Minik Bir Kahraman: Karınca Boyutlarına İnmek Mümkün mü?

EN

Ant-Man gibi istediğiniz an karınca boyutlarına inip istediğiniz an gökdelen boyutlarına çıkmak ister miydiniz? Bu yazımda boyutlarımızı değiştirmenin mümkün olup olmadığını ve eğer mümkünse bunu nasıl yapabileceğimiz konusunu tartışacağım.

Bilim Kurgu Ne Diyor? 

İlk olarak Ant-Man’in orijinal Marvel senaryosunda nasıl mümkün kılındığının açıklamasına bakalım. Hank Pym adındaki bilim insanı atom altı bir parçacık grubu keşfediyor. Bu nadir bulunan parçacık grubunun nesnelerin ya da canlıların boyutunu ve kütlesini artırıp azaltabileceğini fark ediyor. Böylece Pym parçacıkları adını verdiği bu keşfini özel bir giysi içine formüle ediyor.

Pym parçacıklarının boyut değiştirebilme marifetleri maddelerin ölçeklerini, kütlelerini, güçlerini ve yoğunluklarını değiştirebilmesine dayanıyor. Parçacıklar bunu atom altı boyutta kütle ekleyerek ya da kaydırarak yapabiliyor. Bir canlıyı karınca boyutlarına indirirken güç yoğunluğunu muhafaza edebilme ve küçülme gerçekleştikçe bunu artırabilme özelliğine de sahip. Bu da bir insanı o kadar küçülttüğümüzde güç ve dayanıklılığında bir artış olacağı anlamına geliyor. Tabi parçacıklar atom altı bir boyutta çalıştıkları için küçülen maddeyi atom altı bir uzay boyutu olan Kuantum Alemine de yönlendirebiliyor. Sık kullanılması halinde bu işlemin insanı bir yapışkan bir protein yığınına dönüştürebiliyor. O yüzden kostüm kullanımı önemli… Tek sorun elbette bu olamaz. Kostümle dahi olsa sonuçta atomlarımız arasındaki uzaklıkların değişmesi ve boyutların sürekli değişmesi insan fizyolojisinde pek çok dengesizliğe sebep olabilir gibi görünüyor ama şu an işin fantezi boyutundayız. O yüzden şimdilik çok düşünmeyelim birazdan daha sonra buna kafa yorarız. Devam edelim.

Küçülme için kırmızı Pym parçacığı kullanılırken boyut büyütme için mavi Pym parçacığı kullanılıyor. Her ikisi de canlıya güç verirken mavi olan aynı zamanda ağırlıkta vermektedir. Aksi takdirde havanın yoğunluğundan daha küçük hale geleceği için helyumlu bir balon gibi gökyüzüne süzülürlerdi kahramanlarımız.

Söz konusu canlı bir organizma olduğunda atomları çıkarmak pratik olarak pek çok soruna yol açacaktır. Fizyolojik olarak işlevsel elementlerin kaybına yol açacaktır. Boyut küçülteceğim derken nöronlarınızı kaybetmek istemezsiniz öyle değil mi? Beyni olmayan bir kahramanı kimse istemezdi herhalde.

Bir başka benzer senaryoda boyut küçültmenin nasıl ele alındığına bakalım. Isaac Asimov, Esrarengiz Yolculuk (Fantastic Voyage) eserinde atomların boyutlarının manipüle edilmesiyle nesneleri küçültmekten bahsetmektedir. Küçültülen bir atom, küçülme derecesiyle orantılı bir stres altında kalacağı şeklinde bazı muhtemel problemler için açıklama getirilmiştir. Yani ışığın, sesin ve diğer stresörlerin küçültülen nesnenin etrafında davranış değiştirebileceğini söyleyebiliriz. Son olarak da bu etkinin geçici olacağı ve bir saat sonra atomların hızla eski haline döneceğini ekleyebiliriz.

Küçülen Hayatlar (Downsizing) filminde de yine başka bir boyut küçültme senaryosunu görüyoruz. Filmde nüfusun büyük bir kısmı kendilerini 13 cm’e kadar küçülttüğü anlatılıyor. Böylece daha az kaynak tüketimi yapıyorlar ve daha az atık üretiyorlar. Ancak böyle bir durumda sesin aşırı incelme durumu ortaya çıkabileceği gibi bu sesin daha büyük boyutlardaki insanlarla iletişim kurmada anlaşılır bir frekansta olup olmayacağı da ayrı bir soru.

Filmlerde bahsi geçen yöntemler elbette tamamen teoride. Senaryo söz konusu olduğunda ya bazı fizik kuralları yok sayılıyor ya da bu kuralları sağlayacak hayali parçacıklar üretilebiliyor. Bilim kurgunun güzellikleri işte… Peki gerçek hayata dönecek olursak yaşayan bir organizmayı herhangi bir fizyolojik sorun çıkmadan küçültmek mümkün olabilir mi?

Boyut Küçültmedeki Sorunlar

Göz önünde bulundurmamız gereken bazı engeller var. Öncelikle bu engelleri bilirsek onları nasıl ortadan kaldıracağımızı da ona göre belirleyebiliriz. En basitini düşünerek başlayalım. Atomlar arasındaki boşlukları azaltarak küçülelim.

Bildiğiniz üzere atomların büyük bir çoğunluğu boşluklardan oluşmaktadır. Eğer atomları birbirine yaklaştırarak bu boşlukları giderebilirsek bu durumda nasıl bilgisayardaki bir dosyayı rar formatında sıkıştırabiliyorsak organizmaları da aynı şekilde sıkıştırabiliriz. Teoride. Ancak burada karşımıza büyük bir problem çıkmaktadır. Bir insanı bir şekilde karınca boyutuna küçültebilsek bile, kişinin ağırlığı değişmeyeceği için yoğunluğu o kadar artar ki iç basınç korkunç derecelere ulaşacaktır. Ve canlı dokular zarar görmeye başlayacaktır. Ayrıca iki atom çekirdeği birbirine normalden çok daha fazla yaklaşırsa kararsız ve yüksek enerjili bir durum ortaya çıkar. Atomlar arası etkileşimlerden elektronların kararlılık düzeylerine kadar pek çok denge bozulacaktır. Bunların da elbette canlı bir organizmanın tüm yapılarını etkileyeceğini tahmin edersiniz. Kısacası öyle aklımıza gelince atomlar arasındaki uzaklığı değiştirip kendimizi küçülteyim derken bu işten sağ çıkmamız pek mümkün görünmüyor.

Peki fazlalıkları atıp yer açsak nasıl olur? Yani atom çıkartıp kalanlar arasındaki boşlukları azaltsak? Bu durumda da bizi oluşturan elementlerin bir kısmını ortadan kaldırmak zorunda kalıyoruz. Bir DNA’nın yapısından atomları kaldırdığımızı düşünün. Hücre ölümünden mutasyona kadar pek çok problem bizi bekliyor olacaktır.

O zaman her şeyi küçültmeliyiz. Yani atomlarımızla beraber küçülmeliyiz ki kayıp yaşamadığımız gibi atomlar arasındaki boşluların birbirine oranını da koruyabilelim.

Genelden özele gidelim. Evrenin bir nokta kadar küçük bir alandan büyük bir patlamayla oluştuğu ve genişlemekte olduğu biliniyor. Bir süre sonra da genişlemesinin duracağı ve çökmeye başlayacağı ve oluştuğu o küçük noktada kaybolacağı söyleniyor. Benzer şekilde çok büyük kütleli yıldızların önce genişlediği, ömrünün sonuna doğru küçülmeye başladığı ve en sonunda artan korkunç miktardaki çekimle içine çöktüğü ve her şeyi yutan bir kara deliğe dönüştüğünü biliyoruz. Yani büyüme ve küçülme olayları doğal olarak gerçekleşen fenomenlerdir diyebiliriz. Ancak… Bahsettiğimiz bu örnek güneşimizden kat kat büyük kütleli yıldızlar için. Koskoca evrenin çökmesi ise zaten bambaşka bir boyutta. Yine de o kadar büyük kütlelerin küçülmesi bize atomların boşluklardan oluştuğu fikrinin böyle durumlarda ne kadar işlevsel olabileceğini düşündürüyor.

Atomların %99,9999999999996 boş olduğu söylenmektedir. Peki, tam olarak nasıl bu kadar boş olabilir? Ya da gerçekten bomboş bir boşluğumu kast ediyoruz? Atomun kütlesini büyük oranda oluşturan çekirdek o kadar küçük bir alan kaplar ki atomun genel boyutuna kıyasla sanki atom çekirdeği dışındaki alan boşlukmuş gibi algılanabilir. Peki atomun genel hacmini ne belirliyor? Elektronlar. Bir atomun boyutu elektronların kuantum mekaniksel özelikleri ve atomu bir arada tutan kuvvetler tarafından belirlenmektedir. Elektronları bir nesne gibi düşünemeyiz. Elektronların, kuantum belirsizliği ile açıklandığı üzere ne belirli bir konumları ne de momentumları vardır. Bulundukları yerler ve hareket yönleri tamamen olasılıksaldır. Bu yüzden bulundukları yer bir elektron bulutu olarak ifade edilir. Elektronun bulunma ihtimalinin olduğu en dış konumunun çekirdekten ortalama uzaklığı da böylece atomun boyutunu belirlemektedir. Yani atomun boyutunu kuantum mekaniksel kurallar belirlemektedir. Bir atomu sıkıştırmaya çalıştığımızda atomun kuantum mekaniksel ilkelerinin üstesinden gelmemiz gerekmektedir.

Bir atomda her parçacığın bulunduğu yerin o atoma has bir özelliği vardır. Yani bu yapıyı değiştirmek atomun davranışını ve özelliğini değiştirebilir. Yani elektronların enerji seviyelerini değiştirip sıkıştırmaya çalışsak dahi orijinali korumak mümkün olmayabileceği gibi yine atom yoğunluğu etkilenecektir.

Sicim Teorisi?

O zaman atomu oluşturan parçacıkların kendilerini küçültebilir miyiz sorusu geliyor aklıma. Yani proton, nötron ve elektron boyutuna indiğimizde yapılabilecek bir şey var mıdır? İş bu boyutlara indiğinde çok sevdiğim ancak hala tam olarak anlayamadığım bir teori çıkıyor karşıma. Sicim teorisi. Anladığım kadarıyla aktarmaya çalışacağım ancak bir fizikçi olmadığımı belirteyim. Bana anladığım kadarıyla aktardığım bilgiler ne kadar mantıklı gibi gelse de açıklamalarım bir fizikçide kafasını duvarlara vurma isteği uyandırabilir. Şimdilik kendi beyin fırtınamızda savrulmaya devam edelim.

Sicim teorisi dediğimizde elektronları ve protonları da oluşturan çok daha küçük sicim adı verilen iplik benzeri yapılar karşımıza çıkmaktadır. Sicimlerin faklı titreşim modları kütle ve yük gibi belirli özelliklere sahip bir parçacığa karşılık gelmektedir. Bir gitar telinin farklı titreşim biçimlerinin farklı müzik notaları çalması gibi, sicim teorisindeki sicimlerin de farklı titreşimleri farklı parçacıklar ortaya çıkaracaktır. Fizik teorilerinde gözleme dayalı olarak boyut sayısı üçe sabitlenmiştir. Ancak iş sicim teorisine geldiğinde altı yeni boyutun varlığı öngörülmektedir. Sicimler o kadar küçüktür ki onları gözlemlemek çok zor olduğu için boşluk gibi algılanabilmektedir. Bu da teorisyenlerin sicimlerin titreşim boyutu için ekstra bir boyut olabileceği fikrini geliştirmelerine neden olmuştur. Bu ekstra boyutların geometrik şekillerinin titreşimleri etkileyeceği ve bununda dolayısıyla parçacıkların kütleleri ve yükleri gibi niceliklerin belirlenmesinde rol oynayacağı düşünülmektedir.

Teoride bu sicimlerin titreşimleri için öyle bir patern tasarlamamız gerekiyor ki atom altı parçacıkların kütlelerini, yüklerini ve hatta boyutlarını dahi değiştirebilelim. Sicim boyutlarında araştırmalar yapmak tahmin edersiniz ki henüz pek mümkün görünmüyor. Bunun için parçacık çarpıştırıcıların kullanılabileceği düşünülmekte. Eğer bir gün bu derece küçük boyutları, sicimlerin titreşim paternlerini, ekstra boyut geometrilerini keşfetmenin bir yolunu bulursak müdahale etmeninde bir yolunu bulabiliriz kim bilir. Ve direk atom altında yapılacak olan manipülasyonlarla atomların boyutlarını hatta kütlelerini değiştirmek mümkün olduğu takdirde yoğunluğun aşırı artması, içe çökme, fizyolojik sağlık problemleri yaşama gibi tüm engelleri aşmamız mümkün olabilir. Belki biz de Hank Pym gibi sicim titreşimlerini değiştirecek atom altı bir parçacık buluruz ve kendi adımızı veririz.

Yeterli mi?

Peki, diyelim ki bu söylediklerimizin hepsini yapmayı başardık ve istediğimiz boyutlara küçüldük. Tüm sorunlarımız çözülmüş mü oluyor? Ne yazık ki hayır.

Boyut değişikliğinden etkilenen sadece vücudumuzdaki parametreler değildir. Çevremizle olan etkileşimlerimizde belli bir dengededir. Soluduğumuz havadan, sindirdiğimiz besinlere kadar pek çok element organlarımızın yüzey alanıyla yakından alakalıdır. Yani kendimizle beraber soluduğumuz hava gibi maruz kaldığımız her şeyin atomlarını da bizimle beraber küçültmemiz gerekiyor. Ayrıca boyut olarak küçük hayvanların metabolizmaları oldukça hızlıdır. Bir fare boyutuna bile inmenin metabolizmayı aşırı hızlandırabileceği ve yemek ihtiyacının da orantılı bir şekilde artabileceği göz önünde bulunmalıdır. Ki artan metabolizma aynı zamanda daha hızlı biyolojik yaşlanma da demektir. Bunların yanı sıra algıladığımız sesler ve gözümüze ulaşan ışınlar bile o boyutlarda bizim algılayamayacağımız ya da kaldıramayacağımız hale gelebilir.

Yani boyut küçültürken basit bir kostümden daha fazlasına ihtiyacımız olabilir. Bedenimizi koruyan… Kendi oksijen sağlayıcısı ya da hava moleküllerini küçülten bir filtresi olan… Göze ve kulağa gelen dalgaları büken ve duyulup görülebilir hale getiren filtreleri olan… Belki metabolizmanın aşırı hızlanmasına engel olabilecek özel kimyasallar yayan… Hatta nöronlarımızın kontrolden çıkmasına engel olacak ve olası aksilikleri algılayıp uygun manyetik dalgalar göndererek sorunu kontrol altına alabilecek özel bir kasketi olan… Oldukça özenle tasarlanmış bir kostüm.

Tüm bu gereksinimleri günün birinde sağlayabilirsek belki istediğimiz an küçülüp istediğimiz an eski halimize dönebileceğimiz bir teknoloji geliştirebiliriz. Atom altı boyutta bir kuantum yılbaşı partisi verebiliriz. Belki Ant-Man gibi ayarı kaçırıp kendimizi kuantum aleminde buluruz. Artık orada başımıza ne gelir onu bilemem ama denemek isteyen için kapısı açıktır diye tahmin ediyorum.

Mümkün olur ya da olmaz onu şimdiden söylemek pek mümkün değil tabi. Bulabildiğim verilere dayanarak teoride o kadar imkânsız olmadığını söyleyebilirim. Siz ne düşünüyorsunuz? Sizce sicim teorisi bu konuda gerçekten bize bir yol açabilir mi? Ya da başka hangi yollar boyut küçültme noktasında karşımıza çıkan engelleri aşmamızı sağlayabilir? İmkânınız olsaydı denemek ister miydiniz?