10 Mayıs 2011 Salı

Dünyanın Oluşumu

                Galaksilerin içinde, çekim kuvvetlerinin etkisiyle maddenin yoğunlaşarak yıldızları oluşturduğunu söylemiştik. Böylece yıldızlar, maddenin oluştuğu potalar halindedir. Evren her yerde soğumasını sürdürürken, yıldızın kendi ağırlığı altında sıkışıp büzülmesiyle, onların sıcaklığı önemli ölçüde yükseliyor. Evrenin ilk saniyelerindeki parçacık bileşim süreçleri, yıldızların içinde yeniden işlemeye başlıyor. Yıldızlar sanki birer yerel küçük ‘Big Bang’ gibi davranıyorlar.
                Sıcaklık yaklaşık 10 milyon dereceye yükselince, çekirdeksel güç yeniden uyanıyor, Hidrojen çekirdekleri birleşip helyum oluşturuyorlar. Bu nükleer reaksiyonlar uzaya ışık biçiminde çok büyük miktarda enerji yayarlar. Yıldız parıldamaya başlar. Sıcaklıkları evrende olduğu gibi gittikçe düşer. Bizim Güneşimizde 4.5 milyar yıldır işte böyle hidrojen yakarak parlayıp duruyor. Yıldızın kütlesi büyükse daha fazla parlar ve yakıtlarını daha erken, örneğin birkaç milyon yılda tüketir. O zaman yıldız tekrar büzülmeye başlar.
                Büzülme sonucu, sıcaklık artarak 100 milyon dereceyi geçer. Bu kez hidrojen yanmasının sonucu oluşan Helyum, yakıt olarak devreye girer. O zaman bir dizi nükleer reaksiyon, daha önce görülmeyen bazı bileşimlerin ortaya çıkmasını sağlar. Üç helyum atom çekirdeği birleşip karbon çekirdeğini, dört helyum  birleşip oksijen çekirdeğini oluştururlar. Böylece, milyonlarca yıl boyunca yıldızın merkezi karbon ve oksijen çekirdekleriyle dolar. Yıldızın göbeği kendi üzerine çökerken, atmosferi hızla genişleyip kızıla döner. Yıldız kızıl bir dev olur. Göbeğindeki sıcaklık bir milyar dereceyi geçince, daha ağır atom çekirdeklerini, yani demir, çinko, bakır, uranyum, kurşun ve altın gibi metalleri doğurmaya başlar. Doğada varlığını bildiğimiz, periyodik cetveldeki yaklaşık yüz adet element böylece yıldızların içinde üretilirler.
                Bu süreç çok uzun sürmez, çünkü yıldızın göbeği kendi üzerine çöküp yığılır. Atomların çekirdekleri birbirlerine çarpışıp sıçrarlar. Bu dev bir şok dalgası oluşturur ve sonuçta yıldız infilak eder. İşte süper nova denilen olay budur. Uzayı bizim güneşimizin ışığının bir milyar katı kadar aydınlatan bir şimşek. Bu sırada, yıldızın göbeğinde üretip taşıdığı o elementler, saniyede on binlerce kilometre hızla uzaya saçılırlar. Sanki bir güç bu değerli maddeleri fırından yanmadan önce, tam zamanında çıkarıyormuş gibi.
                Büyük kütleli yıldızların ölümü böyle olur ve arkalarında, iyice büzülüp sıkışmış, çok yoğun bir yıldızsı kalıntı bırakırlar. Bunlara nötron yıldızı veya kara delik diyoruz. Bizim Güneşimize benzer küçük yıldızların ölümü ise daha sakin ve gürültüsüz olur. İçlerinde oluşan bu maddeleri fazla şiddet kullanmadan boşaltıp birer beyaz cüce olurlar.
                Saçılan bu atom çekirdekleri uzayda özgürce dolaşır ve galaksiler boyunca dağılmış büyük bulutlara karışırlar. Uzay artık büyük bir kimya laboratuarı olmuştur. Elektromanyetik kuvvetin etkisiyle, elektronlar çekirdeklerin çevresinde yörüngeye girerek atomları oluştururlar. Atomlar da gittikçe daha ağır moleküller halinde birleşirler. Oksijenle hidrojenin birleşmesinden su meydana gelir. Azotla hidrojen birleşip amonyak oluşturur. Hatta uzayda içtiğimiz alkole, yani iki karbon, bir oksijen ve altı hidrojenin bileşimi olan, etil alkol moleküllerine bile rastlanır. Bütün bunlar, daha sonra Dünyamızda canlı organizmaları meydana getirmek üzere birleşecek olan moleküllerdir. Yani biz, gerçekten yıldız tozlarından yapılmış yaratıklarız. Bu arada çok sevdiğim bir sözü tekrarlamak istiyorum. Bizler tedrici tekamülün çocukları, evrenin yurttaşlarıyız.
                Bu uzaya saçılmış madde bulutları, zamanla çekim kuvvetinin etkisiyle sıkışıp, tekrar yeni yıldızların doğmasına neden olur. Bizim galaksimiz Samanyolu’nda, yılda ortalama üç yeni yıldız oluşmaktadır.
                Yıldızların etrafında dolaşan bizim dünyamız gibi gezegenlerin nasıl oluştuğunu, şu anda kesin olarak bilemiyoruz. Fakat bu yıldızlar arası tozların bir nüve etrafında önce halka biçiminde bir disk haline gelip, sonrada toplaşıp birbirlerine yapışmasından oluştuğu sanılıyor. Bu toplaşma ile gittikçe büyüyen kaya niteliğinde yapılar kuruyorlar. Daha kütleli olanlar diğerlerini kendine çekiyor. Aralarındaki çarpışmalar büyük miktarda ısı enerjisi üretiyor. Buna radyoaktif atomlardan doğan enerji ekleniyor. Böylece akkor halinde bir ateş topu gibi gezegenler oluşuyor. Gezegen küçük ise, asteroidler gibi, çabucak soğuyor. Ay ve Merkür, başlangıçta ürettikleri ısıyı birkaç yüz milyon yılda dağıtıp bitirmişler. Dünyamız için daha uzun bir süre gerekmiş. Bugün bile içinde bir ateş kütlesi var. Jeolojik hareketlere, depremlere ve iklim değişikliklerine neden oluyor.
                Dünyamızın, ayın ve çok sayıda göktaşının yaşları ölçüldüğünde, bulunan değerler aynı çıkıyor: 4.56 milyar yıl. Samanyolu galaksimiz yaklaşık 8 milyar yaşını doldurduğu sıralarda, Güneş sistemimizin hep birlikte ortaya çıktığı anlaşılıyor.
                Dünyamızı bizim sistemdeki diğer gezegenlerden ayıran özelliklerden biri, sıvı halde suya sahip tek gezegen olması. Diğerlerinde su, sadece buz veya buhar halinde. Dünyamıza suyun uzay gayzerlerinden çıkan fışkırmayla, içinde buz taşıyan kuyruklu yıldızlarla, kometlerle, geldiği anlaşılıyor. Dünyanın çekim alanı su moleküllerini yüzeyinde tutacak kadar güçlü, Güneşe uzaklığı da bunun kısmen sıvı halde kalmasına uygun. Sıvı halde su, kozmik karmaşıklığın ortaya çıkmasında birinci derecede rol oynamıştır.
                 Şimdi, Dünyada canlılığın oluşması sürecine geçmeden önce, ilginç bir soruyu sormak istiyorum. Eğer Tanrı, veya Doğa, veya Hakikat, veya Yaradan, bilinçli varlıklar yaratmak isteseydi, bu niyete sahip olsaydı, ne yapardı? Bu sorunun cevabını Hubert Reeves şöyle veriyor:
                “Tam tamına zaten şu ana kadar yapmış olduklarını yapardı.”
                Peki doğada böyle bir niyet var mı? Bilimin sınırlarını aşan bu sorunun cevabını ben de “evet” diye vermek istiyorum. Kaostan düzene, basitten karmaşığa geçiş, yaşam, bilinç ve zeka daha evrenin ilk anlarından beri potansiyel olarak vardılar. Sanki fizik yasaların yapısına, bir sevgi dalgası biçiminde kazınmışlar gibi. Bu bir zorunluluk değil fakat, olasılık olarak var gibi. Alegorik ve birazda posteriorik yani sonsal akıl yürütme ile.
                Hiç durmadan değişen evrenin aksine, fizik yasaları ne uzayda ne de zamanda hiç değişmiyor. Parçacıkların, sonra da atomların ve moleküllerin birleşmesinde etkili olan ve evrendeki büyük yapıların kurulmasını sağlayan, fiziğin dört kuvvetidir: Çekirdeksel kuvvet, atom çekirdeklerindeki parçacıkları bir arada tutar, elektromanyetik kuvvet, atomun yapısının tutarlılığını sağlar, çekim kuvveti, yıldızların ve galaksilerin büyük ölçüdeki hareketlerini düzenler, zayıf kuvvet ise nötrino denilen parçacıkların düzeninde kendini gösterir. Şimdi biliyoruz ki bu kuvvetler her yerde, burada ve evrenin sınırlarında hep aynı; Büyük Patlamadan beri en küçük bir değişikliğe uğramamışlar. Geçen sene Hubble uzay teleskopundan yapılan son gözlemler bu dört kuvvete ek olarak, anti-gravite kuvveti denilen bir kuvvetin varlığı ihtimalini ortaya koydu. Aslında Einstein tarafından daha o zamanlar düşünülmüş, fakat mantıksız gelmesi yüzünden, öne sürülmemişti. Şimdi yıldızlar arası genişlemeyi en doğru açıklama imkanını sağladığı  düşünülüyor.  
                Pekiyi, nasıl oluyor da fizik yasalarının değişmediğinden bu kadar emin olabiliyoruz? Birkaç örnek: Yakınlarda, maden mühendisleri Gabon’da, tamamen özel bir bileşime sahip bir uranyum yatağı buldular. Her belirti, bu maden filizinin çok yoğun radyasyona uğramış olduğunu gösteriyordu. Bu madende, yaklaşık 1.5 milyar yıl önce, doğal bir nükleer reaktör sanki kendiliğinden harekete geçmişti. Buradaki atom çekirdeği sayısını kendi reaktörlerimizdeki sayıyla karşılaştırmak suretiyle, o zamanki çekirdeksel gücün tam tamına bugünküyle aynı nitelik ve özellikleri taşıdığı kanıtlandı.
                Mevcut spektroskoplar, uzak bir galaksiden gelen, demir atomları tarafından yayılmış fotonları yakalayıp incelememize imkan veriyor. Bunlar yaklaşık 12 milyar yıldan beri yolculuk yapan “yaşlı”  fotonlar dır. Laboratuarda bunların özellikleri, demir elektrotlu bir elektrik arkı tarafından yayılan “genç” fotonlar ile karşılaştırılıyor. Sonuç: elektromanyetik kuvvet, aradaki zaman boyunca hiç bir değişime uğramamıştır. Aynı şekilde, hafif çekirdeklerin bolluğu analizi denilen bir deney, çekim kuvveti ve zayıf kuvvetin, 15 milyar yıldır hiç değişmediğini gösterdi.
                Üstelik fizik yasalarının nitelikleri daha da şaşırtıcı. Cebirsel biçimleriyle sayısal değerleri sanki birbirine özellikle uydurulmuş gibi gözüküyor. Matematiksel simülasyonların gösterdiği şu: bu yasalar azıcık farklı olsalardı, evren başlangıçtaki kaos durumundan asla çıkamayacaktı ve hiç bir karmaşık yapı oluşmayacaktı, tek bir su molekülü bile.
                   Aynı zamanda, evrenin gelişimi sürecinde bir büyük üniformite, benzerlik var. Evren, uzayın her yerinde aynı yapıları kurdu. En uzak yıldızlarda ve galaksilerde bile, laboratuarlarımızda var olmayan tek bir atom gözlemleyemedik. Yani periyodik cetvelimizdeki elementler, evrenin temsilci bir örneğidir diyebiliriz.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder