Su, Diğer Sıvılardan Bambaşka Bir Varlık

Su garip. Evet, ama bu sadece böyle söylemesi kolay bir şey değil. Su bir öğrenci olsaydı, yemekhane de tek oturan, diğer sıvıların hepsinin uyduğu kurallara direnen çocuk olurdu.

Çoğu sıvı tahmin edilebilir. Soğutsun, küçülür ve yoğunlaşır. Fizik işte böyle çalışır diye düşünürsün. Ama su? Su buna "hayır" dedi.

Su donduğunda genleşir. Buz yüzer. Hiç olmaması gerekir ama oluyor. Ve su dondurulacak kadar soğumadan çok daha önce de garip şeyler yapıyor—mesela en yoğun halinin 0°C değil 4°C'de olması gibi. Sanki su insanları kasıtlı olarak kafası karıştırmaya çalışıyor.

100 yıldan fazla süredir bilim insanları kafalarını kaşıyordu: "Neden su böyle?" sorusunun cevabını. Sonunda, cevapı buldular.

Işığın Hızında Çalışan X-Işınları Sayesinde Çözüldü

Stockholm Üniversitesi'ndeki araştırmacılar inanılmaz bir şey yaptılar. Su'yu eksi 63 derece gibi inanılmaz soğuk bir durumda yakaladılar. Bunun için Güney Kore'deki lazerlerden gelen hızlı X-ışını atışlarını kullandılar. Sanki çok yüksek hızda çeken bir kamera ile mikrosaniyeler içinde olan bir şeyi kaydetmek gibi.

Bulduklarını gördüğünde inanamadın. Su'nun gizli bir kritik noktası varmış. Bu nokta, su'nun iki farklı kişiliğinin aynı anda var olabileceği bir an. Bilim insanları bunu onlarca yıldır teorik olarak biliyorlardı ama hiçbir zaman görmemişlerdi.

Araştırmacılardan Robin Tyburski, bunu şiirsel bir şekilde anlattı. Bu kritik noktaya yaklaşmak, siyah delikten kaçmaya çalışmak gibidir. Su buna yakın gelince, moleküller yavaşlıyor ve o yerçekimi çekilişinden kurtulmak imkansız hale geliyor.

Su'nun İki Farklı Sıvı Versiyonu Var

Burası gerçekten ilginç kısım. Son derece düşük sıcaklık ve yüksek basınçta, su iki farklı sıvı halinde var olabiliyor. Bunlar buz ve sıvı su değil. İkisi de sıvı, sadece yapıları farklı.

Su'nun sağlık ve hastalık versiyonu var gibi düşün. Koşullar değiştikçe, bu iki şekil birbirinin etrafında danslar. Kritik noktada birleşir ve kaotik hale gelir.

İlginç kısım şu: Bu iki şekil arasındaki salınımlar sadece aşırı koşullarda olmuyor. Şu anda, oda sıcaklığında bile oluyor. Bilim insanları, su'nun bütün garip özelliklerinin bu sabit küçük değişimlerden kaynaklandığını düşünüyor.

Peki Bunun Hayat İçin Anlamı Ne?

Burası biraz felsefik hale geliyor ve aslında güzel.

Araştırmacılardan Fivos Perakis, benim de aklıma takılan bir soru sordu: "Su, normal koşullarda hayatın gelişebileceği tek süperkritik sıvı. Hayat su olmadan imkansız. Bu tesadüf mü?"

Bunu bir saniye düşün. Su'nun garipliği—yüz yıldır bilim insanlarını kafası karıştıran tam da bu özellikler—hayatın var olmasının sebebi olabilir. Belki su'nun moleküler seviyedeki tuhaf davranışı, biyolojinin işlemesi için gerekli.

Bu keşif, su'nun garip özellikleri birer hata olmadığını gösteriyor. Bunlar kimya ve biyolojiyi mümkün kılan özellikler olabilir.

Bundan Sonra Neden Önemli?

Bu sadece fizik dergilerine gömülecek estetik bir bilgi değil. Su'yu temel seviyede anlamak yardımcı olabilir:

• Hayatın nasıl başladığını
• Biyolojik süreçlerin moleküler düzeyde nasıl çalıştığını
• İklim sistemlerinin davranışını
• Jeolojik olayları tahmin etmeyi
• Evrenin başka yerlerinde yaşam için gerekli koşulları

Bilim insanları 100 yılı bulanık bir mercek üzerinden su'ya baktılar. Sonunda o mercek temizlendi ve manzara çok daha net hale geldi.

Asıl Önemli Olan

Bu hikayeyi sevdiğim sebep, her gün çevremizde olan en sıradan şeylerde bile sır saklı olduğunu hatırlatması. Su her yerdedir. İçeriz, banyo yaparız, vücudumuzun çoğu su. Oysa bilim insanları henüz su'nun temel davranışı hakkında bilmediğimiz bir şey keşfettiler.

En güzel tarafı ise bu keşif, farklı ülkelerdeki işbirliği, son teknoloji ve onlarca yıllık teorik çalışmanın hepsinin tek bir "aha!" anına toplandığını göstermesi.

Su bu bütün zamanı sessizce işi yürütüyormuş, hayat mümkün olması için tam gerekli şekilde garip davranıyormuş. Şimdi sonunda neden olduğunu anladık.