Dünya’nın Yaşını Ararken...
31 Aralık 2018 Bilim Teknoloji Doğa

Dünya’nın Yaşını Ararken...


Twitter'da Paylaş
0

Dünya’nın gerçek yaşını bulmanın uranyum atomundan daha iyi bir yolu yoktur. Ama bir sorun var; Dünya’nın oluştuğu sırada var olan taşlar artık yok.

Dünya’nın yaşı, antik çağlardan beri merak ediliyordu, fakat bunun nasıl bulunabileceğine ilişkin 20. yüzyıla kadar en ufak bir bilimsel veri yoktu. Bu konuda daha önceleri en atak kişi, 1650 yılında İrlandalı başpiskopos James Ussher olmuştu. O dönem herkes İncil’e uyan bir yaratılış hesabını güvenilir kabul ederdi, ve bunu bilen Ussher, cevabın kutsal kitaptan alınan referanslarla bulunabileceğini düşünmüştü. İncil tam bir tarih vermiyordu fakat Dünya’nın yaradılış yılı –Genesis olarak da adı anılan– her atanın en büyük oğlu doğduğunda kaç yaşında olduğunu söyleyen soy dizilerinden çıkarılabilirdi. Sonunda Protestanlar, genel olarak başpiskopos Ussher’ın ileri sürdüğü M.Ö. 4004 yılını Dünya’nın yaradılış yılı olarak kabul ettiler. Yaradılış gününün cuma olduğu da öngörülmüştü, çünkü Tanrı cumartesi günü dinlenmiş olmalıydı. Başpiskopos Ussher’ın kronolojisi, batı dünyasında -kilisenin de desteğiyle- uzun bir süre doğru kabul gördü.

Yıllar sonra, Ussher'ın tahmininin biraz komik olduğu fark edilince, birçok jeolog Dünya’nın yaşını hesaplamak için gezegendeki tortul alanları kullanmayı önerdi. Kayalık katmanların oluşumu bizi Ussher’ın tahminlerinden çok daha geçmişe götürdü tabii ki, fakat oluşumların değişik dönemlerde farklı hızla ilerlediğini fark eden bilim insanları, ancak çok geniş aralıkta bir tahminde bulunabilmişlerdi. Dünyanın yaşı, birkaç milyon yıl ile birkaç milyar yıl arasında bir yerde olabilirdi; ve ayrıca kullanılan yöntemin ciddi sorunları vardı. En derindeki kayaç tabakaları bile dünyadaki en eski şeyler olamazdı. Dünyanın oluşum sürecindeki kayalardan günümüze ne kadar bilgi ulaşabilirdi ki?

Bilim insanları, kısa bir süre öncesine kadar, yaşayan organizmaların yaşını belirlemek için radyokarbon yaş testini kullanırlardı. Radyokarbon yaş testini 1950’lerde Chicago Üniversitesi’nde Williard F. Libby geliştirmişti ve bu çalışma ona 1960’da Nobel Ödülü’nü kazandırdı. Bu yöntem, karbon bileşikli her şeyi neredeyse kesin bir şekilde tarihleyebilir.

Yeryüzündeki tüm yaşayan organizmalar karbona dayalıdır. Normal karbon atomlarının altı protonu ve altı nötronu vardır, ancak yeryüzünün atmosferine giren kozmik ışınlar, nitrojen atomları yağmuru ile karbon14 denen özel bir tip radyoaktif karbon oluştururlar. Karbon14’ün normal karbondan iki fazla nötronu vardır. 5.730 yıllık bir süre boyunca eldeki karbon14 örnek topluluğunun yarısı nitrojen olmak üzere parçalanacaktır. Bilimsel deyişle, karbon14’ün yarı ömrü 5.730 yıldır.

Bitkiler ve hayvanlar, karbon12 ile karbon14’ü birbirinden ayıramaz ve ölene dek her ikisini de tüketirler. Ancak bir bitki ya da hayvan öldüğünde, organizmadaki karbon14 seviyeleri azalmaya başlar. Karbon14 çürümeye başlar ve organizma artık karbon tüketmediği için yeniden tazelenmez. Ama karbon12 parçalanmayan, sabit bir moleküldür. Bilim insanları ölü bir cismin yaşını belirlemek için içerdiği karbon oranını, yaşayan bir dengindeki oranla karşılaştırırlar. Cisim ne kadar eskirse, o kadar az karbon14 içerecektir. Fakat eğer bu cisim 60.000 yıldan daha yaşlıysa, organizmada bilimsel olarak incelenebilecek kadar karbon14 kalmaz. Ve bu arada yakın bir zamanda ölen bir şeyin analizini radyokarbon yaş testi kullanarak yapmak daha zor olacaktır, çünkü küresel güçlerin son 60 yıldır yeryüzünde gösterdiği nükleer faaliyet, gezegendeki radyoaktif malzemenin aşağı yukarı sabit olan seviyesini değiştirmiştir.

Bir taşın içindeki atomların da bazıları radyoaktif olabilir ve bu da kendiliğinden parçalanıp başka elementlere dönüşebileceği anlamına gelir. Radyoaktif uranyumun yarı ömrü 704 milyon yıldır ve cisimleri jeolojik bir ölçekte tarihlendirmek için kullanılabilir. Bir uranyum atomu, parçalanma zincirindeki son durağı olan kurşun atomu olana dek nükleer transmutasyona uğrar. Kurşun, kararlı bir şekilde, değişime uğramadan hayatına devam eder. Bir taşın içindeki uranyumun ne kadar parçasının kurşuna dönüştüğünü bilirseniz o taşın oluştuğu zamandan bu yana ne kadar zamanın geçtiğini hesaplayabilirsiniz. Dünya’nın gerçek yaşını bulmanın uranyum atomundan daha iyi bir yolu yoktur. Ama bir sorun var; Dünya’nın oluştuğu sırada var olan taşlar artık yok. Hepsi de parçalandı, eridi ve yeniden yapılandırıldı. En başından beri var olan kurşun miktarını hesaplamanın bir tek yolu var o da gökyüzünden bize hediye gelen göktaşları. Yapmanız gereken tek şey göktaşlarındaki kurşun miktarını ölçmek. Dünya’nın yaşını hesaplamak için gökyüzüne bakmamızın gerekeceği kimin aklına gelirdi ki?

O kişi, 1947 yılında Chicago Üniversitesi’nde çalışmakta olan Harrison Brown adlı bir bilim insanı oldu. Bu işi yapması için iki genç lisans öğrencisini görevlendirdi. Clair Cameron Patterson, zirkon taneciklerindeki eser miktardaki kurşunu ölçme görevini alırken, George Tilton da aynı taneciklerdeki uranyum miktarını ölçecekti. Tilton’ın sonuçları hep aynıydı, ama aynı taneciklerin kurşun içeriği üzerine Patterson’ın sonuçları çok tutarsızdı. Patterson’ın tüm yapması gereken kurşunun miktarını eşit hassasiyetle ölçmekti, ama defalarca deney yapmasına karşın bunu beceremedi. Patterson başarısızlığını, laboratuvarın önceki deneyler yüzünden kurşunla kirlenmiş olabileceğine bağladı. Laboratuvarı kurşundan tamamen arındırmak için elinden geleni yaptı fakat deney sonuçları hâlâ çok tutarsızdı. Laboratuvardaki kurşun miktarını azaltmak için kaplarını ve tüm ekipmanı asitte kaynatıp kimyasallarını daha da saflaştırması gerektiğini fark etti fakat bu çaba da sorunu çözmemişti.

Pasadena’daki Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’ne taşınan Harrison Brown, Patterson’ı çalışması için yanına çağırana dek Patterson çalışmalarını baltalayan kurşunun kaynağının izini sürüyordu. Elindeki göktaşı numunesi ile dünyanın en hassas kütle spektrometresinin faaliyete geçtiği yere, Argonne Laboratuvarı’na hocasının yanına gitti. (Kütle spektrometresi bir numunenin içerdiği elementleri ayırmak için mıknatıslardan yararlanarak her bir elementin miktarının ölçülmesini sağlar.) Numuneyi dışarıdan kurşun bulaşmayacak şekilde izole etmeyi başaran Patterson, Dünya’nın 4,5 milyar yaşında olduğunu bulabilmek için tam sekiz yılını harcadı.

Patterson bundan sonra bilim dünyasında parlak bir bilim insanı olarak kabul edildi, ne var ki macera daha yeni başlıyordu. Gerçek bir bilim insanı olması sebebiyle kurşunun doğada nasıl dolaştığı üzerine keşfedebileceği her şeyi bulmak üzere harekete geçti. Hem derin okyanuslardaki hem de sığ denizlerdeki kurşun yoğunluklarını dikkatle ölçümledi. Patterson, elde ettiği verilerle dünyanın korkunç bir sona doğru ilerlediğini fark etti. Derin okyanus suyundaki kurşun son derece az miktardaydı, ancak sığ sularda ve yüzeyde rastlanan kurşun yoğunluğu oranı bundan yüzlerce kat daha fazlaydı. Okyanusların tamamında, sığ suların derin sulara karışması için birkaç yüzyıl geçmesi gerekir. Buradan yola çıkan Patterson, yüzeydeki aşırı miktardaki kurşunun yakın zamanda biriktiğini anladı. Aksi halde daha eşit bir şekilde yayılmış olması gerekirdi. Sığ denizlerdeki kurşun miktarını ve daha derindeki katmanlara karışması için gereken süreyi bildiğinden yüzeydeki kurşun kirlenmesinin oranını da tahmin edebildi. Bunun kurşunlu benzin yüzünden olduğunu keşfetmesi ise çok zamanını almadı. Ama bu durumda büyük bir sorun var demekti, çünkü araştırmalar için gereken para da aynı yerden geliyordu. Ama Patterson umursamadı; kurşunlu benzin aleyhinde delil niteliği taşıyacak olan bilimsel bir yazı kaleme aldı. Yazının Nature dergisinde basılmasından yalnızca üç gün sonra tepkiler gelmeye başladı ve Patterson’ın petrol endüstrisinden aldığı ödenek geri çekildi. Fakat Atom Enerjisi Komisyonu, Halk Sağlığı Kurumu ve Ulusal Bilim Kurumu onun yanında durarak kurşun zehirlenmesiyle ilgili araştırmasını destekledi. Patterson, kurduğu ekip ile en zorlu koşullarda bile laboratuvar ortamının benzerini yaratmak için çalıştı. Sıfırın altındaki koşullarda günde 12 saat çalışan ekibi ile, Antarktika buzlarının içine 61 metrelik bir maden kuyusu kazdı. Hedefleri, Endüstriyel Devrim’den de önce yağmış olan karı bulmaktı. Sonunda, tıpkı okyanuslarda olduğu gibi, yüzlerce yıllık kardaki kurşun miktarının da şimdikine kıyasla yüzlerce kat düşük olduğunu buldu. Dünyanın neresini incelediyse, zamanda ne kadar geriye gittiyse sonuç hep aynı şeye işaret ediyordu. Hava ve suda bulunan doğal kurşun seviyeleri geçmişte çok daha düşüktü. Patterson Dünya’nın yaşını bulmaya çalışırken şans eseri, eşi benzeri görülmemiş bir kitlesel zehirlenme olayının kanıtlarına rast gelmişti. Fakat geçimini kurşun endüstrisinden sağlayan (sahte) bilim insanları, endişelenecekleri hiçbir şey olmadığı konusunda halkı ikna ettiler.

Kapitalizm kurnazdır. Bireylere seçme hakkı sunmak zorunda kaldığında bile, algı manipülasyonu yaratarak kitleleri yönetir. Halk için zararlı olan fakat kısa vadeli kazanıma yönelik her türlü tüketimi süslü sıfatlarla sunar. Karteller için zahmetli ve maliyetli olan ürün ise ‘yoksunluk eki’ ile servis edilir. Benzin istasyonlarındaki Süper benzin ve Kurşunsuz benzin pompalarını hatırladınız mı?..

Patterson yılmadı; bulgularını ses getirecek büyük bir çevre sağlığı dergisinde yayımladı ve çeşitli devlet yetkililerine de bu derginin kopyalarını yolladı. Patterson, sonunda kurşunun tüketici ürünlerinde kullanımı yasaklanana kadar 20 yıl bu endüstriyle savaştı ve sonunda kazandı. 90’lı yılların sonuna doğru çocukların kanındaki ortalama kurşun seviyeleri %80 oranında düştü.

Günümüzde tıp dünyası, seviyesi ne kadar düşük olursa olsun ‘insan için zehirli olmayan kurşun seviyesi’ diye bir şeyin olmadığı konusunda fikir birliğine varmıştır. Bir zamanlar Süper sıfatıyla satılan benzinin üretimi tüm dünyada Clair Cameron Patterson sayesinde yasaklanmıştır. Dünya’nın yaşını bulan adam, 20. yüzyılın en önemli halk sağlığı zaferlerinden birinin de devrimci lideridir. (1922-1995) Anısına saygıyla...

İleri Okuma: The Age of the World-G.Brent Dalrymple-Stanford University Press, 1994; Clean Hands-Clair Patterson's Crusade Against Environmental Lead Contamination-Nova Science Publishers, Inc.2006; Natural Levels of Lead in Humans-Clair C. Patterso


Twitter'da Paylaş
0

YORUMLAR


İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR