Katalog

B İ Lİ M UZAYI "Kapalı Evren", "düz Evren" ve ' açık Evren" gibi çeşitli evren modellerinden hangisinin doğru oldugunu henüz bilmiyoruz... Yine de "nasıl evrendeyiz" sorusuna gözlemsel olarak cevap vermeye yakınız... M.A/i Alpar uzyılımızın başlarında fızıkte buyuk devrımler olduğu bılınır Herkes rölatıvıte (görelılık) ve kuvantum mekamği sozcuklerını ışıtmıştır Hem bu kavramsal değışıklıklerm hem de yenı teleskoplarla yapılan gozlemlerın sonucu olarak, astronomıde de buyuk gelışmeler oldu Bu gelışmeler fızıktekıler kadar bılınmezler Oysa 1920 ve 1930'lardan ıtıbaren, bılımın tumu ıçın çok önemlı yenı bır çağ açıldı astronomıde Evren'ın kendısı bır bılımsel araştırma konusu oldu Evren'ı ele alan denklemler, Einstein'ıngenel görevlılık kuramı çerçevesınde tıpkı Evren'ın parçalarına uyarlanan fızık kanunları gıbı net olarak tanımlanabıldı Bellı varsayımlar altında Evren'ın tumunun davranışının bırkaç alternatıften bırıne uyacağı goruldu Daha da önernlısı, gerek Evren'ın her yerının ve her yönunun benzer olduğu gıbı sımetrı hıpotezlerı, gerekse Evren'ın mumkun tarıhlerden ve geleceklerden hangısını surdurmekte olduğu sorusu bılımın gozlemlerle, Evren'e bakarak cevap vereceğı konular oldu Kozmoloji dedığımız bu yenı bılım, her şey olan bır şeyden söz etmekle elbette dığer bılımlerden farklı konumda Ama tum bılımlerle paylaştığı gozleme dayalı yöntem ve yalnızca gozlenen maddı Evren'ı konu alması, kozmolojıyı fızığın ve astronomının ıçınde bır bılım yapıyor, dın ve felsefeden farklı bır yere koyuyor Standart evren modeli nın Guneş sıstemının merkezınde olmadığını gosterdığınde ınsanlık bunu çok zor kabul etmıştı Bu yenı buluşlarsa Guneş sıstemını Samanyolu'nun bır kenarına koymaktan öte, bıze Samanyolu'nun da Evren'dekı pek çok benzer galaksıden bın oldugunu oğrettıler Y Standart model Yenı Evren resmının ılk çızgılerı, uzak gökcısımlerının uzaklıklarının olçulmesıyle oluştu Guneş'ın ıçınde bulunduğu ve Guneş gıbı mılyarlarca yıldızdan oluşan Samanyolu'nun yapısı ve buyukluğu öğrenıldı Daha da önemlısı Evren'ın Samanyolu'ndan çok çok daha buyuk olduğu goruldu Samanyolu'nun çapı ellı bın ışık yılı (bır ışık yılı = On trılyon kılometre) Başka yıldız sıstemlerının (galaksılerın) bızden mılyonlarca hatta mılyarlarca ışık yılı uzaklarda oldukları ve her bırının Samanyolu gıbı mılyarlarca yıldızdan oluştuğu anlaşıldı Bu olçeklerde bakıldığında Evren, ıçınde galaksılerın toz zerrelerı gıbı kaldığı bır toz bulutu gıbı Kopernik Dunya' Kat kat Kopernik 1920'lerde Hubble butun galaksılerın bızden uzaklaşmakta olduklarını ve uzaklaşma hızlarının bızden uzaklıklarına orantılı oldugunu buldu Herkes bızden uzaklaştığına gore Samanyolu Evren'ın merkezı mı? Bıraz duşunursek bır noktadan olçulen hızlar o noktadan uzaklığa oran tılıysa, hangı noktadan bakılırsa bakılsın aynı kaçışın gözleneceğını anlarız Şekılde A ve B galaksılerınden aynı Hubble kaçışının gözleneceğı göruluyor Bu gözleme karşı Evren durağan, yanı ezelden ebede aynı yapıda ve aynı galaksı yoğunluğunda kalacaksa, bır yandan galaksıler sonsuza doğru kaçışırken, bır yandan arada kalan boşluklarda yenı galaksılerın ortaya çıkması gerekecektır 1940'larda öne surulen bu tur durağan Evren modellerı daha sonrakı buluşlarla çelıştıklerı ıçın bır kenara bırakıldılar Evren'ın sureklı açıldığı bılım adamlarının buyuk çoğunluğunca kabul edılıyor Öyleyse geçmışte Evren daha sıkışıktı Gozlenen açılma yoğunluğun ve sıcaklığın sonsuz olduğu bır ılk anda başladı Bu ılk ana Buyuk Patlama adı verılıyor Şımdıkı gozlemlerden gerıye Elnsteln'ın genel görelılık kuramı ıçınde yazılan denklemlerle gıdebılıyoruz Buyuk Patlama'da bu denklemler de fızıkçılerın deyımıyle patlıyorlar, yanı gözlenebılır nıcelıkler (mesela yoğunluk) sonsuza gıdıyor ve fızık kanunlarını Buyut Patlama'dan öncesıne uygulamak tanımsız oluyor Fızıkçıler burada Buyuk Patlama'dan sonrası ıle (kı bu da az şey değıl, tum fızıksel Evren) yetınıp belkı felsefı bır rahatsızlıkla konuyu felsefeye terk edıyorlar Durağan Evren yerıne Buyuk Patlama modellerının benımsenmesı 1965'te Penzias ve VVIIson'un keşfettıklerı evrensel mlkrodalga ışınımı ıle oldu Evren'ın her yönunden bırkaç santımetrelık dalga boylarında kısa radyo dalgaları (mıkrodalgalar) gelıyor Bu ışınımın dalga boylarına dağılımı yaklaşık 3 derece Kelvın sıcaklıkta (mutlak sıfırın 3 derece ustunde) oldugunu gosterıyor Işınımın dalga boyu (renk) dağılımı en son etkıleştığı madde nın sıcaklığını yansıtır Sıcak bır maden parçasının kırmızı ışık vermesı, daha da ısıtılırsa sarı (yanı daha kısa dalga) ışık vermesı bundandır Evren'ın her tarafından gelen ve 3 derece sıcaklığa denk bır dalga boyu dağılımı gosteren ışınım, demek kı, madde ıle en son etkıleştığı zamankı madde sıcaklığını ıletıyor bıze Ama Evren açıldıkça soğunmakta, ışınım da şımdı 3 dereceyse, maddeyle etkıleştığı son zamanlarda çok daha sıcaktı Evrensel bır maddeışının etkıleşmesı, yuksuz atomların oluştuğu ve ışınımla serbeştçe etkıleşen elektronların atomlara bağlanarak devre dışı kaldıkları yaklaşık 3000 derece sıcaklıkta kesılır Işınım 3000 derecedekı o son temastan bu yana geçen zamana bağlı olarak Evren'ın açılımıyla bırlıkte soğuyor 3000 derece, atomların bağlanması enerjısınden, yanı bırtakım temel luklar açıklanıyor Açılan Evren modellerı bırkaç çeşıt Gozlenen Hubble kaçışını kutleçekımı ıle durduracak kadar madde Evren'Je varsa kaçış ılerıde duracak ve tersıne bır çokuş başlayacak Buna Kapalı Evren modeli denıyor Eğer yeterlı mıktarda madde yok sa kaçış hıç durmayacak bu da açık Evren. Tam kaçışı dengeleyecek kadar (krıtık) bır madde yoğunluğu varsa kaçış yıne durmayacak bu çok özel Evren turune de Duz Evren denıyor Evren ın bu al" ternatıflerden hangısıne uyduğunu henuz bilmiyoruz, çunku galaksılerdekı maddenın tamamı ışıyan yıldızlar halınde değıl ışınmayan karanlık maddeyı de ölçup say mamız z^r Yıne de 'nasıl bır Evren deylz' sorusuna gözlemsel olarak cevap vermeye yakınız Şımdıye kadar kı sayımlar krıtık yoğunluğun yuzde onu kadar gozlenen madde verıyor Burada standart modellerın karşısına temel sorular çıkıyor Bırıncısı, çok özel bır hal olan Duz Evren'e nıye bu kadar yakın şartlardayız? Ikıncı bır soru da butun standart modellerın temelınde yatan Evren'ın her yanının ve her yönunun aynı olduğu varsayımıyla ılgılı, Yeteunce buyuk olçeklere gıdıldığınde bunun geçerlı oldugunu gozluyoruz Ama fızıksel etkıleşmeler en fazla ışık hızı ıle gıdebıldığıne gore Evren'ın uzak koşelerı arasındakı bu benzerlık fızıksel olarak nasıl sağlandı9 Bu so Blzlm galaksi. Samanyolu galaksısı ustten boyle gorunuyor Daıre ıçıne alınan bölgede guneşımız ve gokyuzune baktığımızda samanyolunun görduğumuz kısmı bulunuyor fızık sabıtlerınden gelen, dolayısıyla Evren'ın yaşından bağımsız bır sıcaklık 3 derecenın ıse temel bır fızıksel anlamı yok, sadece ışınımın şımdıkı çağda gozlenen sıcaklığı Açılan Evren modellerıyle bu 3 derecelık sıcaklıktan gerıye gıderek ne zaman bu ışınım 3000 dereceydı, madde ıle ışınım arasındakı etkıleşme, yanı Evren'ın ılk çağları, ne kadar yıl önce ıdı dıye sorabılıyoruz Bulunan yaş, Hubble kaçışını değerlendırerek bulunan yaşla aynı, 10 mılyar yıl kadar Işte mlkrodalga ışınımının bu yorumu, açılan Evren modellerının en kuvvetlı kanıtı, durağan kozmolojılerde 3 derecelık mıkrodalga ışınımının böyle doğal bır yerı yok Standart modellerın uçuncu gözlemsel dayanağı da kımyasal elemanların bollukları Değışık turden atom ve ızotopların sayıları ıçın Evren'ın ılk zamanlarındakı sıcaklığı ve yoğunluk şartlarındakı reaksıyonlardan beklenen değer ler hesaplandığında şımdı gozlenen bol rulara cevap vermek ıçın seksenlerın başında önerılen yenı bır Buyuk Patlama yorumu, enflasyoncu kozmoloji, son gözlemler karşısında zorlanıyor Mıkrodalga ışınımı sanıldığından çok daha tekduze bır şekılde yonden bağımsız, oysa galaksılerın uzaydakı dağılımı da sanıldığından çok daha buyuk olçeklere kadar tekduzelıkten uzak, galaksı dağılımında 100 mılyonlarca ışık yılı boyutunda topaklanmalar ve yer yer de galaksılerın bulunmadığı buyuk boşluklar var Kıssadan hisse Bu kıssanın hıssesı, artık kozmolojı dı ye bır kıssanın gözlemsel bılımın bır par çası olarak ortaya çıktığıdır Ol kıssanın ne hısse çıkaracağı ıse henuz bılınmıyor Şımdı standart modellerın ötesınde, yıne gozleme dayarian bır araştırma ve tartışma var Kozmoloji bılımı belkı de ergenlık çağının krıtık gunlerıne geldı bıle Kozmolojıdekı bu yenı gelışmelere başka bır ya zıda değıneceğız A Şekıl Hubble açılması her galaksıden aynı şekılde görunur Okların uzunluğu uzaklıkla orantıh olarak artan açılma hızlarını sımgelıyor Usttekı şekıl A galaksısınden gozlenen hızları, alttakı ıse aynı hareketın B galaksısınden görunuşunu verıyor 2114