Lisans öğrenimim sırasında ders kitaplarından tanıdığım Peter Atkins'in "A Very Short Imtroduction" dizisinde bulunan bu kitabına daha iyi bir ad olamazdı doğrusu. Karmaşık konulara kısa bir giriş niteliğinde genel okuyucu kitlesi göz önünde bulundurularak yazılmış Chemistry: A Very Short Imtroduction ve Physcal Chemistry: A Very Short Inroduction'dan sonra Evreni Yöneten Dört Yasa kitabında da Atkins, fizikokimyanın ana disiplini olan termodinamik yaslarını kısaca anlatmaya girişmiş.
Termodinamik yasaları, Sıfırıncı, Birinci, İkinci ve Üçüncü yasalar olarak adlandırılır. Peki neden "Sıfırıncı"? Sıfırıncı yasa bulunduğunda birinci ve ikinci yasalar çoktan bulunmuştu, ancak Sıfırıncı Yasa daha temel bir olgu olduğu için birinci olması gerekiyordu. Yıllardır kullanılan terminoloji değiştirilemeyeceğinden "Sıfırıncı Yasa" adını almıştır.
Sıfırıncı Yasa, 3 sistemden ikisi birbiriyle termodinamik denge içindeyse, üçüncü sistem de diğer iki sistemle ayrı ayrı termodinamik dengede demektir.
Birinci Yasa, kısaca enerjinin korunumu olarak tanımlanır. Yoktan enerji var edilemez, var olan enerji de yok edilemez. Enerji dönüşür, dönüşürken bir bölümü kaybolur ama yok olmaz. Örneğin bir ampul yaktığınızı düşünün, ampule giden elektrik enerjisinin bir bölümü kabloda ve ampulde ısı enerjisine dönüşerek enerjinin tamamı elektrik olarak aktarılmaz. Herhangi bir iş makinesi yapıyorsunuz diyelim -buz dolabı gibi- birinci ve ikinci yasaya uymak zorundadır.
İkinci Yasa: Entropi, düzensizlik olarak tanımlansa yanlış olmayacaktır. Neredeyse her şey entropiyi artırabilir. Evrende her şey daha düzensiz bir yöne doğru gider ve evrenin entropisi sürekli olarak artar. Sıcaklık ve hacmin artması yani genişleme katı fazdan gaz faza geçerken entropi artar. Sudan örnek vermek gerekirse, sıvı suyun 1 molü 18 gram ve 18 ml'lik hacim kaplar. Su gaz formu olan buhar olduğunda ise yaklaşık olarak 20 litre kadar hacim kaplar. Yani aynı kütledeki buhar suyun hacmi 1000 kat artmıştır. Bu tabii ki buhar suyun bulunduğu ortamın entropisini artırır. Gaz faza geçerken moleküller arası çekim kuvvetleri zayıflar, ki bu yüzden buhar su molekülleri birbirinden uzakta olur ve oldukça düzensiz hareket ederler.
Üçüncü Yasa: "Mutlak Sıfır"a inilemez, yani 0°K (-273°C) sıcaklığına ulaşılamamaktadır. Yapay yollarla yalnızca 4°K'de sıvı helyum elde edilebilmiştir. Bunun üzerine çalışmalar sürmektedir. Ancak şu ana değin mutlak sıfır aşılamamış bir engeldir.
Kısaca anlatmış olduğum bu dört yasa evrenimizi şekillendirmektedir. Bilimin her alanı için çalışmalar bu yasalarla çelişemez, çünkü bunlar evrenin, doğanın yasaları. Eh elbette bilimdeki her şey gibi yanlışlarıabilir bu yasalar.. Tabii aksi yönde tutarlı ve ciddi kanıtlarınız varsa.
Kısa bir giriş kitabı olan bu kitaptan kısaca hangi konular üzerinde ilerlediğine dair naçizane bilgi vermek istedim. Konuların kendisi biraz karmaşık ama olabildiği kadar anlaşılır duruma getirilmeye çalışılmış. Bilime, özellikle kimyaya meraklıysanız bu kitabı önermekten kıvanç duyarım.
Aslında benim için fizikokimya ve termodinamik hakkında konuşmak biraz manidar, çünkü fizikokimya benim püsküllü belamdır. İkisi laboratuvar olmak üzere 7 fizikokimya dersi almıştım ve bitirme tezimi stajımı tamamlamama karşın yıllarca fizikokimya 1 dersini veremediğim için mezun olamıyordum. Mezun olunca da fizikokimya kabusları peşimi bırakmadı. Neyse ki o kara günler geride kaldı. Artık işsiz bir kimyagerim çünkü. :)
Şaka bir yana, üzerinden o kadar yıl geçmesine karşın hocamızın şu sözleri hala kafamda çınlıyor:
Performans... İrdeleyiniz...
İçselleştiriniz...
Herkese keyifli okumalar diliyorum, esenlikler.