Katalog

E VR I I Zeki yaratıkların ortaya çıkışı, evrenin ilk döneminde karbon gibi bazı elementlerin oluşmasına borçlu... Yazan: Steven fVeinberg, özet çeviri: Sinan Özeren obel ödüllü ünlü fizikçi Steven VVeinberg'ün "Evren'de yaşam" başlıklı, Scientific American'ın Ekim 1994 tarihli sayısında yayımlanan yazısını özetleyerek sunuyoruz. Bu yazı, evren ve yeryüzü konulu yazılarımızın devamı niteliğindedir. Fizikle veya bu konuyla ilgilenmeyen okurlarımızın, yazıyı izlemelerinin zor olacağını düşünüyoruz. Ancak yazıdan şunu öğreniyoruz: Yaşamın evrende ve dünyada ortaya çıkışı rastlantılann eseri. Eyrenle ilgili bılgilerimiz son yüzyıl içinde insanlık tarihinde daha önce hiç karşılaşılmadık derecede ilerleme gösterdi. Yörüngeye yerleştirilen Hubble teleskobuyla, kısa zaman öncesine kadar hayal bile edilemeyen türden gözlemler yapılıyor; bilgisayarlarla, yıldızlarda gerçekleşen nükleer reaksiyonların, konveksiyon ve radyasyonla olan enerji transferinin simülasyonları yapılabiliyor. Yıldızların geçirdikleri evrimlerle ilgili bilgilerımiz on yıl öncesiyle bile kıyaslanamayacak noktalara erişti. kendimizi "açıklayıcı" ilan etmiş durumdayız... Doğa kanunları bize, evrenin gözlenen genişlemesinden yola çıkarak belırlı bir ana geri dönmemize olanak tanıyor. Evrenin çok sıcak ve çok yoğun olduğu bir ana, bundan 1020 milyar yıl öncesine. Fakat iş burada biçimsiz bir noktaya gelıyor, elimizdeki kanunların bu kadar sıcak ve yoğun ortamlarda ne derece geçerli olduklarını pek bilemedığimiz için gerçekten böyle bir "an" olup olmadığından da emin olamıyoruz, başlangıç koşulları problemine bile ulaşamıyoruz. Başka çaremiz olmadığı için, başlangıç koşullarımızı sonsuz sıcaklıktan 10~12 saniye sonrası için tanımlıyoruz. Başlangıç koşullarına ev sahipliğı yaptığını söylediğimiz bu zamandan sonra (hemen sonra) ani bir sıcaklık düşüşü yaşanıyor ve evren, elimizdeki fiziksel kuralları uygulayabileceğimiz kadar soğuyor. Hesaplara göre, böyle bir evrenin, içinde yüksek enerjHiziği veya nükleer fizik kitaplarında adı'geçen bütün parçacıkların bulunduğu bir gazla dolu olması gerekiyor. Bu parçacıkların yanında bir de çarpışmalardan doğan "antiparçacıklar" bulunuyor. Evren soğumaya ve genişlemeye devam ettikçe oluşumlar yavaşlıyor ve parçacık ve antiparçacıkların neredeyse hepsi yokoluyor. Eğer elektronların sayısı antielektronların sayısından ve kuarkların sayısı da antikuarkların sayısından fazla olmamış olsaydı günümüz evreninde hiç elektron ve kuark olamayacaktı. Maddenin antimadde karşısındaki bu sayısal üstünlüğü sonucunda hafif atom çekırdeği oluşuyor, bütün bunlar üç dakika sürüyor. Atomların oluşması için ıse bunun üzerinden bir milyon yıl kadar geçmesi gerekiyor. Daha ağır yapılar bütün bunlar olup bıttıkten sonra yıldızlarda pişmeye başlıyorlar. Yaşamı oluşturan maddelerın varolmasıyla maddeantimadde oranının anlattığımız şekilde olması arasında çok dramatik bir bağ var. Bu anlatılan süreç içinde, şimdi tanımadığımız, laboratuvarlarda bile gözleyemedığimiz başka türlü parçacıklar da varolmuş olabilir tabii. Bu parçacıklar, o dönemde sahneye çıkmış olsalar bile, birbirleriyle kuarkların ve elektronların kendı aralarındakı etkıleşimlerinden daha zayıf olarak etkileşiyorlardı. Şimdi evrenin büyük kısmını kapladığı söylenen karanlık madde ile bir zamanlar ortalıkta gezinen bu garıp parçacıklar arasında bağlar kuruyor fizikçiler, bu oldukça ilginç ve derin bir konu... Evrenin 10 ^ yaşındayken oldukça homojen olduğu kabul edilıyor ama bazı küçük "homojenlıkten sapış yerleri" var o sırada, bu yerler milyonlarca yıl sonra ılk galaksıleri ve yıldızları oluşturmuşlar. Tabıı, başlangıçtan hemen sonra ortaya çıkmış olmaları gerektığini söylediğimiz bu yerleri gözlememiz söz konusu değil ama dolaylı yoldan bir şeyler yapmak mümkün; astronomlar, bu dönemde yayılmış olan kozmik mikrodalga radyasyonunun yoğunluğunu haritalamaya çalışıyorlar, bunu yaparak o dönemde evrendeki madde Evrende hayatıı Karada yaşam soo Ilk omurgalılar Hâlâ önemli sorular var Bunca ilerlemeye rağmen, gelinmiş olan noktada birçok soru hâlâ gizeminı koruyor. Galaksilerin ne gibi maddelerden oluştuğu, gezegen ve yıldızların nasıl oluştukları, evrende yaşamaya uygun başka yerlerin olup olmadığı, atmosfer ve okyanusların nasıl oluştuğu, yaşamın nasıl başladığı, insan türünün ortaya çıkmasında şansın ne derecede önemli bir rol oynadığı, beynin nasıl düşündüğü... Bunlar hâlâ tam olarak bilinmiyor. Saydığımız bu problemlerin (ve saymadığımız daha bir çoklarının) kesin çözumlerinden çok uzak olabiliriz. Ama bu problemlerin çözümleri hakkında en azından fikir yürütme şansımız var, bundan 150 yıl önce insanlar bu konularda doğru dürüst kalem bile oynatamıyorlardı. Tabiı, bir de bilimin uç sınırlarıyla ilgili, şu anda elimizde bulunan bilgilerle yanıt bulmayı umamadığımız problemler var. Bir gözlemimizi açıklamaya çalıştığımızda bilimsel ilkelerı kullanırız, bu ilkeler de daha derin ilkelere dayandırılmışlardır. Bu açıklamalar zincirini izleyerek, bugünün biliminin sınırları içinde açıklanamayacak doğa kanunlarına ulaşırız. Yaşamla ve doğanın diğer boyutlarıyla ilgili problemleri çözmeye çalışırken yaptığımız açıklamaların bir de tarihsel bileşeni vardır. Bazı tarihsel gerçekler gerçekten tesadüfidir ve istatistiksel olmayan yöntemlerle de hiçbir zaman açıklanamazlar: örneğın dünyadaki yaşamın neden "böyle", gözlediğimiz gibi olduğunu hiçbir zaman açıklayamayız. Gözlediğimiz yaşamın, kafamızdan uydurduğumuz başka yaşam türlerinden "neden" daha akla yatkın olduğunu açıklamaya çalışabiliriz ancak... İçinde yaşadığımız dünyanın tesadüfi olduğunu bildiğimiz için olayları evrenin başlangıcıyla, yani doğa kanunu dıye adlandırdığımız kanunların başlangıcıyla ilintilendirmeye çalışırız, bu şekilde tarihin etkisini filtreden geçirmektir amacımız. Peki ama başlangıç şartlarını nasıl açıklayacağız? Evrenin bir parçası olarak Proton, nötron ve diğer Hadronlar oluşuyor. Nikleosentezin sonu 5766 Sonsuz ısı anı (Büyük Genişleme anı 10"12 Ilk Nautlloid .*?!f' ... •ukaryotottor KİTLE mlkrofotlller Edıacaran bltklsl YOKC Denizaltında yaşam Cambrian Ordovıc Proterozoik Archean dağılımı hakkında yorumlar yapmak manda evrende bir hal değişimi yaşa mümkün. yor ve bilinen parçacıklar ilk kez bir kı Kuantum alan teorisiyle bu işın izini leye kavuşuyorlar. Bunun neden oldu sürmeye kalktığımızda karşımıza bildik hâlâ bilinmiyor, yalnız bılınen bir şey v bir tablo çıkıyor: Kuantum mekaniğini o da evrendeki homojenliğin bozulma elektromanyetik alan teorisine uyguladının daha da erken gerçekleşmiş olabı ğımızda enerji ve momentum problemiceği. nın sonucu, deneylerde gözlenen parçaKuantum alan teorisi modellerinın < cıkların varolmaları gerektiğinı matemarenın ilk zamanlarıyla uyuşmayan bir y; tiksel yoldan gösterme imkanı tanıyor. da günümüz evrenindekı elektroman^ Ne var ki eldeki deney olanakları, matetık alanların ve diğer bütün alanların d« geye ulaşarak vakı ortamın enerji yoğı luğunu minimıze > unca ilerlemeye rağmen, gelinmiş meleri. Oysa bazı orilere göre evrer .olan noktada, atmosfer ve ilk zamanlarında okyanuslann oluştuğu, yaşamın "alanlar" henüz d« ge konumlarına ul; nasıl başladığı, beynin nasıl düşündüğü mamışlardı ve va^ gibi hâlâ gizini koruyan birçok soru var. mun korkunç enerji yoğunluğu v dı. Evrenin genış mesi de (veya şişn matıksel hesapları doğrulamaya yetmesi) bu enerji ile gerçekleşti. Şişme ön< yebiliyor, kuantum alan teorisi dünyası sınde ortaya çıkabilecek bazı homojeı işte böyle ilerliyor. Eldeki modeller matebozunumları daha sonra şışmeyle bü1 matiksel olarak bile mükemmel değiller, yerek galaksileri oluşturdu. Bu noktE zira graviteyi hesaba katamıyorlar. kurnazca bir buluşla bu genişlemenin < renin tümünde değil de belirli bir bölı Kuantum, gravlte ve izafiyet kuramde başlayıp sonra gelişigüzel şekilde • larının böyle bir modelde bir türlü birleşnu olmaz bir şekilde genişlediğini sö^ tırilemiyor olması birçoklarının sicim temek ise başlangıç şartı sorusunu or orisi gibi bambaşka matematiksel oyundan kaldırıyor, zıra böyle bir dururr lara kalkışmalarına neden oluyor başlangıç anı diye bir şey olmuyor. T (Bak:Kutu, Sicim teorisi) gravitasyonun kuantum teorisi iyıce Son yıllarda yapılan ölçümler, elektron rulmadan böyle şeyler söylemenin fa ve kuarkların antielektron ve antikuarklar da bir anlamı yok. karşısında kurdukları üstünlüğün, sözü geçen zamandan biraz önce, evrenin orYaşamın orta talama sıcaklığının 10 16 derece olduğu sırada gerçekleşiçıkışı yor. İşte bu zaSon 150 yılın tecrül si, yaşamın da canlı mayan maddelere b < zer kurallar içinde şe lendiğini gösteriyor. renin ilk zamanlarıylc gılı olarak yukarıda latmaya çalıştığımız 1 den belırsızlıklere ya mın ortaya çıkışı ve rim konularında rastlıyoruz Bilin beynin çalışma ılke yardımıyla tanırr yapmaya kalktığımı. benzer belırsızlik içinde kalıyoruz, ı herkesın duygularc bağımsız olarak sa olduuu kendl bılı var. fnsanların dav nışları, en azından olarak, nöroloji, psı En