Evrenin Sırları yazımıza dünya gündemine bomba gibi düşmeyen ama ne yapıp edip bir bombaya bağlayacağıma söz verdiğim bir haberle başlıyorum. “Yapay Zeka Sayesinde Ölü Deniz Parşömenlerinin Yaşı Yeniden Hesaplandı!” Başlıkta doğrudan kaç yaşında olduğunun ya da meğer kaç yıllık hata yapıldığının söylenmemesine ‘click bait’ diyoruz, yani haberin içeriğini okutmak için en can alıcı bilgiyi başlıkta vermeme olayı. Ama beni tanıyorsanız bu ucuz numaralarla okuyucumu aldatmadığımı bilirsiniz. Kaldı ki yazımın konusu Ölü Deniz Parşömenlerinin kaç yaşında olduğu değil. Bir bilim sevdalısı olarak -yapay zekayı bir kenara bırakın- böyle antik öğelerin yaşını nasıl hesaplayabiliyoruz onu anlatmak istiyorum.
Yine de öncelikle habere göz atalım. Haberin başlığı yetmiyormuş gibi giriş cümlesi de muallak. “Enoch adlı yapay zeka programıyla çalışan uluslararası bir araştırma ekibi Ölü Deniz Parşömenlerinin bazılarının sandığımızdan daha eski olabileceğini düşündüğünü belirtiyor.” Daha da uzatmadan söyleyeyim biz bu yaklaşık bin kadar metnin MÖ 3. yüzyıl ila MS 1. yüzyıl arasına tarihlendiğini biliyoruz. Ama gelin görün ki yapay zeka sayesinde bilgiye güncelleme geldi.
Çalışma için önce 27 parşömen örneği radyo karbon tekniği ile test edildi ve güvenilir tarihler alındı. Bu tarihler, Enoch’un yazım tarzlarını öğrenmesi için bir ‘eğitim seti’ oluşturdu. Model, sonra 135 tarihsiz parşömen üzerinde test edildi ve yüzde 79 oranında paleografi (antik yazıt bilimi) uzmanlarının tahminleriyle uyumlu sonuçlar verdi. Daha da önemlisi, birçok parşömenin daha önce düşünülenden 50-150 yıl daha eski olduğu ortaya çıktı. Bunun önemli sonuçları var, öncelikle Yahudi toplumunda okuryazarlığın ve dini düşüncenin beklenenden önce geliştiğini gösteriyor. Tarihsel anlatının yeniden şekillenmesi gerekiyor. Algıda seçicilik olsa gerek ben haberdeki radyo karbon kelimesine takılıyorum.
Radyo karbon tarihleme nedir?
a) Radyo karbon (C-14) nedir?
Açın periyodik tablolarınızı şimdi, normal karbonu ikinci sırada sağ tarafta bulacaksınız. Karbon (C-12) 6 proton ve 6 nötrona sahip, kendi halinde, sakin bir atomdur. Öte yandan bir de Karbon-14 (C-14) atomu vardır ki, içinde 6 proton ve 8 nötron bulunduruyor. Yaramazca, yerinde duramayan bir atom.
Bu C-14’ler nasıl oluşuyor sorusunun cevabı şöyle: Güneş'ten ve uzaydan gelen kozmik ışınlar, sürekli olarak havadaki azot atomlarıyla çarpışır. Azot diğer adıyla nitrojen atmosferimizin yüzde 78’ini oluşturan ve 7 proton ve 7 nötrona sahip, periyodik tabloda karbonun hemen yan komşusu.
Bu çarpışma sırasında, azot atomları bir dönüşüme uğrar ve karbon-14 (kısaca C-14) denen bu özel karbon türü oluşur. Doğada az miktarda bulunur ve genellikle arkeolojide ve jeolojide, radyo karbon tarihleme yöntemiyle organik materyallerin yaşını belirlemek için kullanılır.
b) Radyo karbon tekniğinin radyo kısmı
C-14’ün gördüğünüz gibi fazladan iki nötronu var, bu da onu biraz kararsız yapıyor, bilimsel olarak radyoaktif diyebiliriz. Sanki içinde fazla enerji birikmiş, yerinde duramayan bir çocuk gibi. Bu enerjiyi atmak için, C-14 atomunun çekirdeğindeki nötronlardan biri, bir protona dönüşmeye karar veriyor. Nötron, bir protona (pozitif yüklü parçacık) dönüşürken bir elektron (negatif yüklü parçacık) kaçıp yayılıyor. İşte karbon radyodaki radyo kelimesinin sebebi bu: yayılmak = radiate= radyo.
Bu dönüşümle, çekirdekteki proton sayısı 6’dan 7’ye çıkar; nötron sayısı da 8’den 7’ye düşer. Ortaokul fen dersi der ki: Proton sayısı bir atomun kimliğini belirler. 6 protonlu atoma karbon diyorduk. 7 protonlu atoma da azot deriz. Böylece C-14, dönüşümden sonra kendini yeniden azota çeviriyor. Ama bu dönüşüm kısa ya da uzun zaman alabiliyor. Şöyle ki, bir C-14 atomuna bakıp “Bu atom ne zaman bozunur?” diye soramazsın. Bazısı on yıl içinde bozunur, bazısı 10 bin yıl bekler. Kuantum fizik yasalarından dolayı bu rastgelesellik var. Ama bir sürü C-14 atomu bir aradaysa, bozunma hızları istatistiksel bir düzen izliyor. İşte burası, yarı ömrün devreye girdiği yer.
c) Yarı Ömür
Yarı ömür, bir grup radyoaktif atomun (mesela C-14’lerin) yarısının bozunup başka bir şeye dönüşmesi için gereken süreye verilen isim. C-14 için bu süre 5730 yıl. Peki, neden ‘yarı’ ve neden tam 5730 yıl?
Çünkü radyoaktif bozunma, bir anda bütün atomların pat diye değiştiği bir süreç değil. Atomlar teker teker, rastgele bozunuyor. Ama toplu halde bakıldığında, her 5730 yılda C-14 atomlarının tam yarısı bozunmuş olduğu gözleniyor. Mesela, elinizde bin tane C-14 atomu varsa: 5730 yıl sonra 500’ü bozunup azot olur, 500 C-14 kalır. Bir 5730 yıl daha geçerse (toplam 11.460 yıl), kalan 500’ün yarısı gider, 250 C-14 kalır. Bir 5730 yıl daha (17.190 yıl), 125 C-14 kalır... ve böyle devam eder.
Bu yüzden “yarı ömür” diyoruz – tam kaybolma süresi değil, yarısının kaybolma süresi.
Bu, doğanın fiziksel kurallarıyla belirlenmiş bir sayı ve laboratuvarda ölçülerek bulundu. Ve ne getirdi dersiniz? Tabi ki Nobel Ödülü. Bilim insanları 1950’de laboratuvar ortamında saf C-14 örnekleri hazırladı. Sonra bu C-14'leri bir odaya koyup izlemeye başladılar. Her bozunma anında yayılan elektronları detektörlerle saydılar. Zamanla, ne kadar C-14'ün bozunduğunu grafiğe döktüler. Grafik, her 5730 yılda yarısının bozunduğunu gösterdi. Bu ölçümü defalarca tekrarladılar, hassas cihazlarla doğruladılar.
d) Dayanın, az kaldı, yaş hesaplıyoruz
Yine ölçülüp biçilmiş bir başka doğa gerçeği ile karşı karşıyayız. Atmosferde her 1 trilyon normal karbon C-12 için 1 adet C-14 bulunuyor. Orana bakın, miniskül ama bu böyle. Şimdi biliyorsunuz ki her canlı nefes alır, her canlı beslenir ve Zincirlikuyu’nun buyurduğu gibi her canlı ölümü tadar. Kısaca her canlı karbon döngüsünün bir parçasıdır ve var olduğu sürece bünyesine aldığı için atmosferdeki C-12/ C-14 oranını o da korur.
Şimdi trajik ama kritik kısım: Ölüm anı. Bir canlı öldüğünde C-14 bozunmaya başlar. Çünkü yenisini almıyor, bir daha söyletmeyin, çünkü öldü, ne nefes alıyor ne besleniyor. Örneğin, bugün ölen bir ağaçta C-14 miktarı yüzde 100 diyelim. 5730 yıl sonra yüzde 50 kalır, 11.460 yıl sonra yüzde 25 kalır.
Bilim insanları bunu nasıl ölçüyor? Örnekten küçük bir parça alıyorlar. Bunu laboratuvarda yakıp gaz haline getirip, sonra özel cihazlarla kalan C-14 miktarını sayıyorlar. Bu miktarı, atmosferdeki orijinal oranla karşılaştırıyor ve ne kadar zaman önce öldüğü bir başka deyişle yaşı hesaplanıyor.
Mesela bir parşömendeki -misal keçi derisi olsun- C-14'ü ölçüp, keçinin ne zaman öldüğünü bulursun, dolayısıyla yazı da o civarda yazılmış olur. Diyelim ki parşömenden iki miligram kestim, aldım. İçindeki karbon atomlarını saydım, 4 trilyon adet C-12 buldum, bir adet C-14 buldum. Normal oran 1 trilyonda 1 idi.4 trilyonda 4 adet bulmalıydım. 4 trilyonda 2’ye düşmesi için 5730 geçmiş olmalı. Sonra 4 trilyonda 1’e inmesi için 5730 yıl daha geçmiş olması gerek. Yani parşömen 5730*2 = 11.460 yıllık. Bu Ölü Deniz parşömeni değil, o örnekte 1,3 trilyon C-12’ye karşılık bir C-14 atomu bulundu ve Ölü Deniz parşömeninin yaşı 2.300 yıl olarak hesaplandı.
Bomba sözüm vardı
Bomba sözümü tutup, üstüne arttırıyorum. Nükleer bomba! Bildiğiniz üzere Hiroşima ve Nagazaki’den sonra dünyada bir daha insanların üzerine nükleer bomba atılmadı ancak 1945’ten 1996’ya kadar, ortalamada her dokuz günde bir, nükleer bomba testi yapıldı. Karada, denizde, yer altında, havada ve hatta uzayda. Rusya ve ABD neredeyse birbirlerini vuracak noktaya geldiğinde 1963’te bir anlaşma imzalandı. Nükleer silahların yayılmasını sınırlama ve küresel güvenliği artırma çabalarının bir parçası olarak artık denemeler yalnızca yerin altında yapılacaktı.
Bombaların sınırsız her yerde yoğunlukla test edildiği döneme ‘Bomba Darbesi’ denildi. Kabaca 1950’lerin ortası ila 1963 yılına denk geliyor. Peki bu özel dönemde neler oldu?
Bir atom bombası patladığında ani bir şekilde atomların nötronları da havaya dağılır ve atmosferde bulunan azota öyle bir kuvvetle çarpar ki bunları neye çevirdiğini az önce okudunuz. Karbon-14’e. Ama doğal kozmik ışınlardan çok daha kuvvetli darbelerdi bunlar. Sonuç ne oldu? Atmosferdeki C-14 miktarı neredeyse iki katına çıktı. Yani her 1 trilyon C-12 için iki adet C-14, yalnızca bu döneme özel.
Sanat dünyasının aradığı detektif
Bu C-14’ler bu testlerin yoğunlukla yapıldığı dönemde tüm atmosfere dağılıp yerkürenin her bir tarafına düştü. Örneğin tarlaların üzerine. Burada yetişen örneğin pamuk, keten gibi bitkiler bu C14’ü bir güzel emdi ve büyüdü.
Diyelim ki pamuktan elde edilen iplikle bir tuval, ketenden çıkarılan yağ ile de yağlı boya üretilmiş olsun. O zaman şöyle diyebiliriz elinize Rönesans’a ait bir tablo geldiğini düşünün, tuvalden alınan örnekteki C-14 miktarı Bomba Darbesi dönemi ve sonrasına aitmiş gibi çıkıyorsa bilin ki tablo sahtedir.
Bomba darbesi radyo karbon tarihleme
Bomba Darbesi özellikle 1950’ler ila 1970’ler civarında doğan bireylerin dokularında da (örneğin diş minesi, göz lensi, beyin dokusu gibi yenilenmeyen kısımlar) bir zaman damgası oluşturdu. Eğer bu döneme ait bir denek üzerinde çalışıyorsanız, C-14 oranlarını analiz ederek yaşları daha nokta atışı belirleyebilirsiniz. Yıl bazında hassasiyet mümkün çünkü C-14 miktarının zamanla nasıl değiştiğini iyi biliyoruz. Bomba Darbesi tarihlemesi klasik radyo karbon tarihlemesinin modern versiyonu diyebiliriz. Modern yöntemde odak, ölü organizmadaki C-14’in bozunmasından ziyade, organizmanın yaşadığı dönemde atmosferdeki C-14 seviyesine dayanıyor. C-14 seviyesi nükleer bomba döneminden önceki seviyelere düşmeye başladığı için bu aşırı hassas ölçüm için fırsat penceresi kapanıyor.
Sonuç
Artık, karbon 14 tarihleme, radyo karbon yöntemi gibi terimler gördüğünüzde gözünüzün korkmasına gerek yok. Hatta Bomba Darbesi döneminde doğup da yaşını küçülten insanlara sinir oluyor ve foyalarını ortaya çıkarmak istiyorsanız bir dişini kırıp içindeki C-12 ve C-14’leri sayıp oranını 1 trilyonda 2 bulup ‘yakaladım seni’ diyebilirsiniz. Ne de olsa bombalar test edilirken bu insanlar mısırdı maruldu buğdaydı hepsini yiyip o dönemin C-14’ünü diş minesine kilitledi. Ancak etik olarak bilim dünyasının böyle bir deneyi hoş karşılayacağını sanmam.
Bonus bilgi: 70 kiloluk bir insanda 630 trilyon kere trilyon karbon (C-12) ve dolayısıyla kabaca 630 trilyon C-14 vardır. Yani hepimiz birazcık radyoaktifiz desek hiç de yanlış olmaz.
