Katalog

KOZMOLOJİ Eyrenimiz sonsuz köpük içinde bir kabarcık! Evrenin genişlediğinin kanıtlanmasıyla oluşturulan Büyük Patlama (Big Bang) kuramından sonra, kozmologlar (yaratılış anı)nı anlamaya çalıştılar ve evrenin zaman nehri köpüğü içindeki kabarcıklardan biri olduğu sonucuna vardılar. Yazan: John Gribbin Çeviren: Belgin Öz rthur C.CIarke, 1949 yılında yazdığı bir bilim kurgu romanında önsöz olarak şöyle diyordu: "Zaman nehri köpüğü içinde kabarcıklar gibi gezinen evrenler ne kadar çok ve ne garip.." 1988 yılında bu sözcükler, modern kozmolojik görüşün tam bir tanımlaması olabilir. Geçen son birkaç yıl içinde evrenin oluşumu hakkında kuramlar tümüyle değişti. Evrenin sıcak büyük patlamadaki ateş topundan bugünkü şeklıne nasıl gelebildiğini yeterince açıkladıktan sonra kozmolojistler, parçacık fizikçileri ile işbirliği yaparak, yaradılış anını anlamaya çalıştılar Varılan sonuç evrenimizin zaman nehri köpüğü içindeki birçok kabarcıktan biri olabılecegıydi. . Yeni evren teorisine göre A barcıktan biri olabileceği olasılığı üzerinde duruyorlar. Genişleme kavramı "Evren" görebildiğimız ya da bilebildiğimiz her şeydir, dolayısıyla "başka evrenler"in varlığından söz etmek oldukça anlamsız olacaktır. Bu tür spekülasyonlar fizik ve astronomının bilimsel dünyasından çok, metafizik ya da bilim kurgu kuramlarına yakışır nitelikte görünmektedir. Ne var ki, evrenimizin, yani görüp bilebildiğimiz her şeyin derinlemesine incelenmesi sonucunda, bilim adamları başka evrenlerin de var olabileceği sonucuna ulaşmışlardır. Sonsuz yoğunluk Bıg Bang kuramı, evrenin, yoğunluğunun bugünun nükleer maddesine eşit olduğu bir durumdan yola çıkarak genişlemesini anlatmaktadır. Bu tablo, yapılan gözlemlerle evrenin genişlediğinin kanıtlanmasıyla çizilebilmiştir. Bu genişlemeyi tersine doğru düşünür ve evrenin gelişmesini zaman içinde geriye doğru çekersek o zaman her şey, 15 milyar yıl kadar önce, sonsuz yoğunlukta tek bir matematiksel noktada toplanacaktır. 1960 ve 70'lerde, fizikçi ve astronomlar, daha ileri gitmeden ve "yaradılış anı"nı bir kenara bırakarak, evrenin böylesine yoğun bir durumdan nasıl gelişmiş olabileceğini anlamaya çalıştılar. Bilimin en görkemli aşamalarından biri her şeyin 'olay'dan sadece 0.0001 saniye sonra, yoğunluk 10M gr/cm' (bir atom çekirdeğinın yoğunluğu) ve sıcaklık 1012 K'ken oluşmuş olduğunun anlaşıtmasıdır. Standart Big Bang modeli, başlangıçtaki hidrojenin yüzde 25'ınin patlama sırasında nasıl helyuma dönüştüğünü ve evrenin 3 K'lik bir sıcaklıkta kozmik radyasyonun zayıf bir kalıntısıyla nasıl yayıldığını anlatmaktadır. Fakat "yaradılış anı"nı açıklayamaz, 0.0001 saniye yaşında çok sıcak ve çok yoğun bir evrenin nasıl oluştuğunu izah edemez. Kuramcılar bu gizemi çözmeye çalışırken, evrenimizin çok daha büyük bir supraevrendeki birçok ka Bu düşüncelerin kökenınde genişleme kavramı yatmaktadır. Genişleme evrenin şimdiki düzgün ve tekdüze şeklini, yaradılış anından çok kısa bir süre sonra ve Big Bang'deki ateş topundan hemen önceki bir büyük patlamaya bağlı olarak anlatır. Genişleme başladığında evren, bir parçacığınınkine eşit bir hacimde yoğunlaşmış durumdaydı. Genişleme, kısa ömürlü bir kuvantum dalgalanmasımn sonsuz boyutlara erişmesini sağlayarak, hiçbir şeyden (boşluktan) bir şey (evren) elde etmenin yolunu çizer. Kuvantum dalgalanmalarının nedeni, kuvantum fiziğinde hiçbir kesin olgu olmamasıdır; ölüm ve hatta vergilerin bile sadece çok yüksek olasılıkları vardır. Kuvantum belirsizliğinin en çarpıcı örneğl olarak, bir parçacığın örneğin bir elektronun durumunu gösterebiliriz: Bir elektronun ya nerede olduğunu bilirsiniz ya da nereye gıttiğini. Her ikı özelliği aynı anda bilmek olanaksızdır. Bu belırsizlik, insanlar tarafından oluşturulmuş olan ölçüm sıstemlerinin yetersızlığinden doğmaktan çok, VVemer Heisenberg'ın gösterdiğı gıbi, doğanın temel bir kanunu olarak ortaya çıkmaktadır. Enerji ve zaman da, tıpkı yermoment ile aynı Özelliklere sahip birleşik değişkenlerdir. Enerjizaman belirslzllğlni açıklamanın bir yolu, evren içinde herhangi bir yerde, ufak bir uzay parçası düşünmektir. Buradan geçmekte olan fotonlardan haberimiz olmadan, elimizdeki uzay parçacığında hiçbir enerji olmadığını söyleyebiliriz. Fakat, kuvantum fiziği bize hiçbir şeyin kesin olmadığını söylemektedir. O zaman bu ufacık uzâyımızda, yalnızca (t) zamanından daha az bir zaman için (E) miktarında bir enerji bulunabilir. Kuvantum mekaniği (E) ve (t) arasındaki ilişkiyi belirlemiştir: (E) ne kadar büyükse, (t) o kadar küçük olmal.dır. Ufak uzay parçacığımızda enerji çok kısa bir zaman süresi içinde ortaya çıkıp, evrenin geri kalan kısmının onu farketmesine meydan vermeden, yeniden yok olacaktır. Konuyu arastıran bilim adamlarından biri olan Alan Guth, evrenleri kendi kendilerine oluşmaya bırakmak yerine, yapay olarak yaratmaktan yana.. Eğer bir evrenin net enerjisi sıfırsa, başlangıç için çok fazla bir kütle gerekmez; fakat çok yüksek bir yoğunluk ortamının ve yaklaşık W civarında bir sıcaklığın sağlanması şarttır. Genişleme sürecının başlaması için bu koşulların yerine getirilebilmesi gerekir. İşin yarısını görecek enerji elimizde var: Bu bir hldrojen bombasıdır. Geriye bu enerjiyi bir atomun boyutlarında yoğunlaştırmak kalıyor. işte bunun için henüz kimse evlerinin bodrumlarında evrenler oluşturmayı beceremedi. Eğer bu enerjiyi böylesine hapsetmek mümkün olsaydı, sonuçta, genel görecelik kuramına göre elde edilen bir kara delik olacaktı. Kendi çapında birçok ilginç özelligi bulunuyorsa da kara delikler birer evren değildir. Yoksa öyle mi? Belirslzllk kuraltarı, maddenin, çok kısa bir zaman süresi için ve ufak bir uzay parçası içinde ortaya çıkabıleceğini ve aynı çabuklukla kaybolacağını söylemektedir. örneğin eğer bir elektron ve pozıtron, boşluktan fırlayıp, kısa bir süre yaşadıktan sonra, birbirlerini yok ederlerse, fizik kurallarından hiçbiri çiğnenmiş olmayacaktır. Bu tür parçacıklara vltral çlftler (Virtual Pairs) adı verilir. Varlıkları yüklü parçacıklar arasındaki elektromanyetik güçlerın nasıl işlediğini gösterir. Söz konusu enerji ne kadar küçükse, parçacıkların yaşam süreleri o kadar uzun olacaktır. Yapay evren yaratmak! Fakat, tek bir evrende kalmak neden? Eğer kütleenerji kabarcıkları bir hiçten var olabiliyor ve sonuçta evreni oluşturabiliyorlarsa, aynı olayın şimdi uzayda, yıldızlar arasında da gerçekleşiyor olması mümkün değil midir? Günün birinde, yanıbaşımızda birdenbire bir evren beliriverirse ne olur? Bu soruların yanıtı şu: Evet, uzay boşluğunda her an yeni evrenler doğuyor olabilir, fakat bizim bunu bilmemize şimdilik olanak yok. Genişleme ve balonun dış yüzeyl Guth ve diğer bazı bilim adamları, sıkıştırılmış bölgelerin içinde neler olduğunun, tümüyle basıncm nasıl uygulandığına bağlı olduğunu gösterdiler. Birçok durumda bu bölgeler "sadece" birer kara delik olarak kalıyordu. Yine de gereken koşullar yerine geldiğinde, genişleme sürecini başlatan denklemlerin de çözümü yok değil. Fakat bu sıkışmış bölgeler evrende genışlemek yerine, bizım tanıdık boyutlarımız uzay ve zamana dik açıda bir yönde ve kendine has bir evrende genışler. Evrenimizin boşluğundaki kuvantum dalgalanmalartnın neden olduğu tüm genişleme tohumları için de aynı olay geçerli olacaktır Kozmolojistler çoğu kez genışleyen evrenımızi, şışerek büyüyen bir balonun dış yüzüne benzetirler. Bu iki boyutlu yüzey, bizim 'bütün' bildik boyutlarımızı simgeler Evrenimizde, doğal olarak veya bir apartman katında bjr hidrojen bombasıyla oluşacak "yeni" evrenler, balonun yüzeyindeki ufak kabarcıklara benzerler. Bunlar bir süre sonra bizim uzayzamanımızdan (balonun yüzeyi) dışarıya doğru, kendi uzay ve kendi zamanlarında genışlemeye başlarlar. Tek değil, çok evren Bize göre hiçbir şey olmamış gibidir. Bir kara delik belki oluşmuş, belki de oluşmamıştır. Bu çoğu yoğun bölgedeki koşullara dayanabilen herhangi bir gözlemci için ise, durum çok farklıdır. Bölge ani bir şişmeye sahne olacak, bir Big Bang'e maruz kalacak ve genişlemesini daha ağır bir şekilde sürdürecektir. Yıldızlar, galaksiler ve akıllı yaratıklar ortaya çıkacak, etrafla