Cansız Dünya düzeni - Canlılığa ve evrime doğru

Canlı Dünya’nın olduğu gibi cansız dünyanın da bir düzeni vardır. Görebildiğim ve bilebildiğim kadarıyla bir derleme yaptım. Bunların her biri bir yazı konusu, belki bir kitap olacak kadar geniş konular. Burada hepsine kısaca değinmeye çalışacağım.

Önce başlıklar: 1) Dalga (ses, ışık) ve girişim 2) Uzayın bükülmesi, kuvvet (etki-tepki) ve yörüngeye girme 3) Maddenin ısı ve basınçla özellik değiştirmesi, füzyon 4) Atom, madde ve parçacıklar 5) Su 6) Elektriklenme (yıldırım, şimşek, dünya dinamosu, elektromanyetik fauna) 7) Ozmos ve yüzey gerilimi 8) Büyük moleküller, organik kimya, kristalleşme ve mineraller 9) Enerji ve soğurma 10) Entropi 11) Fizyon olayı 12) Güneş rüzgarı 13) Kozmik ışıma 14) Atmosfer

Ek olarak şu söylenebilir: Doğada her şey zıddıyla vardır. Eğer doğadaki zıtların çatışması olmasaydı hiçbir şey olmazdı.

Hepsi de tek tek ele alındığında canlılığın ortaya çıkmasına yardımcı ve engelleyici olmuşlardır. Genel olarak bilimsel verilere ve yasalara dayandıkları için bir bölümü şartlar sağlandığında insanlar tarafından yapılabilirler. Bu olayların neden olduğunun sebepleri büyük ölçüde bilinmektedir ve doğaya ait olmayan hiçbir etki söz konusu değildir. Örnek olarak suyu 100 dereceye kadar ısıtırsak su buharı elde ederiz. Doğal bir yasa engeli yoksa bu her zaman gerçekleşir.

1) Dalga (ses, ışık) ve girişim

Su yüzünde dalgaların yayılışını görmüşüzdür. Farklı yükseklikte dalgalar vardır. Ses madde içinde, yayıldığı maddeyi titreştirerek, ışık her yerde (ışığın kendisi maddedir), su gibi dalgalar şeklinde yayılır. Ses ve ışık farklı dalga boylarında yayılırlar. Biz bunların ancak belli bir bölümünü algılarız. Belli bir dalga boyundan yüksek ve alçak ses ve ışığı algılayamayız ama onlar yine de vardır. Görebildiğimiz her ışık dalgasının bir de rengi vardır. Birbiriyle karşılaşan aynı dalga boyundaki ışık ışınları girişim yaparlar. Girişim bir su kovası içinde titreşen suyun kovanın kenarına vurup geri dönmesiyle oluşabilir ve gözlenebilir. Işık da benzerini yapar. Işık madde (foton parçacığı) olduğu için aynı zamanda bir de ısısı vardır. Yine aynı nedenle uzayda bükülürler (düzgün doğrusal olarak hareket etmezler), saydam cisimlerin içinden geçerler, parlak cisimlerde yansırlar, yarı geçirgenlerde soğurulurlar.

2) Uzayın bükülmesi, kuvvet (etki-tepki) ve yörüngeye girme

Uzayda bulunan cisimler kendi çevrelerinde dönerek uzayın bükülmesine neden olurlar ve bu maddelerin bir araya gelmelerine sebep olur. Sonuç küre biçiminde gezegenler ve yıldızlardır. Uzay cisimleri büyüklük ve yakınlıklarına göre birbirlerini etkiler ve bir uzay cismi başka bir uzay cisminin uydusu olabilir. Diğerine göre küçük boyutta olan cisim (örnek olarak Ay) uzayın bükülmesi nedeniyle kendisinden daha büyük olan cisme (Dünya) düşmek üzere ivmelenir. Ancak daha önceki yönü cisimden uzağa doğrudur. Bu durumda cisme giden ve cisimden uzaklaşmak isteyen kuvvetler birbirlerini dengelerse cisim ne diğer cisme düşer ne de uzaklaşabilir. Onun yerinde onun çevresinde yörüngeye girer ve iki kuvvet arasındaki denge bozulana kadar döner. Bütün uzay cisimleri uzayı büker. Uzayın büküldüğü ışığın yönünün değişmesinden anlaşılır.

3) Maddenin ısı ve basınçla özellik değiştirmesi, füzyon

Hidrojenin ortaya çıkmasından sonra yıldızlarda füzyon olayı ile hidrojen atomu enerji vererek helyum atomuna dönüşmüştür. Kütlesi büyük yıldızlarda yıldızın merkezinde atom ağırlığı daha fazla olan maddeler oluşmuştur. Atomun çekirdeğindeki proton sayısı değişirse madde başka bir maddeye dönüşür. Evrendeki maddeler bu şekilde yıldızların merkezinde olmuştur. Daha sonra yıldız ölünce bu ağır maddeler uzaya dağılmıştır. İkinci – belki de daha çok – toplaşma ile bu maddeler gezegenleri oluşturmuştur. Maddenin kendi kendini bastırması ile ortaya çıkan ısının ve basıncın düzeyi yeni maddelerin ortaya çıkmasında etkili olmuştur. Normalda katı halde olan maddeler Dünya’nın kütlesinin sıkıştırmasıyla ısınır ve merkezde sıvı, eriyik halde bulunurlar.

4) Atom, madde ve parçacıklar

Evrende parçacıklar dışında 92 farklı atom ve madde vardır. Merkezde bir çekirdek ve çevresinde hızla dönen elektron veya elektronlar. En dıştaki elektron sayısına göre maddeler başka maddelerle birleşerek yeni ve farklı maddeler yaparlar. Helyumdan sonra gelen bütün maddeler yıldızın merkezinde, hidrojen ve helyum gazlarının sıkışma ve ısınması sonucu oluşurlar. Bir atomun %99, 9999’u boşluktur. Ama çevresinde dönen hızla elektron ona tümüyle katı bir madde imiş hissini verir. Farklı özelliklerde atomdan daha küçük parçacıklar vardır. Örnek olarak nötrinolar hiçbir şeye yakalanmadan her şeyin –insanların, kayaların – içinden geçerler. Fotonlar dalgalar halinde hareket ederek ışık yayarlar. Elektron eksi yüklüdür. Karşıt maddesi olan pozitron artı yüklüdür ve karşılaştıklarında birbirlerini yok ederler. Proton da artı yüklüdür. O da elektronu çeker ama yörüngesine sokar. Nötronun elektrik yükü yoktur. Bir atom çekirdeğinde ne kadar proton varsa o kadar nötron vardır. Bunlar birleştiklerinde bir miktar enerji hapsederler. Bir atomda ne kadar proton varsa o kadar elektron vardır. Ama bunlar her zaman böyle değildir. Farklılıklar ve bozukluklar, elektron sayıları atomlar arasında alışverişi gerekli kılar. Böylece kimyasal ve fiziksel olaylar olur.

Her yıldızın bir ömrü vardır. Yakıtını, yani hidrojenini bitiren yıldız kendine özgü bir şekilde ölür. Yıldız büyüklüğüne bağlı olarak iki farklı şekilde ölür. Bizim yıldızımız Güneş öldüğü zaman ‘beyaz cüce’ diye isimlendirilen bir nötron yıldızı olacaktır. Güneş’in 1, 44 katından daha büyük olan yıldızlar kara deliklere dönecektir. Yıldızlarda iki güç vardır. Biri kütlesinden ötürü yıldızın merkezine doğru, diğeri nükleer reaksiyondan ötürü dışarı doğru. Yıldız yaşarkan bu iki güç birbirini dengeler. Ama yakıt bitince önce içeri doğru çöker. Bu hareket sıkışmaya sebep olur ve nükleer reaksiyon daha güçlü olarak yeniden başlar ve yıldız içindeki bütün maddeleri uzaya fışkırtır. Buna süpernova patlaması denir. Helyumdan sonraki maddeler yıldız merkezinde oluşur demiştim. Dünya’da bulunan maddeler daha önce ölmüş bir yıldızın merkezinden gelmektedir (Güneş’in yakıtının 5 milyar yıl daha gidebileceği sanılıyor ve 4, 7 milyar yıldır var olduğu biliniyor. 13, 7’den 4.7 öıkarırsak geriye 9 milyar yıl kalır. Bu süre içinde bir başka yıldız oluşup yok olmuştur. O olmasaydı şimdiki maddelerin hiçbiri olmazdı).

5) Su

Hayatın çeşitli biçimleri olabilir ama prensip olarak bir gezegende hayatın olabilmesi için suyun da olması gereklidir. Su iki atom hidrojen ve bir atom oksijenin oluşturduğu bir bileşiktir. Canlılık su içinde başlamıştır. Suyun katılmadığı bir kimyasal reaksiyon yok gibidir. Ama suyun bundan başka yararları da vardır. Sudan ayrılan oksijen atmosferin üst tabakalarında ozon tabakasını oluşturarak zararlı ışınların dünyaya ulaşmasını engellemiştir. Bundan başka su aşırı sıcak durumlarda ısıyı soğurur. Yağmurun bir serinlik verdiğini harkes bilir. Aşırı soğuk durumlarda da donarak dışarıya ısı verir. Kar yağdığı zaman da soğuğun kırıldığıni yine herkes bilir.

6) Elektriklenme (yıldırım, şimşek, dünya dinamosu, elektromanyetik fauna)

Elektronların eksi yüklü, protonların artı yüklü parçacıklar olduğunu söylemiştim. Bir ortamda elektronların az ya da çok olması o ortamın elektriklenmesine yol açar ve bir akım oluşturma potansiyeli taşır. Yıldırım ve şlimşek herhangi bir dış destek görmeden oluşur. Bunun gibi maddelerde elektron eksikliği durumunda o maddenin iyonize olduğu söylernir. Mıknatıslı bir yerde iseler mıknatıs yönünde çekilirler. Bu çekilme ve mıknatıslanma eylemi dünyanın mıknatıs kutuplarına doğru olduğu gibi galaksilerin merkezlerine doğru da olur. Birçok galaksinin eğri kollar şeklinde görünmesinin sebebi, orada madde olduğundan değil, hidrojenin iyonize olmasından ileri gelir ve görünen ışık iyonize olmuş hidrojendir. Burada başka bir şey daha var. Bir galaksi merkezden ucuna kadar elektriklenebilir. Samanyolu galaksisi böyledir. Kolların eğri olarak görülmesinin sebebi ışık hızının sınırı ile ilgilidir.

Dünyanın merkezinde basınç ve ısı nedeniyle erimiş sıvı olarak nikel ve demir bulunur. Ancak Ay’ın çekim gücü nedeniyle, bu erimiş bölge Dünya’nın katı kabuğundan farklı hızda döner. Bu olay aynı elektrik santrallerindeki elektrik üreten dinamolar gibi elektrik üretir ve dünyanın mıknatıslanmasına sebep olur. Bu mıknatıslanma Dünya’nıın atmosferi dışında devam eder ve çevredeki az miktardaki maddeyi kuzey güney doğrultusunda sıraya sokar. Dünya üzerine gelen ışınları kuzeye ve güneye yönlendirir. Buna elektromanyetik fauna denir. Böylece bir noktaya kadar Dünya zararlı ışınlardan korunur ve canlılık için elverişli bir durum oluşur. Kuzey ve güney kutuplarında görülen ışıklar, güneşten gelen zararlı ışınların faunanın onları iki kutba yönlendirmesi sebebiyle olmaktadır. Pusulalar da o sebeple kuzeyi ve güneyi gösterirler.

7) Ozmos ve yüzey gerilimi

Yoğunluğu farklı iki madde arasında bir yüzey gerilimi oluşur. Bu gerilim iki maddenin birbirine karışmasının engeller. Örnek olarak su ve zeytinyağı böyledir. Su ve hava böyledir. Suya damlatılan bir zeytinyağı damlası dağılmaz, sudan hafif olduğu için batmaz ve su yüzünde düzgün bir halka oluşturur. Maddeler birbirine karışmaz ama içlerinde bulunan bir madde diğerinde az ise çoktan aza doğru –aradaki dengeyi sağlamak üzere- bir geçiş olur. Örnek olarak oksijenin sudan havaya geçişi böyle olmuştur. Buna ozmos denir.

8) Büyük moleküller, organik kimya, kristalleşme ve mineraller

Cansız dünyada küçük moleküllerden başka büyük, devasa moleküller de vardır. Bunların bir kısmı şartlar uygun olursa kendiliğinden oluşabilir. Büyük moleküllerinin en önemli özelliği bağlarının durumuna göre bir şekil oluşturmalarıdır. Bunlar ve genel olarak moleküller içerdikleri maddelere ve oluşturdukları biçime göre ışığı sağa veya sola kırabilir, geçirebilir, yansıtabilir ve/veya soğurabilirler. Bunun için olağan dışı bir güç tarafından yönlendirilmeleri gerekmez.

Bazı maddeler bağ yapma biçimleri, çevre şartlarının farklı farklı olması veya değişmesi sebebiyle, kristalleşebilirler. Örnek olarak karbon atomu yüsek basınç altında kristalleşerek elmas oluştururlar. Elmas kristalinde atomlar birbirlerine çok düzenli bir biçimde bağlanmışlardır. Mineraller de böyledir. Kar taneleri de böyledir ve kendi kendilerine harika altıgen şekiller yaparlar. Kar tanesi uzayden gelen mikroskobik toz zerrelerinin çevresinde oluşurlar. Bir düşünceye göre mikroskobik ölçekteki simetri ve şekiller büyüyerek gözle görülebilen buz kristal şekilleri oluşturmaktadır.

9) Enerji ve soğurma

Enerji büyük patlama ile birlikte başlamış ve hidrojenin oluşmasıyla maddeye dönüşmüştür. Şimdi yıldızlarda hidrojen atomunun helyum atomuna dönüşmesiyle (fizyon olayı) yeniden üretilmektedir. Dünyada kullanılan bütün enerji Güneş’ten gelir. Yediklerimiz (klorofilli bitkilerin fotosentezi ve onları yiyen hayvanlar yoluyla), aydınlanma (barajlardaki suyu buharlaşma ve yağmurla yukarılara çıkarıp, sonra kinetik enerji olarak kullanma), doğrudan güneş ışınlarıyla ısınma, yakıtla ısınma ve hareket (milyonlarca yıl önce yere batan bitkilerin biriktirdiği Güneş enerjisi, petrol), nükleer santraller (madde içine hapsolmuş enerji) hep Güneş’ten gelmektedir. Güneş enerjisi bildiğiniz gibi sonsuz değildir. Bir gün tükenecektir.

10) Entropi

Harcanmış ve bir daha kullanılamayacak olan enerjiye entropi denir. Örnek olarak evinizde yaktığınız elektrik lambalarından çıkan ışık enerjisi bir daha kullanılamaz. Ama ışıkla çalışan bir hesap makineniz olsaydı bu yayılan enerjinin çok küçük bir bölümünü bir kerelik daha olsun kullanabilirdiniz. Güneş’in yaydığı ısı entropi olarak uzaya yayılır gider. Ancak çok küçük bir bölümü Dünya’da bir kerelik değerlendirilir. O yüzden Dünya hep enerji kaybeden değil aynı zamanda kazanan bir yerdir. Güneş ve yıldızlardan üreyen enerji sürekli olarak harcandığı için entropi durmaksızın artar. Entropinin geri dönüşü yoktur.

11) Fizyon olayı

Güneşin merkezindeki ısı ve basınçtan kurtulan uranyum gibi maddeler Dünya’da kendiliklerinden ışımaya ve çekirdeklerinden proton kaybetmeye başlarlar. Uranyum proton ve nötron kaybederek kurşuna kadar dönüşür. Bu arada yakınlarındaki maddeleri de bozarlar. Buna fizyon olayı denir. Atom bombası hızlandırılmış bir fizyon olayıdır. Yine fizyon olayından yararlanarak açığa çıkan enerji kontrol edilerek nükleer santraller kurulabilir. Bu enerji yine güneşin sağladığı enerjidir.

12) Güneş rüzgarı

Güneş içinde, hidrojen atomu helyum atomuna dönüşürken dışarıya enerji ile birlikte ışınlar ve bir nötron atılır. Bu atılan serbet nötronlar, ışınlar ve enerji güneşin çevresine yayılır (bir ışının Güneş’in merkezinden çıkıp yayılmaya başlaması için 20 bin yıl geçer). Bu çevreye saçılan ışınlara ve nötronlara Güneş rüzgarı denir. Bu ışınlar ve serbest nötronlar Dünya’ya kolaylıkla gelirler. Ancak dünyanın elektromanyetik faunası bunların tamamının dünya üzerine düşmesini engeller. Bir bölümü kuzey kutbunda dalgalanan ışık çizgileri olarak görünürler. Bu ışınlar hayat için ölümcülcüldür. Büyük moleküllerin ölüşmasına izin vermezler. Ama Dünya’yı atmosfer, ozon tabakası, oksijen ve elektromanyetik fauna korur. Işınlar Güneş’ten 15 milyar km kadar uzağa gider. Bu uzaklık yaklaşık olarak Pluton gezegeninin yörüngesidir. Işınlar burada uzayın derinliklerinde bulunan yıldızlardan gelen ışınlarla karşılaşır ve birbirlerini söndürürler. Bu nedenle kozmik yıldız ışıması Dünya’ya ulaştığında gücünü yitirmiş olur. Yani önce ölümcül olan Güneş rüzgarı Dünya’yı geçtikten sonra koruyucu olur.

Güneş’in ışıması oluşturduğu faunadan sonra gücünü kaybetse bile uzayın derinliklrine doğru yayılmaya ve kozmik parçacıklarla çarpışmaya devam eder.

Zaman zaman Güneş ışın ve parçacık yayma işini çok abartır. Bunlar patlamalar şeklinde Dünya’dan gözlenebilir. Böyle zamanlarda elektromanyetik kalkan çökecek gibi olur, radyo yayınları bozulur, mutasyon etkileri artar. Bu patlama dalgaları dünyaya hiç engellenmeden ulaşabilse hayatı sona bile erdirebilirler.

13) Kozmik ışıma

Güneş gibi diğer yıldızlar da füzyon işlemi yapar ve uzaya ışın ve parçacık yayarlar. Buna kozmik ışıma denir. Kozmik ışıma Dünya’ya doğru gelirken önce Güneş rüzgarının çnleyici etkisiyle karşılaşır. Sonra dünya çevresindeki elektromanyetik faunaya sonra atmosferin ozon tabakasına takılır. Buna rağmen bir kısmı Dünya yüzeyine ulaşmayı başarır. Güneş ışınları ve kozmik ışınlar aynı şeydir. Tek farkı birinin uzakta, birinin çok yakında olmasıdır ve canlıların mutasyona uğramalarında etkili olurlar.

14) Atmosfer

Dünya, çevresinde gazları tutabilecek kadar büyüktür. Dünya’nın ilk zamanlarında atmosfer içinde oksijen yoktu veya şimdikine oranla çok az vardı. Üç molekül oksijenden oluşan Ozon hiç yoktu. Atmosfer esas olarak su buharı, hidrojen, metan, azot ve amonyaktan oluşuyordu. Bu karışım zararlı ışınları önleyemiyordu ama temel kimyasal reaksiyonların ve şimşek yıldırım gibi enerji boşalmalarının olabilmesi, yağmur bulutlarının oluşabilmesi ve yağmur yağabilmesi için yeterliydi. Bunların nelere yol açtığını ve canlılığı nasıl ortaya çıkardığını daha sonra göreceğiz.

Oksijenin de Dünya’da ayrı bir yeri vardır. O yüzden ondan ayrıca söz edeceğim.

Görüldüğü gibi canlılık için olmazsa olmaz birçok etken vardır. Dünya’da etkilere yol açan bu olaylar canlılığın oluşmasında ve engel olmasında etkili olmuşlardır ve olmaya devam etmektedirler. Güneşten elde edilen enerji sayesinde Dünya’da hayat sürmektedir. Radyoaktif ışıma iki koruyucu kalkan altında Dünya’da azalmış olmasına rağmen yok olmamıştır. Böylece mutasyonlar ve canlılığı yok edici molekül bozulmaları belli bir düzeyde kalmış fakat olmaya devam etmiştir. Bu sınırlandırılmış değişim etkisi daha sonra canlılık oluştuğunda evirimin temel sebebi olmuştur. Sonraki yazılarda cansız dünyanın evrimle ilişkisine daha yakından bakacağız.