Evrenin Kısa Tarihi

Joseph Silk - Evrenin Kısa Tarihi


Büyüklük Mertebeleri

Astronomların kendilerine özgü bir dilleri vardır ve bu dili meslekten olmayan bir insan anlamakta zaman zaman güçlük çekebilir. Bu dil özel terimler içerir: bir astronomdan başka kim uzaklık ölçmek için 3.26 ışık yılına eşit olan parsek birimini kullanır? Buna ek olarak astronomi dili sayılara bilim alanında yararlı olacak bir yaklaşım sergiler. Çoğu zaman sayıları virgülden sonra iki hatta bir basamaklı olarak vermek yeterlidir. 10 çarpanları çoğu zaman "büyüklük mertebeleri" olarak adlandırılır: doğru "büyüklük mertebesi" vermek önemlidir ve genellikle yeterlidir de.

10 çarpanı astronomide çok kullanılır. Güneş'in kütlesinin 2xl033 gram olduğunu biliyoruz. Bu, ton cinsinden ifade edildiğinde bile çok büyük bir sayıdır (2x102). Böylesine büyük üsler anlamsız gelebilir, ama eğer "büyüklük mertebesi " konusunda yanılırsak, bir yıldızın cüce veya dev olduğunu söyleyebiliriz ki bu ikisi son derece farklı gözlemsel özelliklere sahiptir. Üssün büyüklüğünü azaltmak için astronomide kütle birimi olarak genellikle güneş kütlesi Mo kullanılır. Samanyolu Galaksimizin kütlesi, görünür madde olarak 100 milyar ya da l0x11 Mo civarındadır. Artı veya eksi yönde 10 milyar Mo kadar yanılmış olabiliriz; ama bunun için yüzde on duyarlılık üzerinde anlaşmış olmamız gerekir. Sayıları virgülden sonra bir, bazen de iki basamağa yuvarlamak astronomide normaldir.

Doğal olarak, astronomi verilerinin olağandışı duyarlılıkta olduğu bazı örnekler vardır. Evrenimiz soğuk bir mikrodalga ışınımı denizinde yüzüyor: bu kozmik fon ışınımının sıcaklığı, 2.73 Kelvin veya - 270.43 santigrat olarak ölçülmüştür. Ama bu sıcaklık genelde 3 Kelvin olarak bilinir. Genellikle karşılaşılan bir problem şöyle özetlenebilir: uzak yıldız ve galaksilerden kaynaklanıp bizim teleskoplarımıza ulaşan foton sayısı o kadar azdır ki, elimize geçen bilgi çoğu zaman yetersizdir. Yeni teleskoplardan ve uydulardan elde edilen devasa miktarlardaki veriye karşın astronomlar hala veri açlığı çekiyorlar. Bunun nedeni de incelenen cisimlerin genelde son derece sönük olmasıdır.

Fiziksel evreni tanımlamak için kullanılması gereken sayı aralığı çok büyüktür. Örneğin, fiziksel anlamı olan, düşünülebilecek en büyük sayı ne olabilir? Büyüklük mertebesinin basit bir gösterimi için gözlenebilir evrendeki atomların sayısını ele alalım. Evrende en çok bulunan madde olan hidrojenin bir gramı yaklaşık olarak 10x24 atom içerir (büyüklük mertebesi olarak). Bu nedenle kütlesi 2 x 10x33 gram olan Güneş 10x57 atom (büyüklük mertebesi olarak) , yaklaşık 100 milyar Güneş benzeri yıldızı barındıran Samanyolu ise 10x68 atom içerir (büyüklük mertebesi olarak) . Yalnızca çok karanlık gecelerde dikkatli bir gözlemci içerdiği yıldız sayısı bakımından Samanyolu' na çok benzer bir galaksi olan Andromeda'yı çıplak gözle görebilir. Büyük teleskoplarla bakıldığında gökyüzünün galaksilerle dolu olduğu gözlendi. Bir derece kare içinde 200 000 galaksi sayılabilir (Karşılaştırma yapabilmek için bir örnek vermek gerekirse, Güneş'in kapladığı alan bir derece karenin dörtte biridir). Tüm gökyüzü 41 000 derece kare kapsadığından, sonuç olarak, gözlenebilir evrende yaklaşık olarak 10 milyar galaksi ve gene yaklaşık olarak 10x78 atom vardır (büyüklük mertebesi olarak). Bu, bir anlamı olan, evrendeki en büyük sayıdır.

Evrendeki en küçük sayıyı bulmak için en küçük cismi aramamız gerekir. Karakteristik olarak 1 santimetrenin yüz milyonda biri boyutlarında olan atom, evrendeki en küçük cisim olmaktan çok uzaktır. Bir hidrojen atomunun çekirdeğinin çapı yaklaşık olarak 10x-13 cm'dir. Ama hidrojen çekirdeğini oluşturan tek bir protonun da bileşik bir yapıya sahip olduğu, kuarklardan oluştuğu biliniyor. Kuarklar gibi gerçek temel parçacıkların noktasal etkileşimleri vardır. Noktasal bir parçacığın ölçülebilir bir çapı yoktur; bunun yerine kuantum teorisinin parçacığın konumuna ilişkin belirsizlik olarak tanımladığı etkili boyut ölçüsü vardır. Kimse bir parçacığın konumunu tam olarak saptayamaz. Bir parçacığın kütlesi büyüdükçe Compton dalgaboyu adı verilen, konumundaki kuantum belirsizliğinin miktarı azalır. En küçük Compton dalgaboyuna sahip cisim, teorik olarak bir karadeliğe dönüşmeden var olabilen en büyük kütleli cisimdir. Böyle bir cismin kütlesi 10x19 proton kütlesine eşit olup Compton dalgaboyu da yaklaşık 10x-12 cm ' dir. Bu da bir kimsenin evrende bulunduğunu iddia edebileceği (eğer böyle parçacıklar varsa) en küçük uzunluk ölçüsüdür.

Astronomların sevgili evreni, temel olarak yıldız ve galaksileri kapsar. Bu ışık saçan cisimler evren için bir ölçü sistemi sağlar ve gene evrenin gizlerinin çözülmesi için vazgeçilmezdirler. Örneğin, çok büyük uzaklıklardan kozmik deniz fenerleri gibi gözüken parlak yıldızların galaksi dışı uzaklıkların ölçülmesinde yaşamsal önemi vardır. Benzer biçimde, karanlık gaz ve toz bulutları da evrendeki madde miktarına ve yıldız oluşumunun gizlerine ışık tutar. Kozmologların bu cisimler hakkında bilgi sahibi olmadan evreni nasıl incelediklerini anlayabilmek olanaksızdır.

Joseph Silk - Evrenin Kısa Tarihi


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