PROTONLAR VE ELEKTRONLAR

Buraya kadar incelediklerimiz, atom çekirdeğini etkileyen kuvvetlerin dengesiyle ilgiliydi. Ancak atomun içinde, hala değinmediğimiz çok önemli bir denge daha vardır. Bu, atom çekirdeği ile dışındaki elektronlar arasındaki dengedir.

Elektronların, çekirdeğin etrafında sürekli olarak döndüklerini biliyoruz. Bunun nedeni, elektrik yüküdür. Bütün elektronlar eksi (-) elektrik yükü ile yüklüdürler, bütün protonlar ise artı (+) yüküyle. Ve fiziksel olarak zıt kutuplar birbirini çeker, aynı kutuplar birbirini iter. Dolayısıyla atomun çekirdeğindeki artı yükü, elektronları kendine doğru çeker. Bu nedenle elektronlar, hızlarının kendilerine verdiği merkez-kaç gücüne rağmen, çekirdeğin etrafından ayrılmazlar.

Atomların bu elektriksel yükle ilgili olarak çok önemli bir de dengeleri vardır. Merkezde ne kadar proton varsa, atomun dışında da o kadar elektron olur. Örneğin oksijen atomunun merkezinde 8 protonu vardır ve dolayısıyla 8 tane de elektronu bulunur. Bu sayede atomların elektriksel yükü dengelenir.

Bunlar çok temel kimya bilgileridir. Ancak bu bilgiler içinde çoğu kimsenin dikkat etmediği bir nokta vardır: Proton, elektrondan çok daha büyüktür. Protonun hacmi de, kütlesi de, elektrondan çok daha fazladır. Eğer bir büyüklük karşılaştırması yapmak gerekirse, aralarındaki fark, bir insanla bir fındık arasındaki fark gibidir. Yani elektronla protonun pek "dengeli" bir fiziksel yapıları yoktur.

AMA ELEKTRİK YÜKLERİ BİRBİRİNİN AYNIDIR!

Birisi artı elektrik yüküne, öteki eksi elektrik yüküne sahiptir, ama bu yüklerin şiddeti birbiriyle tamamen eşittir. Oysa bunu zorlayan hiçbir neden yoktur. Aksine, fiziksel olarak beklenmesi gereken durum, elektronun elektrik yükünün çok daha az olmasıdır.

Peki acaba durum böyle olsaydı, yani proton ve elektronun elektriksel yükleri eşit olmasaydı ne olurdu?

Bu durumda evrendeki tüm atomlar, protondaki fazla artı elektrik nedeniyle, artı elektrik yüküne sahip olacaklardı. Bunun sonucunda da evrendeki her atom birbirini itecekti.

Acaba bu durum şu an gerçekleşse ne olur? Evrendeki atomların her biri birbirini itse neler yaşanır?

Yaşanacak olan şeyler çok olağandışıdır. Öncelikle sizin bedeninizde yaşanacak olan değişikliklerle başlayalım. Atomlardaki bu değişiklik oluştuğu anda, şu anda bu kitabı tutan elleriniz ve kollarınız bir anda paramparça olurlar. Sadece elleriniz ve kollarınız değil, gövdeniz, bacaklarınız, başınız, gözleriniz, dişleriniz, kısaca vücudunuzun her parçası bir anda havaya uçar. İçinde oturduğunuz oda, pencereden gözüken dış dünya da bir anda havaya uçar. Yeryüzündeki tüm denizler, dağlar, Güneş Sistemi'ndeki tüm gezegenler ve evrendeki bütün gök cisimleri aynı anda sonsuz parçaya ayrılıp yok olurlar. Ve bir daha da evrende hiçbir gözle görülür cisim var olmaz. Evren dediğimiz şey, sürekli olarak birbirlerini iten atomların karmaşasından ibaret olur.

Peki acaba bu mutlak felaketin yaşanması için, elektron ve protonun elektrik yüklerinde ne kadarlık bir dengesizlik oluşması gerekir? Yüzde bir farklılık olsa yine de bu felaket yaşanır mı? Yoksa kritik sınır binde bir midir? George Greenstein, The Symbiotic Universe (Simbiyotik Evren) adlı kitabında bu konuda şunları söyler:

Eğer iki elektrik yükü 100 milyarda bir oranında bile farklılaşsaydı, bu, insanlar, taşlar gibi küçük cisimlerin parçalanmasına yetecekti. Dünya ve Güneş gibi daha büyük cisimler içinse, bu denge daha hassastır. Gök cisimlerinin ihtiyaç duyacakları denge, milyar kere milyarda birlik bir dengedir. 40

Bu denge de bize bir kez daha ispatlamaktadır ki, evren, rastgele ortaya çıkmamış, belirli bir amaca yönelik olarak düzenlenmiştir. Astrofizikçi W. Press'in Nature dergisindeki bir makalesinde yazdığı gibi, "evrende, akıllı yaşamın gelişmesini destekleyen büyük bir tasarım bulunmaktadır". 41

Ve elbette her tasarım, kendisini meydana getiren bir "irade"nin varlığını ispatlar. Tüm evreni yoktan var edip, sonra da onu dilediği biçimde tasarlayıp düzenleyen üstün güç ve kudret sahibi olan Alemlerin Rabbi Allah'tır. Kuran'da bildirildiği gibi, Allah, göğü bina etmiş, sonra ona belli bir düzen vermiştir. (Naziat Suresi, 27-28)

Evrendeki cisimlerin üstte incelediğimiz olağanüstü dengeler sayesinde kararlı bir şekilde durmaları ise, Allah'ın yaratışındaki kusursuzluğu gösteren bir delildir. Kuran'da bildirilmiş olduğu gibi, "Göğün ve yerin O'nun emriyle durması da, O'nun ayetlerindendir". (Rum Suresi, 25)

ELEMENTLERİN YAPISI

Kimya, maddenin iç yapısını inceleyen bilim dalıdır. Kimyanın temeli ise periyodik tablodur. İlk kez Rus kimyager Dmitry Ivanovich Mendeleyev tarafından oluşturulan periyodik tablo, Dünya'da bulunan elementlerin atom yapısına göre şekillenmiştir. Periyodik tablonun en başında hidrojen yer alır. Çünkü hidrojen, tüm elementlerin en basitidir. Çekirdeğinde tek bir proton vardır. Bu protonun etrafında ise tek bir elektron döner.

Protonlar, atomların çekirdeklerinde yer alan ve artı (+) elektrik yükü taşıyan parçacıklardır. Hidrojende tek bir proton varken, periyodik tablonun ikinci sırasında yer alan helyumda iki proton vardır. Karbonun altı, oksijenin sekiz protonu bulunur. Çekirdeklerindeki proton sayısına göre elementler birbirlerinden ayrılırlar.

Atom çekirdeğinde protonun yanısıra yer alan bir başka parçacık ise nötrondur. Nötronlar elektrik yükü taşımazlar; zaten "nötron" kelimesi de "yüksüz" anlamına gelir.

Atomu oluşturan üçüncü temel parçacık ise eksi (-) elektrik yüküne sahip olan elektronlardır. Elektronlar diğer iki parçacığın aksine çekirdekte değil, çekirdeğin dışında yer alırlar. Her atomda, çekirdekteki proton sayısı kadar elektron yer alır. Zıt elektrik yükleri birbirlerini çektikleri için, elektronlar merkezdeki protonlar tarafından çekilir, ama hızları sayesinde de bu çekimden korunurlar.

Elementler, az önce de belirttiğimiz gibi, atomlarının yapısıyla birbirinden ayrılırlar. Bir hidrojen atomunu demirden ayıran fark, hidrojenin proton ve elektron sayısının 1, demirinkinin ise 26 olmasıdır.

İşin önemli olan yönü, elementleri birbirine dönüştürmenin doğal Dünya koşullarında imkansız oluşudur. Çünkü bir elementin bir başka elemente dönüşmesi için, çekirdeğindeki proton sayısının değişmesi gerekir. Oysa protonlar, evrendeki en büyük fiziksel güç olan güçlü nükleer kuvvet tarafından birbirlerine bağlanırlar ve ancak "nükleer" reaksiyonlarla yerlerinden oynatılabilirler. Fakat doğal dünya şartlarında gerçekleşen reaksiyonların hepsi, elektron alışverişlerine dayanan ve çekirdeği etkilemeyen kimyasal reaksiyonlardır.

Simya, Ortaçağ'da çok popüler olmuş bir uğraşıdır. Simyacılar, üstte belirttiğimiz gerçeği bilmedikleri için, hep elementleri birbirine dönüştürme hayalleri kurmuşlar, demir gibi metalleri altına çevirmek için uğraşmışlardır. Oysa simya dünya koşullarında imkansızdır. Çünkü elementlerin birbirine dönüşümü, ancak çok yüksek ısılarda gerçekleşir.

Gereken bu ısı o kadar yüksektir ki, sadece yıldızlarda bulunur.