Bilim ve Medeniyet – Kültür – Toplum Evrim- Yaratilis- Dinler- Ateizm- Deizm
”Yeryüzünün boyutları tam olması gerektiği gibi. Çok küçük değil böylelikle yer çekimi atmosferi tutabiliyor ve çok büyükte değil böylelikle yer küre fazladan yer çekimi kuvvetine sahip olup tehlikeli şeyleri de kendine çekmiyor.” FRANK PRESS AND RAYMOND SIEVER, EARTH (NEW YORK, W.H. FREEMAN, 1986), 4.
Bu seride şu ana kadar ateşin medeniyetimiz, insanoğlunun ve teknolojinin yükselişi için ne boyutta önemli olduğunu gördük. Kesinlikle, gerçekten ateşin olmadığı bir ihtimalin teknolojiyi ve ilerlememizi başlattığını düşünmek oldukça güç. Bu yol insanın kendisinin inşaa ettiği bir yol değildir ancak doğal dünyada gördüğümüz şartların dikkat çekici bir şekilde kolaylaştırılmış olması ile üretilebilinmiştir. Metallerin cevherlere sahip olması, onların eritilebilir özellikte olması ve tabi ki onları eritebilecek yüksek bir sıcaklığa kömür ateşi ile ulaşabilmemiz, işte bu anlattığımız yukarıdaki patika insanoğlunun kendi çabalarıyla ulaştığı bir patika değildir ancak ilginç bir şekilde ulaşılabilir kılınmıştır.
Ama doğa çok daha önemli ve hayati bir özelliği daha ateşin nimetlerinde faydalanabilmemiz için bizlerin hizmetine sunmuştur; Korunmuş ve korunabilen bir atmosfer ve hem ateşi kullanan hemde kullanılan ateşin yeryüzünün büyüklüğü ve diğer özelliklerine tam olarak uygun olması.
Tam Olarak Uygun Şartlarda Yaratılmış Atmosfer
Ateşe ve onun faydalarına uygun olacak bir atmosfer gereklidir ancak bu öyle bir atmosfer olmalı ki hem nefes almayı hem de ateş yakabilmeyi desteklemeli. Ancak bunun önemi geniş ölçekte anlaşılamamıştır, nefes alabilmek ve ateş yakabilmek için gereken atmosfer koşulları bambaşkadır. Çok yüksek olasılıkla ateş yakmaya uygun ancak nefes almaya uygun olmayan atmosfere sahip gezegenler mevcuttur (Everest dağının rakımı yüksek bölgeleri yada buna benzeyen yerler için ) bu tip gezegenlerin bir kısmında ateş yakmayı destekleyen bir atmosfer mevcut olabilecek iken nefes almayı destekleyen bir atmosfer mevcut olmayacaktır.
Burada kritik nokta ateşin sürdürelebilirliğinin oksijeni akciğerlere taşıyan organlara kadar kararlı bir şekilde taşıyıp taşıyamayacağıdır. NASA’nın sponsor olduğu bir çalışmada yazarlar şöyle betimlemiştir durumu;
” Ateşin yayılması mekanizması çok kompleks bir difüzyon transferi işlemini muhteva etmektedir bunlar, sıcaklık transferi, yanıcı materyaldeki kimyasal işlemler ve gaz fazlarının çevresel uyumu. Katı yanıcı maddelerin üzerinde ki ateşin yayılım hızı atmosferin seyreltici özelliği ile indirgenmiş bir şekilde bulunmaktadır. Ateşin yayılım hızı atmosferin her bir per mol oksijen için spesifik ısısı ile uyum içinde olabilir. Belirgin olarak başlatıcı yani adeta kontak görevi gören enerji güçlü bir şekilde atmosferin dağıtıcı özelliğine bağımlıdır.”[1]
NASA’nın sponsor olduğu farklı bir yazıda ise ateşi desteklemeyen yaşanabilir alanlardan söz etmektedir. Edward McHale şöyle yazmıştır;
”Atmosferin sıcaklık tutma kapasitesinin -50 cal/0° Mol O2boyutlarında dahi arttırılmasının atmosferde yeryüzünde bulunan hiçbir materyal ile ateş yakılamayacağı keşfedilmiştir. Çevrenin pek çok özelliği bütünüyle ateşin yayılım hızını saptamaya adanmıştır ve sıcaklık kapasitesi ile basit bir korelasyon bunu sağlamaktadır çünkü etki eden faktörler etkisiz addedilmiştir ve yanlızca fiziksel müdahaleler ateşin lağvedilmesini sağlayacaktır.
Bununla birlikte atmosfer ateşe kıyasla hayatı desteklemek açısından farklı bir rol üstlenmektedir. Yaşamın desteklenmesi için oksijenin de marifetiyle kısmi bir baskı kandaki tansiyon üzerinde etkili olmalıdır. Bu yaşamsal kısmi baskı ( 2,5 psi (130mm mg) veya daha fazlası) oksijenin kandaki zorunlu tansiyonu yeterli oranlarda devam ettirmesi için gereklidir. Seyreltilmiş, seyrek doğası bulunan gazlar eğer fizyolojik olarak uyuşuk durumdalar ise sınırlı bir etkileri olacaktır bu işlem üzerinde. Buradan cihetle uygun katkıların (atmosferdeki gazlar vb. kastediliyor) seçilimi ile fiziksel olarak uyuşuk ( Yazıları bir seri olarak okumanın önemini burada bir kez daha tekrar edelim. Önceki yazılarda görebileceğiniz üzere yazar kimyasal reaksiyonların bir kısmının hızlı bir kısmının yavaş olmasının hayati olduğunu vurgularken yavaş reaktif olanları uyuşukluk kelimesi ile ifade etmektedir. Yani yazar burada uyuşuk kelimesini ani reaksiyona girmeyen gazlar için kullanmaktadır. Gazların ani reaksiyona girdiği bir atmosfer kesinlikle yaşama uygun olmayacaktır) ve ayrıca yüksek ısının var olabileceği bir atmosfer hazırlanabiliyor olmalıdır. Bu yaşanabilir ancak ateşi desteklemeyen bir atmosferi kapsayabilir.[2]
Oksijenin akciğerlerde ilerlemesini etkileyen faktörler ile ateşin yayılması ve güçlenmesini etkileyen faktörler birbirlerinde çok farklıdırlar. Oksijenin akciğerlerde hayatı destekleyici özelliği ile ilgili bir mühendislik yapmak teknik olarak mümkün iken aynı mühendisliği ateş için yapamıyorsunuz. Douglas Drysdale[3] buna değiniyor;
” Yaşamı destekleyen ancak ateşin yanmasını desteklemeyen bir atmosfer üretmek mümkün. Eğer atmosferin termal kapasitesi her bir oksijen mol için 275 c den fazla olursa normal çevre koşullarında ateş asla var olamayacaktır. Oksijenin yüzde 12 seviyelerinde olması ise normal insan aktivitlerini desteklemeyecektir lakin eğer atmosfer 1,7 bar baskıya tabi tutulursa bu kez oksijende 160 mm Hg ye yükselecektir ki bu değer kusursuz olarak yaşam desteği sunacaktır ve yeryüzünde ki oksijen oranına eşdeğerdir ancak bu ateşin yanmasını desteklemeyecektir.”[4]
Bu tip atmosferler uzay araçları vb. sınırlandırılmış bölgeler için değerlendirilmektedir. Nitrojen aktif bir çözelti indirgeyici, seyrelticidir ve ABD deniz kuvvetleri yaptığı çalışmalarda eğer nitrojen-oksijen dengesi nitrojen lehine değiştirilirse kimyasal reaksiyonun ateşe dönme ihtimali zayıflamaktadır ancak oksijenin soluma kalitesi insanoğlu için hala 160 mm nin üstünde kalmaktadır buda solunabilecek son derece kaliteli hava demektir.[5]
Devasa Sonucun Gösterdikleri
Ateşin yanmasının işleyişi ile oksijenin akciğerlerde ilerlemesi tam tersi istikametlerde farklıdır buradaki en anlamlı gerçek şudur; Öyle bir atmosferimiz var ki bu atmosfer hem her ikisini ve onların beraberinde getirdiği devasa sonuçları destekliyor. Bu insanlığa ateşi kullanma, ona hükmetme ve onu teknolojik olarak ilerletip taş devri çağlardan günümüz 21.yüzyıl teknolojisine onun vasıtası ile ulaşmayı sağlayan öncül bir çakışmadır.
Zikretmeye değer güzel bir ek durum ise nitrojenin spesifik ateş tutma kapasitesinin olmayışı ve bu özelliği ile ateşin çevresel koşullarda tabiri caizse daha kolay ıslah edilmesini sağlamaktadır. Ayrıca nitrojen atmosfere olması gereken bir yoğunluk katmaktadır ve okyanusların buharlaşmaması içinde oldukça gereklidir. Hatta bunun için farklı bir alternatifimiz de yoktur. Sıcaklık kapasitesi meselesi ise bir başka zorunluluktur insanoğlunun ateşi yönetebilmesi hususunda.
Sonuçta şu an yaşadığımız soluduğumuz atmosfer hem ateşin kullanılabilmesi ve hemde insanoğlunun oksidatif metabolizması için gerekli uygunluğa sahiptir. Diğer taraftan atmosferdeki basınç daha fazla yükseltilemez yada nefes alma işlemi daha da yükseltilebilir[6] buda ateş riskini arttıracaktır.[7]
Yine diğer taraftan bu atmosferdeki basınç çok daha az da olamaz çünkü eğer öyle olsaydı şimdiye kadar okyanuslar çoktan buharlaşmış olurdu, geçtiğimiz yıllarda yayınlanmış çalışmalar uzak geçmişimizde okyanusların şimdikinin yarı seviyesinde olduğunu tartışmaktadır.[8]
Dediler ki: ‘Sen yücesin, bize öğrettiğinden başka bizim hiçbir bilgimiz yok. Gerçekten sen, her şeyi bilen, hüküm ve hikmet sahibi olansın.’ Bakara Süresi 32
Öğreten, öğrenebilmemiz için de bize entellektüel zihinler ile yaratan Allaha hamd olsun.
[1] USAF School of Aerospace Medicine, The Combustibility of Materials in Oxygen–Helium and Oxygen—Nitrogen Atmospheres, Clayton Huggett, Guenther Von Elbe, Wilburt Haggerty, SAM-TR-66-85, Brooks Air Force Base, 1966, 7 and 14, accessed on April 1, 2016, http://archive.rubicon-foundation.org/xmlui/bitstream/handle/123456789/4600/SAM_66_85.pdf?sequence=1.
[2] NASA, Habitable Atmospheres which Do Not Support Combustion, Edward McHale, 30, Alexandria, Atlantic Research (1972), https://archive.org/details/nasa_techdoc_19720014620.
[3] https://eng.ed.ac.uk/node/5531 Profesör Douglas Drysdale kişisel üniversite sayfası Erişim tarihi 09/09/2020
[4] Drysdale ibid; Clayton Hugget, “Habitable Atmospheres which do not support combustion,” Flame and Combustion 20, no. 1 (1972): 140-142; Vytenis Babrauskas, and Stephen J. Grayson, Heat Release in Fires, (London: Interscience Communications, 2009). On page 316 the authors comment: “The effects of pressure on the burning of combustibles has become of great interest to the U.S. Navy as a means of extinguishing fires… In a landmark paper entitled Habitable Atmospheres Which do not Support Combustion… Huggett explained that for survival humans depend on there bing a minimum partial pressure of oxygen, and a minimum concentration. By contrast, the combustion process requires a minimum flame temperature to avoid extinction. This minimum fame temperature can be related to a minimum heat capacity per mole of O2, this being about 170 to 210J/C per mole of O2. Thus, if the total pressure of the atmosphere is increased by the forced injection of an inert gas into a sealed atmosphere, it may be possible to extinguish a fire without injuring persons… In small scale pool fire tests extinction was typically achieved when the nitrogen dilutent raised the total pressure to about 1.6 atmospheres. Subsequent, engineering details have been pursued in an ambitious program of large scale tests.”
[5] Richard Maynard Case and D. E. Evans, eds., Variations in Human Physiology (Manchester, UK: Manchester University Press, 1985). The work of breathing increases with the density (pressure) of the atmosphere. As the authors comment on pages 105: “The maximum voluntary ventilation is approximately proportional to the reciprocal of the square root of the density. This means at a depth of 30 m (4 bar) the maximum voluntary ventilation is only 50% of that at sea level. … [The work of breathing is increased for another reason] as the density of the air breathed increases, so the flow of air in the airways becomes more turbulent, resulting in an increase in airway resistance. In addition, an increased density of gases hinders their intra-alveolar diffusion … As a result of these factors, whereas maximum work capacity at sea level is normally limited by cardiovascular transport of oxygen, the limitations [of increased pressure/density] are largely ventilatory.”
[6] Richard Maynard Case and D. E. Evans, eds., Variations in Human Physiology (Manchester, UK: Manchester University Press, 1985). The work of breathing increases with the density (pressure) of the atmosphere. As the authors comment on pages 105: “The maximum voluntary ventilation is approximately proportional to the reciprocal of the square root of the density. This means at a depth of 30 m (4 bar) the maximum voluntary ventilation is only 50% of that at sea level. … [The work of breathing is increased for another reason] as the density of the air breathed increases, so the flow of air in the airways becomes more turbulent, resulting in an increase in airway resistance. In addition, an increased density of gases hinders their intra-alveolar diffusion … As a result of these factors, whereas maximum work capacity at sea level is normally limited by cardiovascular transport of oxygen, the limitations [of increased pressure/density] are largely ventilatory.”
[7] Increasing atmospheric pressure much above the current level of 760 mm mg (1 bar) at sea level (keeping the composition the same i.e., 21 percent oxygen and 79 percent nitrogen) i.e., hyperbaric conditions also increases the danger of fire. As reported in the US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) hand book section 6.5.2: “The burning rate when the pressure is equivalent to [3 bar] is twice that of sea level air, and is 2.5 times as fast at [6 bar].” (National Oceanic and Atmospheric Administration, Department of Commerce, NOAA Diving Manual: Diving for Science and Technology, 1991, section 6-14.) In effect hyperbaric atmospheres have a similar effect as increasing the percentage of oxygen and render the control of fire highly problematical.
[8] Sanjoy M. Som, Roger Buick, James W. Hagadorn, Tim S. Blake, John M. Perreault, Jelte P. Harnmeijer, and David C. Catling, “Earth’s Air Pressure 2.7 Billion Years Ago Constrained to Less than Half of Modern Levels,” Nature Geoscience (2016). doi:10.1038/ngeo2713.
