Ozon Deliği Sızdırıyor ve Bunun Gibi Başka Hikayeler

Yazan ve Ingilizce’den çeviren Figen Mekik – Grand Valley State University

“Ama Figen, nemli hava ağır geliyor!” dedi öğrencilerim, neredeyse hepsi bir ağızdan. Gerçekten çok değerli bir an. Belki uzun yıllardan beri yanlış bildikleri bir şey yüzeye çıktı: su buharı kuru havadan daha ağırdır. Hemen hesap makinalarımızı ve periyotlar cetvelimizi çıkarttık ve H₂O’nun moleküler ağırlığını hesaplayarak, N₂ ve O₂’ninkilerle (havakürenin büyük bir kısmı) kıyasladık. Büyük bir yanlış olguyu düzelttim diye sevinirken gerisini göremedim.

Meğerse bu ağır nemli hava fikrinin hemen altında daha yanlış başka düşünceler de varmış. Bir öğrencim sordu: “su buharıyla sıvı suyun formülü aynı mı?” Hangi halde olursa olsun suyun formülünün hep H₂O olduğunu duyunca çok şaşırdı. Hatta buzun bile! “Bilimde herşeyi basit tutmaya çalışırız” dedim. Bir iki kız güldü “hiç de bile!”

Sonra başka bir öğrencim itiraf etti ki hep su buharlaşınca H₂ ve O₂’ye bölündüğünü zannedermiş. Bu durumda nemli hava daha ağır oluyor. Başka bir tanesi cevap verdi “Öyle olur mu ya.. Su buharı, sıvı hale dönüşünce moleküller büyür. Bu yüzden sıvı su, buhardan ağırdır.” Hemen buharlaşma ve sıvılaşmanın moleküler dinamiği üzerinde uzun bir tartışmaya giriştik. Ayrıca bildiklerini zannettikleri bir şey ile (su buharı ağırdır) televizyondaki hava durumu yayınlarından bildikleri bir başka şeyi (alçak basınç yağmur demek) karşılaştırınca, bu iki fikir arasındaki çelişki onları “bildiklerini” tekrar düşünmeye ve düzeltmeye mecbur etti. Bir saatin sonunda “Çok tuhaf, meğerse nemli hava yükselirmiş, kim bilebilirdi ki,” demeye başladılar.

Bunlar gibi çok yaygın olan bir kaç başka yanlış kanı da şunlar:
[1] Mevsimler, dünyanın düzenli olarak güneşe yakınlaşmasından ve uzaklaşmasından meydana gelir. Bu yanlış bilginin muhtemel sebepleri (a) içgüdüsel olarak mantıklı oluşu, ve (b) ders kitaplarında dünyanın yörüngesindeki elips şeklinin çok abartılması; o kadar ki bu yanlış düşünce makul oluyor. Ancak maalesef bu çok yaygın bir yanlış kanı, taa ana okulundan lise fizik öğretmenlerine kadar. Aklı çok karışmış bir genç adam bana şunu demişti: “Ilk okul 3. sınıf öğretmenim mevsimlerin, dünyanın ekseninin yörünge düzlemine göre dik olmayışından kaynaklandığını; kuzey yarımkürede kışken, güney yarımkürede yaz olduğunu söylemişti. Oysa lisedeki yerbilimleri öğretmenim dünya güneşe yakınken yaz olur, uzakken kış olur dedi. Yani yazın dünyanın her yeri sıcaktır. Şimdi siz diyorsunuz ki ilk mektep öğretmenim haklıymış. Sonra, güneş lekelerindeki faaliyet artışı sebebiyle yerküremiz ısınıyor diyorlar. Eğer güneş mevsimleri yaratacak kadar etkiliyse (hangi sebeple olursa olsun), bu düşünce bana mantıklı geliyor. Ama siz diyorsunuz ki küresel ısınmanın esas sebebi insanların havaküreye ekledikleri CO₂. Size nasıl güvenebilirim?”

Haklı! Eğitimindeki çelişkileri düzeltmek çok zor. Ve böyle durumlarda ben doktoralı bir iklim bilimciyim demenin ne pek bir değeri ne de etkisi oluyor. Onun için, haklı olduğunu kabul ettikten sonra bir ay boyunca dersi, öğrencilerle deneyler yapmaya ve veri ve hata payı analizlerine adadik. O dönem kıyısal jeolojiyi işleyecek vakit kalmadı ama yinede değdi bence.

[2] Ozon tabakasındaki delik ve hava kirliliği (aerosol adı verilen küçük parçacıklara varıncaya kadar) küresel ısınmaya sebep oluyor. Bir önceki gibi bu da çok yaygın ve düzeltilmesi güç bir yanlış kanı. Medya ve pek çok ilkokul ve lise öğretmeni tarafından da böyle anlatılıyor bu konu. Belki de bunun sebeplerinden biri dünyaya güneşten ışınım değil ısı ulastığının zannedilmesi. Yani ozon tabakası gezegenimizi hem güneşin zararlı ışınlarından hem de ısısından koruyor. Ama delik olduğuna göre altına fazla ısı sızıyor ve sonra alt tabakalarda hapis kalıyor bu ısı, ve böylece küresel ısınma oluyor. Biliyorum, eyvah! Bu yanlış düşünceyi düzeltmek için ben öğrencilere diyorum ki güneş tabii ki çok sıcak ama aynı zamanda da çok uzak, ve dünya ile güneş arasında büyük bir boşluk var. Dünyamıza güneş ısınımın bir kısmı kızılötesi (ısı) olarak gelse de, güneş o kadar sıcak ki ışınımının sadece az bir kısmı kızılötesi, büyük bir kısmı ise görülebilir ışık ve morötesi ışınlar halinde bize ulaşıyor. (Burada hissedilebilir ısı ile ışınım arasındaki farkı belirtmek için küçük bir düzeltme yaptık. Kusura bakmayın.)

Ancak, ozon azalması ile küresel ısınma ilişkilidir kavramı o kadar da yanlış değil. Daha önce de burada tartışıldığı gibi (Ozon Azalması ve Küresel Isınma), ilk CFC gazları ve hatta ozonun ta kendisi aslında kuvvetli birer sera gazıdır. Buna ek olarak, küresel ısınmayla oluşan stratosferdeki soğuma, orada ozon tabakasının incelişini hızlandırıyor. Ve hatta CFC’lerin yerine kullanılan gazların dahi sera gazı olma potansiyeli olduğu saptandı. AMA, ozon tabakasındaki incelme (ozon tabakasındaki delik), küresel ısınmaya sebep olmuyor.

Öğrencilerle bu tartışmamız er ya da geç havadaki aerosolleri de kapsamaya başlıyor. (Aerosols: the Last Frontier). Aerosoller her ne kadar güneşten gelen ışınları emip dağıtarak biraz ısınmaya sebep olsalar da, daha büyük etkileri soğuma doğrultusunda oluyor. Çünkü bulut oluşumunu olumlu yönde etkileyip gezegenimizin albedosunu (ışık yansıtma özelliğini) arttırıyorlar.

[3] Sera etkisi ve küresel ısınma aynı şeydir. Bu da eyvah! Belki bu yanlış olgunun kökünde çok zaman ders anlatılırken sera etkisi ile küresel ısınma konuları birlikte işleniyor. Öğrencilere açıkça belirtilmeli ki sera etkisi olmasaydı, gezegenemizin ortalama sıcaklığı 30 derece C daha az olduğu gibi, gece-gündüz arasında aşırı ısı farkı olurdu. Pek yaşam için uygun bir iklim değil. Ancak insan eliyle meydana gelen küresel ısınma, sanayi devriminden bu yana atmosferdeki sera gazlarının, özellikle CO₂’nin, artmasındandır. Gezegenimizin geçmişinde buzulçağı ve buzulçağı-arası dönemlerdeki iklim değişimleri hem güneş faaliyetleri hem de sera gazlarındaki doğal artma ve azalmalar ile açıklanabiliyor elbette. Ancak son bir kaç onyıldır yaşadığımız küresel ısınma mıktarını açıklamak için muhakkak insanların havaküreye eklediği CO₂’yi hesaba katmak gerek (mesela, IPCC 4th Assessment SPM ve Avery and Singer: Unstoppable Hot Air).

[4] Kuzey ve güney yarımkürede sifon çekildiğinde tuvaletteki su birbirinden farklı yönde döner. Bu aslında pedagojik olarak kullanışlı bir yanlış kanı. Tamamıyla asılsız olmasına rağmen, temelindeki esas doğru ve sadece bir ölçek meselesi bu. Bunu dedikten sonra eklemeliyim ki Koriolis etkisi öğrencileri en çok zorlayan konuların başını çekiyor. Öğrenciler genellikle sağa doğru yönelmeyle, doğuya doğru yönelmeyi biribirine karıştırıyor. Ayrıca konuya bir boyut daha ekleyip dikey yöndeki hareketi de ele alınca (tropik fırtınalar gibi), öğrenciler için bu iyice içinden çıkılamaz bir konu haline geliyor. Bu yüzden doğu-batı, saat yönünde veya aksinde gibi deyimleri hiç kullanmamaya özen gösteriyorum. Bunu, öğrencilerim dijital olamayan klasik saatleri tanımayacak kadar genç olduklarından yapmıyorum. Bu konu uzerinde durmamın sebebi uydu fotoğraflarına baktığımızda, fırtınaların kuzey yarımkürede saat yönünün tersine döndüğünü (yani sola) görmemizdir. Öğrencilerin açıkça “sola dönüş” olarak görebildiği bu olguyu inkar etmek mümkün değil. Ama açıklamamızı basit tutar, “Kuzey yarımkürede hareket eden cisimler, hareketleri doğrultusundan sağa doğru kayarlar” dersek anlaşılması biraz kolaylaşıyor. Ama yine de çok zor bir konu bu. Burada bir başka zorluk da Koriolis etkisinin bazan bir güç olarak algılanması. Henüz fizik dersi almamış öğrenciler bir güçle etkinin arasindaki farkı bilemiyorlar.

Belki de şimdi içinizden diyorsunuz ki “batı Michigan’daki bir okulda böyle olabilir, ama daha prestijli üniversitelerde muhakkak ki öğrenciler daha bilgilidir.” Ah keşke böyle olsa. Kendine Göre bir Kainat (A Private Universe) adlı video, Harvard mezunlarının mevsimlerin oluşma sebebi ve ayın evrelerinin nedeni hakkında ne kadar cahil olduğunu sergiliyor. Bu yanlış kanıların yaygınlığının sebebi, bunları öğrencilerde tespit etmenin çok zor oluşu. Öğrenciler, öğretmenin duymak istediği cevabı vermekte, ve doğru kelimeleri kullanmakta usta, ama çoğu zaman kavramları iyi anlamış değiller. Dokuz yıldır üniversitede eğitmenlik yaptıktan sonra öğrencilerimi “akıllarına geleni” söylemeye teşfik etmeyi öğrendim. Böylece, farkına varmadan bana yanlış bilgilerini belirtirler de, ben de düzeltirim diye umuyorum.

Bunu sadece Amerikalıların sorunu olarak görebilirsiniz belki çünkü son zamanlarda Amerikan eğitim sistemi çok eleştirilir oldu. Ama bu da maalesef doğru değil. Internette bir iki çabuk tarama şu sonucları verdi: Yunanlı anaokulu öğretmenleri ozon deliği ile küresel ısnmayı birbirine karıştırıyor. Yunanlı ilkokul öğretmenleri ozon deliğinin iklim değişikliğine sebep olduğunu zannediyor. Avusturalyalı üniversiteli gençler ozon deliğinin büyük bir kısmının Avusturalya uzerinde olduğuna inandıkları gibi, cilt kanserindeki artışları da buna bağlıyorlar. Israil’de orta okul öğrencileri küresel su devinimindeki belli şeyleri iyi bilselerde, bu büyük döngünün okyanusta başlayıp yeraltı suyunda bittiğini zannediyorlar. Ve bazı Türk fizik öğretmenleri ayın doğup battığına inamadığı gibi, bazı Türk öğretmen adayları ise yaz aylarında dünyanın güneşe daha yakın olduğunu zannediyorlar.

Peki ya siz? Bu küçük sınavcıkla kendinizi deneyin bakalım. ;) (Sınavı yenilemek üzere şimdilik kaldırdılar galiba)

Fakat bu sınavda bazı sözcük ve anlatım hataları var sanırım. Ayrıca bazı sorular çok detaylı veya belirsiz veya Chicago-merkezli. Ama hakkında ne düşündüğünüzü bilmek isterim.

Peki bu yanlış kanılar nereden çıkıyor? Kişisel deneyimlerin ve içgüdüsel anlayısların büyük payı var bu yanlış algılamaların gelişmesinde ve okul boyunca pekişmesinde. Size çok tatlı bir kısa hikaye anlatmak istiyorum. Bir grup 4. sınıf öğrencisinin ısı konusunu öğrenirken ki maceraları. Çok bilinçli bir öğretmenleri var, ve ısı konusunu onlara bir soru yönelterek açıyor: “Bana sıcak bir şey örneği verin.” Öğretmen güneş veya ocak gibi yanıtlar beklerken küçükler palto, şapka, hırka deyiveriyorlar. Bir tanesi “halılar fena sıcak” diyor. Öğretmen “ama ben hırkanı tutunca sıcak gelmiyor” deyince “ohhh, bu bir zaman meselesi, zamanla 200 derece bile olur!” diyor öğrenciler. Kusur bulabilir misiniz? Hayatlarının dokuz kışı soğuk Massachusetts de geçmiş ve anne-babalar ve öğretmenler hep “sıcaklarını” giy yavrum demişler.

Bu örneğin gösterdiği gibi sorunun bir bölümü dilden kaynaklanıyor. “Sıcak giyim” sanki ısı yayan bir hırka izlenimi bırakıyor; “sera gazı” sanki seralar gaz içeriğinden dolayı sıcakmış intibası veriyor; güneşin doğusu-batısı sanki güneş gök yüzünde hareket ediyormuş anlamını veriyor ama aslında dönen dünya; ve “görecelik kuramı” sanki her şey görecelidir der gibi oluyor ama kuramın esası ışık hızının değişmezliğine dayanır.

4. sınıfımıza geri dönelim, bakalım öğretmenimiz bu durumla nasıl başa çıkacak. Tabii ki “Çocuklar öyle şey olur mu, sıcak olan sizsiniz” diyebilir. Bu çok zaman kazandıracak ve daha çok konu işlemeyi mümkünleştirecek bir tutum olur muhakkak. Ama bu öğretmen çok tecrübeli ve onları hiç kırmıyor. “Peki, herkes yarın evinden sıcak bir şey getirsin” diyor. Ertesi gün şapkalar, atkılar, paltolar ve hatta bir kuş tüyü uyku tulumu geliyor. Öğretmen her parçanın içine bir termometre koyuyor ve gecenin geçmesini bekliyorlar ki zamanla herşeyin içi kızışsın diye. Öğrenciler uyku tulumunun 400 derece Fahrehayt olacağından eminler. Ertesi gün pür heves gelip termometrelerine bakıyorlar. 68 derece F! (18 derece C). Hepsi çok şaşırıyor. Ama kani oldular mı? Kesinlikle hayır! Dokuz yıllık kişisel deneyimlerinden öyle hemen vazgeçerler mi? “Içlerine soğuk hava girdi” diyor bir küçük kız. “Ben arabada camları kapatıp oturunca çok terliyorum. Elbiselerimizi saklamamız lazım,” diyor. Hemen her şey çekmecelere, dolaplara dolduruluyor, her parçanın içinde termometresi var tabii. Bir gece daha geçiyor. Sabah koşa koşa gelip bir bakıyorlar, yine 68 derece. Ama bir tanesininki 69 derece. Hepsi alkışlıyor. Bari doğru yönde bir gelişme var diye herhalde. Bu böyle bir kaç gece devam ediyor. Sonunda ciddi tereddütler doğmaya başlıyor. Öğretmen diyor ki “giysilerin sıcak olduğuna inananlar bu tarafa geçsin” ve solu gösteriyor. “Kendilerinin sıcak olup giysileri ısıttığını düsüneneler sağa geçsin” diyor. Hemen hemen hepsi sağa gidiyor ama üç tane inatçı sola gidiyor. Hep inkarcılar olacaktır herhalde! Ama ne olursa olsun bu çocuklar ısıdan çok daha önemli iki şey öğrendi: bilimsel sorgulamanın esasını ve bazan gerçeklerin hissedildiği gibi olmadığını.

Peki yanlış kanılar anlayısı engelleyen unsurlar mı yoksa pedagojik aletler mi? Bu her öğretmen’in tarzı ve yapısına göre değişecektir. Ama önemli olan [1] yanlış kanıları sorgulamak, [2] yanlış olduklarını deneyler vasıtasıyla göstermek (eğer öğrenciler deneyleri düzenlerse daha da iyi), [3] bu soruların yanıtlarını ararken pek çok hipotez üretmek ve [4] onları tek tek deneylerle sınamak ve [5] ne olursa olsun hiç bir öğrencinin ortaya çıkmış bir yanlış kanıyla sınıfı terketmemesini temin etmek. Ve belki daha da etkili olacak bir yol, devlet bilim kuruluşlarının öğretmenleri eğitmek için bol miktarda para, zaman ve çaba harcamaları olacaktır.

Açıklama: Ben eğitim psikoloğu değilim. Üniversite’de profesör ve deniz/iklim bilimcisiyim. GVSU’nun Jeoloji bölümünde son derece zengin bir eğitimcilik hayatı yaşamaktayım. Ancak burada anlattığım hikayeler ve atıflar, taa Orta Doğu Teknik Üniversitesinde 1991 yıllında mastır yapmaya başladığım sıradan beri sürekli ve tekrarli bir şekilde duyduğum yanlış kanılara dayanmaktadır. Bu yanlış kanılar da herhangi bir tek öğrencime ait olmayıp, yayınlanmış 7000 fazla yanlış bilgi üzerine dayandırılmıştır.