Ateşin maddenin kendine has bir hali yoktur ve bildiğimiz kadarıyla gezegenimize özel bir olgu gibi görünmektedir.
Ateş, yardımcı olan eski bir teknolojidir. insanın evrimini şekillendirmek. Atalarımız ateşi güvenlik, yemek pişirmek ve yiyecekleri muhafaza etmek için kullandılar. Hikayeleri paylaşmak, kültürel bilgiyi aktarmak ve topluluk oluşturmak için titreyen bir kamp ateşinin etrafında toplandılar.
Günümüzde ateş önemli bir endüstriyel araçtır. Günlük yaşamlarımızla ve ritüellerimizle özünde bağlantılı olmaya devam ediyor (doğum günü pastanızın mumlarını üflemeyi düşünün). Tıpkı milyonlarca yıl önce olduğu gibi, yangın da tüm ekosistemleri hem yok etme hem de yeniden canlandırma gücüne sahip olarak doğamızı şekillendirebilir.
Ateş çok tanıdık ama yine de tanımlanması zor olabilir. Sonuçta ateş nedir?
Cevabı biraz daha kolay olan bir soruyla başlayalım.
Ateşin maddeleri nelerdir?
Yangını başlatmak için üç şeye ihtiyacımız var: yakıt (yanacak bir şey), oksijen ve ilk kıvılcım veya ısı kaynağı. Bu şu şekilde bilinir: yangın üçgeniancak yakıt ve oksijene “reaktanlar” ve ilk ısıya “aktivasyon enerjisi” de diyebilirsiniz.
Bir orman yangınında yakıtı organik madde (odun gibi) sağlar. Oksijen havada mevcuttur ve aktivasyon enerjisi, yıldırım veya insan faaliyetleri gibi farklı kaynaklardan gelebilir.
Reaktiflerden birini uzaklaştırırsak yangın yanmaya devam edemez. Bir orman yangınını söndürmek için alevlerin üzerine su dökülerek ısı uzaklaştırılabilir. Su buhara dönüşürAynı zamanda havanın yerini değiştirerek yangını da bastırır. Yakıt, yangının kendisi tarafından tüketilebilir veya kontrollü yanıklar veya kültürel yanıklar yoluyla önleyici olarak uzaklaştırılabilir.
Ateşin ana “ürünü”, karbondioksit ve su buharı gazlarının yanı sıra enerjidir. Orman yangınlarında olduğu gibi yanma için oksijenden daha fazla yakıt olduğunda ek ürünler ortaya çıkabilir. Bunlardan biri de isküçük, kısmen yanmış karbon parçacıklarından oluşur. Bu ürünler, yangınla karşılaştığımızda hissettiğimiz ve gördüğümüz şeyleri üretmek için etkileşime girer.
Ateşten hissettiğimiz ısı, ısı şeklinde dışarıya yayılan enerjiden gelir. Ortaya çıkan sıcak gazlar, çevredeki soğuk havadan daha az yoğun oldukları için yükselir. Gazlar, yüksek sıcaklıkları nedeniyle turuncu-sarı renkte parlayan kurum parçacıklarını yanlarında taşır.
Bir orman yangınında veya şenlik ateşinde alev olarak algıladığımız şey akkor halindeki kurumdur. Aslında alevler görüş alanımızın çok ötesine uzanır. Kurum yükseldikçe soğur ve kızılötesi ışık gibi göremediğimiz renklerde ışık yayar.
Peki ateş nedir?
Açıkçası ne sıvı ne de katıdır. Alevler sıcak gazlar içermesine rağmen yalnızca yangın yanarken var olurlar. Kendi başlarına stabil bir durumda bulunmazlar ve CO₂ veya su buharı ile olduğu gibi alevleri bir kapta toplayamayız. Daha sonra, alevler ve ateş gaz değildir.
Maddenin dördüncü hali olan plazmayı da eleyebiliriz. Plazma son derece sıcak bir gaza benzer ancak bazı önemli farkları vardır.
Plazma o kadar çok termal enerji içerir ki onu oluşturan atomlar iyonlaşır, bu da onların artık tüm elektronlarını tutamadıkları anlamına gelir. Plazma, elektriği iletebilen ve manyetik alana tepki verebilen, hem elektronlar hem de iyonize atomlar gibi yüklü parçacıklardan oluşan bir çorba gibidir.
En yoğun yangınların en sıcak kısımlarında, yeterli miktarda iyonize atomun bulunması mümkündür. zayıf plazma alanları oluşturur. Ancak plazma tek başına kararlı değildir ve ateş bir bütün olarak plazma gibi davranmaz.
Aslında ateş madde değildir. Yangın bir süreçtir. Bu, yanma adı verilen bir tür kimyasal reaksiyondur.
Dünya’ya özgü bir süreç
Gazlar ve plazma evrenin her yerindedir, ancak bizim deneyimlediğimiz şekliyle ateş (oksijenle beslenen gözle görülür alevler) gibi görünüyor. Dünya’ya özel olmak.
Dünya’nın kendisi de genç bir Güneş’in etrafında toz ve gazdan oluşmuştur; bu Güneş o kadar sıcaktır ki neredeyse tamamı plazmadan oluşur. Evren, her biri yıldızlarla ve olası gezegen sistemleriyle dolu trilyonlarca galaksiye ev sahipliği yapıyor, dolayısıyla dışarıda çok fazla gaz ve plazma var.
Ancak evrende ateşin mümkün olduğu bilinen tek yer Dünya’dır.
Bunun nedeni, ateşin temel bileşenlerinden birinin (kararlı bir oksijen kaynağı) yaşamın bir yan ürünü olmasıdır. Ve bildiğimiz kadarıyla, hayat sadece burada, Dünya’da var.