3.BÖLÜM:

ATOMLARIN RİTMİ

Eğer doğanın derinliklerinde gerçekleşen işlerin kompleksliği, dünyanın en zeki beyinleri tarafından bile zor anlaşılıyorsa, bu işlerin sadece birer kaza, birer kör tesadüf eseri olduğunu nasıl düşünebiliriz?

Paul Davies, fizik profesörü 29

Big Bang, bilimadamlarının hesaplamalarına göre günümüzden yaklaşık 17 milyar yıl önce gerçekleşti. Şu an evreni oluşturan maddenin tümü, önceki bölümlerde incelediğimiz gibi, "yoktan var" edildi ve olağanüstü bir denge içinde şekillendi. Ancak Big Bang'den sonra ortaya çıkan evren, şu an içinde yaşadığımız evrenden çok daha farklı bir yer olabilirdi.

Örneğin önceki bölümde değindiğimiz dört temel kuvvetin değerleri biraz farklı olsalar, evren sadece radyasyondan oluşabilirdi. Bir ışık karmaşasından ibaret olacak olan bu evrenin içinde de elbette galaksiler, yıldızlar, gezegenler ve biz insanlar var olamazdık. Ama dört temel kuvvetin olağanüstü derecede kusursuz bir biçimde yaratılması sayesinde, Big Bang'den sonra bugün "madde" dediğimiz şeyin temel yapıtaşı olan atomlar oluştu.

Bilimadamlarının ortak kabulüne göre, Big Bang'den sonraki ilk 14 saniye içinde, evrenin en basit iki atomu oluşmaya başladı: Hidrojen ve helyum. Big Bang'in ardından evrenin ısısı hızla düşüp, madde büyük bir hızla etrafa dağılırken, hidrojen ve helyum atomları ortaya çıktı. Bir başka deyişle, Big Bang'in ardından ortaya çıkan "ilk evren", sadece hidrojenden ve helyumdan oluşan bir "gaz yığını"ydı. Eğer evren hep böyle kalsaydı, içinde hayat olamazdı. İçinde hiçbir yıldız, gezegen, taş, toprak, ağaç ve insan da olamazdı. Sadece boşluk içinde yüzen iki tür gazdan ibaret bir evren, yani ölü bir evren olurdu.

Peki nasıl oldu da sadece gazlardan oluşan bu evrenin içinde daha ağır elementler, örneğin tüm canlı yaşamın en temel yapıtaşı olan karbon ortaya çıktı?

Bu soruyu araştıran bilimadamları, 20. yüzyılın en şaşırtıcı bilimsel bulgularından biriyle karşılaştılar.

ELEMENTLERİN YAPISI

Kimya, maddenin iç yapısını inceleyen bilim dalıdır. Kimyanın temeli ise periyodik tablodur. İlk kez Rus kimyager Dmitry Ivanovich Mendeleyev tarafından oluşturulan periyodik tablo, Dünya'da bulunan elementlerin atom yapısına göre şekillenmiştir. Periyodik tablonun en başında hidrojen yer alır. Çünkü hidrojen, tüm elementlerin en basitidir. Çekirdeğinde tek bir proton vardır. Bu protonun etrafında ise tek bir elektron döner.

Protonlar, atomların çekirdeklerinde yer alan ve artı (+) elektrik yükü taşıyan parçacıklardır. Hidrojende tek bir proton varken, periyodik tablonun ikinci sırasında yer alan helyumda iki proton vardır. Karbonun altı, oksijenin sekiz protonu bulunur. Çekirdeklerindeki proton sayısına göre elementler birbirlerinden ayrılırlar.

Atom çekirdeğinde protonun yanısıra yer alan bir başka parçacık ise nötrondur. Nötronlar elektrik yükü taşımazlar; zaten "nötron" kelimesi de "yüksüz" anlamına gelir.

Atomu oluşturan üçüncü temel parçacık ise eksi (-) elektrik yüküne sahip olan elektronlardır. Elektronlar diğer iki parçacığın aksine çekirdekte değil, çekirdeğin dışında yer alırlar. Her atomda, çekirdekteki proton sayısı kadar elektron yer alır. Zıt elektrik yükleri birbirlerini çektikleri için, elektronlar merkezdeki protonlar tarafından çekilir, ama hızları sayesinde de bu çekimden korunurlar.

Elementler, az önce de belirttiğimiz gibi, atomlarının yapısıyla birbirinden ayrılırlar. Bir hidrojen atomunu demirden ayıran fark, hidrojenin proton ve elektron sayısının 1, demirinkinin ise 26 olmasıdır.

İşin önemli olan yönü, elementleri birbirine dönüştürmenin doğal Dünya koşullarında imkansız oluşudur. Çünkü bir elementin bir başka elemente dönüşmesi için, çekirdeğindeki proton sayısının değişmesi gerekir. Oysa protonlar, evrendeki en büyük fiziksel güç olan güçlü nükleer kuvvet tarafından birbirlerine bağlanırlar ve ancak "nükleer" reaksiyonlarla yerlerinden oynatılabilirler. Fakat doğal dünya şartlarında gerçekleşen reaksiyonların hepsi, elektron alışverişlerine dayanan ve çekirdeği etkilemeyen kimyasal reaksiyonlardır.

Simya, Ortaçağ'da çok popüler olmuş bir uğraşıdır. Simyacılar, üstte belirttiğimiz gerçeği bilmedikleri için, hep elementleri birbirine dönüştürme hayalleri kurmuşlar, demir gibi metalleri altına çevirmek için uğraşmışlardır. Oysa simya dünya koşullarında imkansızdır. Çünkü elementlerin birbirine dönüşümü, ancak çok yüksek ısılarda gerçekleşir.

Gereken bu ısı o kadar yüksektir ki, sadece yıldızlarda bulunur.

SİMYA MERKEZLERİ: KIRMIZI DEVLER

Elementleri birbirine dönüştürmek için gereken ısı, yaklaşık 10 milyon derecedir. Bu yüzden gerçek anlamda bir "simya", sadece yıldızlarda gerçekleşir. Bizim Güneşimiz gibi orta büyüklükte yıldızlarda sürekli olarak hidrojen helyuma çevrilmekte ve böylece yüksek enerji açığa çıkmaktadır.

Şimdi belirttiğimiz bu temel kimya bilgilerini düşünerek Big Bang sonrasını hatırlayalım. Big Bang'den sonra evrende sadece hidrojen ve helyum atomlarının ortaya çıktığını belirtmiştik. Astronomlar, bu atomlardan oluşan dev bulutların, özel olarak ayarlanmış koşulların etkisiyle sıkışarak Güneş tipi yıldızları oluşturduklarını öne sürerler. Ama bu durumda bile evren yine iki tür elementten oluşan ölü bir gaz yığını olmaya devam edecektir. Bir başka işlemin, bu iki gazı daha ağır elementlere çevirmesi gerekmektedir.

Bu ağır elementlerin üretim merkezleri, kırmızı devlerdir, yani Güneş'ten ortalama 50 kat daha büyük olan devasa yıldızlar.

Kırmızı devler, Güneş tipi normal yıldızlardan çok daha sıcaktırlar ve bu nedenle de normal yıldızların yapamadığı bir şey yaparlar: Helyum atomlarını karbon atomlarına dönüştürürler. Ama bu dönüşüm pek öyle basit bir şekilde gerçekleşmez. Amerikalı astronom Greenstein'in ifadesiyle "bu yıldızların derinliklerinde çok olağanüstü bir işlem gerçekleşmektedir." 30

Helyumun atom ağırlığı 2'dir; yani çekirdeğinde 2 proton yer alır. Karbonun atom ağırlığı ise 6'dır; yani 6 protonu vardır. Kırmızı devlerin olağanüstü sıcaklıkları içinde, üç helyum atomu biraraya gelir ve bir karbon atomu oluşturur. Bu, Big Bang'den sonra evrenin ağır elementlere kavuşmasını sağlayan en temel "simya" sürecidir.

Ancak bir noktayı hemen belirtmek gerekir. Helyum atomları, yan yana geldiklerinde birbirleriyle mıknatıs gibi birleşen maddeler değildirler. Hele üç tanesinin yan yana gelip bir anda tek bir karbon atomu oluşturmaları imkansız gibidir. Peki o zaman karbon nasıl üretilir?

İki aşamalı bir işlemle. Önce iki helyum atomu birbiriyle birleşir ve böylece ortaya dört protona ve dört nötrona sahip bir "ara formül" çıkar. Üçüncü bir helyum da bu ara formüle eklendiğinde, ortaya altı protonlu ve altı nötronlu karbon atomu çıkmış olur.

Bu ara formüle "berilyum" denir. Kızıl devlerde ortaya çıkan berilyum, dört protondan ve dört nötrondan oluşmaktadır. Ancak bu berilyum, berilyumun Dünya'da bulunan normal yapısından farklıdır. Periyodik tabloda yer alan normal berilyum, fazladan bir nötrona sahiptir. Kırmızı devlerin içinde oluşan berilyum ise farklı bir versiyondur. Buna kimya dilinde "izotop" denir.

Konuyu inceleyen fizikçileri uzun yıllar boyunca şaşkınlığa düşüren nokta ise, kırmızı devlerin içinde oluşan bu berilyum izotopunun anormal derecede kararsız olmasıdır. O kadar kararsızdır ki, oluştuktan tam 0.000000000000001 saniye sonra parçalanmaktadır!

Peki ama nasıl olmaktadır da, oluştuğu anda yok olan bu berilyum izotopu, yanına bir tane helyumun tesadüfen gelip kendisiyle birleşmesiyle karbona dönüşmektedir? Bu, tesadüfen üst üste geldiklerinde 0.000000000000001 saniye içinde birbirini fırlatan iki tuğlanın üzerine bir üçüncü tuğlanın daha eklenmesi ve bu şekilde ortaya bir inşaat çıkması gibi imkansız bir şeydir. Peki ama bu iş kızıl devlerde nasıl olmaktadır? Bu sorunun cevabını on yıllar boyunca dünyanın tüm fizikçileri merak ettiler. Kimse bir cevap bulamadı. Bu konuya ilk kez ışık tutan kişi ise, Amerikalı astrofizikçi Edwin Salpeter oldu. Salpeter ilk kez bu sorunu "rezonans" kavramıyla açıkladı..

REZONANS VE ÇİFTE REZONANS

Rezonans, iki farklı cismin frekanslarının (titreşimlerinin) birbirine uymasına denir.

Fizikçiler rezonansı açıklamak için bazı örneklere başvururlar. Bunlardan bir tanesi salıncak örneğidir: Bir çocuk parkına gittiğinizi ve salıncağa binen bir çocuğu salladığınızı düşünün. İlk başta hareket etmeyen salıncak, sizin itişiniz sayesinde hız kazanır ve bir ileri, bir geri hareket etmeye başlar. Siz, salıncağın arkasında durursunuz ve size doğru her yaklaşmasında onu bir kez daha itersiniz. Ancak dikkat ederseniz, salıncağı "uyumlu" bir biçimde itmeniz gerekir. Kol gücünüzü, salıncağın geriye doğru ilerlemesi tam bittiği anda vermeniz gerekir. Eğer salıncağı daha önce itmeye kalkarsanız, bir tür çarpışma olur ve salıncağın dengesi bozulur. Eğer biraz daha geç itmeye kalkarsanız, salıncak sizden zaten uzaklaşmış olduğu için itmenizin bir anlamı kalmaz.

Helyum Çekirdeği Karbon Çekirdeği

Kırmızı devlerin içinde oluşan olağanüstü derecede kararsız berilyum izotopu Berilyumun dünyada bulunan kararlı izotopu

Hemen herkesin yaşadığı bu olayı fizik diliyle ifade etmek istersek, "frekansların uyumu", yani rezonans kavramını kullanmamız gerekir. Salıncağın bir frekansı vardır; örneğin her 1.7 saniyede bir sizin durduğunuz noktaya gelir. İşte siz de kolunuzu kullanarak her 1.7 saniyede bir salıncağı itersiniz. Eğer salıncağı biraz daha hızlı sallarsanız, bu kez 1.5 saniyede bir, 1.4 saniyede bir gibi başka bir frekansa uyum sağlamanız gerekir. Bu uyumu sağlarsanız, yani rezonansı yakalarsanız, salıncağı dengeli bir şekilde itersiniz. Eğer rezonansı yakalayamazsanız, salıncak sallanmaz. 31

Rezonans, iki hareketli cismin uyumunu sağladığı gibi, bazen hareketsiz bir cismin harekete geçmesini de sağlayabilir. Bunun örnekleri müzik aletlerinde yaşanır. "Akustik rezonans" denen bu etki, örneğin aynı sese akord edilmiş olan iki ayrı keman arasında yaşanır. Eğer akordları aynı olan bu iki kemanın birisini çalarsanız, diğerinde de, hiç dokunmadığınız halde, bir titreşim ve dolayısıyla ses oluşur. Her iki keman da aynı titreşime ayarlandığı için, birindeki hareket diğerini de etkilemiştir. 32

Salıncak ya da keman örneğinde gördüğümüz bu rezonanslar, basit rezonanslardır. Yakalanmaları kolaydır. Ama fizikteki diğer bazı rezonanslar, bu kadar basit değildirler. Özellikle de atom çekirdekleri arasındaki rezonanslar, çok çok ince dengeler üzerinde kuruludurlar.

Her atom çekirdeğinin doğal bir enerji seviyesi vardır. Fizikçiler bunları çok uzun araştırmalar sonucunda tespit etmişlerdir. Tespit edilen bu enerji seviyeleri birbirinden çok farklıdır. Ama bazı nadir durumlarda, bir kısım atom çekirdekleri arasında rezonanslar gerçekleştiği tespit edilmiştir. Bu rezonans sayesinde, atom çekirdeklerinin hareketleri birbirine uyum sağlayabilmektedir. Bu ise çekirdekleri etkileyecek olan nükleer reaksiyonlara yardım etmektedir. 33

Kırmızı devlerdeki karbon üretiminin nasıl oluştuğunu anlamak isteyen Edwin Salpeter, helyum ile berilyum çekirdekleri arasında bu tür bir rezonans olduğunu ileri sürdü. Salpeter, bu rezonans sayesinde helyum atomlarının berilyum oluşturma şansının çok yüksek olabileceğini ve kırmızı devlerdeki olayın böyle açıklanabileceğini savundu. Ama bu konuda yapılan hesaplamalar, Salpeter'in iddiasını doğrulamadı.

Bu meseleye el atan ikinci önemli kişi ise, ünlü astronom Fred Hoyle oldu. Hoyle, Salpeter'in rezonans iddiasını daha ileri götürdü ve "çifte rezonans" kavramını ortaya attı. Hoyle'a göre, kırmızı devlerin içinde, hem iki helyumun berilyuma dönüşmesini sağlayan bir rezonans, hem de bu kararsız yapıya anında üçüncü bir helyum ekleyen ikinci bir rezonans olmalıydı. Kimse Hoyle'a inanmadı, çünkü tek birinin bile var olması son derece düşük bir ihtimal olan rezonansın iki kez ayrı ayrı gerçekleşmesi imkansız görülüyordu. Hoyle yıllarca bu konuyu araştırdı, hesapladı ve sonunda hiç kimsenin ihtimal vermediği gerçeği ortaya çıkardı: Kırmızı devlerde gerçekten de "çifte rezonans" gerçekleşiyordu. İki helyumun rezonans yaparak birleştiği anda, ortaya çıkan berilyum, 0.000000000000001 saniye içinde bir üçüncü helyumla ayrı bir rezonans yapıp birleşiyor ve karbonu oluşturuyordu.

George Greenstein, bu "çifte rezonans"ın neden çok olağanüstü bir mekanizma olduğunu şöyle anlatır:

Bu hikayede birbirinden çok farklı üç yapı (helyum, berilyum ve karbon) ile birbirinden çok farklı iki rezonans vardır. Bu atom çekirdeklerinin neden bu denli uyum içinde çalıştıklarını anlamak çok zordur... Başka nükleer reaksiyonlar buradaki gibi olağanüstü derecede şanslı bir tesadüfler zinciriyle işlemezler... Bu, bir bisiklet, bir araba ve bir kamyon arasında çok derin ve kompleks rezonanslar keşfetmek gibi bir şeydir. Neden bu denli ilgisiz yapılar birbirleriyle uyum sağlasınlar? Bizim ve evrendeki tüm hayat formlarının varlığı, bu olağanüstü işlem sayesinde mümkün olmuştur. 34

İlerleyen yıllarda oksijen gibi diğer bazı elementlerin de bu gibi olağanüstü rezonanslarla oluştuğu ortaya çıkmıştır. Bu "olağanüstü işlem"leri ilk kez keşfeden Fred Hoyle ise, Galaxies, Nuclei and Quasars (Galaksiler, Çekirdekler ve Kuasarlar) adlı kitabında bunun birer tesadüf olamayacak kadar planlı bir işlem olduğu sonucuna varmış ve koyu bir materyalist olmasına rağmen, keşfettiği çifte rezonansın "ayarlanmış bir iş" olduğunu kabul etmiştir. 35 Bir başka makalesinde ise şöyle yazmıştır:

Eğer yıldız nükleosentezi (atom çekirdeği birleşimi) yoluyla karbon ya da oksijen üretmek isterseniz, ayarlamanız gereken iki ayrı düzey vardır. Ve yapmanız gereken ayar, tam da şu anda yıldızlarda var olan ayardır... Gerçeklerin akıl süzgecinden geçirilerek yorumlanışı ortaya koymaktadır ki, üstün bir Akıl, fiziğe, kimyaya ve biyolojiye müdahale etmiştir ve doğada varlığından söz etmeye değer bilinçsiz güçler yoktur. Gerçeklerin hesaplanmasıyla ortaya çıkan sayılar o kadar akıl almazdır ki, beni bu sonucu tartışmasız biçimde kabul etmeye götürmektedir. 36

Hoyle, diğer bilimadamlarının da bu açık gerçeği görmezlik edemeyeceklerini şöyle vurgulamıştır:

Kanıtları inceleyen herhangi bir bilimadamının kendisini şu sonucu çıkarmaktan alıkoyabileceğini sanmıyorum: Fizik kanunları, yıldızların içinde gerçekleştirdikleri sonuçlara bakılırsa, bilinçli olarak düzenlenmişlerdir. 37

Bilimadamlarının karşılaştıkları açık gerçekler sonucunda vardıkları bu nokta bize Kuran'da 1400 sene öncesinden bildirilmiştir. Allah göklerin yaratılışındaki uyumu bir ayetinde şöyle bildirir: "Görmüyor musunuz; Allah, yedi göğü birbirleriyle bir uyum (mutabakat) içinde yaratmıştır?" (Nuh Suresi, 15)

KÜÇÜK SİMYA MERKEZİ: GÜNEŞ

Üstte anlattığımız helyum-karbon dönüşümü, kırmızı devlerin simyasıdır. Bizim Güneşimiz gibi daha küçük yıldızlarda ise, daha mütevazi bir simya işlemi gerçekleşir. Başta da belirttiğimiz gibi, Güneş, hidrojen atomlarını helyuma dönüştürür ve sahip olduğu enerjiyi de bu nükleer reaksiyondan elde eder.

Güneş'teki bu nükleer reaksiyon da, bizim yaşamımız için en az kırmızı devlerdeki reaksiyon kadar zorunludur. Dahası, Güneş'teki nükleer reaksiyon da, kırmızı devlerdeki kadar "ayarlanmış bir iş"tir.

Güneş'teki nükleer reaksiyonun ilk elementi olan hidrojen, daha önce de belirttiğimiz gibi evrendeki en basit elementtir. Çekirdeğinde sadece tek bir proton yer alır. Helyumun çekirdeğinde ise iki proton ve iki nötron bulunur. Güneş'te gerçekleşen işlem ise, dört hidrojenin birleşip bir helyum yapmasıdır. Bu işlem sırasında çok büyük bir enerji açığa çıkar. Dünya'ya gelen ısı ve ışık enerjisinin neredeyse tamamı, Güneş'in içindeki bu nükleer reaksiyonla oluşmaktadır.

Ancak, aynı kırmızı devlerde olduğu gibi, bu nükleer reaksiyon da aslında pek beklenmedik bir işlemdir. Rastgele etrafta gezen dört atomun bir araya gelip bir anda helyum yapmaları mümkün değildir. Bunun için, yine aynı kırmızı devlerde olduğu gibi, iki aşamalı bir işlem gerçekleşir. Önce iki hidrojen birleşir ve bir proton ve bir nötrona sahip bir "ara formül" meydana getirirler. Bu ara formüle "dötron" adı verilir.

Güneş gerçekte dev bir nükleer reaktördür. Sürekli olarak hidrojen atomlarını helyuma dönüştürür ve bu sayede ısı enerjisi üretir. Ancak önemli olan, Güneş’in içindeki bu reaksiyonların olağanüstü bir hassasiyetle ayarlanmış oluşudur. Reaksiyonları belirleyen kuvvetlerdeki en ufak bir farklılık, Güneş’in ya hiç yanmamasına, ya da birkaç saniye içinde havaya uçmasına neden olacaktır.

Peki dötronu birarada tutan, iki ayrı atom çekirdeğini birbirine yapıştıran kuvvet nedir? Bu kuvvet, bir önceki bölümde değindiğimiz "güçlü nükleer kuvvet"tir. Evrenin en büyük fiziksel kuvveti budur. Yerçekiminden milyar kere milyar kere milyar kere milyar kat daha güçlüdür. Bu gücü sayesinde iki hidrojen çekirdeğini birbirine yapıştırabilmektedir.

Ancak araştırmalar göstermiştir ki, güçlü nükleer kuvvet, bu işi yapmaya ancak yetebilmektedir. Eğer şu anda sahip olan değerinden biraz bile daha zayıf olsa, iki hidrojen çekirdeğini birleştiremeyecektir. Yan yana gelen iki proton, hemen birbirlerini itecekler ve böylece Güneş'teki nükleer reaksiyon başlamadan bitecektir. Yani Güneş hiç var olmayacaktır. George Greenstein, bu gerçeği "eğer güçlü nükleer kuvvet birazcık bile daha zayıf olsaydı, o zaman Dünya'nın ışığı hiçbir zaman yanmayacaktı" diye açıklar. 38

Peki acaba güçlü nükleer kuvvet birazcık daha güçlü olsa ne olur? Bu soruya cevap vermeden önce, iki hidrojenin bir dötrona dönüşmesi işlemine bir daha bakalım. Dikkat edilirse, bu işlemin iki ayrı yönü vardır: Önce bir proton, yükünü kaybederek nötrona dönüşmektedir. Sonra da bu nötron bir başka protonla birleşip dötron atomunu oluşturmaktadır. Birleşmeyi sağlayan güç, belirttiğimiz gibi güçlü nükleer kuvvettir. Protonu nötrona dönüştüren güç ise bundan farklıdır; bu "zayıf nükleer kuvvet"tir. Zayıf nükleer kuvvetin bir protonu nötron haline getirmesi yaklaşık 10 dakika sürer. Bu, atom düzeyinde çok uzun bir süredir ve Güneş'teki nükleer reaksiyonun "yavaş yavaş" sürmesini sağlar.

Şimdi bu bilgi üzerine tekrar aynı soruyu soralım: Eğer güçlü nükleer kuvvet birazcık daha güçlü olsa ne olur? Eğer böyle olsa, Güneş'teki reaksiyon tamamen değişecektir. Çünkü bu durumda, zayıf nükleer kuvvet tamamen devre dışı kalacaktır. Güçlü nükleer kuvvet, bir protonun 10 dakika içinde nötrona değişmesini beklemeden, anında iki protonu birbirine yapıştıracaktır. Bunun sonucunda da dötron yerine iki protonlu tek bir atom çekirdeği oluşacaktır.

Ortaya çıkacak olan bu yapıya bilim adamları "di-proton" adını verirler. Gerçekte böyle bir şey yoktur, bu hayali bir elementtir. Ama eğer güçlü nükleer kuvvet biraz daha güçlü olsa, o zaman Güneş'in içinde di-proton ortaya çıkacaktır. Bu ise "yavaş yavaş" yanmakta olan Güneş'in yapısını tamamen değiştirecektir. George Greenstein, "güçlü kuvvetin biraz daha güçlü olması durumunda" olacakları şöyle açıklar:

Güneş böyle bir durumda tamamen değişecektir, çünkü artık Güneş'teki reaksiyonun ilk aşaması dötron üretimi değil, di-proton üretimi olacaktır. Zayıf nükleer kuvvetin rolü ortadan kalkacak ve sadece güçlü nükleer kuvvet devreye girmiş olacaktır... Ve bu durumda Güneş'in yakıtı aniden çok çok etkili bir yakıt haline gelecektir. O kadar iyi bir yakıttır ki bu, Güneş ve ona benzer diğer tüm yıldızlar, birkaç saniye içinde havaya uçacaktır. 39

Tek protonlu hidrojen çekirdekleri İki proton ve iki nötronlu helyum çekirdekleri

1) Güneş'te dört ayrı hidrojen çekirdeği birleşip tek bir helyum oluşturur. (yandaki şekil) 2) Ama bu iki aşamalı bir işlemdir. Önce iki hidrojen birleşir ve "dötron" çekirdeği ortaya çıkar (sol alttaki şekil) 3) Ancak eğer güçlü nükleer kuvvet birazcık bile daha güçlü olsa, bu kez dötron yerine "di-proton" oluşacaktır (sağ alttaki şekil) Bu durumda ise, nükleer yapı aniden değişecek ve Güneş birkaç saniye içinde korkunç bir patlama ile havaya uçacaktır. Birkaç dakika sonra ise tüm Dünya korkunç alevlerle yanıp kömürleşecektir.

Tek protonlu hidrojen çekirdekleri Bir proton ve bir nötrona sahip "dötron" çekirdeği

Tek protonlu hidrojen çekirdekleri  Bir proton ve bir nötrona sahip "dötron" çekirdeği

Güneş'in havaya uçması ise, birkaç dakika sonra tüm Dünya'yı ve üzerindeki tüm canlıları alevlere boğacak, mavi gezegen birkaç saniye içinde kömür haline gelecektir. Ama güçlü nükleer kuvvetin gücü, tam olması gerektiği düzeyde olduğu için, Güneşimiz dengeli bir nükleer reaksiyon gerçekleştirir ve "yavaş yavaş" yanar.

Tüm bunlar, güçlü nükleer kuvvetin gücünün, tam insan yaşamına imkan verecek biçimde ayarlanmış olduğunu göstermektedir. Eğer bu ayarlamada bir hata olsaydı, Güneş gibi yıldızlar ya hiç var olmazlar, ya da oluştukları andan çok kısa bir süre sonra korkunç birer patlamayla yok olurlardı.

Bir başka deyişle, Güneş'in yapısı da rastlantısal, amaçsız bir yapı değildir. Aksine, Allah, "Güneş ve Ay, belli bir hesap iledir" ifadesiyle (Rahman Suresi, 5) Kuran'da bizlere bildirmiş olduğu gibi, bu yıldızı insanın yaşamı için özel bir şekilde yaratmıştır.

PROTONLAR VE ELEKTRONLAR

Buraya kadar incelediklerimiz, atom çekirdeğini etkileyen kuvvetlerin dengesiyle ilgiliydi. Ancak atomun içinde, hala değinmediğimiz çok önemli bir denge daha vardır. Bu, atom çekirdeği ile dışındaki elektronlar arasındaki dengedir.

Elektronların, çekirdeğin etrafında sürekli olarak döndüklerini biliyoruz. Bunun nedeni, elektrik yüküdür. Bütün elektronlar eksi (-) elektrik yükü ile yüklüdürler, bütün protonlar ise artı (+) yüküyle. Ve fiziksel olarak zıt kutuplar birbirini çeker, aynı kutuplar birbirini iter. Dolayısıyla atomun çekirdeğindeki artı yükü, elektronları kendine doğru çeker. Bu nedenle elektronlar, hızlarının kendilerine verdiği merkez-kaç gücüne rağmen, çekirdeğin etrafından ayrılmazlar.

Atomların bu elektriksel yükle ilgili olarak çok önemli bir de dengeleri vardır. Merkezde ne kadar proton varsa, atomun dışında da o kadar elektron olur. Örneğin oksijen atomunun merkezinde 8 protonu vardır ve dolayısıyla 8 tane de elektronu bulunur. Bu sayede atomların elektriksel yükü dengelenir.

Bunlar çok temel kimya bilgileridir. Ancak bu bilgiler içinde çoğu kimsenin dikkat etmediği bir nokta vardır: Proton, elektrondan çok daha büyüktür. Protonun hacmi de, kütlesi de, elektrondan çok daha fazladır. Eğer bir büyüklük karşılaştırması yapmak gerekirse, aralarındaki fark, bir insanla bir fındık arasındaki fark gibidir. Yani elektronla protonun pek "dengeli" bir fiziksel yapıları yoktur.

AMA ELEKTRİK YÜKLERİ BİRBİRİNİN AYNIDIR!

Birisi artı elektrik yüküne, öteki eksi elektrik yüküne sahiptir, ama bu yüklerin şiddeti birbiriyle tamamen eşittir. Oysa bunu zorlayan hiçbir neden yoktur. Aksine, fiziksel olarak beklenmesi gereken durum, elektronun elektrik yükünün çok daha az olmasıdır.

Peki acaba durum böyle olsaydı, yani proton ve elektronun elektriksel yükleri eşit olmasaydı ne olurdu?

Bu durumda evrendeki tüm atomlar, protondaki fazla artı elektrik nedeniyle, artı elektrik yüküne sahip olacaklardı. Bunun sonucunda da evrendeki her atom birbirini itecekti.

Acaba bu durum şu an gerçekleşse ne olur? Evrendeki atomların her biri birbirini itse neler yaşanır?

Yaşanacak olan şeyler çok olağandışıdır. Öncelikle sizin bedeninizde yaşanacak olan değişikliklerle başlayalım. Atomlardaki bu değişiklik oluştuğu anda, şu anda bu kitabı tutan elleriniz ve kollarınız bir anda paramparça olurlar. Sadece elleriniz ve kollarınız değil, gövdeniz, bacaklarınız, başınız, gözleriniz, dişleriniz, kısaca vücudunuzun her parçası bir anda havaya uçar. İçinde oturduğunuz oda, pencereden gözüken dış dünya da bir anda havaya uçar. Yeryüzündeki tüm denizler, dağlar, Güneş Sistemi'ndeki tüm gezegenler ve evrendeki bütün gök cisimleri aynı anda sonsuz parçaya ayrılıp yok olurlar. Ve bir daha da evrende hiçbir gözle görülür cisim var olmaz. Evren dediğimiz şey, sürekli olarak birbirlerini iten atomların karmaşasından ibaret olur.

Peki acaba bu mutlak felaketin yaşanması için, elektron ve protonun elektrik yüklerinde ne kadarlık bir dengesizlik oluşması gerekir? Yüzde bir farklılık olsa yine de bu felaket yaşanır mı? Yoksa kritik sınır binde bir midir? George Greenstein, The Symbiotic Universe (Simbiyotik Evren) adlı kitabında bu konuda şunları söyler:

Eğer iki elektrik yükü 100 milyarda bir oranında bile farklılaşsaydı, bu, insanlar, taşlar gibi küçük cisimlerin parçalanmasına yetecekti. Dünya ve Güneş gibi daha büyük cisimler içinse, bu denge daha hassastır. Gök cisimlerinin ihtiyaç duyacakları denge, milyar kere milyarda birlik bir dengedir. 40

Bu denge de bize bir kez daha ispatlamaktadır ki, evren, rastgele ortaya çıkmamış, belirli bir amaca yönelik olarak düzenlenmiştir. Astrofizikçi W. Press'in Nature dergisindeki bir makalesinde yazdığı gibi, "evrende, akıllı yaşamın gelişmesini destekleyen büyük bir tasarım bulunmaktadır". 41

Ve elbette her tasarım, kendisini meydana getiren bir "irade"nin varlığını ispatlar. Tüm evreni yoktan var edip, sonra da onu dilediği biçimde tasarlayıp düzenleyen üstün güç ve kudret sahibi olan Alemlerin Rabbi Allah'tır. Kuran'da bildirildiği gibi, Allah, göğü bina etmiş, sonra ona belli bir düzen vermiştir. (Naziat Suresi, 27-28)

Evrendeki cisimlerin üstte incelediğimiz olağanüstü dengeler sayesinde kararlı bir şekilde durmaları ise, Allah'ın yaratışındaki kusursuzluğu gösteren bir delildir. Kuran'da bildirilmiş olduğu gibi, "Göğün ve yerin O'nun emriyle durması da, O'nun ayetlerindendir". (Rum Suresi, 25)