Taşların Bilimi: Mineroloji

2019 yılı Prof. Dr. Fuat Sezgin Yılı olarak ilan edildi. Bilim Genç olarak 2019 yılı boyunca Prof. Dr. Fuat Sezgin’in İslam bilim ve teknoloji tarihine katkılarını farklı yazılarla ele alacağız. Prof. Dr. Fuat Sezgin anısına hazırladığımız diğer yazılara ulaşmak için tıklayın.

Jeolojinin bir alt dalı olan mineroloji, yerkabuğunda oluşan ve içerdikleri çeşitli minerallerden dolayı farklılaşan taşların fiziksel ve kimyasal özelliklerini inceler. Günümüzde gelişen teknoloji sayesinde maddelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri detaylı olarak analiz edilebiliyor. Bundan yüzyıllarca önce de bilim insanları mineroloji üzerine çalışmalar yürütüyordu. Prof. Dr. Fuat Sezgin, İslam Uygarlığında Mimari, Geometri, Fizik, Kimya, Tıp kitabında özellikle Arap ve Yunan etkileşimi ile ortaya çıkan çeviri eserlerin minerolojinin temellerini oluşturduğunu belirtiyor.

Diğer bilim dallarında olduğu gibi minerolojide de sınıflandırma hayli önemlidir. Minerolojideki ilk sınıflandırma 10. yüzyılda bu konu üzerine bir ansiklopedi yazan İhvân es-Safâ’ya aittir. Bu eserde mineraller oluşumlarına göre üç sınıfa ayrılır: oluşmaları kısa süren (yaklaşık bir yıl) step tuzu ve alçı taşı gibi taşlar, deniz dibinde oluşan ve yavaş yavaş büyüyen inci ve mercan gibi taşlar ve sıradağların boşluklarında oluşan metaller ve değerli taşlar. İhvân es-Safâ, eserinde yaşadığı dönemde bilinmeyen jeolojik prensiplerden ve oluşum süreçlerinden de söz eder: “... yeryüzünde koşullar değişir, tarım alanlarından çöller, çöllerden tarım alanları oluşur, denizlerden stepler ve sıradağlar yükselir, çöller ve sıradağlar denize batar. Sıradağlar güneş ışınları altında ısınır, kurur, yarılır ve ufalanır, çakıl ve kuma dönüşür, yağmur sağanakları bunları dağ sularının, ırmakların ve nehirlerin yataklarına yıkayarak taşır, bunlar onları denizlere, göllere ve bataklıklara götürür, denizler bunları sahile ve kayalara vurur ve dalga vuruşlarıyla işler ve dibinde bunları kat kat yayar, bunlar üst üste tortulanır, birbirlerine yapışırlar, suyun altında dağlar ve tepeler oluştururlar, tıpkı kumun steplerde ve çöllerde yaptığı gibi giderek yükselirler ve bitkilerin ele geçirdiği anakaraya dönüşürler, bu sırada buna karşılık başka yerlerde deniz kıyıya çıkar ve anakara üzerinde yayılır.”

Prof. Dr. Fuat Sezgin’e göre Müslüman bilim insanları taşları ve madenleri özgül ağırlıklarına göre değerlendirerek minerolojiye katkı sağlamıştır. El-Bîrûnî (973-1050), taşların ve madenlerin özgül ağırlığını şaşırtıcı derecede kesinlikte ölçebilen bir yöntem bulmuştur. Taşan suyun hacmini ölçmeyi temel alan bu yöntem, Antik Yunan’da Kral II. Hiero’nun tacının tamamen altın olup olmadığı sorununa Arşimet’in bulduğu çözümdeki yönteme benzer.

Arşimet, kralın tacının yapısını bozmadan tamamen altın olup olmadığını anlamak için tacı taşmak üzere olan bir kabın içine yerleştirir ve taşan suyun hacmini ölçer. Ardından taç ile aynı ağırlıktaki bir parça saf altının da taşırdığı suyun hacmini ölçer ve ikisinin eşit olmadığını görür. Böylece tacın saf altın olmadığını anlar.

İslam Uygarlığında Mimari, Geometri, Fizik, Kimya, Tıp

El-Bîrûnî’nin icat ettiği ve sonraki bilginler tarafından da kullanılan, maddelerin özgül ağırlığının suyun taşması üzerinden hesaplandığı piknometre Prof. Dr. Fuat Sezgin’in kitabında şöyle tarif ediliyor:

“Ona konik bir şekil verdi; büyük taban yüzeyi sayesinde kap uygun bir stabilite kazandı ve içine çok materyal alabildi. Üst tarafına sabit genişlikte dar bir boyun yapıldı. [...] Boynun ortasına çeyrek daire biçiminde bir boru lehimlenmiştir; ucu, dışarı akan suyu tutan bir kasenin üzerinde bulunmaktadır. Borunun üst tarafına açılan delikler suyun boruda tutulmasını engelleyecektir.”

El-Bîrûnî deneylerini titizlikle yürütmüş, bütün ölçümlerini aynı su ile aynı mevsimde ve aynı yerde yapmıştır.

Prof. Dr. Fuat Sezgin’in İslam Uygarlığında Mimari, Geometri, Fizik, Kimya, Tıp kitabında yapay mücevher üretmek için kullanılan fırın görselleri yer alsa da bu fırınlarda hangi mücevherlerin nasıl üretildiği hakkında bilgi bulunmuyor.

Gelişen teknoloji sayesinde günümüzde yapay elmas üretmek bile mümkün. Doğal şartlar altında elmasın oluşması için karbon atomlarının yüksek basınç altında milyarlarca yıl kalması gerekir. Ancak elmasın yapısında yalnızca karbon bulunduğu tespit edildikten sonra elmasın kısa sürede üretilebileceği de anlaşıldı. Günümüzde elmas üretimi için kullanılan yöntemlerden biri karbonu yüksek basınç (30.000-100.000 kg/cm²) ve yüksek sıcaklığa (1000-3000 K) maruz bırakmak.

Yüksek basınç - yüksek sıcaklık tekniği ile üretilen çeşitli renklerde sentetik elmas parçaları

Minerallerle ilgili detaylı bilgi için Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğünün hazırladığı internet sayfasını inceleyebilirsiniz.