Yeryüzü ve onun üzerindeki hayatın bir kozmik tesadüfler zinciri neticesi ortaya çıktığına inananlara bir sorumuz var: “Karbon elementinin 7,6 megaelektronvolt’ da bir enerji seviyesi olmasaydı ne olurdu?”

Çoğumuzun belki manasını kavrayamadığı bu sorunun cevabı basit: ‘Sebebler dairesinde, ne yeryüzü ne de bugün anladığımız mânâda hayat olmazdı. Tabii mesele burada bitmiyor; yeryüzünün ve onun üzerinde hayatın varlığı o kadar hassas dengelere bağlı ve o kadar mükemmel bir plân çerçevesinde tasarlanmış ki, bizi ister istemez ilmi sonsuz bir Planlayıcı’nın varlığını düşünmeye zorluyor. “Peki bu 7.6 megaelektronvolt da ne oluyor?” diyorsanız, o zaman yazının geri kalan kısmını okuma sabrını göstermeniz gerekecek.

                                     

Hidrojen ve helyum bir yana bırakılacak olursa, dün­ya gibi gezegenler ve insanlar helyumdan ağır elementlerin oranı açısından yıldızlarla ay­nı yapıya sahiptir. Bu benzer­lik, kimyasal elementlerin yıl­dızların içinde üretildiğine da­ir bir emare olarak görülmek­tedir.

Dünyamızı meydana ge­tiren elementler tabiatta deği­şik oranlarda bulunur. Oksi­jen, silisyum ve demir en bol olanlarıdır. Altın gibi birçok element ise çok nadir bulu­nur. Bu elementlerin çoğu bi­zim için hayatî öneme sahip­tir. Meselâ demir, gezegenimi­zin çekirdeğinin büyük kısmını teşkil eder. Ka­buk ise büyük oran­da silisyum oksitle­rinden meydana gel­miştir. Hayatın de­vamı için 30 element elzem gö­rülmüştür. Bunların arasında karbon, oksijen, hidrojen ve azot gibi bol olanlar yanında selenyum gibi nadir element­ler de vardır. Günü­müzde modern bir telefon cihazının yapımında 42 ayrı element kullanılmak­tadır.

Kâinatın yaratılışı fizikçi­lerin kafasını eskiden beri kurcalamış ve bu hâdisenin fi­zikî yönünü açıklamak için birçok teori geliştirilmiştir. Big Bang teorisi de bunlardan biri ve günümüzde en fazla kabul görenidir. Buna göre kâinat büyük bir patlama ile varlık âlemine gözünü açmış­tır. O andan beri sürekli bir genişleme söz konusudur. Bi­zi alakadar eden bu teorinin doğruluğu veya yanlışlığı değil fakat onun öngördüğü kâinat modelinin bir Yaratıcı"nın var­lığını kaçınılmaz biçimde orta­ya koymasıdır.

Big Bang teorisine göre kâinatta başlangıçta sadece hidrojen ve helyum vardı. Öy­leyse dünyamız ve onun üzerindeki canlıları teşkil eden elementler nasıl vücuda gelmişlerdir? Kimyasal reaksi­yonlarda atomların sadece dış yörüngelerindeki elektron­lar rol alır. Dolayısıyla bu re aksiyonların neticesinde yeni elementlerin ortaya çıkması beklenemez. O halde hidro­jen ve helyuma nisbeten ağır elementlerin teşekkülü ancak bu elementlerin atom çekir­deklerinin birleşmesi yoluyla olabilir. Fakat bu birleşmenin mümkün olabilmesi için çok yüksek sıcaklıklara ihtiyaç vardır. Fizikçiler bu işlemi gerçekleştirmek için yüksek enerjili partikül hızlandırıcıları kullanırlar. İşte yıldızların bağrında müşahade edilen yaklaşık 10 milyon C0‘lık sı­caklıklar bilim adamlarını ağır elementlerin yıldızların içinde üretildiği fikrine götür­müş ve sonraki yıllarda yapı­lan gözlemler bu hipotezi desteklemiştir. Yıldızların içinde cereyan eden çekirdek reaksiyonları onları yeni ele­mentlerin meydana gelmesi için yegane tabiî vasat haline getirmiştir.

"Çekirdek sentezi" de­nilen bu hâdise günümüzde eskiye nisbeten oldukça iyi anlaşılmış fakat maalesef bu anlaşılma bazı önemli nokta­ların unutulmasını netice ver­miştir. Unutulan, bu hâdise­nin temelinde atomaltı kuv­vetlerdeki çok hassas bir den­genin yattığı gerçeğidir. Bizim varlık âleminde bulun­mamızın tesadüflerle alâkası olamayacağını açıkça ortaya koyan bu dengeleri biraz açıklamaya çalışalım:

İlk denge, yukarıda bah­si geçen hidrojen ve helyu­mun yüzde oranlarında: Ne­den yıldızların yapısında yak­laşık % 75 oranında hidrojen bulunurken helyum % 25"de kalıyor ve bunun pratikteki neticesi nedir? Fizikçiler, bu oranın bu şekilde ortaya çık­masının tabiattaki dört ana kuvvetten (zayıf kuvvet, kütle çekim kuvveti, çekirdeği bir arada tutan nükleer kuvvet ve elektromanyetik kuvvet) zayıf kuvvetin şiddetine bağlı oldu­ğunu söylüyorlar. Zayıf kuv­vet, protonların bir çekirdek reaksiyonu esnasında hangi oranda nötronlara dönüşece­ğini belirlemektedir. Big Bang’in hemen sonrasında sadece en basit çekirdek olan tek protonların üretildiğini kabul edersek, daha ileri saf­halarda ne kadar hidrojenin helyuma dönüşeceği zayıf kuvvetin şiddetine bağlıdır. Eğer zayıf kuvvet biraz daha kuvvetli olsaydı, hiç helyum üretilmeyecekti; zayıf kuvve­tin biraz daha zayıf olması durumunda ise neredeyse bü­tün hidrojen helyuma dönü­şecekti ve her iki durumda da yeryüzündeki hayat ve hatta gezegenler için gerekli elementlerin üretimi müm­kün olmayacaktı. Atomaltı kuvvetler-yıldızlar-yeryüzü-hayat zincirinde ilmi ve kud­reti sonsuz bir Zât"ın buyruk­ları dışında böyle bir denge nasıl kurulabilirdi?

YILDIZLARIN YAPISINI NASIL ÖĞRENİYORUZ?

Güneş ışığını bir prizma vasıtasıyla değişik dalga boy­larına (renklere) ayırırsanız, ortaya çıkan gökkuşağı ben­zeri renk yelpazesinde koyu renkli çizgiler göreceksiniz. Bu çizgilerin sebebi değişik elementlerin sadece belli dal­ga boylarındaki ışığı emmesi veya yansıtmasıdır.

19. yy. filozofu ve pozi­tivizmin kurucularından sayı­lan Auguste Comte, yıldızla­rın yapısını hiçbir zaman öğ­renemeyeceğimizi iddia et­mişti. Fakat o daha bu düşüncelerini yazarken bilim adamlarının çalışmaları mey­ve vermeye başlamıştı.

Güneş ışığı spektrumundaki çizgilerin karşılık geldiği dalga boyları, güneşin dış katmanlarındaki elementle­rin, iç kısımdan gelen ışığı hangi ölçüde soğurduğunu, dolayısıyla elementlerin han­gi oranda bulunduğunu gös­terir. Bu bilgiler, güneş siste­minin yaratılış devirlerinde (gezegenlerin yapılısına katıl­mayıp) günümüze kadar ka­lan meteorların incelenme­siyle desteklenir. Bu meteorlarda hidrojen ve helyum gibi metal haline gelmesi çok zor olan elementler dışında diğer elementlerin oranı, spektrumun incelenmesi neticesi el­de edilen bilgileri doğrula­maktadır.

YENİ ELEMENTLER NASIL ÜRETİLİR?

Yıldızlardaki çekirdek reaksiyonu demekle helyum çekirdeklerinin birbirine ya­pışması hâdisesi kasdedilmektedir. 2 proton içeren hel­yum atomu oldukça kararlı bir yapı arzeder. Yani kolay kolay yapısını bozmak iste­mez. Dolayısıyla helyum-4"den meydana gelen ele­mentler de kararlıdır. Meselâ karbon-12 (3 helyumun birle­şimi), oksijen-16 (4 helyu­mun birleşimi) gibi. Fakat maalesef bu kuralın bir İstis­nası vardır: kararsız berilyum–8 ( 2 helyum"un birleşimi). İşin kötüsü karbon-12"nin üretilebilmesi için bu kararsız berilyuma bir helyum daha eklenmelidir. Kararsız berilyu­mu bir süre için parçalanma­dan kalmaya ikna etsek ve bu arada bir helyumu kandırıp onunla birleştirsek bu iş ola­cak. Fakat unutmayalım ki bunlar mikroskopla dahi gö­rülemeyen atom çekirdekleri­dir ve karbon elementinin ha­yat için ne kadar gerekli olduğunu bilmeleri mümkün değildir. Peki öyleyse karbon nasıl üretilecektir?

Kuantum fiziği, atom çekirdeklerinin yapısı ve bu­rada cereyan eden hâdiseler hakkında bize aydınlatıcı bil­giler verir. Bu fiziğin prensip­lerine göre enerji dediğimiz şey sürekli değil parçalı bir yapı arzetmektedir. Dolayısıy­la bir atom çekirdeği enerji alacağı veya vereceği zaman bunu ""kuanta" denilen enerji paketleri vasıtasıyla yapar. Bir atom herhangi bir anda ancak belli bir enerji seviye­sinde bulunabilir. Bunu bir merdivenin değişik basamak­larında duran kürelere benze­tebiliriz.

Çekirdeklerin çarpışma­sı esnasında çarpışan iki çe­kirdeğin toplam enerjisi yeni meydana gelen çekirdeğin enerji seviyelerinden birine denk gelmezse bu yeni çekir­dek kararlı olamaz ve bu yeni elementin teşekkülü müm­kün olmaz.

KARBONUN ENERJİ SEVİYELERİ

Fred Hoyle ve Willy Fowler adlı fizikçiler ortaklaşa yürüttükleri bir çalışma so­nunda yukarıda bahsi geçen karbon üretimi mevzuuna bir açıklama getirdiler. Onlara göre eğer ortaya çıkacak kar­bon atomunun 7,6 megaelektron-volt"da bir enerji sevi­yesi olursa helyum çekirdeklerinin çarpışması kararlı bir karbon çekirdeği meydana getirebilirdi. Hoyle bu durumu şöyle ifâde ediyordu: "Madem biz varız, öyleyse karbonun 7,6 megaelektron-volt"da bir enerji seviyesi olmalıdır." Ve yapılan tecrübeler bu tezin doğru­luğunu gösterdi.Kuantum fi­ziği açısından büyük önem taşıyan bu çalışma daha son­ra Willy Fowler"a bir nobel fi­zik Ödülü de kazandırdı.

Karbon"un enerji seviye­sindeki sırlar burada bitmi­yor. Bu seviyenin biraz daha düşük olması hiç karbon üretilmemesini, biraz yüksek ol­ması ise gereğinden fazla ok­sijen üretilmesi ve dolayısıyla bütün karbonun hızla daha ağır elementlere dönüşmesi­ni netice verecektir. Hoyle bu mevzuda şöyle bir yorum­da bulunmaktadır: "Fizik ka­nunları âdeta ilerde hayat için gerekli olacak elementle­rin yıldızlar içinde üretimini mümkün kılacak şekilde plânlanmış ve o şekilde işle­mektedir."

BİLMECENİN İKİNCİ YARISI: SÜPER NOVALARDAKİ İNCE HİKMETLER

İşin başından itibaren kâinatın incisi olan dünyamı­zın hayat için elverişli bir yer olarak hazırlanmasına yöne­lik hadiseler devam etmekte­dir. Yıldızların içinde karbon ve oksijen gibi elementlerin yapılışını izah edip anladığı­mızı farzedelim. Bununla bil­mecenin yarısı çözülüyor. İkinci yarısı ise bu elementle­rin yıldızlardan nasıl çıktığı ve galaksilere nasıl dağıldığıdır, ilerde gezegenleri teşkil ede­cek bulutlar nasıl meydana gelmiştir?

Bu hadisenin temelinde "süpernova" denilen bir me­kanizma yatar. Süpernova vasıtasıyla hayat için gerekli maddelerin kâinata püskür­tülmesi "Yaratılış" gerçeğini tasdik eden ikinci bir planla­ma organizasyonunu gözler önüne sermektedir.

Tipik bir yıldızın hayatının önemli bir kısımını hidrojen-yanma devresi denen hidrojenin helyuma dönüştüğü devre teşkil eder. Bu yanma bildiğimiz yanmadan farklıdır. Burada hidrojen çekirdekleri birleşerek helyuma dönüşür ve ortaya büyük ısı enerjisi çıkar. Bundan sonraki gelişmeler yıldızın kütlesine bağlıdır. Eğer yıldızın kütlesi 9 güneş kütlesinden fazlaysa merkezindeki sıcaklık belli bir zaman içinde bir milyon dereceyi aşar ve daha kompleks çekirdek reaksiyonları cereyan etmeye başlar. Bu reaksiyonların ortaya çıkardığı ürün, yıldızlar arası kül maddesi denen demir–56 çekirdekleridir. Bu demirden altın, gümüş ve uranyum gibi daha ağır elementleri üretmek için enerjiye ihtiyaç vardır. Süpernova içerisinde cereyan eden hadise işte budur.

Güneşin 20 katı veya daha fazla kütleye sahip bir yıldızın nükleer yakıtı tükendiği zaman dış çevredeki basınç iç kısımları sıkıştırarak elektron ve protonları birleşip nötronları oluşturmaya zorlar. Yıldızın çekirdeği bir nötron topu haline gelir. Böyle bir çekirdekten alacağımız bir çay kaşığı kadar madde tonlarca ağırlıkta olacaktır. Bu sıkışma esnasında merkezde bir nötrino teşekkülü olur. Bu nötrinolar sıkışmaya karşı bir fırtına halinde ortaya çıkan dalga hareketini destekleyerek dışa doğru yıldızı patlatırlar. Böylece ağır elementler de uzaya yayılmış olur. Nötrinoların yıldızın içinde proton ve nötronlarla münasebeti o şekilde ayarlanmıştır ki bunlar ne yıldızın dış kısımlarını dahi geçerek hiçbir engele takılmadan uzaya yayılır ne de içerde hapsolur kalır. Kurulan hassas dengede hem kendileri dışarı hareketi tamamlar hem de oradaki ağır elementleri ihtiva eden katmanları iterek onların yayılmasını temin ederler.

Süpernova 1987A"dan bize ulaşan nötrino rüzgârlarının incelenmesi neticesi yapılan tahminlerin doğruluğu tasdik edilmiştir. Ve işin enteresan tarafı bu hususiyet de yine zayıf kuvvetin şiddetiyle alakalıdır. Zayıf kuvvetin değerinde küçük bir azalma süpernovaların hiçbir zaman meydana gelmemesi, küçük bir artma ise kâinatın hidrojenle dolup yeterli helyum olmamasını netice verecekti.

Zayıf kuvvetin hassas ölçüsü ve karbonun enerji seviyelerindeki denge, şuur sahibi bir varlık olan insanın hayat sahnesine çıkabilmesi için gerekli şartlar zincirinde sadece iki halkadır. Bu halkalardan sadece birinin kopması onun varlık âlemine " hiç gözünü açamaması demektir. Bu düzeni görüp de düzeni kuran ve işleten Zât"dan habersiz kalmak mümkün mü?