Her Şeyin Temelini Keşfetmek | Maddenin Hikayesi - Bölüm 1

1:23Altın arıyordu sonuçta. Aklına gelen bu sarı renkli sıvı da hiç kötü bir fikir olmayabilirdi. Tuvaletteyken mi aklına geldi bu bilmiyoruz. Malum birçok yaratıcı fikrin çıktığı yerdir tuvalet. Kulağa biraz tuhaf gelecek fakat Brandt'ın aklına gelen sıvı idrardı. Evet. İdrar. İlk iş bir şekilde biraz idrar elde etti. Yani nasıl elde etmiş olduğunu tahmin etmesi pek de zor olmayacaktır.

1:51Hemen yeni formülle idrarı da ekledi. Bu altın görünümlü sıvı her şeyin anahtarı olabilir miydi acaba? Bunun merakıyla başladı idrarı kaynatmaya. Kaynattı da kaynattı. Saatlerce. En sonunda yoğun, yapışkan bir maddeye dönüştü idrar. Ardından ortaya çıkan bu maddeyi ısıtabildiği kadar ısıttı. Ve… O da ne? Şaka gibi.

2:18Ama galiba Brandt bir efsaneye dönüşen o formülü bulmuştu. Gözünün önünde altına dönüşen bir madde vardı. Sonunda! Demiri altına dönüştürecek efsane bir iksiri keşfetmişti Brandt. Sonra ne oldu peki? Neden Brandt'ın ismini pek duymadık? Sonuçta tarihin en zengin insanı falan olmalıydı değil mi? Eh burada toplanan bizler elbette bu hikayenin böyle bitmediğini, idrardan altın iksiri falan çıkmayacağını gayet iyi biliyoruz.

2:47Peki ne olmuştu burada? Brandt'ın bulduğu şey neydi? Tamam demiri altına dönüştürecek formülü bulamamıştı. Fakat tüm dünyanın kaderini değiştirecek bir şeyi keşfetmişti aslında kendisi. İdrarı kaynatarak elde ettiği madde bildiğimiz fosfor elementiydi. Elbette simyacı Brandt bunun ne anlama geldiğini bilmiyordu. Onun hikayesi de bir efsanenin peşinde yitip giden hayatlardan biri olacaktı.

3:11Fakat onun ve diğer simyacıların çabaları hiç ummadıkları bir devrimi başlatmıştı en nihayetinde. Zira bu tarihte ilk kez bir elementin keşfedilişinin hikayesiydi. Çok uzun bir hikayenin başlangıcı. Pek de üzerinde düşünmediğimiz, asıl olanın hikayesi. Her şeyin temelinde yatan maddenin keşfinin hikayesi.

3:34İşte bu hikaye hiçbir şey tesadüf değildi ki yeni serimize de ilham oldu. Üç bölüm boyunca bol bol elementlerden, kimyadan, bu keşiflerin arkasındaki adı bilinen veya bilinmeyen birçok dev isimden bahsedeceğiz. Ve bu hikaye yani maddenin hikayesi bizi nereye götürecek biliyor musunuz? Bir taraftan silikon üzerinde yükselen yepyeni dünyaya, çiplere, bilgisayarlara, yapay zekaya. Öbür taraftan da dünyanın yok oluşun eşiğine geldiği o korkunç döneme. Atom ve hidrojen bombalarıyla tüm yaşama kökünden kazıyacak noktaya gelmemize neden olan atom çağına. Bu yoldaki tüm kaldırım taşlarının tek tek nasıl döşendiğine tanık olacağız birlikte. Hazırsanız buyurun. İşte maddenin, yani her şeyin hikayesi.

4:40Evreni oluşturan şey yani madde nedir? Aslında son derece basit bir soru bu. Çok eskilerden beri sorup duruyoruz. Ve antik Yunan'ın filozoflarına göre bu sorunun cevabını dört element oluşturuyor. Hava, su, toprak ve ateş. Çok uzun sürede böyle kabul edildi.

5:02Ama bugün biliyoruz ki madde, periyodik cetvel olarak bildiğimiz tabloda, güzelce dizilmiş yüzün üzerinde elementin bir kombinasyonu aslında. Fakat hikayenin en başında böyle değildi. Gelin şimdi her şeyin başladığı noktaya gidelim sizinle. Maddenin gizemini çözme yolculuğunda en büyük ipuçlarından birisi aslında maddeye hiç benzemeyen bir şeyden gelmişti. Havadan. Elbette insanlar havayı biliyorlardı. Sonuçta rüzgarda, fırtınada falan hissediyorlardı havayı.

5:31Ama esas bilmedikleri şey türlü türlü havanın olduğuydu. Ta ki 1754 yılına kadar. O yıl Joseph Black isimli İskoçyalı bir tıp öğrencisi laboratuara kapanmış harıl harıl böbrek taşıyla ilgili bir tedavi bulmaya çalışıyordu. Bu çalışmaları esnasında da bazı garip denemeler yapmıştı. Ve bu deneylerinden birinde bir Türk tozun üzerine asit döktü Black. Bir anda odaya daha önce hiç karşılaşmadığı türden bir hava yayıldı.

6:02Şaşkınlık içinde bu havayı bir tüpün içine sakladı Black. Zira bu bildiğimiz hava gibi davranmıyordu. Daha ağırdı ve birden alev alıyordu. İşte Joseph Black, 1754'te gerçekleştirdiği bu deneyiyle fark etmeden karbon dioksiti keşfetmişti. İnsanlık çok uzun bir süredir sıvı ve katılardan haberdardı. Ancak ilk defa anlamışlardı ki hiç bilmedikleri bir madde hali daha vardı. Gaz.

6:30Sonraki 20 yıl boyunca bunun üzerine çalışan isimler o güne dek maddeyle ilgili tüm bildiklerimizi kökünden değiştirecekti. Bu keşfin ardından kısa süre içinde hidrojeni ve azotu da keşfetmişlerdi. Derken 1770'lerde Joseph Priestley isimli çılgın bir adam sahneye çıktı. Yeni şeyler denemeyi, yeni şeyler öğrenmeyi hayat amacı haline getirmiş bu adam tüm bu keşifleri bir adım öteye taşımak niyetindeydi. Mesela bulduğu her şeyin üzerine asit dökmesiyle ünlüydü Priestley.

7:00Ortaya çıkan gazları ya da baloncukları alır, araştırır ve anlamaya çalışırdı. Ne kadar ilkel gibi görünse de bu taktikleriyle Joseph Priestley tam 9 yeni gaz daha keşfetmişti. 9 yeni gaz. Dünyada bu alanda onun kadar keşif yapmış başka biri daha yok hala. Ama elbette durmaya, oynamayı bırakmaya hiç mi hiç niyeti yoktu Priestley. Bir keresinde sürekli gittiği bir biranede yapılan biranın üzerindeki köpükleri incelemek, birayla da deneyler yapmak istemişti.

7:31Neyse ki barın sahibi bu çılgın adama izin vermişti de bugün birçoğumuzun vazgeçemediği bir tür içeceğin üretim süreci ortaya çıkmıştı. Şöyle ki biradan yükselen gazı suya enjekte etmenin bir yolunu bulmuştu Priestley. Ve bu sayede bildiğimiz suyun köpük köpük olduğunu, bugünkü tabirle asitli göründüğünü fark etmişti. Aslında bu deneyiyle karbonlaştırmayı ya da diğer adıyla karbonasyonu keşfetti kendisi.

7:58Bugün içtiğimiz tüm gazlı içeceklerin temelinde yatan mantığı yani. Ama elbette maddenin hikayesi sadece Priestley'nin çalışmalarından ibaret olmadı. Hatta onun keşifleri için bir emekleme dönemi bile diyebiliriz. Çok ama çok acayip şeyler olacaktı bu hikayede. Fakat oralara gelmeden kısa bir ara verip bir soluk alalım bence. Zira bundan sonra olacakları dikkatli takip etmemiz gerekecek.

8:24Prisley'in bulduğu bu yeni gazlı ve lezzetli içecek, dikkatleri üzerine çekmişti elbette. Herkes bu karbonlaşma olayı üzerinden yeni fikirler üretmeyi amaçlıyor, Prisley'nin çalışmalarındaki gizemi çözmeye çabalıyordu. O kişilerden biri de İngiliz bir doktordu. O zamanlar gemici ve askerleri perişan eden iskor büt hastalığına bu içeceğin bir çare olabileceğini düşünüyordu. Ardından 1772 yılında Prisley de benzer bir iddiada bulunmuştu.

8:51İngiltere'nin ünlü bilim kurumu Royal Society'ye bu gazlı içeceği yapma yöntemini anlatmış ve İngiliz donanmasına bu içeceği bir tedavi olarak denemelerini önermişti. Tabii böyle bir tedavi olasılığının kulaktan kulağa yayılmaması mümkün değildi. Ta Portekiz'e kadar ulaştı bu haber. Özellikle de bir isim çok ilgilendi bu gelişmeyle. Joao Jacinto de Magellan.

9:15İsim tanıdık gelmiştir size. Evet. 1500'lerde yaşamış, bildiğimiz kâşif Ferdinand Magellan'ın soyundan geliyordu Hasinto Magellan'da. Fakat kendisi bir kâşif değildi. Eski bir papaz olan Hasinto aslında Fransız sanayisi için çalışan bir casustu. Royal Society'de olup bitenlerle de yakından ilgileniyordu. Ve bir şekilde eline Pristin'in meşhur çalışması geçmişti.

9:40Hemen Fransa'daki ticaret bakanı Jean Charles Truden Montigny'e haber verdi Hacinto. Truden'in bilime merakı herkes tarafından biliniyordu zaten. Ki kendisi Fransız Bilim Akademisi'nin de bir üyesiydi. O dönemki bilimsel gelişmeleri yakından takip ediyor, bunlar arasında ülkesi adına avantaj sağlayabilecek her şeyi mercek altına alıyordu. Priestley'in gazlı içecek buluşuda bakan Truden'in dikkatini çekmişti haliyle.

10:05ve daha ilk bakışta bu çalışmanın ne kadar önemli olduğunu fark etmişti. Vakit kaybetmeden aksiyon almalıydı Trude. Hemen bir mektup yazmaya koyuldu. Bu mektubun alıcısı ise o dönemde Fransa'da adından yeni yeni söz ettirmeye başlamış genç bir kimyacı olan Antoine Laurent Lavoisier'di. Kendisi çok önemli bir isim. Ki daha sonra modern kimyanın babası olarak da tarihe geçti. Fakat o zamanlar sadece çok genç bir kimya merakçısıydı kendisi.

10:34Neyse. Truden kaleme aldığı bu mektupta şunları söylüyordu genç kimyacıya. Monsieur Lavoisier, çok iyi bir fizikçi ve kimyacı olduğunuzu biliyorum. Size gururla söylemek isterim ki şu andan itibaren ülkenize hizmet etme fırsatına sahipsiniz. Detaylarını yolladığım çalışmadaki deneyleri lütfen tekrarlayınız ve gözlemlerinizi bizimle paylaşınız. Ancak zamanımızın çok kısıtlı olduğunu da söylemeliyim. Geç kalırsak bu çabaların pek bir değeri kalmayacak.

11:03Umarım elinizi çabuk tutarsınız. Her ne kadar şimdilerde Lavoisier'i bir efsane olarak tanıtsak da o zaman için çok genç olduğunu ve bu rica gibi görülen emirin devletin en tepesinden geldiğini unutmamamız gerekiyor. Haliyle heyecanla karışık bir stresle duymuştu Lavoisier. Hemen çalışmalara başlamıştı.

11:24Ve bu çabaların neticesinde mevzu bahis gazlı içeceğin iskorbüt tedavisi için hiç uygun olmadığını anlasa da hayatının keşfini yapmıştı. O sıralarda 28 yaşında olan Lavoisier hukuk eğitimini tamamlamış. Kral 15. Louis için çalışıyordu. Dolayısıyla mali durumu da çok çok iyiydi. Fakat onun asıl ilgi alanı kimyaydı.

11:46Varlıklı olması sayesinde dönemin en iyi ekipmanlarından oluşan harika bir laboratuvar kurmuş ve eşi Marianne Pauls ile deneyler yapmaya koyulmuştu. Çok erken yaşta Lavoisier ile evlenen Marianne ise çok zeki ve bilime meraklı bir kadındı. İleri düzeyde İngilizce biliyordu ve kendi çabalarıyla kimya üzerine epey bilgi sahibi olmuştu. Hatta kendisi ilk kimyager kadın olarak da bilinir. İşte tüm o deneylerde Lavozier'in yanındaydı Marian. Günümüzün şartlarında çok iyi bir bilim insanı olabilirdi. Ancak o sıralarda en önemli görevi kocasının çalışmalarına yön veren şemalar ve görseller oluşturmaktı.

12:24Fakat o kadar detaylıydı ki bu çizimler. Bugün baktığınızda bile laboratuvarın içini, bulunan ekipmanları, kimlerin gelip gittiğini görebilir. Sanki oradaymış gibi hissedebilirsiniz. Tüm süreçleri, tüm deneyleri detaylarıyla not alarak resmediyordu Marian. Harika bir yoldaştı Lavozia için.

12:42Eşiyle birlikte ülkesinin kendisinden istediği deneyler üzerine çalışan Antoine Lavoisier de not defterine şunları yazmıştı. Önceki deneyler farklı maddelerin hava ya da gaz aldığında veya verdiğinde neler olduğunu gösteriyor. Bu çalışmaları detaylıca inceleyeceğim. Deneyleri tekrarlayacağım. Tutarlı bir teori ortaya çıkarmak için eklemeler de yapmam gerekecek. Fakat bu konu bana kalırsa fizik ve kimyada bir devrim yaratma potansiyeline sahip.

13:09Bugün baktığımızda bu ifadelerin neden bu kadar önemli olduğunu anlayamayabiliyoruz. Fakat önemini şöyle izah edeyim size. İnsanlar yüzyıllardır ateşin yanma sırasında ortaya çıkan yakıcı bir güç olduğunu düşünüyorlardı. Duyularımızla ele aldığımızda haksız da değillerdi. Ateşle ısık, ışık ve duman çıkıyordu ortaya. Buna da bir isim vermişlerdi. Filojiston teorisi. Yani metali ve pası açıkladığı düşünülen teori.

13:37Hemen bir örnek vereyim size. Demir cevheri mesela. Kömürle ısıtıldığında kömürden çıkan filojiston cevherle birleşip metalik demiri oluşturuyordu. Demir hava veya suyla temas ettiğinde metal filojistondan kurtulup paslanıyordu.

13:53Diğer metallerde de aynı şekilde işliyordu bu süreç. Bakırın paslanması mesela. Cevhere filojiston ekleyin, metal olur. Filojistonu çıkarın, paslanır. Anlayış buydu. Ama bir sorun vardı. Paslı metal, asıl metalden daha ağırdı. Hani filojistonu attığında paslanıyordu ya metal. Nasıl daha ağır olabilirdi ki? Aslında birçok kimyacı da bunun farkındaydı. Ama oraya bakmamayı tercih ettiler. İşte Lavoisier bu konuda çok rahatsızdı.

14:22Herkesin bakmaya cesaret etmediği şeyin üstüne gitmeyi tercih etti. Demiştik ya. Lavozier'nin harika bir laboratuvarı vardı. Kimine göre o dönemde dünyada daha iyi bir özel laboratuvarda yoktu zaten. Bu sayede deneylerde kullandığı malzemelerin ağırlıklarını çok çok hassas bir şekilde ölçebiliyordu.

14:43Her deney başında ve sonunda İngiltere'den çok büyük paralar vererek getirttiği hassas tartısıyla tüm malzemelerin ağırlığını ölçüyordu. Bu ölçümün ne kadar önemli olduğunu da şöyle not etmişti defterinde. Kimyada her deney öncesi ve sonrasında aynı miktarda madde olması gerektiğini varsayarız. Kimya deneyleri evrensel olarak bu varsayıma dayanır. Bunu da bugün maddenin korunumu olarak biliyoruz aslında. Toplam ağırlık aynı kalmak zorundadır.

15:12Öyle değilse de bir sorun vardır mutlaka. Bu maddenin korunumu ilkesini bulan Lavoisier olmasa da ilk kez bu kadar kapsamlı bir şekilde o uygulamıştı. Ve bir keşif aracı olarak çok da güzel çalışıyordu bu ilke. Bu yönteminin gücü Ekim 1772'de kendini göstermişti. Metal paslandığında ya da bugün bildiğimiz tabiriyle oksitlendiğinde neden ağırlaştığı sorusu nihayet cevap buluyordu. İnsanlar aslında bir şey oksitlenip parçalandığında hafiflemiş olması gerektiği inancına sahipti.

15:42İşte Lavoisier bu inanışı kırmak için hassas tartılır. Tüm aletlerini alarak deneylerini insanların önünde yapmaya karar verdi. Şık giyini izleyiciler onu dikkatli bir şekilde izlerken Lavoisier bir miktar su dolu cam bir tüpe bir miktar oksitlenmiş kurşun ve kömür koydu. Ardından tüpü güneş ışığıyla çok yüksek bir ısıya maruz bıraktı. Sonu çok garipti. Oksit tekrar metale dönüşürken çok yüksek miktarda gaz da çıkarmıştı.

16:11Bu gazın hacmi de geldiği oksitten bin kat daha fazlaydı. Evet bu herkesi çok şaşırtmıştı. Ama Lavoisier'in işi henüz bitmemişti. Bu gaz acaba metal oksitlenirken tekrar geri dönecek miydi? Yani metallerin oksitlenmesinin sebebi bu gaz mıydı? Bu soruya cevap ararken çok önemli bir keşfin eşiğinde olduğunu o da farkındaydı aslında.

16:35Madde kütle kaybetmiyor. Aksine havadan aldığı bir şeylerle kütle kazanıyor ve ağırlaşıyordu. Bu tüm bilim dünyasının yüzyıldan fazladır inandığı birçok şeyi yıkmak demekti. Fakat hâlâ bir soru vardı. Bu hava neydi? Pastlanmaya neden olan şey havanın kendisi miydi? İşte bunu bulmak biraz zaman alacaktı. Cevap ise başka biri tarafından keşfedildi.

17:01Tanıdık bir isimdi bu. Joseph Priestly. Bu çılgın bilim insanı tekrar çıkmıştı sahneye. Hatırlayın. Lavuzzi aslında Priestly'nin deneylerini tekrarlamak için girmişti bu işe. Görevi gizemi çözmekti.

17:16Ama elbette Priestley de bu zamanda boş durmamıştı. O sıralarda kırmızı cıva pasıyla deneyler yapıyordu kendisi. Aslında bu garip madde o yıllarda bazı hastalıkların tedavilerinde de kullanılıyordu. Ancak bu maddeyle ilgili bir gariplik de vardı. Bu paslanmış cıvayı kömüre falan gerek kalmadan doğrudan ısıttığınızda tekrar metale dönüşüyordu. Bu bilinen teoriye tamamen ters bir şeydi. Priestley yaptığı deneyler sırasında böyle garip bir şeyle karşılaşmıştı.

17:44Civa pasından çıkan hava daha önce keşfettiği karbondiokside hiç benzemiyordu. Bunun için de bir düzenek yapmış. Bir kutu içerisinde yanan mumlara bu havadan püskürtmüştü. Bu karbondioksit olsaydı kutu içindeki mumlar sönerdi. Ama aksine bu maddeden çıkan hava mumların olduğundan çok daha güçlü yanmasını sağlamıştı. Bu sanki normal havadan da daha iyi bir havaydı. İşte bu noktada hayat güzel bir sürpriz hazırladı bu iki bilim insanına.

18:14Priestley Paris'e yaptığı bir ziyarette bilim akademisi üyeleriyle bir akşam yemeğine davet edilmişti. Şık bir yemek masasında bilim üzerine fikirler çarpışıyordu. Ve bu masada Antoine Lavoisier'de vardı. Film gibi değil mi? Antoine Lavoisier onu çok iyi tanıyordu aslında. Ama Priestley'in karşısında oturan bu kişiye dair hiçbir fikri yoktu.

18:37Ama burada da bitmemişti. Zira bir casusluk kumpasının öznesi olduğundan da habersizdi Priestly. Tek bildiği şey Lavoisier'in iyi bir bilim insanı olduğuydu. O yüzden hiç şüphelenmiyordu. Yaptığı tüm deneylerdi. Cıvadan çıkan havanın garipliğinden falan bahsetmişti onu. Tüm detayları büyük bir heyecanla paylaşmıştı yani. Tam bir bilim insanıydı Priestly. Bilgiyi özgürleştirmeyi kendisi ilke edinmişti sonuçta.

19:03Peki Lavoisier ne yaptı dersiniz? Tahmin edeceğiniz gibi. Aniden yemeği terk edip soluğu laboratuvarında aldı. Ve hemen çalışmaya koyuldu. Bütün gece Pristin'in verdiği detayları uyguladı. Ve sonunda o da bu yeni gazın normal havadan daha saf olduğunu, bu gazı içimize çekebildiğimizi ama bir yandan da daha yanıcı olduğunu anladı. Pristin'in fark etmeden verdiği ipucuyla başladığı çalışmalarda Lavoisier hedefine ulaşmış, zaferi göğüslemişti.

19:33İşte bu yeni gazada hepimizin bildiği bir isim vermişti. Oksijen. Ama hiçbir nokta Priestley'den ve ondan aldığı ipucundan bahsetmedi Lavoisier. Bu başarıyı paylaşmak istemiyordu belki de. Ebede Priestley buna çok sinirlenmiş ve çalışmalarının peşine düşmüştü. Nihayetinde Lavoisier gönülsüz bir şekilde de olsa ona hakkını teslim etmişti. Tabi bugün bu keşiflerden bahsederken ilk akla gelen ismin kendisinin olmasını da sağlamıştı.

20:03İşte bu yaşananlar sayesinde artık ateş, su, toprak ve hava gibi antik inanışlar yıkılmaya, havanın, suyun ve temelde maddenin çok çok daha karmaşık unsurlardan oluştuğu anlaşılmaya başlanmıştı. Fakat dedim ya bu her şeyin hikayesi diye… Maddenin hikayesi burada bitmedi elbette. Keşfedilecek daha çok şey. Yıkılacak birçok dogma var. Sahneyi devralacak yığınla dev isim. Ve maddenin hikayesinde bizim de konuşacağımız daha çok şey var.