HY'nın yazılarından birini anımsıyor musunuz bilmem. Sapık sahte bilim adamı yazısında entropinin, canlıların ortaya çıkmaması için önemli bir neden olduğunu ileri sürmüştü. Sahtekar HY, entropiye rağmen canlılar var olduğuna göre, onları bir yaratan vardır şeklinde bir sonuca varmıştı.

Bu konuda ne düşünüyorsunuz?

Bütün sorun enerjide düğümleniyor. Canlılar kapalı sistemler değiller.. Açık sistemdirler ve sürekli olarak enerji ile beslenmektedirler. Canlılarda ortaya çıkan düzen aslında çevrede artan düzensizlikle dengelenmektedir. Yani entropi her zaman artmaktadır ama, bu demek değildir ki düzen olmaz.. Entropi yasasını bizim sapık HY Müslüman'lara Allah'ın hikmeti diye kakalıyor.. Hatta diyebiliriz ki entropi yasasından dolay ilk canlı hücre ortaya çıkmıştır..

Entropi yasası ile ilk canlı hücrenin ortaya çıkması arasındaki ilişkinin doğası nedir?

İster canlı olsun ister cansız, evrende var olan her türlü madde mevcut fizik ve kimya yasalarına uyarak organizasyona uğrarlar. Bunun hiç bir istisnası yoktur. Genel bir kural olarak dünyada ilk ortaya çıkan küçük moleküller arasındaki tepkileşmeler, daha kompleks ama kararlı ve dengeli moleküllerin sentezinden sorumludurlar. Doğal seçilim kimyasal tepkimelere de yön verir. Sentez edilen bu prebiyotik kompound’ların yönü tek taraflıdır.

Örneğin evrende doğal olarak sentez edilen hidrosiyanik aside, yine bazı doğal kimyasal tepkileşmeler sonucu açığa çıkan amonyağın katılması, adenin üretir. Bu tepkileşme bilateral değildir. Yani adenin bazı durumlarda hidrosiyanik asit ve amonyağa dönüşmez.

Dolayısıyla her ne kadar canlılarda biyolojik reaksiyonlar iki taraflı olma eğiliminde iseler de, kimyasal evrim her zaman tek yönlüdür. Tersine işlemez. Yeni oluşan karmaşık moleküler yapılar dengeli iseler, kalırlar. Dengeli olmayanlar yok olurlar. Bu durum termodinamiğin ikinci yasası olan entropi ile uyum içindedir. Zaman okunun tek yöne olması gibi, canlılarla ilgili kimyasal evrim de tek bir yöne sahiptir.

Bu durumda diyebiliriz ki canlılar ikinci termodinamik yasasına yalnız uymakla kalmazlar. Ondan yararlanırlar da. Dünyada canlıların ortaya çıkmasının nedenlerinden biri de “entropi” yasasıdır. Bu yasa olmasaydı canlı varlıklar ortaya çıkamazlardı. Canlı yaratıklar varlıklarını giderek artan rastgeleliğe borçludurlar.

Entropi bazı temel kimyasal tepkileşmelere bir yön verdiği için canlı varlıklar giderek karmaşıklaşan bir düzene sahip olmuşlardır. Entropi ilkesi, diğer fizik yasaları ile birlikte ilk hücreler üzerine baskı yapmış ve onları sürekli olarak değişmekte olan olumsuz koşullara uymaya zorlamıştır. Canlı varlıkların ortaya çıkması son derece kompleks kimyasal tepkileşmelerin varlığını gerektirir. Bu tepkileşmelerin giderek karmaşıklaşması için de onların tek yönlü olması gerekmektedir. Yani canlılarda entropi yasası onları daha karmaşık yapmak için var olan bir ilkedir. Bu bağlamda rastgelelik bir düzene hizmet etmektedir.

HY entropi yasasından dolayı canlı varlıklar oluşamaz demektedir. Biz bunun doğru olmadığını ve entropinin canlılık için gerekli olduğunu ortaya koyduk. Cansız maddenin uyduğu bütün fizik yasalarına canlılar da uyarlar. Tabii canlıların ayrıca cansız maddelerde olmayan bazı özellikleri ve kendi yasaları vardır. Bütün bunlar bilinmektedir. Bilinmeyen başka yasalar ve ilkeler de vardır belki ama, canlı olma durumunu bilinenlerle oldukca mantıklı bir şekilde açıklamak mümkündür.

Kimyasal maddelerin evriminin canlıların ortaya çıkmasında ilk basamak olduğuna değinmiştim.
Örnek olarak da hidrosiyanik aside amonyağın katılmasının adenin üretmesini göstermiştim. Bu tek yönlü bir tepkimedir.. Bu kimyasal reaksiyonun zaman oku gibi, entropinin giderek artmasına bir örnek olmak üzere tek yönlü davranışı şekli olduğunu iddia edebilir miyiz?

Gerçekten adenin ortaya çıkınca sistemin entropisi artıyor mu?

Kendisini oluşturan öğelerden daha düzenli değil ama daha kompleks bir yapıya sahip olduğu için adenin sentezi entropinin artması olmalıdır. Çünkü bu daha kompleks molekül daha karmaşık tepkileşmelerin nedeni olabilir. Ama canlıların yapısına katılan bu moleküller, diğerleri ile birleşince daha yüksek bir düzen ortaya çıkıyor ve hücre içinde entropi azalıyor. Bu bağlamda entropi hücre içindeki düzenden sorumlu.. Entropi yasası olmasaydı canlı hücre oluşamazdı.

Kapalı sistemlerde entropi, sistemdeki moleküllerin afinitesine ve çevre koşullarına bağlıdır. Bu süreç sırasında ortamdaki serbest enerji giderek azalırken, entropi giderek artar. Bir süre sonra bütün sistem kimyasal bir dengeye ulaşır. Enerji düzeyi minumuna inerken, entropi maksimuma çıkar.

Dünya yüzeyi gibi açık sistemlerde ortaya çıkan entropiyi değerlendirebilmek için sisteme giren enerjiyi dikkate almak zorundayız. Yaşam ortaya çıkmadan önce dünya tek bir fazdan ibaretti. Yalnız cansız varlıklar tarafından iskan edilmişti. İlk canlı hücreler cansız dünyayı canlı ve cansız olmak üzere iki faza ayırdı. Dünyanın yüzeyi biyolojik aktiviteden dolayı müthiş bir düzene girdi. Dünya kapalı bir sistem olsaydı bu düzen mümkün olamazdı. Enerji düzeyi zamanla düşer ve entropi artardı. Ancak dünya açık bir sistem olduğundan dünyadaki düzeni kompanze etmek üzere güneş sisteminde ve samanyolu galaksisinde, hatta evrende entropi artmaktadır.

Entropi konusunu biraz daha yakından inceleyelim:

Entropi akla üç ayrı termodinamik domain’in varlığını getiriyor. Başka bir deyişle entropi kavramı, tek bir termodinamiğin değil, üç ayrı termodinamik alanının ürünüdür.

Bunlardan ilki olan dengeli termodinamikde entropi sıfırdır.

Linear thermodynamic denen ikinci türünde sistem “dengeye yakındır” ama tam dengede değildir. Termodinamik güçler zayıftır. Bu durumda hareket, sistemi etkileyen güçle doğru orantılıdır. Örneğin ısı hareketi sıcaklık farklarına bağlı olarak değişir. Veya diffüzyon olayı yayılan maddenin yoğunluğuna bağlıdır. Bu durumda minumun düzeyde entropi ortaya çıkar ve etrafa dağılır.

Nonlinear Thermodynamic denen durumda ise ısının hareketi güçlerin linear fonksiyonu olarak ortaya çıkmaz. Yani güçle doğru orantılı değildir. Bire bir bir tepki yoktur. Non-linear termodinamikde kapalı sistemde olan kimyasal dengeyi tanımlamak mümkün değildir. Ayrıca sistemde oluşan kararsızlık, ilginç bir feonmenin ortaya çıkmasının nedenidir. Buna “spontaneous self-organization” denir.. Sistem kendiliğinden bir düzene girer. Non-linear thermodynamic için bir örnek vererek konuyu kapatmak istiyorum.

Çeşitli sıcaklık gradient’i ile birbirlerinden ayrılan horizantal tabakalardan oluşmuş bir sıvıyı ele alalım. Bu sıvıyı vertikal sıcaklık gradient’ine maruz bırakarak, stabilitesini bozalım. Alt sınırındaki ısıyı, üst tabakalardan biraz yüksek tutalım. Sıvıdaki moleküllerin düzeninin bozularak ajite olduğunu ve ısının alttan üste doğru hareket ettiğini gözlemleriz. Sıcaklık farkını artırırsak ve ısının diffüzyonla yayılması için gerekli sıcaklık farkının üstüne çıkarsak, ısı hareketinin kararsız olmaya başladığını gözlemleriz. Bu keresinde sıvıdaki moleküller topluca “ahenkli” bir şekilde hareket etmeye başlayacaklar ve ortaya çıkan “convection fenomeni” ısı dağılımını hızlandıracaktır. Bunu makroskopik olarak görmek mümkündür. Bu durum açıkca sistemdeki entropinin arttığının delilidir. Yeni ortaya çıkan supramoleküler düzen ise, ortamdaki enerji alış verişini stabilize edecektir.

Kendiliğinden yüksek derece düzene giren bu tür strüktürler için “dissipative structures” “dağılan yapılar” denmektedir. Bu terimi ilk defa Prigogine kullanmıştır. Sistemde ortaya çıkan aşırı entropi çevreye dağıldığı için Prigogine bu terimi kullanmıştır. Dengesi bozulan sistemde etrafa entropi şeklinde dağılan enerji, yeni bir düzenin kaynağı olmaktadır.