Yıl 1669.
Bir akşam.
Simyacı Hennig Brandt.
Her akşam olduğu gibi yine “altın” yapabilmek için elinden geleni yapıyordu.
Brandt bir süreliğine araştırmalarına “idrarı” da dahil etti. Bu altın görünümlü sıvının her şeyin anahtarı olduğunu düşünüyordu.
Ve o akşam sabrının meyvelerini toplayacaktı.
İdrarı kaynatarak yoğun bir madde haline getirdi. Ardından bu maddeyi de ısıtabildiği kadar ısıttı.
Ve.
Demiri altına dönüştürecek efsanevi iksiri bulmuştu Brandt. Sonunda…
Sonra ne oldu peki?
Burada toplanan bizler elbette bu hikayenin böyle bitmediğini, idrardan altın iksiri çıkmayacağını çok iyi biliyoruz.
Ama burada olan neydi?
Brandt ne bulmuştu?
Bulduğu şey aslında bildiğimiz fosfor elementiydi.
Simyacılık. Bir efsanenin peşinde harcanan hayatlar.
En nihayetinde hiç ummadıkları bir devrimi başlatmıştı.
Bu aslında bir elementin ilk kez keşfedilişiydi diyebiliriz.
Bir hikayenin başlangıcı.
Pek de üzerinde düşünmediğimiz, asıl önemli olanın hikayesi.
Her şeyin temelinde yatan maddenin keşif hikayesi bu.
Biz de uzun süre sonra bu vesileyle yeni bir seriye adım atıyoruz. Bol bol elementlerden, kimyadan, yine tabi fizikten ama en önemlisi bu keşiflerin arkasındaki adı bilinen veya bilinmeyen birçok dev isimden bahsedeceğiz…
Hazır mısınız?
Madde nedir? Evreni oluşturan şey nedir?
Basit sorular. En başından beri sorulan.
Antik Yunan filozoflara göre bunun cevabı sadece dört elementti.
Hava, su, toprak ve ateş.
Çok uzun süre de böyle bilinegeldi.
Ama bugün biliyoruz ki madde aslında Periyodik Cetvel olarak bildiğimiz tabloda güzelce dizilmiş 100’ün üzerinde elementin bir kombinasyonu.
Ama en başa dönersek. Maddenin gizemini çözme yolculuğunda en büyük ipuçlarından birisi aslında maddeye hiç benzemeyen bir şeyden gelecekti: Hava.
Evet. Tabi. İnsanlar havayı biliyorlardı zaten. Rüzgarda, fırtınada. Hissediyorlardı. Ama bilmedikleri şey aslında türlü türlü hava olduğuydu.
Ta ki 1754 yılına kadar. Joseph Black isimli İskoç bir tıp öğrencisi garip bir şekilde, böbrek taşı ile ilgili bir tedavi bulmaya çalışıyordu.
Bunun için bir tür toz üzerine asit dökmüş ve ortaya bir tür hava salınmıştı. Bu çıkan hiç karşılaşmadığı havayı da bir tüp içinde saklayan Black şaşırmıştı. Zira bu hava bildiğimiz hava gibi davranmıyordu. Daha ağırdı ve birden alev alıyordu.
Black 1754 yılında bu deneyiyle aslında karbondioksiti keşfetmişti.
İnsanlar çok uzun süre sıvı ve katılardan haberdardı ancak ilk defa anlamışlardı ki yeni bir madde vardı.
Gaz.
Sonraki 20 yıl boyunca bu yeni maddeyi çalışan isimler madde ile ilgili bildiklerimizi kökünden değiştirecekti.
Bu keşfin ardından kısa süre içinde hidrojeni ve azotu da keşfetmişlerdi.
Sonra 1770’lerde Joseph Priestley isimli çılgın bir adam sahneye çıkmıştı. Yeni şeyler denemeyi, yeni şeyler öğrenmeyi hayat amacı haline getirmiş bu adam bu keşifleri bir adım öteye taşımak için mesela bulduğu her şeyin üzerine asit dökmekle ünlüydü. Ortaya çıkan gazları, baloncukları alır, araştırır ve anlamaya çalışırdı.
Ne kadar ilkel gibi görünse de bu taktikleri ile Joseph Priestley 9 yeni gaz keşfetmişti. Dünyada bu alanda onun kadar keşif yapmış başka biri yok.
Ama tabi oynamayı hiç bırakmadı Priestley. Bir keresinde bir birahanenin yanında kalırken sürekli gittiği bu birahanede yapılan biranın üzerindeki köpükleri de incelemek, bira ile deneyler yapmak istemişti.
Neyse ki sahibi izin vermişti zira bu sayede bugün birçoğumuzun vazgeçemediği bir tür içeceğin üretim süreci ortaya çıkacaktı.
Biradan yükselen gazı suya enjekte etmenin bir yolunu bulmuş ve bu sayede bildiğimiz suyun köpük köpük olduğunu, bugünkü tabirle asitli göründüğünü görmüştü.
Aslında Priestley bu deneyi ile “karbonlaştırmayı” ya da “karbonasyonu” bulmuştu.
Bugün içtiğimiz tüm gazlı içeceklerin temelinde yatan mantığı.
Ama bakın bu hikaye daha nerelere gidiyor, kimler dahil oluyor.
Bu yeni gazlı ve lezzetli içecek herkesin dikkatini çekiyor haliyle.
Bunlardan biri de İngiliz bir doktor. Bu içeceğin o zamanlar gemici ve askerleri kasıp kavuran iskorbit olarak bilinen hastalığa çare olabileceğini söylüyor.
1772 yılında ise Priestley İngiltere’nin ünlü bilim kurumu Royal Society’e bu gazlı içeceği yapma yöntemini anlatıyor ve İngiliz donanmasına da bu içeceği bir tedavi olarak denemeleri gerektiğini öneriyor.
Tabi böyle bir tedavi olasılığı kulaktan kulağa her yere yayılıyor. Ta Portekiz’e kadar ulaşıyor bu haber. Özellikle bir isim, Joao Jacinto de Magellan çok ilgileniyor bu haberle. İsim tanıdık gelmiştir. Evet. 1500’lerde yaşamış, bildiğimiz kaşif Ferdinand Magellan’ın soyundan geliyor Jacinto Magellan da.
Eski bir papaz olan Jacinto artık Fransız sanayisi için çalışan bir casustur.
Royal Society’de olup bitenden de yakından ilgileniyor ve eline Priestley’nin bu çalışması geçiyor.
Hemen Fransa’daki ticaret bakanı Jean Charles Trudaine Montigny’e haber veriyor.
Trudaine de kendisi bilimle oldukça ilgili ve kendisi de Fransız Bilim Akademisinin bir üyesi. Ve Priestley’nin çalışmasının ne kadar önemli olduğunu hemen fark ediyor haliyle.
Ve o da hemen vakit kaybetmeden o dönemde Fransa’da isim yapmaya başlamış genç bir kimyacıya ulaşıyor. Daha sonra ismini tarihe silinmeyecek şekilde yazacak birine.
Antoine Laurent Lavoisier…
Trudaine mektubunda şunları söylüyor Lavoisier’e:
“Çok iyi bir fizikçi ve kimyacı olduğunu biliyorum. Ülkene hizmet etme fırsatı eline geçmiş durumda. Bu çalışmadaki deneyleri lütfen kendin tekrarla ve gözlemlerini de bizimle paylaş. Ancak geç kalırsak pek bir değeri kalmayacak. Umarım elini çabuk tutarsın.”
Lavoisier’i ne kadar bir dev olarak tanısak da, o zaman için çok genç olduğunu ve bu rica gibi görünen emirin devletin en tepesinden geldiğini unutmamamız gerekiyor.
Bu işin sonunda bu gazlı içeceğin aslında tedavi için hiç uygun olmadığı anlaşılsa da bu çalışma sayesinde Lavoisier hayatının keşfini yapacaktı.
Bu arada o sıralarda 28 yaşında olan Lavoisier hukuk eğitimini tamamlamış, Kral XV. Louis için çalışıyordu. Ve durumu da çok çok iyiydi aslında ama onun asıl ilgi alanı kimyaydı. Varlıklı olması sayesinde kendine dönemin en iyi ekipmanlarına sahip bir laboratuvar kurmuş ve eşi ile deneyler yapıyordu.
Marrie Anne Paulze. Çok erken yaşta Lavoisier ile evlenmiş ama kendisi de çok çok zeki, bilimle ilgilenen bir kadındı.
Çok iyi İngilizce bilen ve kendi kendine kimya alanında oldukça ilerleyen Marrie Anne tüm deneylerde Lavoisier’in yanındaydı. Bugünkü şartlarda çok iyi bir bilim insanı olabilirdi.
Ancak o sıralarda en önemli görevi kocasının çalışmalarına yön veren şemalar ve görseller oluşturmaktı.
O kadar detaylıydı ki bunlar, bugün bile baktığınızda laboratuvarın içini, bulunan ekipmanları, kimlerin gelip gittiğini görebilir, sanki oradaymış gibi hissedebilirsiniz. Tüm süreçleri, tüm deneyleri de detayları ile not alarak resmediyordu. Harika bir yardımcıydı Lavoisier için. Aslında bir ortak desek daha doğru olur.
Ülkesinin kendisinden istediği deneyler ile ilgili çalışırken de Lavoisier defterine şunları yazmıştı:
“Önceki deneyler farklı maddelerin hava veya gaz aldığında veya verdiğinde neler olduğunu gösteriyor. Bu çalışmaları detaylıca inceleyeceğim, deneyleri tekrarlayacağım, tutarlı bir teori ortaya çıkarmak için eklemeler de yapmam gerekecek. Fakat bu konu bana kalırsa fizik ve kimyada bir devrim yaratma potansiyeline sahip…”
Bugün baktığımızda neden bu kadar önemli olduğunu anlayamayabiliyoruz. Yani bu gazlar vs. genel kültür bilgisi şu an ama size o dönemi bir anlatayım isterseniz.
Örneğin. O dönemde insanlar yüzyıllardır ateşin yanma sırasında ortaya çıkan yıkıcı bir güç olduğunu düşünüyorlardı. Duyularımızla ele aldığımızda haksız da değillerdi. Ateş ile ısı, ışık ve duman çıkıyordu ortaya. Buna da bir isim vermişlerdi. Filojiston teorisi.
Metali ve pası açıkladığı düşünlen teori.
Demir cevheri mesela kömür ile ısıtıldığında kömürden çıkan filojiston cevher ile birleşip metalik demiri oluşturuyordu. Demir hava veya su ile temas ettiğinde de metal filojistondan kurtulup paslanıyordu.
Diğer metallerde aynı şekilde. Bakırın paslanması mesela.
Cevhere filojiston ekleyin, Metal olur. Filojistonu çıkarın paslanır… Anlayış buydu.
Ama bir sorun vardı. Paslı metal asıl metalden daha ağırdı. Hani filojistonu attığında paslanıyordu metal? Nasıl daha ağır olabilir ki?
Aslında birçok kimyacı bunun farkındaydı ama oraya bakmamayı tercih ettiler.
Ama Lavoisier bu konuda çok rahatsızdı. Herkesin bakmaya cesaret etmediği şeyin üstüne gitmeyi tercih etti.
Demiştik ya. Lavoisier’in harika bir laboratuvarı vardı. Kimine göre o dönemde dünyada daha iyi bir özel laboratuvar da yoktu zaten.
Bu sayede deneylerde kullandığı malzemelerin ağırlıklarını çok çok hassas bir şekilde ölçebiliyordu.
Her deney başında ve sonunda İngiltere’den çok büyük paralar vererek getirttiği hassas tartısı ile tüm malzemelerin ağırlığını ölçüyordu.
Bu ölçümün ne kadar önemli olduğunu da şu notundan anlıyoruz:
“Kimyada her deney öncesi ve sonrasında aynı miktarda madde olması gerektiğini varsayarız. Kimya deneyleri evrensel olarak bu varsayıma dayanır.”
Bunu bugün Maddenin Korunumu olarak biliyoruz.
Toplam ağırlık aynı kalmak zorundadır. Öyle değilse. Bir sorun vardır…
Bu Maddenin Korunumu ilkesini bulan kendisi olmasa da Lavoisier ilk kez bu kadar kapsamlı bir şekilde uyguluyordu. Ve bir keşif aracı olarak çok da güzel çalışıyordu.
Bu yönteminin gücü de Ekim 1772’de kendini gösterecekti. Metalin paslandığında ya da bugün bildiğimiz tabiri ile oksitlendiğinde neden ağırlaştığı sorusunu artık çözecekti.
İnsanlar aslında bir şey oksitlenip parçalandığında hafiflemiş olması gerektiği inancına sahipti.
Lavoisier işte bu inanışı kırmak için hassas tartılarını, tüm aletlerini alarak deneylerini insanların önünde yapmaya karar verdi.
Şık giyimli izleyiciler onu dikkatli bir şekilde izlerken Lavoisier bir miktar su dolu cam bir tüpe bir miktar oksitlenmiş kurşun ve kömür koydu.
Ardından tüpü güneş ışığı ile çok yüksek bir ısıya maruz bıraktı.
Sonuç çok garipti.
Oksit tekrar metale dönüşürken çok yüksek miktarda gaz çıkarmıştı. Bu gazın hacmi de geldiği oksitten bin kat daha fazlaydı.
Bu herkesi çok şaşırtmıştı. Ama daha işi bitmemişti. Bu gaz acaba metal oksitlenirken tekrar geri dönecek miydi?
Metallerin oksitlenmesinin sebebi bu gaz mıydı?
Öyle de olmuştu.
Çok önemli bir bulgunun eşiğinde olduğunun o da farkındaydı.
Madde kütle kaybetmiyor, aksine havadan aldığı bir şeylerle kütle kazanıyor, ağırlaşıyordu.
Bu tüm bilim dünyasının yüzyıldan fazladır inandığı bir şeyi yıkmak demekti.
Ama hala bir soru vardı. Bu “hava” neydi. Paslanmaya neden olan. Havanın kendisi mi? Bir bölümü mü?
Bunu bulmak biraz zaman alacaktı.
Ama başka biri tarafından.
Joseph Priestley tekrar sahneye çıkacaktı.
Hatırlayın. Lavoisier aslında Priestley’nin deneylerini tekrarlamak için girmişti bu işe. Gizemi çözmek için.
Ama Priestley de boş durmuyordu.
O sıralarda kırmızı cıva pası ile deneyler yapıyordu. Bu garip madde aslında tedavilerde de kullanılıyordu o zamanlar ancak bu madde ile ilgili bir gariplik vardı.
Bu paslanmış cıvayı kömüre filan gerek kalmadan doğrudan ısıttığınızda tekrar metale dönüşüyordu. Bu bilinen teoriye tamamen ters bir şeydi.
Priestley işte deneyleri sırasında garip bir şeyle karşılaştı. Cıva pasından çıkan hava daha önce keşfettiği karbondioksite hiç benzemiyordu. Öyle olsaydı kutu içindeki mumları söndürürdü. Ama aksine. Bu maddeden çıkan hava ile mumlar olduğundan çok daha güçlü yanmaya başlamışlardı.
Bu sanki, normal havadan da daha iyi bir havaydı.
Daha sonra kaderin cilvesi. Paris’te bir ziyarette bulunurken Bilim Akademisi üyeleri ile bir akşam yemeğine davet aldı.
Ve masada Antoine Lavoisier de vardı.
Film gibi. Antoine onu çok iyi tanıyordu aslında ama Priestley. Hiçbir fikri yoktu. İyi bir bilim insanı olduğunu biliyordu Lavoisier’in. O yüzden hiç şüphelenmeden, yaptığı tüm deneylerden, cıvadan çıkan havanın garipliğinden bahsetmişti ona. Tüm detayları ile. Tam bir bilim insanıydı Priestley. Tüm bildiklerini paylaşan, bilgiyi özgürleştiren.
Lavoisier ne yaptı peki…
Tahmin edeceğiniz gibi. Soluğu laboratuvarında aldı ve…
O da bu yeni gazın normal havadan daha saf olduğunu, bu gazı içimize çekebildiğimizi ama bir yandan da daha yanıcı olduğunu anlamıştı.
Priestley’nin verdiği ipucu ile çıktığı yolda Lavoisier sonunda hedefine ulaşmış, zaferi göğüslemişti.
Bu yeni gaza da tanıdık bir isim vermişti.
Oksijen!
Ama hiçbir noktada Priestley’den ve ondan aldığı ipucundan bahsetmemişti.
Priestley buna çok sinirlenmiş ve en sonunda Lavoisier ister istemez ona hakkını teslim etmiş ama keşfi de sahiplenmişti biraz da haklı olarak.
Artık ateş, su, toprak ve hava gibi antik inanışlar yıkılmaya başlamış,
Havanın, suyun, temelde maddenin çok çok daha karmaşık unsurlardan oluştuğu anlaşılmaya başlanmıştı.
Fakat. Hikaye burada bitti diye düşünmeyin.
Keşfedilecek daha çok şey var. Yıkılacak birçok dogma. Sahneyi devralacak yığınla dev isim…
Ve bizim de konuşacağımız daha çok şey var “Maddenin Hikayesinde”…
Ve her zaman olduğu gibi.
Tekrar görüşene dek.
İyi ki varsınız.
Sevgiler…