Evrenin hammaddesi nedir? - Dennis Wildfogel

Dersin tamamını izlemek için: http://ed.ted.com/lessons/what-is-the-universe-made-of-dennis-wildfogel

Çevrenizdeki atomlar milyarlarca yıldır varolagelmiştir -- ve pek çoğunun kökeni bir yıldızın ateşten ve gazdan merkezidir. Dennis Wildfogel bu atomların, Büyük Patlama'dan başlayıp bugün oluşturdukları moleküllere kadar uzanan sürükleyici öyküsünü anlatıyor.

Ders: Dennis Wildfogel, animasyon: Pew36 Animation Studios.

Etrafınızdaki tüm maddesel nesneler

molekül adını verdiğimiz mikroskobik

birimlerden oluşmuştur.

Molekülleri oluşturan birimler ise

atomlardır.

Moleküller sıklıkla dağılıp

yeni moleküller oluştururlar.

Öte yandan,

yaşamınız boyunca karşılaştığınız

neredeyse tüm atomlar,

bastığınız topraktakiler,

soluduğunuz havadakiler, yemeğinizdekiler,

siz dahil yaşayan her canlıyı oluşturanlar

milyarlarca yıldır varolagelmiştir.

Bu atomlar gezegenimize hiç benzemeyen yerlerde yaratılmışlardır.

Sizinle, bu atomların nasıl oluştuğunu paylaşmak istiyorum.

Her şey 14 milyar yıl önce,

Büyük Patlama dediğimiz bir olayla başladı.

Sadece gazdan oluşan bir evren ortaya çıktı.

Ne yıldız vardı, ne de gezegen.

Gazı oluşturanlar sadece

en basit elementlerin atomlarıydı.

Yaklaşık %75'i hidrojen,

geri kalanı da helyumdu.

Karbon, oksijen ya da azot gibi elementler yoktu.

Demir, gümüş ya da altın da yoktu.

Bazı bölgelerde bu gazın yoğunluğu azıcık daha yüksekti.

Kütleçekim nedeniyle, bu bölgeler daha fazla gaz çekti,

böylece kütleçekimleri daha da arttı.

Daha fazla gaz çektiler ve böylece sürüp gitti.

Sonuç olarak, büyük ve yoğun gaz topları biçimlendi.

Kendi kütleçekimleri nedeniyle büzüşüp,

içten içe ısındılar.

Bir noktada, böyle bir topun sıcaklığı

nükleer füzyon için yeterli duruma geldi.

Hidrojen atomları sıkışarak helyum oluştururken,

büyük bir enerji salınımı olmaktaydı.

Gücü, kütleçekimin büzüştürmesine karşı koymaya yetiyordu.

Füzyon tepkimelerinden salınan itici enerji,

kütleçekimin gazları çeken enerjisine eşitlendiğinde

bir denge oluşmaktaydı.

Böylece bir yıldız doğdu.

Yaşamı süresince,

ağır bir yıldızın merkezindeki füzyon tepkimeleri

helyumun yanı sıra,

karbon, oksijen, nitrojen ve

periyodik tablodaki demire kadar olan tüm diğer elementleri de üretir.

Fakat en sonunda, merkezdeki yakıt biter

ve yıldız tamamen çöker.

Bu durum, süpernova denilen, inanılmaz derecede güçlü

bir patlamaya neden olur.

Süpernovaların nasıl element ürettiklerine dair

iki önemli nokta var.

Birincisi, bu patlama öylesine çok enerji salar ki,

füzyon rahatlıkla

gümüş, altın ya da uranyum gibi demirden de ağır elementlerin

atomlarını oluşturur.

İkincisi, yıldızın merkezinde birikmiş olan

karbon, oksijen, azot, demir gibi

tüm elementler de,

süpernova patlaması esnasında yaratılanlarla beraber

uzaya saçılıp gider

ve orada zaten var olan gaza karışır.

Sonra tarih tekerrür eder.

Gaz bulutları artık, kendi hidrojen ve helyumlarından başka

pek çok element daha içerdiklerinden,

nispeten yüksek yoğunluklu alanları olur,

buralar daha çok madde çeker ve sürece girilir.

Yine, yeni yıldızlar oluşur.

Güneşimiz yaklaşık 5 milyar yıl önce böyle doğmuştur.

Yani onu doğuran gazın kendisi,

evrenin başlangıcından beri gerçekleşen

süpernova patlaması kaynaklı pek çok elemente sahipti.

Onun için güneş bütün o elementlerle doludur.

Yine de %71'lik hidrojen çoğunlukta olup,

geri kalanın çoğu da %27'lik helyumdur.

Fakat unutmayın,

ilk yıldızlar sadece hidrojen ve

helyumdan oluşurken,

güneşin %2'sini periyodik tablodaki

diğer elementler oluşturuyor.

Peki ya Dünya?

Gezegen oluşumu, yıldız oluşumuna bağlı bir süreç olup,

yıldızın kendi gaz bulutundan ortaya çıkar.

Bizimki gibi küçük gezegenlerin fazla hidrojen ve

helyum tutmaya yetecek kütleçekimi olmaz,

çünkü ikisi de çok hafiftir.

Dolayısıyla, karbon, azot, oksijen ve diğerleri

her ne kadar Dünya'yı doğuran gaz bulutunun %2'si olsa da,

bu ağır elementler

gezegenimizin malzemesini biçimlendirmiştir.

Bunu bir düşünelim:

Hidrojen ve biraz helyum dışında,

yürüdüğünüz zemin,

soluduğunuz hava, kendiniz,

bütün her şey, yıldızların içinde yaratılmış

atomlardan oluşmakta!

Bilimcilerin bu konuya ilk eğildiği

20.yüzyılın ilk yarısında,

ünlü astronom Harlow Shapley şöyle demişti:

"Biz kayaların kardeşi, bulutların kuzeniyiz."