Mali Özdemir
Üye
Yer Kürenin Yaşı ( Konu Anlatımı )
Karbon 14 ile tarihlendirme yönteminin hatalı sonuçlar verdiği anlaşılınca yeni yöntemler bulundu.Bunlardan bir tanesi,topraktan yapılmış cisimler içinde kalan elektronları ölçen termolüminesans sistemidir.Bir diğer sistem de bir örneğin elektromagnetik dalga bombardımanına tutulup,elektron titreşimlerinin ölçülmesini sağlayan elektron spin rezonansıdır.Ama bu gibi yöntemler 200.000 yıldan daha yaşlı cisimlerin tarihlendirilmesini sağlayamadılar.Kayaçlar gibi inorganik maddeler için ise hiç işe yaramadılar.Oysa Yerküre’nin yaşını belirlemenin yolu kayaçların tarihlendirilmesinden geçiyordu.
*
Kayaçların tarihlendirilmesi işlemini zorlaştıran sorunların büyüklüğü bilimadamlarını umutsuzluğa sürüklemişti.1920’li yıllarda jeoloji artık gözden düşmüş bir bilim dalı haline gelmişti.Özellikle İngiltere’de bu bilim için mali kaynaklar iyice kısıtlanmış bulunuyordu.
Arthur Holmes 1890 yılında Durham’da doğmuş olan bir İngiliz vatandaşıdır.1915 yılında iç sıcaklık dağılımına dayalı ısıl hesaplamalardan yararlanarak Yerküre’nin yaşına ilişkin tahminler geliştirdi.1924-1943 yılları arasında Durham Üniversitesi’nde profesörlük görevini yürüttü.1943-1965 yılları arasında Edinburg Üniversitesi’nde jeoloji ve mineraloji dalında dersler verdi.
İngiltere’de jeoloji için mali kaynakların kısıtlandığı 1920’li yıllarda Holmes kariyerinin zirvesinde olmasına rağmen Durham Üniversitesi’nde de durum aynıydı.Jeoloji bölümünün tüm kadrosu yıllarca Holmes’tan ibaret kaldı.Radyometrik kayaç tarihlendirme çalışmalarını sürdürebilmek için sık sık ekipman ödünç alıyor ya da çok basit düzenekler kullanıyordu.Bir defasında basit bir hesap makinesi için hesaplamalarını aylarca ertelemek zorunda kalmıştı. Ailesinin geçimini sağlamak için akademik çevreden uzak kalıyordu.Bir süre antikacı dükkanı işletmek zorunda kaldı.Öylesine parasızlık çekiyordu ki, Jeoloji Derneği’nin aidatını bile ödeyemiyordu.Buna rağmen kuramını geliştirdi.
*
Aslında Holmes’ın çalışmalarında kullandığı teknik kuramsal açıdan basitti.İlk kez 1904 yılında Ernest Rutherford tarafından gözlemlenmiş bir süreçten yola çıkıyordu.Bazı atomlar,tahmin edilmesi mümkün bir hızla bozunuyor ve bir elementten diğerine dönüşüyordu.Bu bozunma hızı bir çeşit saat görevi görebilirdi.Örneğin potasyum-40’ın argon-40’a dönüşmesi için gereken süre bilinirse ve her birinin söz konusu örnekteki miktarları ölçülürse bir maddenin yaşı hesaplanabilir. Holmes’ın katkısı, kayaçların yaşını hesaplamak için uranyumun kurşuna bozunma hızını ölçmek oldu.Böylece Yerküre’nin yaşını hesaplayabileceğini umuyordu.Ancak,çok küçük örneklerden çok duyarlı ölçümler çıkarabilecek gelişmiş aletleri yoktu.Bu nedenle 1946 yılında Yerküre’nin en az 3 milyar yıllık,muhtemelen çok daha yaşlı olduğunu ilan etti.Bilim dünyası onun metodolojisini övmekle birlikte ilan ettiği rakamı benimsemedi.Onlara göre Holmes,Yerküre’nin yaşını değil,sadece Yerküre’yi oluşturan maddelerin yaşını bulmuştu.
*
Harrison Scott Brown,1917 doğumlu,ABD vatandaşı bir jeokimyacıdır.Göktaşlarının yaşı ve kökeni ile bunların Yerküre’nin kimyasal yapısı ilişkileri üzerinde uzmanlaşmıştır.Aynı zamanda kimyasal elementleri tarihlemekte yararlanılan tekniğin de yaratıcısıdır. Brown,Chicago Üniversitesi’nde görevli iken,tortulların katmanlaşmasıyla değil,ısınmayla oluşmuş olan korkayaçlardaki kurşun izotoplarını saymanın bir yöntemini geliştirmişti.Bunun son derece usandırıcı bir çalışma gerektireceğini anladığı için genç bir bilim adamı olan Clair Patterson’u bilimsel inceleme projesi olarak bu işle görevlendirdi.İşte bu günlerde Holmes, Yerküre’nin en az 3 milyar yıllık,muhtemelen çok daha yaşlı olduğunu ilan etmişti.
*
Clair Patterson,proje üzerinde çalışmaya 1948 yılında başladı.7 yıl boyunca steril bir laboratuvarda çalışarak,dikkatle seçilmiş eski kayaç örneklerindeki kurşun/uranyum oranlarının çok hassas ölçümlerini yaptı.
Yerküre’nin yaşını ölçmenin asıl zorluğu,kurşunlu ve uranyumlu kristaller içeren eski kayaçlara duyulan ihtiyaçtan ileri geliyordu.Zira bunlar,hemen hemen gezegenin kendisi kadar yaşlıydı.Daha genç yaştaki örnekler kullanılamazdı,o zaman araştırma çok yanıltıcı sonuçlar verirdi.Ama bu denli eski kayaçlara da nadiren rastlanıyordu.Aslında yaşlı örneklerin az bulunur olması,o günlerde levha tektoniğinin bilinmemesi yüzündendi.Bu nedenle Patterson,son derece sınırlı malzeme ile çalışmak zorundaydı.Daha sonra,Yerküre dışından gelen taşları kullanarak kayaç kıtlığını aşabileceğini akıl etti.Böylece gözlerini göktaşlarına yöneltti.
*
Patterson’un bu düşüncesi ilk bakışta oldukça iddialı görünüyordu.Ama doğru olduğu ileriki yıllarda kanıtlanacak olan varsayımda bulunmuştu. Göktaşlarının çoğu Güneş Sistemi’nin ilk oluşumundan arta kalan maddelerdi ve iç kimyaları hemen hemen bozulmamış haldeydi.Uzayda dolanan bu taşların yaşı bulunursa yeterince yakın bir tahminle Yerküre’nin yaşı da bulunurdu.Gelgelelim tıpkı eski kayaçlar gibi göktaşları da yeryüzü üzerinde bol değildi ve onlardan alınmış örneklere ulaşmak çok zordu.Ayrıca Brown’un ölçüm tekniği pratikte uygulanamıyordu.Üstüne üstlük Patterson’un örnekleri havayla her temas edişlerinde büyük dozlarda atmosferik kurşun kirlenmesine uğruyordu.İşte Patterson’u steril bir laboratuvarda çalışmaya mecbur eden nedenler bunlardı. 7 yıl boyunca son testte kullanacağı uygun örnekler toplamak için çalıştı.Nihayet 1953 yılında bu işi tamamladı ve örneklerini Illinois’te bulunan Argonne Laboratuvarı’na götürdü.Orada son model bir kütle-spektrografı ile çalışma olanağı buldu.Bu makine,eski kristaller içine sinmiş olan çok küçük uranyum ve kurşun miktarlarını saptayıp ölçebiliyordu.
Kısa bir süre sonra,Wisconsin’de düzenlenen bir toplantıda, Yerküre için artı ya da eksi 70 milyon yıl olarak kesin bir yaş ilan etti:
4 milyar 550 milyon yıl.
*
Kayaçların tarihlendirilmesi işlemini zorlaştıran sorunların büyüklüğü bilimadamlarını umutsuzluğa sürüklemişti.1920’li yıllarda jeoloji artık gözden düşmüş bir bilim dalı haline gelmişti.Özellikle İngiltere’de bu bilim için mali kaynaklar iyice kısıtlanmış bulunuyordu.
Arthur Holmes 1890 yılında Durham’da doğmuş olan bir İngiliz vatandaşıdır.1915 yılında iç sıcaklık dağılımına dayalı ısıl hesaplamalardan yararlanarak Yerküre’nin yaşına ilişkin tahminler geliştirdi.1924-1943 yılları arasında Durham Üniversitesi’nde profesörlük görevini yürüttü.1943-1965 yılları arasında Edinburg Üniversitesi’nde jeoloji ve mineraloji dalında dersler verdi.
İngiltere’de jeoloji için mali kaynakların kısıtlandığı 1920’li yıllarda Holmes kariyerinin zirvesinde olmasına rağmen Durham Üniversitesi’nde de durum aynıydı.Jeoloji bölümünün tüm kadrosu yıllarca Holmes’tan ibaret kaldı.Radyometrik kayaç tarihlendirme çalışmalarını sürdürebilmek için sık sık ekipman ödünç alıyor ya da çok basit düzenekler kullanıyordu.Bir defasında basit bir hesap makinesi için hesaplamalarını aylarca ertelemek zorunda kalmıştı. Ailesinin geçimini sağlamak için akademik çevreden uzak kalıyordu.Bir süre antikacı dükkanı işletmek zorunda kaldı.Öylesine parasızlık çekiyordu ki, Jeoloji Derneği’nin aidatını bile ödeyemiyordu.Buna rağmen kuramını geliştirdi.
*
Aslında Holmes’ın çalışmalarında kullandığı teknik kuramsal açıdan basitti.İlk kez 1904 yılında Ernest Rutherford tarafından gözlemlenmiş bir süreçten yola çıkıyordu.Bazı atomlar,tahmin edilmesi mümkün bir hızla bozunuyor ve bir elementten diğerine dönüşüyordu.Bu bozunma hızı bir çeşit saat görevi görebilirdi.Örneğin potasyum-40’ın argon-40’a dönüşmesi için gereken süre bilinirse ve her birinin söz konusu örnekteki miktarları ölçülürse bir maddenin yaşı hesaplanabilir. Holmes’ın katkısı, kayaçların yaşını hesaplamak için uranyumun kurşuna bozunma hızını ölçmek oldu.Böylece Yerküre’nin yaşını hesaplayabileceğini umuyordu.Ancak,çok küçük örneklerden çok duyarlı ölçümler çıkarabilecek gelişmiş aletleri yoktu.Bu nedenle 1946 yılında Yerküre’nin en az 3 milyar yıllık,muhtemelen çok daha yaşlı olduğunu ilan etti.Bilim dünyası onun metodolojisini övmekle birlikte ilan ettiği rakamı benimsemedi.Onlara göre Holmes,Yerküre’nin yaşını değil,sadece Yerküre’yi oluşturan maddelerin yaşını bulmuştu.
*
Harrison Scott Brown,1917 doğumlu,ABD vatandaşı bir jeokimyacıdır.Göktaşlarının yaşı ve kökeni ile bunların Yerküre’nin kimyasal yapısı ilişkileri üzerinde uzmanlaşmıştır.Aynı zamanda kimyasal elementleri tarihlemekte yararlanılan tekniğin de yaratıcısıdır. Brown,Chicago Üniversitesi’nde görevli iken,tortulların katmanlaşmasıyla değil,ısınmayla oluşmuş olan korkayaçlardaki kurşun izotoplarını saymanın bir yöntemini geliştirmişti.Bunun son derece usandırıcı bir çalışma gerektireceğini anladığı için genç bir bilim adamı olan Clair Patterson’u bilimsel inceleme projesi olarak bu işle görevlendirdi.İşte bu günlerde Holmes, Yerküre’nin en az 3 milyar yıllık,muhtemelen çok daha yaşlı olduğunu ilan etmişti.
*
Clair Patterson,proje üzerinde çalışmaya 1948 yılında başladı.7 yıl boyunca steril bir laboratuvarda çalışarak,dikkatle seçilmiş eski kayaç örneklerindeki kurşun/uranyum oranlarının çok hassas ölçümlerini yaptı.
Yerküre’nin yaşını ölçmenin asıl zorluğu,kurşunlu ve uranyumlu kristaller içeren eski kayaçlara duyulan ihtiyaçtan ileri geliyordu.Zira bunlar,hemen hemen gezegenin kendisi kadar yaşlıydı.Daha genç yaştaki örnekler kullanılamazdı,o zaman araştırma çok yanıltıcı sonuçlar verirdi.Ama bu denli eski kayaçlara da nadiren rastlanıyordu.Aslında yaşlı örneklerin az bulunur olması,o günlerde levha tektoniğinin bilinmemesi yüzündendi.Bu nedenle Patterson,son derece sınırlı malzeme ile çalışmak zorundaydı.Daha sonra,Yerküre dışından gelen taşları kullanarak kayaç kıtlığını aşabileceğini akıl etti.Böylece gözlerini göktaşlarına yöneltti.
*
Patterson’un bu düşüncesi ilk bakışta oldukça iddialı görünüyordu.Ama doğru olduğu ileriki yıllarda kanıtlanacak olan varsayımda bulunmuştu. Göktaşlarının çoğu Güneş Sistemi’nin ilk oluşumundan arta kalan maddelerdi ve iç kimyaları hemen hemen bozulmamış haldeydi.Uzayda dolanan bu taşların yaşı bulunursa yeterince yakın bir tahminle Yerküre’nin yaşı da bulunurdu.Gelgelelim tıpkı eski kayaçlar gibi göktaşları da yeryüzü üzerinde bol değildi ve onlardan alınmış örneklere ulaşmak çok zordu.Ayrıca Brown’un ölçüm tekniği pratikte uygulanamıyordu.Üstüne üstlük Patterson’un örnekleri havayla her temas edişlerinde büyük dozlarda atmosferik kurşun kirlenmesine uğruyordu.İşte Patterson’u steril bir laboratuvarda çalışmaya mecbur eden nedenler bunlardı. 7 yıl boyunca son testte kullanacağı uygun örnekler toplamak için çalıştı.Nihayet 1953 yılında bu işi tamamladı ve örneklerini Illinois’te bulunan Argonne Laboratuvarı’na götürdü.Orada son model bir kütle-spektrografı ile çalışma olanağı buldu.Bu makine,eski kristaller içine sinmiş olan çok küçük uranyum ve kurşun miktarlarını saptayıp ölçebiliyordu.
Kısa bir süre sonra,Wisconsin’de düzenlenen bir toplantıda, Yerküre için artı ya da eksi 70 milyon yıl olarak kesin bir yaş ilan etti:
4 milyar 550 milyon yıl.
