Kara Delikler ve Bebek Evrenler

Stephen Hawking - Kara Delikler ve Bebek Evrenler



EVRENİN GELECEĞİ(*)

(*) Ocak 1991 'de Cambridge Universitesi'nde yapılan Darwin konuşması

Bu yazının konusu Evren'in geleceği, ya da daha doğrusu bilim adamlarının geleceğin ne olacağına ilişkin düşünceleridir. Kuşkusuz gelecek hakkında kestirimde bulunmak çok zordur. Bir defasında "Dünün Yarını, Geleceğin Bir Tarihi" adlı bir kitap yazmam gerektiğini düşündüm. Bu, hemen hemen hepsi konudan çok uzaklaşan, gelecek hakkındaki kestirimlerin bir tarihi olurdu. Fakat bu başarısızlıklara karşın bilim adamları hala gelecek hakkında kestirimde bulunabileceklerini düşünüyorlar.

Daha eski zamanlarda gelecekten haber vermek kahinlerin veya falcıların işiydi. Bunlar çoğu zaman bir ilaçla veya patlayıcı bir gazın dumanlarım soluyarak trans haline geçen kadınlardı. Daha sonra onların saçma sözleri çevredeki din adamları tarafından yorumlanırdı. Gerçek beceri bu yorumlamadaydı. Eski Yunan'da Delfi'deki ünlü kahin ikircikli yanıtlar verirdi. Sparta'lılar, Pers'ler Yunanistan'a saldırdığında ne olacağını sorduklarında kahin "Ya Sparta yıkılacak veya kralı öldürülecek" şeklinde yanıt verdi. Kanımca din adamları bu olayların hiçbiri gerçekleşmezse Sparta'lıların kahininin yanılmış olmasına önem vermeyecek kadar Apollo'ya müteşekkir olacaklarını hesap ediyorlardı. Gerçekten kral Sparta'yı kurtaran ve Pers'lerin kesin yenilgisine yol açan olayda Thermopylae'deki geçidi savunurken öldürüldü. Bir başka defasında Dünya'daki en zengin adam olan Lidya kralı Croesus eğer İran'ı istila ederse ne olacağını sordu. Bunun yanıtı, büyük bir krallığın düşeceği şeklindeydi. Croesus bunun İran imparatorluğu anlamına geldiğini düşündü, fakat düşen kendi krallığıydı ve kendisi canlı canlı yakılmak üzere bir odun yığını üzerinde sona ulaştı.

Son zamanların kıyamet peygamberleri Dünya'nın sonu için belirli tarihler vererek boy göstermeye hazırdırlar. Hatta bunlar borsayı da etkiliyorlar. Bu arada insanların dünyanın sonu geliyor diye ellerindeki hisse senetlerini satmasını da doğrusu hiç anlamıyorum. Kıyamette ne parayı ne de hisse senedini yanımıza alma şansımız yok ki.

Şimdiye kadar Dünya'nın sonu için belirlenmiş tarihlerin hepsi olaysız geçmiştir. Fakat çoğu zaman peygamberlerin açık hataları için bir açıklamaları olmuştur. Örneğin Seventh Day Adventists'in kurucusu William Miller İkinci Gelişin (İsa'nın Dönüşü) 21 Mart 1843 ile 21 Mart 1844 arasında olacağı kestiriminde bulundu. Hiçbir şey olmayınca tarih 22 Ekim 1844 olarak değiştirildi. O tarih de hiçbir şey olmadan geçince yeni bir yorum ileri sürüldü. Buna göre, 1844 yılı İkinci Geliş'in başlangıcıydı; fakat ilk olarak Kutsal Kitap'taki isimlerin sayılması gerekiyordu. Ancak o zaman kutsal kitapta olmayanlar için Yargı Günü gelecekti. Neyse ki sayma işinin uzun zaman aldığı anlaşılıyor.

Kuşkusuz bilimsel kestirimler kahinler ve peygamberlerinkilerden daha fazla güvenilir olmayabilir. Yalnızca hava tahminleri örneğini düşünmek yeterlidir. Fakat güvenilir kestirimlerde bulunabileceğimizi düşündüğümüz belli durumlar vardır ve çok büyük bir ölçekte Evren'in geleceği bunlardan biridir.

Son üçyüz yılda normal koşullarda maddeyi yöneten bilimsel yasaları keşfettik. Hala çok uç durumlarda maddeyi yöneten yasaları bilmiyoruz. Bu yasalar Evren'in nasıl başladığını anlamak için önemlidir, fakat Evren yüksek bir yoğunluk durumuna tekrar çökmedikçe ve çökene kadar onun gelecekteki evrimini etkilemezler. Aslında şimdi onları test etmek için dev parçacık hızlandırıcıları inşa etmek üzere büyük miktarlarda para harcamak zorunda olduğumuz için bu durum bu yüksek enerji yasalarının Evren'i ne kadar az etkilediğinin bir ölçüsüdür.

Evren'i yöneten yasaları bilebilsek de, onları uzak geleceğe yönelik kestirimde bulunmak üzere kullanamayabiliriz. Bunun nedeni fizik denklemlerinin çözümlerinin kaos olarak bilinen bir özellik gösterebilmeleridir. Bunun anlamı denklemlerin başlangıç koşullarında küçük bir değişikliğe karşı dengesiz olabilecekleridir: Sistemin yönünde bir an küçük bir değişiklik yaptığınızda sistemin daha sonraki davranışı hemen tümüyle farklı olabilir.

Örneğin bir rulet tekerleğini döndürme tarzınızı biraz değiştirirseniz gelen numarayı değiştirirsiniz. Çıkacak sayıyı kestirmek pratikte olanaksızdır; aksi takdirde fizikçiler gazinolarda servet kazanırlardı.

Dengesiz ve kaotik sistemlerde ilk durumda küçük bir değişikliğin iki katı kadar büyük bir değişikliğe büyüyeceği bir zaman ölçeği vardır. Dünya' nın atmosferi durumunda bu zaman ölçeği beş gün kadardır, bu da yaklaşık olarak havanın tam Dünya çevresinde dolaşması için gereken zamandır. Beş güne kadar periyotlarla makul ölçüde hassas hava tahminleri yapılabilir, fakat daha ilerisi için hava tahmininde bulunmak için hem atmosferin o anki durumunun çok hassas bilgilerine sahip olmak hem de olağanüstü karmaşık bir hesaplama yapmak gerekir. Altı ay sonrasının havasını mevsimsel ortalama vermek dışında kestirimde bulunmanın bir yolu yoktur.

Ayrıca kimya ve biyolojiyi yöneten temel yasaları da biliyoruz, bu yüzden ilke olarak beynin nasıl çalıştığını belirleyebilmeliyiz. Fakat beyni yöneten denklemlerin kesinlikle kaotik davranışları vardır, ilk durumda çok küçük bir değişiklik çok farklı bir çıktıya yol açabilir. Böylece, pratikte onu yöneten yasaları bilsek de insan davranışını kestiremeyiz. Bilim insan toplumunun geleceğini ya da hatta herhangi bir geleceği olup olmadığını kestiremez. Tehlike ortama zarar verme veya ortamı tahrip etme gücümüzün bu gücü kullanmaktaki aklımızdan çok daha hızlı şekilde artmakta oluşundadır.

Dünya'da ne olursa olsun, Evren'in geri kalanı kayıtsız olarak yaşamını sürdürecektir. Göründüğü kadarıyla Güneş'in etrafındaki gezegenlerin hareketi, uzun bir zaman ölçüsüyle olsa da, sonuç olarak kaotiktir. Bu da herhangi bir kestirimdeki hataların zaman geçtikçe büyüdüğü anlamına gelir. Belirli bir süre sonra hareketi ayrıntılı olarak kestirmek olanaksız hale gelir. Oldukça uzun bir süre yeryüzünün Venüs ile yakın bir karşılaşması olmayacağından oldukça emin olabiliriz, fakat yörüngelerdeki küçük bozulmaların toplamının bir milyar yıl sonra böyle bir karşılaşmaya yol açmayacağından emin olamayız. Güneş'in ve galaksi çevresindeki diğer yıldızların hareketi ve yerel galaksiler gurubunda galaksinin hareketleri de kaotiktir. Diğer galaksilerin bizden uzağa ilerlediklerini gözlemleriz ve bizden ne kadar uzaksalar o kadar hızlı olarak uzaklaşmaktadırlar. Bu da Evren'in yakınımızda genişlediği anlamına gelir. Farklı galaksiler arasındaki uzaklıklar zamanla artmaktadır.

Bu genişlemenin düzgün olduğu ve kaotik olmadığının kanıtı yıldızlar arası uzaydan geldiğini gözlemlediğimiz bir mikrodalga zemin ışımasıyla verilmiştir. Televizyonunuzu boş bir kanal ayarlayarak bu ışımayı gerçekte kendiniz de gözlemleyebilirsiniz. Ekranda gördüğünüz beneklerin küçük bir yüzdesi Güneş Sistemi'mizin ötesinden gelen mikrodalgalar nedeniyle oluşur. Bu bir mikrodalga fırında elde ettiğinizle aynı tür ışımadır, fakat çok daha zayıftır. Yiyecekleri yalnızca Mutlak Sıfır sıcaklığın 2.7 derece yukarısına çıkarır, bu yüzden pizzanızı ısıtmakta fazla işe yaramaz. Bu radyasyonun Evren'in bir sıcak erken aşamasından kaldığı düşünülmüştür. Fakat bu konudaki en dikkate değer şey radyasyon miktarının her yönden çok yaklaşık olarak aynı görünmesidir. Bu radyasyon Cosmic Background Explorer tarafından çok hassas olarak ölçülmüştür. Bu gözlemlerden yapılmış bir gökyüzü haritası farklı radyasyon sıcaklıkları gösterir. Bu sıcaklıklar farklı yönlerde farklıdır, fakat değişiklikler azdır, yalnızca yüz-binde bir kadardır. Fakat değişik yönlerden mikrodalgalarda bazı farklılıklar olmalıdır, çünkü Evren tamamen düzgün değildir; yıldızlar, galaksiler ve galaksi gurupları gibi yerel düzensizlikler vardır. Ancak mikrodalga zeminde değişiklikler olabileceği kadar küçük, gözlemlediğimiz yerel düzensizliklere uyumludur. 100.000'de 99.999 mikrodalga zemin her yönde aynıdır. Eski zamanlarda insanlar yeryüzünün Evren'in merkezinde olduğuna inanıyorlardı. Bu yüzden zemin ışımasının her yönde aynı olmasına şaşırmazlardı. Ancak Copernicus'un zamanından beri yalnızca görebildiğimiz yüz milyar galaksiden biri olan tipik bir galaksinin dış kenarında çok ortalama bir yıldızın etrafında dolanan küçük bir gezegene indirgenmiş bulunuyoruz. Şimdi o kadar alçakgönüllüyüz ki, Evren'de herhangi bir özel konum iddiasında bulunamayız. Bu yüzden zemin ışımasının herhangi bir başka galaksi etrafında da her yönde aynı olduğunu kabul etmeliyiz. Bu ancak Evren'in ortalama yoğunluğu ve genişleme hızı her yerde aynı ise mümkündür. Büyük bir bölgede ortalama yoğunlukta veya genişleme hızında herhangi bir değişkenlik mikrodalga zeminin farklı yönlerde farklı olmasına yol açardı. Bu çok büyük bir ölçekte Evren'in davranışının basit olduğu, kaotik olmadığı anlamına gelir. Bu yüzden uzak geleceğe kestirimde bulunulabilir.

Evren'in genişlemesi o kadar tek biçimli olduğu için, onu tek bir sayı ile, iki galaksi arası uzaklık ile tanımlayabiliriz. Bu şimdiki zamanda artmaktadır, fakat farklı galaksiler arasındaki kütlesel çekimin genişleme hızını yavaşlatması beklenir. Eğer Evren'in yoğunluğu belli bir kritik değerin üzerinde olursa kütlesel çekim çekişi sonunda genişlemeyi durduracak ve Evren'in yeniden büzülmesine yol açacaktır. Evren bir büyük çatırtı halinde çöker. Bu Evren'i başlatan büyük patlamaya çok benzeyen bir şey olur. Büyük çatırtı tekillik denen, fizik yasalarının çalışmadığı bir sonsuz yoğunluk durumu olur. Bu büyük çatırtıdan sonra olaylar olsa bile neler olduğunun kestirilemeyeceği anlamına gelir. Fakat olaylar arasında nedensel bir bağlantı olmadan bir olayın bir diğerinden sonra olduğunu söylemenin anlamlı bir şekli olmaz. Evren'in büyük çatırtıda bir sona ulaştığı, ondan "sonra" oluşan olayların başka, ayrı bir Evren'in bir kısmı olduğu da söylenebilir. Bu biraz yeniden yaşama dönme gibidir. Eğer bebek daha önceki yaşamından herhangi bir özellik veya anıya sahip değilse yeni bir bebeğin ölen birisinin aynı olduğunu ileri sürmeye ne anlam verilebilir. Onun farklı bir birey olduğu da söylenebilir.

Eğer Evren'in ortalama yoğunluğu kritik değerden az ise, yeniden çökmeyecek, sonsuza kadar genişlemeye devam edecektir. Ve belli bir süre sonra yoğunluk o kadar düşük olacaktır ki, kütlesel çekimin genişlemeyi yavaşlatmada önemli bir etkisi olmayacaktır. Galaksiler sabit bir hızla ayrılmaya devam edeceklerdir.

Bu yüzden Evren'in geleceği için can alıcı soru ortalama yoğunluğun ne olduğudur. Eğer kritik değerden az ise, Evren sonsuza kadar genişleyecektir. Fakat daha büyükse, evren yeniden çökecek ve zamanın kendisi büyük çatırtıda bir sona ulaşacaktır. Fakat öbür kıyamet peygamberlerinden belli avantajlarım var. Evren yeniden çökecekse bile, en azından on milyar yıl genişlemeyi durdurmayacağını emin şekilde tahmin edebilirim. Bunun yanlış olduğunun kanıtlanmasına yetecek kadar uzun süre ortada olacağımı sanmam.

Evren'in ortalama yoğunluğunu gözlemlerden çıkarmaya çalışabiliriz. Görebildiğimiz yıldızları sayar ve kütlelerini toplarsak kritik yoğunluğun yüzde birinden daha azını buluruz. Evren'de gözlemlediğimiz gaz bulutlarının kütlelerini eklesek bile, bu toplamı hala yalnızca kritik değerin yüzde biri kadar bir değere getirir. Ancak Evren'in aynı zamanda doğrudan gözlemleyemediğimiz karanlık madde denen şeyi de taşıması gerektiğini biliyoruz. Bu karanlık madde konusunda bir kanıt parçası sarmal galaksilerden gelir. Bunlar muazzam gözleme şekilli yıldız ve gaz topluluklarıdır. Onların merkezleri etrafında döndüklerini gözlemleriz, fakat dönme hızı eğer yalnızca gözlemlediğimiz yıldızları ve gazı taşısalar uçup ayrılacakları kadar yüksektir. Galaksiler dönerken onları bir arada tutmaya yetecek kadar yüksek kütlesel çekimi olan görülmeyen bir madde biçimi var olmalıdır.

Karanlık madde konusunda bir başka kanıt parçası galaksi guruplarından gelir. Galaksilerin uzayda tek biçimli bir şekilde dağılmamış olduklarını gözlemleriz; galaksiler birkaç galaksiden milyonlara kadar uzanan guruplar halinde bir araya toplanmışlardır. Tahminen bu guruplar galaksilerin birbirlerini guruplar haline çekmeleri nedeniyle oluşmuştur. Ancak tek tek galaksilerin bu guruplarda hareket etme hızlarını ölçebiliriz. Bu hızların kütlesel çekimle bir arada tutulmadıkları takdirde gurupların ayrılıp uçuşacakları kadar yüksek olduğunu buluruz. Gerekli kütle tüm galaksilerin kütlesinden önemli ölçüde daha büyüktür. Galaksiler dönerlerken onları bir arada tutacak kütleye kendilerinin sahip olduğunu düşündüğümüzde durum budur. Bu nedenle, galaksi guruplarında, gördüğümüz galaksilerin dışında fazladan karanlık madde olmalıdır.

Kendileriyle ilgili kesin kanıtlara sahip olduğumuz galaksiler ve guruplardaki karanlık maddenin miktarı konusunda oldukça güvenilir bir tahminde bulunulabilir. Fakat bu tahmin hala Evren'in yeniden çökmesine yol açacak kritik yoğunluğun yalnızca yüzde onu kadardır. Bu yüzden yalnızca gözlemsel kanıtlardan gidersek evrenin sonsuza kadar genişleyeceği kestiriminde bulunuruz. Başka bir beş milyar yıl kadar sonra Güneş nükleer yakıtını bitirecektir. Yeryüzünü ve diğer daha yakın gezegenleri yutana kadar şişerek kırmızı dev denen bir şey haline gelecektir. Daha sonra birkaç bin mil eninde bir beyaz cüce yıldızı haline gelecektir. Ben Dünya'nın sonunu böyle kestiriyorum, fakat henüz değil. Bu kestirimin borsayı fazla etkileyeceğini sanmam. Ufukta bir veya iki daha ivedi problem var. Ne olursa olsun, kendimizi yok etmemiş olmamız koşuluyla. Güneş şişene kadar yıldızlar arası gezi sanatında uzmanlaşmış oluruz.

On milyar yıl kadar sonra Evren'deki yıldızların çoğu yanıp tükenmiş olacaktır. Güneş'inki kadar kütlesi olan yıldızlar ya beyaz cüce ya da beyaz cücelerden daha da küçük ve daha yoğun olan nötron yıldızları haline geleceklerdir. Daha kütleli yıldızlar daha da küçük olan ve hiçbir ışığın kaçamadığı güçlü bir kütlesel çekim alanı olan kara delikler haline gelebilirler. Fakat bu kalıntılar hala yaklaşık olarak her yüz milyon yılda bir galaksimizin merkezi çevresinde dolanmaya devam edecekler. Kalıntılar arasındaki yakın karşılaşmalar bir kaçının galaksinin dışına fırlatılmasına yol açacaktır. Kalanlar merkez etrafında daha yakın - yörüngelere yerleşecek ve sonunda galaksinin merkezinde dev bir kara delik oluşturmak üzere bir araya geleceklerdir. Galaksiler ve guruplar içindeki karanlık madde ne olursa olsun, onun da bu çok büyük kara deliklere düşmesi beklenebilir.

Bu nedenle galaksiler ve guruplardaki maddenin çoğunun sonunda kara delikler halinde son bulacağı varsayılabilir. Ancak bir süre önce kara deliklerin boyandıkları kadar kara olmadıklarını keşfettim. Kuantum mekaniğinin belirsizlik ilkesi parçacıkların hem iyi tanımlanmış bir konuma hem de iyi tanımlanmış bir hıza sahip olamayacaklarını söyler. Parçacığın konumu ne kadar daha hassas tanımlanırsa, hızı o kadar daha az hassas olarak belirlenebilir ve bunun tersi de doğrudur. Eğer bir parçacık bir kara delik içinde ise, onun konumu kara delikte olmak şeklinde iyi tanımlanmıştır. Bu hızının tam olarak tanımlanamayacağı anlamına gelir. Bu nedenle parçacığın hızının ışığın hızından büyük olması mümkündür. Bu onun kara delikten kaçmasına olanak verecektir. Böylece parçacıklar ve radyasyon yavaş yavaş bir kara deliğin dışına sızar. Bir galaksinin merkezindeki bir dev kara delik milyonlarca mil eninde olur. Böylece onun içindeki parçacığın konumu konusunda büyük bir belirsizlik olur. Bu yüzden parçacığın hızındaki belirsizlik küçük olur, ve bu da bir parçacığın bir kara delikten kaçmasının çok uzun bir zaman alacağı anlamına gelir.

Fakat sonunda bunu yapar. Bir galaksinin merkezinde büyük bir kara deliğin buharlaşması ve tamamen ortadan kaybolması 10üzeri90 (doksan sıfırlı bir) yıl alabilir. Bu şimdilik Evren'in yalnızca 10üzeri10 (on sıfırlı bir) olan yaşından çok daha uzundur. Eğer Evren sonsuza kadar genişleyecekse, hala epeyce vakit var demektir.           

Sonsuza kadar genişleyen bir Evren'in geleceği oldukça sıkıcı olur. Fakat Evren'in sonsuza kadar genişleyeceği hiç bir şekilde kesin değildir. Evren'in yeniden çökmesine yol açacak yoğunluğun yalnızca onda biri kadarı için kesin kanıtımız var. Fakat saptamamış olduğumuz, Evren'in ortalama yoğunluğunu kritik değer veya onun yukarısına yükseltecek başka karanlık madde çeşitleri olabilir. Bu ek karanlık maddenin galaksilerin ve galaksi guruplarının dışında bulunuyor olması gerekir. Aksi takdirde galaksilerin dönüşü veya guruplardaki galaksilerin hareketi üzerindeki etkisini farketmiş olurduk.

Evren'in sonunda yeniden çökmesini sağlayacak kadar karanlık maddenin mevcut olması gerektiğini neden düşünmeliyiz? Neden yalnızca kesin kanıtımız olan maddeye inanmayalım? Bunun nedeni kritik yoğunluğun onda birine bile sahip olmanın şimdi ilk yoğunluğun ve genişleme hızının inanılmaz derecede dikkatli seçilmesini gerektirmesidir. Eğer büyük patlamadan bir saniye sonra Evren'in yoğunluğu bin milyarda bir kadar daha büyük olsaydı Evren'in on yıl sonra çökmüş olması gerekirdi. Diğer taraftan, eğer o zaman Evren'in yoğunluğu aynı miktar kadar daha az olmuş olsaydı, evren yaklaşık on yaşında olduğundan esas olarak boş olurdu.

Nasıl olmuş da Evren'in ilk yoğunluğu o kadar dikkatlice seçilmiş? Belki Evren'in kesin olarak kritik yoğunluğa sahip olmasının bir nedeni vardır. Bunun iki açıklaması var görünüyor. Biri antropik ilke denen şeydir, şu şekilde ifade edilebilir: Evren bu şekildedir, çünkü olduğu gibi olmasaydı onu gözlemlemek üzere biz burada olmazdık. Fikir farklı yoğunluklarda pek çok farklı evren olabileceğidir. Yalnızca kritik yoğunluğa çok yakın olanlar yıldızlar ve gezegenlerin oluşmasına yetecek kadar uzun süre ayakta kalabilir ve yeterince madde taşıyabilir. Ancak o evrenlerde "Yoğunluk neden kritik yoğunluğa çok yakındır?" diye soracak akıllı yaratıklar olurdu. Eğer bu evrenin şimdiki yoğunluğunun açıklaması ise, evrenin halihazırda saptamış olduğumuzdan daha fazla madde taşıdığına inanmak için hiçbir neden yoktur. Kritik yoğunluğun onda biri galaksilerin ve yıldızların oluşmasına yeterdi.

Fakat pek çok insan kendi varlığımıza çok fazla önem verir göründüğü için antropik ilkeyi beğenmez. Böylece yoğunluğun kritik değere neden o kadar yakın olması gerektiğinin bir başka mümkün açıklaması aranmıştır. Bu arayış Evren'in ilk zamanlarında şişme teorisine yol açmıştır. Fikir uç boyutta enflasyon yaşayan ülkelerde bir kaç ayda bir fiyatların ikiye katlanması gibi Evren'in büyüklüğünün de ikiye katlanmaya devam etmiş olabileceğidir. Ancak Evren'in şişmesi çok daha hızlı ve daha aşırı olurdu: küçük bir şişmede en az milyar milyar milyarlık bir çarpan kadar artış Evren'in yaklaşık tam kritik yoğunluğa sahip olmasına yol açardı ki şimdiki kritik yoğunluğa çok yakın olurdu. Böylece eğer şişme teorisi doğruysa, Evren'in yoğunluğunu kritik yoğunluğa yaklaştırmaya yeterli miktarda karanlık madde taşıması gerekir. Bu Evren'in büyük olasılıkla sonunda yeniden çökeceği, fakat bunun halihazırda genişlemekte olduğu onbeş milyar kadar yıldan çok daha uzun sürmeyeceği anlamına gelir.

Eğer şişme teorisi doğruysa olması gereken karanlık madde ne olabilir. Göründüğü kadarıyla o büyük olasılıkla normal maddeden, yıldızları ve gezegenleri yapan maddeden farklıdır. Büyük Patlamadan sonraki ilk üç dakikada Evren'in erken sıcak aşamalarında üretilmiş olması gereken çeşitli hafif elementlerin miktarlarını hesaplayabiliriz. Bu hafif elementlerin miktarları Evren'deki normal maddenin miktarına dayanır. Evren'deki hafif element miktarları düşey ve normal maddenin miktarı yatay eksende gösterilmiş olmak üzere grafikler çizilebilir. Eğer şimdi normal maddenin toplam miktarı yalnızca kritik miktarın yüzde onu kadarsa gözlemlenmiş miktarlarla iyi bir uyum sağlanır. Bu hesaplamalar yanlış olabilir, fakat çeşitli farklı elementler için gözlemlenmiş miktarları elde etmemiz oldukça etkileyicidir.

Eğer karanlık maddenin bir kritik yoğunluğu varsa, onun ne olabileceği konusundaki ana adaylar Evren'in çok erken aşamalarından kalıntılar olur. Bir olasılık elementer parçacıklardır. Çeşitli varsayımsal adaylar, var olduklarını düşünebildiğimiz fakat henüz gerçekten saptamamış olduğumuz parçacıklar vardır. Fakat en çok gelecek vadeden durum iyi kanıtlarımız olan bir parçacık, nötrinodur. Nötrinonun kendisinin hiç kütlesi olmadığı düşünülmüştü, fakat bazı yeni gözlemler nötrinonun küçük bir kütlesi olabileceği fikrini vermiştir, Eğer bu doğrulanır ve doğru değerde bulunursa, nötrinolar Evren'in yoğunluğunu kritik değere getirmeye yeterli kütle sağlarlar.

Bir başka olanak kara deliklerdir. Evren'in erken zamanlarında faz geçişi denen bir aşamadan geçmiş olması mümkündür. Suyun kaynaması ve donması faz geçişi örnekleridir. Bir faz geçişinde su gibi başlangıçta tek biçimli olan bir ortam buz çıkıntıları veya buhar kabarcıkları gibi düzensizlikler geliştirir. Bu düzensizlikler bir kara delik oluşturmak üzere çökebilir. Eğer kara delikler çok küçük olursa, daha önce açıkladığım gibi kuantum mekaniksel belirsizlik ilkesinin etkileri nedeniyle şimdiye kadar buharlaşmış olurlar. Fakat eğer bir kaç milyar tonun üzerinde (bir dağın kütlesi) olsalar bugün hala ortada olurlar ve saptanmaları çok zor olur.

Evren'in her tarafına tek biçimli olarak dağılmış olan karanlık maddeyi saptamamızın tek yolu Evren'in genişlemesi üzerindeki etkisi olur. Uzak galaksilerin bizden uzaklaşmalarının hızını ölçerek genişlemenin ne hızla yavaşladığını belirleyebiliriz. Burada sorun bizim uzak geçmişteki galaksileri, ışığın onlardan bize yola çıktığı zamanda gözlemliyor olmamızdır. Galaksilerin hızının görünürdeki parlaklık ve büyüklüklerine (bu onların bizden uzaklıklarının bir ölçütüdür) göre bir grafiği çizilebilir. Bu grafikteki farklı çizgiler genişlemenin farklı yavaşlama hızlarına karşılık gelir. Bükülen bir grafik yeniden çökecek bir evrene karşılık gelir. İlk bakışta gözlemler yeniden çöküşü gösterir görünürler. Fakat sorun şu ki, bir galaksinin görünürdeki parlaklığı onun bizden uzaklığı konusunda çok iyi bir gösterge değildir. Yalnızca galaksilerin yapılarından gelen parlaklıklarında önemli değişiklikler olması söz konusu değildir, aynı zamanda parlaklığın zamanla değiştiği konusunda kanıt da vardır. Parlaklığın evriminin ne kadar hesaba katılması gerektiğini bilmediğimiz için, henüz yavaşlamanın hızının ne olduğunu, Evren'in sonunda tekrar çökmesine yetecek kadar yüksek olup olmadığını, Evren'in sonsuza kadar genişlemeye devam mı edeceğini söyleyemeyiz. Bunun yanıtını bulmak için galaksilerin uzaklıklarını ölçmenin daha iyi yollarını geliştirmemize kadar beklemek zorundayız. Fakat yavaşlamanın hızının Evren'in gelecek bir kaç milyar yıl içinde çökeceği kadar yüksek olmadığından emin olabiliriz.

Ne sonsuza kadar genişleme ne de bir yüz milyar yıl kadar süre içinde yeniden çökme o kadar heyecan verici değildir. Geleceği daha ilginç kılmak için yapabileceğimiz bir şey yok mudur? İşe yarayacağı kesin olan bir yol kendimizi bir kara deliğe götürmektir. Bu oldukça büyük, Güneş'in kütlesinden bir milyon defadan fazla büyük bir kara delik olur. Aksi takdirde insanın başı üzerindeki ve ayaklarındaki kütlesel çekim arasındaki fark onu içeri girmeden önce parçalar. Fakat galaksinin merkezinde o kadar büyük bir kara delik olması konusunda büyük bir olasılık vardır.

Bir kara deliğin içinde ne olduğu konusunda çok emin değiliz. İnsanın bir kara deliğin içine düşmesi ve bir başka yerde bir beyaz delikten çıkmasına olanak veren genel görecelik denklemleri çözümleri vardır. Bir beyaz delik bir kara deliğin zamanı ters çevrilmiş olanıdır. Bu şeylerin dışarı çıktığı fakat hiç bir şeyin içine düşemediği bir nesnedir. Beyaz delik Evren'in bir başka kısmında olabilir. Böylece bu görünüşte hızlı galaksiler arası gezi olanağı sunar. Sorun bunun çok fazla hızlı olmasındadır. Eğer kara deliklerden geçerek gezi mümkün olsaydı, yola çıkmadan önce geri dönmenizi engelleyen hiç bir şey yok gibi görünecekti. Bu durumda, sizin ilk ağızda gitmenizi engelleyecek olan annenizi öldürmek gibi bir şeyler yapabilirsiniz.

Ancak, belki de bizim (ve annelerimizin) hayatta kalmamız açısından çok şükür ki, göründüğü kadarıyla fizik yasaları bu tür zaman gezisine olanak vermez. Geçmişe geziyi engelleyerek Dünya'yı tarihçiler için emin yapan bir Kronoloji Koruma Acentası olmalıdır. Belirsizlik ilkesinin etkilerinin geçmişe gezi yapıldığında büyük miktarda radyasyona yol açtığı anlaşılmaktadır. Bu radyasyon ya uzay-zamanı o kadar çarpıtır ki, zaman içinde geri gitmek mümkün olmaz, ya da, uzay-zamanı in büyük patlama ve büyük çatırtı gibi bir tekillikte sona ermesine yol açar. Her iki şekilde de geçmişimiz kötü niyetli kişilerden uzak emniyette olur. Kronoloji Koruma Önermesi benim ve başkalarının yaptığı bazı yeni hesaplarla desteklenmektedir. Fakat zaman gezisinin mümkün olmadığı, ve hiçbir zaman olmayacağı konusunda sahip olduğumuz en iyi kanıt gelecekten turist sürüleri tarafından istila edilmemiş olmamızdır.

Özetlersek: Bilim adamları Evren'in ilke olarak geleceğin kestirilmesine olanak veren iyi tanımlanmış yasalarla yönetildiğine inanırlar. Fakat yasaların verdiği hareket çoğu zaman kaotiktir. Bu ilk durumdaki herhangi bir minik değişikliğin onun ardından gelen davranışta hızla büyüyen bir değişikliğe yol açabileceği anlamına gelir. Böylece pratikte geleceğe doğru yalnızca oldukça kısa süre hassas şekilde kestirimde bulunabiliriz. Ancak çok büyük bir ölçekte Evren'in davranışı kaotik değil, basit görünür. Bu nedenle Evren'in sonsuza kadar genişleyip genişlemeyeceği veya sonunda yeniden çöküp çökmeyeceği konusunda kestirimde bulunulabilir. Bu Evren'in yoğunluğuna bağlıdır. Aslında şimdiki yoğunluk yeniden çökmeyi belirsiz genişlemeden ayıran kritik yoğunluğa çok yakın görünüyor. Eğer şişme teorisi doğruysa. Evren gerçekte bir bıçağın ucunda olacaktır. Bu yüzden her iki yönde kestirimde bulunarak iddialar ileri sürdüğüm için kahinlerin ve peygamberlerin yerleşik geleneğiyle hareket ediyorum.

Stephen Hawking - Kara Delikler ve Bebek Evrenler






Share this article :

Yorum Gönder

Not: Yalnızca bu blogun üyesi yorum gönderebilir.

 
SUPPORT / DESTEK : ATLAS
Copyright © 2014 ATLASİZM