Kâinatta yaratılan maddî mevcudatın yapı taşı olan zerre ve atomlar; canlılar için hayatî önem arz eden biyolojik ve kimyevî sayısız reaksiyonun gerçekleşmesinde istihdam edilir. Elektronlar da bu daimî faaliyette önemli roller oynar. Elektronlar, hareketleri ile atomların bütünlüğünün devam ettirilmesinde, elektriğin üretilmesinde, insanlık için vazgeçilmez hâle gelen birçok teknolojik ürünün geliştirilmesi ve kullanılmasında vazife görürler.
Gelin, Rabbimizin bu minicik parçacığa yüklediği misyona fizik penceresinden bakalım ve Cenabı Hakk’ın (celle celâluhu) bu tanecik ile olan icraat-ı sübhaniyesini tefekkür edelim.
Atomun Yapısı ve Elektronların Yeri
Atom, merkezindeki çekirdek ve bu çekirdekteki pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlar ile çekirdeğin etrafında dönen negatif yüklü elektronlardan oluşur. Atomun yarıçapı, çekirdeğinin yarıçapının 20.000 ile 150.000 katı kadar olmasına rağmen çekirdeğin ağırlığı, atomun ağırlığının %99,9’unu teşkil eder.[1] Atomu bir futbol stadyumu kabul edersek, futbol sahasının ortasındaki başlama noktasına konan bir mercimeği atom çekirdeği, stadyumun en arkadaki oturaklarını da elektronların dolaştığı ilk yörünge tasavvur edebiliriz.
Çekirdekte bulunan pozitif yüklü protonlar ile atomun yörüngesinde bulunan negatif yüklü elektronların arasında elektrostatik bir çekim kuvveti vardır. Elektronlar dönerken protonun çekim gücü, onu saçılmaktan kurtarır. Normalde elektronlar bu durumda ışın saçarak enerji kaybetmeli ve atom çekirdeğine gömülmelidir, fakat bu durum gerçekleşmez. Allah’ın (celle celâluhu) Kayyum isminin tecellisi ile elektronlar yörünge ve enerji değiştirerek dönmeye devam eder.[2]
Bir elektron yaklaşık 10-30 kg’dır ve bir protonun ağırlığı, bir elektronun ağırlığının yaklaşık 1836 katı kadardır.[3] Yani hassas bir terazinin sadece 1 g göstermesi için teraziye 1027 tane elektronun çıkması gerekir. Atomları bir arada tutan “macun” konumunda olan elektronların ağırlığı veya büyüklüğü çok az miktarda farklı olsaydı, bunun insanlık için hayatî etkileri olurdu. Bu arada kâinatta, 1078 ile 1082 arasında atom olduğu tahmin edilmektedir.[4]
Elektronların Hareketi ve Vazifeleri
Elektronlar bir yörüngede, çekirdeğin etrafında dönerler. Atoma gerekli enerji verildiği taktirde elektronlar yüksek enerjili orbitallerden düşük enerjili orbitale geçerek sürekli enerji, hız ve yörünge değiştirirler.
Diyelim ki odanıza girdiniz ve lambayı yakmak için düğmeye bastınız. Elektrik, elektronların iletken bir kablo üzerinde hareket etmesi vesilesiyle yaratılır.[5] Elektrik devresini aktif hâle getirdiğiniz için elektronlar kablolar üzerinden hareket etmiş ve odanız da aydınlanmış olur.
Telefonun bataryasının dolması, serbest elektronların eksi kutba yönlendirilmesi yoluyla kutuplar arasında potansiyel farkının oluşturulmasıdır. Mesela bataryanın üzerinde 12 volt yazıyor ise bataryadaki pozitif ve negatif kutuplar arasındaki potansiyel farkı 12 volt demektir. Bataryası dolu ve 2 amper akım gücünde olan bir telefonun eksi kutbundan artı kutbuna 10 saat boyunca yaklaşık 47160 x 1019 elektron hareket eder. Kutuplardaki elektron sayıları dengelendiğinde artık potansiyel farkı, yani elektronları hareket ettiren güç kalmamış, batarya bitmiştir.
Kablolu ve kablosuz iletişimde elektromanyetik dalgalardan yararlanılır. Elektromanyetik dalgalar, elektronların ivmelendirilmesi ile elde edilir. Değişen bir manyetik alan, değişen bir elektrik alanının ve değişen bir elektrik alanı da değişen bir manyetik alanın yaratılmasına vesile olur. Bu dalgalar birbirine diktir. Düzenli değişen bu alanlar, elektromanyetik dalgaların yaratılmasında istihdam edilir.[6] İnternet, radyo, TV, mikrodalga fırın, tıpta birçok hastalığın tespit ve tedavisinde kullanılan cihazlar ve elektronik iletişim araçları; elektromanyetik dalgaların özelliklerinden faydalanılarak geliştirilmiştir. Elektromanyetik dalgaların ortaya çıkması için de elektronların hareketi bir vesile olarak takdir edilmiştir.[7]
Tabanında halı serili bir odada bir süre yürüdükten sonra kapının koluna dokunurken veya kazağınızı çıkarırken birtakım çıtırtılar duyar, küçük bir elektrik çarpması hisseder ve irkilirsiniz. Bunun sebebi, halının ayakkabılarınız ile veya kazağınızdaki liflerin birbirleriyle sürtünmesinden dolayı statik elektrik yüklenmesi ve iletken bir yüzeye dokunma ile bu yükün boşalmasıdır. Kısa sürede olan bu yüklenmelerde hâl bu iken bulutlardaki sürtünmeden oluşan yüklenmeyi düşünün. Rabbimizin sonsuz ilmi, kudreti ve iradesiyle takdir edilip yaratılan bu yüksek seviyedeki yüklenmenin ardından şimşek çakar, gök gürler, semada azametli icraatlar sergilenir. Genellikle şimşek, gök gürültüsü ve fırtına, nemli havanın güneş tarafından hızla ısıtıldığı ve daha sonra yüksek irtifalara yükseldiği yaz aylarında yaratılır. Bulutlar ve yeryüzü arasındaki potansiyel farkı 100 milyon volta kadar çıkabilir. Bir yıldırımdaki elektrik akımının şiddetinin yaklaşık 30.000 ampere, sıcaklığının da 30.000°C’ye ulaştığı gözlemlenmiştir.[8] Yüksek ısı ve nemin etkisi ile elektrik yüklenen, dolayısıyla yükselen hava, büyük bir gürültü çıkararak çakan şimşek ile elektriğini boşaltır. Basit maddî sebepler açısından şimşek, havadaki eksi yükün yeryüzüne taşınması ve bulutlar ile yeryüzü arasındaki gerilimin boşaltılmasının bir ifadesidir.[9]
“Güneş ışığındaki enerjinin kimyevî enerjiye dönüştürülmesi, bitki yapraklarındaki klorofil moleküllerindeki elektron transfer zinciri şeklindeki reaksiyonlarla olmaktadır. Bu durumda yeryüzündeki bitki ve hayvan hayatının temeline Rabbimiz, küçük bir moleküldeki elektron hareketini sebep olarak yerleştirmiştir. Ayrıca elektrik akımının iletilmesi, sinirlerimizde duyuların iletilmesi, hücre içi ve hücre dışı ortamlar arasında madde alışverişini ortaya çıkaran iyonların meydana gelişi ve daha birçok kimyevî reaksiyon elektronlara yaptırılmaktadır.”[10]
“Çok büyük bütçelerle inşa edilen tanecik hızlandırıcılarda proton ve elektron gibi yüklü taneciklere yüksek hız ve enerji kazandırıldığında, bunlar sanayi, tıp veya fizik araştırmalarında kullanılabilecek hususiyetler göstermektedir. Düşük enerjilerde hızlandırılan tanecikler televizyon ekranında görüntünün meydana gelmesinde, bir katot ışını tüpü vasıtasıyla X ışınlarının üretilmesinde, kanserli hücrelerin veya zararlı bakterilerin ortadan kaldırılmasında kullanılabilmektedir. Bu yüklü taneciklere yüksek enerji kazandırılıp birbirleriyle (ayrıca nötronlarla) çarpıştırıldığında ise, çok daha küçük tanecikler meydana gelmektedir. Bu sonuncular, maddenin ilk defa hangi temel parçacıklardan itibaren yaratılmış olabileceğinin ve o andan itibaren kâinatta hangi temel fizikî kuvvetlerin işletildiğinin anlaşılmasına da yardımcı olmaktadır.”[11]
Her bir elektron, hâl lisanıyla Yaradan’a işaret eder. Âdeta her bir zerre, “Ben, Allah’ın nâmıyla, hesabıyla, ismiyle, izniyle, kuvvetiyle hareket ediyorum.”[12] der ve bize bütün varlıkların kendi dillerinde Rabbimizi zikrettiklerini hatırlatır.
Dipnotlar
[1] “Atomkern–Physik-Schule”, www.cosmos-indirekt.de//Physik-Schule/Atomkern
[2] “The Standard Model”, home.cern/science/physics/standard-model
[3] “Das Elektron auf der Waage”, www.mpg.de/7932718/elektron-masse
[4] “How Many Atoms Are There in the Universe?”, www.universetoday.com/36302/atoms-in-the-universe/
[5] “Electricity”, www.britannica.com/science/electricity
[6] “Anatomy of an Electromagnetic Wave”, science.nasa.gov/ems/02_anatomy
[7] “Applications of Electromagnetic Waves (GCSE Physics)”, studymind.co.uk/notes/applications-of-electromagnetic-waves/?catid=348
[8] “Şimşek Nasıl Oluşur Hiç Merak Ettiniz mi?”, www.aifd.org.tr/simsek-nasil-olusur-hic-merak-ettiniz-mi/
[9] “Wie entstehen Gewitterblitze?”, www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/gewitterblitze/
[10] Ömer D. İkramoğlu, “Elektronlar Haberleşiyor”, Sızıntı, Mart 2003.
[11] Ömer Said Gönüllü, “Madde ve Anti Maddenin Düşündürdükleri”, Sızıntı, Haziran 2007.
[12] Bediüzzaman Said Nursî, Sözler, İstanbul: Şahdamar Yayınları, 2010, s. 794.
