrojenin dalga boylarının spektrospik ölçümleriyle ilgiliydi.

Hidrojen atomlarının belli dalga boylarında enerji salıp,bazılarında salmadığı gözlenmişti.

Takip edilen bir kişinin belli noktalarda durmadan ortada gözükmesi,ama bu noktalar arasında gidip gelirken kimseye görünmemesi gibi tuhaf bir durumdu.

Bohr,modelinde kuvantum kuramını kullanmıştı.Bu modelde elektronların özellikleri bir dizi olanaklı değerler cinsinden ifade edilir.

Atomun, ışınım soğurması ya da ışınım salması,ancak elektronların durağan hallerinin birinden ötekine sıçramasıyla gerçekleşir.

Bohr öncesi modellerde atom,küçük pozitif yüklü ve ağır bir çekirdek ile bu çekirdek etrafında dairesel yörüngelerde dolanan çeşitli sayıda elektronlardan oluşuyordu.

Bu yörüngelerin yarıçapları herhangi bir değerde olabilirdi.

Bohr,bu modelleri, hidrojen atomlarının saldığı ışığın tayfındaki çizgilerin oluşturduğu düzenli seri ile uyumlu olacak şekilde değiştirdi.

Elektronların hareketini belirli yarıçapları olan bir dizi dairesel yörüngeyle sınırladı.

Elektronların nasıl olup ta çekirdeğe düşmediğine,sadece belli bazı tanımlı yörüngeleri işgal ettikleri şeklinde açıklama getiriyordu.

Yörüngeler arasında hareket eden bir elektron,yörüngelerin birinde ortadan kayboluyor ve aradaki boşluğa uğramadan hemen bir diğer yörüngede yeniden ortaya çıkıyordu.

Böylece elektronlar çekirdeğe düşmüyorlardı.

Elektronların sadece belli bazı yörüngelerde ortaya çıkmalarının nedeni,sadece belli bazı yörüngelerde var olabilmeleridir.

Hidrojen atomlarındaki ışık,ancak bir elektron bir dış yörüngeden çekirdeğe daha yakın bir iç yörüngeye atladığı zaman yayılıyordu.

Bu hızlı geçiş sırasında elektronun kaybettiği enerji,yayılan ışık kuvantumunun enerjisine tam olarak eşittir. * Ancak atom çekirdeğinin yapısı henüz tam çözüme ulaşmış değildi.Örneğin neden patlamıyordu?

Rutherford,çekirdeklerin nötrleştirici özelliğe sahip bazı parçacıklar tarafından dengelendiğini anlamış ve bunlara nötron adını vermişti.

Nötronların varlığı 1932 yılında James Chadwick tarafından kanıtlandı.

Karşı karşıya kalınan daha temel bir sorun,elektronun bazen parçacık,bazen de dalga gibi davranmasıydı.

Fransa’da Prens Louis-Victor de Broglie, elektronları dalgalar olarak ele aldığımızda,elektron davranışındaki bazı anormalliklerin ortadan kalktığını buldu.

Bu gözlem Erwin Schrödinger’i etkiledi. Çalışmaları sonucu dalga mekaniği olarak adlandırılan bir sistem geliştirdi.

Hemen hemen aynı zamanda Werner Heisenberg de matris mekaniği denilen alternatif bir kuram öne sürdü.

Heisenberg bu kez 1926 yılında,kuvantum mekaniği adıyla anılacak olan yeni bir disiplin üretti.

Bu kuramın özünde,elektronun bir parçacık olduğunu,ama dalgalar bağlamında tanımlanabilen bir parçacık olduğunu söyleyen Heisenberg Belirsizlik İlkesi yatar.

Bir elektronun boşlukta hareket ederken izlediği yolu bilebiliriz.Veya onun belli bir anda nerede olduğunu anlayabiliriz.

Ama ikisini birden bilemeyiz.Bunlardan birini ölçme çabası, öbürünü değiştirir.

Bu sorun kullanılan araçlarla ilgili değildir,evrenin bir özelliğidir.

Olayın pratik anlamı,bir elektronun belli bir anda nerede olacağının tahmin edilemeyeceğidir.

Sadece belli bir yerde olma olasılıkları sayılabilir. Şu halde bir elektron gözlemlenene dek var olamaz.

Veya bir elektrona gözlemlenene dek,aynı anda her yerde varmış ve hiçbir yerde yokmuş gözüyle bakılmalıdır. * Atomların oluşturduğu en temel birim,küçük kütle anlamındaki bir Latince sözcükten üretilen moleküldür.

Molekül deyince az veya çok dengeli bir birlik içinde bulunan iki ya da daha fazla atom anlarız.

Bütün evreni göz önünde tutacak olursak,molekül sayısının ne denli çok olduğunu algılamak gerçekten zor bir iştir.

Deniz seviyesinde ve sıfır derecede bir santimetre küp,yani bir küp şeker hacmindeki hava,45 milyar kere milyar molekül içerir.

Bu sayıdaki molekül,bizim etrafımızdaki her santimetre küp içinde vardır.

Giderek tüm dünyamızda ve evrenin tümünde de vardır.

Bu,işin molekül yönü.Bir de atomların sayısı düşünülürse,mesele gerçekten ürperticidir.

Atomlar aynı zamanda çok dayanıklıdır. * Bugünkü bilgilerimizle atom konusuna genel olarak ve kısaca bakacak olursak,her atomun üç temel parçacıktan oluştuğunu görürüz.

Pozitif elektrik yüklü protonlar,negatif elektrik yüklü elektronlar ve hiç elektrik yükü taşımayan nötronlar.

Protonlar ve nötronlar çekirdeğin içindedir.Elektronlar ise çekirdek dışında dönerler.

Elektronlar,Güneş’in etrafında dolanan gezegenler gibi çekirdek etrafında dönmezler.

Daha çok biçimsiz bulutları andırırlar.

Bir atomun kabuğu sert bir kılıf değildir,bulanık elektronlar bulutunun en dış çeperidir.

Bu bulutun kendisi, elektronun içinde dolandığı alanı belirleyen bir istatistiksel olasılık bölgesidir.

Bir atoma kimyasal kimliğini proton sayısı verir.

Proton sayısı,o elementin atom numarasıdır.

Tek protonlu bir atom,hidrojen atomudur. Çift protonlu bir atom,helyumdur.Üç protonlu bir atom,lityumdur,vb.

Proton sayısı her arttığında yeni bir element elde edilir.

Bir atomdaki proton sayısı her zaman eşit sayıda elektronla dengelendiği için bazı kaynaklarda bir elementi tanımlayan özelliğin, elektron sayısı olduğu da söylenir.

Nötronlar bir atomun kimliğini etkilemez.Ama kütlesine katkıda bulunur.Nötron sayısı genellikle proton sayısıyla aynıdır.

Ama bu sayı bazen oynar.Bu durumda,yani atoma nötron eklenmesiyle izotop oluşur.

Başka bir deyişle,nötronların sayısı değişebilir,atom numarası aynı olduğu halde değişik sayıda nötron içeren atomlara o elementin izotopları denir.

Bir çekirdeğin yarıçapı,atom yarıçapının 1 / 10.000’ni kadardır.

Ama bu çekirdek olabildiğince yoğundur,öyle ki,atom ağırlığının hemen hemen tümünü içerir.

Nötron ve protonların toplam sayısı,bir elementin atom kütle sayısını verir. Çekirdeğin kararlı bir bütün olmasını sağlayan iki ayrı kuvvet vardır: 1-Çekirdek kuvveti,çekme özelliği gösterir ve hem nötronlar hem de protonlar arasında rol oynar.

2-Elektrostatik kuvvet,sadece protonlar arasında vardır.

Protonlar benzer yükler taşıdığı için bu kuvvet itme özelliklidir.

Her elektron eksi elektrik yükü taşıdığından,tümü protonlardaki artı yükleri dengeler,bu nedenle atom, elektrik yükü açısından nötrdür.

Bir atomun, artı yüklerinden daha çok ya da daha az sayıda elektronu bulunabilir.Böyle eksi veya artı yüklü atomlara iyon denir.

ATOMLAR İÇİN KISA NOTLAR

Atomların büyük bölümünü boşluğun oluşturduğu ve etrafımızda algıladığımız yoğunluğun bir yanılsama olduğu oldukça çarpıcıdır. İki cisim bir araya geldiği zaman aslında birbirine çarpmaz. Örneğin iki bilardo topunun negatif elektrik yüklü alanları birbirini iter.

Bir sandalye üzerine oturduğumuzda,sandalyenin hemen üzerinde santimetrenin yüzmilyonda biri kadar yükseklikte asılı kalırız Zira bizim elektronlarımız ile sandalyenin elektronları,yakın bir temasa karşı koyarlar. * Bir atomun ne kadar küçük olduğunu anlamamız için hayal gücümüzü çalıştırmamız gerekir.

Yarım milyon atom yanyana dizilse bile kolumuzdaki bir tüyün arkasına gizlenebilirler.

Elimizde küçük bir anahtar olduğunu düşünelim.

Bu anahtarın içindeki atomları görmek için anahtarı Dünya’nın boyutlarına getirmemiz gerekecektir.

O zaman anahtarın içindeki her bir atom bir kiraz büyüklüğüne ulaşır.

Tek bir tuz tanesinin tüm atomlarını saymak isteyelim.Saniyede bir milyar tane sayacak kadar hızlı olduğumuzu da varsayalım.

Bu ufacık tuz tanesi içindeki atom sayısını tam olarak tesbit edebilmek için beşyüz yıldan fazla bir zamana ihtiyacımız olacaktır. * Bir de olaya şöyle bakalım:Elinize bir cetvel alın.İki rakam arasındaki ince çizgiler milimetredir.

Bir milimetre hemen hemen şu uzunlukta bir çizgidir:Şimdi bu çizgiyi bin tane eşit parçaya böldüğünüzü hayal edin.

Bu bin tane parçadan her birine mikron denir.

Terliksi hayvan dediğimiz bir mikroorganizma, iki mikron enindedir.

Yani bu yaratık gerçekten çok küçüktür,ama bir atoma göre inanılmaz oranda büyüktür.

Bir damla su düşünün.Bu damla içinde yüzen bir adet terliksi hayvanı çıplak gözle görmek istiyorsunuz.

O zaman ,damlayı, çapı 12 metreye gelecek kadar büyütmek zorundasınız. Çapı 12 metre olan bir su damlası herhalde küçük bir şey sayılmaz.

Gene bu ufacık bir su damlasındaki atomları görmek istiyorsunuz.O zaman damlanın çapı ne olur dersiniz?Tam 24 kilometre. * Çekirdeğin yarıçapı,atomun yarıçapının onbinde biri kadardır.Hacmı ise, atomun hacmının 10 milyarda biri eder.

Elimizdeki anahtarı Dünya boyutlarına getirdiğimizde ortaya çıkan kiraz büyüklüğündeki atomların içinde çekirdeği arayalım.

Böyle bir ölçekte bile çok daha küçük olan çekirdeği gözlemleme olanağımız kesinlikle yoktur.

Yeniden ölçü değiştirmek gerekecektir.

Atomumuzu temsil eden kiraz yeniden büyüyüp iki yüz metre yüksekliğinde bir top olmalıdır.

Bu boyuta karşın atomumun çekirdeği yine de çok küçük bir toz tanesinden daha iri bir duruma gelmeyecektir.

Atomu bir küre şeklinde kabul ederek bu küreyi tamamen çekirdekle doldurmak istediğimiz takdirde bu iş için 1.000.000.000.000.000 atom çekirdeği gerekecektir.

Boyutları atomun 10 milyarda biri olmasına rağmen, çekirdeğin kütlesi atomun kütlesinin % 99.95'ini oluşturmaktadır. Çekirdek,kütlenin hemen hemen tamamını oluştururken,nasıl olur da pek bir yer kaplamaz?

Atomun kütlesini oluşturan yoğunluk tüm atoma eşit olarak dağılmamıştır,yani atomun bütün kütlesi atomun çekirdeğinde birikmiştir.

Bu olay,tıpkı 10 milyar metrekarelik bir evde,evin tüm eşyasını 1 metrekarelik bir odada toplamaya benzer.

Bir atomun çok büyük bir bölümü boşluktan oluşmaktadir.Çekirdekle elektronlar arasında başka hiçbir şey yoktur.

Bu mikroskobik büyüklük,atom ölçeğine göre çok geniştir. Çapı 1 cm. olan küçük bir bilye, çekirdeğe en yakın elektronu temsil ederse, çekirdek bu bilyeden 1 km. ötede bulunacaktır.

Eğer bir oksijen çekirdeğinin protonunu masanın üstünde duran bir toplu iğnenin başı gibi düşünürsem, o zaman, çevresinde dönen elektron Hollanda, Almanya ve İspanya'dan geçen bir çember çizer. (Fransa'da isek.)

Onun için, bedenimi oluşturan tüm atom çekirdekleri birbirlerine değecek kadar bir araya gelseydi,beni göremezdiniz.

Neredeyse milimetrenin birkaç binde biri boyutunda bir toz kadar olurdum.

Eğer elektronların büyüklüğü ile Dünya’nın büyüklüğü arasında bir karşılaştırma yapmak gerekirse, bir atomu Dünya kadar büyütsek, elektron sadece bir elma boyutuna gelecektir. * Bir gökdeleni oluşturan atomların herbirinin içindeki boşluğu gidermek mümkün olsaydı,geriye kalan madde bir avuç dolusu kum kadar olurdu.Ama kütlesi değişmezdi.

Bir atomun çekirdeği,atomun toplam hacminin milyarda birinin milyonda biridir.

Diğer taraftan bu minicik çekirdek,tüm atomun ağırlığının hemen hemen tümünü kapsar.

Bir atomu gökdelenin büyüklüğüne dek genişlettiğimizi düşünelim.

Bu durumda çekirdek bir aspirin tableti kadardır.Ama ağırlığı gökdelenin binlerce mislidir. * Konusunda uzman olanların dışındaki insanların bir atomun ne kadar küçük olduğunu kavraması veya algılaması son derecede zor olan bir olgudur.

Aynı şekilde belli bir ölçek içinde yer alan atomların kaç tane olduğunun da anlaşılması o derecede çetin bir iştir.

Avogadro sayısı ile belirlenen,bir maddenin 1 molekül-gramında bulunan molekül miktarını Bilim adamları klasöründe ‘Avogadro ’ başlıklı yazımda açıkladım.

Avucumuza döktüğümüz birazcık tuzun sadece bir tanesini ayıralım.

Bu bir tane tuz parçasının içindeki her bir atomu,bir tane tuz parçası kadar büyütebilseydik,tuz tanesinin boyu 10 km.olurdu.

ATOM İÇİN EK BİLGİLER Gerek proton,gerek nötron aynı zamanda birbirlerinin kaynağı veya sonucudurlar. Örneğin bir nötron,pozitif elektrik yüklü bir proton ile negatif elektrik yüklü bir elektron oluşturabilir.

Hidrojen hariç tüm atom çekirdeklerinde protonun yanısıra mutlaka nötron vardır. Çekirdeği bir arada tutan nükleer kuvvetin nötron ile ilişkisi bulunur. İki veya daha çok protonun bulunduğu bir çekirdekte nötronlar devreye girerek pozitif kutuplu protonların birbirlerini itmelerini önlerler.

Bir miktar nötronu protonlardan ayrı bir yere koyduğumuzu düşünelim.

13 dakika içinde bunların yarısı bozulur,her nötrondan bir proton ve bir elektron çıkar.

Bir atom çekirdeği içinde her proton için bir nötronun yetmediği durumlar vardır.

Çekirdek büyüdükçe nötron sayısı proton sayısından fazla olur.

Ancak bu artış sınırlıdır.

Proton ve nötron sayısı arasındaki açık,bu sınırı aşarsa çekirdek kararsız demektir. Örneğin,kararlı bir çekirdeğin oluşabilmesi için gerekli olan proton ve nötron oranları 40 ve 50 olsun.

Bu oran değiştiğinde radyoaktivite oluşur.

Radyoaktivite,bir çekirdeğin kararsız durumdan kararlı hale gelmesi için geçirdiği değişimdir.

6 proton ve 6 nötronu bulunan bir karbon atomu çekirdeği,proton yağmuruna tutulduğunda bu olay gerçekleşir.

Yeni gelen protonla birlikte karbon çekirdeğindeki denge bozulur.

7 protonu ve 6 nötronu bulunan azot çekirdeği oluşur.

Ancak nötron sayısının azlığı nedeniyle bu çekirdek kararlı değildir. Çekirdekten bir pozitron,yani pozitif elektron dışarı atılır.

Böylece pozitif yük ortadan kalkar.

Buna karşılık nötron sayısında artış olmuştur.

Ortaya çıkan yeni çekirdek, 6 protonlu ve 7 nötronlu bir karbon atomudur.

Bunun tersinde,yani nötron sayısının fazlalığı halinde,çekirdekten beta parçacığı denilen negatif yüklü elektron atılır.

Bu elektronun oluştuğu yer nötrondur.

Bu parçacığın atılması ile nötron,pozitif yüklü proton olur. * Radyoaktif bozulma,sadece nötron-proton dengesizliğinden ibaret değildir.

Bazen sadece proton sayısının yüksek oluşundan ileri gelir.

Atom numarası 84 ve daha yukarı olan elementlerin çekirdeklerinde ne kadar nötron bulunursa bulunsun,bu proton sayısı kararlılık sınırının dışındadır.

Böylesine çok miktarda pozitif elektrik yükü sürekli çekirdek içinde tutulamaz. Çekirdeğin küçülerek kararlı hale gelmesi gerekir.

Böyle durumlarda çekirdekten bir parça kopar.

Kopan,genellikle bir alfa parçacığıdır.

Bu durumdaki bir atomun elementler listesindeki yeri değişir.

Eğer yayılan alfa parçacığı ise çekirdekten 2 pozitif yük eksilmiş olur,atom numarası iki rakam aşağı düşer. Örneğin bir alfa parçacığı neşreden uranyum-238 atomu,elementler listesinde 92 numaradan 90 numaralı yere geçer. Şimdi artık proaktinyum atomudur.

Beta parçacığı neşredilmesi halinde,çekirdekteki proton sayısında artış olacağından atom numarası bir yukarıya çıkar.

83 numaradaki bizmut atomu,bir beta parçacığı neşredince 84 numaraya yükselir ve polonyum atomu olur.

Yüksek proton sayısına sahip elementler genellikle kararsızdır.

Uranyum-238 elementinin 92’den 90 numaraya düşmesi halinde yeni ortaya çıkan element te kararsızdır.

Bu durumda radyoaktif bozulma kararlı bir element oluşuncaya dek sürer.

Zincirleme radyoaktivite, elementler listesinde ikişer ikişer aşağı inerek devam eder.

Fakat bu aşağı iniş,her seferinde iki proton ve iki nötrondan oluşan alfa parçacığının dışarı atılması şeklinde olacağından,nötron ve proton sayısı eşit olarak eksilecektir.

Böyle bir durumda ve belli bir seviyede nötron-proton dengesizliğinin ortaya çıkması kaçınılmazdır.

Uranyum-238 atomunun bir alfa parçacığı neşretmesiyle proton sayısı 92’den 90’na,nötron sayısı ise 146’dan 144’e düşer.

90 tane protona göre 144 nötron fazla bir sayıdır.

Bu defa bir beta parçacığı neşredilir ve proton sayısı artar,yeni element 91 numaralı sırada yerini alır. İşlem böylece devam eder.

Nötron oranı arttıkça beta parçacığı, proton sayısı fazla gelince alfa parçacığı neşredilerek atom çekirdeği,elementler listesinde ine çıka kurşun elementinin izotoplarından birinde karar kılar.(82 numarada) Kurşun,atom numarası 84’ten yukarı olan tüm radyoaktif elementlerin son durağıdır. *

Radyoaktif elementlerin bozulma süreleri değişiktir.

Bozulma süresi yarı ömür olarak ifade edilir.

Yarı ömür,herhangi bir radyoaktif elementin yarısının bozulma süresidir.

Bu süre,bir saniyenin on milyarda birinden,milyarlarca yıla kadar değişir.

Polonyumun yarı ömrü 140 gündür.

200 gram polonyumun 100 gramı 140 günde bozulur.

Kalan 100 gramın yarısının bozulması 140 gün daha sürer.

Bu kez kalan 50 gramın yarısının bozulması da üçüncü bir 140 gün sürecektir.

Bozulma bu şekilde devam eder.

Radyoaktif bir elementin ister 2 atomunu,ister 200 milyarını bir arada bırakalım,bu miktarın yarısı,yani yarı ömür içinde bozulur.

Atmosferde çok az rastlanan karbon-14 izotopu 8 nötron ve 6 protona sahiptir.

5568 yıllık yarı ömre sahip olan bu izotop,kozmik ışınlarla oluşur.

Karbon dioksit içinde nadir olarak bulunur.Ancak bitkiler üzerinde iz bırakır.

Bitkiler ölüp toprağa karışınca artık karbon dioksit alamaz.

Ancak yaşarken aldığı karbon dioksit içinde bulunan karbon-14 izotopu bozulmaya devam eder.

Bu izotopun ne kadar zamanda bozulacağı belli olduğuna göre,bir bitki fosilini inceleyerek o bitkinin ne zaman öldüğünü bilebiliriz. *

Fizyon (parçalanma) olayında radyoaktif maddeler,örneğin uranyum-235,yapay olarak,fakat değişik şekilde radyoaktif bozulmaya uğratılır.

Uranyum-235 atomunun çekirdeğine bir nötron gönderirsek,çarpışma sonunda yeni,fakat kararsız bir çekirdek oluşur.

Bu durumda çekirdeğin varacağı değişiklik sadece alfa veya beta parçacığı neşrederek dengeye kavuşmak olmaz.

Yeni şekli ile uranyum atomu ikiye bölünür,iki ayrı atom çekirdeği halini alır.

Ortaya çıkan çekirdeklerdeki protonların sayısı,uranyumun orijinal proton sayısı olan 92’yi tamamlar.

Büyük bir olasılıkla yeni ürünler kripton veya baryumdur.

Her iki çekirdeğin oluşması sırasında bir kısım kütle enerjiye dönüşür.

Ayrıca bir miktar nötron fazlası ortaya çıkar.

Bu fazla nötronlar,civarlarındaki başka uranyum atomlarını bombardıman ederek onların da bölünmesini sağlarlar. İlk bölünmede 2 tane fazla nötron oluşmuşsa,bu ikisi iki ayrı atomu daha böler.

2 atomun bölünmesinden oluşan 4 tane fazla nötron 4 atomu daha böler.

Zincirleme reaksiyon bu şekilde devam eder.

Bu bölünmelere paralel olarak ortaya çıkan enerji de katlanarak artar.

Her bölünme,saniyenin 50 milyarda biri kadar zamanda olur.

Böylece bir saniye içinde muazzam enerji elde edilir.

Füzyon (kaynaşma) fizyon olayının tam tersidir.

Fizyonda büyük bir atom çekirdeği daha küçük parçalara ayrılır.

Füzyonda,hidrojen gibi basit atom çekirdekleri birleşerek daha büyük çekirdekler oluşturur.

Bu arada büyük miktarda enerji açığa çıkar.

Aslında füzyon, hidrojen atomlarının helyum atomlarına dönüşmesidir.

Yıldızların merkezlerindeki nükleer patlamalar bu cinstendir.

Bu patlamalar sırasında 4 hidrojen atomundan 1 helyum atomu oluşur.

Birer protonu ve birer elektronu olan hidrojen atomlarının 4 tanesinin protonları füzyon sırasında bir araya gelir.

Bu protonlardan 2 tanesi pozitif yüklerini atarak nötron halini alır.

Böylece bir alfa parçacığı oluşur.(2 proton ve 2 nötron) Ancak bu 4 parçacığın füzyondan önceki ve sonraki ağırlıkları farklıdır.

Ayrıca 4 hidrojen atomunun elektronlarından 2 tanesi yok olmuştur.

Bu kütle farkı,enerji şeklinde açığa çıkar.

Güneş’te her saniye 616 milyon ton hidrojen 612 milyon ton helyuma dönüşür.

Geri kalan 4 milyon tonluk kütle enerji olarak yayılır.

Kuantum teorisine göre enerji,kütlesi olmayan ve cisimsiz paketçikler halinde yayılır.

Atom içinde oluşan bazı değişiklikler sonucu,bir kısım enerji foton parçacığı şeklinde açığa çıkar.

Bu enerjinin şiddetine göre gama,X,morötesi ve kızılötesi ışınlar veya ışık şeklinde dışarı gönderilir.

Atom çekirdeği içindeki enerji alış verişinde kullanılan parçacıklar,mezon denilen gruptadır. Çekirdek içinde bulunan bütün proton ve nötronların,bir veya birden fazla mezondan oluşan bulutla çevrildiği düşünülmektedir.

Birkaç cinsi bulunan mezonların,nükleer kuvvet alış verişlerinde kullanılan cinsine pi mezon veya kısaca pion denir.

Pionlar elektrik yüklü olabilecekleri gibi nötr de olabilirler. İki nötronun ve iki protonun kendi aralarında kullandıkları pionun elektrik yükü yoktur.

Protonlar ve nötronlar arasında pozitif ve negatif yüklü pionlar mübadele edilir. Örneğin nötron,negatif yüklü bir pion yayar ve kendisi protona, negatif pionu alan proton ise nötrona dönüşür.

Tersi durumda, proton pozitif yüklü bir pion yayarak nötron halini alır,bu pionu emen nötron pozitif yüklü protona dönüşür.

Parçacıklar arasındaki bu tarz alış-verişin çekme ve itme tesiri oluşturmasını bir örnekle açıklayabiliriz. İki voleybolcu düşünelim.

Her birinin elinde birer top bulunsun. Şimdi bu topları karşılıklı olarak birbirlerine atsınlar.

Her ikisi de topu atarken kendileri biraz geriye itilir.

Karşıdan gelen topu tutuş anında ise geriye doğru hareket daha da artar.

Parçacık alış-verişi yoluyla itme kuvvetinin oluşması da buna benzer. Şimdi,aynı iki voleybolcunun birbirlerinin elindeki topu kapmaya çalıştıklarını düşünelim.

Bu durumda her ikisi de birbirini çekecektir. Çekirdek içindeki parçacıklar arasında nükleer kuvvetin işleyişi buna benzer.

Voleybolcular yerine nötron ve protonu,toplar yerine pionları koyabiliriz.

Pionların kütlesi,elektron kütlesinin 273 mislidir.

Nükleer kuvvetin atom çekirdeği dışında etkili olmamasının nedeni budur.

Zira bir kuvvetin etki alanının uzaklara ulaşabilmesi için,o kuvveti taşıyan parçacığın da kütlesinin o oranda küçük olması gerekir.

Elektromagnetik kuvvet ve çekim kuvveti gibi sınırsız etki alanı bulunan kuvvetler,ancak kütlesiz bir parçacık aracılığıyla yayılır.

Nükleer kuvvette rol oynayan pionların kütleleri büyüktür.

Bu nedenle ancak bir atom çekirdeği içindeki kadar birbirine yakın bulunan parçacıklar arasında görev alabilirler.

Pionlar kendi başlarına kaldıklarında bozulurlar. * Muon denilen başka bir mezon cinsi, saniyenin milyonda biri zaman içinde nötrino adlı başka bir parçacığa dönüşür.

Muon negatif yüklüdür ve elektronun 207 misli kütlesi vardır.Ağır elektron da denir.

Kozmik ışınlar,uzayın her yanından gelerek dünyamızı bombardıman eden parçacıklardır.

Bunların içinde her türlü atom çekirdeği bulunur.

Atmosferdeki atom çekirdekleri ile çarpışarak daha küçük parçacıklara ayrılırlar.

Yeryüzünde yakalanan muonlar,bu çarpışmaların kalıntılarıdır.

Ancak bunlar da kararlı değildir.

Hemen elektronlara ve iki ayrı cins nötrinoya dönüşürler.

Mezon listesi,kemozonlar ile tamamlanır.

Kemozonlar elektrondan 970 misli büyüktür.

Genellikle pozitif yüklüdürler ve saniyenin milyonda birinde pionlara dönüşürler. * Parçacıklar listesinin yukarı sıralarında proton ve nötrondan daha büyük hiperonlar bulunur.

Elektronun 2.500 misli kütleleri olan hiperonlar arasında lamda,sigmazi ve omega adlı parçacıklar vardır.

Lamda nötr,diğerleri elektrik yüklüdür.

Hepsi de kararsızdır.

Saniyenin 10 milyarda biri kadar zaman içinde proton,nötron ve pion gibi parçacıklara dönüşürler.

Birtakım bozulmaların yan ürünü olan nötrino da foton ve graviton gibi kütlesizdir.

Elektron ve muon nötrinosu olarak iki cinsi vardır.

Bütün bunların herbirinin karşı parçacığı bulunur. * Radyoaktif bozulmalar antinötrinoların en zengin kaynağıdır.

Beta bozulmasında nötronun protona dönüşmesi sırasında bir protonun yanı sıra negatif yüklü bir elektron oluşur Bu kadarı, nötronun bozulmadan önceki ve sonraki elektriksel durumunu dengelemeye yeter.

Fakat önceki ve sonraki enerji seviyeleri arasındaki farkı kapatmaya yetmez.

Nötronun kütlesi ile proton ve elektronun toplam kütlesi mukayese edildiğinde,bir miktar kütlenin enerji halinde açığa çıkmış olması gerekir.

Bu fazla enerji nötrino ile atılır.

Bu durumun tersi olan protonun nötrona dönüşmesinde ise bir pozitron,yani pozitif yüklü elektron ve bir de nötrino oluşur.

Güneş’in merkezinde olan termonükleer olaylarda her iki hidrojen çekirdeğinden birisi nötrona dönüştüğü için çok miktarda nötrino da üretilmektedir.

Güneş enerjisinin % 93’ü ışık ve ısı şeklinde yayılırken,% 7’lik miktar da nötrinolarla yayılır.

Nötrinoların fotonlardan farkı,ışıktan ve her türlü elektromagnetik radyasyondan çok daha fazla etkili oluşudur.

100 ışık yılı çapındaki bir maddeyi nötrino yağmuruna tuttuğumuzu varsayarsak,gönderdiğimiz nötrinolardan yarısı bu madde tarafından emilir.

Bu karşılaştırmayı Güneş’ten bize gelen ışık ve nötrinolar arasında da yapabiliriz.

Güneş’in merkezinden yola çıkan bir foton,yüzeye kadar olan 700.000 km.mesafeyi,sayısız atomlar tarafından sırayla emilmek ve yeniden neşredilmek suretiyle kat eder.

Nötrino ise böyle bir engel tanımaz.

Bu kadar bir mesafeyi 3 saniyeden az bir zaman içinde aşarak doğrudan uzaya çıkar.

8 dakikada dünyamıza ulaşır,dünyanın içinden geçer,yoluna devam eder.

Bu nedenle geceleri bile nötrino bombardımanı vardır.

AYNI ANDA

Dünyanın herhangi bir yerinde bulunan bir kişi ile eşzamanlı olarak aynı hareketi yapmak istiyorum. Örneğin ben İstanbul’da elimi kaldırdığım anda Sidney’de bulunan başka birisinin de elini kaldırmasını istiyorum.

Yani aynı anda ikimiz de aynı hareketi yapacağız Her ikimizin önünde birer kamera ve monitör olursa bu eylemi yapmak mümkündür.

Elbette görüntü iletiminde teknik bir engel olmamasını varsayıyorum. * Bir operatör İstanbul’da iken diyelim ki Londra’da yapılan bir ameliyatı izleyebilir ve gerektiği anda uyarıda bulunabilir.

Günümüzün teknolojik olanakları ile üç boyutlu görüntü iletimi de eli kulağında sayılır.

Bu yöntemle belki de bir futbol maçının belli bir merkezden yönetilmesi bile söz konusu olabilir. * Bütün bunlar ışığın hızı ile ilgili olaylardır.Öyle ki Ay’da bulunan birisi ile aynı hareketi aynı anda yapabiliriz.

Zira ışığın bir saniye içinde katettiği mesafe, Ay ile Yerküre arasında aynı olayın aynı anda izlenmesini mümkün kılar. Şimdi iki gözlemci arasındaki uzaklığı 5 ışık saniyesi kadar arttıralım.

Ben dünyada iken başka bir gözlemci Ay’ın bir hayli ötelerinde 5 ışık saniyesi uzaklıkta bir uyduda olsun Aynı anda aynı hareketi yapmamızın bir yolu şu olabilir: Daha önce anlaşırız.Ben ona bir sinyal yollarım.Tam 5 saniye sonra elimi kaldırırım.

O da sinyal kendisine ulaştığı anda elini kaldırır.Böylece aynı hareketi aynı anda yapmış oluruz. * Ancak uzaklık arttıkça bir ameliyata müdahalede bulunmak veya bir futbol maçını yönetmek olanaksız hale gelir.

Hele aradaki mesafe iyice artarsa aynı anda yapılan aynı hareket yapma olayı iyice zorlaşır.

Gene de 10 ışık yılı (saniye,dakika,saat,yıl değil,ışık yılı) ötedeki bir gezegene bir sinyal gönderirim.

Tam 10 yıl sonra yapacağımız çok hassas hesaplarla her ikimiz de aynı anda elimizi kaldırabiliriz.

Ama aramızdaki uzaklık 100 ışık yılına ulaşınca bu olay artık benim için olanaksızdır. Öyle ya..şimdi göndereceğim sinyal o gezegene vardığında benim kimbilir kaçıncı ölüm yıldönümüm olacak.

BENİ OLUŞTURAN ATOMLAR

Bir atomun ömrünün ne kadar olduğunu bilebilir miyiz?

Veya bir atom sonsuza kadar varlığını sürdürür mü?

Bir atom ömrünün hemen hemen sonsuz olduğu söylenebilir.

Martin Rees’e göre 10 35 yıldır ki,bize göre çok muazzam bir sayıdır.

Bu soruların cevabı ne olursa olsun herşeyin atomlardan oluştuğunu biliyoruz.

Hiçbir madde kalıcı olmadığı için,bir atom,ait olduğu madde yok olduğunda başka bir oluşum içinde yer alır.

Bu gün bir papatya yapısında yer alan atom,yarın bir timsahın dişlerinin yapısında görev alabilir.

Biz insanlar da atomlardan oluşuyoruz. Öldüğümüzde atomlarımız dağılır ve başka nesnelerde yeniden devreye girerler. Şu halde beni oluşturan atomlar,benden önce başka oluşumlar içindeydi.

Belli ki atomlarımın hepsi milyarlarca yıl öncesine aittir. Şimdi yazacağım bilgileri Bill Bryson’un bir kitabından not almıştım.

Yazara göre,sahip olduğumuz her bir atom,bize gelene dek birkaç yıldızdan geçmiş ve milyonlarca organizmanın parçası olmuştur.

Herbir insan miktar olarak o kadar fazla sayıda atoma sahiptir ki,beni oluşturan atomların önemli bir miktarı,tahminen bir milyar kadarı,belki de bir zamanlar Cengiz Han’a aitti.

Sayı ve isim üzerinde kesin bir şey söylemenin olanaksız olduğu bellidir.

Ama ben daha zigot halimde iken başlamış olan,halen de devam eden yaşantımda,beni oluşturan atomların daha önceleri nerelerde yer aldığını merak ederim.

Gerçi gençlik ve yaşlılığı hep biyolojik yapımızın zaman süreci içindeki yıl sayısı olarak değerlendiriyoruz.

Oysa bizi oluşturan atomlarımızın hepsi bizden önce de vardılar. Şu halde hepimiz aslında çok yaşlıyız.

KAYNAK: A Short History of Nearly Everything

BİLİMDE BENZETMELER BENZETMELER

Ortalama bir okuyucu açısından bilimde benzetmeler çok önemlidir.

Kapsamlı fen bilgisi olmayan kişiler için matematiksel açıklamalar anlaşılmaz şeylerdir.

Yazılanları takip etmeyi zorlaştırdığı gibi adeta itici özellik uyandırır.

Ayrıca birtakım formüller ve bilimsel kavramlarla dolu yazıları okumak ta vasat bir kişi için olanaksızdır.

Bu nedenle birçok yazar konunun anlaşılabilmesi için benzetmelere baş vurur. Örneğin Genel Görecelik Kuramı’ndaki uzay-zaman,bu yolla anlatılınca daha kolay kavranır.

Gerili halde duran bir yatak çarşafı düşünelim. Üzerine demir bir top koyalım.

Bu topun ağırlığı,üzerinde durduğu çarşafı esnetir.

Onu biraz çökertir,yani çukurlaştırır. İşte bu durum bir benzetmedir.Veya iyi bir örnektir.

Böylece uzay-zaman konusunu bu örnek ile karşılaştırma olanağı elde ederiz.

Ve Güneş gibi büyük kütleli bir cismin boşluktaki etkisi daha iyi anlaşılır.

Demir top çarşafı nasıl çökertiyorsa,Güneş te uzay-zamanı öyle esnetip büker.

Demir top çarşafın üzerinde iken bir bilyeyi topa doğru yuvarlayalım.

Bilye bölgeye yaklaşınca çukura düşer,demir topa yönelir.

Kütle çekiminin uzay-zamandaki eğrilmenin bir sonucu olduğu bu örnekle daha iyi anlatılmış olur.

Benzetmeler atom konusu anlatılırken de yapılır.

Bir milimetreyi bin parçaya bölersek,herbirine bir mikron deriz.

Bir tek mikronu bu kez onbin dilime ayıralım.

Elde edilecek dilimlerden bir tanesi,bize bir atomun ölçüsünü gösterir.

Sayısal ifade ile bir atom,bir milimetrenin on milyonda biridir.

Elbette bu parçalara bölmek veya dilimlere ayırmak işi hayalimizde yaptığımız işlemlerdir. Üstelik on milyonda bir ifadesini de zihnimizde canlandırmamız gerekir.

Yani bir atomun bir milimetrelik çizgi yanında nasıl gözükeceğini benzetmeyle anlatmalıyız.

Bir toplu iğneyi dünyanın en yüksek gökdeleninin dibine bırakın. İğne gökdelenin yanında nasıl görünüyorsa,atom da milimetrenin yanında öyle görünür.

Aynı tür benzetmeyi atomun kendisi ile çekirdeği arasında da yapabiliriz.

Bir atomun çekirdeği,atomun toplam hacminin milyarda birinin milyonda biridir.

Diğer taraftan bu minicik çekirdek,tüm atomun ağırlığının hemen hemen tümünü kapsar.

Bir atomu biraz önce bahsettiğim gökdelenin büyüklüğüne dek genişlettiğimizi düşünelim.

Bu durumda çekirdek bir aspirin tableti kadardır.

Ama bu tek bir tabletin ağırlığı,gökdeleninkinin binlerce mislidir.

Bilimde benzetmelerin ,konuları anlamadaki yararının yanısıra bir özelliği daha vardır.Öğrenilen bilgilerin kalıcı olmasını sağlar.

BOYUTLAR VE SAYILAR

Tasavvur etmek deyimi biraz eskidi mi?

Zihinde canlandırma,göz önüne getirmek anlamına gelir.

Bir sahilde dolaşıyorsunuz.

Eğilip yerden bir avuç kum alıyorsunuz.

Elinizdeki kumların sayısı ortalama 10.000 tanedir.

Gezindiğiniz sahildeki tüm kumların sayısını düşünün.

Biraz daha ileri gidin.

Yeryüzündeki tüm kumların sayısını tasavvur edin.

Ama evrendeki yıldız sayısı,yeryüzünde bulunan tüm kumsallardaki kum taneleri sayısından daha çoktur. * Bu durum başlıbaşına tasavvur etme olayıdır.

Pratik olarak yeryüzündeki kum sayısını tam olarak ifade edemeyiz.

Yani zihnimizde bu sayı ile ilgili rakamın sayısal ifadesi yer almaz.

Onun yerine aklımızda canlandırma yolunu seçeriz.

Bir kedi sizin yanınızda boy olarak küçük kalır.Bir kelebek daha küçüktür.Hele bir pire size göre ufacıktır.

Bu hayvanları görmeden bile onlarla kendi boyunuzu gözünüzün önüne getirebilirsiniz. * Ama bir atomun ne kadar küçük olduğunu anlamanız için hayal gücünüzü çalıştırmanız gerekir.

Yarım milyon atom yanyana dizilse bile kolumuzdaki bir tüyün arkasına gizlenebilirler.

Böyle bir ölçekte tek bir atomu düşünmeye çalışın.

Yarım milyon size az mı gözüktü?

Birden başlayarak 500.000 e kadar saymaya başlayın. * Bir milimetre,veya (-) parantez içindeki çizgi kadar bir ölçüyü bin tane eşit parçaya böldüğünüzü düşünün.

Bir mikroorganizma,bu bin parçanın iki tanesi kadardır.

Yani bu yaratık gerçekten çok küçüktür,ama bir atoma göre inanılmaz oranda büyüktür.

Sayısal olarak söylersek,bir mikroorganizma,bir atomdan 10.000 misli büyüktür

BÜYÜK PATLAMANIN SESİ

Arno Penzias ve Robert Wilson New Jersey’de,Holmdel’deki Bell Laboratuvar’ında çalışan iki radyoastronomdular.

Burada bulunan büyük bir iletişim antenini kullanıyorlardı.

1965 yılında kendilerini oldukça şaşırtan bir olayla karşı karşıya geldiler.

Antenden hiç durmayan bir fon gürültüsü gelmeye başlamıştı.

Görev alanlarına giren deneysel çalışmalarını yapamaz hale gelmişlerdi.

Sürekli olarak devam eden bu tıslama sesini duymazdan gelemiyorlardı.

Bu sesin geldiği belli bir odak noktası yoktu.

Gece gündüz hiç ara vermeden gökyüzünün her noktasından geliyordu. İki astronom bir yıl boyunca sesin kaynağını bulmak için uğraştılar.

Bir taraftan da gürültüyü yok edecek çareyi arıyorlardı.

Ellerinden gelen her şeyi yaptılar.

Elektrikle çalışan her aleti tek tek gözden geçirdiler.Bütün aletleri söküp yeniden kurdular.

Devreleri defalarca kontrol ettiler.Ne kadar tel varsa hepsini elden geçirdiler.Fişleri temizlediler.

Sonra çanağın içine tırmanıp her bir ek ve perçin yerine boru bandı yapıştırdılar. İşlerini öyle ciddiye almışlardı ki,süpürge ve fırçalarla kuş pisliklerini bile temizlediler.

Ancak bunların hiçbir faydası olmadı.

Ses devam ediyordu. * Aynı tarihte 50 kilometre uzaklıktaki Princeton Üniversite’sinde Robert Dicke yönetimindeki bir ekip te yoğun şekilde araştırmalarını sürdürüyordu.

Bulmaya çalıştıkları şey ise Arno Penzias ve Robert Wilson’un yok etmeye çalıştıkları ses ile ilgili bir olaydı.

Elbette Bell Laboratuvar’ında duyulan sesten haberleri yoktu.

Robert Dicke ve ekibi George Gamow tarafından ileri sürülen bir öngörüyü irdeliyorlardı.

George Gamow’a göre,uzayın yeterince derinlerine bakarsak,Büyük Patlama’dan geriye kalan kozmik bir fon ışınımı bulabilirdik.

Bu ışınım,evreni dolaştığı zaman dünyamıza mikrodalgalar halinde ulaşacaktır.

George Gamow,daha sonra yazdığı yazılarda bu mikrodalgaları saptayan alet olarak Holmdel’deki Bell antenini önermişti.

Ancak bu raporu hem Arno Penzias ve Robert Wilson hem de Robert Dicke ve ekibi okumamıştı. *

Arno Penzias ve Robert Wilson’ın duymakta oldukları ses, George Gamow’un öngörmüş olduğu sesti.

Onlar,evrendeki en eski ışığı görüyorlardı.

Elbette bu görme işlemi gözlerle olmuyordu.O ışığı kulakları ile algılıyorlardı.

Zaman ve uzaklık bu fotonları mikrodalgalara çevirmişti.

Arno Penzias ve Robert Wilson henüz işin farkında değillerdi ama müthiş bir olaya tanıklık ediyorlardı.

Olayın ne derece önemli olduğunu açıklamak için bir örnek verelim.

Bir gökdelenin yüzüncü katından aşağı baktığımızı varsayalım. İçinde olduğumuz yüzüncü kat şimdiki zaman olsun.Caddenin düzeyi ise Büyük Patlama’yı temsil etsin.

Arno Penzias ve Robert Wilson’ın tanık oldukları olayın döneminde insanoğlunun keşfettiği en uzak galaksiler 60.kat civarına denk düşer. * İşittikleri sese hangi etkenin sebep olduğunu bir türlü anlayamayan Arno Penzias ve Robert Wilson, Princeton Üniversite’sindeki Robert Dicke’e telefon ettiler.

Bir çözüm bulması için ona yaşadıkları sorunu anlattılar.

Robert Dicke iki genç radyoastronomun neyi bulmuş olduklarını hemen anladı.

Ekip arkadaşlarına da söylediği gibi,keşif kendilerince değil,başkaları tarafından yapılmıştı.

Kısa bir süre sonra,Astrophysical Journal’da iki tane makale yayınlandı.

Makalelerin birisinde Arno Penzias ve Robert Wilson, duydukları tıslama sesi ile ilgili deneyimlerini anlatıyorlardı.

Robert Dicke’nin ekibi tarafından yazılan diğer makalede ise bu sesin ne olduğu açıklanıyordu.

Arno Penzias ve Robert Wilson yazılarında kozmik fon ışınımının peşinde olmadıklarını belirtmediler.

O sesin ne olduğunu anlamadıkları ve keşiflerine herhangi bir raporda tanım ya da yorum getirmedikleri halde 1978 yılında fizik dalında Nobel Ödülü kazandılar.

BÜYÜK PATLAMAYI DÜŞÜNMEK

Big Bang teorisini ileri süren bilimadamlarının bu olayı tasavvur edişlerini merak ederim.

Birçok matematiksel formüller yazdılar ve bilimsel açıklamalar yaptılar.

Ama böyle bir teoriyi herşeyden önce beyinlerinde canlandırmaları gerekiyordu. İleri sürülen tezleri çeşitli kaynaklardan okuyoruz.

Ama sıradan insanlar olarak bizler bu olayı algılamakta zorluk çekiyoruz. İlk başlangıcı oluşturan maddenin boyutu hayallerimizi aşan şekilde ufaktı.

Bu ufaklık ne kadardır? * Bir protonu ele alalım.

Bildiğimiz toplu iğnenin sivri ucu kadar yerdeki proton sayısı 500 milyar tanedir. Şimdi de bunlardan bir tanesini elimize aldığımızı düşünelim.

Bu protonu kendi büyüklüğünün milyarda birine kadar küçültelim. İşte Big Bang’i başlatan maddenin boyutu bu kadardır.

İşin ilginç tarafı,uzay dediğimiz yer de bu kadardı.

Söz konusu madde daha da küçük olabilir.Veya daha büyük.

Ama bahsedeceğim konu açısından fark etmez. Şimdi aklımıza gelen nedir?

Bugün için evrende var olan herşey,ne ise olduğu gibi bu ufacık yere sığmış olmalı.

Tabii ki ortada bırakın maddeyi,atomun bile olmaması gerekir.

Onlar,mevcut potansiyellik içinde var olmalı.

Değinmek istediğim konu,bu ilk maddenin yapısı ile de ilgili değil.

Onu bilim adamları açıklıyorlar.Bir hayli teknik mesele.

Teoriyi gözümüzde canlandırmaya devam edelim. * Sözünü ettiğimiz o ufacık boyuta ‘tekillik’deniyor. İlk soru:Bu tekillik nerede duruyor?

Boşluğun herhangi bir noktasında mı?

Ama boşluk diye bir yer olmaması gerekir,zira tekilliğin boşluğu da içerdiğini kabul etmiştik.

Aynı şekilde uzayın içinde bir nokta da diyemeyiz,zira kendisi uzayı da kendi içinde bulunduruyordu.

Yani bu tekilliğin çevresinde bir boşluk ve uzay yoktur.

Ayrıca bu tekilliğin çevresinde hiçbir çevre yoktur.

Başka bir ifade ile kendisinin de içinde yer aldığı uzaydan başka uzay mevcut değildir.

Sadece kendisi vardır,kendisinden başka bir şey yoktur.

Uzay mevcut olmadığına göre ayrıca diğer bir boşluk mu vardı?

Ama bu da çelişki değil mi?

Zira Big Bang teorisine göre herşey,ama herşey bu tekillikten ibaretti.

Gerçekten tasavvur edilmesi bir hayli çetin.

Yani kelimelerin ne anlattığını anlıyoruz,ama gözümüzün önüne getirmekte zorlanıyoruz.

CARL SAGAN VE KOZMİK KOZMİK TAKVİM

Carl Sagan 20.yüzyılın en önde gelen astronomlarından birisidir.Yaşamı boyunca pek çok araştırmaya katılmıştır.

Gözlem ile deneylerini makaleler ve kitaplar halinde yayınlamıştır.

Bilimsel konulardaki birikimlerini halkın anlayacağı tarzda yansıtmış,belgesel dizileri de yönetmiştir.

Bitmez tükenmez çalışmalarının yanısıra çeşitli üniversitelerde öğretim üyeliği yapmıştı.

Kitaplarında anlattığı konular astronomi ile sınırlı değildir.

Okuyucu,onun yazılarında pek çok temel bilgileri bulabilir. * Bu yazıda Prof.Carl Sagan için iki konuya değineceğim.

1972 yılında uzaya gönderilen Pioneer 10 aracına bir plaka eklenmişti.

Bu plakada, dünya dışı zeki yaratıklara rastlama ihtimali için bir mesaj yer alıyordu.

Resim ve bilimsel sembolleri kapsayan bu mesajı taşıyan plakayı öneren ve düzenleyen C.Sagan’dı. * C.Sagan için bahsedeceğim ikinci konu,kozmik takvimdir.

Yazar,evrenin 15 milyar yıllık yaşam süresini tek bir takvim yılına sıkıştırmıştır.

Başka bir söyleyişle,evrende, Büyük Patlama’dan bu güne kadar olan süreç.bir yıl olarak ele alınmıştır.

Buna göre dünya tarihinin her bir milyar yılı, kozmik yılın 24 saatine eştir.

Bu yılın her saniyesi,dünyanın güneş etrafındaki 475 kez dönüşüne karşılık olur. * Takvimden bazı alıntıları kısaca özetleyelim: 1 Ocak : Büyük Patlama.

1 Mayıs : Samanyolu’nun oluşmaya başlaması.

9 Eylül : Güneş sisteminin ilk oluşumu.

14 Eylül : Dünyanın şekillenmesi.

25 Eylül : Dünyada ilk yaşam belirtisi.

15 Kasım : İlk çekirdekli hücreler.

Devam eden bu sürecin bundan sonrası, yılın son ayı olan Aralık içinde incelenmiştir. * Nihayet 31 Aralık gününe ulaşıyoruz.Yılın bu son gününde artık saatler önemlidir.

Saat 22.30 ile 24.00 arasındaki süreç şöyledir: 22.30 : İlk insanlar.

23.46 : Ateşin kullanılması.

23.59 : Mağara resimleri.

23.59.20 : Tarımın başlangıcı.

23.59.50 : Sümer ve Mısır’da ilk hanedanlar.

23.59.55 : Perikles.

23.59.56 : İsa’nın doğuşu.

23.59.59: Avrupa’da rönesans.

Yılın bu son saniyesi ile yeni yılın ilk saniyesi :Ortaçağdan günümüze uzanan tüm olaylar.

Carl Sagan’ın bu takvimi,kendi yaşam sürelerimizin ne olduğunu açıkça göstermektedir.

DOPPLERDOPPLER-FİZEAU ETKİSİ

Yüksek dalga frekanslı bir ses havayı daha hızlı dalgalandırır.

Bu özellikteki sesin perdesi yüksektir deriz ve tiz sesler olarak algılarız.

Alçak dalga frekanslı sesin perdesi ise alçaktır ve bas sesler olarak duyarız.

Bir lokomotif bize yaklaşırken sesinin perdesi yükselir,uzaklaşırken alçalır. * Ses perdesindeki değişikliğin nedeni,kulak zarına saniyede çarpan ses dalgasının değişik olmasıdır.

Bu olayı doğuran ise ses kaynağının hareket halinde olmasıdır. * Bu olgu,ışık dalgasına da uyarlanır.

Hareket halindeki bir kaynağın ışığı gözümüze ulaştığı zaman frekansında(renginde) değişiklik olur.

Işık kaynağı bize doğru geliyorsa,her saniye bize daha çok ışık dalgası gelir.

Renk tayfında yüksek frekansa ait olan mor renginde gözükür.

Eğer ışık kaynağı bizden uzaklaşıyorsa,gözümüze gelen dalga sayısı azalır.

Tayfta düşük frekanslı kırmızı renge doğru kayma olur.

Koyu bir fon üzerinde belirli doku oluşturan açık renk çizgiler,ya da açık renkli bir fon üzerindeki koyu çizgiler ışığın yani renklerin belirli dalga uzunluklarında atomlar tarafından soğurulması (absorbisyon) veya yayılmasının (emisyon) işaretidir.

Astronomlar bize doğru yol alan ya da uzaklaşan yıldızların hızını olağan tayf çizgilerinin,tayfın mor veya kırmızı bölümüne kaymalarına göre ölçerler.

EŞ ZAMAN

Aynı anda’ başlıklı yazımda bahsettiğim gibi iki kişi arasındaki uzaklık arttıkça eylemlerin aynı zaman içinde olması zorlaşır.

Aynı yazıda hem Dünya’da hem de diğer gözlemcinin bulunduğu ortamda kullandığımız zaman ölçüm yöntemlerini göz ardı etmiştim.

Bu nedenle dünyadan sinyal gönderme yolunu önermiştim.

Ama zaman ölçme yöntemleri işin içine girince eş zaman kavramını belirleme bir hayli çetin hale gelir.

Dünya üzerinde kullandığımız zaman ölçümü Güneş-Yerküre ilişkisine göredir.

Başka bir gezegendeki gözlemcinin kullanacağı zaman ölçümü,bulunduğu sistemin şartlarına bağlıdır.

Her iki gözlemcinin de Dünya ölçüsüne göre zamanı ölçtüklerini düşünsek bile ışık hızının sabit olması nedeniyle eş zaman olgusunu saptamak oldukça kapsamlı hesaplamaları gerekli kılar.

Hele mesafe ışık yılları kadar uzaksa yaşayan bir kişi açısından söz konusu bile olamaz.

GENE BEN OLUR MUYDUM?

Ben,canlılar aleminin insan türüne ait bir bireyim.

Hem benden önce doğmuş,hem de benden sonra doğacak hiçbir insanla fiziksel olarak tıpatıp benzerliğim olamaz.

DNA ve gen fonksiyonları böyle bir özellik kazanmamı sağlamış.

Aynı zamanda bilincim dış dünya ile ilgi kurarak kendimi ‘ben’ olarak algılıyor.

Benim erkek olarak dünyaya gelişime babamın spermlerindeki XY faktörü etkili olmuş.

Oluşan zigot sonuçta beni meydana getirmiş.

Ben gözleri şu renk,burnumun şekli şöyle,bunun gibi milyonlarca kendime ait fiziksel özellikli biriyim.

Benim zigotumu oluşturan sperme A diyelim.

Eğer aynı birleşmede yumurtayı dölleyen sperm bu A değil de bir başka XY faktörlü herhangi bir sperm olsaydı yine aynı biyolojik yapıya sahip olmayacaktım.(Aslında ben olmayacaktım,ama şimdilik bu varsayımı bırakıp gene ben olduğumu düşünelim.)

Başka bir sperm sonucu aynı biyolojik yapıda olmam,cinsiyet hücrelerindeki gen alış-veriş olayı nedeniyle olanaksız bir olgudur. Şu halimle ben,duygu,düşünce,dünya görüşü gibi manevi özellikleri olan bir kişiyim.

Sözkonusu birleşmede şu andaki beni oluşturan A spermi değil de başka XY faktörlü spermin oluşturacağı kişi,manevi yapısı olarak gene ben mi olacaktı? Şüphesiz şu andaki duygularım,düşüncelerim ve dünya görüşüm farklı eğitim şartlarında değişik olabilirdi.

Farklı sosyal ve ekonomik ortamda büyümem de kişiliğimi farklı hale getirebilirdi.

Ama ben yine maddi ve manevi yapı olarak ‘ben’ im.

Farklı spermden oluşacak olan kişiye de şimdiki bilincim olan ‘ben’ mi sahip olacaktı?

S U M O L E K Ü L Ü gelmemiş olacaktım.

GÜNEŞ SİSTEMİ

Bu yazımda Güneş Sistemi hakkında yeni ve değişik bilgiler verecek değilim.

Sadece bir noktayı değerlendirmek istiyorum.Bill Bryson’un Hemen Her Şeyin Kısa Tarihi adlı çok güzel bir kitabı vardır.

O kitaptan aldığım bazı bilgiler,benim uzayı birazcık kavramama çok yardımcı oldu. * Güneşin kendisi,gezegenler ve topluca Güneş Sistemini öğrenmek için ne yaparız?

Kitaplara,dergilere ve internetteki adreslere bakarız.

Buralarda gördüğümüz,Güneş ve gezegenleri gösteren küre şekilleridir.

Hepsi de yanyana duran küçüklü büyüklü 9 tane küre.

Ama gerçek uzaydaki durum böyle midir?

Bu kürelerin arasındaki uzaklık, elbette uzaydaki gerçek konumları ile aynı oranda değildir.

Gezegenlerin, uzayda birbirlerine olan gerçek uzaklıklarını dev bir posterde bile gösteremeyiz.

Hatta birkaç tane dev posteri yanyana bile koysak gene de gerçek uzaklık oranlarını yansıtamayız.

Hele gezegenlerin gerçek boyutlarını da düşünürsek,işin içinden hiç çıkamayız.

Gene de Güneş Sisteminin küçültülmüş bir şemasını çizmeye çalışalım.

Yerküre’nin çapını bir bezelye tanesinin çapına indirsek bile,Jupiter’in uzaklığı 300 metredir.

Plüton ise 2,5 kilometre ötede kalır. Çizeceğimiz bu şemada Plüton bir bakteri kadar küçüleceği için onu zaten göremeyiz.

Aynı ölçekte,bize en yakın olan yıldız, 16.000 kilometre ötede kalır. Şimdi gezegenlerin en büyüğü olan Jupiter’i bir nokta kadar küçültelim.

Boyut olarak orantılarsak Plüton bir molekül halini alacak ve bu durumda bile 10 metre uzağımızda kalacaktır. * Gezegenler için birkaç özellik sayalım: Örneğin Jupiter ile Neptün arasındaki uzaklık,Jupiter’in bize olan uzaklığının 5 mislidir.

Neptün o kadar uzaktır ki Jüpiter’in aldığı güneş ışığının sadece yüzde üçünü alır.

Dünyadan göndereceğimiz bir ışık demeti Plüton’a 7 saat sonra ulaşır.

Oysa Güneş’ten çıkan bir ışının bize ulaşması sadece 8 dakikadır.

Plüton’dan Güneş’e bakan biri,onu bir toplu iğne başı gibi görür. Şimdi dünyadan kalkan bir uzay gemisine binip yola çıktığımızı varsayalım.

Plüton’u geçip yolumuza devam ediyoruz.

Sakın Güneş sisteminden çıktığımızı zannetmeyin. * Bir kitap veya derginin şemasında Plüton son sınır gibi gösterilir ama gerçek öyle değildir.

Hatta orası kıyıya yakın bile değildir.

Zira yolun ancak 50 binde birini aşmış bulunuyoruz. Önümüzde tam iki ışık yılı sürecek bir bölge uzanmaktadır.Dikkat edin:İki ışık yılı. İki yıl değil,iki ışık yılı.

Güneşin kendisi,9 tane gezegen,bütün uydular,kuyruklu yıldızlar,bütün bunları bir araya getirin.

Hepsi Güneş sisteminin trilyonda biridir. * Plüton’un Güneş etrafındaki bir kez dönüşü 248 yıl sürer.

İsa’nın doğumundan itibaren dünyamız, Güneş’in etrafında 2007 kez dönmüş durumda.

Plüton ise 8 kez.

Bu anlattıklarımız sadece Güneş Sistemi ile ilgilidir.

Güneş Sistemi ise bizim galaksimizde bir toplu iğne başı gibi kalır.

Diğer galaksileri de düşünürsek uzayın ne olduğu hakkında birşeyler anlar gibi oluruz.

JEOLOJİK ZAMANDİZİNİ

Jeolojik olayların tarihlendirilmesi konusunda fikirbirliğine varılması uzun tartışmalar sonucunda mümkün olmuştur.

Joologlar başlangıçta,kayaçları oluştukları dönemlere göre kategorize etmeyi denediler.

Ama sınır çizgilerini nerelere çekmeleri konusunda sık sık uzlaşmazlığa düşüyorlardı.

Bu tartışmaların en önemlisi,’ Büyük Devoniyen İhtilafı’ olarak bilinir.

Roderick Murchison,bir kayaç katmanının Silüriyen Dönem’de olduğunu söylemişti.

Rahip Adam Sedgwick ise sözkonusu katmanın Kambriyen Dönem’e ait olduğunu ileri sürdü.

Bu tartışma giderek şiddetlendi ve yıllarca sürdü.

Martin J.S.Rudwick,bu ihtilafı konu alan bir kitap yazdı.

Bu bilimsel kavga 1879 yılında Silüriyen Dönem’le Kambriyen Dönem arasına yeni bir dönemin,yani Ordovisyen Dönemi’nin eklenmesi ile sona erdi. * Jeoloji terminolojisinde İngiliz adları egemendir.

Devoniyen,İngiltere’de bir il olan Devon’dan türemiştir.

Kambriyen,Galler’in Latincedeki adıdır.

Ordovisyen ve Silüriyen eski Gal kabileleri Ordovislere ve Silürlere dayanır.

Jeoloji araştırmaları yaygınlaştıkça terminolojiye dünyanın diğer yerlerinden de adlar girmiştir.

Jura Dönemi,adını Fransa-İsviçre sınırındaki Jura Dağı’ndan alır.

Permiyen,Ural Dağları’ndaki Perm bölgesi ile ilgilidir.

Terminolojiye giren adlar her zaman yer adları olmayabilir.Örneğin Kretase,tebeşir anlamındadır. * İlk başlarda jeolojik tarih dört zaman dilimine bölünmüştü:Birinci,İkinci,Üçüncü (tersiyer),Dördüncü (kuvaterner) Bu sistem çok basitti,bu sebeple kalıcı olamadı.

Jeologlar bazı kısımları elediler ve yeni eklemeler yaptılar.

Birinci ve İkinci Dönemler tamamen kaldırıldı.Dördüncü Dönem bazı jeologlar tarafından kaldırıldı,bazılarınca korundu.

Charles Lyell,dinozorlar çağından bu yana geçen süreyi kapsamak için,bölümler ya da dizinler olarak bilinen ek birimler önermişti.

Bunlardan bazıları şöyleydi: Pleistosen (en yakın) ,Pliyosen (daha yakın) , Miyosen (az çok yakın) ve Oligosen (belki bir nebze yakın).

Son ek olarak ta ‘senkron’ terimini kullanmak istiyordu.

Böylece Miyosenkron ve Pliyosenkron gibi terimler üretiyordu.

William Whewell,etimolojik gerekçeleri öne sürerek Charles Lyell’in yöntemine itiraz etti, ‘senkron’ yerine ‘-eous’ modelini önerdi.

Böylece Meioneous ve Pleioneous gibi terimler üretti.

Zaman,dönem ,bölüm ve zaman dilimi olarak, bugün kullanılan jeokronoloji şöyledir: ZAMAN

DÖNEM

BÖLÜM

ZAMAN DİLİMİ (y.milyar yıl önce)

Prekambriyen Paleozoik (Birinci)

4-570 570-225 Kambriyen Ordovisiyen Silüriyen Devoniyen Karbonifer Permiyen

570-500 500-430 430-395 395-345 345-280 280-225

Mezozoik (İkinci)

225-65 Triyas Jura Kretase

225-190 190-136 136-65

Senozoik (Yakın)

65-günümüz Tersiyer

65-2,5 Paleosen Paleojen

65-54 54-26 Eosen Oligosen

54-38 38-26

Neojen

26-2,5 Miyosen Pliyosen

Kuvaterner

26-7 7-2,5 2,5-günümüz

Pleyistosen Holosen

2,5-10 bin 10 bin-günümüz

Prekambriyen, Kambriyen Öncesi olarak kullanılır.

Paleozoik,eski hayat anlamındaki sözcükten türetilmiştir.

Mezozoik,orta hayat, Senozoik ise yeni hayat anlamına gelir.

John Wilford’un,zaman ve dönem konusunda pratik bir önerisi vardır.

Prekambriyen, Paleozoik, Mezozoik ve Senozoik olan zamanları yılın mevsimleri gibi, Karbonifer, Permiyen, Jura,vb. gibi dönemleri de mevsimlerin ayları gibi düşünmek kolaylık sağlar.

Yukarıdaki tabloya eklenmesi gereken katlar ya da çağlar diye bilinen ve adlarını Illinois,Des Moines,Croix gibi çeşitli yerlerden alan daha küçük altbölümler vardır.

Aslında bütün olarak ele alındığında jeokronoloji konusunda tam bir fikir birliği yoktur. Örneğin Kuzey Amerika’daki kat veya çağların,Avrupa’dakilerden farklı adlarla kullanıldığı olur. Çoğu da zaman içinde ancak tahminen çakışır.

Kuzey Amerika’daki Cincinnati katı büyük ölçüde Avrupa’daki Ashgill katına ve küçük ölçüde biraz daha önceki Caradoc katına denk gelir.

Ayrıca bu bilgiler kitaptan kitaba değiştiği gibi kişiden kişiye de değişebilir.

Bazı jeologlar 7 tane yeni bölüm tanımlar,bazısı da 4 bölüm.

Bazı kitaplarda Tersiyer (Üçüncü) ve Kuvaterner(Dördüncü) çıkarılmış,yerlerine Paleojen ve Neojen olarak adlandırılan farklı uzunluktaki dönemler konmuştur.

Prekambriyen Zaman’ı,çok eski Arkeyan Devir ve daha yakın Proterozoik Devir olarak ikiye ayıranlar vardır.

Bazen de Paleozoik (Birinci), Mezozoik (İkinci) ve Senozoik (Yakın) zamanları içine alan zaman dilimini tanımlamak için Fanerozoik Üstzaman terimi kullanılır.

Bütün bunlar sadece zaman birimleri içindir.

Kayaçlar,kendi içlerinde sistemler,diziler ve katlar olarak bilinen farklı birimlere ayrılmıştır.

Ayrıca zaman açısından geç ve erken,kayaç katmanları açısından alt ve üst birimler arasında da farklar vardır.

KULLANDIĞIMIZ ELEMENTLER

Hidrojen,oksijen ve karbon vucudumuzu oluşturan başlıca elementlerdir.

Diğerleri de az miktarlarda olmasına rağmen yaşantımız için vazgeçilmez önemdedirler.

Bu elementler yapımızda yer almaları gerektiği için onları hayatımız boyunca doğadan sağlarız.

Gerekli olmadığı halde birçok element vucudumuza girer.

Ancak onları zararsız hale getirecek özelliklerimiz vardır.

Genel olarak bakarsak yaşamamız için gereken element miktarının çok olmadığını görürüz.

Selenyum çok önemlidir.Ama gereken dozun üstündeki miktar öldürücüdür.

Canlı organizmaların,kendilerine gereken maddeleri hangi oranda alacağı evrim ile belirlenmiştir.

Aynı şekilde yararsız olan yabancı maddelere karşı direnç te gelişim sürecinde kazanılmıştır.

Bu direncin seviyesi, çevrelerindeki element çokluğu ile ilgilidir.

Başka bir ifade ile,canlılar gerekli ve gereksiz elementlerle iç içe yaşar.

Ama evrimsel birikimleri ile metebolizmaları yaşamsal ayrımı gerçekleştirir. * Elementlerin,birbirleri ile birleştiklerinde bize garip gelen özellikleri vardır.

Hem oksijen hem de hidrojen ateşe karşı duyarlıdır.

Oksijenin bizzat kendisi yanıcı değildir,sadece başka maddelerin yanmasını kolaylaştırır.

Hidrojen gaz halinde iken son derece yanıcıdır.

Ama bir araya geldiklerinde ortaya çıkan özellik tam tersidir.

Ayrı ayrı yanma olayını tetikleyen bu iki element uygun oranda birleştiklerinde ateşi söndürür.

Sodyum kararsız bir elementtir.

Klor ise oldukça toksiktir,yani bünyede zehirlenme etkisi yapar.

Su içerisine az miktarda bile saf sodyum atılırsa kuvvetli bir patlama olur.

Klor az yoğunlukta kullanılır ise mikroorganizmaları yok eder.

Ama yoğunluğun artması bizim için çok tehlikelidir.

Nitekim yüzme havuzlarına mikrop öldürücü olarak atılan klor çok seyreltilmiş haldedir.

Buna rağmen onun varlığını hissederiz.

Ayrı ayrı bize zararlı olan bu iki element bir araya gelince ilginç bir oluşum gerçekleşir.

Sodyum klorür.Yani yemeklerimize kattığımız sofra tuzu.

Bir element doğal yollardan bünyemize girmiyorsa ona karşı direnç sistemimiz yoktur. Şöyle de ifade edebiliriz: Yaşantımız için doğrudan veya dolaylı ilgisi olmayan maddeler bizim için zararlıdır. Örneğin kurşun insan açısından zehirlidir.

Zira onu zararsız hale getirecek savunmamız yoktur.Civa ve plütonyum da böyledir.

NİCELİKLERİ ANLAMAK

Sayılar,tek başlarına soyut kavramlardır.Örneğin 5 diye bir varlık yoktur.

Sayılar,sayı sıfatı olarak bir anlam kazanır.

5 tane elma,dediğimizde 5 rakamı somut hale gelir.

Ben,nicelikleri anlamanın,bu niceliklerin yer aldığı konu ile ilgili olduğunu söylüyorum.

300.000 sayısını ele alalım.

Bu sayı,bir şehrin nufusu için kullanılmışsa, şehrin orta büyüklükte bir yer olduğunu düşünebiliriz.

Bu sayı,para miktarı olarak belirtilmişse,ülkemizdeki eski lira olarak bir gazete fiatıdır. * 300.000 sayısını kilometre olarak kullandığımızda,algılamamız veya göz önüne getirebilmemiz daha çetin bir hale gelir.

Bir kere,yeryüzü üzerindeki en uzak iki nokta arasındaki mesafe km. cinsinden,bu sayının çok altındadır.

300.000 kilometre,ışığın bir saniyede aldığı yolun uzaklığıdır.

Ben kendi kendime düşünürken veya birisine bu sayıyı anlatırken şöyle bir örnek veriyorum: Alkışlama işlemini yaparken bir el çırpışımız bir saniye kadardır. İşte bir kez el çırptığımız anda ışık,dünyamızı 7 kez dolaşmış olacaktır.

Veya Ay’ı geçip gitmiştir bile.

Alkışlamaya başladığım anda göndereceğim ışığın Güneş’e ulaşması için,8 dakika alkışıma devam etmeliyim.

Bu ışığın en yakın yıldıza ulaşması için de hiç durmadan 4 yıl boyunca alkışımı sürdürmem gerekir. * En küçük bir madde parçaçığında bile ne sayıda atom bulunduğu konusunda verilen sayılarla uğraşmam.

Sadece verilen örnekleri aklımda tutmaya çalışırım. Örneğin avucumuza birazcık tuz dökelim.

Bu tuz yığınının içinden sadece bir tanesini inceleyelim.

Bu bir parça tuz tanesi içinde kaç tane atom vardır?

Verilen sayıyı hem gözümün önüne getiremem,hem de aklımda tutamam. * Ama şu örnek,konuyu benim için daha anlaşılır hale getirir: Bu bir tane tuz parçasının içindeki her bir atomu,bir tane tuz parçası kadar büyütebilseydik,tuz tanesinin boyu 10 km.olurdu.

SAYILARI KAVRAMAK

Özellikle astronomi kitaplarında bol sıfırlı rakamlar görürüz.

Bu rakamlar boyut,uzaklık,zaman hakkında birtakım sayısal değerler verir.

Bütün bunları zihnimizde yeteri kadar canlandırabiliyor muyuz? İncelediğimiz bir konuda 140 milyar gibi bir sayı gördüğümüzü düşünün.

Bu rakamın ne olduğunu algılamak kolay değildir.

Bir konu hariç:Para Bunu çok iyi anlarız.

Ama 140 milyar rakamının ne kadar büyük bir sayı olduğunu anlamak o kadar kolay değildir. İsterseniz saymaya başlayın.

Yani 1,2,3,4… deyip devam edin ve 140 milyarda saymayı bitirin.

Hemen söyleyeyim.Denemeye falan kalkmayın.

Zira olanaksız bir eylemdir.

Bir insanın doğduğu andan itibaren 1,2,3,4..diye saymaya başladığını varsayın.

Bu sayma işlemi hiç durmadan devam etsin.

Bir saniyede bir sayı.

Sayma işlemi ömrünün sonunda bitsin.Örneğin 90 yıl.

Bu süre sonunda vardığı sayı nedir? * Cevap : 3 milyar.

Aslında bu sayı bir hayli abartılıdır.

Zira bir saniyede bir sayı söylenemez. Örneğin 1.987.896.769 sayısını söyleyin.Kaç saniye sürer?

Bu sebeple 90 yıldaki sayma işlemi ancak 1 milyarı bulur.

Gene de 3 milyar kabul edelim.

90 yıl boyunca hiç durmadan sayılsa sadece 3 milyara ulaşılacağı inandırıcı gelmedi mi? * Hesap makinenizi alıp hesaba başlayın.

90 yılda 32.850 gün vardır.

Bu kadar gün 788.400 saat eder.

Bu kadar saat yaklaşık 47 milyon dakikadır.

Saniye sayısı ise yaklaşık 3 milyardır.

Bütün bunlardan sonra 140 milyar sayısının ne gibi bir sayı olduğunu düşünün.

SONSUZLUK

Günlük konuşmamızda kullandığımız niceliksel (sayısal) ifadeler 'sonlu' özellik taşır.

Kazandığımız ve harcadığımız para,sahip olduğumuz nesneler,karşılaştığımız insanlar.

Bütün bunların hepsi sayılabilecek durumdadırlar,sonsuz değillerdir.

Sonsuz parası,sonsuz arabası olan birisi söz konusu değildir.

Konumuzu dünyanın tümünü kapsayacak şekilde genişletelim.

Dünya üzerindeki insan, hayvan,bitki sayısı gibi,cansız nesnelerinin sayısı da sınırlıdır.Yani sonsuz değildir.

Ancak uzaya açılınca durum değişir.Evren sonsuz mudur?

Dünyadaki nesneleri sınırlı ve sayılabilir olarak kavrayan beynimiz,sonsuzluk terimini algılamada zorluk çeker. Çevremiz hacım olarak bir sınıra sahiptir. İnsanların bahçeleri,arazileri,ülkelerin toprakları,kıtalar ve nihayet yerkürenin kendisi mekan olarak sınırlıdır.

Bütün bunları ölçmek te mümkündür.

Söz konusu bu ölçüm uzayda olamaz.

Evrenin sınırının olmayışı veya sonsuzluğu ileri sürülünce aklımıza 'nereye kadar?' sorusu gelir. * İ.Asimov’un bir açıklaması vardır: Diyelim ki evrenin sınırına ulaştık.

Olmaz ama, sınırın ötesine adım attık.

Kendimizle birlikte evreni de genişletmiş oluruz.

Attığımız her adımla bu genişleme devam eder ve sonu gelmez.

Bu konuda İ.Asimov’un diğer bir örneği de şöyledir: Amerika kıtasının tam ortasında akıllı bir karınca olduğunu varsayalım.

Elinde çok nitelikli bir dürbün olsun.

Bu dürbünle etrafına bakınca, sonu gelmeyen toprak ve arazi görecektir.

Görebildiği sınırın ötesinde de bu arazinin devam edeceğini anlayacaktır. ''Bu arazi nereye kadar gidiyor?''diye merak edecektir.

Karınca, okyanusun varlığını bilmediği için şöyle bir tahminde bulunacaktır: ''Eğer bu arazinin sonunda başka bir şey varsa doğallıkla araziden başka bir şeydir. * Biz de kendi evrenimiz için aynı fikirdeyiz.

Eğer evrenin bir sınırı varsa,bu sınırın ötesinde olan şey,başka bir şeydir.

Dolayısı ile bizim için anlamsızdır ve tartışılması gereksizdir.

Bunlar İ.Asimov’un düşünceleri.

Mekan olarak düşündüğümüz bu sonsuzluk kavramını zaman açısından ayrı tutamayız.

Zaman, evren içinde elimizde tutabileceğimiz, gözümüzle görebileceğimiz bir nesne değildir.

Ama her olayı anlatırken mutlaka zamanını belirtiriz.

Zaman nasıl başladı? Zamanın sonu nedir?

Bunun cevabı da mekanın sonsuzluğu gibidir.

Ama burada zamanın başlangıcı olarak Big Bang kabul edilir.

Big Bang’den önceki zaman anlamsız bir kavram olarak kabul ediliyor.

Peki zamanın sonu gibi bir konuyu tartışabilir miyiz?

Bir son kabul edersek,o sondan sonrası nedir?

Buna verilecek en mantıklı cevap ‘sonsuzluk’ mudur?

Veya evrenin son bulmasından sonraki zamanı düşünmek te anlamsız mıdır?

SU MOLEKÜLÜ

Suyun niteliği anlatılırken tadının ve kokusunun olmadığı söylenir. İçine başka bir madde karışmamışsa kokusunun olmadığı doğrudur.

Ama bir yaz günü içtiğimiz suyun şekerden bile tatlı olduğunu hepimiz biliriz.

Bir bardak içinde,bir çukurda,sakin sakin akan bir akarsuda,rüzgarsız bir günde denizde gördüğümüz su,ilk bakışta bize durgun ve zararsız izlenimi verir.

Oysa kendisini etkileyen şartlara bağlı olarak zararlı bir nitelik kazanabilir. Çok soğuk bölgelerin denizine düştüğümüzde donabiliriz.

Kaynama noktasına gelmiş suda haşlanarak ölebiliriz.

Ama yaşam için gereken en önemli maddelerden birisidir. Öyle ki canlılara hayat veren ortamı sağladığı gibi bizzat o canlının yapısında yer alır.

Su her yerde mevcuttur.

Bomboş ve taş duvardan yapılmış bir oda içinde dursak bile su vardır.

Nerede mi?

Kendimizde.Zira bizlerin % 65’ini su oluşturur.

Bu nedenle yaşamın devamı için vazgeçilmesi olanaksız bir sıvıdır.

Bu oran patateste %80,domateste %95’e çıkar. * Pekçok sıvı madde donduğunda %10 kadar hacim kaybeder.

Bu özellik su için de öyledir,ama bir bakıma da öyle değildir.

Zira tam donma noktasında ilginç bir fiziksel özellik kazanarak genişler.

Donma işlemi bitip katılaştığında eskisinden %10 daha hacimlidir.

Buzun bu niteliği çok önemlidir.

Zira suyun üzerinde kalmasını sağlar.

Sebebi ise sudan daha az yoğun oluşudur.

Suyun yoğunluğu 1 gr. / 1 cm.3 tür.

Başka bir ifadeyle bir santimetre küp su,bir gram gelir.

1 dm3 buz,0,9 dm3 kısmı su yüzeyinin altında kalmak üzere suya batar.

Batan kısım nedeniyle 0,9 dm3 su ile yer değiştirir.

Yer değiştiren su 1 dm3 buzun tamamı kadar ağırlıktadır.

Böylece su,buzu,0,1 dm3 kısmı suyun üstünde kalacak şekilde yüzdürür.

Tersi olsaydı,yani buz batsaydı,göller ve denizler diplerinden başlayarak donarlardı. * Bir oksijen atomu ile ona bağlanan iki hidrojen atomu su molekülü oluşturur.

Oksijen yanmayı sağlayan elementtir.

Hidrojenin bizzat kendisi yanıcı özelliktedir.

Yanmaya eğilimli bu iki element uygun oranda birleşince ateş söndürücü hale gelmiş olur.

Tek moleküldeki hidrojen atomu kendi oksijen atomlarına çok sıkı sarılıdır.

Ama diğer su molekülleriyle olan bağları o kadar sıkı değildir.

Bir parkta otururken gördüğümüz ufacık bir su birikintisinde bile izlediğimiz o sakin görünüm bizim için biraz aldatıcıdır.

Molekülleri görme özelliğimiz olsaydı,durgun görünen bu ufacık su kütlesi içindeki herbir molekülün saniyede milyarlarca kez birbiri ile bağlantı kurup ayrıldığı,sonra tekrar bağlantı kurduğu izlenirdi.

Bir su molekülünü işaretleyip onu gözlemlediğimizi düşünelim.

Onun,bağlı olduğu bir molekülü bırakıp bir diğerine bağlandığını görürdük.

Kısa bir süre sonra onu da bırakıp bir başkasına bağlanacaktır.Böyle sürüp gider.

Böylece herhangi bir su molekülü diğer su molekülleri ile birleşip ayrılma durumunu sürekli tekrarlar. * Su molekülleri bir araya gelip kütle oluştururlar.

Giderek göl ve okyanus boyutlarına ulaşırlar.

Ama molekülleri birbirine çok sıkı sarılmadıkları için dışarıdan gelen bir madde olduğunda ayrılmaları çok kolay olur.

Su ile kaplı bir yüzeyde yürürken bunu kolayca gözlemleriz.

Diğer taraftan su molekülleri aynı zamanda güçlü bir bağ özelliği de gösterir.

Yüzey direnci denilen olayın sebebi de budur.

Bir su kütlesinin yüzeyindeki moleküllerinin,alt ve yan taraflarındaki moleküllerle oluşan bağları,üstlerdeki hava molekülleriyle oluşturdukları bağlardan daha güçlüdür.

Bu türden bir bağlılık sayesinde böcekleri,hatta su üstünde kaydırılan ağır cisimleri bile taşıyabilen bir zar yaratılmış olur.

Suyun bu çeşit direncini,ona uygun bir açıyla atlamayan,örneğin karınüstü atlayan biri biraz acıyla öğrenmiş olur. * Bilimadamları yerküredeki su miktarının 1,3 milyar kilometreküp olduğunu söylüyor.

Bu miktar sabittir,eksilmez veya artmaz.

Bunun büyük kısmı okyanuslara aittir.

Nicelik olarak belirtirsek,yeryüzündeki bütün suların %97’si denizlerde bulunur.

Ama dünya üzerinde insanların içmek için yararlandığı su miktarı o kadar bol değildir.

Zira dünyamızdaki su miktarının çok az bir bölümü dışında kalan kısmı tuz içerdiği için içilemez.

Geriye kalan %3 miktarındaki su tatlıdır,onun da çoğu buz katmanları halindedir. * Her gün gördüğümüz büyük gemiler muazzam çelik kütlelerden yapılmış olmalarına rağmen denizin üzerinde rahatlıkla yüzerler.

Bunun sebebi,geminin tümü gözönüne alındığında,içinde büyük oranda hava barındırıyor olmasındandır. Şöyle de söyleyebiliriz: Çelik,diğer yapı malzemeleri ve hava hepsi birlikte ele alındığında hepsinin ortalama yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha azdır.

Ancak geminin içine su girerse,geminin ortalama yoğunluğu,üzerinde yüzdüğü suyun yoğunluğunu aşacağından batacaktır.

ŞİMDİ

Herhangi birisi ‘şimdi’ dediğinde,zaman sürecinde çok kısa bir bölümü anlatmış olur.

Geçmişi veya geleceği değil,o kişinin içinde bulunduğu ‘an’ ı anlarız.

Hemen bir saniye sonra o an,artık geçmişte kalmıştır.

Ancak günlük konuşmalarımızda ‘şimdi’ kelimesi daha çok geniş zamanı içerir.

Uzayda ‘şimdi’ kelimesi hangi anlama gelir? Çok nitelikli bir teleskop icat edildiğini düşünelim. Öyle ki üzerine çevrildiği bir gökcismini en ince ayrıntılarına kadar göstersin.

Bu teleskopla 60 ışık yılı ötedeki bir gezegene bakıyorum.

Günlerden 17 nisan 2007.Saat tam 9.00.

Baktığım yerde o gezegene ait canlıların gezindiğini görüyorum.

Ben,yanımda duran size: -Şimdi ortalıkta gezinen yaratıklar var.

Dersem,doğru bir ifade kullanmış olur muyum?

Hayır.

Bu şekilde söylersem,17 nisan 2007 saat 9.00 dünya zamanı ile,o gezegendeki zamanın aynı olduğunu belirtmiş oluyorum.

Oysa bu yanlıştır.

Zira o anda benim gördüğüm;60 yıl önce o gezegenden yola çıkan ışıkla gelen görüntülerdir. Şöyle demem gerekirdi: -60 yıl önce o gezegende gezinmiş olan canlıları şimdi görüyorum.

Ve de şimdi,17 nisan 2007 saat 9.00 itibarı ile gördüğüm o canlıların yaşayıp yaşamadığını bilemem. Öbür gezegendeki canlılardan; Dünyayı kendi teleskopu ile gözlemleyen birisini ele alalım.

O canlı varlık, beni görünce: -Şimdi teleskopla buraya bakan birisi var.

Derse,o da yanlış bir ifade kullanmış olur.

Zira dünyamızdan çıkan ışıklar o gezegene 2067 yılında ulaşacaktır.

O zaman ben çoktan ölmüş olacağım.

YERYÜZÜNDEKİ ELEMENTLER

Çevremizde en bol bulunan element oksijendir.Yerkabuğunun hemen hemen %50 sini oluşturur.

Bazı elementlere ,örneğin fransiyuma çok ender rastlanır.

Bolluk açısından oksijenden sonra gelen elementin hangisi olduğu çoğu kişi için şaşırtıcıdır.

Bu,silikondur.

Titanyum onuncu sıradadır. * Elementlerin dünyamızın yapısındaki miktar olarak çokluğu bizi nasıl etkiler?

Herşeyden önce bolluk sıralaması onları tanımamızı gerektirmez.

Elbette kimyager ve eczacı gibi meslekten olmayan kişilerden bahsediyorum.

Hatta onları kullanıyor olmamız bile adlarını duymamız açısından önemli değildir.

En az bildiğimiz elementlerden birçoğu ,daha iyi bildiklerimizden daha boldur. Örneğin dünyamızda bakırdan çok seryum vardır.

Lantan miktarı kobalt ve nitrojenden daha çoktur.

Bir şaşırtıcı saptama daha:Hemen herkes kalayı duymuştur.

Ama praseodim,samaryum,gadolimyum gibilerden daha azdır. * Elementlerin bolluğu ile onların keşfedilme tarihi arasında bir ilgi olmayabilir.

Aliminyum miktar açısından dördüncüdür. Çevremizdeki her maddenin onda biri kadardır.Ama keşfedilmesi 19.yy.dır.

En ilginç olgu ise element bolluğunun,onların önemi ile ilgisiz oluşudur.

Karbon ,miktar olarak 15. sıradadır ve yerkabuğunun sadece %0,05 ini oluşturur.

Ancak yaşam için olmazsa olmaz diyebileceğimiz derecede önemlidir.

Karbon atomu diğer atomlarla kolayca birleşebilir.

Canlıların protein ve DNA yapımında yer alır.

Ancak yaşamsal açıdan son derece bağımlı olduğumuz karbonun sayısı yapımızda çok değildir. İnsan vucudundaki her 200 atomdan 126 tanesi hidrojen,51 tanesi oksijendir.

Karbon sayısı ise sadece 19 tanedir.

Bu 200 atomun geri kalan 3 tanesini nitrojen teşkil eder. * İsmini sıraladığım elementlerin dışında kalan diğer elementler yaşamın doğuşu için gerekli değildir.

Buna rağmen hayatın devamı açısından son derece önemlidirler. Örneğin hemoglobin üretmek için mutlaka demir lazımdır.

Veya kobalt, B12 vitamini için gereklidir.

Molibden,manganez,vanadyum gibi elementler enzimlerimizin işlemesini sağlarlar.

Ama bu üçünün kendi içimizde varolduğunu kaç kişi farkında?

YÜKSEKLİK VE SICAKLIK

Güneş’e yaklaştıkça sıcaklığın artmasını düşünmek,ilk bakışta insana mantıklı gelir.

1780’li yıllara gelinceye dek herkes böyle düşünüyordu.

O yıllarda balonlarla deney yapıldıkça öyle olmadığı anlaşıldı.

Yükseldikçe hava soğuyordu.

Gökyüzüne doğru uzanan hayali bir merdivene tırmandığınızı düşünün.

Her 1000 metrede bir sıcaklığın 1,6 santigrat derece azaldığını ölçersiniz.

Yeryüzündeki hiçbir yükseklik bize Güneş’in sıcaklığını daha yoğun hissettirmez.

Bunun sebebi uzaydaki muazzam mesafelerdir.

Nitekim, Güneş,150 milyon kilometre ötededir. İstanbul Taksim’deki anıtın önünde duran bir kişiyi ele alalım.

Bir adım atarak,örneğin Çin’deki bir orman yangınının sıcaklığını duyabilir mi?

Bütün mesele atmosferdeki molekül yoğunluğu ile ilgilidir.

Güneş’ten çıkan ışınlar atomlara enerji verirler.

Bu enerji ,atomların hareketini arttırır birbirlerine daha fazla çarpmalarına yol açar.

Böylece ısı açığa çıkar.

Yaz günlerinde sokakta yürürken Güneş’in sıcaklığını çok daha yoğun hissederiz.

Buna sebep olan,daha fazla ışın gelmesidir.

Yükseğe çıkıldıkça havadaki molekül sayısı azalmaya başlar.

Buna paralel olarak aralarındaki çarpışmalar da azalır.

ZAMAN

Evrende madde olarak zaman diye bir nesne yoktur.

Tıpkı sayılar gibi.

Nitekim 1,2,3,vs. gibi rakamları veya sayıları evrende bir nesne gibi bulamayız.

Herşeyden önce zaman,madde veya mekan olmadan düşünülemeyen bir olgudur.

Zaman,birbirlerinin yerini alan oluşumların varoluş zincirlenişini ifade eder.

Gece-gündüz,doğum-ölüm gibi.

Evrendeki oluşum zincirlenişini geçmiş,şimdi ve gelecek gibi ayırımda düşünmemiz,bu oluşumları sıraya koyma işlemimizdir. İki oluşum arasında bir ilişki kurmamız ile zamanın ölçüsünü belirlemiş oluruz.

Dünyanın Güneş etrafındaki yörüngesinin belli bir yerini ölçü alıp dönüşüne o noktadan itibaren devam etmesi bizim için bir zaman ölçüsüdür.

Zaman tek boyutludur,geriye çevrilemez.

Bir topu A noktasından fırlattığımızda bu top B noktasına ulaşmışsa,A noktası artık geçmişte kalmıştır.

B noktasından A noktasına zaman geriye gitmez.

Zamandan ayrı düşünemeyeceğimiz bir diğer olgu da harekettir.

Hareketin olmadığı bir yerde zaman da olamaz.

Dünya üzerinde veya uzayda en azıdan iki hareketli cisim olmadan zaman kavramını düşünemeyiz.

Tek bir cisim için zaman yoktur.

Zaman kavramı için cisimlerin birbirlerine göre hareketlerini karşılaştırmamız gerekmektedir.

Uzayın ıssız bir bölgesinde hareketsiz duran iki cisim düşünsek bile,onların zamanını ölçecek hareketten başka bir olgu bulamayız.

Yirminci yüzyılın başlarına dek zaman ile mekan hem birbirlerinden hem de hareketten ayrı olarak biliniyordu.

Oysa modern fizik zaman,mekan ve hareket eden madde arasındaki ilişkiyi kanıtlamıştır.

Nitekim Einstein,rölativite teorisi ile zaman ve mekanın kendi başına,maddeden ayrı olarak varolmadığını görüşlerine temel olarak almıştır.

Zaman-mekan-madde-hareket evrensel karşılıklı ilişkidir.

Kendi başlarına bağımsızlıkları yoktur.

Hepsi birlikte bütünsel ve bölünmez zaman-mekan’ın izafi yapılarıdır.

ZAMAN SÜRECİNDE BİLİM

İnsanlık tarihinde bilimin kapsadığı zaman süreci inanılmaz ölçüde kısadır.

Bu konuda bir fikir edinmek için Carl Sagan’ın kozmik takvimini hatırlamak yeterlidir.(Bakınız:C.Sagan ve kozmik takvim) Zamanın ne denli uzun bir süreyi kapsadığına bir örnek verelim.

2008 yılında zamanda geriye doğru uçtuğumuzu varsayalım.

Bir saniyede bir yıl gideceğiz.

Yani bir saniye sonra 2007,ikinci saniyede 2006 yılına ulaşacağız.

Yolculuğumuz böylece devam edecek.

Yarım saat sonra İsa’nın yaşadığı çağlara varırız. İnsanların yaşam sahnesinde yer aldığı zamanlara gitmemiz 3 haftamızı alır.

Kambriyen dönemine ancak 20 yıl sonra gidebiliriz. * Diğer taraftan,zaman süreci içinde çok küçük bir bölümde yer alan bilimin nasıl ilerleme kaydettiği apaçık ortadadır. Şimdiye dek kaydedilen gelişme,bundan sonra ne gibi aşamalar olacağının kanıtıdır.

Zaten herbirimiz,kısa yaşamlarımız içinde bile oluşmuş bilimsel gelişmelerin şahidi değil miyiz?

ZAMAN SÜRECİNDE İNSAN

Eskiden P.T.T.’nin çıkardığı telefon rehberleri vardı.

Abone olanların isimleri alfabetik sırayla alt alta sıralanırdı.

Her ismin karşısında telefon numarası yazılıydı.

Bu isimler bir sahifede iki sütun olarak devam edip giderdi.

En kalın rehber İstanbul’a ait olanıydı. Şimdi bir varsayım yapalım.

Bu isimlerin herbiri atalarımızın ismi olsun. İlk isimden itibaren aşağıya doğru olan sıralama kronolojik sırayı yansıtsın. İlk isim benimki.

Altındaki babamın ismi. Üçüncü isim dedemin.

Sıralama bu şekilde devam ediyor.

Yani geçmişe doğru gidiyoruz.

Yazılı tarihin başlangıcına ulaştığımızda rehberin birinci sayfası biterdi. Şöyle de söylenebilir: Yazının icadından bugüne dek yaşamış olanları aynı sayfada görebiliriz.

Bu da aşağı yukarı 5.200 yıl demektir.

Yine birinci sayfadayız.

Modern bilim,ilk 7 ismin yaşam süresine sığardı.Yaklaşık 200 yıl. İlk sütunun en altına baktığımızda demir çağında yaşamış olan atalarımızın ismini görürüz.

Bu tarih M.Ö. 720 dir.

Atın insanların hizmetine girdiği dönem oldukça eskidir.

Rehberimizde ikinci sütunun altlarına doğrudur.

Bütün bu örnekler sadece birinci sayfanın içindedir.

Bundan sonraki 99 sayfa uzak geçmişimizdir.

Yaklaşık 750.000 seneyi kapsar.

Bu 99 sayfadaki isimler küçük topluluklar halinde yaşayan atalarımızdır.

ZAMANI KAVRAMAK

Zaman ,çok uzak geçmişten gelip çok uzak geleceğe uzanan bir olgudur.

Hepimiz onun çok ufak bölümünde yer almış bulunuyoruz.

Dolayısı ile zamanı algılama kapasitemiz de ister istemez sınırlı oluyor.

Saat,gün,hafta ve yıl gibi ölçüler hep bize göredir. Çoğumuz zaman kavramının kendi ömür süremiz kadarını kavrayabiliyoruz.

Bu sınırlar dışında kalan muazzam büyüklüğü anlayabilmek gerçekten zor. * Yerkürenin oluşumundan bugüne kadar geçen sürenin 4,5 milyar yıl olduğu tahmin ediliyor.

Bu süreyi bir güne,yani 24 saate sığdırdığımızı farzedelim.

00’da başlayan sürecin ilk saatleri jeolojik oluşumun her türlüsü ile içiçedir.

Buna paralel olarak atmosfer de gelişimini sürdürür.

Sabah saat 4 civarında yaşam başlar. İlk basit ve tekhücreli organizmalar doğmuştur.

Takip eden 16 saat boyunca yaşam açısından bir ilerleme görülmez.

Saat 20.30’a gelinceye değin yeryüzünde bu mikroskopik canlılardan başkası yoktur. Şimdi ilk deniz bitkileri belirmiştir.

20 dakika sonra ilk denizanaları ortaya çıkar.

21.04’te trilobitler yaşama katılır.

22.00’dan az önce karalarda bitkiler oluşur.

Bundan kısa bir süre sonra kara yaratıkları hayat sahnesinde yer alır.

22.24’te büyük karbonifer ormanları yeryüzünü kaplamıştır.

Bugün bile kullandığımız kömür,bu ormanların artıklarıdır.Bu arada ilk kanatlı böcekler uçmaktadır.

Saat 23.00’a yaklaşırken dinozorların ortaya çıktığını görebiliriz.

Onların hakimiyeti 45 dakika sürecektir.

Gece yarısına 21 dakika kala yok olurlar.Artık memeliler çağı başlamıştır. İnsanların ortaya çıkışı son bir dakika onyedi saniye içindedir.

Kayıtlı tarihimizin tümü ise sadece birkaç saniyedir.

Unutmayalım ki bu birkaç saniye 5.000 yılı kapsıyor.

Bu kısacık süre içinde yer alan kendi yaşamınıza ait bölümü düşünün.

SON