Anılarımızda yolculuğa çıkıp uzayda oksijen olmadığını anlamamıza kimin yardımcı olduğunu keşfetmeden önce, bir dağ yürüyüşüne gitmiş olabileceğiniz zamanları düşünün. Eğlenceliydi, değil mi? Sabah erkenden uyanmak, yiyecekleri ve yürüyüş aksesuarlarını hazırlamak, manzara eşliğindeki yolculuk… İçinize çektiğiniz o temiz havayı hayal edin. Ama tepeye vardığınızda, diğerlerinin nefes almakta biraz zorlandığını fark ediyorsunuz. Sonrasında ise, siz de nefes alırken zorlanmaya başlıyorsunuz! Tahmin edebileceğiniz gibi, bir dağın tepesinde yaşadığınız nefes darlığı, uzayda oksijen bulunmamasının keşfiyle oldukça bağlantılı.
Bilimsel Katkılar
Uzayda oksijen bulunmadığına dair teorinin ilk ortaya atılması, MÖ 350 yılına dayanmaktadır. Yunan astronom Aristo, sonraları boş alan korkusu (horror vacui) olarak bilinen, doğanın boşluktan hoşlanmadığı teorisini ileri sürmüştür. Her ne kadar Atomizm bu iddianın reddine yol açmış olsa da, uzayda oksijen bulunmadığına dair teorinin bilimsel kanıt kullanılarak ispat edilmesi 1600’leri bulmuştur.
Hiç barometre diye bir şey duydunuz mu? Hava basıncını ölçmeye yarayan bir alet olan barometre, aslında muhteşem Galileo Galilei’nin öğrencisi olan İtalyan fizikçi Evangelista Torricelli tarafından yaratıldı. Galileo, havayla ilgili birçok farklı deney yapmıştı. Havanın bir ağırlığı olduğunu ve hava boşluğu oluşumuna direnen bir gücü bulunduğunu biliyordu. Galileo’nun ölümünden bir yıl sonra, Torricelli deneyi başarıyla tamamlayarak kısmi bir hava boşluğu üretebilen bir cihaz yarattı!
Torricelli, yaptığı birçok çalışmadan sonra, 1644 yılında, havanın veya atmosferin bir şey tarafından Dünya’nın yüzeyine çekildiği ya da itildiği için basınç uyguladığı sonucuna vardı. Bunu şu sözlerle ifade etmişti: “Bir ağırlığa sahip olduğu su götürmez deneylerle bilinen bir hava okyanusunun dibine batmış şekilde yaşıyoruz.”
Bundan birkaç yıl sonra, 1646 yılında, Blaise Pascal (Olasılık teorisiyle tanınmaktadır) da atmosfer basıncıyla ilgili deneyler yaptı. Pascal, gerçek dünyada hava boşlukları bulunduğunu keşfetti. İki yıl sonra, 1648 yılında Pascal, kayınbiraderi Florin Perier’yi bir cıvalı barometre alıp Fransa’daki Puy de Dome Dağı’nın tepesine tırmanmaya ikna etti. Böylece, yeryüzünün yüzeyinden uzaklaştıkça atmosfer basıncının düşmeye başladığını keşfettiler. Bununla birlikte, yüksek rakımlardaki bu basınç düşüşünün sebebi bilinmiyordu.
Otto von Guericke adında bir Alman bilim insanı 1650 yılında ilk vakum pompasını yaptı. Havanın ortaya koyduğu kuvvetin, iki grup atın, vakum pompasının iki yarısını birbirinden ayıramayacağı kadar büyük olduğunu gösterdi. Otto ayrıca atmosferin Dünya’yı, rakım yükseldikçe yoğunluğun aşamalı olarak azaldığı bir kabuk gibi sardığını da belirtti. Dünya’nın yüzeyinden belli bir uzaklıkta bir hava boşluğu olduğu sonucuna vardı.
1687 yılında, tarihin en güçlü bilim insanlarından Sir Isaac Newton, Doğal Felsefenin Matematiksel İlkeleri’nde Evrensel Yer Çekimi teorisini ortaya koydu.
O elma iyi ki düştü! Yoksa yer çekiminden hiçbir zaman haberimiz olmayabilirdi. Hâlâ bilmiyorsanız, biz insanların Dünya’da yerde kalmasının sebebi yer çekimidir. Yer çekimi olmasaydı, hepimiz etrafta süzülüyor olurduk. Bizi Dünya’nın yüzeyinde tutmanın yanı sıra yer çekimi diğer birçok doğal olayda önemli rol oynamaktadır.
Neden Uzayda Oksijen Yok?
Tarih kitaplarına dalmadan önce şunu düşünelim… Yeryüzünde yer çekimi varsa ve her şeyi yerde tutan şey yer çekimiyse, atmosfer basıncı yaşamamızın sebebinin yer çekimi olması mümkün mü? Evet, mümkün! Yer çekimi atmosferi (ya da havayı) Dünya’nın yüzeyine çekerek atmosfer basıncına yol açar.
Madem öyle, o zaman neden atmosfer basıncı biz yükseldikçe azalıyor? Biz atmosfere doğru yükseldikçe, Dünya’nın çekirdeğinden, dolayısıyla da yer çekimsel alanından uzaklaşırız. Yer çekiminin çekim etkisi biz yükseldikçe azalır, bu nedenle Dünya üzerindeki belli bir yükseklikte veya uzaklıkta yer çekimi bedene etki etmeyi bırakır ve beden süzülerek uzaya gider.
Oksijene olan şey de budur. Oksijen atmosferin daha alçak alanlarında yoğunlaşmıştır; biz yukarı çıktıkça seyrekleşir. İşte bu nedenle dağcılar ve trekkingciler zirvede nefes almakta zorlanır. Burada çok az oksijen bulunur. Biz yukarı çıktıkça hava seyrelir.
Yer çekiminin artık tüm gücüyle etkili olmadığı noktadan sonra, hava molekülleri (oksijen) yeryüzüne doğru çekilmez. Bu nedenle moleküller birbirinden çok uzaktadır; hatta öyle ki “Hava yok” der ya da bunu bir “hava boşluğu” olarak adlandırırız.
İşte bilim insanları, fizikçiler ve astronomlar, uzayda oksijen bulunmadığını böyle fark etmeye başladılar— mantıksal çıkarımla ve bazı temel deneylerle…
Tabii onlar için bunu keşfetmek, bizim bu konudan bahsetmemiz kadar kolay değildi. Bu sonuca varabilmek için birçok deha konuya dahil oldu ve kapsamlı deneyler yapılması gerekti.
1600’ler ile 1800’ler arasında, havanın basınç, sıcaklık, moleküller, vb. açısından davranışıyla ilgili birçok teori ve kanun dile getirildi. Bu kanunlar arasında Boyle Kanunu, Charles Kanunu, Avogadro Kanunu, İdeal Gaz Kanunu ve çok daha fazlası bulunmaktadır. Tüm kanun ve teoriler uzayın boş doğasının keşfinde çok önemli bir rol oynamıştır.
Örneğin Montgolfier kardeşler tarafından sıcak hava balonlarında yapılan deneyler, Dünya’nın yüzeyinden uzaklaştıkça havanın (dolayısıyla oksijenin) azalmaya devam ettiği sonucuna varılmasına yardımcı olmuştur. Muhteşem bir manzaranın tadını çıkarırken mükemmel bilimsel sonuçlara varmaktan daha iyisi yoktur!
Hazırlayan: Senem Eren
