Mikro-kozmos ve Sultanahmet kubbesi

Nasıl ki makro-evreni anlamak için o devasa boşluğun inanılmaz genişliğini, yıldız kümelerini ve bunların hayal gücümüzü aşan sayılarını zihnimize oturtmamız gerekiyorsa; mikro-evrenin büyüleyici yapısını anlamak için de, onun bir parçası olan atomun yapısını zihnimize firketelememiz gerekir.
.
Bir atomun yapısını ve becerilerini iyi anlayıp belleğine yerleştiren kişi -kanımca- kendi bilincini atomun yapısından habersiz insanlardan çok daha derinlemesine tanıyıp anlar ve onu daha sağlıklı çözümleme becerisini geliştirir.
.
Bir toplu iğnenin başı 100 milyon atomdan oluşmuştur. Yani bir atomu bulmanız için toplu iğne başını 100 milyon parçaya bölmeniz gerekir, diyebiliriz. (32 parçadan sonra büyüteç altında, sonra mikroskop altında ve daha sonra elektron mikroskobu altında çalışmaya mecbursunuz!..)
.
Bilye biçimindeki atomun % 99,999’u boşluktur. Bu boşluğun ortasında duran bir çekirdek ve çekirdeğin etrafında hızla döndüğü için bulutumsu ve titrek bir küre oluşturan elektronlardan oluşmuştur. Çekirdekte proton ve nötron diye bilinen 2 tür parçacık vardır; fakat çekirdek elektrondan 2 bin kat daha ağırdır. (Konuyu dağıtmamak için atom altı parçacıklara şimdilik değinmeyeceğim...)
.
Şimdi kendi buluşum olan ve belleğinize yapışıp kalacağını umduğum bir örnekle, maddenin en küçük yapıtaşını hayalimizde canlandırmaya çalışalım: İstanbul’daki Sultanahmet Camii’nin o heybetli merkez kubbesini düşünelim. Bu aşağı yukarı bir yarıküre olan yapının bir diğer eşini daha alıp ters çevirerek altına yerleştirelim. Elde ettiğimiz bu koskocaman küre atomu temsil etsin.
.
Bu kürenin tam ortasına, bir yere asılmadan havada durabilen bir tuz tanesi koyalım. İşte o devasa kubbeye oranla, atomun çekirdeği ancak bir tuz tanesi büyüklüğündedir. O tuz tanesinden 2 bin kat daha küçük olan elektronu şöyle hayal edebiliriz: hani şu camdan odanıza sızan güneş ışığı huzmeleri var ya; elinize sehpanızın örtüsünü alın ve camın önünde silkeleyin, sehpadan fırlayan ev tozlarını gördünüz mü?.. İşte bir elektron -tuz zerresine oranla- ancak o toz zerresi kadardır.
.
Peki nerede bu elektronlar? Nerede olacaklar; son derece yüksek bir hızla o “tuz tanesi”nin, yani atom çekirdeğinin çevresinde milyarlarca yıldan beri “çılgınca” dönüyorlar! Ama dikkat lütfen, bu dönüş sürekli olarak aynı yörüngede sürüp gitmiyor. Elektron, çekirdekle kendi arasındaki boşluğun etrafında sadece bir çember çizdikten sonra, hemen yolunu değiştiriyor ve art arda başka başka yörüngeler oluşturarak dönmeyi sürdürüyor. Böylece bir saniye içinde milyonlarca farklı “yol”dan geçiyor ve çekirdeğin etrafını bir ipekböceği kozası gibi “sanal olarak” örüyor.
.
Sanal örgü ne demek?.. Şu demek: size yakın bir vantilatör varsa, fişini prize takıp düğmesini 1’e getirin. Bu, 3-4 kanatlı pervanenin dakikada bin devirle döneceği anlamına gelir. Ne görüyorsunuz? Bulutumsu bir disk, değil mi? Peki, 3’e getirin düğmeyi... Şimdi de yarı-saydam bir disk görmeniz lazım. 4’e getirdiğinizde diskin saydamlaşması ve arkasında ne varsa görmeniz lazım. (Dakikada 30 bin devir yapan bir uçak motoruna çalışırken bakarsanız, içi size neredeyse boş görünür.)
.
Demek ki atom denen şey, eksi (-) yük taşıyan elektronların bu olağanüstü “rotasyon dansı”, yani çekirdeğin çevresinde bir saniyede çizdiği milyonlarca orbital sayesinde var olmaktadır.
.
Çekirdekteki protonlar artı (+) yüklü ve cüsseli oldukları için elektronları kendilerine doğru çekerler; ama dairesel dönme sırasında elektronun kazandığı merkezkaç kuvvetini yenemedikleri için, ancak belli bir yakınlığa kadar çekebilirler. Böylece bu “kuvvetler mücadelesi” bir dengeye, yani kararlı konuma kavuşur.
.
Sonuçta, “Sultanahmet”in kubbesini oluşturan bir/kaç toz zerreciği ile tam ortasına asılı duran bir tuz zerreciği sayesinde atom ve dolayısıyla moleküller ve dolayısıyla bu neredeyse sonsuz evren var olmuştur. (En basit atom hidrojendir; nötronu yoktur, çekirdeğinde bir proton ve onun çevresinde daireler oluşturarak dönen sadece bir elektrondan oluşmuştur. Fakat her elementin atomları diğer elementlerinkinden farklıdır. Örneğin Karbon 12’nin 6 protonu, 6 nötronu, 6 elektronu vardır. En ağır atom sayılan Uranyum’un ise 146 nötronu, 92 protonu ve 92 elektronu vardır.)
.
Dip not: Atomun yapısının daha iyi anlaşılması için -konu dışına çıkmayan- sorularınız olursa lütfen sorunuz...
.
.
.
.
.
.
Günün sözü: Evrendeki ve atomların içindeki boşlukları yok ederseniz, geriye mercimek tanesi büyüklüğüne sıkışmış enerji kalır; ama ağırlığı evrenin ağırlığına eşit bir kara delik olarak.