|
Uzay Gökerman
Entropi
Alman bilim adamı, fizikçi Rudolf
Claussius, enerjinin kirli ve kullanılamayan biçimine “entropi”
ismini verirken; felsefeden tutun da, tarihe, ekonomiye,
sosyolojiye, hatta seksolojiye, kozmolojiye, nükleer fizyondan hemen
herşeye katkı ve etki yaratacak, düşünmenin şeklini değiştirecek bir
yenilik yaptığının farkında mıydı, bilemiyoruz.
Biraz sonra konuşmaya
başlayacağımız “entropi” konusunda herkesin en azından küçük
fikir de olsa bir şeyler bilmesi ve düşünmesinde fayda vardır.
Baharın canlandırdığı şu içinde yaşadığımız günler yenilenmiş
taptaze düşünce dünyamız için uygun bir zaman olduğunu fısıldıyor
kulağıma.
Entropi ile tanışmam, üniversite
yıllarına; mesleki öğrenimime dayanıyor. Bu anlamda kendimi şanslı
sayıyorum; çünkü bir makina (Fakültemin kapısında, diplomamda ve
meslek odası kimliğimde “makina” yazıyor, bu nedenle
bir türlü elim “makine” yazmaya gitmiyor; yanlışsa da
bunu bilerek yapıyorum) mühendisi ve ısı üzerinde yetkinleşmiş,
uzmanlaşmış biri olarak “entropi” ile sürekli ilişki
halindeyim.
Termodinamik bilimi, bize eşsiz
üç adet yasa armağan etmiştir. Yasa kavramının altını çizmek
istiyorum. Bilim aslında teorilerle hareket eder. Bu da yanlışlığı
kanıtlanmamış; ama doğruluğuna da yüzde yüz güvenemeyeceğimiz,
kabullerdir. Oysa termodinamik “yasa” koymuştur. 
Termodinamiğin Sıfırıncı Yasası
şöyle bir bilgi verir; evrende “enerji” (ya da madde) sabittir,
yaratılamadığı gibi yok edilemez.
Kimyada bütün problemler; bir
reaksiyona giren maddelerin toplam kütlelerinin reaksiyondan çıkan
maddelerin kütlelerine eşit olduğu ilkesinden yola çıkılarak
çözülebilir.
Bu yasa bizi “ister istemez”
kapalı bir evren modeliyle başbaşa bırakır. Kainatımızın maddi
varoluşunun bir sınırı ve içindekilerinin değişmez bir toplamı
vardır. (Biraz kafa karıştırıcak; ama yeri gelmişken parantez
içinde, insanın da toplamının sabit olması gerektiğinin fikrini
hatırlayacağız.) “Ölçemediğimiz” bu hacmin içinde enerji/madde,
sürekli birbiri ile tepkimeye girer, içeriğin niteliği (göreceli
olarak) değişse de eninde sonunda nicelik “Bir” olur.
Termodinamiğin Birinci Yasası
ise, ısı biliminin en genel formüllerinin üretilmesine yardımcı
olmuştur. Isı (enerji), sıcaktan, soğuğa hareket eder. Bunu pratik
olarak test etmenin yolu, kışın pencerenizi açtığınızda, ısının
dışarı doğru kaçışını gözlemlemektir. Siz içerideyken, ısının terk
ettiği hacimde hissettiğiniz üşüme duygusu nedeniyle, sanki içeri
soğuk giriyormuş gibi gözlemlersiniz; ama gerçekte ısı dışarı
akıyordur ve eğer fırsatınız olur da pencerenin dışında durursanız,
yüzünüze çarpan sıcaklığı hissedebilirsiniz.
.gif)
Bu yasa “potansiyel olarak
yüklü olanın, yüksüze doğru hareket edeceğini” işaret eder. Hiçbir madde kusursuz bir izolasyon görevi yapamayacağı için enerji bir
şekilde kaçacaktır, hareket edecektir. Enerjinin hiçbir türünü
sonsuza kadar hapsetmeniz, korumanız mümkün değildir. Bu nedenle
kışın gün içinde sekiz saat kalorifer kazanınız evinizi ısıtmak için
çalışır. Ekonomi yapma adına siz evinizi çeşitli izolasyon
yöntemleriyle bohçalasanız da bilirsiniz ki, kazanınız çalışmalıdır.
Doğa “dengeyi” çok sever.
Bu nedenle de iki farklı enerji seviyesi, birbirine denk hale
gelinceye kadar hareket devam eder.
Ve, Termodinamiğin “entropiyi
anlatan” meşhur İkinci Yasası.
İnsan zekası maddeyi ve enerjiyi
belli bir disiplin altına almış, onu kullanır olmuştur. Kullanmak da
zorundadır yoksa modern yaşam dediğimiz şey hiçbir zaman olmazdı.
Sanayi Devrimi dediğimiz şey;
buhar motorunun keşfiyle başlar; motor sonsuz bir çevrimdir.
Kömürün, yeraltındaki madenlerden; çoluk çocuk demeden günde 18 saat
çalıştırılarak yeryüzüne çıkarılması, aslında döngünün “demir çağı”
dediğimiz sürecinin en dramatik sahnelerinden bir tanesidir. Bugünün
postmodern dünyasının hangi temeller üzerinde olduğunu hiç unutmamak
da gerekiyor. “Taylor” denilen adam, modern iş planlaması ve
organizasyonunu geliştiren ilk kişidir. En büyük buluşlarının
arasında da “kömür küreği” gelir. Taylor gözlemci bir
adamdır. On iki on üç yaşındaki çocukların kömürü vagonlara attığı
kömür dolu kürekleri izler uzunca bir süre. Sonra, kömürü topladığı
küreğin biraz daha büyütülebileceğini, bunun çalışmanın
verimliliğini arttırarak, zaman kazandırabileceğinin bir metot
çalışması yapar. Sonuç, mucizevidir. Taylor’un modern hayatın
başlangıcı için yaptığı buluşlar sayısızdır. Yeri değil, sadece özet
geçiyorum.
Kömürün bir kazanda yakılarak
ortaya çıkarılan enerjisinin suya verilmesi, onun buhara dönüşmesi
ve buharın da hareket enerjisine çevrilmesiyle, “iman gücünden
kurtulan” iş yapabilme gücündeki olağanüstü artış sonunda sanayi
devrimi başlar.
İlk zamanlarda, kömürün daha
verimli kullanılması gibi bir endişe yoktu. Ama zaman içinde
verimlilik hesapları öylesine arttı ki, en küçük kayba bile tahammül
edilemez hale gelindi.
Şöyle pratikleştirelim. On beş
yıl önceye kadar, İstanbul’da, ısıtma kazanlarımız kömürle
çalışıyordu. Kömür kazanlarının verimi en fazla %60’tır. O da zaman
içinde düşer. Kazanın eskimesi, cidarlarda oluşan kurum tabakası;
bacanın kötülüğü; bir de buna kömür kalitesizliği eklendiğinde
verimliliğin zamanla düşmesi kaçınılmaz olur. Bu ne demektir? Siz
1.000 YTL’lik kömür alıyorsunuzdur, ama efektif olarak, yıl sonunda
en fazla 400 YTL’lik bir ısı kazancı elde edebiliyorsunuzdur. Bunun
yanı sıra, çevreye verdiğiniz zararlar, ürettiğiniz kül, duman da
katma değer olarak size geri geliyordur.
Böylesi
bir hesabı sanayi içinde yaptığınızı düşünün. Bir pazara ürün
hazırlıyorsunuz ve rekabet ediyorsunuz, bütün girdilerinizi düşürmek
hayati önem taşıyor. Bu nedenle de teknolojinin gelişmesine her
fırsatta ön ayak olmanız gerekir. Daha verimli kazanlar üretmeli,
daha zararsız yakıtlar bulmalı, hatta başka enerji üretme
biçimlerini aramalısınızdır. Bu hiç bitmeyen global bir savaştır.
Türkiye sanayicisi hâlâ
kullandığı enerji için, Avrupalı benzerlerinin çok üzerinde bedeller
ödemektedir. Bu elbette pazardaki rekabet gücünü düşüren etkendir.
Bizim gibi ülkeler, girdi maliyetlerindeki yükseklik ve teknolojik
geriliklerini, işgücünün ücretini düşürerek dengelemeye
çalışmaktadır.
Enerji kaynağından maksimum fayda
sağlama düşüncesi, sonuçta endüstriyel bir ihtiyaçtan doğmuştur. Bu
da bize yeni bir yasa getirmiştir.
Enerjinin üretim ve dönüşüm
süreçleri sırasında ne yaparsanız yapın, en mükemmel şartları
sağlamaya çalışırsanız çalışın, sonuçta bir kısmı, sizin
tarafınızdan hiçbir şekilde kullanılamadan, boşluğa doğru yayılır;
kaybolmaz! Bu sizin kontrolüze girmeyen, aslında hiçbir disiplin
altına toplanamayan bir enerjidir. Aslında, eninde sonunda bütün
enerji türlerinin uğrayacağı bir sondur. Evinizi ısıtmak için yakmış
olduğunuz kazanda ürettiğiniz ısı, radyatörleriniz aracılığıyla
odanıza yayılırken, bir şeyler kaybetmiştir. Ama süreç devam eder ve
odanızın içinde de kayboluş sürer. Attığınız her adımda bedeniniz,
ürettiği enerjiyi, harekete çevirir, sonra da o evrenin içinde
kaybolur gider. Sesiniz, konuşmalarınız, bir enerjidir, boşlukta
konsantre hali çözünür, yiter.
Teknoloji, ya da insani
boyutuyla; akıl, geliştikçe, ona bağlı olarak maddeden/enerjiden
maksimum fayda sağlamanın yolları da artmıştır. Bir birim enerjinin
daha verimli bir şekilde kullanıldığı günümüz dünyasına eklenen bir
diğer sorun, enerji her ne kadar daha verimli kullanılıyor olursa
olsun, kullanım alanları ve şekli artmıştır. Küresel Isınma
dediğimiz şey de, teknolojik gelişmenin sonucu endüstriyel bir
“üründür.”
Bugün evlerimizde kullandığımız
yakıt doğalgazdır; kazanlarımız daha yeni ve akıllıdır. Kullanma
verimi olarak %90 gibi çok ciddi bir büyüklük vardır. Yanan yakıt,
bacadan subuharına dönüşerek çıkmakta, atmosfere insan sağlığı
açısından çok fazla zarar vermeyecek bir şekilde yayılmaktadır.
Bununla birlikte; kentleşme artmakta, şehir büyümekte, birim alanda
tüketilen yakıt artmaktadır.
Ve biz ne yaparsak yapalım, ilk
ateşlemede %10’luk bir kayıpla karşı karşıyayız; bunu çeşitli
yöntemlerle %4’lere kadar düşürmek mümkün olsa bile, doğalgazdan
elde ettiğimiz ısı enerjisinin %100’ü bir süre sonra atmosfere
düzensiz bir şekilde yayılacak, evrenin herhangi bir yerinde serseri
dolaşımını devam ettirecektir.
Bundan kaçış yoktur.
Evrende sürekli bir düzensizlik,
kontrol altına alınamayan enerjinin yeni bir biçimi doğmaya,
birikmeye başlar.
Rudolf Claussius buna “entropi”
ismini vermiştir.
Termodinamiğin İkinci Yasası da
işte bunu işaret eder. Niceliği sabit olan enerji/madde, bir başka
biçime dönüşürken, dönüştürülürken, yüzde yüz bir dönüşüm
gerçekleşmez; ortada hiçbir zaman kullanılamayacak bir enerji
biçimi, düzensizlik, kaos; entropi ortaya çıkar ve bu devamlı artar.
Ya da formülü şöyle kurabiliriz; “kullanılabilir enerji
miktarındaki kayba, entropi” diyebiliriz.
Sanayi Devrimi süreci içinde
ortaya çıkan; ama onu aşan bir “yasadır” entropi. Aynı zamanda
mistik bir tarafı da vardır. Çünkü; evrenin bir kaos ile; mahşer
günü ile karşı karşıya olduğunu formüle etmiştir. O güne kadar
kutsal kitaplarda yazan şeyi bilim adamları fiziki formüllerle
ortaya koymuştur.
Düzen, düzensizliğe doğru akış
sürecini devam ettirmekte, ibre şu an için düzenden yana
gözükmektedir; ama hareket devam ettikçe, karmaşa artacak, sonunda
hiç kimsenin bilemeyeceği bir kaos her şeye hakim olacaktır.
Peki kaos sonsuza kadar sürecek
midir? |