Madde Nedir? ve Felsefe Sorunu

Madde, Duyularla algılanabilen ve mekanik bir kütleye sahip olan şey; öğe.

Felsefe Sorunu

Yukarda genel bir tanımım verdiğimiz madde sözcüğünün felsefede karışık­lıklara yol açan çeşitli anlamları var­dır. Aristoteles ve skolastikler için madde, biçim (form) edinebilen belir­lenmemiş bir öğedir. Oluş ve değişme­nin, olumsallığın ve bireyleşme ilkesi­nin alanıdır. Modern düşünürler için­se madde, biçimden çok, kendiliğin­dendik, bireysellik ve özgürlük taşıyan tine (zihin) karşıt bir gerçekliktir. Ba­zı düşünürler maddeyi, süreksiz ve ci­simlerden ya da parçacıklardan olu­şan bir şey olarak; bazıları da, sürekli ve yalnızca hareketin etkisinde çeşit­lenmiş bir gerçeklik olarak düşünür­ler. Madde ayrıca, incelik ve zerafete karşıt olan ağırlık ve tine karşıt eği­limler ortaya koyan tene (beden) ben­zetilerek etik (ahlaksal) açıdan kü­çümsenir. Ama tinin nesnesi ve eyle­min koşulu olması açısından da yücel­tilir.

Felsefenin bu konuda ortaya koyduğu sorun şudur; Düşünceye direnen bir gerçeklik olduğu için madde diye bir şey vardır. Bu gerçekliğin asıl doğası ve özü nedir? Bu soruya, birbirine karşıt iki yanıt verilmiştir: Mekanizm, maddeyi, yalnızca geometrik ve meka­nik özelliklere indirger; bundan ötürü, bütün olayların (fenomenler) ve mad­desel varlıkların harekete indirgenebileceğini ileri sürer. Başka felsefeci­lere göre (bunlar dinamizmi savunur­lar) madde, harekete indirgenemeyen belli ilkeleri, özgün bir kendiliğindenliği ve etkinliği içinde taşır.

Fizik Yada Matematik

Mekanizm, daha Eskiçağ’da, Demokritos ve Epikuros tarafından savunul­du. Bu felsefecilere göre tin de dahil olmak üzere bütün varolanlar, değiş­meyen öncesiz-sonrasız ve bölünmez maddesel parçacıkların, yani atomla­rın bireşimiyle ve hareketiyle açıkla­nabilir. Modern çağlarda descartesçılar da bir başka açıdan mekanizmi savundular. Descartes şöyle yazıyor­du: “Maddenin ya da cismin doğası, katı, ağır ve renkli olmasında değil, uzunluk, genişlik ve derinlik bakımın­dan yer kaplayan bir töz olmasında­dır.” Demek ki, bu tözün özü, tamı ta­mına geometrik, sürekli ve sonsuza kadar bölünebilir olmasıdır ve mad­desel dünyanın bütün olayları bu maddede gerçekleşen hareketler dizi­sine indirgenebilir.

Dünyada gerçek olan şeyin, bilincin bir ürünü ya da duyum ve eylem ol­duğunu düşünen felsefecilerin ve bil­ginlerin anlayışıysa tamı tamma fark­lıdır. Bundan ötürü onlara göre mad­de, bir gerçeklik ya da ona benzer bir şey değildir. Sözgelimi, Eskiçağ’da stoacılar böyle düşünüyorlardı. Tüm evrenin ya da onu oluşturan ilkelerin, canlı şeyler olduğunu ve dünyanın, ru­hu Tanrı olan bir canlı varlığa benzetilebileceğini söylüyorlardı. Leibniz’ in töze ilişkin kuramı da bu savın bir başka örneğidir. Bu felsefeciye göre, bütün cisimler bölünmeyen, yani yer kaplaması olmayan birimlerden oluş­muştur; bunlar, düşünce birimleridir, yani monadlardır. Her monad, temel­de etkinlik, kuvvet ve tindir. Bundan ötürü, tinsel töz gibi maddesel töz de etkinlik ve eylemden geri kalmaz. Ama madde, düşüncenin tam anla­mıyla tinsel olmasına karşı çıkan ve alt dereceden olan bir tinsel yan ta­şır. Yukarda açıkladığımız iki öğreti arasındaki bu karşıtlık, günümüzde, metafizik düzeyden bilimsel düzeye aktarılmıştır. Bundan ötürü, madde­yi, tam anlamıyla hareketsiz ya da bu­nun tersine enerji taşıyan bir şey ola­rak düşünüp düşünmemek gerektiği­ne karar verme işi, bilim adamlarına düşmektedir.

Zeka Ve Madde

Canlı varlık maddedir ve madde için­de yaşar. İnsanoğlunun zekâsmın te­mel belirimlerinden birisiyse, madde­yi, hayvandan çok daha iyi bir biçim­de kullanması, ondan yararlanması; giysiler, besinler elde etmesi ve ayrı­ca maddenin temel yapışım öğrenmek için onu incelemesidir. Maddenin ya­pısına ilişkin görüşler, uzun süre bu­lanıklıktan kurtulamamıştı. Ancak XVIII. yy’dan sonra bu görüşler ay­dınlanmaya başladı. Tarihöncesi insanoğlu, maddeyi, na­sıl bulduysa öyle ele alıp yararlı kılı­yordu. Maddeyi biçimlendirmeyi, taş­lar kesip cilalamayı, ateş yakmayı, aletler yapmayı yavaş yavaş öğrendi. Madenlerin bulunmasından önce de yüzyıllar geçti; altın, kalay, bakır bu­lundu, tunç yapıldı ve demir bulundu. İnsanoğlu, kullandığı gerecin her bi­rini ağırlığı açısından düşünmeye baş­ladı; biçimi ne olursa olsun maddeyi, ağırlığı olan bir şey olarak düşünüyor­du ve nesnelerin ağırlıkları, değiş tokuşlarda kullanılan başlıca nicelik te­meli oldu.

Çeşitli maddesel nesneleri sınıflama­ya ilk girişenlerin Eski Yunanlılar ol­duğu söylenebilir. Bu sınıflamayı, maddenin durumunu (katı, sıvı ya da gaz olması) göz önünde tutarak yapı­yorlardı. Pek apaçık olmayan bazı özellikleri de bu sınıflamanın temeli olarak ele alıyorlardı. Sözgelimi, Aris­toteles’e göre, dört temel öğe vardı: Toprak; su; hava; ateş.

Daha sonra, maddesel olayların yön­temsel bir biçimde anlaşılmasına yö­nelen simya,Batı’da olduğu gibi Doğu’ da da her yerde gelişmeye başladı. Bu çabalarda, felsefe ile gözlem yakın­dan birbirine bağlıydı, ama felsefe ge­ne de ağır basıyordu.

Simyadan Bağıllığa

Ama simyacıların, maddenin bilinme­sinde önemli bir rol oynadıklarım yad­sımamak gerekir. Simyacılar, daha sonra deneysel denen bilimlerin çekir­değini oluşturan ilk çözümleme ve bi­reşim denemelerini gerçekleştirdiler. Böylece çeşitli cisimlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri bulundu ve sınıf­landırıldı. Böyle, Galilei, Bacon, Descartes ve Lavoisier bu değerli kalıtı devraldılar, ama yeni yöntemler de ortaya koydular. Felsefenin soyut dü­şüncelerini bir yana bırakarak, göz­leme ve deneye ağırlık verdiler. Böy­lece, günümüzde tanıdığımız bilim adamı ortaya çıktı. Bu bilim adamı, olayları irdeliyor, birçok deneyi ince­liyor, karşılaştırıyor ve sonunda, ge­nel yasalar ortaya koyuyor ya da bir kuramdan yola çıkarak yaptığı göz­lemlemelerle, bu kuramı doğruluyor ya da yanlışlıyordu. Böylece, XVIII. yy’da enerji kavramı, yavaş yavaş or­taya çıktı. Enerji, başlangıçta, ısı ola­rak (“kalori taşıyan sıvı”), daha son­ra mekanik iş olarak ve en sonunda ısı ya da iş haline dönüşebilen potan­siyel enerji olarak düşünüldü. İki yüz­yıl boyunca, madde ve enerji kavram­ları, evrensel bir ilke, yani zaman için­de korunum ilkesi temel alınarak, ama birbirinden ayrı olarak ele alındı. Einstein ve XX. yy. fizikçileri, bu an­layışı kökten değiştirdiler. Onlara gö­re, madde ve enerji aynı şeydir ve ger­çek dünyanın özünü oluşturur. Doğru olan yalnızca bütünsel enerjinin korunumudur ve maddenin bir m kütlesi, mc² (c ışık hızını belirtir) enerjinin eş­değerlisidir. Madde ile enerji arasın­da karşılıklı dönüşüm olanaklıdır. Bu kuramın birçok açıklaması vardır. Sözgelimi, bir enerji yüklü ışm (ışık ışı­nımları, elektromagnetik ışımalar, vb.) maddesel taneciklerden ya da fotonlardan oluşur (Broglie, 1924); atom çekirdeğinde, kütle yitimine yol açan tepkiler gerçekleştiğinde, enerji yayı­lımı (atom bombası, nükleer reaktör) da gerçekleşir.

Atomun Yapısı

Maddenin temel taneciklerden oluştu­ğunu ilk olarak Demokritos’un ileri sürdüğü söylenebilir. Ama bu görüş, ancak yirmi dört yüzyıl sonra yemden ele alınmış ve doğrulanmıştır. Madde­nin kurucu öğesi, bir çekirdekten ve çevrede yer alan elektronlardan olu­şan atomdur. Çekirdek de nükleonlar­dan, nötronlardan ve protonlardan oluşmuştur. Nükleonlar, birliklerini sağlayan güçlerin etkisi altındadır. Çekirdeklerin birçok parçaya ayrıl­ması ya da nükleonların yeni bir çe­kirdek halinde kaynaşması, kütle de­ğişimlerine, enerjinin ortaya çıkması­na ve taneciklerin doğmasına yol açar. Varlıklarını belli kısa süreler içinde koruyan tanecikler, maddenin kuruluşuna, tıpkı elektronlar ve nük­leonlar gibi katkıda bulunurlar. Hep­si kendine özgü özellikler taşıyan bu taneciklerden onlarcası bilinmekte ve daha güçlü tanecik hızlandıncüarı kullanıldıkça, bunların yenileri de bu­lunmaktadır.

Bu tanecikler, atomun belli bir kuru­cusunun çeşitli belirimleri midir? Fi­zikçilerin çözmeye çalıştıkları birçok sorudan biri de işte budur.

Billurdan Yıldıza

KATI DURUM, en iyi düzenlenmiş du­rumdur. Katı bir cisim, sağlam ve tu­tarlıdır; belli bir biçim edinmiştir. Atomlar da birbirine sağlam bir bi­çimde bağlanmışlardır; ama atomlar, ısı fazlalaştıkça artan titreşim hare­ketlerine de konu olurlar. Billurlar, katı cisimlerin en iyi örnekleridir ve bunlarda atomların birbirine göre olan durumları çok düzenlidir. Bir bülurun sıcaklığı yükseltilirse, titreşim hareketi de artar ve belli bir ısı dere­cesi üstünde atomlar, birbirlerine gö­re yer değiştirebilirler. Böylece mad­de, katı durumdan sıvı duruma geçe­bilir. Biçim-yoksunu (amorf) durumun da bir sıvı durum (sözgelimi, camın durumu) olduğunu söyleyelim. Ama bu durumda cismin yapışkanlığı çok yüksektir ve bundan ötürü cisim, katı gibi görünür.

SIVI DURUM, katı durumla gaz duru­mu arasında yer alır. Atomlar ya da moleküller, bu durumda, birbirlerine oranla hareket edebilirler ama Van der Waals kuvvetleri diye adlandırı­lan etkiler, bunları birbirine yakm du­rumda tutar. Sıvı, içinde bulunduğu kabın biçimini alır ve yüzeyi yataydır. Ama sıvı helyum II gibi sıvıların yü­zeyi dümdüz değildir. Katı cisimlere yakm yüzeysel gerilimden ötürü bu sı­vılar, içinde bulundukları kabın çe­perleri boyunca yükselir ve dışarıya dökülürler. Gezegenimiz üstünde iki sıvı, çok büyük miktarda bulunur. Bunlar, su (yeryüzü kabuğunun 3/4’ünü kapsar) ve petroldür. İki ele­ment de doğal olarak sıvı halindedir: Cıva ve brom. Bütün öteki sıvılar in­sanoğlu tarafından yapılmışlardır. GAZ DURUMU, kolayca tanınan bir durumdur. Yeterince yüksek bir sıcak­lıkta, herhangi bir cisim ancak gaz ha­linde var olabilir.

Van der Waals güçleri her zaman geçerlidir,ama ısının etkisi, molekülle­rin birbirinden sürekli olarak uzaklaş­masına yol açar. Bundan ötürü gaz­lar bükülgendir, sıkıştırılabilir ve ka­tı ya da sıvı cisimlerden daha az yoğundurlar. Moleküller, birbirleriyle ya da karşılarına çıkan engelle sani­yede milyarlarca kere çarpışırlar. Bu öğelerin bir çeper üstündeki darbesi, basınç dediğimiz şeydir. Çok geniş bir alandaysa, gaz durumunda kütlenin basıncı da çok azdır.

PLAZMALAR, maddenin dördüncü durumudur. Plazma, bir gazı çok yük­sek ısıya getirerek (3 000°C’ın üstün­de) elde edüen elektriklenmiş tanecik­lerin (pozitif iyonlar ve elektronlar) oluşturduğu bir kütledir. Plazma, ev­renin kurucu bir öğesidir; yıldızlar, plazmalardan kurulmuştur. Güneş’in yüzeyini oluşturan plazmanın ısı­sı 6 000°C’tır; bazı yıldızlarmkiyse 60 000°C’a ulaşır. Bu ısıda nükleer tepkimelerfreaksiyonlar) gerçekleşir. Laboratuvarlarda bu sıcaklıkların el­de edilmesi için çalışılmaktadır, ama burada ortaya çıkan güçlük, plazma­yı belli bir hacim içinde tutmaktır.

Canlı Madde

Canlı maddenin en önemli elementle­ri oksijen, karbon, hidrojen, azot, kal­siyum, kükürt ve fosfordur. Canlı maddeyi oluşturan kimyasal öğeler iki çeşittir: Mineral maddeler ve organik maddeler.

MİNERAL MADDELER, su (en bol öğe budur ve insan bedeninde % 63 ora­nında bulunur) ve mineral tuzlardır. Bu sonuncular, eriyik halinde iyonlaşmış olarak (klorür anyonlar, sülfatlar, karbonatlar, nitratlar, sodyum kat­yonlar, potasyum, kalsiyum, magnez­yum) ya da iskeleti ve kabukları oluş­turmak için erimez halde (özellikle karbonatlar, silis ve türevleri) bulu­nurlar.

ORGANİK MADDELER, dört grupta toplanır: Protitler; nükleik asitler; li­pitler; glüsitler.

Protitler, şu elementlerden oluşur: Karbon; oksijen; hidrojen; azot; kü­kürt. Bunlar arasında, aminoasitleri, peptitleri (küçük polimerler) ve prote­inleri (büyük polimerler) saymak ge­rekir. Proteinler, hücre ağırlığının % 50-80’ini oluştururlar ve holoproteinlerle heteroproteinlere ayrılırlar. Bu sonuncuların molekülünde protein kö­kenli olmayan bir grup bulunur. Nükleik asitler, karbondan, hidrojen­den, oksijenden ve fosfordan kurul­muşlar ve nükleotitlerin zincirlenme­siyle oluşmuşlardır. Hücre ağırlığının % 10-20’sini oluştururlar. Bunlar dezoksiribonükleik asitler (D.N.A.) ve ribonükleik asitlerdir (R.N.A.). Sonun­cular hücre bireşimine katılımları açı­sından haberci ya da elçi R.N.A, ta­şıyıcı R.N.A ve ribozom R.N.A olarak sınıflandırılırlar.

Lipitler, karbondan, hidrojenden, ok­sijenden, azottan ve fosfordan kurul­muşlardır ve hücre ağırlığının % 15’ini oluştururlar. Basit lipitler (gli- seritler, kolesteritler) ile karmaşık li­pitler ya da heterolipitler (fosfolipitler, sfengolipitler, sülfatitler) birbirin­den ayırt edilir. Organik maddelerin dördüncü bölü­mü, karbondan, hidrojenden ve oksi­jenden oluşan glüsitler’dir ya da şeker­lerdir. Hücre ağırlığının, aşağı yuka­rı % 10’unu oluştururlar. Ozlar ya da şekerler, indirgenliklerine göre aldozlar ve ketozlar olarak ayrılırlar; oz moleküllerinin zincirlenmesiyse diholozitleri ve ozitleri ortaya çıkarır. Organik maddelerin bu dört temel ku­rucu öğesinin yanısıra birçok madde daha vardır: Boyayıcı maddeler (karotenoyitler, antosiyanlar); vitamin etkenleri; aminoasitlerden (üre, kreatin) türeyen koenzimatik etkenler: vb.