Evren Kılavuzu

Atlas Grup - Evren Kılavuzu

EVREN NASIL BAŞLADI?

Büyük Patlama deyimini ilk kez, İngiliz bilim insanı Fred Hoyle (1915-2001) 1940’larda Evren’in doğuşuyla ilgili teorisini tanımlarken kullan­dı. Hoyle aslında bu ifadeyi alaycı bir eleştiri olarak kullanmıştı, kendisi ölümüne kadar bu fikre karşı çıkmıştı. Bununla birlikte, onu çok şaşırtarak iro­nik bir şekilde bu terim yaygınlaştı ve kalıcılaştı. Evren’in kökeniyle ilgili başka hiçbir teori böyle bir başarıyı gösteremedi. Evrenin gözlenen genişlemesi, kozmik arka plan ışımasının varlığı ve uzaydaki da­ğılımı, Evrenin 12-15 milyar yıl önce tek bir noktadan geliştiği fikrini destekledi.

Evren insan zihninin algılayabi­leceğinden çok daha büyük ol­sa da, esas olarak doğan ve yaşayıp ölerek kendi döngülerini tamamla­yan sayısız yıldızdan oluşmuştur. Bu yıldızlar galaksi adı verilen muaz­zam gruplarda bir araya toplanırlar. Uçsuz bucaksız enginlikte olsa da, Evren bir zamanlar gerçekte fizik­sel bir büyüklüğü olmayan ama son­suz bir basınç ve yoğunluğa sahip mini minnacık bir zerrenin içine tı­kışmıştı. Birdenbire Büyük Patlama denilen hayal bile edilemez bir olay gerçekleşti ve son­rasında Evren çok büyük hızlarla genişleyerek ve Gü­neş’inkinden daha büyük imkansız sıcaklıklardan so­ğuyarak devasa bir hidrojen ve hel­yum bulutu şekli­ni almaya başladı. Bazı gökbilimcile­rin inandığı üzere, bir milyar yıldan daha kısa bir sürede, bu maddeler­den ilk yıldızlar ve galaksiler oluştu. Bu ilk yıldızlar yaşamlarının sonu­na gelip patlayarak öldükçe, lityum­dan ağır ilk atomik elementler uza­ya savruldu. Tüm gezegenler ve tabi canlılar da bu elementlerden oluştu. Bunun nasıl gerçekleştiğinin detay­ları hâlâ fazlasıyla tartışmaya açıktır.

Büyük Patlama

Gökbiliminde sorulabilecek en büyük soru tüm bunların nereden geldiğidir? Göründüğü kadarıyla yanıt, hiçbir yerden. Bulgularımı­zın oldukça ağır basan bir kısmı Ev­ren’in genişlediğini, her saniye daha da büyüdüğünü gösteriyor bizlere. Öyleyse zamanın geriye doğru sarıl­ması, çok çok uzun bir zaman önce bütün Evren’in tekillik (singularite) dediğimiz tek bir noktadan ibaret olduğunu düşün­dürüyor. Bu nokta sonradan bir şe­kilde öl­çülemez şekilde genişleye­rek bugün­kü Evren’i oluşturu­yor. Eğer Evren’in böyle birdenbire ortaya çıkışını ileri süren Büyük Patlama te­orisi doğruysa ve eğer gökbilimciler Evren’in genişleme hızını doğru bir şekilde ölçmüşlerse, tüm bunlar 12-15 milyar yıl önce başlamış olmalı.

Kainatın Ateştopu

Evrenin ortaya çıktığı tohum ta­savvur edilemeye­cek kadar küçük, yoğun ve sıcak­tı. Bugün etrafta gördüğümüz tüm maddenin, bir atomaltı parça­cıktan çok daha küçük bir uzay hacmi içine sıkış­tığını düşünün. Belki bu zihniniz­de kozmik boş­lukta patlayaca­ğı anı bekleyerek yüzen minnacık, sıcak ve yoğun bir zerreciğin gö­rüntüsünü uyandıracaktır. Ama or­tada bir boşluk da yoktur. Evren’in tüm temel özellikleri, uzay, zaman ve madde bu tekilliğin içerisinde olup biter ve dışarısı diye bir şey yoktur. Ne de, bu kozmik tohumun Büyük Patlama’yı ortaya çıkar­mak üzere patladığını söyleyebili­riz, çünkü yine, tohumun içerisine doğru patlayacağı bir uzay boyutu da bulunmamaktadır. Keza Büyük Patlama’dan “önce” diye bir kav­ram da mantığın sınırlarına karşı gelmektedir, çünkü zamanı yaratan da Büyük Patlama’nın kendisidir. Bütün söyleyebileceğimiz, başlan­gıçta kozmik bir tohumun olduğu ve bunun asla anlayamayabileceği­miz nedenlerle kainatın ateştopunu meydana getirecek şekilde genişle­meye başladığıdır.

Kozmik şişme (inflation)

İlk anlarda, ateştopunun geniş­lemesi çok yavaş ilerledi ama sonra hızlanmaya başladı. Eğer bu geniş­leme hızı artmaya devam etmeseydi, Evren saniyenin bir parçası kadar sürede kendi üzerine çökecekti ve uzay ve zaman onunla birlikte yok olacaktı. Ama Evren çökmedi çün­kü genişleme hızı şaşırtıcı bir de­ğişikliğe uğradı. Gökbilimciler bu periyoda kozmik şişme (inflation) diyorlar. Ateş topu genişlerken, hac­mi artan gazlar gibi hızla soğudu. Büyük Patlama’dan yaklaşık olarak 10 üzeri -35 saniye (yani virgülden sonra 34 tane 0’ın ve bir tane 1) sonra, Evren hâlâ bir atomaltı parçacıktan çok da­ha küçükken, sıcaklık çok önem ta­şıyan bir noktaya 10üzeri28 dereceye ulaş­tı. Bu muazzam bir enerjinin açığa çıkmasına neden oldu ve bu enerji genç Evren’i yaklaşık 10üzeri -32 saniyede 10üzeri20 - 10üzeri30 arası bir faktörle patlattı. Saniyenin yaklaşık trilyonda birin­de gerçekleşen bu kısa olaylar zin­ciri sonucunda, atomaltı Evren gür­büz bir kavun boyutlarına ulaştı. Bu büyüme, bir ışık ışınının tek bir ato­maltı parçacığın genişliğinin milyar­da biri kadar mesafeyi aşacağı süre içerisinde, bir atomun boyutlarının Güneş Sisteminin çapının milyon­larca katına ulaşacak denli büyümesine eşdeğerdir.

Enerjiden maddeye

Şişme’nin durmasından sonra, Ev­ren genişlemeye devam etti, ama bu defa oldukça düşük bir hızla. O an­da Evren karşılıklı olarak enerjinin maddeye maddenin enerjiye dönüş­tüğü fokur fokur kaynayan bir kazan gibiydi. Işıma enerjisinin (fotonlar) bir kısmı atomaltı parçacık ve anti­parçacık çiftleri şeklinde maddeye dönüştü. Bunlar ortaya çıkar çıkmaz, bu “sanal” parçacık-antiparçacık çift­leri bir araya geldi ve yeniden ışıma­ya dönmek üzere birbirlerini yok et­ti. Bununla birlikte, parçacıkların tümü yok olmadı. İlk evrendeki çok küçük oransızlıklara bağlı olarak, an­tiparçacıklardan birazcık fazla parça­cık bulunmaktaydı. Bu fark yaklaşık olarak bir milyar anti parçacığa karşı bir milyardan bir fazla parçacık şek­lindeydi ve bu küçük farklılığın daha sonra olağanüstü sonuçları oldu.

İlk kararlı parçacıklar

Evren genişledikçe daha da soğu­du ve fotonları daha az enerjik hale geldi. Kısa bir sürede meydana gelen parçacıklar daha az kütleye ve dola­yısıyla daha az enerjiye sahipti. So­nuç olarak, Evren’in yeni parçacık­lar üretmek için yeterli enerjiden yoksun kaldığı bir noktaya gelindi. Bu noktada varolan parçacık-anti­parçacık çiftleri yeniden son kez e­nerjiye dönüştü ve Evren çok daha sakin bir yapıya büründü. Ama tüm madde ortadan kaybolmamış, karşı­lıklı olarak birbirlerini yok edeceği antiparçacık eşi olmayan parçacık­lar - milyarda bir - kendi başlarına kalmıştı. Bunlar ilk kararlı atomal­­tı parçacıklar oldu. Bu parçacıklar bugün hâlâ atomların - protonların, nötronların, elektronların - yapıtaş­ları olarak varolmaktalar. Eğer kozmik ateştopunda antiparçacıklardan değil parçacıklardan yana ilk denge­sizlik var olmasaydı, bu yapı taşları varolmayacak ve Evren galaksileri, yıldızları, gezegenleri ve tabi insan­ları barındırıyor olmayacaktı.

İlk atomik çekirdek

Henüz üç dakika yaşındayken, Evren’deki geri kalan parçacıklar inanılmaz sıcak bir gazdan oluş­muş durumdaydı. Bu gaz içerisin­de, protonlar, nötronlar ve diğer parçacıklar sürekli olarak birbiriyle çarpışmakta ve sekip geri tepmek­teydi. Çünkü sıcaklık parçacıkların çok yüksek hızlarda hareket etme­sini sağlayacak düzeydeydi. Saat ü­çüncü dakikayı geçtiğinde, sıcaklık yaklaşık bir milyar dereceye düş­müştü. Proton ve nötronlar ar­tık görece daha yumuşak şekilde çarpışmakta ve a­tomun kalbi olan atomik çekirdeği oluşturmak üzere sıkı sıkı birbirine bağlanmış küme­ler oluşturacak şekilde birbirine yapışmaktaydı.

En basit ato­mik çekirdekler proton ve elektronların birleşimleri­dir. Örneğin helyum atomunun çe­kirdeği, iki proton ve iki nötrondan oluşmuştur. Bununla birlikte hidro­jen çekirdeği, sadece tek bir proton içerir, nötronu yoktur. Bunlar en te­mel elementlerdir; üçüncü en basit element lityumdur. Bu üç element, hidrojen, helyum ve lityum ortaya çıkan ilk çekirdeklerdi. Bu süreçte çok az miktarda da olsa başka ele­mentler de meydana geldi. Evren sıcakken, arkaplan ışınımı fotonla­rının helyum ve lityum üretmek ü­zere birbirine yapışabilecek çok sayıda parçacık üretmesi için yeterli enerjiyi içeriyordu. Ancak sıcaklığın düşmesiyle daha az parçacık üretilir oldu ve lityumdan ağır çok daha az element ortaya çıkabildi. Ayrıca, u­zayın genişlemesi çarpışmaların da­ha az sıklıkla gerçekleşmesi sonucu­nu doğurdu.

Atlas Grup - Evren Kılavuzu


Bir sonraki bölüm hazırlandığında linki burada olacaktır




Share this article :

Yorum Gönder

Not: Yalnızca bu blogun üyesi yorum gönderebilir.

 
SUPPORT / DESTEK : ATLAS
Copyright © 2014 ATLASİZM