Elektronların Kapısını Açtığı Rengarenk Dünya By: FeMoX Date: January 17, 2009, 04:18:32 PM
Kapkara bir dünyada yaşamak nasıl olurdu, hiç düşündünüz mü? Bedeniniz, çevrenizdeki insanlar, denizler, gökyüzü, ağaçlar, çiçekler, kısacası her şeyin kapkara olduğunu gözünüzde bir canlandırın. Böyle bir yeryüzünde yaşamayı hiç istemezdiniz öyle değil mi?
Peki, yeryüzünü renkli kılan nedir? Dünyamızı olağanüstü güzel kılan renkler nasıl oluşmaktadırlar?
Maddenin yapısında bulunan bazı özellikler bizim maddeyi renkli olarak algılamamıza yol açarlar. Evet; renkler, elektronların atom içindeki bazı hareketlerinin doğal bir sonucu olarak oluşur. Bu noktada "Elektronların hareketiyle renklerin ne ilgisi olabilir?" diye
düşünebilirsiniz. Bu ilişkiyi hemen kısaca açıklayalım.
Elektronlar sadece belirli yörüngelerde dönerler. Bu yörüngelerin 7 tane olduğundan az önce bahsetmiştik. Her bir yörünge belirli bir enerji seviyesine sahiptir. Söz konusu enerji seviyesi yörüngenin çekirdekten olan uzaklığına bağlı olarak değişir. Bir yörünge çekirdeğe ne kadar yakınsa elektronun enerjisi o kadar az, çekirdeğe ne kadar uzaksa enerjisi o kadar yüksek olur.
Elektronların yörüngelerinin her birinin altında da "alt yörüngeler" vardır. Elektronlar, bulundukları yörüngenin "alt yörüngeleri" arasında sürekli olarak hareket ederler.
Elektronun yörüngeler arasında seyahat etmesi için dışarıdan enerji alması gerekir. Bu enerjinin kaynağı ise "foton"dur.
Güneşten dünyamıza ulaşan ışınların yüzde yetmişi dünya üzerindeki canlılığın var olması için en uygun olan ışınlardır.
Foton, en basit anlatımıyla "ışık parçacığı"dır. Evrendeki yıldızların hepsi birer foton kaynağıdır, Dünyamız içinse en önemli kaynak elbette ki Güneş'tir. Fotonlar Güneş'ten saniyede 300.000 km. hızla tüm uzaya dağılırlar.
Güneş'ten dünyaya gelen bu fotonlar yeryüzündeki maddelerin atomlarına çarptıklarında
atomların elektronlarında seyahatler başlar. Bu enerji desteği sayesinde seyahat yapabilen elektronlar, kendi yörüngelerine geri döndüklerinde gözümüze gelen rengi oluşturacak fotonu dışarı yollarlar. Birkaç cümlede özetlediğimiz bu işlemlerin her biri hiçbir akşama göstermeden ilk yaratılıştan beri devam eder. Her bir aşaması çok büyük plan ve düzen içinde işler. Öyle ki elektronlar ve fotonlar arasındaki bu sistemin bir bölümünün bile işlememesi renksiz, hatta karanlık bir evrenin olmasına neden olurdu.
Karanlık evren yerine renkli bir evrenin oluşabilmesi için bir plan ve düzen içinde işlemesi gereken bu aşamaları tekrar sıralayalım:
Yeryüzüne güneşten gelen ışık, foton tanecikleri halinde yayılır. Yeryüzünde yayılan bu foton tanecikleri maddelerin atomlarına çarpar.
Fotonlar atomların içlerine pek ilerleyemez. Yörüngelerindeki elektronlara çarparlar.
Elektronlar kendilerine çarpan bu fotonları yutarlar.
Elektronlar yuttukları fotonların enerjisini de aldıkları için daha yüksek enerji seviyesine sahip olan bir yörüngeye geçerler.
Bu elektronlar eski durumlarına geri dönmek isterler.
Kendi yörüngelerine geri dönerken de dışarıya yine enerji yüklü bir foton gönderirler.
İşte elektronlardan yansıyan bu fotonlar o cismin rengini belirler. Tüm bu işlemlerin sonucunda bir cismin rengi gerçekte o cisimden yansıyarak gözümüze ulaşan bu ışık taneciklerinin bir karışımı olur. Genellikle kendi ışık yaymayan ve güneşten aldığı ışığı yansıtan bir cismin rengi, hem aldığı ışığa, hem de bu ışık üzerinde yaptığı değişikliğe bağlıdır. Beyaz ışıkla aydınlatılan cisim "kırmızı" görünüyorsa bunun sebebi güneş ışığından kendisine gelen karışımın büyük bölümünü soğurması ve yalnızca kırmızıyı yansıtmasıdır. Burada "soğurmak"tan kastedilen şudur:
Yukarıda da belirttiğimiz gibi atomdaki her bir yörüngenin altında bir de alt yörüngeler vardır ve elektronlar bu alt yörüngeler arasında seyahat ederler. Her yörüngenin belli bir enerji seviyesi vardır ve elektronlar bulundukları alt yörüngenin enerji seviyesi kadar enerji taşırlar. Yörüngeler çekirdekten uzaklaştıkça sahip oldukları enerji miktarları da artar. Elektron, bulunduğu alt yörüngeden yukarıdaki başka bir alt yörüngede, bir elektronluk boş yer olduğunda bir anda yok olur. Ve üst enerji seviyeli alt yörüngede ortaya çıkar. Yalnız elektronun bu hareketi yapabilmesi için enerjisini geçiş yaptığı alt yörüngenin gerektirdiği enerjiye çıkartması gerekir. Elektron, enerjisini Güneş'ten gelen foton parçacıklarını soğurarak (yutarak) artırır. Durumu birkaç örnekle daha anlaşılır hale getirebiliriz: Bir Morpho Kelebeğini ele alalım. Kelebekteki pigmentler, bütün güneş ışığını soğurup mavi rengi yansıtırlar. Yansıtılan bu renge ait ışık parçacıkları, gözdeki retinaya ulaştığında, mavi olarak algılanacak şekilde retinadaki koni hücreler tarafından elektrik sinyaline çevrilir ve beyne gönderilir. Ve mavi renk beyinde oluşur.
Yani bir cismin rengi, ışık kaynağından gelen ışığın özelliğine ve söz konusu cismin bu ışığın ne kadarını dışarı yansıttığına bağlıdır. Örneğin bir elbisenin rengi, güneş ışığında veya bir mağazada bakıldığında aynı değildir.
Bir cisim şayet beynimiz tarafından siyah olarak algılanıyorsa, demektir ki bu cisim Güneş'ten gelen bütün ışığı soğuruyor ve dışarı hiç ışık yansıtmıyor. Aynı şekilde eğer cisim Güneş'ten gelen ışığın tümünü birden yansıtıyor ve hiç ışık soğurmuyorsa beynimiz tarafından beyaz olarak algılanmaktadır. Bu durumda üzerinde dikkatle düşünülmesi gereken noktalar şunlardır:
1. Cismin rengi, ışık kaynağından gelen ışığın özelliklerine bağlıdır.
2. Cismin rengi, kendi yapısındaki moleküllerin elektronlarının hareketine, bu elektronların hangi ışığı soğurup hangisini soğurmayacağına bağlıdır.
3. Cismin rengi, retinaya çarpan fotonu beynimizin nasıl algılayacağına bağlıdır.
Bu noktada bir kere daha durup düşünelim.
Gözle görülemeyecek kadar küçük bir madde olan atomun çekirdeğinin etrafında inanılmaz bir süratle dönen elektronlar, mevcut yörüngelerinden bir anda kaybolup alt-yörünge adı verilen bir başka mekana geçiyorlar. Bu geçiş için alt-yörüngede boş bir yerin olması da şart. Bu esnada ihtiyaç duydukları enerjiyi foton soğurarak temin ediyorlar. Sonra asıl yörüngelerine geri dönüyorlar. Bu hareket esnasında insan gözünün algılayabileceği renkler oluşuyor. Üstelik sayıları trilyonlarla ifade edilebilecek kadar çok atom, her saniye hiç durmadan bunu yapıyor. Bizler de bu sayede hiç kesintisiz bir "görüntü" elde ediyoruz.
Güneş'ten gelen fotonlar yeryüzündeki maddelerin yapılarını etkileyerek, renkli bir dünya görmemizi sağlar.
Bu müthiş mekanizma, insan yapısı hiçbir makinenin işleyişine benzetilemez. Örneğin bir saat tek başına çok karmaşık bir mekanizmaya sahiptir ve saatin doğru olarak çalışabilmesi için tüm parçalarının (çarklar, dişliler, vidalar, somunlar, vs.) doğru yerlerde, doğru biçimde bulunması şarttır. Bu mekanizmada en küçük bir aksama, saatin işleyişine zarar verir. Fakat atomun yapısını ve elektronların yukarıda anlattığımız mekanizmasının işleyişini düşününce, bir saatin yapısının basitliği açıkça ortaya çıkıyor. Dediğimiz gibi bu mekanizma insan
eliyle yapılan hiçbir sistemle kıyaslanamayacak kadar karmaşık, mükemmel ve kusursuzdur. Kuskusuz akıllara durgunluk verecek kadar karmaşık olan ve böylesine kusursuz işleyen bir sistem, materyalist bilim adamlarının iddia ettiği gibi kendi kendine, tesadüfler sonucunda ortaya çıkmış olamaz.
Şimdi şöyle bir soru soralım: Issız bir çölde ilerlerken yerde işleyen bir saat görseniz, bunun toz, toprak, kum ve taşlardan şans eseri oluştuğunu düşünür müsünüz? Bunu hiç kimse düşünmez, çünkü saatteki tasarım ve akıl her yönüyle gözler önündedir. Oysa tek bir atomdaki tasarım ve akıl, yukarıda da söylediğimiz gibi insan yapısı herhangi bir mekanizmayla kıyaslanmayacak kadar üstündür. Daha önceden hiç bilmediğimiz, belki de öğrenmeyi hiç aklımıza getirmediğimiz renkler konusu, bilim ilerledikçe tüm detayları ve karmaşıklığıyla gözlerimizin önüne serilmiştir.
