Soru & Cevap: Soru Sor, Cevap Al

Bütün teknoloji elektron hareketinden ibaret değil elbette... Fakat modern teknolojinin neredeyse tamamen elektrona kilitlenmiş olması da bir tesadüf değil. Bilgiyi işlemek ve enerjiyi bir noktadan diğerine taşımak için doğanın bize sunduğu en pratik, en kıvrak araç elektron. Elektrik olmasaydı medeniyet tamamen yok olmazdı belki ama mekanik, hidrolik veya pnömatik sistemlerin hantal dünyasına sıkışıp kalırdık. Cebimize sığan akıllı telefonlar yerine, apartman büyüklüğünde buharla veya dişlilerle çalışan mekanik hesaplayıcılarımız olurdu.

Düşünsenize, atomun çekirdeğinde protonlar ve nötronlar öylece hapsolmuş duruyor... Ağırlar, elektrondan neredeyse iki bin kat daha ağırlar. Onları yerinden oynatmak devasa bir eziyet. Elektronlar ise en dış kabukta, fırıl fırıl dönüyor... Hele bir metal kafesin içine girdiğinizde, atomlar elektronlarını ortak bir havuza bırakıveriyor. Serbest elektron denizi dediğimiz büyüleyici ortam işte tam olarak bu. Küçücük bir potansiyel fark uyguluyorsunuz, pat diye o kafesin içinde dalgalanmaya başlıyorlar. Kütleleri o kadar minik ki, en ufak bir elektrik alanla anında ivmeleniyorlar. Başka hiçbir parçacığı katı bir malzemenin içinde bu kadar zahmetsizce, yapıyı parçalamadan ve sürtünmeyle tüketmeden yönlendiremezsiniz.

İşin bilgi boyutunda ise katı hal fiziği ve yarı iletkenler devreye giriyor. Kusursuz bir silisyum kristalini alıp içine birkaç yabancı atom serpiştiriyorsunuz... Band aralığını, Fermi seviyesini milimetrik olarak manipüle ediyorsunuz ve elinizde mekanik hiçbir parçası olmayan, aşınmayan, saniyede milyarlarca kez açılıp kapanabilen bir anahtar, yani transistör kalıyor. Elektrik olmasaydı bir mantık kapısını dişlilerle, kollarla veya basınçlı hava borularıyla kurmak zorunda kalırdık. Bir mekanik kolun ya da borudaki akışkan dalgasının iletim hızı malzemedeki ses hızıyla sınırlıyken, iletkendeki elektromanyetik etki ışık hızının üçte ikisine yakın bir hızda yayılıyor. Hem ışık hızına yakın tepki süresi hem de mikroskobik boyutlarda sıfır mekanik aşınma, elektronları rakipsiz kıldı.

Peki teknoloji hep böyle elektron yükünü oradan oraya itmekle mi kalacak? Aslında hayır... Şimdilerde sadece elektronun yükünü değil, kendi etrafındaki dönüşünden kaynaklanan kuantum özelliğini, yani spinini kullanarak bilgiyi taşımayı hedefleyen spintronik gibi alanlar hızla büyüyor. Hatta elektronlar yerine doğrudan ışığı, yani fotonları yönlendiren optik devreler geliştiriliyor. Yine de atomik ölçekte maddeyi bir arada tutan şey elektromanyetik kuvvet olduğu sürece, elektronlarla olan bu derin bağımız kolay kolay kopmayacak gibi duruyor.

Memelilerin yeryüzünde baskın hale gelmesi, dinozorlarla girdikleri doğrudan bir rekabeti kazanmalarından değil, yaklaşık 66 milyon yıl önceki büyük yok oluşun ardından boşalan ekolojik rolleri hızla doldurmalarından kaynaklanır. Dinozorlar varken de yüz milyon yıldan uzun süre varlıklarını sürdüren memeliler, bu küresel felaketin ardından ortaya çıkan devasa ekolojik boşluğu adaptif radyasyon sayesinde değerlendirmiştir.

Arazide jeolojik katmanları incelerken Mezozoik dönemine ait kayalarda gördüğümüz fosiller bize net bir hikaye anlatır. Dinozorlar çağında memeliler genellikle porsuk ya da fare boyutlarında, ağırlıklı olarak gece faal olan ve yer altında yaşayan küçük canlılardı. Gündüzleri ve ekosistemin büyük otobur, tepe yırtıcı gibi ana rollerini kuş olmayan dinozorlar domine ettiği için memeliler bu nişlerin dışına çıkamadı.

Chicxulub gök taşı çarpmasıyla başlayan Kretase Paleojen sınırındaki kitlesel yok oluş, bu dengeyi kökten değiştirdi. Güneş ışığının aylarca kesildiği ve besin zincirinin çöktüğü küresel kış şartlarında, her gün devasa miktarda enerjiye ihtiyaç duyan büyük cüsseli dinozorlar tükendi. Memeliler ise küçük vücut boyutları, yer altı kovuklarına sığınabilmeleri, tohum ve döküntü gibi zor koşul besinlerini tüketebilen esnek diyetleri ve vücut sıcaklıklarını koruyan kürk ile endotermi özellikleri sayesinde hayatta kaldı.

Büyük kriz sona erdiğinde gezegen neredeyse bomboş bir ekolojik sahneye dönüştü. Paleosen ve Eosen dönemlerinde memeliler, boş kalan bu alanlara yayılmak için müthiş bir çeşitlenme atağına kalktı. Yalnızca birkaç milyon yıl içinde küçük böcekçil atalardan dev kara otoburları, yırtıcılar, yarasalar gibi gökyüzüne çıkanlar ve balinaların ataları gibi denizlere dönenler türedi. Kısacası memelileri baskın kılan şey, felaketi atlatmalarını sağlayan ön adaptasyonları ve ardından gelen bu benzersiz ekolojik yayılımdı.

Dokunduğunuzda hissettiğiniz o çukurlaşma kalıcı bir dermal yırtılmanın izi, dolayısıyla çatlağın derinliğini sıfırlayıp cildi eski orijinal mimarisine döndürmek biyolojik olarak mümkün değil. Ancak o derinliği hafifletmek, çöküntüyü yeni bağ dokusuyla alttan doldurup yüzeyle eşitlemeye yaklaştırmak mümkün.

Önce o meşhur kozmetik mitini bir kenara koyalım. Rafları süsleyen badem yağları, kakao yağları ya da mucize vaat eden çatlak kremleri bu çukurluğa hiçbir şey yapamaz. Çünkü elinize gelen o boşluk hissi derinin en üstünde değil, dermis tabakasındaki elastin ve kollajen liflerinin kopması ve bölgenin incelmesiyle oluşan bir dermal atrofidir. Sürdüğünüz kremin o koca molekülleri ne dermise o düzeyde nüfuz edebilir ne de kopmuş lifleri birbirine dikip o çukuru yukarı kaldırabilir.

Derinliği klinik olarak azaltmanın yolu, cildi kandırıp yeni kollajen üretmeye zorlamaktan geçiyor. Fraksiyonel lazerler, radyofrekans ve mikroiğneleme gibi invaziv klinik yöntemler tam da bunu yapar. Derinin alt katmanında kontrollü bir hasar oluşturulur, vücudun yara iyileşme mekanizması devreye sokulur ve fibroblastlar yeni matriks üretmeye başlar. Klinik çalışmalar özellikle fraksiyonel ablatif veya non-ablatif lazerlerin ve mikroiğnelemenin çatlak derinliğini belirgin ölçüde azalttığını gösteriyor. Sürece hekim kontrolünde hücre yenilenmesini tetikleyen topikal tretinoin gibi farmakolojik ajanlar eklendiğinde yanıt oranı daha da artabiliyor.

Vücudunuz parçalanmış değil, sadece ani mekanik basınca karşı içeriden mikro düzeyde yara izi bırakmış. Deriyi sıfır kilometre haline döndürecek sihirli bir formül yok ama doğru klinik kombinasyonlarla parmak ucunuza gelen o basamak hissini oldukça pürüzsüz bir hale getirmek mümkün.

Merhaba

Kuantum tünelleme, deneylerle gözlemlenmiş ve bazı teknolojilerde kullanılan gerçek bir kuantum olayıdır. Radyoaktif çekirdeklerin bozunmasında, Güneş’teki nükleer tepkimelerde, tünel diyotlarında ve taramalı tünelleme mikroskoplarında bu etkiden yararlanılır. Fakat burada anlatılan şey, parçacığın atomların arasındaki boşluklardan kendisine yol bulması değildir. Kuantum dünyasında elektron gibi bir parçacık yalnızca belirli bir noktada duran küçük bir bilye gibi davranmaz ve nerede bulunabileceğini gösteren bir kuantum durumu vardır. Parçacığın klasik fiziğe göre aşamayacağı bir enerji engelinin diğer tarafında bulunma ihtimali sıfır olmayabilir keza “Tünelleme” adı buradan gelir. Yani parçacık engeli delmez  kuantum özellikleri nedeniyle engelin öte yanında ölçülebilir. Atomların katı olması veya birbirini iki mıknatıs gibi itmesi de tam olarak doğru değildir. Maddenin sertliğini büyük ölçüde elektronlar arasındaki elektromanyetik etkileşim ve Pauli dışarlama ilkesi oluşturur. Bu kuvvetler elinizin duvarın içinden geçmesini engeller. İtirazınız insan ölçeğinde doğru bir sonuca ulaşıyor ve bir insanın bütün parçacıklarıyla birlikte duvarın ötesine tünellemesi pratikte imkansızdır. Çünkü vücuttaki sayısız parçacığın aynı anda, doğru konumlarını koruyarak tünellemesi gerekir ve bunun ihtimali akıl almayacak kadar küçüktür. Dolayısıyla kuantum tünelleme gerçektir insanın duvardan geçmesi ise teoride sıfır denmese bile gerçek hayatta gerçekleşmeyecek kadar ihtimal dışıdır. Saygılarımla.

Evet, bu kesinlikle bir şehir efsanesi değil. Tek seferde 30 tane çiğ acı badem yemek yetişkin bir insanı rahatlıkla öldürebilir, çocuklarda ise bu sayının üçte biri bile ölümcül sonuç doğurur.

Markette veya kuruyemişçide tükettiğimiz tatlı bademle acı bademi birbirine karıştırmamak gerekiyor. Acı badem, amigdalin adı verilen siyanogenik bir glikozit barındırır. Çiğ acı bademi çiğnediğiniz anda bitkinin kendi enzimleri ve sindirim sistemimizdeki mikroflora devreye girer, bu glikoziti hidrolize ederek serbest hidrojen siyanüre dönüştürür. Kabaca bir hesapla tek bir acı badem çekirdeği vücuda 1 miligrama yakın serbest siyanür salabilir. Yetişkin bir insan için 50 miligram civarındaki siyanür ölümcül dozdur. Yani 30 tane acı bademi mideye indirdiğinizde doğrudan ölümcül doza adım atmış olursunuz.

Klinik tabloda yaşanan durum tam anlamıyla hücresel düzeyde bir boğulmadır. Siyanür iyonları, mitokondrilerimizdeki elektron taşıma zincirinin kritik parçası olan sitokrom c oksidaz enzimini kilitler. Kanda bolca oksijen dolaşsa bile dokular bu oksijeni alıp kullanamaz, aerobik solunum durur ve dakikalar içinde devasa bir laktik asidoz gelişir. Ağır metabolik asidoz, bilinç bulanıklığı, nöbetler, koma ve kardiyovasküler kollaps birbirini izler. Acil servise zamanında yetişilmez, mide yıkanıp aktif kömür verilmez ve spesifik antidot olan hidroksokobalamin uygulanmazsa süreç kalp durmasıyla sonuçlanır.

Sosyal medyada veya aktarlarda bu çekirdekleri B17 vitamini gibi sahte isimlerle kanser savaşçısı veya mucizevi takviye diye pazarlayan alternatif tıp tüccarlarına sakın kanmayın. Tıp literatüründe B17 diye bir vitamin yoktur, o ambalajın içinde sadece ölümcül bir hücresel zehir vardır. Nöbette oksijen tüpü ve antidot peşinde koşarken o zehrin ne kadar doğal veya organik olduğunun hiçbir önemi kalmıyor.

Merhaba

Maddenin alıştığımız halleri dışında kalan bazı hallerinin erken evrenle doğrudan bağlantısı vardır. Büyük Patlama’dan sonraki ilk mikrosaniyelerde evren, atomların hatta proton ve nötronların bile oluşamayacağı kadar sıcak ve yoğundu. Kuarklar ile onları bir arada tutan gluonlar serbest biçimde bulunuyor ve kuark-gluon plazması denilen egzotik bir madde halini oluşturuyordu. Evren genişleyip soğudukça bu yapı protonlara, nötronlara, atom çekirdeklerine ve daha sonra atomlara dönüştü. Bose-Einstein yoğunlaşması ise genellikle parçacıkların son derece düşük sıcaklıklarda aynı kuantum durumunda toplanmasıyla meydana gelir. Bu nedenle aşırı sıcak olan erken evrenin ilk anlarının doğrudan Bose-Einstein yoğunlaşmasından oluştuğunu söyleyemeyiz. Lakin bazı kuramsal modeller, karanlık madde adayı olan aksiyonların evren soğurken Bose-Einstein yoğunlaşmasına benzer yapılar oluşturabileceğini öne sürüyor ve bu henüz doğrulanmadı. Laboratuvarda oluşturulan Bose-Einstein yoğunlaşmaları, genişleyen evrendeki kuantum alanlarının davranışını taklit etmek için de kullanılıyor. Buradaki benzerlik, evrenin gerçekten böyle bir maddeden yapılmış olmasının aksine, aynı matematiksel davranışların daha küçük ve kontrol edilebilir bir sistemde incelenebilmesidir. Dolayısıyla egzotik madde halleri Büyük Patlama’nın sebebi değildir ve fakat evrenin sıcak ve yoğun başlangıçtan bugünkü yapısına geçerken yaşadığı fiziksel evreleri anlamamızı sağlar. Evrenin tarihi yalnızca genişlemenin değil, aynı zamanda art arda gerçekleşen büyük hal değişimlerinin de tarihidir. Saygılarımla.