“Vücudunuzdaki her bir atom patlamış olan yıldızlardan geldi. Ve muhtemelen sol elinizdeki atomların geldiği yıldız, sağ elinizdekilerin geldiği yıldızdan farklı. Bu gerçekten fizik hakkında bildiğim en şiirsel şey: Hepiniz yıldız tozusunuz”

Ünlü Fizikçi Richard Feynman Keşfetme Hazzı kitabının ilk bölümde şu soruyu sorar: “Eğer tüm bilimsel birikimimiz yok olma tehlikesi ile karşı karşıya kalsa ve gelecek nesillere bütün bilimsel birikimi tekrar oluşturmalarına yardımcı olacak şekilde tek bir cümle iletilecek olsa bu ne olurdu?” Bu sorunun cevabını Feynman’dan duymak istemek en doğal hakkınız. Cevabı kendisi verir zaten: “Her şey atomlardan yapılmıştır, sürekli devinim halinde olan, birbirlerinden biraz uzaklaştıklarında çeken ancak sıkıştırılmaya çalıştıklarında birbirlerini iten küçük parçacıklar.”

İnsanoğlu bakır, altın, cıva gibi bazı elementleri çok uzun surelerdir biliyor ve kullanıyor olmasına rağmen elementlerin çok küçük atomlardan oluştuğunu görece çok yakın bir tarihe kadar bilmiyordu. Daha doğrusu atomların varlıklarını ispatlayamamıştı. Aslına bakılırsa atom kavramı ilk olarak milattan önce 400 yıllarında yaşamış eski Yunan filozoflarından Demokritos tarafından, elinde neredeyse hiçbir deneysel veri olmadan, tamamen düşünülerek ortaya atılmıştır. Fakat, atomların varlığına 20. yüzyıla kadar o kadar şüpheyle bakılıyordu ki, ünlü teorik fizikçi ve atomun en ateşli savunucularından biri olan Ludwig Boltzmann’ın 1906’daki intiharının sebebi olarak teorilerine karşı sergilenen bu eleştirel ve şüpheci yaklaşım gösterilir. Ne atomların ya da onu oluşturan elektron ve çekirdeğin ne de izotopların keşfidir aslında konumuz.

Atomlar, elementler (tek tip bir atomdan oluşan maddeler) biz onları keşfetmeden önce de vardılar. Konumuz bu farklı atomların ya da diğer bir deyişle elementlerin nereden geldiği. Neden sadece belirli sayıda element var? Neden bazı elementler diğerlerinden daha çok bulunuyor? Bu sorular ve cevapları her kimya kitabının birinci bölümü olması gerekirken en çok okutulan kimya ders kitaplarında dahi bulunmamaları çok üzücüdür. Bu sorulara kısaca bir cevap verelim istedik.

Her şey yaklaşık 13,7 milyar yıl önce çok yoğun ve sıcak bir noktada meydana gelen tartışmalı ve şaşalı büyük patlamayla başladı. Bu patlama ile başladı diyoruz çünkü ondan öncesine dair henüz bir bilgimiz ve kanıtımız yok maalesef. Bu patlama sonucunda oluşan ısı sadece bazı hafif elementleri yani hidrojen, helyum ve çok az da lityumu oluşturmaya yetti. Evrenin yaklaşık %97’sine tekabül bu elementlerin oluşumları sadece bir tost hazırlamak için yeterli bir sürede gerçekleşti.

Etrafa yayılmış ve yer yer kümelenmiş bu gazlar artık yıldızların doğumuna gebeydiler. Bu gaz kümelerinin en ünlüsü “nebulas” çıplak gözle görülebilmektedir. Gaz kümeleri zaman içinde çeşitli soğuma, ışıma ve ısınma döngüleri sonucu kendi içlerine doğru çökmeye başlarlar. Çekirdeğin içinde ortaya çıkan enerji yoğunluktan dolayı dışarıya kaçamamaya başlayınca çekirdeğin sıcaklığı da yükselir. Yaşam için gerekli karbon, oksijen ve nitrojen gibi bazı elementler işte burada, artık kendisine genç bir yıldız diyebileceğimiz bu element fırınlarında, atomların birbirleri içine girmesiyle oluşurlar. Her genç yıldız hayatı boyunca çalışır, didinir ve bütün enerjisini yeni elemenler üretmeye harcar. Fakat çıkabildikleri sıcaklık en fazla 26 numaralı, herkesin yakından tanıdığı demir elementini sentezlemeye yeter.

Hayatları boyunca çalıştıktan sonra görkemli bir şekilde hayata veda ederken bizlere bir güzellik daha yaparlar. Enerjisi biten yıldız içine çökerken büyük bir şiddetle patlar ve evrendeki en parlak ışıklardan birini etrafa saçar. Büyük yıldızların patlamaları, yani süpernovalar, en güzel havai fişek gösterilerinden biri olmaya aday iken, çıplak gözle görülebilenlerin sayısı bir elin parmaklarını geçmez. Zaten, bir süpernovanın yakınınızda patlamasını istemezsiniz. Yazımızın sonuna gelirken sorunuzu duyar gibi oluyorum. Madem enerji ancak demiri oluşturmaya yetiyor, peki daha ağır elementler nereden geliyor? Demirden daha ağır elementlerin oluşumunu sağlayacak sıcaklık ve ortam ancak bu patlamaları takip eden süreç içerisinde mümkün olabiliyor. Anlayacağınız, yıldızlar, ömürleri boyunca pişirdikleri değerli elementlerini etrafa saçacak kadar nazik olmasalardı eğer, çok büyük ihtimal ile burada olmayacaktık. Evet! Yıldızlar bizler var olabilelim diye öldüler. Bazen gerçekler hayallerden çok daha fazla şiirsellik barındırabiliyor, öyle değil mi?

Düzenleyen: Özge Yoluk

Kaynaklar

  • Krauss, Lawrence M. A universe from nothing: Why there is something rather than nothing. Simon and Schuster, 2012.
  • Boffin, Henri, and Douglas Pierce-Price. “Fusion in the Universe: we are all stardust.” Science in School4 (2007): 61-63.
  • Cosmos–2013 by Carl Sagan (Author),‎ Ann Druyan (Introduction),‎ Neil deGrasse Tyson (Foreword)