Evrenin Kısa Tarihi

Joseph Silk - Evrenin Kısa Tarihi


Evrenin Yapı Taşları

Çağlar boyunca kozmologlar evrene bakış açılarını, evrenin temel doğasına kabul ettirmeye çalıştılar. Çağdaş astronomlar da bu konuda bir istisna değil. Yirminci yüzyılda galaksi dışı evren keşfedilmeye başlandığında, kozmologlar kendilerini evrenin nasıl olması gerektiği konusundaki görüşlerini birleştirmek zorunda hissettiler. 1931 yılında bir matematikçi ve teolog, aynı zamanda da Birmingham'ın Anglikan Piskoposu olan Ernest Barnes başka şeylerin yanısıra, doğanın sonsuz evrenden nefret ettiğini öne sürdü. Yıllar sonra, kara delik kavramının babası olan fizikçi John Archibald Wheeler, sonlu evren kavramını tartışarak bu görüşü yeniden gündeme getirdi. Albert Einstein'le başlayan diğerleri de Platon'un evrenin bir merkezi olmaması ve evrende tercihli bir yön bulunmaması gerektiği yönündeki fikirlerini kabul ettiler. Bu varsayımlar ancak, kozmolojinin en temel konularının modern astronomi verileri kullanılarak yeniden tayin edildiği son yıllarda sınanabilmiştir.

Kozmolojinin İlkeleri

Bir astronomun hem uzayda, hem de zamanda uzak olan cisimleri incelemesi kaçınılmazdır. Işık bir saniyede 300 000 kilometre, bir yılda ise on bin milyar kilometre kat eder. En yakın yıldız olan Proxima Centauri  4.2 ışık yılı uzaktadır, bu nedenle biz onun yaklaşık dört yıl önceki halini görürüz. Samanyolu Galaksimizle karşılaştırılabilecek büyüklükteki en yakın galaksi olan Andromeda Galaksisi ise iki milyon ışık yılı uzaklıktadır. Biz, karanlık bir gecede çıplak gözle görülebilen bu galaksinin, henüz yeryüzünde Homo sapiens'in ortaya çıkmadığı dönemlerdeki halini görüyoruz. Büyük bir teleskop bizi yaratılışa doğru götüren bir zaman makinesidir. Modern bir teleskopla, ışığın Güneşimizin bile henüz yaratılmamış olduğu beş milyar yıl önce çıktığı bölgeleri inceleyebiliriz. Bir kozmolog için yaratılış konusu kaçınılmazdır.

Evrenin yaratılışının, zihnimizde canlandırabileceğimiz üç olasılığı vardır.

1. Başlangıç, fiziksel bilimlerce açıklanamayacak tekil bir durumdu. Kuşkucu biri, Tanrının evreni yaratmadan önce ne yaptığını sorabilir. Bu soruya, "Tanrı o zamanlar bu tür soruları sorabilecek insanlar için cehennemi hazırlamakla meşguldü" gibi düzmece bir cevap verilebilir (Bu cevap Aziz Augustine'e atfedilmektedir).

2. Başlangıç, düşünülebilecek en basit ve kalıcı durum olup, gelecekteki evrimin tohumlarını kendi içinde barındırıyordu. Modern görüş budur.

3. Yaratılış yoktu. Evren sonsuz yaşlıydı ve değişmiyordu.

Bilimsel araçların sınayabileceği seçenekler olan son iki olasılığı birbirinden ayırmaya çalışabiliriz. Kozmolojiye yaklaşımı sınayabilmek için, evrenin başlangıçtaki durumunu tanımlayan doğru fizik yasalarına gereksinmemiz vardır.

Bir bilimadamı, evreni incelemeye başlarken, yerel olarak laboratuvarda sınadığı fizik yasalarının tüm evrende geçerli olduğunu varsayar. Bu anlamda evreni inceleme bilimi olan kozmoloji, yerel olarak ispatlanmış olan fizik yasalarının uzay ve zamanın uzak bölgeleri için genelleştirilmesi sonucu ortaya çıkmıştır. Bu bölgelerdeki cisimler ve olaylar, çağdaş astronomi teknikleri kullanılarak incelenebilir. Beklentilerimizin tersine, eğer bu teknikler, lisede öğrendiğimiz fiziğin evrensel olarak uygulanamadığını ispatlarsa, o zaman bilimadamları yerel olarak bildiğimiz fiziğe dönüşebilen daha karmaşık bir fizik keşfetmeye çalışacaklar. Bir evren teorisinde aranan en önemli özelliklerden biri, yeterince büyük ölçeklerde basit olmasıdır. Fizik ve matematikteki en başarılı teoriler her zaman en basit olanlardır. Gökyüzünü Atlas' ın sırtında taşıdığı iddiası bile ( nereden geldi? neden canı sıkılmıyor? neden yorulmuyor? neden uykusu gelmiyor?) çağdaş gökküre kavramından daha fazla sayıda varsayım gerektiriyor. Bu kavram, tabii ki, Güneş'in kütle çekimi alanında dolanan gezegenlerin yörüngelerinin, pek çok meteorda olduğu gibi Dünya yüzeyine düşmelerini engellemeye yeterli olduğu kavramıdır.

Başarılı bir teorinin basitliği hakkındaki bu düşünceler, evrenin bir modelini yapabilmemiz için bir rehber görevi üstlenecek basit bir ilkede odaklaşır. Bu kozmoloji ilkesi evrenin ortalama olarak her yerden aynı göründüğünü yani izotropik olduğunu anlatır. Bu ilke, Dünya'nın evrenin merkezi, ya da tercihli bir konumda olmadığı yönündeki Copernicus görüşünden kaynaklanmıştır. Eğer evren herhangi bir noktadan bakıldığında yerel olarak izotropik ise, uzay bakımından da tek biçimli (uniform) olmalıdır. Bu nedenle kozmoloji ilkesi, sabit olarak durmakta olan bir gözlemciye göre evrenin yaklaşık olarak izotropik ve homojen olduğunu ifade eder. Çağdaş kozmolojinin temeli sayılabilecek olan kozmoloji ilkesinin bu özel biçimi gözlemlerce de desteklenmektedir.

Kusursuz kozmoloji ilkesi adı verilen daha kuvvetli bir uyarlama, daha da ileri gidiyor: evren, bütün noktalardan ve her zaman aynı görünür. Başka bir deyişle, hiçbir şekilde evrim gerçekleşmiş olamaz: evren, en azından yeterince uzun zaman üzerinden ortalama alındığında her zaman aynı durumda görünmüş olmalıdır. Bu anlamda, kusursuz kozmoloji ilkesi, evrende çok farklı geçmiş ve gelecek durumlarını olasılık içinde sayan, daha zayıf olan uyarlamasıyla bir çelişki içindedir. Kusursuz kozmoloji ilkesi, daha ileride tanımlayacağımız durağan evren teorisinin tohumlarını atmıştır.

Diğer bilim dallarından farklı olarak, incelenebilecek yalnızca tek bir evren olduğundan kozmoloji eşsizdir. Parametrelerden birini eğip bükerek, bir diğerini hokkabazlıkla değiştirerek üzerinde deney yapabileceğimiz bir başka sistem elde edemeyiz. Karşılaştırma yapacak bir başka evren olmadığından, evrenimizin ne kadar eşsiz olduğunu bilemeyiz. Evren, gözlenen ve gözlenebilecek her şeyi temsil ettiğinden başka bir evreni çok az bir süreyle ele olsa görebilme umudumuz yoktur.

Bununla birlikte, başka olası evrenleri düşleyebiliriz. Birisinin, içinde hiç galaksi, yıldız ve gezegen olmayan bir evreni olabilir. Böyle bir evrende insanın ela bulunamayacağını söylemeye tabii ki gerek yok. Dünya adlı gezegende bir tür olarak bizim gelişmiş olmamız, evrenin olası evrim yollarını ciddi bir biçimde sınırlandırıyor. Aslında bazı kozmologlar bu insancı yaklaşımın, uzayın neden üç boyutlu olduğu, protonun kütlesinin elektronunkinden neden çok daha büyük olduğu (tam olarak 1836 kez büyük), ya da nötronun kütlesinin neden protonunkinden yüzde 0.14 fazla oluğu gibi sorulara yanıt bulabilmenin tek yolu olduğunu düşünüyorlar. Eğer bunlar olmasaydı, biz de burada olmazdık.

Bu tartışma daha da ileri götürülebilir. Belki de gerçekten varoluşumuz, evrenin üç boyutlu olmasını, protonun kütlesinin de elektronunkinin 1836 katı olmasını gerektiriyordur. Bu sonuç, insancı kozmoloji ilkesi olarak bilinir: yani evren zeki yaratıkların doğup evrim geçirmesine elverişli olmalıdır. Doğal olarak bu bir açıklama değildir, bu nedenle de insancı ilkenin herhangi bir fiziksel anlamı yoktur. Bu ilke yalnızca olasılıkları sınırlar. Üzerinde kafa yormamıza gerek olmayan, kökten farklı evrenler olabilir.

İnsancı kozmoloji ilkesi evrenin, zekanın gelişmesi için uygun koşullar taşıyacak biçimde yapılanmış olduğunu iddia eder. Kozmoloji ilkesinin bu uyarlaması, uygun rastgele başlangıç koşullarından gözlenebilir evrenin ve yaşamın gelişmesi olasılığının ne kadar olduğu sorusunu yanıtlanmış varsayar. En azından ilkesel olarak, bu konu dayatma ile değil, fizikle çözümlenebilecek bir konudur. Beşinci bölümde anlatılan şişen evren kozmolojisi bunu göstermeyi amaçlıyor.

Kozmoloji, çok büyük ve çok küçüğü aynı anda kapsar. Astronomik evrenin bileşenlerini ölçerken astronomlar insanın hayal gücünü zorlayan hatta zaman zaman aşan sayılarla karşılaşırlar. Birlikte keşfedeceğimiz kozmik dramın sahnesini hazırlamak amacıyla önce bu büyüklüklere bir göz atacağız.

Joseph Silk - Evrenin Kısa Tarihi






Share this article :

Yorum Gönder

Not: Yalnızca bu blogun üyesi yorum gönderebilir.

 
SUPPORT / DESTEK : ATLAS
Copyright © 2014 ATLASİZM