Madde Nedir – Madde ve Özellikleri

Madde Nedir – Madde ve Özellikleri – Maddenin Özellikleri

Uzayda yer dolduran varlıklara madde adı verilir. Her gün yemek yediğimiz bıçak, çatal ve kaşığın tamamı veya bir kısmı çeliktendir. Farklı nesneler olmakla birlikte, aynı çeşit çelikten yapılmışlardır. Burada sözü edilen çelik, bir madde çeşididir.
Ayakkabı derisi de bir başka madde çeşididir. Birçok çift ayakkabı aynı maddeden yapılabilir. Her ayakkabıda ayrıca lastik ve bağların geçtiği deliklerin çevresinde metal bulunur.

Madde Nedir - Madde ve Özellikleri
Madde, cisimlerin yapıldığı şeylerdir. Bir maddeden çok sayıda değişik şeyler yapılabilir. Ayrıca bazı cisimler de birçok maddeden oluşabilir.
Çok çeşitli maddeler olmakla birlikte, maddeler üç grupta toplanabilirler. Katı maddeler birinci grubu oluşturur. Bunların değişik boyutları ve şekilleri vardır. Serttirler ve şekilleri kolayca değiştirilemez. Cam da katı bir maddedir.
İkinci grup maddeler sıvı maddelerdir. Bunların belirli bir şekilleri yoktur, içine kondukları kabın şeklini alırlar. Fakat uzayda belirli bir yer kaplarlar. Bir litre sütün hacmi, hangi kaba konursa konsun bir litredir.
Üçüncü grup ise, gaz şeklindeki maddelerdir. Bunlar her şekle girebilir. Belli boyutlara sığabilir. Gazozdan çıkan hava kabarcıkları yükseldikçe irileşirler.
Çevremizdeki hava da bir gazdır. Bir bisiklet tekerleğini pompalayınca içine hava doldurulmuş olur. Böylece hava daha küçük bir hacme sıkıştırılmış olmaktadır.
Birçok madde, bu üç durumdan birinde bulunur. Buz, katı bir maddedir. Baharda erir, su olur. Yaz sıcağında, göllerde su yüksekliği azalır. Su kaybolmamış, fakat suyun gaz şekli olan, su buharına dönüşmüştür. Su buharı görülmez. Atmosfere dağılır.
Bu olay, bir deneyle görülebilir. İçi buz dolu bir bardak, odada birkaç gün durursa, buzlar erir ve katı durumdan sıvı duruma geçmiş olur. Zamanla su kaybolur; çünkü buhar olarak odadaki havaya karışmıştır.
Katı, sıvı ve gaz durumlarına maddenin üç durumu denir. Hemen bütün maddeler bu üç durumda olabilir. Hava, kuru da olsa, soğutularak sıvı duruma getirilebilir. Bir gaz, çok fazla soğutularak, katı yapılabilir.
Katılar da, örneğin demir, ısıtılarak sıvı duruma geçirilir. Güneş ve yıldızlarda demir ve başka maddeler yoğun sıcak gazlar şeklinde bulunur.

Maddeyle ilgili eski görüşler
M Ö. 500’den önceki yıllarda yaşamış eski Yunanlı düşünürler, maddenin nasıl çeşitli değişik durumlarda olabildiğini açıklamaya çalışmışlardır.
Bir görüş, her madde parçasının, element denilen, birçok değişik maddeden oluşmuş olduğu idi. Dört ana element olduğu ileri sürülüyordu. Bunlar toprak, hava, ateş ve suydu. Gökcisimleri ise, esir adı verilen beşinci bir elementten oluşuyorlardı.
Eski Yunanlı bilginlerden, M.S. 5. yüzyılda yaşamış olan Demokritos daha değişik bir görüş ileri sürdü. Ona göre, bütün maddeler küçük taneciklerden oluşuyordu. Parçalanamayan bu taneciklere atom adını verdi. Pürüzlü bir cisimle, düz bir cisim arasındaki fark, ona göre, atomlarının ve birleşme şekillerinin farklılığından ileri geliyordu. Katılarda atomlar birbirine daha sıkı birleşmişti. Sıvıda atomlar birbiri üzerinde kayabiliyordu. Alevlerin atomları diken şeklinde olduğu için, acı veriyordu.
2000 yıl süreyle ve deneyler yapılıp maddenin aslı araştırılana kadar, bu görüşler sürüp gitti. Sonunda elementlerin gerçekten var olduğu anlaşıldı. Belirli bazı ana elementlerden çeşitli cisimler oluşuyordu. Fakat elementlerin sayısı beşten fazlaydı. Gerçekten de doğada 100 dolayında element vardır. Hava, gaz durumdaki oksijen ve azot elementlerinin bir karışımıdır. Su oksijen ve hidrojen elementlerinden oluşur. Toprakta ise, birçok element vardır. Alevde de yanan çeşitli gazlar bulunur. Bunlar ışık saçarlar; çünkü sıcaktırlar.

Zamanla atomlar hakkında daha pek çok şey öğrenildi. Demokritos, bazı görüşlerinde haklıydı. Elementlerin atomları çok kere aynı yapıdaydı, fakat ağırlıkları farklıydı. Her elementin atomları, bir başka elementin atomlarından farklıdır. Atomlar, molekül denilen küçük gruplar şeklinde bulunurlar. Örneğin, her su molekülünde iki hidrojen atomuyla bir oksijen atomu birlikte bulunur. Bir çeşit atomdan oluşan maddelere element denir. Oksijen bir elementtir, çünkü her molekülünde yalnız iki oksijen atomu bulunur. Bir maddenin molekülünde farklı atomlar varsa, bu maddeye bileşik adı verilir.
Bilim adamları, atomların ağırlıklarını da ölçmüşlerdir. Havadaki oksijenin bir atomunun ağırlığı, bir miligramın 50 trilyonda biri kadardır. Atomların büyüklüğünün de santimetrenin 40 milyonda biri kadar olduğu belirlenmiştir.

Atomun iç yapısı
1900 yıllarında, bilim adamları, atomun iç yapısını araştırmaya başladılar. Atom küçük olmakla birlikte, kütlesinin çoğu, merkezindeki çok daha küçük bir kısımda toplanmıştır. Bu merkezdeki kısma çekirdek denir. Çekirdek de daha küçük tanecikler olan proton ve nötronlardan oluşur.
Çekirdek çevresinde, elektron denilen tanecikler döner. Bazen elektronlar, atomlarından ayrılırlar. Elektrik anahtarını çevirdiğinizde, ampulden ve tellerden sayısız elektron geçer. Güneşte ve yıldızlarda, çok fazla sıcaklık ve basınç nedeniyle atomlar parçalanır. Güneş ve yıldızların çevresindeki sıcak gazlar, elektronlar ve çekirdeklerden oluşur. Bunlar gibi, elektrik yüklü taneciklerden oluşan gazlara plazma denir.
Maddenin nelerden oluştuğunu incelemekle yalnızca oluşumunun bir kısmı anlaşılmış olur. Bunun yanında, atomların ne şekilde bir arada bulunduğunun da incelenmesi gereklidir.
Kütleler arasındaki çekim kuvveti, maddeyi oluşturan kuvvetlerden biridir. Evrendeki her madde parçası, diğer bir maddeyi çeker, örneğin, okuduğunuz kitapla veya odadaki başka bir cisimle sizin aranızda bir çekim kuvveti vardır. Fakat bu çekim çok zayıftır. Dünya, gezegenler ve yıldızlar gibi büyük cisimler için bu çekim kuvveti daha önemlidir. Yerde durabilmemiz, Dünyanın bize uyguladığı çekim kuvvetiyle sağlanmaktadır. Gezegenler de Güneş çevresinde, Güneşin çekimi nedeniyle dönmektedirler. Güneş ve yıldızlar, aralarındaki çekim nedeniyle bir arada bulunmaktadırlar.
Fakat, çekirdek çevresindeki elektronlara etkiyen çekim kuvveti, kütleler arasındaki çekim kuvvetinden daha büyüktür. İki çeşit elektrik vardır. Elektronların taşıdığı elektriğe negatif (eksi) elektrik denir. Protonlar ise, pozitif (artı) elektrik yükü taşırlar. Bu iki çeşit elektrik yükü arasında kuvvetli bir çekim vardır. Bu yüzden, çekirdekler ve elektronlar, birbirini büyük bir kuvvetle çekerler.
Fakat, iki pozitif yüklü parça, birbirini iter. Negatif elektrik yükleri de birbirini iter. Bu yüzden, çekirdekteki pozitif yükler birbirini iterler, çekirdek parçalanır. Eğer bir arada tutacak daha büyük bir kuvvet varsa, bu parçalanma olmaz.
Bazı çekirdekler gerçekten parçalanır. Onları birlikte tutan kuvvet fazla değildir, örneğin, uranyum atomları parçalanarak, daha küçük atomlar şekline gelirler.

Madde ve anti madde
Bilim adamlarına göre atomun pozitif yükü çekirdekte, negatif yükü, diğer kısımlarındadır. Çekirdeği ‘ negatif, elektronları pozitif yüklü atomlar neden yoktur?
Pozitif elektronlar, (pozitronlar) vardır ve laboratuarda elde edilebilir. Ancak uzun süre bu durumda kalamazlar. Çünkü hemen bir elektronla birleşirler. Bu birleşme olunca, bir ışık çıkararak görünmez olurlar.
Bu yüzden, pozitronlar, yahut anti tanecikler uzun süre var olamazlar. Yıldızlar, Güneş, gaz ve tozdan oluşan galaksimizde çok az miktarda antimadde vardır. Belki de, astronomların gökdürbünleriyle gördüğü yıldız sistemlerinin bazıları büsbütün anti maddeden oluşmaktadır. Oralarda da elektronlar uzun süre var olamaz.
Bir zamanlar maddenin oluşturulamayacağı ve yok edilemeyeceği sanılıyordu. Evrendeki madde miktarının hep aynı olduğu ileri sürülüyordu. Ne var ki bir elektron, bir pozitronla birleşince ikisinin de kaybolduğu saptanmıştır.
Tanecik ve anti tanecik görülmez olmalarına rağmen, ışınım yayarlar. Daha sonra bu ışınımdan yeni bir madde oluşabilir. Bir atomun çekirdeğinden geçen bir X— ışını görülmeyebilir ve bir tanecik veya anti tanecikle yer değiştirebilir.
Işık, radyo dalgaları ve X— ışınlarından oluşan ışınım, birçok durumda, bir madde gibi özellik gösterir. Kuanta denilen paketler şeklinde hareket eder ve bazen taneciklere etkir. Bir cisme ışık tutulursa, cisim, bir kuanta akımından dolayı bir miktar itilir. Işık ışınları ve diğer çeşit ışınımlar gezegenler ve yıldızların kütlesel çekiminden dolayı bir miktar yollarını değiştirirler.
Maddenin başlangıcı
Astronomlar, milyarlarca yıldız sistemi ve galaksiler görebilmektedirler. Bunlar yüksek hızlarla birbirinden uzaklaşmaktadır. On milyar yıl önce olmuş çok büyük bir patlamadan fırlamış gibi hareket etmektedirler. Bazı astronomlar gerçekten böyle bir patlamanın olduğu görüşündedirler
Bu kurama göre, evrenin ilk günlerinde, var olan tek madde, gaz şeklindeki hidrojendi. Hidrojen en küçük ve en basit atomdur. Yıldızlar bu hidrojenden oluştu. Bunların içinde daha ağır atomlar ortaya çıktı. Bunlar da hidrojenden başka elementlerin atomlarıydı. Bazı yıldızlar patlayarak bu elementleri uzaya fırlattılar. Güneş sistemimizdeki gezegenler ve Dünyamız, bu maddeden oluştu.
Maddenin başlangıcıyla ilgili diğer bir kurama göre ise, herhangi bir patlama olmamıştır. Hidrojen atomları her zaman ve her yerde vardı. Bunlardan galaksiler oluştu İçinde yeni maddeler görüldü. Fakat, bu kurama uygun bir madde oluşumu bugüne kadar saptanabilmiş değildir.

Yorum yazın