Elimize bakalım.

Derimiz, kemiğimiz, kanımız, kaslarımız birkaç on yıl önce bu biçimde yoktu. Doğduğumuzda bedenimiz daha küçüktü. Yediğimiz yiyeceklerden, içtiğimiz sudan ve soluduğumuz havadan sürekli madde aldık. Bedenimiz büyüdü, hücrelerimiz yenilendi, bazı maddeler içeri girdi, bazıları dışarı çıktı.

Ama bedenimizi oluşturan maddelerin tarihini yalnızca doğduğumuz güne kadar geri götürürsek çok geç bir yerden başlamış oluruz.

Kanımızdaki demir bizden önce vardı.

Kemiklerimizdeki kalsiyum bizden önce vardı.

Hücrelerimizdeki karbon bizden önce vardı.

Hatta bunların büyük bölümü Dünya oluşmadan önce de vardı.

O halde soruyu şöyle sorabiliriz:

Bedenimizdeki atomlar bizden ne kadar eskidir?

Bedenimiz atomları üretmez

Bir önceki derslerde atomların ve elementlerin ne olduğunu gördük.

Karbon atomunu karbon yapan çekirdeğindeki altı protondur.

Oksijenin sekiz, demirin yirmi altı protonu vardır.

İnsan bedeni bu protonları sıfırdan üretmez.

Bir elma yediğimizde bedenimiz elmanın içindeki maddeleri parçalar, dönüştürür ve yeniden düzenler. Karbon atomlarından bazıları başka moleküllerin içine girer. Bir kısmı enerji üretimiyle bağlantılı süreçlerde kullanılır, bir kısmı daha sonra karbondioksit olarak bedenimizden çıkabilir.

Ama bedenimiz:

“Şimdi bir karbon atomu yapalım”

deyip protonları ve nötronları bir araya getirmez.

Biyoloji büyük ölçüde var olan atomların yeniden örgütlenmesiyle çalışır.

Bu yüzden bedenimizin maddi tarihini araştırırken insanın dışına çıkmak zorundayız.

Bir bardak sudaki hidrojen ne kadar eski olabilir?

Bir bardak su düşünelim.

Su molekülünde hidrojen ve oksijen atomları vardır.

Bu iki elementin geçmişleri aynı değildir.

Hidrojenin büyük bölümü evrenin çok erken dönemlerine kadar uzanan bir kökene sahiptir.

Evren yaklaşık 13,8 milyar yaşındadır. İlk dönemlerde evren soğudukça protonlar ve nötronlar daha kararlı çekirdekler oluşturabilecek koşullara geldi. İlk birkaç dakika içinde özellikle hidrojen ve helyum çekirdekleri oluştu.

Bu nedenle bugün içtiğimiz sudaki bazı hidrojen çekirdeklerinin maddi geçmişi neredeyse evrenin başlangıcına kadar uzanabilir.

Burada küçük ama önemli bir ayrıntı var.

“Hidrojen atomu 13 milyar yıldır hiç değişmeden aynı elektronuyla dolaşıyor” demiyoruz.

Atomlar elektron kaybedebilir ve yeniden kazanabilir. Moleküllere girer, moleküllerden çıkar.

Daha doğru olan şudur:

O hidrojen çekirdeğinin geçmişi çok eski olabilir.

Yani bedenimizdeki bazı maddelerin hikâyesi Güneş’ten, Dünya’dan ve yaşamdan çok daha önce başlamıştır.

Peki karbon?

Karbonun hikâyesi farklıdır.

Evrenin ilk dönemlerinde bugünkü karbon bolluğu yoktu.

İlk evrende özellikle hidrojen ve helyum baskındı.

Karbonun önemli bir bölümü daha sonra yıldızların içinde oluştu.

Yıldızlar çok büyük sıcaklık ve basınç koşullarında nükleer tepkimelerin gerçekleşebildiği yapılardır. Hafif atom çekirdekleri çeşitli süreçlerle daha ağır çekirdeklerin oluşmasına katılabilir.

Bir yıldızın içinde üretilen karbon, yıldızın yaşamının ilerleyen aşamalarında çevresindeki uzaya karışabilir.

Sonra?

Başka bir gaz ve toz bulutunun parçası olabilir.

Yeni bir yıldız sisteminin oluşumuna katılabilir.

Bir gezegenin maddesine dönüşebilir.

Bir gün bir bitkinin içine girebilir.

O bitkiyi bir hayvan yiyebilir.

Sonunda aynı karbon çekirdeği bizim bedenimizin bir parçası olabilir.

Bu yolculuğun hiçbir aşamasında karbonun nereye gideceğini “bildiğini” düşünmemiz gerekmez.

Ortada bir yolculuk planı yoktur.

Maddi süreçlerin ardışıklığı vardır.

Kanımızdaki demir nereden geldi?

Demir daha da ilginçtir.

Demir çekirdeğinde 26 proton bulunur.

Yıldızların içindeki nükleer süreçler daha ağır çekirdeklerin oluşmasına doğru ilerleyebilir. Büyük yıldızların yaşamlarında demire kadar uzanan element üretimi önemli bir eşik oluşturur.

Çünkü demir civarına gelindiğinde çekirdekleri birleştirerek enerji elde etme düzeni değişir.

Büyük bir yıldızın yaşamının son dönemlerinde bu durum çok önemlidir.

Bazı yıldızlar sonunda çöker ve süpernova olarak adlandırdığımız son derece şiddetli olaylar meydana gelebilir.

Bu süreçler, yıldızın ürettiği maddelerin uzaya yayılmasına katkıda bulunur.

Dolayısıyla bugün kanımızda bulunan demirin geçmişini yalnızca yediğimiz ıspanağa veya başka bir besine kadar götürmek yeterli değildir.

Bitki demiri yaratmadı.

Toprak da yaratmadı.

Topraktaki demir zaten vardı.

Onun hikâyesinin bir bölümü Dünya’dan önce başlamıştı.

Dünya yapılırken malzeme zaten vardı

Yaklaşık 4,6 milyar yıl önce Güneş Sistemi oluşmaya başladığında bütün maddeler sıfırdan üretilmedi.

Güneş ve gezegenler, daha önce var olan yıldızlararası gaz ve tozdan oluştu.

Bu madde daha eski yıldız kuşaklarının ürettiği elementlerle zenginleşmişti.

Güneş oluştu.

Çevresindeki diskten gezegenler meydana geldi.

Dünya da bu süreçte oluştu.

Bu yüzden Dünya’nın içindeki karbon, oksijen, demir, silikon ve başka pek çok elementin çekirdekleri Dünya’nın kendisinden daha eski olabilir.

Bir bakıma Dünya kurulurken kullanılan malzemenin önemli bölümü ikinci eldi.

Hatta “ikinci el” bile yetersiz kalabilir.

Madde daha önce birçok farklı yapının parçası olmuş olabilir.

Bedenimiz Dünya’dan ayrı bir madde kullanmaz

Burada insan bedeniyle ilgili çok basit ama önemli bir şey ortaya çıkıyor.

Bedenimiz için evrende özel bir hammadde üretilmedi.

Kemiklerimizin kalsiyumu başka yerlerde de bulunur.

Kanımızdaki demir kayalarda da bulunabilir.

Hücrelerimizdeki karbon atmosferde, toprakta, bitkilerde ve başka canlılarda da bulunur.

Bedenimizi özel yapan şey “insana özgü atomlardan” yapılmış olması değildir.

Atomların nasıl örgütlendiğidir.

Bu ayrım önemli.

Çünkü insanı doğadan tamamen ayrı bir töz gibi düşünmek zorlaşır.

İnsan bedeni, zaten var olan maddelerin belirli bir süre için çok karmaşık bir biçimde örgütlenmesidir.

Peki bedenimdeki atomlar hep aynı mı?

Hayır.

Bu da meseleyi daha ilginç hale getiriyor.

Bedenimizi sabit bir heykel gibi düşünmek kolaydır.

Doğduk.

Aynı beden büyüdü.

Yaşlandı.

Ama maddi düzeyde beden sürekli alışveriş halindedir.

Nefes alırız.

Su içeriz.

Yemek yeriz.

Terleriz.

Nefes veririz.

Atık çıkarırız.

Saç ve deri kaybederiz.

Yeni moleküller kurarız.

Eskilerini parçalarız.

Bu nedenle “bedenimizde bulunan atomlar” dediğimiz şey değişmeyen bir koleksiyon değildir.

Bugün bedenimizde bulunan bazı atomlar yıllar sonra burada olmayabilir.

Yerlerine başkaları gelebilir.

Ama bedenin örgütlenmesi belirli bir süre devam eder.

Bu bize garip bir soru bırakır:

Madde değişirken beden nasıl aynı beden olarak kalabiliyor?

Bu soru ileride yaşamı ve organizmayı konuşurken yeniden karşımıza çıkacak.

“Ben” ile “beni oluşturan madde” aynı şey değil

Bir karbon atomu dün bir domatesin içindeydi diyelim.

Domatesi yedik.

Bir süre sonra o karbon atomu bedenimizdeki bir molekülün parçası oldu.

Bu durumda karbon atomu “biz” mi oldu?

Gündelik dilde böyle konuşmayız.

Çünkü insanı tek tek atomların toplamıyla tanımlamayız.

Atomlar sürekli değişirken belirli biyolojik yapılar ve ilişkiler devam eder.

Burada önceki derslerden gelen düşünce yeniden ortaya çıkıyor:

Bir yapıyı yalnızca parçalarının listesinden anlayamayız.

Bir insan bedenindeki bütün elementlerin listesini çıkarmak bize insanın ne olduğunu tek başına söylemez.

Karbon.

Hidrojen.

Oksijen.

Azot.

Kalsiyum.

Demir.

Bunları bir kaba koymak insan üretmez.

Mesele yalnızca hangi maddelerin bulunduğu değildir.

Nasıl ilişkilendikleri ve nasıl örgütlendikleri de önemlidir.

“Yıldız tozuyuz” demek doğru mu?

Bu noktada popüler bir cümleye yaklaşmış bulunuyoruz:

“Hepimiz yıldız tozuyuz.”

Bu cümlenin bilimsel bir çekirdeği vardır.

Bedenimizde bulunan karbon, oksijen, demir ve başka pek çok element yıldızların yaşamı ve ölümüyle bağlantılı süreçlerden geçmiş maddi bir tarihe sahiptir.

Ama cümleyi dikkatli kullanmak gerekir.

Çünkü bedenimizdeki her şey aynı biçimde bir yıldızın içinde üretilmedi.

Örneğin hidrojenin büyük bölümü yıldızlardan daha eski bir kökene sahiptir.

Bazı ağır elementlerin oluşumunda yalnızca yıldızların sıradan yaşamı değil, süpernovalar ve nötron yıldızı birleşmeleri gibi başka kozmik süreçler de rol oynar.

Bu nedenle:

“Bedenimizi oluşturan elementlerin önemli bir bölümü yıldızsal ve başka kozmik süreçlerin ürünüdür”

demek daha doğru bir cümledir.

Belki daha az şiirseldir.

Ama gerçeklik zaten yeterince şaşırtıcıdır.

Eski olmak hafızaya sahip olmak değildir

Burada spiritüel anlatının kolayca yaptığı bir sıçramayı durdurmak gerekiyor.

Bedenimizdeki bir demir çekirdeğinin milyarlarca yıllık maddi bir geçmişi olabilir.

Ama bundan:

“Demir yıldızdaki geçmişini hatırlıyor”

sonucu çıkmaz.

Bir karbon atomunun daha önce başka bir canlıda bulunmuş olması:

“Önceki yaşamının enerjisini taşıyor”

anlamına gelmez.

Bir atomun geçmişi vardır.

Ama geçmişe sahip olmak ile geçmişi hatırlamak aynı şey değildir.

Bir kayanın da tarihi vardır.

Bu kayanın jeolojik geçmişini araştırabiliriz.

Ama kayanın geçmişini bildiğini söylemek için elimizde bir neden yoktur.

Aynı ayrım atomlar için de geçerlidir.

Maddi tarih, kozmik hafıza değildir.

Atomlar bize doğru gelmedi

Bir başka sıçrama daha yapılabilir.

Milyarlarca yıl önce yıldızlarda elementler oluştu.

Sonra Dünya oluştu.

Sonra yaşam.

Sonra insan.

Bu sıralamaya baktığımızda bütün olayları geriye doğru düzenleyip şöyle düşünmek kolaylaşır:

“Sanki bütün bunlar sonunda insan ortaya çıksın diye olmuş.”

Ama bu, olayların gerçekleşme sırasıyla onların amacı arasında ayrım yapmamaktır.

Bir süreç daha sonra başka bir sürecin koşulunu oluşturabilir.

Bu, ilk sürecin ikinciyi amaçladığını göstermez.

Karbon bulunmasaydı bildiğimiz yaşam mümkün olmayabilirdi.

Ama bundan:

“Karbon yaşam için üretildi”

sonucu çıkmaz.

Daha doğru ifade:

Yaşam, karbonun zaten var olduğu koşullarda ortaya çıktı.

Bu fark küçük görünebilir.

Aslında bütün serimizin temel ayrımlarından biridir.

Bir nefeste milyarlarca yıllık tarih

Şimdi basit bir şey yapalım.

Nefes alalım.

İçeri giren havada oksijen var.

Bu oksijen atomlarının çekirdekleri, çok eski yıldızsal süreçlerin ürünleri olabilir.

Bir bardak su içelim.

İçindeki hidrojenin maddi kökeni evrenin çok erken dönemlerine kadar uzanabilir.

Elimize bakalım.

Karbon, oksijen, azot, kalsiyum, demir ve başka elementlerden oluşan çok karmaşık bir yapı görüyoruz.

Bunların hiçbiri bizim doğumumuzla başlamadı.

İnsan bedeni milyarlarca yıllık maddi tarihin sonunda özel olarak hazırlanmış bir paket değildir.

Daha sade bir şeydir ve belki bu nedenle çok daha ilginçtir:

Çok eski maddelerin geçici bir örgütlenmesidir.

Bir süre için bu atomların bazıları bedenimizin içindedir.

Sonra olmayacaklar.

Başka ilişkilerin parçaları olacaklar.

Ama yıldızlar bütün bunları nasıl yaptı?

Artık serinin başında sorduğumuz soruya önemli ölçüde yaklaşmış bulunuyoruz.

Elimizdeki madde nereden geldi?

Bir kısmı evrenin erken döneminden.

Bir kısmı yıldızların içinden.

Bir kısmı yıldızların ölüm süreçlerinden.

Bir kısmı daha şiddetli kozmik olaylardan.

Fakat şimdi büyük bir boşluk var.

Yıldızların element üretebildiğini söyledik.

Ama henüz en temel şeyi açıklamadık:

Bir yıldızın içinde bunu mümkün kılan ne oluyor?

Gece gökyüzünde küçük bir ışık noktası olarak gördüğümüz bir yıldız milyarlarca yıl boyunca nasıl enerji üretir?

Neden sönüp gitmez?

Neden kendi ağırlığı altında hemen çökmez?

Ve içindeki atom çekirdeklerini değiştirebilecek kadar büyük koşullar nasıl oluşur?

Bir sonraki ders:

05.06 — Bir Yıldız Neden Parlar?

Sözlük

Büyük Patlama nükleosentezi: Evrenin ilk dakikalarında özellikle hidrojen, helyum ve az miktarda bazı hafif çekirdeklerin oluştuğu erken dönem süreçleri.

Yıldızsal nükleosentez: Yıldızların içinde gerçekleşen nükleer süreçler sonucunda yeni atom çekirdeklerinin oluşması.

Yıldızlararası madde: Yıldızların arasındaki uzayda bulunan gaz ve toz.

Süpernova: Bazı yıldızların yaşamlarının sonunda gerçekleşebilen çok güçlü patlama olayı.

Nötron yıldızı: Büyük yıldızların bazı çökmelerinden sonra geride kalabilen son derece yoğun gök cismi.

Madde döngüsü: Maddenin farklı fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapılar arasında sürekli yeniden yer alması.

Maddi tarih: Bir maddenin veya yapının bugünkü durumuna gelmeden önce geçtiği fiziksel süreçlerin geçmişi.

Bu dersin temel cümlesi:

Bedenimizi oluşturan madde bizimle başlamadı; biz, kendimizden ve Dünya’dan çok daha eski maddelerin geçici bir örgütlenmesiyiz.