Atomun sırrı nedir? Atomdan evrene....

[gizemnur]

Atom yıllar önce bizlere maddenin en küçük parçası olarak anlatıldı... Öncelikle bu konu ile ilgili Atom modelleri hakkında bilgi sahibi olan arkadaşlardan fikirlerini beyan etmelerini isteyeceğim. Sonrasında atom altı parçacıklar ve işlevini açıklayabiliriz düşüncesindeyim...
Saygılar...

[boranjudge]

Kimya veya fizikte atom, veya öge, bir kimyasal elementin özelliklerini koruyan en küçük parçacığıdır.
Sözcük Yunanca ατομος veya atomostan gelir, 'bölünemez' demektir. Eski Yunanistan'da bazı düşünürlere göre atom maddenin bölünemez en küçük parçasıydı. Modern kullanımdaki atomlar ise atomaltı parçacıklardan oluşur:

• elektronlar, eksi yüklüdürler ve bu üçünün arasında en hafifidir.
• protonlar artı yüklüdür, kütleleri elektronunkinin yaklaşık 1839 katıdır.
• nötronlar yüksüzdür, onların da kütlesi elektronunkinin yaklaşık 1839 katıdır.

Proton ve nötronlar beraberce atom çekirdeğini oluştururlar; bu parçacıklara nükleon da denir. Elektronlar çekirdeğin etrafında, ondan çok daha büyük olan elektron bulutunu oluştururlar.
Atomlar, içerdikleri atomaltı parçacıkların sayıları ile birbirlerinden farklılık gösterirler. Aynı elementin atomları aynı sayıda protona sahiptir, bu sayıya atom numarası denir. Buna karşın, aynı elementin atomları farklı nötron sayılarına sahip olabilir, bu sayılar o elementin izotoplarını belirler. Proton ve nötronlara kıyasla elektronlar atoma daha zayıf güçlerle bağlı olduklarından elektron sayısı kolaylıkla değişebilir. Çekirdekteki proton ve nötron sayısı da nükleer fisyon, nükleer füzyon ve radyoaktif bozunma yoluyla değişebilir, bu durumda atom başka bir elemente dönüşebilir.
Atom kavramı maddenin fiziksel özelliklerini anlatmaya yarayan çeşitli teoriler tarafından kullanılır.

Peki atomlar nasıl var olmuştur?


Peter Higgs'e göre evren bir çeşit enerji tarafından yaratıldı. Bu enerjiye fizikte ‘‘Higgs Field’’ (Higgs Alanı) dendi. Bu enerji, Büyük Patlama (Big Bang) sonrası ortaya çıkan parçacıklarla etkileşime girdi. Bu etkileşim sonucu ‘‘Higgs boson’’ diye anılan parçacıklar açığa çıktı. Söz konusu parçacıklar ise maddeye kütle kazandırdı.
Higgs teorisinin ‘‘Physics Letters’’ isimli fizik dergisi tarafından reddetti,
Bazı bilim adamlarının ‘‘Tanrı'nın partikülleri’’ diye adlandırdığı bosonlar, hemen büyük patlama sonrasında ortaya çıkmışlardı ve artık mevcut değillerdi. Bu nedenle bilim adamları 6 milyar Sterlin harcayarak laboratuvarda ‘‘Big Bang’’ ortamı yarattılar.

İsviçre'nin Cenevre kentinde Türkiye üniversitelerinin de gözlemci olduğu Avrupa Partiküler Fizik Merkezi'nde (Cern) yapıldı. Deneyler sırasında elektron ve pozitron gibi atom içi parçacıklarını, ışık hızına yaklaştırdılar. Sonra parçacıklar birbirine çarptırılarak imha edildi. Bu sırada ısı iyice arttı, güneşin 100 bin katına yani ısı 2 trilyon dereceye çıktı ve devasa bir enerji oluştu.

Yeni parçacıklarla birlikte bosonlar açığa çıktı. Bilim adamları bu deneyler sırasında ilk kez maddeye kütle giydiren bosonları görüntülemeyi de başardılar.

gibi..

[gizemnur]

Atom Gurubu
Atomlar üç guruptan oluşurlar. Bu üç gurup atomun son gurubuyla madde şekillenip somutlaşır. Atom gurubu, atomları ve atom çekirdeklerini meydana getiren nötron, proton, elektron ve benzerleri gibi asli unsurlarla, asli unsurların parçalanmasıyla oluşan parçacıkları içerirler. İlksel enerji zerrecikleri atom ailesine dahil olmayan enerji zerrecikleridirler. İlksel enerji zerreciklerinin dışındaki bütün atom ve atom altı parçacıklar, atom gurubuna dahil olan oluşumlardır. Atom altı parçacıklardan girdapla oluşmayan parçacıklar, sonraki galaksi ve yıldız oluşumlarındaki atom parçalanmalarıyla oluşmuş olan parçacıklardır. Atom altı temel parçacıklar başlıca nötron, proton, elektron ve benzerleri gibi girdapçıklarla oluşmuş olan iki kutuplu ve iki tür enerjiyi bir arada ve dengeli bir şekilde barındıran temel parçacıklardır. Diğerleri sonraki patlama ve atom parçalanmalarında oluşmuş olan parçacıklardır. Ki, onlarda iki tür enerjiyi içeren enerji dengesi yoktur. Atomların oluşması ve yapısı aynen yıldızların oluşması ve yapısı gibidir. Yıldızlar, nasıl oluşup bir sistem oluşturuyorlarsa, atomlar da aynı şekilde oluşup bir sistem oluştururlar. Kısacası, yıldız sistemleri atom sistemlerinin kopyasıdırlar. Atom sistemleri de yıldız sistemlerinin örneğidirler. Atomları anlayıp öğrenmek için, yıldız sistemlerini ve yıldız gurubunu iyi incelemek ve bilmek lazımdır. İkisinin arasında yapı ve oluşum şeklinde hiçbir farklılık yoktur. Yıldız gurubunda nasıl irili ufaklı cisimler varsa, atom gurubunda da durum aynıdır. Meteor ve şekilsiz göktaşları yıldız gurubunun parçalanan üyelerine ait parçacıklar olduğu kadar, atom altı temel olmayan parçacıklar da parçalanan atomların parçacıklarından oluşan kalıntılarıdır. Atomları anlamak istiyorsak yıldız gurubunu iyi incelemeliyiz. Yıldız gurubunu anlamak istiyorsak, atom gurubunu iyi incelenmemiz ve anlamamız gerekir.

Atomlar, alt, orta ve üst gurup girdaplar vesilesiyle üç evrede ve üç şekilde oluşurlar. Oluşan bu atomlar madde aleminin temel taşıdırlar. Atomlar da, varlıklarını girdaplara borçludurlar. Atom türlerini kısaca aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz.

1. Birincil Atomlar
2. İkincil Atomlar
3. Üçüncül Atomlar
a) Birincil atomlar: Birincil atomlar, ilksel enerji zerreciklerini oluşturan zıt parçacıklarının çarpışarak birleşip, belli bir güce ulaşan iki kutuplu parçacıklara dönüşmesiyle, birbirleri üzerinde oluşturdukları itme ve çekme kuvveti nedeniyle, oluşturdukları küçük girdapçıklarla, bir çok parçacığı bir araya toplayıp sıkışarak, bir arada durmalarını sağlayarak, oluşturdukları çeşitli çap ve büyüklükteki uydusuz oluşumlardan oluşurlar. Oluşan bu oluşumlar, kısaca nötron, proton, elektron gibi temel atom ve atom altı parçacıkları içeren birincil atomlardır. Girdapçıklarla oluşmayan parçacıklar, sonraki atom parçalanmalarıyla oluşmuş olan atom kalıntılarıdırlar. Girdapçıklarla oluşan bütün parçacıklar çift enerji yüküne sahip olan parçacıklardır ve bunlar birçok ilksel enerji zerreciğinden oluşurlar. Yıldızlar, gezegenler ve uydular nasıl çok çeşitli çap ve büyükte iseler, atomlarda da durum aynıdır. Yıldızlar birer girdapla oluşarak, soğuyup gezegen ve uydulara dönüşüyorlar. Birincil atomlar da tamamen birer girdapçıkla oluşup zamanla enerjilerini belli oranda yitirerek, yıldızlarda olduğu gibi çeşitli evrelerle başkalaşırlar ve enerji bakımından zayıflayıp hacimce de küçülürler. Birincil atomlar uydusuz yıldız, gezegen ve uydular gibidirler. Yeni oluşan birincil atomlar da yıldızlar gibi enerji yüklüdürler. Zaman geçtikçe enerjilerini kaybedip gezegenler gibi olurlar. Atomlar da yıldızlar gibi çeşitli çap ve boydadırlar. Ayrıca, meteor ve göktaşları nasıl düzensiz oluşumlarsa, yıldız ya da gezegenlerin parçalanmasıyla oluşmuşlarsa, atomların galaksi ve yıldız oluşumlarında parçalanmalarıyla da atom altı olan düzensiz parçacıklar oluşurlar. Düzenli olan irili ufaklı bütün parçacıklar, birincil atom gurubuna dahildirler. Düzensiz, oransız ve dengesiz bir enerji yüküne sahip olan parçacıklar da atom altı parçacık ve kalıntılarıdırlar. Bir girdapla oluşan bütün atom, yıldız ve diğer bütün oluşumların özünde eşit oranda negatif ve pozitif enerji vardır. Bu denge bozulduğu anadan itibaren o nesne dağılıp, parçalanır veya başkalaşıp kararsızlaşır. Ancak enerji yönünden dengeli olduğu veya dengeli hale geldiğinde kararlı hale gelir. Fazla kararsız kalması veya zayıflaması durumunda bir unsur diğerine baskın gelerek oluşumu çökertir. Dolaysıyla, ana unsurların tamamında zıt enerji dengesi vardır. Oluşan birincil atomların tamamı iki kutuplu parçacıklardan oluşurlar ve bünyelerinde birçok parçacık içerdikleri için enerji yükü bakımından daha güçlüdürler. Böylece, çeşitli çap ve büyüklükteki devasa büyüklükteki girdapların (karadelik) oluşmasına sebep olurlar. Bu vesileyle, madde giderek şekillenip evrendeki yerini almaya başlar.

b) İkincil atomlar: İkincil atomlar, orta gurup galaksi girdaplarında oluşurlar. Birincil atomların oluşturdukları devasa büyüklükteki girdaplarda toplanıp beslenen birincil atomlar, etraflarına birer parçacığı uydu edinip ikincil atomlara dönüşerek, kendi manyetik alanlarını oluşturup, galaksi girdabının çekim gücünden kurtularak, madde altı gazı şeklinde galaksi merkezinin dışına doğru, her yana yayılarak yerlerini alırlar. Böylece, madde yapısının temel taşı olan ikincil atomlar oluşmuş olurlar. İkincil atomlar, hidrojen atomları olan basit atomlardır. Oluşup madde altı gaz bulutu şeklinde galaksi merkezinin dışına çıkan ikincil atomlar, etrafta yoğunlaştıkça içlerinde oluşan üst gurup girdaplarla toplanıp, sıkıştırılarak, yoğunlaştırılıp yıldızlara dönüştürülürler. Yıldız oluşumlarında da, üçüncül atomlar oluşurlar. Etrafına uydu alan herhangi bir nesne kendi manyetik alanını oluşturduğu için, girdapların etkisinden büyük oranda kurtulur ve merkeze doğru çekilmekten kurtulur. Ayrıca, etrafında uydu olan atomlar girdapların oluşumuna sebep olamazlar. Girdapların oluşumuna sebep olanlar birincil atomlar ile iki kutuplu ve uydusuz olan ilk oluşan uydusuz parçacıklardır. Uydularını kaybeden veya zayıflayan atom, yıldız, gezegen ve diğer uydular, girdaplara doğru daha kolay çekilip öğütülürler. Galaksi girdabında uydu edinen bütün birincil atomlar kolaylıkla girdabın dışına etrafına doğru yayılabilirler. Bunlar uydu edinmedikçe girdabın dışına çıkamazlar. Ancak, girdap doyuma ulaşınca kısmen çıkabilirler. Uydu edinen birincil atomlar, galaksi merkezinin dışına çıkıp yoğunlaştıkça içlerinde üst gurup girdaplar oluşarak, onları toplayıp yıldızlara dönüştürür. Böylece, yıldızlarda üçüncül atomlar oluşurlar.

c) Üçüncül atomlar: Üçüncül atomlar, üst gurup girdapların oluşturdukları yıldızlarda oluşurlar. Galaksi merkezinin ürettiği birincil atomların gaz bulutu şeklinde galaksi merkezinin etrafına yayılmasıyla içlerinde oluşan üst gurup girdaplar bu madde altı gaz atomlarını toplayarak, sıkıştırıp, yoğunlaştırdıktan sonra yıldızlara dönüştürürler. Yıldızlarda da, oluşan sürekli tepkime, parçalanma ve patlamalar sonucu oluşan yüksek ısıda genleşip gevşeyen ikincil atomlar, parçacık ve atom yağmuruyla beslenip, birden fazla parçacık ve uydu edinerek, üçüncül atomlara dönüşmeye başlarlar. Yıldızlarda, atomlar yoğunluktan dolayı patlamalar sonucunda fazla sıçrayıp uzaklaşmadıkları ve ısınıp gevşedikleri için, savrulan diğer atomlarla birleşirler veya savrulan parçacıkları içlerine alırlar. Böylece, daha çok parçacık içeren gelişmiş atomlara dönüşürler. Bu işlem yıldız soğuyana kadar devam eder ve yıldız soğuyup kabuk bağladıktan sonra etrafa fazla ısı yaymadığı için, içinde muazzam derecede ısı birikir. Böylece, tepkime ve patlamalarla beslenen veya yoğunluktan dolayı kaçamayıp birleşen atomlar, daha gelişmiş olan madde atomlarına dönüşerek enerji ve hacim olarak daha büyük ve daha ağır element atomlarına dönüşürler. Bu esnada, bu atomlar daha büyük enerji yüküne sahip olduklarından dolayı etraflarına birden fazla parçacığı uydu edinirler veya birleşen atomların uyduları tek çekirdek haline gelmiş çekirdeklerin uyduları olarak yerlerini alırlar. En gelişmiş atomlar, yıldız soğuyup gezegene dönüştükten sonra kabuk altındaki yüksek ısı ve sıkışıklığın yarattığı tepkimelerle birleşip, gelişmiş atomlara dönüşerek çeşitli madde özlerini oluşturur hale gelirler. Üçüncül atomların oluşması için, galaksi merkezi gibi, milyarlarca derecelik ısıya ihtiyaç yoktur. Üçüncül ve gelişmiş atomların oluşabilmesi için, sıcak, yoğun, sıkışık ve kapalı bir ortam gereklidir. Buna en uygun ortam da, soğuyup, kabuk bağlayarak, gezegene dönüşmeye başlamış olan yıldız halidir. Zamanla yıldız iyice soğudukça, kabuğu kalınlaşır ve gezegene dönüşür. Gezegene dönüştükçe de, madde daha somut hale gelir. Gezegende madde atomları somutlaşırken, yanardağlardan fışkıran gazlar da gezegenin etrafını kaplayıp zamanla atmosfer katmanlarını ve suyu oluştururlar. Böylece, gezegen yaşamsal özellik kazanmaya başlayarak, üzerinde zamanla hareketli ve hareketsiz yaşam oluşmaya başlar.

Mehmet Akyol(Evrenin varlığı ve oluşumu)

Bu yazıdan da anlaşılacağı üzere atomun yapısı evrenin oluşumuyla özdeştir. O zaman atomu anlamak evreni anlamak demektir.Atom altı parçacıklar bu konuyla alakalı topiklerde konuşulmuştu. Kuarklar gibi kısa sürelerde oluşan ve sonradan yok olan yüzlerce atom altı parçacıklar mevcuttur. Burada şu aoru aklımıza takılır? Atomlardan maddelerin oluşma mekaniği nasıldır?