Evrenin Karanlığında Evrimin Işığı: Modern Bilimin Bütünleştirici Harcı Evrime Disiplinler Arası Bir Bakış

Agora Bilim Pazarı (Tek) / Agora Bilim Pazarı (Set) / KitapYurdu / Hepsi Burada / Pandora / Arkadaş / Kitap Store / Oda Kitap / eganba / kitapseç / Kitap Denizi / Kitap Ambarı / Kitap Burada / Kitap Sihirbazı / Sözcü Kitabevi / Nadir Kitap

Bu yazımızda kaotik sistemlere örnek vermeye devam edeceğiz. Önceki yazımızda fiziksel bir örnek olan elektronik sistemlerde kaosu incelemiştik. Şimdi ise başka bir disiplin olan biyolojiden, kaotik davranış sergileyen, bir canlı grubuna ait popülasyondaki büyümede meydana gelen kaotikliği ele alacağız.

Biyolojik sistemlerde kaotikliği ilk defa inceleyen, biyolog R. M. May’dir. Kendisi 1970’lerin ortasında kompleks/ karmaşık davranış sergileyen biyolojik sistemlerin matematiksel bir modelini oluşturmuştur. Popülasyondaki canlıların sayısını zamana göre değişimini incelemiş ve 1976 yılında bunu bir makale olarak Nature dergisinde yayınlamıştır. Bu olay, aslında kaotik sistemlerin ilgiyi çekmeye başladığı bir dönüm noktasıdır. Çünkü basit ve karmaşık denklemlere sahip olmayan sistemlerde de hatta canlı maddelerde de kaotikliğin olabileceği ortaya konulmuştur.

Kahverengi cüceler, kütleleri gezegenler ve yıldızlar arasında olan astronomik nesnelerdir. Kütlelerinin sınırlarının tam olarak nerede olduğu sorusu, özellikle yapıları düşük kütleli yıldızlarınkine çok benzediğinden, tartışma konusu olmaya devam ediyor. Peki bir kahverengi cüceyle mi, yoksa çok düşük kütleli bir yıldızla mı karşılaştığımızı nasıl bileceğiz?

Cenevre Üniversitesi'nden (UNIGE) ve İsviçre Ulusal Araştırmada Yeterlilik Merkezi (NCCR) PlanetS'ten bilim insanları tarafından yönetilen uluslararası bir ekip, Bern Üniversitesi ile işbirliği içinde, yıldızları ayıran sınırın yakınında kütleleri olan 5 nesne tespit etti. Bu hahverengi cüceler bilim insanlarının bu gizemli nesnelerin doğasını anlamalarına yardımcı olabilecek. Sonuçlar Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlandı.^[1]

Roland Emmerich'in yönettiği 2004 yapımı gişe rekortmeni film "Yarından Sonra" (The Day After Tomorrow), antropojenik (insan kaynaklı) küresel ısınmanın günler içinde yeni bir buzul çağını tetiklediği dehşet verici bir senaryoyu sunmak için nefes kesici özel efektlerden yararlanmıştır. Film, kültürel açıdan önemli bir etki yaratmış ve büyük bir Hollywood yapımının kıyametvari yıkımını doğrudan sera gazı etkisine bağladığı ilk örneklerden biri olmuştur. Milyonlarca izleyiciyi, Dünya'nın karmaşık ve birbiriyle bağlantılı sistemlerinin aşıldığında doğrusal olmayan ve şok edici bir hızla yeni bir duruma geçebileceği eşikler olan "iklimsel dönüm noktaları" kavramıyla tanıştırmıştır.

Film yapımcıları, etkileyici bir felaket anlatısı yaratmak amacıyla, jeofiziksel olarak onlarca veya yüzlerce yıla yayılacak olayları sadece bir haftalık bir zaman dilimine sıkıştırmışlardır. Yönetmen Roland Emmerich, dramatik etki uğruna bilimsel kesinlikten ödün vermek zorunda kaldıklarını kabul etmiştir. İklim bilimciler filmin zaman çizelgesini ve meteorolojisini saf kurgu olarak nitelendirse de, anlatı, gezegenimizin iklim sistemini yöneten gerçek bilimin titizlikle incelenmesi için ilgi çekici, ancak bilimsel açıdan kusurlu bir çerçeve sunmaktadır. Bu analiz, filmin zaman ölçeği ve spesifik etkileri imkânsız olsa da, temel önermesinin (insan faaliyetlerinin Dünya iklimini tehlikeli bir şekilde değiştirdiği ve bunun ani, öngörülemeyen değişimlere yol açma potansiyeli taşıdığı önermesinin) esasen doğru olduğunu göstermektedir.

Ölüm, insanlık olarak, en ciddiye aldığımız konulardan biridir. Buna bağlı olarak birçok kültür ve toplum, ölüme yönelik farklı türden yaklaşımlar geliştirmiş ve açıklamalar sunmaya çalışmıştır. Dolayısıyla ölüm gibi ağır bir konunun felsefi olarak kapsamlı bir incelemeye tabi tutulması ve bu sırada birçok açıdan dikkat çekici soruları da beraberinde getirmesi oldukça anlaşılırdır.

Ölüm, (en azından şu an için) kaçma şansımız olmayan bir "şey"dir. Onu bireysel olarak deneyimler ve başkasına devredemeyiz. Ölümü bir "deneyim" olarak niteledik; fakat ölümün bir deneyim olup olmadığı da aslında pek açık değildir; çünkü ölüm, bir anlamda, bu dünyanın ve dolayısıyla tüm deneyimlerimizin sonu anlamına gelir. Bu sebeple de onu deneyimlediğimizi söylemek ve bir deneyimi tasvir ettiğimiz gibi tasvir etmek epey zordur.

Bir avukatın işi, bir müşteriyi (müvekkili) hukuki konularda savunmaktır. Yine de, bir avukatlık bürosuna gittiğinizi ve açmayı düşündüğünüz bir dava için onlara danıştığınızı düşünün. Ofislerinden elinizi kolunuzu sallayarak, hiçbir ücret ödemeden çıkma ihtimaliniz nedir? Özel bir tanışıklığınız yoksa, sıfır. Avukatlar, hukuk bilgilerinden faydalanmanız için sizi saat, hatta kimi zaman dakika başı ücretlendirirler. Aynı durum mali müşavirlik, hekimlik, mühendislik gibi bilgi ve uzmanlık odaklı mesleklerin hemen hepsinde geçerlidir. Üstelik bu bilgilerin birçoğu, halka açık ve çoğu durumda ücretsiz olarak erişilebilir olmasına rağmen!

Ama bu mantıklıdır: Kimsenin eski dava kararlarını okuyup, kendi spesifik durumunu tespit edecek vakti yok. Kimsenin tüm vergi yasalarını, akışkan denklemlerini, kalp rahatsızlıklarının semptomlarını öğrenmeye vakti yok. Dolayısıyla kendi vaktimizden kaybetmemek için, bir uzmanın vakti ve bilgisine para öderiz. Bunda herhangi bir sorun yok.

Evrenin başlangıcından bu yana, hidrojen çok açık arayla en baskın element olagelmiştir. Hidrojenin hemen ardındansa helyum gelir. Şaşırtıcı şekilde, evrendeki üçüncü en baskın elementi oksijendir ve onun arkasından da karbon gelir. Aşağıdaki grafik, atom numarası düşük elementlerin evrendeki yoğunluklarını göstermektedir. Bu grafikte dikey eksenin logaritmik ölçekte olduğuna dikkat edilmelidir. Bu, dikey düzlemde bir birim artışın evrendeki asıl yoğunluk değerinin on katı bir artışı temsil ettiği anlamına gelir.

Bu grafikte bazı eğilimler çok barizdir. Bunlardan bir tanesi, testere dişi gibi bir örüntüye neden olan, çift atom numarasına sahip elementlerin komşuları olan tek sayılı elementlere göre kayda değer şekilde daha baskın olduğu gerçeğidir. Bunun nedeni, yıldızlardaki birçok temel füzyon reaksiyonunun, helyum-4 atomlarının çekirdekleri (2 proton + 2 nötron) olan alfa parçacıkları (a) ile yüksek miktarda kinetik enerjinin (çok hızlı hareket ederler) birleşimi olmasıdır. İki alfa parçacığı, birlikte berilyum atomunun çekirdeğini (4Be⁸) oluşturabilir. Ancak, böyle bir kombinasyon çok kararsızdır ve neredeyse anında yine iki alfa parçacığına ayrılır. (Yarı ömrü 7 x 10^-17 sn'dir.)

Bilim insanları, İskoçya'nın Skye Adası'nda bulunan örnekler sayesinde yeni bir Teruzor türü tanımladı. Yeni Teruzor türü, Darwinoptera kladının bir parçasıdır. Keşif; kladın daha önce düşünülenden çok daha çeşitli olduğunu, Jura'nın erken dönemlerinden sonlarına kadar, 25 milyon yıldan fazla bir süre varlığını sürdürdüğünü göstermektedir. Bu dönemde klad içindeki türler dünya çapında yayılmıştır.

Orta Jura'daki Teruzor fosillerinin nadir ve eksik olması erken Teruzor evrimini anlama konusunda büyük bir engeldi. Keşif, tüm Jura Teruzor kladlarının daha önce beklenenden çok daha önce, Erken Jura'nın sonundan önce evrimleştiğini ve Teruzorların sonunda Avialanlarla birlikte son Jura'da da varlığını sürdürdüğünü göstermektedir.