EVRENDEKİ GÜÇLER ARASINDAKİ
OLAĞANÜSTÜ DENGE
Yerçekiminden sonra evrensel yasaları
düzenleyen diğer kuvvetleri incelediğimizde bu kuvvetlerin
de son derece ince ayarlanmış değerlere sahip olduklarını
ve bu değerlerin kendi aralarında son derece kritik
oranlarda dengelenmiş olduklarını görürüz.
- Elektromanyetik kuvvet
Bilindiği gibi canlı cansız tüm varlıklar atom adını
verdiğimiz temel yapı taşlarından meydana gelir.
Atom, çekirdekte proton adı verilen parçacıklar
ve çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde dönen elektronlardan
oluşur. Bir atomun çekirdeğinde bulunan proton sayısı
o atomun türünü belirler. Örneğin 1 protonu olan
atoma "hidrojen" atomu, 2 protonu olan atoma "helyum"
atomu ya da 26 protonu olan atoma "demir" atomu
adı verilir. Diğer tüm elementler için de aynı durum
geçerlidir.
Atomun çekirdeğinde bulunan protonlar pozitif, etrafında
dönen elektronlar ise negatif elektrik yüküne sahiptir.
Proton ve elektronun sahip oldukları bu zıt elektrik
yükü aralarında bir çekim oluşmasını sağlar ve bu
çekim elektronları atom çekirdeğinin çevresindeki
yörüngelerinde tutar. İşte zıt elektrik yüklü proton
ve elektronları birbirine bağlayan bu kuvvete "elektromanyetik"
kuvvet adı verilir.
Atom çekirdeği etrafındaki elektron yörüngelerinin
özellikleri, atomların kendi aralarında ne tür bağlar
yaparak ne tür moleküller oluşturabileceklerini
belirler.
Evrendeki dört temel kuvvetten biri olan elektromanyetik
kuvvetin değeri çok az daha küçük olsaydı çok az
elektron, çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde tutunabilirdi.
Biraz daha büyük olsaydı o zaman da hiçbir atom
diğerleriyle birleşmek üzere yörüngesini paylaşamazdı.
Her iki durumda da canlılık için gerekli olan moleküller
oluşamazlardı.
- Güçlü nükleer kuvvet
Güçlü nükleer kuvvet atomun çekirdeğindeki protonları
ve nötronları bir arada tutan kuvvettir. Az önce
de bahsettiğimiz gibi protonlar artı elektrik yüklü
parçacıklardır. Elektromanyetik kanununa göre zıt
elektrik yüklü parçacıklar birbirlerini çeker, aynı
elektrik yüküne sahip parçacıklar ise birbirlerini
kuvvetle iterler. Yani elektron ve protonlar birbirlerini
çeker, protonlar diğer protonları, elektronlar da
diğer elektronları iterler.
Pek çok atom türünün çekirdeğinde onlarca proton
birbirine yapışık bir şekilde bulunur. Doğal olarak
bu protonların bir araya gelir gelmez büyük bir
enerjiyle birbirlerini itmeleri ve her birinin uzaklaşarak
uzaya dağılmaları gerekirdi. Ancak böyle olmaz,
atomun çekirdeğindeki protonlar büyük bir kararlılıkla
birbirlerine bitişik bir biçimde dururlar. Çünkü
onları birbirine adeta yapıştıran ve elektromanyetik
itme kuvvetinden çok daha güçlü olan bir kuvvet
vardır: "güçlü nükleer kuvvet".
Güçlü nükleer kuvvet evrendeki en güçlü kuvvettir.
Muazzam gücünü atom bombalarında, hidrojen bombalarında
bizlere sergiler. Bu enerji kaynağı, Güneş'in 4.5
milyar yıldan bugüne dek tükettiği yakıtı ve bundan
sonra da tüketebileceği hesaplanan 5 milyar yıllık
yakıtı sağlamaktadır. Bu muhteşem kuvvetin sayısal
değeri evrenin en kilit sayılarından biridir. Güçlü
nükleer kuvvet sabitinin değerindeki yüzde birkaçlık
azalma ya da artmayla yaşamın en temel elementi
olan karbon var olamazdı. Biraz daha ciddi bir oynama
ise tüm fizik kanunlarının değişmesine ve evrendeki
denge ve düzenin alt üst olmasına neden olurdu.
Atom çekirdeğini bir arada tutan bu "güçlü nükleer
kuvvet"le diğer bir evrensel kuvvet olan "elektromanyetik
kuvvet" arasındaki oran da son derece hassas değerlerde
düzenlenmiştir.
Eğer güçlü nükleer kuvvet birazcık bile daha zayıf
olsaydı, yukarıda belirttiğimiz gibi atom çekirdeğini
oluşturacak protonlar bir arada tutunamaz ve elektromanyetik
güç nedeniyle birbirlerini iterek uzaya dağılırlardı.
O zaman da birden fazla proton içeren başka hiçbir
atom oluşamazdı. Dolayısıyla, evrendeki yegane element
tek protonlu hidrojen olurdu.
Eğer güçlü nükleer kuvvet, elektromanyetik kuvvete
göre birazcık daha güçlü olsaydı, bu sefer de evrende
tek protonlu atomlar yani "hidrojen" atomları hiçbir
zaman oluşamayacaktı. Çünkü nükleer kuvvet elektromanyetik
kuvvete çok daha fazla baskın geleceğinden evrendeki
tüm protonlar birbirleriyle birleşme eğilimine girecek
ve biraz önce belirttiğimiz gibi tek protonlu hidrojen
atomları var olamayacaktı. Bu durumda yıldızlar
ve galaksiler, eğer oluşsalar bile, şu anki yapılarından
çok farklı olacaklardı. Açıkçası, eğer bu temel
güçler ve değişkenler şu anda sahip oldukları değerlere
tam tamına sahip olmasalar, hiçbir yıldız, süpernova,
gezegen ve atom olmayacaktı. Bunun sonucunda doğal
olarak hayat diye bir şey de olmayacaktı.
- Zayıf nükleer kuvvet
Evrendeki bir diğer temel kuvvet olan "zayıf nükleer
kuvvet" de çok özel hesaplanmış bir değere sahiptir.
Zayıf nükleer kuvvet, bazı atom altı parçacıklar
tarafından taşınan ve bir tür radyoaktif parçalanmaya
sebep olan bir kuvvettir. Zayıf nükleer kuvvetin
sebep olduğu radyoaktif parçalanmaya bir örnek olarak
nötronların, bir proton, bir elektron ve bir anti-nötrino
açığa çıkararak parçalanmasını verebiliriz.
Bundan da anlaşılacağı gibi, atom çekirdeğindeki
temel parçacıklardan biri olan "nötron" aslında
bu saydığımız diğer üç parçacığın bir araya gelmesiyle
oluşur. Zayıf nükleer kuvvet ise, yukarıda belirttiğimiz
gibi, nötronların bu bileşenlerine ayrılarak parçalanmasına
neden olur. Fakat zayıf nükleer kuvvetin büyüklüğü
bu olayı çok hassas bir dengede tutacak biçimde
ayarlanmıştır.
Eğer zayıf nükleer kuvvetin değeri biraz daha büyük
olsaydı nötronlar daha kolay parçalanacak ve bu
nedenle evrende nadiren bulunacaklardı. Bu durumda
da çekirdeğinde 2 nötron bulunduran Big Bang'den
bu yana ancak çok az helyum oluşabilecek ya da hiç
oluşamayacaktı. Helyum bilindiği gibi hidrojenden
sonra en hafif ikinci elementtir. Gerekli helyum
olmadan ise yaşam için zorunlu olan ağır elementler
yıldızların çekirdeklerindeki nükleer fırınlarda
üretilemezlerdi. Çünkü "karbon", "oksijen", "demir"
gibi ağır elementler—az önceki başlıklarda
da anlatığımız gibi—helyum çekirdeklerinin
dev yıldızların merkezinde birbirleriyle birleşmeleri
sonucunda oluşurlar. Yani helyum bir anlamda diğer
elementlerin temel yapı taşıdır. Dolayısıyla, helyumun
olmaması demek yaşam için zorunlu olan diğer daha
ağır elementlerin de oluşamaması demektir.
Öte yandan, eğer zayıf nükleer kuvvetin değeri biraz
daha küçük olsaydı Big Bang hidrojenin çoğunu hatta
tümünü helyuma çevirecek ve sonuçta yıldızlar tarafından
üretilen ağır elementlerin sayısında anormal bir
artış olacaktı. Bu durum da hayatın varlığını imkansız
kılacak bir unsurdu.
Zayıf nükleer kuvvetin hassas değerini kritik hale
getiren unsurlardan biri de bu kuvvetin nötrino
adı verilen atom altı parçacıklar üzerindeki etkisidir.
Nötrinolar, yıldızların çekirdeğinde oluşan ve yaşam
için zorunlu olan ağır elementlerin süpernova patlamalarında
uzaya fırlatılmasında kilit rol oynarlar. Nötrinolar
üzerinde etki edebilen tek evrensel kuvvet ise zayıf
nükleer kuvvettir.
Eğer zayıf nükleer kuvvet biraz daha küçük olsaydı
nötrinolar hiçbir çekim alanına yakalanmadan çok
daha serbest hareket edebileceklerdi. Bunun sonucunda
ise, bir süpernova patlaması esnasında, yıldızın
dış tabakalarıyla yeterli derecede reaksiyona giremeden
kolaylıkla kaçabilecek, bu da ağır elementlerin
uzaya atılmalarını engelleyecekti. Bununla birlikte,
eğer zayıf nükleer kuvvet daha büyük olsaydı nötrinolar
süpernovaların merkezlerinde tutsak kalacak ve yine
hayatın yapı taşı olan ağır elementlerin uzaya fırlatılmasını
sağlayamayacaklardı.
Paul Davies, evrendeki temel fizik yasalarının insan
yaşamına en uygun biçimde belirlenmiş olduğunu,
eğer evrendeki kuvvetlere ait sayısal değerler biraz
daha farklı olsa evrenin çok daha farklı bir yer
olacağını belirtir. Ve şöyle devam eder:
Ve büyük olasılıkla onu görmek için biz burada olamayacaktık..
Ve insan kozmolojiyi araştırdıkça, inanılmazlık
giderek daha belirgin hale gelir. Evrenin başlangıcı
hakkındaki son bulgular, genişlemekte olan evrenin,
hayranlık uyandırıcı bir hassasiyetle düzenlenmiş
olduğunu ortaya koymaktadır.
Big Bang'in büyük bir delili olan kozmik fon radyasyonunu
ilk kez Robert Wilson ile birlikte gözlemleyen ve
bu nedenle 1965'te Nobel ödülü kazanan Arno Penzias
ise, evrendeki bu olağanüstü tasarım karşısında
şu yorumu yapmaktadır:
Astronomi bizleri çok olağanüstü bir olaya götürmektedir:
Hiç yoktan yaratılmış bir evren. Hayatın oluşmasına
izin verecek gerekli şartları tam olarak sağlayacak
hassas bir denge ile kurulmuş, bu amaca yönelik
bir plana sahip olan bir evren.
Kolombiya Üniversitesi'nden teorik fizik profesörü
Robert Jastrow da bu kaçınılmaz gerçeği şöyle dile
getirmektedir:
Fizikçilere ve astronomlara göre, evren tam insanın
içinde yaşayabileceği çok dar bir değerler aralığında
inşa edilmiştir. Bu gerçek "insani ilke" (anthropic
principle) olarak adlandırılır. Bu, benim görüşüme
göre, bilimin bugüne kadar varmış olduğu en metafizik
sonuçtur.
Buraya kadar detaylı olarak anlattığımız gibi, evrendeki
kuvvetlerin hem kendi oranları hem de birbirleriyle
oluşturdukları dengeler, tesadüfle açıklanması asla
mümkün olmayacak derecede mucizevidir. Evrende gördüğümüz
bu dengelere ilişkin sayısal değerlerde yüzde birlik,
ikilik bile bir oynama olmaması bu olağanüstü durumu
gözler önüne sermektedir. Üstelik bu dengelerin
dünya ilk oluştuğu andan beri hiç değişmeden varlığını
sürdürmesi, hep aynı hassas ayarları koruması, asla
bir aksaklık yaşanmaması bu olağanüstü durumu daha
da vurgulamaktadır. Yukarıdaki bilim adamlarının
da açıkça ifade ettiği gibi, tüm bunlar evrenin
"hassasiyetle düzenlenmiş" ve "hassas bir denge
ile kurulmuş" olduğunun kesin bir göstergesidir.
Elbette böyle mucizevi bir dengenin tesadüfen, kendi
kendine kurulduğunu, kendi kendini düzenlediğini
iddia etmek son derece büyük bir akılsızlık olacaktır.
Bu kusursuz denge sonsuz ilim ve kudret sahibi bir
Yaratıcı tarafından kurulmuş ve düzenlenmiştir.
Yaratıcı, gökleri üstün bir kudretle inşa eden Allah'tır.
|
|