Fizik Penceresinden Kainata Bakış

Çocuğunuz bir gün size “Gündüzleri neden aydnlıktır ve geceleri neden karanlıktır?” derse nasıl cevap verirdiniz? Vereceğiniz cevap “Gündüzleri Güneş sayesinde aydınlanırız. Güneşte üretilen büyük ışık enerjisi gündüzü aydınlık yapmaktadır” şeklinde olabilir. Çocuğunuz bu sefer “Güneş nasıl ışık üretmektedir?” şeklinde bir soru sorabilir. Bir fizikçi değilseniz buna cevap vermeniz bir hayli zordur. Ama fiziği biliyorsanız “Güneşte meydana gelen nükleer reaksiyonların sonucunda ışık üretilir” diyerek bu reaksiyonların özelliklerinden bahsedebilir ve ilgili kaynakları araştırmasını tavsiye edersiniz.

Ancak çocuğunuz inatçı, ısrarlı ve meraklı ise soruların arkası kesilmeyecektir. “Neden hidrojen, helyum ve diğer elementler nükleer reaksiyonlarda farklı özellikler gösteriyorlar? Meselâ bu elementlerin çekirdekleri kendilerine yaklaşan parçacıkların içlerine nüfuz edebileceği potansiyel duvarlarına (tünel olayı) sahiptirler ve bu sırada nükleer reaksiyonlar gerçekleşmektedir. Oluşan fazladan kütle nasıl enerjiye dönüşmekte ve ışık oluşmaktadır?” Bu sorulara cevap verebilmek için hem sizin hem de çocuğunuzun quantum mekaniği, relativite, yüksek enerji fiziği ve son yıllarda yeni geliştirilen birleşik alan teorilerini bilmeniz gerekmektedir. Fakat çocuğunuzun soracağı sorular bitmeyecektir. “Neden quantum mekaniği, relativite ve birleşik alan teorilerinde yer alan kâideler ve kabuller o şekildedir de bir başka şekilde değildir?” Görüldüğü üzere bu tür soruların sonu yoktur. Sizin çocuğunuza karşı tıkandığınız yerde fizik bitmekte ve metafizik başlamaktadır.

Şu an için fizikte geliştirilen teorilerin son haline ulaşmadığını ve bir gün herşeyi açıklayan bir teori bulunacağını kabul etsek bile böyle bir teori için “Neden kâinat bu teorinin açıkladığı gibidir de başka şekilde değildir?” sorusundan kurtulamayız. Son sorumuz bir başka açıdan “Kâinatın temel kaideleri daha farklı olsaydı neler değişirdi?” şeklinde de karşımıza çıkabilir. Bu soru ile karşımıza çıkabilecek alternatif sorular sonsuz sayıda olabileceğinden mânâsızdır. Bunun yerine, mevcut kanunların bir miktar değişik olduğu durumları incelemek daha akıllıca olacaktır.

Bu sahada yapılan araştırmalarda bulunan netice: “Eğer temel kanunlar bir miktar farklı olsaydı, yeryüzünde hayat ve insan olmazdı” şeklindedir. Tabiî bu, zihnimizde oluşmuş olan mevcut kâinat bilgisinden yola çıkarak varılan bir hükümdür.

Bu konuları ilk defa ortaya atan Carter (1974) dır. Ancak benzeri görüşler Dicke (1979), Hawking (1974), Wheeler (1974), Rees ve Carr (1979) tarafından da ortaya atılmıştır. Carter'in gözlemleri kâinatta 10⁴⁰ mertebesindeki büyük sayılarla ilgili bulduğumuz garip tevafuklara dayanır. Bu tevafuklar (rastgele olmayan benzerlikler), Dirac'ı, Einstein'in genel relativite teorisi ile tamamen çatışan, G genel çekim sabitinin değişebilirliği ve kâinatta yeni maddelerin keşfedilmesi ile ilgili köklü değişiklikler ihtiva eden fizik teorilerini ileri sürmesine yol açtı. Carter'e göre garip sayılar kâinatta insan gibi akıllı varlıkların yaratılması için konulmuş İlâhî bir şifredir. Bu düşünce kâinatın Ömrünün, galaksilerde yıldızların ömürleri ile yaklaşık olarak aynı mertebede, yani 10⁴⁰ temel zaman birimi civarında olmasını gerektirir. Gerçekten de kâinatın ömrü bu süreden daha az sayıda mevcut kanunlar çerçevesinde yıldızlar hiç oluşmayacaktı. Bu süreden daha çok olması halinde ise hayat ve insan oluşamayacaktı. Carter aynı mantıkla -eğer kâinattaki tanecik sayısı 10⁷⁸ den daha az veya daha çok olsaydı- hayatın olmayacağı sonucunu da çıkartmıştır.

Papagiannis (1978), hayatın lehine olan fizik kanunlarını üç grupta inceler,

a) Atomların kompleks moleküller haline gelebilmesi ile ilgili kanunlar: Maddenin kompleks bileşimlerinin oluşumu nükleer, radyoaktif ve elektromanyetik kuvvetlerin varlığına bağlıdır. Eğer hayattan mahrum bir kâinat yaratılmak istenseydi, tek bir nötral parçacık ile genel çekim kuvveti bu iş için yeterli olurdu. Ancak elektromanyetik kuvvet sayesinde karbon elementi, hayatın temeli olan DNA moleküllerine kadar varan sonsuz sayıda bileşik oluşturabilme özelliğine sahip olmasıyla bizleri şaşkına çevirmektedir. Karbondan başka bu özelliklere sahip olan unsur sadece silisyum elementidir. Ancak bu da sınırlı oranda mümkündür. Gerçekten de dünyamızda silisyum, karbona göre 10 kat daha çok olmasına rağmen silisyum kimyası değil, karbon kimyası hakimdir ve hayat bunun üzerine kurulmuştur.

Yıldızların iç kısımlarında gerçekleşen bazı garip nükleer reaksiyonlar sonucunda karbon yaratılmaktadır. Bigbang denilen ilk patlama sırasında ₂He⁴ helyumdan daha ağır elementlerin oluşması mümkün değildir. 10⁸ K sıcaklıklarda yıldızların iç kısımlarında üç helyum çekirdeğinin birleşmesiyle karbon oluşabilmektedir. Bu esnada oluşan yarı kararlı ₄Be⁸'in bozunma süresi nükleer reaksiyonların şiddetine bağlı olduğundan, kâinatta hayatın yaratılmasında nükleer kuvvetlerin rolü inkâr edilemez.

b) Milyarlarca yıl hiç durmadan devam eden hayat şekillerinin basitten mükemmele doğru yaratılması: Yıldızların hayat süresinin uzun olması ve yeryüzünde canlılığın değişik formları için gereklidir. Şu anda kâinatta en çok hidrojen vardır. Tahminlere göre kâinatın yaratıldığı ilk üç dakika İçinde hidrojenin bir kısmı helyuma çevrilmişti. Bunun sebebi ilk dakikalarda protonlar arasındaki nükleer kuvvetlerin bazı nükleer reaksiyonlar gerçekleştirecek kadar güçlü fakat bütün protonların döteryum veya helyuma dönüşebilecek kadar da çok güçlü olmadığı gerçeğine dayanır.

Eğer maddenin çoğunluğu helyum olsaydı, enerjilerini, hidrojeni helyuma çevirmekle sağlayan Güneş gibi hayat kaynağı olabilecek yıldızlar yaratılmazdı. Eğer sadece helyum olsaydı, helyumu parçalayarak enerji üreten yıldızlarla dolu bir kâinatımız olurdu. Ancak böylesi bir kâinatta yıldızlar kısa süreli bir ömür süreceklerinden hayatın yaratılması için gerekli sebepler olmayabilecekti.

Ayrıca Güneşin enerji oluşturması sırasında gerçekleşen reaksiyonunda tesirli olan zayıf kuvvettir ve reaksiyon oldukça yavaştır. Eğer reaksiyon diğerleri gibi hızlı gerçekleşseydi, Güneş çok kısa bir sürede büyük bir hidrojen bombası gibi patlardı. Bundan başka Güneşin dış katmanları ışığı absorbe edecek bir yapıda olmasaydı iç kısımlarda yüksek sıcaklıklar korunamayacaktı. Bir kılıf gibi iç kısımların ısısını koruyan dış katmanların bu özelliklerde yaratılması sayesinde Güneş uzun ömürlüdür. Aksi halde Güneş bir gün içinde sönüp giderdi.

Diğer yandan genel çekim sabiti farklı olsaydı yıldızların ömürleri farklı olacaktı. Bunun sebebi bir yıldızın parlaklığının G'nin 7. kuvveti ile doğru orantılı olmasıdır. Meselâ G iki kat daha büyük olsaydı yıldızlar 128 kat daha parlak olacaktı ve ömürleri de 128 kat kısalacaktı. Yani sebepler plânında yeryüzünde hayat olmayacaktı. G şimdiki değerinden daha küçük olsaydı yıldız ve gezegenlerin oluşması güçleşecek hatta imkânsız hale gelecekti.

c) Hayatın tahrip edilmesinden daha çok onu korumaya ve devam ettirmeye yönelik olarak yaratılan uygun enerji çeşitleri: Dünyaya ulaşan enerjiyi düşünürsek, dünyaya ulaşan ışık taneciklerinin enerjisi çok yüksek olsaydı; dünyanın sıcaklığı büyük oranda artardı ve bu durumda organik bileşikler bozulurdu. Aksi durumda ise herşey donardı ve hayatın devamı imkânsız hale gelirdi. Fotonların dünyamıza tam istenilen oranda enerji taşımaları için elektromanyetik kuvvetin genel çekim kuvvetine oranının

sihirli rakamı mertebesinde olması gerekmektedir. Burada (e) elektron yükünü, m_e elektron kütlesini, m_p proton kütlesini göstermektedir.

Temel kuvvetlerin oranındaki en ufak bir değişiklik büyük felaketlere ve hayatın yok olmasına sebep olurdu. Meselâ elektronun kütlesi şimdikinden 10 kat daha fazla olsaydı, bu durum değişik organik reaksiyonlar için gerekli enerjinin 10 kat daha az olması ve organik moleküllerin oldukça kararsız bir yapı kazanarak Güneşlen gelen ışıma altında çabucak bozulmalarına sebep olacaktı. Benzeri değişiklikleri diğer sabitler yani e, m_p için de düşünseydik benzeri sonuçlar elde edecektik. Nükleer kuvvetler biraz daha güçlü olsaydı her şeyin temeli olan hidrojen oluşmayacaktı. Öte yandan nükleer kuvvetler biraz daha zayıf olsaydı hidrojenden başka hiçbir element oluşamayacaktı. Bütün bunların sonucunda Rees (1981) bu kadar ince hesaplamaların, ya kabul edilemeyecek kadar zor bir şans eseri veya İlâhî bir güç, ilim ve irade ile gerçekleşebileceğini ifade eder. Bu sahada yapılan araştırmalar fiziğin en temel kanunları ve temel sabitlerinin çok önemli hikmetler taşıdığını ortaya çıkarmaktadır. Bilim ilerledikçe insanların imanda derinleşme ve Allah'tan korkma dereceleri artmaktadır. Kur'ân'da da belirtildiği gibi, Allah'tan hakkıyla korkabilmek, O'na saygı duyabilmek için ilimle imanın kol kola ilerlemesi gerekmektedir.