Temiz Oda (The Clean Room)
Özet: Kozmosun bu bölümünde dünyanın gerçek yaşını hesaplamak için kullanılan yöntemleri anlatmış. Bu yöntemlerden en son kullanılan ve gerçek yaşı bulmamızı sağlayan yöntemi anlatmış. Bu yöntemde radyoaktif elementlerin defalarca kez dönüşüp son olarak kurşun elementi olması özelliğinden faydalandığını açıklamış. Bu yöntemi kullanarak dünyanın yaşını hesaplayan cesur bilim adamının o dönemlerde dünyayı kurşunla zehirleyen petrol şirketleri ile verdiği amansız mücadeleyi de ele alarak insan sağlığının nasıl bir tehlikeden kurtulduğuna değinmiş. Gerçekleri, tehditlerle yada ödüllerle değiştirmenin nasıl yıkıcı sonuçlar doğurabileceğinin hikayesidir bu.
Kozmos Bölüm 7
Dünyanın Yaşı: Dünyamızın doğum ve bebeklik kayıtları silinmiş olmasına rağmen onun gerçek yaşını kesin olarak bilmeyi umabiliriz ? Eski çağlardan beri insanlar bu sorunun peşinde. 1650 de İrlandalı baş piskopos James Asir yaptığı bir hesaplama ile bu sorunu çözdüğünü düşündü. Kitabı mukaddesteki yaratılışı esas almıştı ama kitabı mukaddes belli bir tarih vermediği için eski Ahidde bilinen bir tarihe denk gelen bir olay aradı. Aradığını 2. krallar kitabında buldu. Nebukadnezar adlı Babil kralının milattan önce 562 yılında ölümü. Buna peygamberlerin, patriklerin ve hz Adem'den Nebukadnezar'a kadar olan 139 ismin neslini de eklemişti. Sonunda dünyanın oluşum zamanının 22 ekim mö 4004 akşam saat 6 olduğunu öne sürdü. Bu bilgi batı dünyasında kutsal bilgi olarak kabul edildi. Dünyanın yaşını bulmak için başka bir yöntem keşfedilene kadar sürdü bu. Kayalara bakmayı öğrenene kadar dünyanın yaşını James'in bulduğu sonuç olarak düşündük.
Büyük kanyonun duvarlarındaki kaya katmanlarının çoğu ince kum tanelerinin tortulaşması sonucu oluşmuştur, dünyanın o kısmının deniz olduğu zamanlarda. Çağlar boyunca kaya tabakaları yeni oluşan tabakaların ağırlığı altında kayalaştı, en eskileri en altta kaldı. Dünyanın yaşını öğrenmek için katmanların ne kadar zamanda oluştuğunu bulmanız yeterli. Ama katmanların oluşma süreleri çok farklı olabiliyor. Bunu da hala göllerde ve okyanuslarda gerçekleşen bu olayı gözlemleyebildiğimiz için biliyoruz. Genelde çok yavaş oluşurlar, 30 cm lik bir katman 1000 yılda oluşur. Nadiren görülen bir sel felaketi ile bu süre kısalabilir, bir kaç günde 30 cm birikebilir. Bir çok yer bilimci dünyanın yaşını hesaplamak için bu yöntemi denedi ama bulguları işe yaramayacak kadar geniş aralıktaydı. 3 milyon ila 15 milyar yıl arası bir zaman söz konusu. Bu yöntemin bir başka sorunu, kayaların en derindeki katmanları bile en eski şeyler değil çünkü dünyanın çalkantılı çocukluğundan kayalar bile sağ çıkamadı.
Jüpiter ile Mars'ın yörüngeleri arasında yeni doğmuş dünyanın malzemeleri bulunmakta. Donmuş halde orada değişmeden korunmuşlar. Yaklaşık 1 milyon yıl önce büyük bir gök taşı kendinden çok daha küçük bir gök taşını sektirip onu yeni bir rotaya soktu, 50 bin yıl kadar önce bir çarpışmayla sonlanan bir rotaydı bu. Arizona'daki kraterin yaratıcısıydı bu küçük gök taşı. Bu gök taşının kalıntıları günümüze kadar ulaştı. Gök taşındaki demirin ne zaman oluştuğunu bilebilsek dünya dahil tüm güneş sisteminin yaşını da bilebilirdik. Bunu bilmemiz ise radyoaktif element özelliği ile mümkün kılınıyor. Herhangi bir taşı ele alalım, bu taşın içindeki bazı atomlar radyoaktif olabilir.
Radyoaktif Atomlar: Kendiliğinden ayrışıp başka elementlere dönüşebilen atomlardır. Bir uranyum atomu önce toryum atomu olur. Bu olay bir kaç milyar yılda gerçekleşir. Toryum ise çok daha kararsızdır, bir aydan kısa sürede protaktinyuma dönüşür. Bir dakika sonra protaktinyum başka bir elemente dönüşür, atom nükleer transmutasyon geçirir. Bozunma zincirinde son durakta durana kadar bu dönüşümler sürer, yani kararlı bir kurşun atomu olana kadar. Bu transmutasyonların sürelerini bulma çalışmaları 20. yüzyılda başladı ve onlarca yıl sürdü. Fizikçiler her kararsız atomun sabit hızla bozunduğunu keşfettiler.
Atomun çekirdeği yüksek güvenlikli bir sığınaktır. Darbelere ve çevresindeki olaylara karşı bağışıklık kazanmıştı. Çekirdeğin saati durmaz, güneşten ve yıldızlardan bağımsız işleyen mutlak bir zaman anlayışı vardır. Dünyanın gerçek yaşını bulmanın, uranyum atomu kullanmaktan daha iyi bir yöntemi yok gibi görünüyor. Bir taştaki uranyumun ne kadarının uranyuma dönüştüğünü bilirseniz taşın oluşumunun üstünden ne kadar zaman geçtiğini hesaplayabilirsiniz ama dünyanın oluşumunda var olan taşlar artık yok. Hepsi ezildi, eridi, dönüştü. Baştan beri var olan kurşun miktarını hesaplamanın bir yolu var. Bu da gök taşları. Arizona'daki kraterden bahsetmiştik, o krateri yaratan gök taşı, Jüpiter ile Mars yörüngeleri arasında bulunan, dünyanın oluşumundan kalan meteorların olduğu yerden geliyor. O kraterden alınan bir kalıntı dünyanın yaşını hesaplamamıza yardımcı olacak. Oradan aldığımız bir parça gök taşının derinliklerindeki kurşun miktarı, dünyanın oluşumu esnasındaki miktar ile birebir aynı. Uranyum bozunmasının sabit hızını bildiğimize göre dünyanın oluşumu ile yaşıt olan gök taşının yaşını elde edebiliriz. Gök taşındaki kurşun miktarını ölçmemiz yeterli.
Dünyanın Yaşı: Dünyamızın doğum ve bebeklik kayıtları silinmiş olmasına rağmen onun gerçek yaşını kesin olarak bilmeyi umabiliriz ? Eski çağlardan beri insanlar bu sorunun peşinde. 1650 de İrlandalı baş piskopos James Asir yaptığı bir hesaplama ile bu sorunu çözdüğünü düşündü. Kitabı mukaddesteki yaratılışı esas almıştı ama kitabı mukaddes belli bir tarih vermediği için eski Ahidde bilinen bir tarihe denk gelen bir olay aradı. Aradığını 2. krallar kitabında buldu. Nebukadnezar adlı Babil kralının milattan önce 562 yılında ölümü. Buna peygamberlerin, patriklerin ve hz Adem'den Nebukadnezar'a kadar olan 139 ismin neslini de eklemişti. Sonunda dünyanın oluşum zamanının 22 ekim mö 4004 akşam saat 6 olduğunu öne sürdü. Bu bilgi batı dünyasında kutsal bilgi olarak kabul edildi. Dünyanın yaşını bulmak için başka bir yöntem keşfedilene kadar sürdü bu. Kayalara bakmayı öğrenene kadar dünyanın yaşını James'in bulduğu sonuç olarak düşündük.
Büyük kanyonun duvarlarındaki kaya katmanlarının çoğu ince kum tanelerinin tortulaşması sonucu oluşmuştur, dünyanın o kısmının deniz olduğu zamanlarda. Çağlar boyunca kaya tabakaları yeni oluşan tabakaların ağırlığı altında kayalaştı, en eskileri en altta kaldı. Dünyanın yaşını öğrenmek için katmanların ne kadar zamanda oluştuğunu bulmanız yeterli. Ama katmanların oluşma süreleri çok farklı olabiliyor. Bunu da hala göllerde ve okyanuslarda gerçekleşen bu olayı gözlemleyebildiğimiz için biliyoruz. Genelde çok yavaş oluşurlar, 30 cm lik bir katman 1000 yılda oluşur. Nadiren görülen bir sel felaketi ile bu süre kısalabilir, bir kaç günde 30 cm birikebilir. Bir çok yer bilimci dünyanın yaşını hesaplamak için bu yöntemi denedi ama bulguları işe yaramayacak kadar geniş aralıktaydı. 3 milyon ila 15 milyar yıl arası bir zaman söz konusu. Bu yöntemin bir başka sorunu, kayaların en derindeki katmanları bile en eski şeyler değil çünkü dünyanın çalkantılı çocukluğundan kayalar bile sağ çıkamadı.
Jüpiter ile Mars'ın yörüngeleri arasında yeni doğmuş dünyanın malzemeleri bulunmakta. Donmuş halde orada değişmeden korunmuşlar. Yaklaşık 1 milyon yıl önce büyük bir gök taşı kendinden çok daha küçük bir gök taşını sektirip onu yeni bir rotaya soktu, 50 bin yıl kadar önce bir çarpışmayla sonlanan bir rotaydı bu. Arizona'daki kraterin yaratıcısıydı bu küçük gök taşı. Bu gök taşının kalıntıları günümüze kadar ulaştı. Gök taşındaki demirin ne zaman oluştuğunu bilebilsek dünya dahil tüm güneş sisteminin yaşını da bilebilirdik. Bunu bilmemiz ise radyoaktif element özelliği ile mümkün kılınıyor. Herhangi bir taşı ele alalım, bu taşın içindeki bazı atomlar radyoaktif olabilir.
Radyoaktif Atomlar: Kendiliğinden ayrışıp başka elementlere dönüşebilen atomlardır. Bir uranyum atomu önce toryum atomu olur. Bu olay bir kaç milyar yılda gerçekleşir. Toryum ise çok daha kararsızdır, bir aydan kısa sürede protaktinyuma dönüşür. Bir dakika sonra protaktinyum başka bir elemente dönüşür, atom nükleer transmutasyon geçirir. Bozunma zincirinde son durakta durana kadar bu dönüşümler sürer, yani kararlı bir kurşun atomu olana kadar. Bu transmutasyonların sürelerini bulma çalışmaları 20. yüzyılda başladı ve onlarca yıl sürdü. Fizikçiler her kararsız atomun sabit hızla bozunduğunu keşfettiler.
Atomun çekirdeği yüksek güvenlikli bir sığınaktır. Darbelere ve çevresindeki olaylara karşı bağışıklık kazanmıştı. Çekirdeğin saati durmaz, güneşten ve yıldızlardan bağımsız işleyen mutlak bir zaman anlayışı vardır. Dünyanın gerçek yaşını bulmanın, uranyum atomu kullanmaktan daha iyi bir yöntemi yok gibi görünüyor. Bir taştaki uranyumun ne kadarının uranyuma dönüştüğünü bilirseniz taşın oluşumunun üstünden ne kadar zaman geçtiğini hesaplayabilirsiniz ama dünyanın oluşumunda var olan taşlar artık yok. Hepsi ezildi, eridi, dönüştü. Baştan beri var olan kurşun miktarını hesaplamanın bir yolu var. Bu da gök taşları. Arizona'daki kraterden bahsetmiştik, o krateri yaratan gök taşı, Jüpiter ile Mars yörüngeleri arasında bulunan, dünyanın oluşumundan kalan meteorların olduğu yerden geliyor. O kraterden alınan bir kalıntı dünyanın yaşını hesaplamamıza yardımcı olacak. Oradan aldığımız bir parça gök taşının derinliklerindeki kurşun miktarı, dünyanın oluşumu esnasındaki miktar ile birebir aynı. Uranyum bozunmasının sabit hızını bildiğimize göre dünyanın oluşumu ile yaşıt olan gök taşının yaşını elde edebiliriz. Gök taşındaki kurşun miktarını ölçmemiz yeterli.
Clair Cameron Patterson: Şikago üniversitesinden Harison Brown adında bir bilim adamı, bahsettiğimiz yaş hesaplama yöntemini 1947 yılında fark etti. Çalışma yapması için yüksek lisans öğrencisi olan Clair Patterson'ı seçti. Görünürde bilimsel bir araştırmaydı ama altında çok daha fazlası yatıyordu. Harrison Brown, Patterson'a zirkon kristallerindeki kurşun miktarını ölçüp ölçemeyeceğini sordu ve bunun için onu görevlendirdi. Eğer başarırsa aynı şekilde gök taşındaki kurşun miktarını da bulup dünyanın yaşını hesapyalabileceklerdi. Patterson zirkonyumdaki kurşun miktarını ölçmeye çalışırken, başka bir yüksek lisans öğrencisi Corc Tilten aynı zerrelerdeki uranyum miktarını ölçüyordu. Patterson'un kurşun miktarını aynı kesinlikte ölçmesi yeterli olacaktı. Tilten'ın sonuçları hep aynıydı ama Patterson'ın aynı zerrelerdeki kurşun miktarı ölçümleri inanılmaz derecede tutarsızdı ve bu mantıklı gelmiyordu. Sonuçların çalışma ortamından kaynaklanabileceğini düşündü. Daha önceki çalışmalardan kurşun kalmış olabilirdi. Bu nedenle bütün laboratuvarı temizlemek için elinden geleni yaptı. Aylar sonra hala sonuç değişmemişti. 2 yılı aşkın süredir bunun üstünde çalışıyordu. Anladı ki bu şekilde iyi bir sterilizasyon gerçekleştiremiyordu, kendi laboratuvarını yapmalıydı. Harrison Brown, Passadina'daki Kaliforniya teknoloji enstitüsünde çalışmaya başlayıp Patterson'ı da davet edince bir fırsat doğdu. Patterson 6 yıldır aletlerine kurşun bulaştıran kaynakları tespit edip ortadan kaldırmakla uğraşıyordu. Dünyanın ilk ultra temiz odasını yapmıştı. Artık yaşı belli olan bir taştaki kurşun miktarını ölçebilirdi. Gök taşı örneğini dünyanın en hassas kütle spektrometresinin yakın zamanda kullanıma açıldığı Argon Ulusal Laboratuvarına getirdi ve cihaza yerleştirdi. Kütle Spektrometresi; örnekteki elementleri ayrıştırmak için mıknatıs kullanır. Böylece her elementin miktarı belirlenebilir. Örneği dış kaynaklı kurşun bulaşmasından arındırdıktan sonra Patterson sonunda örnekteki kurşun ve uranyum miktarını ölçmeye ve kaç yıl önce oluştuklarını hesaplamaya hazırdı. Yani dünyanın gerçek yaşını öğrenmeye. Sonunda dünyanın 4,5 milyar yaşında olduğunu hesapladı.
Kurşun: Antik Romalılara göre Satürn gerçek bir yer, gezegen değildi. O bir tanrıydı, kurşun tanrısı olarak görüyorlardı. Romalılar garip insanlardı, kurşuna maruz kalmanın insanları zehirlediğini, kısır bıraktığını ve delirttiğini bile bile efsanevi su kemerlerinden su taşıyan boruları yapmak için kurşunu kullandılar. Meşhur hamamlarını kaplamak için, şarapları tatlandırmak için, sarnıç ve çömlekleri kaplamak için de kurşun kullandılar. Kurşun ucuzdu ve kolayca şekil alıyordu. Kurşunu işleyen ve çıkaran madencilerin ölmesi önemsenmiyordu çünkü onlar köleydi. Dünyadaki kurşunun çoğu canlılardan güvenli uzaklıkta yer altında oluşmaya başladı. Ama bundan 8500 yıl kadar önce insanlar madenciliği keşfetti.Bundan 2000 yıl önce Romalılar yılda 80 bin ton kurşun üretiyordu. Kurşun vücuda girdiği zaman hücrelerin gelişip büyümek için ihtiyaç duyduğu çinko ve demir gibi metalleri taklit eder. Hücrelerdeki enzimler kılık değiştirmiş kurşuna kanıp dans etmeye başlarlar. Ama bu ölüm dansıdır çünkü kurşun, hücrenin hayati ihtiyaçlarını karşılamayan bir sahtekardır. Kurşun aynı zamanda hücreler arasındaki iletişim bağı olan nörotransmiterleride bloke eder. Hafıza ve öğrenme için hayati olan moleküler reseptörleri engeller. Bu, özellikle çocuklar için çok zararlıdır.
20. yüzyılın başlarında kurşunlu boya üreticileri yeni filizlenen reklam endüstrisini müşterileri kurşunun çocuklara zararı olmadığına ikna etmek için kullandılar. Ama kurşun üretimi esas hızını 1920 lerin başlarında kazandı. Kimyager Tomas Migle ve Mucit Charls Ketrin kurşun tetra etil adlı maddenin vuruntu önleyici olarak benzine eklenebileceğini buldular. Etil Koparation adlı yeni bir şirket kurdular. Amerikan savaş bakanlığı kurşun tetra etili zehirli gaz olarak kullanmayı düşünmüştü. Boyadaki kurşunun aksine kurşun tetra etil yağda çözünebiliyordu. Deriye bir çay bardağı kadarının nüfuzu ölümcül sonuçlar doğurabilirdi. Üreticiler bundan yılda 60 milyon ton satabileceklerini hesapladılar. Tek sorun New Jersey ve bir başka yerdeki fabrikalarda bu madde ile çalışan bazı işçilerin akıllarını yitirmesiydi. Halüsinasyonlar görüyor, camlardan atlıyorlardı, her biri çığlıklar atarak öldüler. Bu haberlerden sonra halkın korkusunu dindirecek bir bilim adamına ihtiyaçları vardı. Halk sağlığını ve çevreyi tehdit eden bir şeyi örtmek için bilimin otoritesinin kullanıldığı ilk durumlardan biriydi bu. Bu iş için Robert Kiyo isimli genç bir doktoru tutmuşlardı. Kurşunun tehlikelerine dair kamuoyu şüphelerine bilimsel bir yön verdi. Kurşun doğada var olan bir maddedir dedi. Kurşunun tüketici için bir tehlikesi olmadığını söyledi. 10 yıllar boyunca ona karşı çıkan olmadı.
Clair Patterson'ın dünyanın yaşını tespit etme araştırması onu kurşun kalıntılarını ölçmede dünyaca ünlü bir uzman yaptı. O dönemlerde herkes gibi oda etraftaki kurşun varlığının doğal olduğuna inanıyordu. Gerçek bir bilim adamı olduğundan kurşunun çevremizdeki dolaşımı hakkında her şeyi keşfetmek için yola çıktı. Amerikan petrol enstitüsünün sağladığı bütçe ile derin ve sığı sulardaki kurşun miktarını dikkatlice ölçtü. Bir kez daha Patterson elde ettiği verilerin hiç bir anlam ifade etmediğini gördü. Derin okyanus sularında çok az kurşun birikimi varken sığı sularda ve yüzeyde kurşun birikimi yüzlerce kat fazlaydı. Her okyanusta sığ suların derin sulara karışması bir kaç yüzyılı bulur. Patterson bundan hareketle yüzey sularındaki kurşunun yeni ortaya çıktığı sonucuna vardı. Patterson bunun sebebinin ne olduğunu araştırmaya başladı ve çok geçmeden kurşunlu benzinden kaynaklandığını anladı. Kurşunlu benzin aleyhine makalesini de çok geçmeden yayımladı. Makalesini saygın bilim dergisi Nature'e yollarken ismini 2. sıraya yazdı, öğrencileri itibar görsün diye sık sık böyle yapardı. Yayımlanmasının üstünden 3 gün geçmişken tepkiler gelmeye başladı. Patterson'ın petrol enstitüsünden gelen bütçesi bir gecede kayboldu hatta onu kovdurmaya çalıştılar. Ama Amerikan hükumeti, ordu, donanma, atom enerjisi komisyonu, kamu sağlığı dairesi ve ulusal bilim vakfı ona arka çıkıp kurşun kirlenmesi hakkındaki araştırmasını destekledi. Bu araştırma onu kuzey uçtaki Grönland'dan güney uçtaki Antarktika'ya, aralarında kalan nehirlere, dağlara ve vadilere götürdü. En zorlu koşullarda bile Patterson ve ekibi temiz odanın arındırılmış ortamını yeniden yaratmaya uğraştılar. Plastik kıyafetlerini her gün değiştiriyorlardı. Sıfırın altında sıcaklıklarda günde 10-12 saat çalışarak Antarktika buzunda 60 metre uzunluğunda bir tünel kazmayı başardılar. 300 yıl önce, sanayi devriminden de önce yağmış karı çıkarmak bir nevi zamanda yolculuktu. 4 haftalık titiz bir örnek toplama operasyonundan sonra Patterson laboratuvarına dönmeye hazırdı. Okyanuslarda olduğu gibi kardaki kurşun miktarının da bir kaç yüz yıl önce daha düşük olduğunu gördü. Dünyanın her yerinde zamanda geri gittikçe aynı sonucu elde etti.
Kurşunun, beyin hasarına, gelişim bozukluğuna şiddet eğilimine sebep olduğu binlerce yıldır biliniyordu. Patterson dünyanın yaşını ararken toplu zehirlenmenin izlerini bulmuştu. Ama kurşun endüstrisinin tuttuğu bilim adamları kamuoyunu her şeyin yolunda olduğuna ikna etmişlerdi.Herkes Patterson'ın kaçık olduğunu düşünüyordu ta ki bir adam ona kulak verene kadar. Patterson kurşun hakkında yaptığı keşifleri kitlelere duyurdu. Bulgularını isim yapmış bir ekoloji dergisinde yayımladı ve kopyalarını daha ileri nüfuzlu senatör dahil olmak üzere hükumet liderlerine gönderdi.
Edmand Maski senatonun hava ve su kirliliği ile ilgilenen alt komitesinin başkanıydı. 1966 yılında kurşun sorunu hakkında oturumlar düzenlendi, ilk tanık kurşunlu benzinin en eski savunucularından Dr Robert Kiho'idi. Oturumlar Patterson'ın Antarktika'da olduğu zamana denk geldi ama Patterson ifadelerin 5. günü çıka geldi. Patterson endüstri ile 20 yıl daha mücadele etti. Sonunda Amerikan tüketici ürünlerinde kurşun kullanımının yasaklanmasına kadar. 20. yüzyılın en büyük halk sağlığı zaferlerinden birinin sahibi oldu. Bir kaç yıl içinde çocukların kanındaki ortalama kurşun seviyesi %75 oranda düştü. Bu gün bu konuda tıbbi bir uzlaşma hakim. Ne kadar düşük olursa olsun insan vücudunda zehirli olmayan kurşun seviyesi diye bir tanım olamaz. Bu gün bilim insanları başka çevresel tehlikeler için alarm veriyor. Çıkar sahipleri akılları bulandırmak için hala kendi bilim adamlarını tutuyorlar. Ama neticede doğa aldanmaz.
0 Yorumlar