Puzzle Tamamlanıyor | Maddenin Hikayesi - Bölüm 3

1:33Neyse, farklı zamanlarda ve mekanlarda yaşanmış tüm bu hikayeler bir noktada birbirine bağlanmış ve daha büyük bir hikayenin ortaya çıkmasını sağlamıştı. Şimdi gelin bu muhteşem bir hikayenin finaline doğru ilerleyelim ve bizi yepyeni bir hikayenin başlangıcına götüren o son durağa doğru yola koyulalım. Hazırsanız karşınızda maddenin hikayesinin üçüncü ve son perdesi. Önceki bölümde Humphrey Davy'nin kırsalda başlayıp kraliyet enstitüsüne kadar uzanan hikayesinden bahsetmiştik. Hatırlarsanız bir element avı söz konusuydu. Humphrey Davy gibi birçok isim doğadaki elementleri avlıyor, her gün yeni bir element karşımıza çıkıyordu. Hikayemizi de bu keşiflerin en kilit noktalarından birinde bırakmıştık.

2:35Yani Humphrey Davy'nin devrimsel içgüdüsünde. Alessandro Volta'nın bataryasıyla hız kazanan element avında bir şeyden şüphelenmişti Davy. Tüm elementlerin özünde moleküllerin yapısında elektriğin var olabileceğini düşünüyordu. Maddeyi bir arada tutan yapışkan diye tasvir etmişti bunu kendince. Zamanla hiç de haksız olmadığı ortaya çıkacaktı.

2:571800'lerin sonuna geldiğimizde herkes elektrikle oynuyor, deneyler yapıyordu. Bir metalle elektrik verdiğinizde bu parça bir nevi parlamaya başlıyordu mesela. Ve bu deneyleri izleyenler de haliyle bundan büyüleniyordu. Bilim bir sihir gibi işliyordu o yıllarda. İşte o dönemde tam olarak 1897 yılında Cambridge Üniversitesi'nden bir isim metalden çıkan bu gizemli ışığı araştırmaya koyulacaktı. Joseph John Thompson. Kısaca J.J. Thompson.

3:27Thompson araştırmalarına bir deneyle başlamıştı. Kurduğu düzenekte bir metalden çıkan ışığı yansıtan bir tüp bulunuyordu. Ve bu tüpe de bir mıknatısın pozitif kutbunu yaklaştırmıştı. Deneyin sonucunda gördüklerine inanamamıştı Thompson. Zira mıknatıs çıkan ışığın yönünü değiştiriyordu. Bu o döneme kadar elektriğe dair bilinen birçok şeyi çürüten bir gelişmeydi.

3:53Belli ki elektrik denen şey o kadar da dokunulmaz değildi. Parçacıklardan oluşuyor olmalıydı. Ve bu parçacıklar da negatif yüklü olmalıydı. E yani. Sonuçta zıt kutuplar birbirini çeker. İşte daha sonra bu parçacıklara elektron adı verilecekti.

4:10Fakat elektron sadece elektriğin bir parçası değildi. Thompson yaptığı deneyde şunu da fark etmişti. Işık üretmek için ne kadar farklı metal kullanırsa kullansın sonuç her zaman aynıydı. Elektron her tür maddede aynı formda bulunuyordu. Bu gözlemin de verdiği güvenle cesur bir çıkarım yaptı Thompson. Elektron dediğimiz şey tüm maddelerde, hatta evrenin her yerinde aynı ve sabit bir şeydi.

4:35Bu çıkarımı için cesur dememizin de bir sebebi var elbette. Zira atom dediğimiz şey keşfedileli 100 yıl bile olmamışken ona dair doğru kabul ettiğimiz en önemli şey yıkılıyordu bu ifadeyle. Atom denen parçacığın yanında ondan çok çok küçük bir parçacık daha vardı. Atomun bölünemez olduğu fikri de artık yavaş yavaş rafa kalkıyordu böylece.

4:57İşte Thompson'un bu keşfiyle birlikte atomun derinliklerine doğru yolculuğu da başladı insanlığın. Atom dediğimiz şey hangi parçalardan oluşuyordu? Bu parçalar nasıl birbirine tutunuyordu gibi cevaplanması gereken birçok soru vardı artık. Ve birçok büyük dehanın da dikkatini çekmişti bu sorgulamalar.

5:13O dehalardan biri de İngiltere'nin bilim alanındaki en önemli ailelerinden birinin 22 yaşındaki oğluydu. Henry Jeffrey Mosley. Üstelik kendisi Türkiye'de çok acı bir şekilde sonlanacak bir hikayenin de baş kahramanlığıydı. Mosley, Humphrey Davy'nin aksine şanslı doğanlardandı. İki büyük babası da Royal Society'nin üyeleriydi. Babası ise Oxford Üniversitesi'nden bir profesördü. Ancak Mosley henüz 3 yaşındayken babasını kaybetmiş ve annesi Annabel ile büyümüştü. Yine de aileden miras kalan bilim aşkını yaşatmaya devam etmişti. Önce Trinity College'dan fizik okumuş, sonrasında akademide kalmıştı.

5:53Ve ne büyük şans ki çalışmalarına devam etmek için gittiği Manchester'da hayatını değiştirecek o ismin asistanı olma fırsatı yakalamıştı. Dönemin en parlak fizikçilerinden. Yeni Zelandalı Ernest Rutherford. Marie ve Pierre Curie'nin radyoaktivite ile ilgili çalışmalarını yayınladıkları günlerde vakit kaybetmeden harekete geçmişti Rutherford. Hemen kendini bu alanda çalışmaya adamış ve çok geçmeden radyoaktif atomların bozulurken farklı ışınlar ve parçacıklar saldırını keşfetmişti. Bu keşfiyle Nobel Fizik Ödülünü de kazanmıştı elbette.

6:28Fakat tek özelliği bu değildi. Başarılı bir bilim insanı olmasının yanında çok da iyi bir öğretmendi Rutherford. Genç Mosley sadece aileden değil öğretmeninden yana da şanslıydı. Rutherford asistan olarak işe aldığı bu genci hemen radyoaktivite çalışmalarına yardımcı olması için görevlendirmişti. Tüm çalışmalarda, bütün deneylerde öğrencilerinin yanındaydı Rutherford. Onların eksiklerini görüyor, doğru şekilde yönlendiriyor, nereye bakmaları gerektiğini büyük bir sabırla anlatıyordu.

6:58Öyle ki öğrencileri ona baba lakabını takmışlardı bile. Elbette Mosley ekipteki tek asistan değildi. Muazzam bir kadro kurmuştu kendisine Rutherford. Bu takımda Hans Geiger, Charles Darwin ve James Chadwick gibi kendi alanında devrim yaratacak isimler yer alıyordu. Çalışma ortamını bir hayal etsenize. Yenilmezler gibi bir gruptu bu. Ve bu ekip o dönem bilimin en temel sorusunun çevresinde yılmadan çalışıyordu. Maddenin doğası nedir?

7:28Mosley'nin katılmasıyla daha da güçlenen ekip, bu sorunun cevabını bulmak için atomun derinlerine indikçe iniyordu ve en büyük keşiflerinden birini yapmaları an meselesiydi. Her şeyden önce Rutherford ve ekibi, J.J. Thompson'ın negatif yüklü parçacığının bu puzzledaki en önemli parçalardan biri olduğunun bilincindeydi. Fakat önlerinde cevaplanması gereken iki büyük soru vardı.

7:52Atomların genel anlamda nötr olduğunu biliyorlardı. Ancak elektronun keşfiyle ortaya çıkan negatif yükü dengeleyecek bir şey olmalıydı mutlaka. Ama nerede? Açıklanması gereken ikinci soru ise şuydu. Elektronun atomla karşılaştırıldığında çok daha az kütleli olduğu açıktı. Ama bu kütle nasıl dağılmıştı? İşte bu iki sorunun cevabını ünlü altın levha deneyiyle bulacaklardı.

8:15Bu deneyde radyomun radyoaktif bozulması sırasında ortaya çıkan pozitif yüklü alfa parçacıkları kullanıyor ve bu parçacıkları altından yapılmış çok ama çok ince bir folyoya fırlatıyordu. Çoğu denemede bu parçacıklar folyonun içinden geçip gidiyordu. Levha yok gibiydi sanki. Ama bazen sürpriz de yapıyorlardı. Çok çok nadir de olsa parçacıklar duvara çarpmış gibi levhayı geçemeyip geri dönüyorlardı. İşte bu baya garipti.

8:44Hatta Rutherford da bunun neden garip olduğunu şöyle ifade etmişti. Bir peçeteye bir silahla mermi attığınızı düşünün. Ne beklersiniz? Peçeteyi parçalayıp geçmesini. Ama burada mermi peçeteden sekip geri dönüyor gibiydi. Rutherford bunun üzerine çok düşünmüş ve 1910 yılında bir açıklama geliştirmişti. Bir gün laboratuvara gelip ekibe bunun ne anlama geldiğini bildiğini söyledi. Atom çok büyük oranda boşluktan oluşuyordu. Ancak merkezinde aşırı yoğun bir şey olmalıydı.

9:14Gönderilen parçacıklar çoğunlukla büyük boşluktan geçip gidiyor. Ama atomun merkezine yaklaşan parçacıklar bu çok yoğun bölgeden sekiyorlardı. Biz bu yoğun bölgeyi bugün atom çekirdeği olarak biliyoruz. Evet. Atom yavaş yavaş çözülüyordu.

9:32Önümüzde maddenin yapısına dair yepyeni bir resim vardı artık. Atomun tüm yapısı ve kütlesinin büyük kısmı merkezindeki çekirdekteydi ve çevresinde de belirli sınırları olmayan elektronlar dönüp duruyordu. Aslında en garip çıkarımlardan biri şuydu. Atom dediğimiz şey büyük oranda boşluktu. Yani sanıldığı üzere bilgi gibi yekpare bir şey değildi. Çekirdek ve elektron olmak üzere iki parçadan oluşuyor ve bu parçacıklar arasında da boşluk bulunuyordu.

10:02Tabii Manchester'daki yenilmezlerin laboratuvarındaki heyecanı bir düşünün. Rutherford ve ekibi maddenin yapısına yepyeni bir anlayış getirmişlerdi. İşte tüm bunlar olurken bizim genç Mosley de bir taraftan ekibin çalışmalarında aktif rol alıyor. Bir taraftan radyoaktivite üzerine deneyler yapıyordu. Ama… Biraz sıkılmıştı açıkçası. Zira başkalarının söylediği ve pek de bir yere varmayan deneyleri tekrar tekrar yapmak onu bunaltmaya başlamıştı.

10:29Eh biraz da kendini kanıtlama içgüdüsü baskın geliyordu. Aradığı fırsatı da biraz şansla da olsa yakalayacaktı. Nasıl mı? Onu da kısa bir aradan sonra açıklayacağım. Dedim ya Mosley biraz şanslıydı diye. Kendini ispat etme fırsatını da biraz bu şansına borçluydu. 1912 yılında laboratuvarda kullandığı radyoaktivite ölçüm ekipmanları bozulmuştu. Ve bu aksilik Mosley'e kısa bir süreliğine de olsa başka çalışmalara odaklanması için bir fırsat yaratmıştı.

10:59Tam da bu sıralarda 15 yıl kadar önce keşfedilen X ışınlarıyla ilgili yepyeni bir keşif ortalığı kasıp kavuruyordu. Almanya'da yapılan bir çalışmada X ışınlarının da ışıkla benzer özellikler taşıdığı söyleniyordu. Gerçeklik yeniden yazılıyordu sanki. Şöyle ki, Newton'un çalışmalarından beri bir prizman ışığı farklı renklere ayırdığı ve bu renklerin her birinin de farklı dalga boyu ya da frekansı olduğu biliniyordu.

11:26Görünüşe göre X ışınları da bir kristal yardımıyla benzer şekilde dağılabiliyordu. Fakat ortaya bir gökkuşağı değil de bir film üzerinde noktalardan oluşan simetrik bir desen çıkıyordu. İşte bu açıklanması gereken bir meseleydi. Mose hemen Charles Darwin'e gidip bu konuda çalışmayı teklif etti. Bu arada bu Charles Darwin o Charles Darwin değil. Garip bir şekilde akrabalığı da yok. Kim bilir belki de ailesi Darwin'in hayranıydı ve o yüzden çocuklarına bu ismi vermişlerdi.

11:56Fakat bu Charles Darwin de üst düzey bir matematikçiydi ve burada olup biteni kompleks matematikle ifade edebilecek tek kişi de oydu. Neyse. Mosey'in teklifi Darwin'i de çok heyecanlandırmıştı. Hemen Rutherford'dan tüm mesailerini bu çalışmaya adamak için izin istediler.

12:12Rutherford önce bu alanla ilgili ekipmanlarının ve uzmanlıklarının olmadığını söyleyerek bu talebi reddetse de genç asistanlarının çok istekli olduğunu görünce izin verdi. Evet ki kendisini sürekli bilgilendirmeleri ve dikkatli olmaları şartıyla. Ve Rutherford kısa zamanda bu iki gencin ne kadar adanmış ve azimli olduğunu anlayacaktı. Mesela Darwin bir keresinde Mosey ile ilgili şunları söylemişti.

12:36Mosley ile çalışmak hayatımın en yorucu işlerinden birisi. Tartışmasız hayatımda gördüğüm en çalışkan insan kendisi. Öyle ki Rutherford sabahları laboratuara gittiğinde Mosley'nin daha yeni çıktığını görüyordu. Bazen 20 saat aralıksız çalışıyordu Mosley. Geçmişine baktığımızda ailesi bilim dünyasından geliyor o yüzden şanslı diye düşünebilirsiniz.

12:57Evet şanslıydı Mosley. Fakat hiçbir zaman sırtını buna yaslamadı. Onun hikayesi hiçbir başarının sadece şansla açıklanmayacağını ve çalışmanın önemini gösteriyor bize. Neyse. Bir süre sonra Darwin kendi çalışmalarına odaklanmak için Mosley'e şans dileyerek bu ortaklıktan ayrılmak durumunda kaldı. Ancak Mosley gece gündüz demeden X ışınları üzerinde çalışmaya devam ediyordu. İşte tam da bu noktada yolu kimyayla kesişti. O zamana kadar keşfedilen elementler periyodik cetvel olarak bildiğimiz tabloda toplanıyordu. Ancak bu tabloda büyük bir sorun vardı. Elementler bir anlamda sadece atom ağırlığına göre düzenlenmişti.

13:36Fakat meşhur kobalt ve nikel örneğinde olduğu gibi bazı elementlerde atomların fiziksel özellikleri ağır olanın hafif olandan önce gelmesi gerektiğini söylüyordu. Bu anomali de kafaları çok karıştırıyordu. İşte Mosley de X ışınlarıyla, keşfedilen tüm elementler üzerinde deneyler yaparak bu sorunu çözmek amacındaydı. Tamamen kendi tasarladığı deney düzeniyle bulabildiği tüm elementlere elektron gönderiyordu.

14:02Ardından bu elementlerden yayılan ve bir kristalden geçen X ışınlarının bir tür film üzerinde oluşturdukları desenleri inceliyordu. Bir noktada çok ilginç bir desen gözüne çarpmaya başladı. Film üzerinde elementlerin X ışını spektrumunu net bir şekilde görebiliyordu Mosley. Her elementin kendine özgü bir X ışını spektrumu vardı yani. Üstelik her birini frekanslarına göre üst üste koyduğunda çok basit bir düzen çıkmıştı karşısına. Bugün Mosley'nin merdiveni olarak biliyoruz bunu. İnanılmaz bir bulguydu bu. Neden biliyor musunuz? Öncelikle olayın atom ağırlığıyla ilgili olmadığı çok açık bir şekilde ortaya çıkmıştı.

14:39Elementler çok daha basit bir şeye göre düzenleniyordu. Öncesinde atom çekirdeğinde olduğunu bilmediğimiz bir şey rol oynuyordu burada. Protonlar. Ki bugün de elementler periyodik cephelde proton sayılarına göre sıralanır. Ama daha da önemli bir şey vardı. Şimdi Moseley'in bu bulgusunu bir puzzle gibi düşünün. Mevcut spektruma göre elinizdeki elementleri yerine koyduğunuzda karşınızda boşluklar duruyor. O boşluklar ne anlama geliyor peki? Henüz keşfedilmemiş elementleri tabii ki. Fakat daha da çılgınca bir sonuç vardı elimizde. Tüm spektrum karşımızdaydı. Yani kaç tane element olabileceğini de söyleyebiliyordunuz artık.

15:18Doğan'ın reçetesi elinizdeydi. Bu buluşuyla Mozi dönemin en parlak dehaları arasına girmişti artık. Ta ki 1915 yılına kadar. Evet. Yıl 1915. Birinci Dünya Savaşı'nın ilk yılları. Ve Mozi de orduya çağrılıyor. Ve son görev yeri de Türkiye oluyor kendisinin. Gelibolu'ya düşüyor yolu. Annesine gönderdiği mektuplarda Türkiye'nin çok güzel bir yer olduğundan bahsediyor sık sık.

15:45çok sıkıldığını, neden burada olduğunu anlamadığını söylüyor. 3 Ağustos 1915'te annesine gönderdiği reçel işin çok teşekkür ettiği mektubundan bir hafta sonra ise laboratuvarda deneyler yapması gerekir. Daha yapacak çok keşfi olan ve anlamadığı bir savaşa gönderilen Mosley 27 yaşında hayatını kaybediyor. Bu tüm bilim dünyası için gerçekten yıkıcı bir etki yaratmıştı o yıllarda. En sert tepkiyi ise Rutherford vermişti elbette. Ülkesi için, insanlık için çok daha yararlı işler yapabilecekken. Anlamsız bir savaşa gönderilmişti öğrencisi. Başka bir fizikçi Robert Millican ise daha sonra şunları söylemişti. Bu savaş sadece bu gencin hayatına mal olduğu için bile tarihteki en korkunç suçlardan biridir bana göre. Mose'nin bıraktığı miras ise yaşamaya devam etti.

16:321945 yılına kadar Moseley'in merdivenindeki tüm boşluklar tam da onun tahmin ettiği gibi doldurulacaktı. Daha sonra keşfedilen elementlerin spektrumu tam da onun tahmin ettiği gibiydi. Muhteşem bir hikayeydi onunkisi. Bir o kadar da acı. En azından onun hikayesini hatırlayarak. Savaşların ve katliamların sebep olduğu sonuçları sayılardan çok daha fazlası olarak görebiliriz. Yitirilen her bir yaşamın aslında tüm insanlığa karşı işlenen bir suç olduğunu unutmadan.

17:011669'un soğuk bir akşamında, demiri altına dönüştürme hayaliyle idrarını kaynatan Hennig Brandt'ın çaktığı kıvılcımı, Priestly, Lavoisier, Humphrey Davy, Rutherford, Alessandro Volta ve daha birçok isim büyük bir yangına dönüştürdü. Doğada bulunan elementlerin neredeyse tamamı bu yolculukta keşfedilmiş ve bir anlamda evrenin şifrelerini çözmüştü. Bu, Hennig Brandt'ın en büyük hayali olan demiri altına dönüştürmekten bile büyük bir keşifti aslında. Peki bu keşif hikayesi bizi nereye götürdü dersiniz? Atomun gücünü keşfetmiştik bu sayede. Ve bu güçle ne yapacağımıza karar verme zamanı gelmişti. Peki biz ne yapacaktık?

17:43Hem yok edecek hem de inşa edecektik. Bu hikayenin devamı bizi atom bombalarına, nükleer enerjiye, yepyeni bir dünyaya götürüyor. Biz de hiçbir şey tesadüf değil de bu hikayeyi, tüm boşlukları dolduran, noktaları birbirine bağlayarak anlatmaya devam edeceğiz.