Atomların Kozmik Kalıcılığı ve Yaşamın Organizasyonel Sınırları

Evrenin en temel yapı taşları olan atomlar, yaklaşık 13,8 milyar yıl önce Büyük Patlama ile başlayan süreçte oluşmuştur ve bu temel maddelerin, insan yaşamı sona erdikten sonra da varlığını sürdüreceği bilimsel bir gerçektir. Evren, neredeyse yok edilemez atomlar üretirken, bu atomların bir araya gelerek oluşturduğu yaşam formları için ölümsüzlüğü sağlamamaktadır. Bu kozmolojik model, günümüzdeki evrenin 13,5 milyar yıldan biraz daha fazla zaman önce aşırı yoğun ve sıcak bir halden genişlemeye başladığını öne süren ve ilk kez 1920'lerde Alexander Friedmann ile Georges Lemaître tarafından ortaya atılan Büyük Patlama teorisi ile desteklenmektedir. İnsan vücudundaki hidrojen atomları, Dünya'nın varlığı sona erdiğinde bile hidrojen olarak kalmaya devam edecektir; zira madde yoktan var edilemez ve vardan yok edilemez; bu durum, maddenin temel yasalarına sıkı sıkıya bağlıdır.

Yaşamın kalıcı atomlardan oluşmasına rağmen neden kalıcı olmadığı sorusu, bilimsel araştırmaların merkezinde yer almaktadır. Bilimsel konsensüs, yaşamın maddenin kendisi değil, o maddenin düzenlenmiş organizasyonu olduğu yönündedir. Bu organizasyon, sürekli enerji akışı gerektiren geçici bir mimaridir. Canlı organizmalar, kendi kendini kopyalayabilen molekülleri, onarım sistemlerini ve aktif metabolizmayı sürdüren, atomların son derece düşük ihtimalli bir düzenlenişi sayesinde işlev görür. Bu kırılgan yapı, evrenin doğal düzensizliğe, yani entropiye doğru eğilimine karşı koymak için sürekli enerjiye ihtiyaç duyar.

Astrobiyolog Betül Kaçar, bu durumu "yaşamın hafızası olan bir kimya" olarak tanımlamaktadır. Enerji akışı kesildiğinde, bu özel düzenleme kaçınılmaz olarak bozulur; dolayısıyla yok olan, madde değil, o maddenin konfigürasyonudur. Kaçar, Marmara Üniversitesi Kimya Bölümünden 2004'te mezun olduktan sonra Emory Üniversitesi'nde doktora çalışmalarına başlamış ve Parkinson ile Alzheimer'a neden olan proteinler üzerine odaklanmıştır. 2010'da NASA'da doktora sonrası araştırmacı olarak astrobiyolojiye yönelen Kaçar, bu çalışmalarıyla NASA Genç Araştırmacı Ödülü ve NASA Astrobiyoloji Ödülü kazanmıştır. Kaçar, Wisconsin Üniversitesi'nde kendi araştırma grubunu kurarak, jeolojik zaman boyunca biyolojide element kullanımının evrimine odaklanmış ve NASA tarafından finanse edilen MUSE (Metal Utilization and Selection Across Eons) adlı astrobiyoloji araştırma konsorsiyumunun yöneticiliğini üstlenmiştir. Kaçar'ın laboratuvarı, moleküler paleobiyoloji disiplinini oluşturarak, milyarlarca yıl öncesinin proteinlerini yeniden canlandırıp modern organizmalarda test etmektedir.

Bir organizma yaşamını yitirdiğinde, atomik düzeyde hiçbir şey yok olmaz; bu atomlar mantar veya tortul kaya gibi yeni yapıları oluşturmak üzere yeniden dağıtılır. Kaybolan şey, 'benlik' olarak tanımladığımız o spesifik, organize formdur; dolayısıyla ölümlülük, temel maddeye değil, kimliğe özgüdür. Bu durum, yaşamın kökenine dair alternatif bir fiziksel bakış açısını da destekler; MIT'den Jeremy England gibi teorisyenler, yaşamın, enerji yakalama ve bunu ısı olarak yayma kapasitesi yüksek atom kümelerinin termodinamik yasaları gereği kaçınılmaz bir düzenlenmesi olabileceğini öne sürmüştür. England'ın teorisi, Darwin'in doğal seçilimini geçersiz kılmak yerine, onu daha genel bir fiziksel olgunun özel bir durumu olarak konumlandırabilir.

Nihai paradoks, kendi yok oluşunu düşünebilen maddenin bizler olmamızdır. Bu kadim atomlar, inanılmaz bir tesadüf eseri, kendi varoluşlarını sorgulayabilen bir yapıya bürünmüştür. Bizler ölümlü olabiliriz, ancak ölümsüz maddeden inşa edilmiş durumdayız. Evrenin başlangıcından hemen sonraki anda, çevre sıcaklığının yaklaşık 5,5 milyar santigrat derece olduğu tahmin edilmektedir ve bu ilkel çorba, nötronlar, elektronlar ve protonlar gibi temel parçacıkları içeriyordu. Zamanla soğuma ile birlikte, serbest elektronlar nötr atomları oluşturmak üzere çekirdeklerle birleşti ve ilk ışık olan Kozmik Mikrodalga Arkaplanı (KMA) oluştu. Bu KMA, Büyük Patlama'nın "görüntüsü" olarak adlandırılır ve 1965'te Arno Penzias ile Robert Wilson tarafından kazara keşfedilmiştir. Bizler, ölümsüz kozmik fenomenin bir parçasıyız: Varoluşun nedenini sorgulamayı öğrenmiş Büyük Patlama atomlarıyız. Bu durum, yaşamın sonluluğunun, maddenin sonsuzluğuna karşı duran, evrenin en nadir ve en merak uyandıran tezahürlerinden biri olduğunu göstermektedir.