Dünyanın en güçlü lazerlerinden birisinin bulunduğu New York Brighton Labotuvarı’nda, suyla ilgili tarihin en kıymetli keşiflerinden birisi yapıldı. Bugün konuşacaklarımız ise kelam konusu keşfin bir adım ötesine geçiyor. Lakin evvel bahsettiğimiz su halini biraz daha tanıyalım. Sonra size anlatacaklarımız var.
Laboratuvar ortamında, çok çok küçük boyutlarda gözlemlenen yeni su hali, iki açıdan epey garip. Çünkü çok derecede ısıtılmış olmasına karşın suyun buhar olmasıyla değil, katılaşmasıyla oluşuyor. Lazerin tesiriyle su atomlar katı hale geçecek biçimde kristalize oluyorlar. Bir öteki deyişle su, binlerce derecelik lazer tesiri altındayken buzumsu bir hale bürünüyor.
Geçtiğimiz hafta size hususla ilgili birinci haberi bildirmiştik. Şimdiyse bahse biraz daha derinlemesine bakıyoruz.
Bilim insanları suyun bu yeni haline “süper iyonik buz” ismini verdiler. Kelam konusu siper iyonik buz, kutuplardaki ve buz dolabınızdaki beyaz ve soğuk buzun tersine, siyah ve sıcak. Ayrıca birebir hacimdeki beyaz buza nazaran 4 kat daha ağır. 1990’lı yılların başında yapılan araştırmalar, teoride suyun bu türlü bir halinin bulunabileceğini öngörüyordu. Hakikaten böylesine somut bir delil elde edilememişti.
Şimdi sıkı durun: Muhteşem iyonik buz ya da sıcak ve siyah buz, kainatın her yerinde (olabilir)!
Bırakın öbür sistemleri, Güneş Sistemi’nde bile bir uydu ya da gezegende su bulduğumuzda sevinçten havalara uçuyoruz. Bu kıymetli su hali keşfini gerçekleştiren bilim beşerlerine nazaran üstün iyonik buz, cihandaki en yaygın su hali olabilir. Hatta bu hususta kimi kıymetli bulgular da var.
Süper iyonik buzun bizim bildiğimiz sıradan buza kıyasla 4 kat daha ağır olması, daha az alana daha çok su sığdırabileceği manasına geliyor. Güneş Sistemi’nin buzul devleri olan Neptün ve Üranüs’te, Dünya, Enceladus ve Europa üzere cisimlerde olduğu üzere katı buzun yanı sıra, harika iyonik buzun da olduğu düşünülüyor.
Daha evvel bilinen tüm su buzu halleri, temel olarak iki hidrojen ve bir oksijen atomuna sahip olan su moleküllerinden oluşuyordu. Harika iyonik buzda ise durum farklı. Bu buz halinde su molekülleri parçalanmış biçimde sıvı ve katının iç içe geçmiş haliyle bulunuyorlar. Sıvı derken, göz ile görebileceğiniz ölçüde değil, moleküler seviyede bir sıvı halden bahsediyoruz. Oksijen atomları küp formunda bir kafes yapısıyla bağlanırken, hidrojen atomları bu katı küplerin içerisine sıvı halinde serbestçe hareket edebiliyor.
Oldukça sıra dışı, hayal etmesi güç ve son derece tuhaf! o denli değil mi?
Uzmanlara nazaran bundan 5 yıl öncesine kadar bu türlü bir deney gerçekleştirip, kelam konusu müşahedeleri yapmak imkansızdı. Harika iyonik buzun keşfi bize Dünya gibisi gezegenleri, suyun kozmosta nasıl dağılım gösterdiğini öğrenmemiz ışık tutacak. Bunun dışında kuantum fiziğine ait bilgisayar simülasyonlarında yesyeni teknikler denenebilecek. Daha güçlü yapıya sahip materyaller için harika iyonik buzun moleküler yapısından ilham alınacak.
Bilimsel bilgi birikimi ve araştırma teknikleri, bu türlü keşiflerin temelini son 30 yıldan beri atıyor. Birinci olarak 1988’de bilgisayar yazılımlarından dayanak alınacak simüle edilen su halleri ortasında, bugün varlığı kesin olarak kanıtlanan “süper iyonik buz” da vardı. Bakalım bu enteresan buz ile ilgili ilerleyen yıllarda neler öğrenebileceğiz.