Bilim meraktan doğmuştur.

İyi ki merak diye duygu var. Bu sayede dünyaya ilk kez gelen insandan çok farklı şeyler biliyor dünyayı ve evreni daha iyi anlıyoruz.Ufkumuz genişlediği için çevremizde gerçekleşen olaylara mantıklı ve bilimsel açıklamalar yapabiliyoruz.

Merak duygusuyla başlayan bu bilim yolculuğuna ilk adımı mikroskop denen aletle atalım…

 İlk olarak XVII. Yüzyılda ortaya çıktı Mikroskop.Gözle görülmeyen maddelerin incelenebilmesi amacı ile kullandığımız bu aletle okul laboratuarında tanıştık.Soğan zarını incelemekle başladık.Dört duvardı bizim için hücre ama içinde neler vardı görmek istedik. Bunun gerçekleşebilmesi içinde mikroskobun gelişmesi gerekiyordu.Hollandalı Anton van Leeuwenhoek’un icat ettiği tek mercekli basit mikroskoptan sonra, ilk karmaşık yapılı mikroskop 1590 yılında Zacharias Janssen tarafından bulunmuştur.Basit mikroskopların maddeleri büyütebilme kapasiteleri sınırlı olduğundan, iki ana mercek sistemi içeren karmaşık mikroskop bulundu. 1624 yılında Cornelis Drebbel’in bulduğu aygıtı gören Galileo Galilei, hemen aracı geliştirdi ve yeni mikroskoba, “casus camı” adını verdi. Bu mikroskopta, birinci sistemin büyüttüğü görüntü, ikinci sisteme yansıyarak daha da büyütülmüş oluyordu. Maddeleri iki bin kez büyüten bu araç, özellikle bakteri ve virüslerin incelenmesinde kullanılarak, pek çok hastalığın tanı ve tedavisinde yararlı olmuştur.Gölden alınan bir damla suyun içinde görülen amip denen tek hücrelinin yarattığı heyecan ve hayret bu yolculuğa daha da şevkle devam etmesini sağladı bilim adamlarının.Hücrenin içindeki birçok organelden sonra DNA zincirinin gözlenmesi bilimde yeni ufuklar açtı.Genetik biliminin kurulması bir çok hastalığın tanı ve tedavisinde dehşet veren gelişmelere ulaşılmasına kapı araladı. Ama bilim insanlarındaki bu merak duygusu acaba görüntüyü daha da büyütebilsek nerelere varabiliriz sorusuyla yeni teknolojilere kucak açtı

Hücre kapalı kutuydu.Mikroskop geliştikçe organeller, çekirdekçik, DNA, RNA … bizim için artık bilinmez olmaktan çıktı.Şimdi karşımızda açılması gereken yeni bir kutu vardı.ATOM…

Gözle görülememe sırası atomdaydı artık..Gözle görülemiyordu ama üzerine fikir üretilebilecek deneyler yapılabiliyordu atom hakkında.1805 yılında John Dalton ilk atom  modelini koydu ortaya. Atom elementin en küçük yapıtaşıdır dedi ve asla parçalanamaz diye ekledi.O dönem için iyi bir modeldi.

Zaman geçti  J.J.Thomson 1897 yılında  atom içinde elektronların olduğunu keşfetti.Üzümlü kek modelini ortaya attı.1900'lü yılların başlarında Ernest Rutherfort(1871 -1937) günümüz atom modelinin temelini teşkil eden esas yapıyı ortaya koydu. Rutherford altın levha üzerine alfa parçacıklarını gönderdi. Atom’un; kütlesinin büyük bir kısmını oluşturan çekirdek ve bu çekirdek etrafında dönen elektronlardan yapıldığını ortaya koydu. Rutherfort çekirdeği oluşturan pozitif yüklü parçaya “proton” adını verdi.. 1932 yılında Chadwick nötronu buldu. Daha sonra Kuantum teorisi doğrultusunda Niels Bohr(1883 1962) Bohr atom modelini ortaya attı ve elektronların belli yörüngelerde bulunabildiğini ve bunun plank sabiti ile ilgili olduğunu ifade etti ve   enerji seviyelerini gösterdi atomun .Hepsi birlikte modern atom teorisinin kurulmasına yardımcı olmuştur.Peki atom daha gelişmiş bir mikroskop yardımıyla  kapalı kutu olmaktan çıkarılabilir miydi?diye düşündü  bilim insanları  .Keşfedilmeyen her şey gibi o da ilgi odağıydı ve içini gösterebilecek bir mikroskop yapılması gerekiyordu kararı verildi bunun üzerine.

           İlk elektron mikroskobu 1932 yılında Berlin’de M.Knoli ve E.Ruska tarafından yapıldı.1936 yılında pratik olarak kullanıma sokulan elektron mikroskobu, günümüzde o denli geliştirildi ki, maddelerin yüz binlerce kez büyütülebilmesi mümkün oldu.

Fransız fizikçi Louis de Broglie, bu tür mikroskobun gerçek babası sayılıyor. Çünkü Broglie, elektronların, tıpkı ses ve ışık gibi havada dalgalar halinde yayılma özelliklerini fark ederek, yıllar sonra yapılacak olan elektron mikroskobunun kuramını buldu.

Bir görüntüyü kırk kez büyüten ışık mikroskobuyla hücre gözlenirken, aynı görüntüyü yüz binlerce kez büyüten elektron mikroskobu sayesinde atom içindeki tanecikler görülebilmiştir.Atomu yapısına bakalım o halde.Atom iki kısımdan oluşuyor.Çekirdek ve yörüngeler.Atomun çekirdeğinde proton ve nötron adını verdiğimiz tanecikler yer alırken etrafındaki yörüngelerde ise proton ve nötrondan yaklaşık 2000 kez küçük olan  elektronlar mevcut.Bunu biliyoruz evet ama görüntüyü daha da büyütsek neler göreceğiz.İçeride daha neler var?

Atom altı parçacıklar,bu başlık altında inceleyeceğimiz kısım atomun gerçek yapısını bize gösteren kısımdır.İki temel parçacık tanımlandı öncelikle bunlar;

1.    Leptonlar

2.    Quarklar

Bu parçacıklar elemanter parçacıklardır yani kendilerini oluşturan daha küçük parçacıkları yoktur.Bunu söylerken Dalton’ un atom asla parçalanamaz sözünü aklıma getirip şimdilik bilinen en küçük parçacıklardır demek istiyorum.Lepton olarak bildiğimiz en tanınmış parçacık elektrondur. Quarkları ise proton ve nötron ları oluşturan parçacıklar olarak tanıyoruz .Bir proton içinde üç quark bulunuyor.Bu üç quarkı bir arada tutan gluon adını verdiğimiz  bir nevi yapıştırıcı madde görevi gören kuanta bulunuyor.Proton ve nötronu nükleon olarak adlandırıyoruz.Nükleon nükleusu yani çekirdeği oluşturuyor. Çekirdeği ilgilendiren parçacıklar ailesi iki kısımdır.

1.      Baryonlar 

2.      Mezonlar

Baryonlar ağır parçacıklardır, mezonlar orta ağır parçacıklardır. Baryonlar ve Mezonların hepsine Hadronlar adı verilir. Yunanca kuvvetli parçacık anlamındadır.

Kuark kuramına göre Baryonlar 3 kuarktan, Mezonlar ise bir kuark ve bir antikuarktan oluşmuşlardır. bunun yanında Hadron diye isimlendirdiğimiz parçacıklar var. Bir atom çekirdeğini oluşturan Hadronlar, Kuarklardan yapılmışlardır ve aradaki mezon alışverişi ile kararlı parçacıklar ortaya çıkar. Bu olay esnasında ki kuvvet güçlü  etkileşimdir ve çekirdeği parçalanmadan tutar. Bu olgu ilk kez H. Yukova tarafından ortaya konulmuştur.Spinler göz önüne alındığında ise bütün parçacıkları Fermionlar ve bozonlar olarak ta sınıflandırmak mümkün.Ancak bütün bu atom altı parçacıkları bildiğimiz zaman atomun yapısını çözmüş oluyormuyuz sorusuna verebileceğimiz cevap ilginç.

Atomun yapısı hakkında çok fazla bilgi sahibi olduğumuz doğru..Bu bilgileriniz bizi rahatlatması ve zihnimizdeki karmaşayı yok etmesi gerekirdi.Ama olmadı..Zihinlerimizde yeni sorular oluşturdu, yeni kıvılcımlar çaktı.Henüz maddeyi en küçük yapıtaşına kadar çözme mutluluğunu yaşıyorduk ki İngiliz fizikçi Paul Dirac, alıştığımız maddenin tam tersi olan bir maddenin  varlığını ortaya koydu ve bizi Antimadde kavramıyla tanıştırdı.Bizim bildiğimiz madde atomlardan oluşmuştur. Atomun içinde artı yüklü protonlarla  eksi yüklü elektronların var olduğunu uzun bir bilimsel serüven ve birçok deneyle kanıtlamıştık ki.Elektronların artı yüklüsünü keşfettik evet anti madde, (+) yüklü elektronlara(pozitronlar) sahiptir.Dirac’ın bu söyleminden  iki yıl sonra, Amerikalı iki bilim adamı, Robert Milikan ve Carl Anderson, kozmik ışınların atmosfere girişi sırasında pozitron oluşumunun gerçekleştiğini ortaya koydular.Bundan yaklaşık  yirmi yıl sonra ise Kaliforniya Üniversitesi’nden bir grup, Bevatron adlı parçacık hızlandırıcısının çalışması sırasında antiproton çıkışının gerçekleştiğini gözledi.

 O halde antinötronun da keşfiyle anti madde kavramı artık hayal gücümüzden çıkacak.

Antimadde ve madde yan yana gelince ne olur peki..Hiç.Yani koca bir sıfır.Ya da daha açık söylemek gerekirse madde ve anti madde birbirini yok eder.Böylece en başa dönülmüş olur.Yoktan var edilme sürecine yani.Eğer bu gerçekleşirse yaratılış teorisine katkısı büyük olacak ve nihayet bilim ve din barışacak.Dan Brown ‘un Melekler ve Şeytanlar isimli kitabında Cern de yapılan çalışmaların anti maddeyi keşfetme, Higgs bozonunu bulma ve nihayet neden buradayız, nasıl geldik sorularına cevap bulacağından bahsedilmişti.Kesinlikle katılmakla beraber CERN de yapılan bu çalışmaların yalnızca maddeyi anlamak ya da yoktan var edilmeyi ispatlamak amaçlı olmasa gerek diye düşünüyorum. Anti madde büyük bir enerji kaynağıdır aslında. Öyle ki, bir kilogram  benzin yanarak 9,1 milyon Joule, 1kg uranyum fisyonla 82 milyon Joule enerji verirken, 1 kg proton antiproton  reaksiyonu sonucu 90.000 milyon Joule enerji açığa çıkmaktadır. Bu enerjiyle neler yapılabileceğini düşünmek bile tüylerimi diken diken ediyor.Atom bombasından sonra bilim adamlarının bir kez daha böyle bir şeye kalkışmayacağını düşünmem gerekirse de . Hem Avrupa ‘nın CERN çalışmalarına bu kadar bütçe ayırmasını hem de ABD Hava Kuvvetleri’nin antimaddeyle ilgili yeni teknolojiler üretme çabalarını görmezden gelemiyorum. Einstein’ın anlamlı sözleriyle yazıma son vermek istiyorum..”

" Dünyada bir tane dahi çocuk mutsuz olduğu sürece, büyük icatlar ve ilerlemeler yoktur. "

Bu enerjilerin tüm insanlığın yararına kullanılması dileğiyle..

 

http://www.fizikist.com/icerik-bilim-meraktan-dogmustur--1007.html

Müberra Altın