felsefe taşı

Bulutsuz bir gecede kafanızı gökyüzüne çevirirseniz ve şehrin ışık kirliliğinden yeterince uzak olacak kadar da şanısınız varsa ve bu tür “uzay-feza” işlerine de bir parça meraklıysanız kozmik okyanusun sizin için hazırladığı ışık gösterisi gözlerinizi kamaştıracaktır.
Bu uçsuz bucaksız kozmik okyanusun gösterisi o kadar muazzamdır ki, bir pipet ile gökyüzüne bakacak olursak, o küçücük alanda yaklaşık 10.000 galaksi sığabildiğini fark edebiliriz. Bunu tabi ki çıplak gözle fark etmek imkânsızdır, en karanlık gecede bile, ama en azından Hubble Uzay Teleskobu ile gökyüzüne bakabildiğimiz andan bu yana bu bilgiye sahibiz.
Tabidir ki bu gösterinin en önemli oyuncusu kuşkusuz ki ışıktır. Bu sahnede baktığımız objelerden, bu bir gezegen ya da galaksi olabilir ya da ışığı yansıtabilecek herhangi bir şey, gözümüze gelen ışık bize onun hakkında düşündüğümüzden çok daha fazla bilgi taşır.
Bilindiği üzere ışık fotonlardan oluşan bir yayılımdır ve foton, halen sırrı tam olarak çözülemeyen bir gizem olmaya devam etmektedir.
Işığa olan ilgimiz, belli ki daha ilk atalarımızdan itibaren var olmuştur. Mağara duvarlarına çizilen resimler, en azından o dönemin insanlarının gördüklerini resimleyebilme özelliği ve niyeti olduğunun kanıtıdır.
Mağaralardan çıkışımızdan yıllar sonra, Basralıfizikçi ve matematikçiİbn-i Heysem (d. MS 965 ö. MS 1040) “Kitab el-Menazır” (Optik Kitabı) isimli eserinde cisimleri ve ışığı nasıl görebildiğimiz gibi çağının çok ötesinde bilgileri kaleme almış ve ışığın doğrusal yolla yayıldığını söylemiştir.
İbn-i Heysem çağının o kadar ötesinde geçmiş bir ilim adamıdır ki düşünceleri ve bulgularıyla Kepler’den Decart’a, İbn-i Rüşd’den Ömer Hayyam’a kadar pek çok dâhiyi etkilemeyi başarmıştır.
Peki, ışığın tek özelliği doğrusal olarak hareket etmesi ve cisimleri görmemizi sağlaması mıdır?
Işıkta bundan daha fazlası olmalıdır.
Danimarkalı bilim adamı Ole Christensen Rømer (d. MS 1644 – ö. MS 1710) 1676 yılında ilk defa ışık hızı için başarılı tahminler yapmış ve bu çılgın fotonların boşlukta yaklaşık saniyede 300 bin km gibi hayal ötesi bir hızla yol aldıklarını bulmuştur (kesin değeri 299.792.458 m/s’dir).
Ayrıca bu hız, evrende değişmeyen ve referans olarak kullanabileceğimiz bir bilgidir. Einstein bu tür bir sabit ararken görelilik kuramına yelken açmıştır.
Işık ya da bilim söz konusu olduğunda adını anlamadan geçemeyeceğimiz bir dahi var.
Sir Isaac Newton (d. 1643 – ö. 1727), İngiliz fizikçi, matematikçi, astronom, mucit, filozof, ilahiyatçı.
20’li yaşlarında yağmurlu bir günde güneşin bir an ortalığı aydınlattı anda oluşan gökkuşağı O’nu çok etkilemiş ve bu konu hakkında daha fazla kafa yormaya başlamıştır. Öyle ki Newton, beyaz ışığın bir prizmaya tutulduğunda farklı renklerden oluştuğunu bir gözlem sonucu bulmuş ve 1704’te ışık ve renkleri konu alan “The Opticks” kitabını yayınlamıştır.
Yıllar sonra, 1814 yılında Alman optikçi Joseph von Fraunhofer, (d. 1787 – ö. 1826), penceresinden içeri süzülen güneş ışığını kendi yaptığı cam prizmadan geçirmiş ve oluşan tayfa yine kendi ürettiği teodolit ile bakarak bir astrofiziğin doğumuna sebep olmuştur.
Esasında bu gizemli olay, yani ışığın kırılması, bize çok daha büyülü bir kapıyı aralayan bir anahtardır. Şöyle ki; beyaz ışık, mesela güneş ışığı ya da gökyüzünden bize ulaşan bir ışık gibi, bilinen 7 rengi de (kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi ve mor) beraberinde taşır.
Işığın rengini belirleyen ise sahip olduğu dalga boyudur. Dalga boyu enerji ile doğru orantılıdır ve en yüksek enerjiye mor renge karşılık gelen dalga boyu sahipken en düşük enerji kırmızı renge karşılık gelen dalga boyu sahiptir.
İşte bu yedi rengi, yani 7 farklı dalga boyuna sahip fotonları birden içeren beyaz ışık bir cam prizmaya ya da benzer özelliklere sahip bir yağmur damlasına çarpınca her bir farklı dalga boyuna sahip fotonlar, tıpkı bir sepet elmanın yere çarpınca farklı yönlere yayılması gibi farklı yönlere yayılır ve böylece beyaz ışık 7 farklı renge ayrılır. Buna aynı zamanda tayf ya da spektrum da denir.
İşte bu spektruma bir mercek yada benzeri bir aletle bakacak olursanız, spektrumun içinde dikey çizgiler olduğunu fark edersiniz.
Bu çizgiler bize ışığın kaynağı hakkında eşsiz bilgiler taşıyan barkodlardır.
Peki, bu barkodlar da neyin nesidir? Nasıl oluşurlar?
Bu bilinen Newton Fiziğinin ötesinde bir fenomendir ve Quantum Fiziğinin alanına girer.
Kısaca bu çizgiler şöyle oluşur: atom çekirdeklerinin etrafında bulunan elektronlar enerji değişimine bağlı olarak yörünge değiştirirler. Bu işi özel kılan, bu yörüngelerin, herbir element için özel ve ayırt edici oluşudur.
Bir atomabir foton çarptığında, günışığı altında her an olan bir olaydır, atom enerji alır ve yörüngedeki elektron bir üst yörüngeye quantum sıçraması yaparak çıkar. Enerji kaybederken de bir alt yörüngeye sıçrar. İşte spektrumda oluşan bu siyah çizgiler elektronun bir alt yörüngeye geçtiği anda olur.
Bir yıldız, bir galaksi ya da bir gezegenden gelen ışığın spektrumunu incelersek, yapısına ilişkin eşsiz bilgilere, mesela hangi elementlerden oluştuğuna, sahip olduğu sıcaklık değerine, hatta orada muhtemel hayat olup olmadığına dair bilgilere ulaşabiliriz.
Küçücük bir foton, spektrumda beliren siyah çizgiler ve etrafındaki renk cümbüşü bize milyonlarca ışık yılı uzaklıktaki yıldızlardan bilgiler taşıyan ulaklar gibidir.
Uzayda hayat derken bir fenomenden daha bahsetmeden geçmek istemem.
Voyager-1 Derin Uzay Sondası 1981 yılında Saturn’ün yanından geçerken dünyaya çok değerli resimler göndermiştir. Gezegenin kuzey kutbundan gelen bir görüntüde, bir kenarının uzunluğu yaklaşık 13.800 km olan (karşılaştırma için, dünyanın yaklaşık çapı 12.700 km’dir) kusursuz bir altıgen göze çarpmış ve tabi ki büyük bir heyecan uyandırmıştır.
Başlarda bu altıgenin, tıpkı Jüpiter’de 1830 yılında keşfedilmiş olan bulunan kırmızı leke (“the great red spot”) benzeri bir oluşum olduğu düşünülmüştür. Zira kırmızı leke, yüzlerce yıldır Jüpiter atmosferinde devam eden süpersonik bir fırtınadır.
2013 yılında Cassini Uzay Sondasının Satürn’den gönderdiği son resimlerde, altıgenin olduğu gibi durduğu gözlemlenmiştir. İşi gizemli kılan, yapılan simülasyonlarda, altıgen yapının kırmızı leke benzeri bir fırtına olması durumunda iç köşelerinde çok hızlı ve büyük girdaplar olması gerektiği halde yapılan gözlemlerde hiçbir fırtına ya da benzeri bir olay gözlemlenmemiştir.
Atmosferinin çok büyük bir kısmı moleküler hidrojen ve helyumdan oluşan bir gezegende, kusursuz bir altıgenin varlığı akla çok farklı teoriler getirmektedir.
Mesela? Yıldızlararası okyanusta seyahat eden uzay gezginleri için ideal bir yakıt istasyonu olabilir mi? Uzay Yolu filminden bir sahne gibi gelen bu durum tabidir ki sadece bir teoridir. Oraya ulaşmadan bunu kanıtlamak olanaksız olsa da evren bizi her hali ile şaşırtabilmektedir ve belki de bu yüzden eşsiz ve özeldir.