Bilimin Anlamlandırdığı, Anlamsız Bir Masal!

Standard

Goldilocks Bölgeleri ve 3 Ayı

Öyküsünden herhangi bir pratik ders çıkarılmadığından veya çocuğun aklına katı ahlaki modeller çakamayan senaryosundan ötürü olsa gerek, Türkiye’deki annelerin ilgisini pek çekmeyen çocuk masallarından biri olan Goldilocks ve Üç Ayı masalının konusu kısaca şöyledir:
Ormanda bir evde yaşayan bir ayı ailesi vardır: Anne, baba ve çocuk ayı. Anne ayı bir çorba yapar ve büyük boy, orta boy ve küçük boy tabaklara koyar. Büyük boy baba içindir. Anne orta boydan içecektir. Küçük tabak ise çocuk ayınındır. Ancak çorba çok sıcaktır. Soğuyana kadar dışarıda gezmeye karar verirler. Ayılar dışarıda gezinirken, küçük bir kız olan Goldilocks, ayıların kulübesini görür ve içeri girer. Çorbaları görür. Tatmak ister. Büyük tabaktaki çorba soğumamıştır. Orta tabakta ki de yeterince soğumamıştır. Ama küçük tabaktakinin sıcaklığı tam Goldilocks’a göredir. Goldilocks hepsini içer. Sonra ısınmak için şöminenin başına gider. Şöminenin başında üç farklı büyüklükte sandalye vardır. En küçüğüne oturur ama sandalye onu taşıyamaz ve kırılır. Tırmanabileceği sandalyelerden en büyüğüne oturmalıydım diye düşünür. En sonunda da rehavet basar ve uyumaya karar verir. Yatak odasına gider. Üç farklı boyda yatak vardır. Baba ayının yatağı en büyüktür. Sırasıyla anneninki orta boy, çocuğunki en küçük boy yataktır. Goldilocks önce büyük yatağa yatar. Yatağa elbette sığmıştır. Burada uyuyabilir. Ancak çok geniş geldiği için annenin yatağına geçer. Bu yatağa da sığar. Ancak yine de biraz geniştir. En son çocuk ayının yatağına yatar. Buna da sığmıştır. Hepsine sığabildiğini anlayan Goldilocks dilediği yatağı seçebilme şansını elde etmiştir ancak küçük yatak tam ona göredir ve küçük yatakta uyuyakalır. Ayılar eve döner. Küçük tabaktaki çorbanın içilmiş olduğunu görür. Midesi küçük biri içmiş diye düşünürler. Sonra sandalyenin kırıldığını görürler. Sandalyeyi kıracak kadar büyük biri oturmuş derler. En son olarak da yatakta yatan Goldilocks’u farkederler. Ne oluyor demeden, Goldilocks uyanır ve bu çok naif ayı ailesinin evinden kaçar.
Görüldüğü gibi, iyinin-kötünün olmadığı, herhangi ahlaki bir ders çıkarılamayan, yenilen çorbanın, kırılan sandalyenin bedelinin alınmadığı, adaletin tecelli etmediği ve Fransız filmleri gibi alakasız bir yerde biten bir çocuk masalıdır Goldilocks.
Ancak bu akıl almaz çılgın Goldilocks masalı, bilimde kendine “Goldilocks prensibi” adı altında yer bulmuştur. Öyle ki, gelişim psikolojisinde çocukların yaptığı eylemleri tanımlarken Goldilocks prensibinden faydalanılır. Bebek ve çocuklar, kendileri için ne çok kompleks ne de çok basit eylemleri seçmemektedir. Tam da kaldırabilecekleri en kompleks eylemlerle ilgilenmektedirler. Ekonomide, düşük enflasyonlu ancak vasat genişlemeli ülke ekonomilerinden Goldilocks ekonomisi olarak bahsedilir. Eczalıkta hem antagonist hem agonist etkisi (hem reseptörü bloklayıcı, hem reseptörü aktive edici) olan maddelere Goldilocks ilaçlar terimi kullanılagelmiştir.
2000’li yılların başlarında teleskopların ve gökbilimsel spektroskopinin (tayf ölçümünün) çok gelişmesiyle önemli bir interdisipliner (disiplinler arası) bilim haline gelen astrobiyoloji ise Goldilocks prensibini merkeze koyan bir bilim dalıdır. Astrobiyolojide Goldilocks prensibi ve terimi çok önemli bir yere sahiptir. Goldilocks prensibi iki ayrı konuda karşımıza çıkar: Galaksimizde ve hatta komşu galaksilerde insanlığın, öncelikli olarak besin olarak kullandığı diğer canlı türleriyle birlikte göç edebileceği, yerleşebileceği, istasyonlar kurabileceği “Yaşanabilir Bölgeler” ve dünya dışı canlılığın doğup serpilebileceği, evrimleşebileceği bölgeler. Bu iki konu birbirinden çok bağımsız olmasa da, farklı araştırma konularıdır. Ancak aynı prensibe dayanır. Aynı soruları sorar. Aynı cevapları arar:
Canlılık nedir? Nerede yeşerir? Nerede gelişebilir? Nerede yaşayabilir?
15479622_dsafs1epng
Çizimin Orijinali Açık Kaynaktır [NASA/Kepler Mission/Dana Berry]
Evrenin boyutuna nazaran tam manasıyla gözlemleyebildiğimiz evrenin boyutu çok ama çok ufaktır. Elimizde olan veriler hep bu çok ufak evren parçasından gelmektedir. Şurası bir gerçektir ki, insan ırkı evreni tanımakta henüz emekleme evresinde bile değildir. Elbette elimizdeki verileri yorumlamak da, çıkarımlar yapmak da, bu zorunlu tevazumuz nedeniyle sınırlı kalabilmektedir.
Şu anki verilerimizle ve çıkarımlarımızla Goldilocks bölgesinin yaşamın doğumu için, evrimleşebilmesi için ve hali hazırdaki yaşamın devam edebilmesi için elverişli bir yer olduğunu düşünmekteyiz. Peki bu Goldilocks bölgesi nerelerde bulunur? Yaygın mıdır? Nadir midir? Uzak mıdır? Yakın mıdır? Dediğimiz gibi, bu konuda henüz emeklemiyoruz bile.
Ancak bir Goldilocks bölgesi var ki, tahmin ettiğinizden daha da yakın.
Goldilocks Bölgesi
Yaşam için gerekli ortamın tam da gerektiği gibi bulunduğu ortama Goldilocks bölgesi denir. Hepimizin yakından tanıdığı bir adet Goldilocks bölgesi var. Çünkü içinde yaşıyoruz: Dünyanın döndüğü yörünge.
Bu yörüngede, Güneş’in ulaştırdığı sıcaklık bizim için ne yüksek, ne de alçak. Su bu bölgenin çoğu yerinde sıvı halde. Bizim bedenimizin çoğu sudan oluşuyor. Besinin hücrelere iletilmesi, atıkların vücuttan uzaklaştırılması veya seyreltilmesi, solunum yapabilmemiz hep sıvı su sayesindedir. Bizim bildiğimiz “bütün”yaşam formları temel yaşamsal fonksiyonlarını su sayesinde gerçekleştirir.
Polenleşmeyi hızlandıran hava olaylarına sahip ve zararlı ışınlardan bizi koruyan kalın bir atmosferimiz var. Üstelik bu atmosferi soluyabiliyoruz. Ancak atmosferimiz her zaman bu yoğunlukta ve bu kompozisyon da değildi. Atmosfer de değişim içindedir. Demek oluyor ki, atmosfere göre evrimleşiyoruz. Atmosfer de bize göre değişiyor. Örneğin, oksijen yüzdesinin %35’e tırmandığı Karbonifer çağında (yaklaşık 360 milyon yıl önce), gür ve yaygın ormanlar atmosferdeki karbondioksiti büyük oranda çekmiş, yerine fotosentez yan ürünü olan oksijeni vermişti. Bu canlılığın atmosferi etkilediğine dair en bariz örneklerden biri, tabii eğer günümüz sanayileşmiş insanının atmosfere inanılmaz derecede fazla karbondioksit salması örneğini saymazsak. Neticede, evrimleşmemize müsaade eden bir atmosfer çevrimi ve evrimi var.
Gezegenin yaşanabilir atmosferleri konusunda üstünde çalışabileceğimiz, ciddi olarak üzerinde konuşabileceğimiz, deneyler yapabileceğimiz bir gezegen daha var: Mars
Mars gezegeninin terraformlaştırılması, yani dünyalaştırılması, kimilerine göre uçuk ama olası, kimilerine göre bilim kurgu, kimilerine göre de üstünde düşünülmeye ve yatırım yapmaya değer bir projedir. Bu proje kısaca, Mars’a eskiden sahip olduğu düşünülen oksijenli atmosferinin çeşitli yöntemlerle geri kazandırılması olarak açıklanabilir. Atmosferine hükmedebileceğimiz bir gezegende yaşayabiliriz. Bu gezegen Mars olabilir. Başka bir gezegeni “dünyalaştırma”nın etik olup olmayacağının bile tartışıldığı, makalelerin yazıldığı günümüzde bu tip projeler gerçekten de üstünde en azından konuşmaya değer proje ve hipotezlerdir.
Atmosfere benzer veya benzemez şekilde, Dünya’mızın büyüklüğüne de ayak uydurmuşa benziyoruz. Ancak yerçekimi canlılığa ayak uydurmuyor. Daha büyük bir dünyada, canlılığın şu anki boylarına gelmesi beklenmezdi. Yer çekimi daha fazla olacağından canlıların daha kısa olacağı öngörülebilir. Daha büyük kütleli gezegenlerde, eğer varsa kan basan pompa organların yere daha yakın olması, iskeletlerinin, kas sistemlerinin yayılmış ve basık olması beklenebilir. Dünyamızdan daha büyük kütleli böylesine bir gezegene ayak basan astronotumuzun kol kasları yerçekimini yenemeyebilir. Hızla yorulabilir. Kalbin bastığı kan basıncı, yerçekimini yenemeyebilir. Beyin kansız kalabilir. Kulakları bu yerçekiminden etkilenebilir. Sağırlaşabilir. Göz mercekleri yerçekiminden etkilenebilir. Görüşü azalabilir. Bu nedenle, yerleşmek için Dünya’mızın kütlesine benzer kütleli bir gezegen bulmak, temelde, atmosferden bile daha gerekli olacaktır.
Dünyamızın eksen açısı da, ona uygun olarak evrimleştiğimiz ve asla değiştiremeyeceğimiz bir unsur. Dünyamızın eksen açısı mevsimlerin oluşumuna, böylece ekseni dik olan Merkür gibi gezegenlere veya ekseni yatay olan Uranüs gibi gezegenlere göre nispeten homojen bir ısı dağılımına neden olmaktadır. Ancak ne Merkür, ne de Uranüs Goldilocks bölgesinde olmadığı için uygun birer karşılaştırma olmayabilir. Dünyanın kendi ekseni etrafında dönüşü ise günlerin oluşmasını ve yine ısının homojen dağılmasını sağlayan bir etken. Sadece tek bir yüzünü Güneş’e dönen gezegenlerin bir tarafı kavrulurken, güneş görmeyen tarafı aşırı derecede soğuktur. Böylece Goldilocks bölgesindeki bir gezegenin eksen açısı ve gezegenin dönüşü , canlı türlerinin gelişmesini, serpilmesini ve türleşmesini dolaylı yoldan sağlamaktadır.
Yaşam için sadece Goldilocks bölgesindeki gezegenlere değil, uydulara da bakabiliriz. Büyük bir gezegenin, dünya kütlesindeki bir uydusu da yaşam için elverişli olabilir. Hatta büyük kütleli gezegen uydusunda büyük su gelgitlerine neden olacağından daha homojen bir su dağılımına neden olabilir ve yaşamın ortaya çıkmasına pozitif etkide bulunabilir.
Büyük oranda anlattığımız gibi, bilim insanları güneş sistemi dışında Goldilocks bölgesinde bulunan taşınabileceğimiz gezegenleri arıyorlar. Güneş sistemi dışındaki gezegenlere “ötegezegen (exoplanet)” adı verilir. 2016 yılı itibariyle onlarca yaşam için elverişli olduğu “düşünülen” ötegezegen bulundu. Hepsi de henüz taşınabilmemiz için çok ama çok uzaktalar. Nesiller sürecek bir yolculuktan sonra oralara varabiliriz. Bunu yapabilmemiz için henüz teknolojimiz ve bilgimiz yeterli değil. Henüz en yakın komşumuz Mars’a bile ayak basmadık.
Bu ötegezegenlerin yaşam için elverişli olduğunun düşünülmesi Goldilocks prensibi sayesindedir. Bilim insanları bu gezegenleri bir teleskop vasıtasıyla izleyemezler. En iyi gözlemledikleri sistem olan kendi güneş sistemleriyle, uzak yıldız sistemini karşılaştırarak ve analoji (benzerlik) kurarak fikir edinirler. Bu analojiye Goldilocks prensibi denir. Basitçe, uzak bir yıldızı hedef alırlar. Yıldızdan gelen elektromanyetik radyasyonun spektrumuna (buna elektromanyetik radyasyonun “gölgesi” diyebiliriz) bakarak, yıldızın içeriğini, yaşını ve kütlesini öğrendikten sonra, bilim insanları bu yıldızın hareketlerinde ve verdiği ışıkta çeşitli sapmalar tespit etmeye çalışırlar. Yıldızın radyal (dairesel) hareketlerindeki sapmalar, yıldızın etrafında gezegenlerin döndüğünü gösterir. Yıldız ile gezegen arasındaki kütle çekiminden ileri gelen bu sapmaları ölçerek etrafında dönen gezegenin kütlesi ve yıldızla arasındaki mesafesi hesaplanabilir.
Uzak yıldızın önünden bir gezegen geçerken (buna gezegen transiti denir) bu gezegen, yıldızın ışığını bir miktar kırar. Bu ışık sapmalarını bilim insanları tespit edebilir ve buradan da gezegenin çapını hesaplayabilirler. Çap ile kütlesini oranlayarak nasıl bir gezegen olduğunu anlayabilirler. Gaz gezegen ise gezegenin çapı büyük ama kütlesi az olacaktır. Dünya gibi “kaya” bir gezegense, çapı küçük olabilir ama kütlesi aynı çaptaki bir gaz gezegene göre büyük olacaktır. Bunlar elbette uzmanlık isteyen hesaplardır ama prensipte basittir.
Transit esnasında, aynı zamanda bilim insanları çok önemli bir bilgi daha edinir: Gezegenin atmosferinin içeriği. Farklı elementler ışık ile farklı etkileşimlere girer. Kimisi ışığı kırar, kimisi yanınca farklı renklerde yanar veya bizim atmosferimizde olduğu gibi ışığı saçar. Bu dalga boyu değişiklikleri spektrum üzerinde izlenerek atmosfer gazlarının yüzdeleri öğrenilebilir.
Böylece şu anda elimizde yıldızın yaşı, içeriği, kütlesi ve çapı ve gezegenin yaşı, içeriği, kütlesi, çapı ve atmosferik içeriği ile ilgili bilgiler var. Artık kendi Dünya’mız ve Güneş’imizi göz önüne alarak analojiler kurabiliriz. Gezegenin oksijene sahip bir atmosferi varsa, sıvı su bulunduracak kadar Güneş’ten uzaksa veya ona yakınsa, yani Goldilocks kuşağındaysa, kütlesi fazla büyük değilse, gezegen silisyum kayasıysa, karbon ve azot bolluğu varsa, gezegenin etrafı artık asteroidlerden temizlenmişse, yani yeterince yaşlı bir gezegense orası taşınabileceğimiz bir gezegendir. Hatta ve hatta, bu gezegenlerde yaşamın ortaya çıkma olasılığı bile kabul edilir.
15178845_dsaffsaer1png
Çizimin orjinali açık kaynaktır. [NASA/SETI/JPL]
Ancak tabii, yapısal olarak bize benzeyen, silisyum bir ceket üzerinde doğan, yeşeren ve yaşayan, karbon temelli, su içen ve su boşaltan, hatta sudan oluşan, oksijen-karbondioksit dengesini sağlayabilen canlılar olacaktır bunlar.
Ama bunların hepsine ya da bir kısmına ihtiyaç duymadan da ortaya çıkan/çıkabilecek canlı türleri olabileceği ihtimalini de asla göz ardı etmemek gerekir. Belki uzak bir gezegende soğuk sıvı propan içerisinde nitrojen soluyan, silisyumdan oluşmuş canlılar vardır. Bunu bilemeyiz. Belki de hiç bilemeyeceğiz. Ama olasılığını da göz ardı etmek bilimsel şüpheciliğe yakışmayacaktır.
O zaman başta sorduğumuz soruyu bir daha soralım: Canlılık nedir?
Biz, insanoğlu ve şu anda yeryüzünde yaşayan bütün canlılar Dünya’daki evrimin ürünüyüz. Başka galaksilerde, sistemlerde, başka şekilde evrimleşmiş canlılar olabilir. Bizim bildiğimiz, anladığımız, hayal edebildiğimiz veya modelleyebildiğimiz “canlılıktan” çok farklı türde canlılar olabilir. Bu nedenle, şu anda bilmediğimiz bir canlı “Goldilock kuşağına” ihtiyaç duymayabilir.
Canlılığın tanımı amorftur, likittir. Asla doğru ve kesin tanımı yapılamayacak bir olgudur. Bizim şimdilik yapabildiğimiz tanımı, genetik materyallerini kopyalayabilen ve aktarabilen, çevresinin farkında olan ve çevresine uyum sağlayabilen büyük ve kompleks moleküller yığını olduğu şeklindedir. Biz Dünya’daki evrimin bir parçasıyız. Dünya’nın bir parçasıyız. Belki de asıl canlı olan Dünya’dır. Biz Dünya’daki canlılığın bir parçasıyız. Kendi başımıza, münferit bir canlılık değildir bizimkisi belki de. Belki Evren’deki diğer akıllılar, gezegenleri “üstünde canlı yaşayan -yaşamayan gezegenler” olarak değil de “canlı gezegenler – cansız gezegenler” olarak sınıflandırmıştır. Kim bilir? Belki de daha doğru bir tanımdır bu.
Dünya’daki evrimde yok olmak değil, hayatta kalmak bir istisnadır. Dünya’da şu an yaşayan bütün canlılar olarak koskocaman Dünya’da birer istisnayız. Güneş sistemimizde de istisna olduğumuza “neredeyse” eminiz. Ancak galaksimizde istisna mıyız? Evrende istisna mıyız? Bu belki de insanlık olarak en kadim sorularımızdan biri. Ancak istisna olsaydık, bu büyük bir yer israfı olurdu. Milyar çarpı milyarlarca galaksi içindeki milyar çarpı milyar tane yıldızdan sadece bir tanesinde mi yaşam var? Yine yanıtı bulmanın kolay olmadığı sorulardan biri.
Ancak bu sorular olmasaydı, bilim ne yapardı?
Reklamlar

Bir Yanıt Bırakın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Log Out / Değiştir )

Connecting to %s