Fotonun Uzun Yolculuğu
Güneş gizemli bir şekilde bir anda yok olsa ne olur? Görünürde 8 dakika 20 saniye boyunca hiçbir şey olmaz, gökyüzüne bakanlar yine orada parlayan güneşi görürler çünkü yıldızımız o kadar uzaktadır ki, saniyede 299.792 kilometrelik inanılmaz hızına rağmen ondan gelen ışığın, yani fotonun Dünya’ya ulaşması 8 dakika 20 saniye sürer.
Foton en temel parçacıklardan biri; kütlesi yoktur, saf enerjiden oluşur. Ama tüm fotonlar aynı değildir; sahip oldukları enerjiye yani saniyede ne kadar titreştiklerine bağlı olarak farklı özellikler gösterirler. Fotonların taşıdığı frekans 10 Hz (çok düşük frekanslı radyo dalgaları) ile 1029 Hz (aşırı yüksek enerjili gama ışınları) arasında değişebilir. En düşük enerjili radyo dalgalarının saniyede yalnızca 10 kez titreşmesine karşılık yüksek enerjili gama ışınlarının yüz trilyon kere kentilyon kez titreşmesi, aradaki enerji farkının ne kadar büyük olduğu konusunda bir fikir verebilir belki.
İnsan gözü, Güneş'in yaydığı ışınımın en yoğun olduğu ve atmosferden en rahat geçen 400-790 THz (terahertz) frekans aralığındaki fotonları algılayacak biçimde evrimleşmiştir; yani tüm frekans skalasının 10 milyarda birinden bile dar bir aralığı görebiliyoruz yalnızca.
Güneş’i sürekli yanan, böylece çevreye ışık ve sıcaklık yayan dev bir ateş topu gibi düşünürüz genellikle. Rengi de, sarıdan kırmızıya uzanan alev rengidir zaten. Ama gerçekte Güneş sarı ya da turuncu değil, beyazdır.
Güneş ışığı Dünya atmosferine girdiğinde azot ve oksijen moleküllerine çarpar. Bu moleküller, enerjisi daha yüksek olan mavi ve mor ışığı her yöne saçar (gökyüzü bu yüzden mavidir). Mavi ışık tayftan ayrılıp gökyüzüne dağılınca, geriye kalan ve doğrudan gözümüze ulaşan ışık demetinde sarı, turuncu ve kırmızı tonlar baskın hale gelir. Güneşi bu yüzden sarı-turuncu görürüz.
Güneş bir ateş topu da değildir, yanmaz. Güneş yalnızca, çekirdeğinde her saniye yaklaşık 600 milyon ton hidrojenin helyuma dönüştüğü devasa bir kimya fabrikasıdır. Hidrojenin helyuma dönüşümü sırasında açığa çıkan enerji, yani foton, yıldızın çevreye yaydığı ısı ve ışığın kaynağıdır.
Bir fotonun Güneş’ten Dünya’ya ulaşmasının 8 dakikadan biraz fazla sürdüğünü söylemiştik ama bu süre, bir fotonun yaşamındaki kısacık bir dönemi kapsar. Fotonun asıl uzun yolculuğu, ortaya çıktığı andan Güneş’in yüzeyine ulaşıncaya dek geçen sürede geçer.
Yolculuğun başlangıç noktası, Güneş’in en iç bölümü olan çekirdek bölgesidir. Burası, maddenin yalnızca plazma olarak var olabildiği, sıcaklığın 15 milyon °C’ye, basıncın ise Dünya atmosferinin 250 milyar katına ulaştığı bir cehennemdir. Normalde birbirini şiddetle iten protonlar (hidrojen çekirdekleri), bu devasa baskı altında elektromanyetik kuvveti aşarak birleşir (nükleer füzyon) ve helyum atomları oluşturmaya başlar. Bu füzyon süreci küçük bir kütle kaybına yol açar. Kaybolan kütle, E=mc2 yasası gereğince enerjiye dönüşür. İşte bu enerji, bir gama........
