NE MUAZZAM BİR SANAT

Ömer Sâmi HIDIR samihidir@gmail.com

Güneş bizim için hem enerji, hem ısı, hem de ışık kaynağıdır.

 

Dünya üzerinde üretilen hemen hemen bütün enerjinin asıl kaynağı güneştir, diyebiliriz. O enerji ile beslenen bitkiler ve diğer canlılar, binlerce yıl içerisinde; petrol, kömür ve doğalgaz kaynaklarına dönüşür. Yani aslında ilâhî bir pil gibidir bu kaynaklar. Güneşten aldıkları enerjiyi bünyelerinde depolamışlar.

 

Rüzgâr gülü ve barajlardan elde edilen enerji ve diğer kaynaklar da yine güneş olmadan olmaz. Burada sadece nükleer enerji müstesnâ olabilir.

 

Peki güneşteki bu akıl almaz enerjinin kaynağı nedir? Bu enerji, atom altı dünyada saklı. Füzyon tepkimeleri denilen bu hâdise, hidrojen atomlarının birleşip helyuma dönüşmesi ile olmakta.

 

Kâinattaki en kuvvetli enerji santrali olan yıldız çekirdekleri, olağanüstü şartlarda çalışmaktadır.

 

Sıcaklık 15 milyon derece!

 

Madde bu sıcaklıkta; bizim bildiğimiz katı, sıvı ve gazdan ayrı, plâzma denilen bir hâlde bulunur. Atom çekirdeğinin etrafında muntazam bir şekilde dönen elektronlar savrulup, serbest şekilde dolaşmaya başlar.

 

Basınç da aşırı yüksektir. Plâzmanın yoğunluğu, katı hâldeki kurşundan 10 kat daha yüksektir.

 

İki atomun çekirdeğinin kaynaşıp yeni bir atom oluşturmasına füzyon tepkimesi denir. Hidrojen atomlarının çekirdekleri birleştirilirse Helyum atomu meydana gelir.

 

ATOMUN İÇİNE HAPSOLMUŞ ENERJİ!

 

En küçük yapı taşı dediğimiz atomun içinde bu kadar büyük enerjileri sığdırmak ancak ilâhî bir sanatın eseridir…

 

Füzyon tepkimesinde de bunu görüyoruz.

 

Misal olarak protonun kütlesi 938 MeV(Mega elektron Volt)tur, nötron ise 940 MeV. Fakat oluşturdukları döteryum 1878 MeV olması gerekirken 1876 MeV olur. Sadece 2 puan düşük!

 

İşte bu küçük kütle kaybı, enerjiye dönüşür ve çevreye saçılır. Dikkat edelim; sadece bir atom oluşuyor ve kütle farkı da aslında çok küçük, fakat neticede dev bir yıldıza enerji sağlanıyor! Bu üretim ile güneşte her saniye 4 milyon ton kütle, enerjiye dönüşmekte.

 

Zaten bunu îzâh eden denklemi görmeyenimiz yoktur. E = m.c2

 

E: Enerji

 

m: Kütle

 

c2: Işık hızının karesi (Işık saniyede 299,792 kilometre yol alır.)

 

Yani çok çok küçük bir kütle bile enerjiye dönüşürken; büyük bir sayı ile çarpıldığı için, neticede büyük bir enerji ortaya çıkıyor. Bu da güneşi gerçek bir çerağ kılıyor.

 

Dikkat ederseniz; burada enerji ve kütlenin birbirine dönüştüğünü mevzu ediyoruz. Fakat bu tamamen atom altı âleme mahsus. Lâboratuvarda gerçekleşen kimya tepkimelerinde, kütlenin korunumu değişmez bir kaidedir.

 

Bu tepkimenin benzeri 1950’den beri dünyada da yapılmaya çalışılıyor. Eğer muvaffak olunursa, sadece 1 bardak deniz suyu ile 1 varil petrolden üretilebilen enerji kadar enerji elde edilecek. Yani hem temiz hem de neredeyse sınırsız. Fakat;

 

ZORUN ZORU BİR HÂDİSE

 

Atomun çekirdeğini oluşturan parçacıklardan biri de protonlardır. Bunlar pozitif yükle yüklenmiştir. Füzyon tepkimesinin oluşması için; protonların kaynaşması, yapışması gerekir. Fakat protonlar birbirine yaklaştıkça, daha şiddetli bir şekilde birbirlerini iter.

 

Bu şiddeti anlamak için, protonları 3 cm. çapında birer bilye olarak varsayalım. Böylece bir bilye diğerini 250 trilyon N (Newton1) kuvvet ile iter. Yani bu kuvvet ile 1800 metre çapında içi dolu demir bir küreyi havada tutabilirsiniz. (Çamlıca Kulesi’nin neredeyse 5 katı büyüklüğünde olan demir bir küre…)

 

Peki nasıl oluyor da bu protonlar birleşiyor?

 

Çetin bir mesele olan bu durum üzerine kafa yoran araştırmacılar; bunun olması için güneş çekirdeğindeki sıcaklığın, 15 milyon derece yerine 10 milyar derece olması gerektiğini hesapladı. Böyle bir sıcaklık yoktu, fakat gerçek gün gibi ortadaydı. Araştırmalar devam ettikçe, asıl tablo biraz daha netleşti.

 

Güneşin merkezindeki parçacıklar, çok yüksek hızlarda hareket ederler ve devamlı birbirleri ile çarpışırlar. Hızları saniyede 500 kilometre civarıdır. Fakat, bu onların birleşmesi için yeterli değildir.

 

Bir protonun diğeri ile çarpışıp birleşmesi, ancak kuantum tünelleme yolu ile mümkündür. Bu bizim gündelik hayatta alışık olmadığımız bir durumdur. Bize göre engeller, üzerinden geçilerek aşılabilir. Fakat atom altı dünyada; parçacıklar, engelin bir bu tarafında bir diğer tarafında görülebilir.

 

Protonların birleşmesi hâdisesini bir benzetme ile îzah etmeye çalışalım:

 

Protonları iki küre farz edelim; onların birleşmesi, sağdan ve soldan yuvarlana yuvarlana dağın tepesine çıkmaları ve zirvede birleşmeleri olsun.

 

Kuantum tünelleme ise; kürelerden birinin, sanki dağın içindeki bir tünelden diğer tarafa geçmesi durumudur.

 

Bu, atom altı parçacıkların, hem parçacık hem de sanki bir ses dalgası gibi davranması neticesinde mümkün olur.

 

Atom altı parçacıkların yerleri, ölçüm ânı itibarı ile kesin olarak bilinemez. Bu bilgi, hep bir ihtimal bulutu içerisinde yer alır. Bu ihtimallerden biri de protonların aynı yerde üst üste olması yani çakışmasıdır. Trilyon kere trilyondan daha büyük bir sayı olan 1028’de 1 ihtimalle çekirdekte aynı anda aynı yerde bulunan bu parçacıklar, o ihtimali gerçeğe dönüştürür ve 10 milyar derece sıcaklık gerektiren tepkime 15 milyon derecede gerçekleşir.

 

Eğer burada proton için kuantum durumu olmasaydı, nükleer füzyon olmayacak ve güneş parlamayacaktı.

 

Oysa güneş her zaman şefkati ile içimizi ısıtır, karanlıkları aydınlatır ve bizi muhafaza eder.

 

Yıldızlar da hemen her gece gözümüzün önündedir. Gök kubbemiz de suhûletle akıp gider, bir manzara olarak seyrine doyum olmaz. Fakat aslında derdi başından aşkındır, derûnunda ne büyük fırtınalar kopar, ne muazzam hâdiseler cereyan eder.

 

İşte onları bizim için boyun eğdiren yalnız ve yalnız Cenâb-ı Allah’tır. Âyet-i kerîmede şöyle buyurulur:

 

وَالنُّجُومُ مُسَخَّرَاتٌ بِاَمْرِه۪ۜ

 

“…Bütün yıldızlar da O’nun emrine boyun eğmişlerdir…” (en-Nahl, 12)

 

Bu gerçeği idrâk edebilmek duâsı ile…

 

_________________________

 

1. Newton, kuvvetin ölçüldüğü bir birimdir. 1 kilogramlık kütleye 1 metre/saniye karelik ivme veren kuvvet.

2. https://www.forbes.com/sites/ethansiegel/2015/06/22/its-the-power-of-quantum-mechanics-that-allow-the-sun-to-shine/