Bölüm 6: Işığın Kusursuz Yapısı
Güneş'ten yayılan ışınların, Dünya üzerindeki yaşamı desteklemek için gereken çok dar aralığa sıkıştırılmış olması, gerçekten çok olağanüstü bir durumdur. Ian Campbell, İngiliz fizikçi 65
Yaşadığımız hayat boyunca en çok gördüğümüz gök cismi Güneş'tir. Gündüzleri ne zaman kafamızı kaldırıp göğe baksak, onun göz kamaştıran ışığı ile karşı karşıya geliriz. Bize birisi gelip de "Güneş ne işe yarar" diye sorduğunda ise, fazla düşünmeden cevap veririz: Güneş bize ısı ve ışık sağlar. Bu cevap, biraz yüzeysel de olsa, doğrudur.
Elbette ki Güneş'in bize ısı ve ışık vermesi, tesadüfi ve amaçsız bir olay değildir. Güneş yeryüzünde canlılığın oluşabilmesi için özel olarak yaratılmıştır. Bu gökteki ateş topu, bizim ihtiyaçlarımıza uygun bir biçimde yaratılan dev bir "lamba"dır.
Son yıllardaki bilimsel bulgular Güneş'in ışığında hayranlık uyandırıcı bir yapı olduğunu göstermektedir.
Doğru Dalga Boyu
Hem ışık hem de ısı, elektromanyetik ışınım olarak bilinen enerjinin farklı şekilleridir. Elektromanyetik ışınımın tüm farklı şekilleri, uzayda enerji dalgaları şeklinde hareket ederler. Bu, bir gölün üzerine atılan taşların oluşturduğu dalgalara benzetilebilir. Ve nasıl bir göldeki dalgaların farklı boyları olabiliyorsa, elektromanyetik ışınımın da farklı dalga boyları olur.
Işığın Farklı Dalgaboyları
Evrendeki yıldızların ve diğer ışık kaynaklarının hepsi aynı türde ışın yaymazlar. Bu farklı ışınlar, dalga boyuna göre sınıflandırılır. Farklı dalga boylarının oluşturduğu yelpaze ise çok geniştir. En küçük dalga boyuna sahip olan gama ışınları ile, en büyük dalga boyuna sahip olan radyo dalgaları arasında 1025 lik (milyar kere milyar kere milyarlık) bir fark vardır. Konunun ilginç yanı ise, Güneş'in yaydığı ışınların tamamına yakınının, bu 1025 lik yelpazenin tek bir birimine sıkıştırılmış olmasıdır. Çünkü bu daracık alanda, yaşam için gerekli olan yegane ışınlar bulunmaktadır.
Ancak elektromanyetik ışınımın dalga boyları arasında çok büyük farklar vardır. Bazı dalga boyları kilometrelerce genişlikte olabilir. Başka dalga boyları ise, bir santimetrenin trilyonda birinden daha ufaktır. Bilim adamları, bu farklı dalga boylarını sınıflara ayırırlar. Örneğin santimetrenin trilyonda biri kadar küçük dalga boylarına sahip olan ışınlar, gama ışınları olarak bilinir. Bunlar çok yüksek enerji taşırlar. Dalga boyları kilometrelerce genişlikte olan ışınlara ise "radyo dalgaları" adını veririz ve bunlar çok zayıf bir enerjiye sahiptir. Bu nedenle gama ışınları bizim için öldürücü iken, radyo dalgalarının bize hiçbir etkisi olmaz.
Burada dikkat edilmesi gereken nokta, dalga boylarının olağanüstü derecede geniş bir yelpazede dağılmış olmalarıdır. En kısa dalga boyu, en uzun dalga boyundan tam 1025 kat daha küçüktür. 1025, 1 rakamının yanına 25 tane sıfır eklenmesiyle oluşan bir sayıdır. 10, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 şeklinde yazabileceğimiz bu sayının büyüklüğünü daha iyi kavramak için bazı karşılaştırmalar yapmak yerinde olur. Örneğin Dünya'nın dört milyar yıllık ömrü boyunca geçen saniyelerin toplam sayısı, sadece 1017'dir. Eğer 1025 sayısını saymak istersek, gece gündüz hiç durmadan saymamız ve bu işi Dünya'nın yaşından 100 milyon kez daha uzun bir zaman boyunca sürdürmemiz gerekir! Eğer 1025 tane iskambil kağıdını üstüste dizmeye kalksak, Samanyolu Galaksisinin çok dışına çıkmamız ve gözlemlenebilir evrenin yaklaşık yarısı kadar bir mesafe gitmemiz icap eder.
Evrendeki farklı dalga boyları, işte bu kadar geniş bir yelpaze içine dağılmıştır. Ama ne ilginçtir ki, bizim Güneşimiz, bu geniş yelpazenin çok dar bir aralığına sıkıştırılmıştır. Güneş'ten yayılan farklı dalga boylarının % 70'i, 0.3 mikronla 1.50 mikron arasındaki daracık bir sınırın içindedir. Bu aralıkta üç tür ışık vardır: Görülebilir ışık, yakın kızılötesi ışınlar ve biraz da yakın morötesi ışınlar.
Bu üç tür ışık sayıca çok gibi durabilir. Ama gerçekte üçünün toplamı, elektromanyetik yelpazenin içinde tek bir birim yer kaplamaktadır! Bir başka deyişle, Güneş'in ışığının tümü, üstüste dizdiğimiz 1025 tane iskambil kağıdının tek bir tanesine karşılık gelmektedir.
Peki acaba neden Güneş'in ışınları bu daracık aralığa sıkıştırılmıştır?
Cevap son derece önemlidir: Güneş ışığı bu daracık aralığa sıkıştırılmıştır, çünkü Dünya üzerindeki yaşamı destekleyecek olan ışınlar, sadece bu ışınlardır.
İngiliz fizikçi Ian Campbell, Energy and the Atmosphere (Enerji ve Atmosfer) adlı kitabında bu konuya değinmekte ve "Güneş'ten yayılan ışınların, Dünya üzerindeki yaşamı desteklemek için gereken çok dar aralığa sıkıştırılmış olması gerçekten çok olağanüstü bir durumdur" demektedir. Campbell'e göre bu durum, "inanılmaz derecede şaşırtıcıdır".66
Şimdi ışığın bu "inanılmaz derecede şaşırtıcı" yapısını biraz daha yakından inceleyelim.
Morötesinden Kızılötesine
Işığın 1025 farklı dalga boyunda olabileceğini belirttik. Bu dalga boylarının farklı enerji seviyeleri taşıdığına da değindik. Bu enerji seviyelerini incelediğimizde, farklı dalga boyundaki ışınların, madde ile temas ettiklerinde çok farklı etkiler meydana getirdiğini görürüz.
Elektromanyetik yelpazenin kısa dalga boyuna sahip ışınlarının ortak özelliği, çok yüksek enerji taşımalarıdır. Gama ışınları, X ışınları ve morötesi (ultraviyole) ışınları olarak bilinen bu ışınlar, atomlarla ya da moleküllerle karşılaştıklarında, yüksek enerjileri nedeniyle onları parçalarlar. Karşılarına çıkan maddeyi, mikro düzeyde, "delik deşik" ederler.
Öte yandan, daha uzun dalga boyuna sahip olan ışınlar ise, ki bunlar kızılötesinden başlar ve radyo dalgalarına kadar gider, çok az enerji taşıdıkları için, madde üzerinde önemli bir etki oluşturmazlar.
"Madde üzerinde önemli etki" dediğimiz şey ise, kimyasal reaksiyonlardır. Bilindiği gibi kimyasal reaksiyonların önemli bir bölümü, ortama enerji girişi ile mümkün olur. Bu gerekli enerji miktarına, "aktivasyon enerjisi" denir. Bu enerji miktarından daha azı ya da fazlası işe yaramayacaktır.
1. Morötesi
2. Görünen ışık
3. Kızılötesi
y. Güneşin yaydığı ışının yoğunluğu
x. Dalgaboyu (mikron)
Güneş ışınlarının hemen hepsi, 0.3 mikron ile 1.50 mikron arasındaki daracık bir dalga boyu aralığına sıkıştırılmıştır. Burada yakın morötesi ışınlar, görülebilir ışık ve kızıl ötesi ışınlar yer alır.
İşte elektromanyetik yelpazenin içinde yer alan çok farklı ışınların sadece çok küçük bir kısmı, bu "aktivasyon enerjisi"ne eşit bir enerjiye sahiptir. Dalga boyları 0.70 mikron ile 0.40 mikron arasında değişen bu ışınların hangi ışınlar olduğunu anlamak isterseniz, biraz başınızı kaldırıp etrafı seyredebilirsiniz. Çünkü bu ışınlar, şu an görmekte olduğunuz "görülebilir ışık"tır. Bu ışınların etkisiyle gözünüzde kimyasal reaksiyonlar oluşmakta ve zaten bu sayede görmektesinizdir.
"Görülebilir ışık" olarak adlandırılan bu ışınlar, elektromanyetik yelpazenin 1025'te 1'inden bile daha az bir aralıkta olmalarına rağmen, Güneş ışınlarının toplam % 41'ini oluşturur. Tanınmış fizikçi George Wald Scientific American dergisinde yayınlanan "Life and Light" (Yaşam ve Işık) adlı ünlü bir makalesinde bu konuyu ele almış ve "biyolojik kimyanın enerji ihtiyacı ile Güneş ışınımı arasındaki olağanüstü uyum"u vurgulamıştır.67 Gerçekten de Güneş'in yaşama bu kadar uygun bir ışık yayması, olağanüstü bir tasarımdır.
Peki Güneş'in geriye kalan ışınları ne özelliğe sahiptir?
Bunu incelediğimizde, Güneş'in görülebilir ışık dışında kalan ışınlarının çok büyük bölümünün "yakın kızılötesi" dediğimiz alanda kalan ışınlar olduğunu görürüz. Yakın kızılötesi alanı, görülebilir ışığın bittiği noktada başlar ve çok daracık bir aralığı içine alır.68 Bu aralık da, yine elektromanyetik yelpazenin 1025'te 1'inden bile daha dar bir aralıktır.
Acaba bu yakın kızılötesi ışınları neye yarar? Bu kez bu ışınların neye yaradığını görmek için başınızı kaldırıp etrafı seyredemezsiniz, çünkü bunlar görülemeyen ışınlardır. Ama göremediğiniz bu ışınları güneşli bir yaz ya da bahar gününde kolaylıkla hissedebilirsiniz. Dışarı çıkıp yüzünüzü Güneş'e doğrultun, yüzünüzde hissedeceğiniz ısı, kızılötesi ışınların yaptıkları etkidir.
Kızılötesi ışınlar ısı enerjisi taşırlar ve dolayısıyla Dünya'nın ısınmasını sağlarlar. Yani onlar da, yaşam için en az görülebilir ışık kadar zorunludurlar. Ve Güneş, tam da bizim için gerekli olan bu ışınları yaymak için yaratılmıştır: Güneş ışınlarının çok büyük bir bölümü, bu iki tür ışından oluşur.
Peki acaba Güneş'in geriye kalan ışınları nelerdir? Ve bu ışınların bize bir yararı var mıdır?
Güneş'in yaydığı ışığın içinde oranı en düşük olan üçüncü grup ışınlar, "yakın morötesi" ışınlardır. Morötesi ışınlar, temelde yüksek enerji taşıyan, dolayısıyla yaşam için zararlı ışınlardır. Ancak Güneş'in yaydığı morötesi ışınlar, morötesinin en "zararsız" kısmında, yani görülebilir ışığın hemen yanıbaşında yer alan ışınlardır. Bu ışınlar ise, mutasyon ve kanser gibi zararlı etkilerine rağmen, çok önemli bir ayrıntı nedeniyle yaşam için gereklidirler. Bu daracık aralık69 içindeki morötesi ışınlar, insanda ve diğer omurgalılarda, D vitamininin sentezi için gereklidirler. D vitamini vücuttaki kemiklerin oluşumu ve beslenmesi için zorunludur. Bu nedenle uzun süre Güneş ışığından uzak kalan kimselerde D vitamini eksikliği ve buna bağlı kemik hastalıkları baş gösterir
Kısacası Güneş'in yaydığı ışınların tümü, insan yaşamı için gerekli ışınlardır. Güneş ışınları, elektromanyetik yelpazenin içinde yer alan 1025 farklı dalga boyundan sadece tek bir aralık içine sıkıştırılmıştır ve bunlar da, ne ilginçtir ki, tam bizim ısınmamızı, görmemizi ve diğer vücut fonksiyonlarını gerçekleştirmemizi sağlayan ışınlardır.
Yaşam için kitabın önceki bölümlerinde bahsettiğimiz tüm gerekli koşullar gerçekleşmiş olsa bile, yalnızca Dünya 1025'lik yelpazenin herhangi başka bir aralığındaki ışınlara maruz kalsaydı yaşam yine olamazdı. İnsanın varlığı için 1025'te bir ihtimallik bu koşulun da sağlanmış olmasının tesadüf mantığıyla açıklanması elbette mümkün değildir.
Bu arada bu ışınların bir başka özelliğini daha belirtmek gerekir: Bu ışınlar, aynı zamanda bizi beslemektedirler de!
Fotosentez ve Işık
Fotosentez, herkesin ortaokul ya da lise derslerinde öğrendiği kimyasal bir işlemdir. Ama çoğu insan ders kitapları arasına sıkışmış olan bu konunun bizim yaşamımız için ne kadar hayati bir önem taşıdığını farketmez.
Önce bu lise bilgilerini bir hatırlayalım ve fotosentezin formülüne bakalım:
Bu kimyasal reaksiyonda altı su molekülü ile altı karbondioksit molekülü, Güneş ışığının enerjisi sayesinde birleşmektedir. Ortaya çıkan ve glukoz olarak adlandırdığımız molekül, yüksek enerji içeren bir yapıdır ve tüm besinlerin temel taşını oluşturur.
Kısacası bitkiler fotosentez yaptıklarında, Güneş'ten gelen enerjiyi kullanarak besin üretmiş olurlar. Dünya üzerindeki tek besin üretimi, bitkilerin gerçekleştirdiği bu olağanüstü kimyasal işlemdir. Diğer tüm canlılar bu kaynaktan beslenir. Otobur hayvanlar bitkileri yediklerinde bu Güneş kaynaklı enerjiyi almış olurlar. Etobur hayvanlar ise bitkileri yemiş olan otobur hayvanları yemekle, yine Güneş kaynaklı enerjiyi elde ederler. Biz insanlar da hem bitkiler hem hayvanlar aracılığıyla yine aynı enerjiyi alırız. Bu nedenle, yediğimiz her elma, patates, çikolata ya da biftek, aslında bize Güneş'ten gelen enerjiyi verir.
Fotosentezin çok önemli bir başka sonucu daha vardır. Üstteki formüle dikkat ederseniz, fotosentezin glukoz yanında bir de altı oksijen molekülü açığa çıkardığını görürsünüz. Bitkiler bu şekilde hayvanlar ve insanlar tarafından sürekli "kirletilen" atmosferi temizlerler. İnsanlar ve hayvanlar, atmosferdeki oksijeni yakarak enerji elde ettikleri için, her nefes alışlarında atmosferdeki oksijen oranını biraz daha azaltırlar. Ama bu azalan oksijen, bitkiler tarafından yerine konur.
Bitkiler hiçbir laboratuvarın hala yapamadığı bir işlemi yüzmilyonlarca yıldır gerçekleştirirler. Güneş ışığını kullanarak "fotosentez" yapar ve besin üretirler. Ancak bu olağanüstü işlemin çok önemli bir şartı, bitkilere ulaşan ışığın fotosentez yapmaya uygun bir ışık olmasıdır.
Kısacası, fotosentez olmasa, bitkiler olmaz, bitkiler olmadığında ise havyanlar ve biz insanlar da var olamayız. Üzerine bastığınız çimlerin, ağaçların ya da salata malzemesi yaptığınız bitkilerin derinliklerinde gerçekleşen -ve henüz hiçbir laboratuvarda taklit edilemeyen- bu kimyasal reaksiyon, yaşamın temel şartlarından biridir.
Konunun dikkat çekici yanı ise, fotosentezin son derece planlı ve kompleks bir işlem oluşudur. Dikkat ederseniz, bitkilerin gerçekleştirdikleri fotosentez ile, hayvanların ve insanların enerji tüketimleri arasında tam bir denge vardır. Bitkiler bize glukoz ve oksijen verirler. Biz ise hücrelerimizde glukozu oksijenle birleştirip "yakar", böylelikle bitkilerin glukoza eklemiş oldukları Güneş enerjisini açığa çıkarıp kullanırız. Yaptığımız şey, aslında fotosentezi tersine çevirmektir. Bunun sonucunda atık madde olarak karbondioksit çıkarır ve bunu ciğerlerimizle atmosfere veririz. Ama bu karbondioksit hemen bitkiler tarafından yeniden fotosentez için kullanılır. Bu mükemmel çevirim böylelikle sürer gider.
Şimdi bu işlemin ne kadar kusursuz bir uyumla yaratıldığını görebilmek için, işlemin içindeki faktörlerden yalnızca bir tanesinin üzerinde biraz yoğunlaşalım: Güneş ışığına.
Güneş Işığı ile Klorofil Arasındaki Olağanüstü Uyum
y1. Gü̈neş'in
yaydığı
ışınlar
y2. Fotosentez
için
uygun
olan
ışınlar
x1. Gama ışınları (10-16)
x2. Görülebilir-kızılötesi Dalgaboyu (mikron)
x3. Radyo dalgaları (109)
Bitkilerin fotosentez yapmalarını sağlayan şey, hücrelerindeki klorofil moleküllerinin ışık enerjisine karşı duyarlı olmalarıdır. Ancak klorofil, sadece çok belirli bir dalga boyundaki ışınları kullanabilir. Güneş ise, tam da bu ışınları yaymaktadır. İşin en önemli yanı, fotosentez için kullanılabilen bu belirli dalga boyunun, ışığın 1025 farklı dalga boyundan sadece birisine karşılık gelmesidir. Üstteki şemalar, bu olağanüstü uyumun ifadesidir. Güneş'in yaydığı ışık ile (üstteki şema) fotosentez için gerekli olan ışığın (alttaki şema) birbiriyle yaklaşık olarak aynı olması, ışıktaki mükemmel tasarımı göstermektedir.
Güneş ışığının Dünya üzerindeki yaşam için özel olarak yaratıldığını az önce incelemiştik. Acaba Güneş'in ışığı fotosentez için de özel olarak ayarlanmış mıdır? Yoksa bitkiler, kendilerine ne tip ışık gelirse gelsin, bu ışığı değerlendirip ona göre fotosentez yapabilecek bir esnekliğe sahip midir?
Amerikalı astronom George Greenstein, The Symbiotic Universe (Simbiyotik Evren) adlı kitabında bu konuda şunları yazmaktadır:
Fotosentezi gerçekleştiren molekül, klorofildir... Fotosentez mekanizması, bir klorofil molekülünün Güneş ışığını absorbe etmesiyle başlar. Ama bunun gerçekleşebilmesi için, ışığın doğru renkte olması gerekir. Yanlış renkteki ışık, işe yaramayacaktır.
Bu konuda örnek olarak televizyonu verebiliriz. Bir televizyonun, bir kanalın yayınını yakalayabilmesi için, doğru frekansa ayarlanmış olması gerekir. Kanalı başka bir frekansa ayarlayın, görüntü elde edemezsiniz. Aynı şey fotosentez için de geçerlidir. Güneş'i televizyon yayını yapan istasyon olarak kabul ederseniz, klorofil molekülünü de televizyona benzetebilirsiniz. Eğer bu molekül ve Güneş birbirlerine uyumlu olarak ayarlanmış olmasalar, fotosentez oluşmaz. Ve Güneş'e baktığımızda, ışınlarının renginin tam olması gerektiği gibi olduğunu görürüz.70
Önceki bölümde "adaptasyon yanılgısı"na dikkat çekmiş ve bazı evrimcilerin "Dünya'da şartlar farklı olsaydı, canlılar da ona uygun şekilde gelişirdi" gibi yanlış bir fikre kapılabileceklerinden söz etmiştik. Bitkiler ve fotosentez konusunu yüzeysel olarak değerlendirenler de, belki yine bu hataya düşebilir ve "Güneş ışığı daha farklı olsaydı, bitkiler de ona uygun şekilde gelişirdi" diye düşünebilirler. Oysa bu kesinlikle mümkün değildir. George Greenstein bir evrimci olmasına rağmen bu gerçeği şöyle kabul eder:
Belki insan burada bir tür adaptasyonun gerçekleştiğini düşünebilir: Bitkinin yaşamının Güneş ışığının özelliklerine uyum sağladığını varsayabilir. Sonuçta, eğer Güneş farklı bir ısıda olsa (ve farklı bir ışık yaysa) klorofil yerine bir başka molekül bu ışığı kullanacak biçimde gelişemez mi?
Açıkçası, cevap "hayır"dır. Çünkü en geniş sınırlarda dahi, tüm farklı moleküller ışığın çok belirli bazı renklerini absorbe edebilirler. Işığın absorbe edilmesi işlemi, moleküllerin içindeki elektronların yüksek enerji seviyelerine olan duyarlılıklarıyla ilgilidir ve hangi molekülü ele alırsanız alın, bu işi gerçekleştirmek için gereken enerji aynıdır. Işık, fotonlardan oluşur ve yanlış enerji seviyesinde foton, hiçbir şekilde absorbe edilemez... Kısacası yıldızların fiziği ile, moleküllerin fiziği arasında çok iyi bir uyum vardır. Bu uyum olmasa, yaşam imkansız olurdu.71
Greenstein özetle şunu söylemektedir: Herhangi bir bitkinin fotosentez yapabilmesi, sadece ve sadece çok belirli bir ışık aralığında mümkündür. Bu aralık ise tam olarak Güneş'in yaydığı ışığa karşılık gelmektedir.
Greenstein'in ifadesiyle "yıldızların fiziği ile moleküllerin fiziği arasındaki bu uyum", asla rastlantılarla açıklanamayacak kadar olağanüstü bir uyumdur. Güneş'in 1025'te 1 ihtimalle bizim için gerekli olan ışığı vermesi ve yeryüzünde bu ışığı kullanacak kompleks moleküllerin bulunması, elbette söz konusu uyumun yaratıldığını göstermektedir.
Bir başka deyişle, yıldızların ışıklarına da, bitkilerin moleküllerine de hakim olan tek bir Yaratıcı, tüm bunları birbirlerine uygun olarak yaratmıştır. Allah, Kuran'da bildirildiği gibi, "kusursuzca varedendir". (Haşr Suresi, 24)
Gözler ve Işık
Şimdiye kadar Güneş'ten bize gelen ışığın, elektromanyetik yelpazenin üç daracık alanını kapsayan çok özel bir ışık olduğunu gördük. Bu alanlar;
Görülebilir ışığın hemen altında kalan ve Dünya'yı ısıtan yakın kızılötesi ışınlar,
Görülebilir ışığın hemen üstünde kalan ve D vitamini sentezi için gerekli olan az miktardaki morötesi ışınlar,
Ve, hem görme yeteneğini, hem de bitkilerin fotosentez işlemini destekleyen "görülebilir ışık" alanlarıdır.
"Görülebilir ışık" alanlarının varlığı, fotosentez kadar görme yeteneğinin desteklenmesi açısından da son derece önemlidir. Çünkü biyolojik bir gözün, görülebilir ışığın—ve çok az oranda yakın kızılötesinin—dışında bir ışın türünü görmesi mümkün değildir.
Bunu açıklamak için görme işleminin nasıl gerçekleştiğini kısaca hatırlayalım. Görme, "foton" adı verilen ışık parçacıklarının göz merceğinden geçerek, gözün arka tarafında bulunan retina tabakası üzerine düşmesiyle başlar. Retina tabakasının yüzeyinde, ışığa duyarlı hücreler vardır. Bu hücrelerden her biri, kendisine isabet eden tek bir fotonu algılayabilecek yetenektedir. Fotonun enerjisi, bu hücrelerin içinde bol miktarda bulunan ve "rodopsin" adı verilen kompleks bir molekülü harekete geçirir. Rodopsin başka molekülleri etkiler, o moleküller başka molekülleri harekete geçirir.72 Sonunda hücrenin içinde bir elektrik akımı oluşur ve bu akım sinirler aracılığıyla beyne yollanır.72 Sonunda hücrenin içinde bir elektrik akımı oluşur ve bu akım sinirler aracılığıyla beyne yollanır.
y. Biyolojik görme için uygun olan ışınlar
x1. Gamma Işınları (10-16)
x2. Görülebilir ışık dalgaboyu (mikron)
x3. Radyo dalgaları (109)
Biyolojik görme için uygun olan yegane ışınlar, "görülebilir ışık" olarak tanımladığımız dalga boylarıdır. Güneş'in yaydığı ışığın büyük bölümü, bu dalga boyuna karşılık gelir.
Dikkat edilirse, burada sistemin en temel şartı, retinadaki hücrenin fotonu algılayabilmesidir. İşte bunun gerçekleşebilmesi için, bu fotonun görülür ışık sınırları içinde kalması şarttır. Çünkü daha farklı bir dalga boyundaki fotonlar, hücreler için ya çok zayıf ya da çok güçlü kalacaklar ve gereken reaksiyonu başlatamayacaklardır. Gözün boyutlarının küçültülmesi ya da büyütülmesi bir şey değiştirmez. Önemli olan, hücrenin boyu ile, fotonun dalga boyu arasındaki uyumdur.
Diğer ışınları algılayacak bir göz tasarlamak ise, karbon-temelli hayatın hüküm sürdüğü dünyada imkansızdır. Michael Denton, Nature's Destiny (Doğanın Kaderi) adlı kitabında bu konuyu detaylı olarak inceler ve organik bir gözün ancak "görülebilir ışık" sınırları içinde görebileceğini açıklar. Teorik olarak tasarlanabilecek başka hiçbir göz modelinin, farklı dalga boylarını görebilmesi mümkün değildir. Denton, şöyle yazmaktadır:
Ultraviyole, X ve gama ışınları çok fazla enerji taşırlar ve yüksek derecede tahrip edicidirler. Uzak kızılötesi ve mikrodalga ışınları da yaşam için zararlıdırlar. Yakın kızılötesi ve radyo dalgaları ise çok zayıf enerjiye sahip oldukları için tespit edilemezler... Sonuçta şu ortaya çıkmaktadır ki, pek çok nedenden dolayı, elektromanyetik yelpazenin görülebilir bölgesi, biyolojik görme yeteneği için uygun olan yegane bölgedir. Özellikle de insan gözüne benzer yüksek-çözünürlü kamera tipi omurgalı gözleri için, bu ışık aralığından başka uygun bir dalga boyu yoktur.73
Tüm bunları birarada düşündüğümüzde ise, şu sonuca varırız: Güneş öyle ince tasarlanmış bir aralıkta ışık yaymaktadır ki, muhtemel ışık türlerinin sadece 1025'te 1'ini oluşturan bu aralık, hem Dünya'nın ısınması, hem kompleks canlıların biyolojik işlevlerinin desteklenmesi, hem bitkilerin fotosentez yapması, hem de Dünya üzerindeki canlıların görme yeteneğine sahip olması için en ideal aralıktır.
Doğru Yıldız, Doğru Gezegen, Doğru Mesafe
Güneş'in 6000°C sıcaklığa sahip olan yüzeyi. Eğer bu sıcaklık biraz daha fazla ya da az olsaydı, Güneş ışığı yaşamı destekleyemezdi.
Bir önceki bölümde Dünya ile Güneş Sistemi'nin diğer gezegenlerini karşılaştırmıştık. Bu karşılaştırmada, yaşam için gerekli olan ısı aralığının sadece Dünya'da bulunduğunu görmüştük. Bunun en büyük nedeni ise, Dünya'nın Güneş'e ideal uzaklıkta olmasıydı. Jüpiter, Satürn ya da Pluton gibi uzak gezegenler aşırı derecede soğuk, Merkür, Venüs gibi yakın gezegenler aşırı derecede sıcak bir yüzeye sahiptiler.
Bu durumda, Dünya ile Güneş arasındaki uzaklığın özel olarak yaratıldığı gerçeğini kabul etmek istemeyenler şöyle bir mantık kurarlar: "Evrende Güneş'ten çok daha büyük ya da daha küçük yıldızlar vardır. Bunların da pekala kendi gezegen sistemleri olabilir. Bu yıldızlar eğer Güneş'ten daha büyükse, o zaman yaşam için ideal gezegen, Dünya ile Güneş arasındaki mesafeden çok daha uzakta olacaktır. Örneğin bir kırmızı devin etrafında Pluton'un mesafesinde dönen bir gezegen, bizim Dünyamız gibi ılık bir atmosfere sahip olabilir. Böyle bir gezegen, hayat için Dünya kadar uygun olacaktır."
Bu iddia çok önemli bir yönden geçersizdir: Farklı kütlelerdeki yıldızların farklı ışınlar yayacağını hesaba katmamaktadır.
Yıldızların yaydıkları ışınların hangi dalga boylarında olacağını belirleyen etken, bu yıldızların kütleleri ve kütleleri ile doğru orantılı olan yüzey sıcaklıklarıdır. Örneğin Güneş'in yakın mor ötesi, görülebilir ışık ve yakın kızılötesi ışınlar yaymasının nedeni, 6000°C civarında olan yüzey ısısıdır. Eğer Güneş'in kütlesi biraz daha büyük olsaydı, yüzey ısısı daha yüksek olurdu. Bu durumda da Güneş'in yaydığı ışınların enerji seviyeleri artar ve Güneş öldürücü etkiye sahip morötesi ışınları çok daha fazla yaymaya başlardı.
Bu durum bizlere, hayatı destekleyecek ışınları yayabilecek olan yıldızların, mutlaka bizim Güneş'imize çok yakın bir kütleye sahip olması gerektiğini göstermektedir. Bu yıldızların bir gezegende hayatı destekleyebilmeleri için de, bu gezegenin tam şu anda Güneş ile Dünya arasındaki mesafe kadar uzakta olması şarttır.
Bir başka deyişle, bir kırmızı devin, mavi devin, ya da kütlesi Güneş'ten belirgin olarak farklı başka herhangi bir yıldızın etrafından dönen herhangi bir gezegen, hayat için bir barınak oluşturamaz. Hayatı destekleyecek tek enerji kaynağı Güneş gibi bir yıldızdır. Hayat için uygun tek gezegen mesafesi ise Dünya-Güneş mesafesidir.
Aynı gerçek şöyle de ifade edilebilir: Güneş tam olması gerektiği gibi, Dünya da tam olması gerektiği gibi yaratılmıştır. Nitekim Allah'ın her şeyi bir hesap ile yaratışı Kuran'da şöyle haber verilmiştir:
O sabahı yarıp çıkarandır. Geceyi bir sükun (dinlenme), Güneş ve Ay'ı bir hesap (ile) kıldı. Bu, üstün ve güçlü olan, bilen Allah'ın takdiridir. (Enam Suresi, 96)
Işık-Atmosfer Uyumu
y1. Radiant energy absorbed by the atmosphere
y2. Absorption by water relative units
x1. Gamma Rays (10-16)
x2. Visible light wavelengths (microns)
x3. Radio waves (109)
Air as well as water allows the passage of only that radiation that is necessary for us to live. All the harmful and deadly cosmic radiation coming from distant space is caught in this perfectly-created filter.
Bu bölümün başından bu yana, Güneş'ten yayılan ışınlar üzerinde durduk ve bunların yaşamı desteklemek için özel olarak yaratılmış olduklarını inceledik. Ama bu konunun içinde şimdiye kadar değinmediğimiz çok önemli bir faktör daha vardır: Bu ışınlar Dünya yüzeyine ulaşabilmek için, atmosferden geçmek zorundadırlar.
Eğer atmosfer, bu ışınları geçirecek bir yapıya sahip olmasaydı, elbette bu ışınların bize hiçbir yararı olmazdı. Ama atmosferimiz, bu yararlı ışınların geçişine izin veren özel bir yapıya sahiptir.
İşin asıl ilginç olan yönü ise, atmosferin bu ışınların geçişine izin vermesi değil, sadece bu ışınların geçişine izin vermesidir. Çünkü atmosfer yaşam için gerekli olan görülebilir ve yakın kızılötesi ışınlarını geçirirken, yaşam için öldürücü olan diğer ışınların geçişini ise kesin biçimde engellemektedir. Bu ise, Güneş dışı kaynaklardan Dünya'ya ulaşan kozmik ışınlara karşı çok önemli bir "süzgeç" oluşturmaktadır. Denton bu konuyu şöyle açıklar:
Atmosfer gazları, görülebilir ışığın ve yakın kızılötesinin hemen dışında kalan tüm diğer ışınları ise çok güçlü bir biçimde yutarlar. Dikkat edilirse, atmosferin, elektromanyetik yelpazenin çok geniş alternatifleri içinde, geçişine izin verdiği yegane ışınlar görülebilir ışık ve yakın kızılötesini kapsayan daracık alandır. Neredeyse hiç gama, morötesi ve mikrodalga ışını Dünya yüzeyine ulaşmaz.74
Burada söz edilen yapının inceliğini görmemek mümkün değildir. Güneş 1025'te 1 ihtimalin arasından sadece bize yararlı olan ışınları yollamakta, atmosfer de zaten sadece bu ışınları geçirmektedir. (Güneş'in yolladığı çok az orandaki yakın morötesi ışınların büyük bölümü de, ozon tabakasına takılmaktadır.)
Konuyu daha da ilginç hale getiren bir başka nokta ise, suyun da aynı atmosfer gibi son derece seçici bir geçirgenlik özelliğine sahip olmasıdır. Su içinde yayılabilen ışınlar, sadece görülebilir ışıktır. Atmosferden geçebilen (ve ısı sağlayan) yakın kızılötesi ışınlar bile, suyun içinde sadece birkaç milimetre ilerleyebilirler. Dolayısıyla Dünya üzerindeki denizlerde, sadece yüzeydeki birkaç milimetrelik tabaka Güneş'ten gelen ışınlarla ısınır. Bu ısı daha aşağı doğru kademeli bir biçimde iletilir. Böylece belirli bir derinliğin altında, Dünya'daki tüm denizlerin ısısı birbirine çok yakındır. Bu ise deniz yaşamı için çok uygun bir ortam meydana getirmektedir.
Suyla ilgili daha da ilginç bir başka nokta ise, görülebilir ışığın farklı renklerinin de suyun içinde farklı mesafelere kadar gidebilmesidir. Örneğin 18 metrenin altında kırmızı ışık sona erer. Sarı ışık 100 metre kadar bir derinliğe ilerleyebilir. Yeşil ve mavi ışık ise, 240 metreye kadar iner. Bu özellikler son derece önemlidir. Çünkü fotosentez için gerekli olan ışık, öncelikle mavi ve yeşil ışıktır. Suyun bu ışık rengini diğerlerinden çok daha fazla geçirmesi sayesinde, fotosentez yapan bitkiler denizlerin 240 metre derinliklerine kadar yaşayabilir.
Tüm bunlar çok önemli gerçeklerdir. Işıkla ilgili hangi fiziksel kanunu incelesek, her şeyin tam yaşam için olması gerektiği gibi olduğu ortaya çıkmaktadır. Encyclopaedia Britannica'da yer alan bir yorum, bunun ne kadar olağanüstü bir durum olduğunu şöyle kabul etmektedir:
Dünya'daki yaşamın farklı yönleri için görülebilir ışığın ne kadar önem taşıdığını düşündüğümüzde, atmosfer ve suyun ışık geçirgenliğinin bu denli dar bir alana sıkıştırılmış olduğu gerçeği karşısında, insan kendisini şaşkınlığa düşmekten alıkoyamamaktadır.75
Su, tüm diğer ışınları kesmesine rağmen, görülebilir ışığı metrelerce derinliğe kadar geçirir. Bu sayede deniz bitkileri fotosentez yapabilirler. Eğer suyun bu özelliği olmasa, Dünya'da yaşama uygun bir ekolojik denge oluşamazdı.
Sonuç
Materyalist felsefe ve ondan kaynak bulan Darwinizm, insan yaşamının, evren içinde tesadüfen ortaya çıkmış ve hiçbir amaca yönelik olmayan bir "rastlantı" olduğu iddiasındadır. Ancak gelişen bilimle birlikte ortaya çıkan bilgiler, gerçekte evrenin her detayında insanın yaşamını amaçlayan bir düzen ve yapı olduğunu göstermektedir. Bu öyle bir düzendir ki, ışık gibi belki de daha önce hiç düşünmediğimiz bir unsurda bile, insanı şaşkınlığa düşürecek kadar belirgindir.
Bu kadar kusursuz ve eksiksiz bir düzeni "tesadüf"le açıklamaya kalkmak ise akıl dışıdır. Güneş'in elektromanyetik ışınımının, genel elekromanyetik yelpazenin 1025'te 1'i kadar bir alana sıkıştırılmış olması; hayat için gerekli olan ışığın da tam bu daracık alan oluşu; atmosfer gazlarının diğer tüm ışınları engellerken sadece bu ışınları geçirmeleri; ve suyun da yine diğer öldürücü ışınları engelleyip bu ışınlara izin vermesi... Bu denli olağanüstü hassas ayarlamalar, tesadüflerle değil, ancak Yaratılış’la açıklanabilir. Bu ise, tüm evrenin, ve bizi aydınlatıp ısıtan Güneş ışığı da dahil olmak üzere evrendeki tüm detayların, Allah tarafından yaratılıp düzenlendiğini göstermektedir.
Bilimin ortaya çıkardığı bu sonuç, Kuran'da insanlara 14 asırdan beridir öğretilen bir gerçektir. Bilim, Güneş ışığının bizim için yaratıldığını, bir başka deyişle bizim "emrimize amade" kılındığını göstermektedir, Kuran'da ise "Güneş ve Ay bir hesap iledir" (Rahman Suresi, 5)denilmekte ve şöyle buyrulmaktadır:
Allah, gökleri ve yeri yaratan ve gökten su indirip onunla size rızık olarak türlü ürünler çıkarandır. Ve onun emriyle gemileri, denizde yüzmeleri için size, emre amade kılandır. Irmakları da sizin için emre amade kılandır. Güneş'i ve Ay'ı hareketlerinde sürekli emrinize amade kılan, geceyi ve gündüzü de emrinize amade kılandır. Size her istediğiniz şeyi verdi. Eğer Allah'ın nimetini saymaya kalkışırsanız, onu sayıp-bitirmeye güç yetiremezsiniz. Gerçek şu ki, insan pek zalimdir, pek nankördür. (İbrahim Suresi, 32-34)
Dipnotlar
65. Ian M. Campbell, Energy and the Atmosphere, London: Wiley, 1977, s. 1-2
66. Ian M. Campbell, Energy and the Atmosphere, s. 1-2
67. George Wald, "Life and Light", Scientific American, 1959, vol. 201, s. 92-108
68. Yakın kızılötesi alanı, dalga boyu görülebilir ışığın bittiği 0.70 mikronda başlayan ve 1.50 mikrona kadar uzanan ışınları kapsar.
69. Bu daracık aralık, 0.29 mikon ile 0.32 mikron arasında alan morötesi ışınları içerir.
70. George Greenstein, The Symbiotic Universe, s. 96
71. George Greenstein, The Symbiotic Universe, s. 96-7
72. Gözün içinde gerçekleşen bu zincirleme reaksiyon gerçekte çok daha kompleks ve olağanüstüdür. Işık göze geldiğinde mercekten geçer ve arkadaki retina üzerinde düşer. Ancak ışık retinaya çarptığı anda "11-cis-retinal" isimli bir organik molekül tarafından emilir. Bu molekül hemen şekil değiştirir ve böylece bu moleküle bağlı olan "rodopsin" isimli protein de şekil değiştirir. Şekil değiştiren rodopsinin moleküler yapısı değişir ve transducin isimli bir başka proteinle etkileşim içine girebilecek hale gelir. Ancak rodopsinle tepkimeye girmeden önce transducin GDP isimli bir moleküle bağlıdır. Transducin, rodopsin'e bağlandığı zaman, GDP'den ayrılır ve GTP isimli bir başka moleküle bağlanır.
Artık 2 protein ve 1 kimyasal molekül birbirine bağlanmış durumdadır ve bu yapının tümüne GTP-transducinrhodopsin ismi verilir. Bu yapı tekrar hücrenin içinde bulunan phosphodiesteras isimli bir başka proteine bağlanır. Bu birleşme gerçekleştiği zaman, phosphodiesteras proteini, cGMP isimli bir molekül bağlama yeteneği kazanır. Aslında başlangıçta hücre içinde birçok cGMP molekülü bulunmaktadır, ancak phosphodiesteras, cGMP yoğunluğunu düşürür. Bu olay, su dolu küvetin tapasını çekerek küvetteki su miktarını indirmeye benzetilebilir.
cGMP'ye bağlanan bir başka protein de iyon kanalıdır. İyon kanalı, hücre içindeki sodyum iyonlarının sayısını düzenler. cGMP, iyonları hücre içine alır, ancak bir başka protein aynı zaman dengeyi koruyabilmek için iyon kanallarını dışarı atmaktadır. Bu iki proteinin çalışması sonucu hücredeki iyon oranı her zaman çok dar sınırlar çerçevesinde kontrol altında tutulabilir.
Phosphodiesteras'ın etkisi sonucu cGMP miktarının normalin altına düşmesiyle beraber, bu kanallar kapanmaya başlar. Böylece artı yüklü sodyum iyonlarının yoğunluğunda bir düşüş olur. Bu düşüş, hücre zarı boyunca orantısızlıklara sebep olur ve bu orantısızlıklar, optik sinirden beyne kadar uzanan bir akımın oluşmasını sağlarlar. Sinyal beyne ulaştığı zaman ise görme olayı gerçekleşmiş olur.
Kısaca anlattığımız bu tablo eksiktir, bir basitleştirmedir. Olaylar böyle gelişiyor olsaydı asla görme olayı gerçekleşmeyecekti. Zira eğer tepkilemeler bu kadarla sınırlı olsaydı, hücreler çok çabuk aşırı miktarlardaki 11-cis-retinal, cGMP, sodyum iyonlarının değişimiyle karşılaşacaklardı. Bu sebeple hücreleri eski hallerine getirecek daha birçok mekanizma kurulmuştur.
Yukarıda saydığımız olaylar, görme olayının tam bir biyokimyasal açıklaması değildir ve görme olayını sadece özet bir biçimde anlatmaktadır. Ancak buradan bile anlaşıldığı gibi, görme sistemi kendi içinde çok kompleks ve asla evrimle ortaya çıkamayak mükemmel bir mekanizmadır.
73. Michael Denton, Nature's Destiny, s. 62, 69
74. Michael Denton, Nature's Destiny, s. 55
75. Encyclopaedia Britannica, 1994, 15th ed., cilt 18, s. 203