[Emekdar Üye]

MUCİZE BİR MOLEKÜL: SU

Dünyamızın üçte ikisi yaşam için özel olarak seçilmiş bir sıvıyla, "su"yla kaplıdır. Yeryüzünde yaşayan bütün canlıların bedenleri %50-%95 oranında bu çok özel sıvıdan meydana gelir. Kaynama noktasına yakın sıcaklıktaki kaynaklarda yaşayan bakterilerden tutun da, erimekte olan buzulların üzerindeki bazı özel yosunlara kadar, suyun olduğu her yerde ve her sıcaklıkta hayat vardır. Yağmurdan sonra yapraklar üzerinde kalan bir su damlacığında bile binlerce mikroskobik canlı doğar, çoğalır ve ölür.
Hiç su olmasa yeryüzü nasıl görünürdü? Şüphesiz her yer çölden ibaret olurdu, denizlerin yerlerinde dipsiz ve ürkütücü çukurlar yer alırdı. Gökyüzü de bulutsuz ve çok garip bir renkte görülürdü.
Yeryüzündeki hayatın temeli olan suyun oluşabilmesi ise aslında son derece zordur. Öncelikle suyun bileşenleri olan hidrojen ve oksijen moleküllerini bir cam kabın içinde düşünelim. Bunları o kabın içinde çok uzun bir süre bırakalım. Bu gazlar kabın içinde yüzlerce yıl kalsalar, yine de su oluşturamayabilirler. Oluştursalar da çok yavaş olarak, mesela binlerce yıl gibi bir süre sonra kabın dibinde çok az miktarda su meydana gelebilir.
Böyle bir durumda suyun bu derece yavaş oluşmasının sebebi sıcaklıktır. Oda sıcaklığında oksijenle hidrojen çok yavaş tepkimeye girerler.
Oksijen ve hidrojen, serbest halde iken H2 ve O2 molekülleri halinde bulunur. Bu moleküllerin su molekülünü oluşturmak üzere birleşmeleri için çarpışmaları gerekir. Bu çarpışma sonucunda, hidrojen ile oksijen molekülünü oluşturan bağlar zayıflar ve oksijen ile hidrojen atomlarının birleşmesine engel kalmaz. Sıcaklık, bu moleküllerin enerjisini, dolayısıyla hızlarını yükselttiği için çarpışmaların sayısını da büyük ölçüde artırır. Böylece, tepkimenin hızlı ilerlemesini sağlar. Ancak, şu anda yeryüzünde suyun oluşmasını sağlayacak kadar yüksek ısı yoktur. Suyun oluşması için gerekli olan ısı, dünya oluşurken sağlanmış ve dünyanın dörtte üçlük kısmını oluşturan su o zaman meydana gelmiştir. Artık bu su kaynakları buharlaşarak atmosfere yükselmekte, orada da soğuyarak yağmur şeklinde yeniden yeryüzüne dönmektedir. Yani mevcut miktara yeni bir ilave olmaz, sadece bir devir daim yaşanır.



Suyun Mucizevi Özellikleri

Su, kimyasal olarak pek çok olağanüstü özelliğe sahiptir. Her bir su molekülü hidrojen ve oksijen atomlarının birleşmesiyle oluşmuştur. Biri yakıcı, diğeri de yanıcı olan iki gazın birleşerek bir sıvıyı, hem de suyu oluşturuyor olmaları oldukça ilginçtir.
Şimdi kısaca kimyasal olarak suyun nasıl oluştuğuna bakalım. Suyun elektrik yükü sıfır, yani nötrdür. Ancak oksijen ve hidrojen atomlarının büyüklüklerinden dolayı su molekülünün oksijen tarafı hafifçe eksi, hidrojen tarafı ise hafifçe artı yüklüdür. Birden fazla su molekülü bir araya geldiğinde artı ve eksi yükler birbirini çekerek "hidrojen bağı" denilen çok özel bir bağ oluşturur. Hidrojen bağı çok zayıf bir bağdır ve ömrü aklımızın kavrayamayacağı kadar kısadır. Bir hidrojen bağının ömrü, yaklaşık olarak bir saniyenin yüz milyarda biri kadardır. Ama bağlardan biri kırıldığında hemen bir diğer bağ oluşur. Böylece su molekülleri birbirlerine yapışırlar ve diğer taraftan zayıf bir bağla birbirlerine bağlandıklarından akışkan olurlar.
Hidrojen bağlarının suya kattığı bir başka özellik de, suyun sıcaklık değişimlerine direnç göstermesidir. Havanın sıcaklığı aniden artsa bile suyun sıcaklığı yavaş yavaş artar, aynı şekilde havanın sıcaklığı aniden düşse bile suyun sıcaklığı yavaş yavaş düşer. Suyun sıcaklığının önemli oranda oynayabilmesi için çok büyük miktarlarda ısı değişikliğine ihtiyaç vardır. Suyun ısı enerjisinin bu derece yüksek olmasının canlı hayatına sağladığı çok büyük faydalar vardır. Basit bir örnek verecek olursak, vücudumuzda çok büyük oranda su vardır. Su eğer havadaki ani sıcaklık iniş ve çıkışlarına aynı hızla uysaydı, aniden ateşimiz çıkardı veya aniden donardık.
Aynı şekilde, suyun buharlaşmak için de çok büyük bir ısı enerjisine ihtiyacı vardır. Su buharlaşırken, çok ısı enerjisi kullandığı için suyun sıcaklığında eksilme olur. Yine insan vücudundan bir örnek verecek olursak; vücudumuzun normal sıcaklığı 360 C’dir ve dayanabileceğimiz en yüksek vücut sıcaklığı 420 C’dir. Aradaki bu 60 C’lik aralık çok küçük bir aralıktır ve birkaç saat güneş altında çalışmak vücut sıcaklığını bu kadar artırabilir. Ancak vücudumuz terleyerek, yani içindeki suyu buharlaştırarak çok büyük miktarda ısı enerjisi harcar ve vücut sıcaklığı düşer. Vücudumuz otomatik olarak çalışan böyle bir mekanizmaya sahip olmasaydı, birkaç saat güneş altında çalışmak bile bizler için öldürücü olabilirdi.
Hidrojen bağlarının suya kazandırdığı bir başka olağanüstü özellik, suyun sıvı iken katı haline oranla daha yoğun olmasıdır. Halbuki, yeryüzündeki maddelerin çoğu katı iken sıvı haline oranla daha yoğundur. Ancak, su diğer maddelerin tersine donarken genleşir. Bunun sebebi hidrojen bağlarının su moleküllerinin birbirlerine sıkı şekilde bağlanmasını engellemesi ve arada birçok boşluğun kalmasıdır. Su sıvı iken hidrojen bağları kırıldığından oksijen atomları birbirine yaklaşır ve daha yoğun bir yapı elde edilir.
Bu durum aynı şekilde buzun sudan daha hafif olmasını da beraberinde getirir. Normalde herhangi bir metali eritip içine aynı metalden birkaç katı parça atsanız, bu parçalar hemen dibe çöker. Ancak suda durum farklıdır. Onbinlerce ton ağırlığındaki buz dağları suyun üzerinde mantar gibi yüzmektedirler. Peki suyun bu özelliğinin ne gibi bir faydası olabilir?
Bu soruyu bir ırmak örneği ile cevaplayalım: Havalar çok soğuduğunda ırmaktaki suyun tamamı değil, sadece üst kısmı donar. Su, +40 C’de en ağır halindedir ve bu dereceye ulaşan su hemen dibe çöker. Suyun üzerinde ise "katman halinde buz" oluşur. Bu katmanın altında su akmaya devam eder ve +40 C canlıların yaşayabileceği bir sıcaklık olduğu için sudaki canlılar bu sayede hayatlarını sürdürür.
Allah’ın suya vermiş olduğu tüm bu eşsiz özellikler, yeryüzünde canlı hayatının var olabilmesini mümkün kılan özelliklerdir. Kuran’da Allah’ın insanlara sunduğu bu büyük nimetin önemi şöyle bildirilmiştir:

Sizin için gökten su indiren O’dur; içecek ondan, ağaç ondandır (ki) hayvanlarınızı onda otlatmaktasınız. Onunla sizin için ekin, zeytin, hurmalıklar, üzümler ve meyvelerin her türlüsünden bitirir. Şüphesiz bunda, düşünebilen bir topluluk için ayetler vardır. (Nahl Suresi, 10-11)



Suyun İlginç Bir Özelliği

Hepimizin de bildiği gibi su 1000 C sıcaklıkta kaynar ve 00 C sıcaklıkta donar. Ancak, normal şartlarda suyun 1000 C değil, +1800 C kaynaması gerekirdi. Neden mi?
Periyodik tabloda aynı gruptaki elementlerin özellikleri, hafif elementten ağır elemente doğru düzenli olarak değişiklik gösterir. Bu düzenlilik, özellikle hidrojen bileşiklerinde hakimdir. Periyodik tabloda oksijenin bulunduğu grupta bulunan elementlerin bileşikleri "hidrid" diye adlandırılır. Su, aslında "oksijen hidrid"dir. Bu gruptaki diğer elementlerin hidridleri su molekülü ile aynı molekül yapısına sahiptir.
Bu bileşiklerin kaynama noktaları kükürtten başlayıp daha ağır olanlara doğru düzenli bir şekilde değişir; ancak umulmadık bir şekilde suyun kaynama noktası bu dizinin dışına çıkar. Su (oksijen hidrid) olması gerekenden 800 C daha aşağıda kaynar. Bir diğer şaşırtıcı durum da suyun donma noktası ile ilgilidir: Yine periyodik sistemdeki düzene göre, suyun -1000 C sıcaklıkta katılaşması gerekir. Ancak su bu kuralı bozar ve olması gerekenden 1000 C yukarıda, yani 00 C de buz haline gelir. Bu noktada; niçin hidridlerden başka biri değil de, sadece suyun (oksijen hidrid) periyodik sistem kurallarına uymadığı sorusu akla gelmektedir.
Gerek fizik kuralları, gerek kimya kuralları ya da kural olarak nitelendirdiğimiz ne varsa; insanların, evrendeki olağanüstü dengenin ve yaratılışın detaylarını açıklama gayretinden başka şeyler değildirler. Özellikle de 20. Yüzyılda yapılan tüm araştırmalar, evrendeki tüm fiziksel dengelerin insan yaşamı için çok hassas bir biçimde ayarlandığını göstermektedir. Araştırmalar evrende var olan tüm fizik, kimya ve biyoloji kanunlarının, atmosferin, güneşin, atomların, moleküllerin insanın yaşamı için tam olmaları gereken şekilde düzenlendiklerini ortaya koymaktadır. Su da yukarıda saydığımız maddelerde olduğu gibi, başka hiçbir sıvıyla kıyaslanamayacak kadar yaşama uygundur ve dünyanın büyük bir bölümü, yaşam için tam gerekli miktarda su ile doldurulmuştur. Tüm bunların bir tesadüf olmayacağı ve ortada kusursuz bir düzenin, tasarımın olduğu apaçıktır.
Suyun insanı hayrete düşüren fiziksel ve kimyasal özellikleri, bu sıvının insan yaşamı için özel olarak yaratıldığını göstermektedir. Allah suyla insanlara hayat vermiş ve yaşamlarını devam ettirmeleri için gereksinim duydukları her şeyi de suyla topraktan bitirmiştir. Allah Kuran'da insanları bu konu üzerinde düşünmeye çağırır:
O, gökten su indirendir. Bununla her şeyin bitkisini bitirdik, ondan bir yeşillik çıkardık, ondan birbiri üstüne bindirilmiş taneler türetiyoruz. Ve hurma ağacının tomurcuğundan da yere sarkmış salkımlar, -birbirine benzeyen ve benzemeyen- üzümlerden, zeytinden ve nardan bahçeler (kılıyoruz.) Meyvesine, ürün verdiğinde ve olgunluğa eriştiğinde bir bakıverin. Şüphesiz inanacak bir topluluk için bunda gerçekten ayetler vardır. (Enam Suresi, 99)



Koruyucu Tavan: Ozon

Soluduğumuz hava, yani aşağı atmosfer büyük ölçüde oksijen gazından oluşur. Burada oksijenden kastettiğimiz O2 gazıdır. Yani aşağı atmosferdeki oksijen molekülleri 2’şer atomdan oluşmuştur. Ancak, oksijen molekülü bazen 3’er atomdan da (O3) oluşabilmektedir. Bu durumda bu molekül artık oksijen değil "Ozon" olarak isimlendirilir, zira bu iki gaz birbirlerinden çok farklıdırlar.
Hemen burada üzerinde durulması gereken bir nokta vardır: İki oksijen atomu birleşince oksijen gazı oluşmaktadır da, niçin üç oksijen atomu birleşince ozon gazı diye farklı bir gaz oluşmaktadır? Sonuçta iki de olsa, üç de olsa birleşen oksijen atomu değil midir? O zaman, neden ortaya iki farklı gaz çıkmaktadır? Bu soruyu cevaplamadan önce, bu iki gazın ne yönden farklı olduklarını ele alıp, bundan sonra cevap vermek daha yerinde olacaktır:
Oksijen gazı (O2) aşağı atmosferde bulunur ve solunum yoluyla yeryüzündeki tüm canlılara hayat verir. Ozon gazı (O3) ise, zehirli ve çok kötü kokulu bir gazdır. Atmosferin en üst tabakalarında bulunur. Eğer, oksijen yerine ozon solumak zorunda olsak hiçbirimiz yaşayamazdık.
Ozon, yukarı atmosferdedir; çünkü orada canlı yaşamı için çok hayati bir fonksiyonu vardır. Atmosferin yaklaşık 20 km. yukarısında tüm dünyayı bir kuşak gibi saran bir tabaka oluşturur. Böylece güneşten gelen kızıl ötesi ışınları emerek, yeryüzüne tüm güçleriyle ulaşmalarını engeller. Kızıl ötesi ışınlar çok yüksek enerjiye sahip oldukları için, eğer yeryüzüne doğrudan ulaşırlarsa, yeryüzündeki her şey yanar ve dünyada hayat var olamaz. İşte bu yüzden ozon tabakası atmosferde koruyucu bir zırh görevi görmektedir.
Yeryüzündeki canlı hayatının var olabilmesi için tüm bu canlıların solunum yapabilmeleri ve zararlı güneş ışınlardan korunabilmeleri gerekmektedir. Ve bu sistemi oluşturan ancak ve ancak her atoma, her moleküle hakim olan Allah’tır. Allah’ın izni olmaksızın, hiçbir güç bu atomları oksijen ve ozon gazı molekülleri olarak farklı oranlarda bir araya getiremezdi.