Tuz suda çözünürken, yağ neden çözünmez? Kısa cevap; kimya. Bu tatmin edici bir cevap değil, değil mi? Tuzun çözünüp yağın çözünmemesinde olduğu gibi herhangi bir olayın gerçekleşmesinin ardında iki temel sebep var; enerji bilimi ve entropi. Enerji bilimi temelde maddeler arasındaki çekim gücüyle ilgilenir. Sudaki tuz veya yağa baktığımızda; parçaçıklar arasındaki çekime oldukça küçük bir ölçekte moleküler seviyede odaklanırız. Bu ölçeği söyle açıklayabiliriz; bir bardak suda evrendeki bilinen yıldızlardan daha fazla molekül var. Bu moleküllerin tamamı sürekli hareket halinde; kıpırdıyor, titriyor ve dönüyor. Tüm bu moleküllerin bardaktan uçup gitmesini önleyen şey, moleküller arasındaki çekim kuvveti. Su ve diğer maddeler arasındaki bu çekim gücü, enerji bilimi derken kastettiğimiz şey. Su moleküllerinin sürekli dans ettiğini düşünebilirsiniz. Sürekli ve gelişigüzel partner değiştiren bir grup dansçı gibi. Basitçe söylemek gerekirse, suyun kendisiyle etkileşim dengesini aksatmayacak şekilde maddelerin suyla etkileşime girebilmesi için belli şeylerin suyla neden iyi karıştığını bazılarının neden karışmadığını açıklamakta önemli bir rol oynar. Entropi temel olarak maddelerin ve enerjinin gelişigüzel harekete bağlı olarak düzenlenebilme biçimini tanımlar. Örneğin, bir odadaki havayı düşünün. Uzayda havayı oluşturan trilyonlarca taneciğin olası tüm farklı dizilişlerini hayal edin. Bu dizilişlerin bazılarında oksijen molekülleri şurada ve nitrojen molekülleri burada, ayrılmış olabilir. Fakat bu olası dizilişlerin ötesinde bu moleküller birbirleriyle karışır. Yani, entropi karışımı destekliyor. Enerji bilimi çekici güçlerle ilgileniyor. Bu yüzden, eğer çekici güçler mevcutsa, bazı dizilişlerin olasılıkları geliştirilebilir, şeylerin birbirini çektikleri yerlerdekiler. Ne olacağını her zaman bu iki şeyin dengesi oluşturur. Su, moleküler seviyede iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluşan su moleküllerinden oluşur. Sıvı su olarak bu moleküller sürekli ve gelişigüzel bir grup dansında, buna da hidrojen birleştirme ağı deniyor. Entropi, grup dansının her zaman devam etmesini destekliyor. Su moleküllerinin çizgi dansı yapmasıyla karşılaştırıldığında, tüm su moleküllerinin kare dans düzenleyebileceği daha fazla yol her zaman var. Kare dans sürekli devam eder. Peki suyun içine tuz koyarsak ne olur? Moleküler düzeyde, tuz aslında bir tuğla duvarı gibi organize olmuş iki farklı iyon, klor ve sodyumdan oluşur. Dansa, formasyondaki büyük bir grup olarak geliyor ve başlangıçta yanda oturuyorlar, dansa katılmak için bireysel iyonlara ayrılmaya isteksizler. İçten içe, bu utangaç dansçılar birilerinin onları dansa kaldırmasını istiyorlar. Bir su, rastgele bunlardan birine çarpıp onu grubundan uzaklaştırarak dansa çektiğinde giderler. Dansa kalkınca da geri dönmezler. Tuz iyonlarının eklenmesi kare dansa daha fazla dans pozisyonu ekler, bu yüzden su ile dans etmeleri tercih edilir. Bir de yağı ele alalım. Yağda, moleküller bir anlamda su ile dans etmekle ilgilenir, bu yüzden entropi, dansa katılmalarını destekliyor. Sorun şu ki, yağ molekülleri devasa balo elbisesi giyiyorlar ve su moleküllerinden çok daha büyükler. Bu nedenle, bir yağ molekülü piste çıktığında, boyutları dansa ve suların katıldığı rastgele ortak değişimine, dansın çok önemli bir parçasına gerçekten zarar verir. Üstelik, pek iyi dansçı da değiller. Su molekülleri yağ moleküllerini dansa dahil etmeye çalışırlar, ama sadece elbiseleriyle çarpmaya ve dans pistinin tamamını kaplamaya devam ederler. Yağ pistten çıktığında suyun dans edebileceği daha fazla olanak var, bu yüzden sular yağı sıkıştırır ve diğerleriyle birlikte kenara geri iter. Çok sayıda yağ yan tarafa atıldığında, suların ne kadar haksız olduğunu ve grup olarak birbirine yapışmaları gerektiğini paylaşmak için bir araya gelirler. Moleküller arasındaki etkileşimler ve rastgele hareket ettiklerinde, oluşturdukları dizilimler karışıp karışmayacaklarını belirler. Başka bir deyişle, su ve yağ karışmaz, çünkü uyumlu dans partnerleri değiller.