24 Şubat 2019

Evrenin başlangıcı ve BigBang: Patladı da neden patladı?

Büyük Patlama, zamanın başlangıcında tek bir noktadan yoğun ve çok şiddetli  enerji çıkışıdır. Evren tek noktadan fışkıran bu süper yoğun enerji parçacıklarından oluşmuştur

Büyük patlama, bugün bilim dünyasında, evrenin başlangıcı ile ilgili kabul gören tek teori.

Ancak neyin, neden ve nasıl patladığını bilmiyoruz ve belki de hiç bilmeyeceğiz.

20’nci yüzyılın başında evrenle ilgili bilgilerimiz Samanyolu Galaksisi ve durağan bir evren algısı ile sınırlıydı.  

Çok değil birkaç on yıl içinde Edwin Hubble tüm algılarımızı tümüyle değiştirdi.

Edwin Hubble, 1889 ABD doğumlu bir astronom. Önce Oxford Üniversitesinde hukuk eğitimi gördü, ancak onun tüm ilgisi gökbilime yönelikti. Bunun için mesleğini bıraktı ve Chicago Üniversitesi’nde astronomi eğitimi aldı. Sonraki tüm yaşamı gökbilime adanmış olarak Wilson Dağı Gözlemevi'nde geçecektir.

Öte yandan 1905 ve 1916 yıllarında Albert Einstein tarafından yayınlanan iki makale algı sınırlarını zorlar. 1905 yılında sunulan "Özel Görelilik Teorisi" ile Einstein, kütle-enerji eşdeğerliğini içeren ünlü denklemini ve ışık hızını tanımlamaktadır; 1916'da yayınladığı ikinci makalede ise "Genel Görelilik Teorisi" ile zaman ve uzayın birbirinden farklı kavramlar olmadığını, birbirini bütünlediğini, kütlesel çekimin uzay-zamanın bir bükülmesi olduğunu öngörür.

Einstein'a göre zaman görecelidir. Ve zaman da Einstein'ı haklı çıkaracaktır.

Einstein’ın ‘sonsuzluk’ yanılgısı

Einstein, bugün "Einstein alan denklemleri" olarak bilinen çalışmasını Kasım 1915'te Prusya Bilimler Akademisi'nde sunar. Bu denklemler, çözümü oldukça zor türde diferansiyel denklemlerdir. Sonra, 1917'de, kuramını evrenin bütününe uygular ve evrenin durağan olmadığı sonucu ile karşılaşır. 

Ancak Einstein için evren hala sonsuz ve durağandır.  Bunu sağlamak için orijinal denklemlerine kozmolojik sabit olarak adlandırdığı bir parametre ekler.

Sonraları bunun en büyük yanılgısı olduğunu söyleyecektir. 

Bu sırada Edwin Hubble teleskopunun başında uzayı gözlemektedir.

1923 yılında Samanyolu'nun çok ötesinde başka yıldızlar olduğunu fark eder, bu yıldızların başka bir yıldız kümesine ait olabileceğini düşünür ve yanılmamaktadır. Daha sonraları bu kümeye Andromeda galaksisi adı verilecektir.

Ve Hubble, ilk kez bizim galaksimizin dışında başka bir galaksinin varlığını kanıtlamıştır. Sonrası çok hızlı gelir. Bundan sonraki yıllarda, Hubble ve diğer gökbilimciler birçok başka galaksiler keşfedeceklerdir.

Bir balon gibi şişen evren

Hubble'ın gökbilime katkısı bununla sınırlı kalmaz.

1929 yılında yıldızlardan ulaşan ışık tayflarını incelerken onların kızıla kaydığını görür. Bunun anlamı yıldızların bizden uzaklaşıyor olmasıdır. Ancak daha sonra onların birbirinden de uzaklaşmakta olduğunu farkeder; dahası yıldızlar hem bizden ve hem de birbirlerinden çok büyük hızlarla uzaklaşmaktadırlar. Ve uzaktakiler yakında olanlardan daha hızlıdırlar. Yani evren bir balon gibi şişmektedir.

Ve genişleyen evren fikri bilim dünyasında şok etkisi yaratır.

Oysa genel kabule göre evren durağandır. Hatta Albert Einstein evrenin durağan olamayacağını yaptığı hesaplarda görmüşse de yanılmış olabileceğini düşünerek denklemlerini durağan evrene göre revize etmiştir.

Öte yandan, evren bir balon gibi şişiyorsa, bir başlangıç şişirilme noktası da olmalıdır.

Galaksilerin birbirinden farklı hızlarla uzaklaşıyor olması, şişerek genişleyen bir balon modelini destekler. Hızları ve konumları referans alınarak günümüzden zamanda geriye doğru gidilirse varılan yer tam olarak evrenin başlangıcı olmalıdır.

Bu başlangıç anı daha sonraları Büyük Patlama (BigBang) olarak adlandırılır.

BigBang’in mimarı Edvin Hubble

Böylece şişen balon öngörüsü ile modellenen evrenin genişlemesi, balon şiştikçe balon üzerindeki noktaların birbirlerinden uzaklaşması gibi, yıldızların birbirinden uzaklaşmasını da kanıtlar niteliktedir.

Daha öncesinde Friedmann, 1922'de yaptığı çalışmada genişleyen evren modelini Einstein alan denklemlerinde kozmolojik sabit kullanmaksızın zaten çözmüştür.

Hesaplar ve gözlemler birbiri ile örtüşür.

"BigBang" yani Büyük Patlama tanımı ise, Lemaitre, Friedman ve Einstein'ın bulundukları bir toplantıda Lemaitre tarafından önerilir ve kabul görür.

Ancak, hiç şüphe yok ki, BigBang teorisinin gerçek mimarı Edwin Hubble'dır. Gerçekleştirdiği gözlemler ve yapmış olduğu analizler bilim insanlarını evrenin başlangıcında, Büyük Patlama fikrinde  buluşturmuştur.

Papa’nın Yaratılış ‘Patlama’sı

Peki, başlangıçta ne oldu?

Bilmiyoruz, özellikle ilk bir saniyede olanları.

Teoriye göre başlangıç anında uzay ve zaman çok küçük bir enerji zerresi içinde birbirine bağlıdır. Büyük Patlama, zamanın başlangıcında tek bir noktadan yoğun ve çok şiddetli bir enerji çıkışıdır. Böylece evren tek noktadan fışkıran bu süper yoğun enerji parçacıklarından oluşmuştur.

Peki, insanlığın en büyük sorusu yanıt bulmuş mu?

Tam evet demek zor, ama en azından bizi bir başlangıca götürüyor. Bu, evrenin başlangıcı ile ilgili kabul gören en önemli teori.

Ve 1951’de Papa da tartışmaya katılır ve büyük patlama teorisinin yaratılışın tanımı olduğunu söyler.

Böylece bilim, din ve felsefe, yeni ve ortak bir paydada buluşurlar.

Ama çözüm o kadar kolay olmayacaktır. 

Yazarın Diğer Yazıları

Varoluşun anahtarı: Higgs bozonu

Peter Higgs, 60 yıllık bekleyişinin o tarifsiz duygu seli içinde bir inanılmazı yaşıyordu. Onun kanıtlanması çok zor denilen öngörüleri nihayet doğrulanmıştı...

Kozmik Yumurta

Kozmik Yumurta ile kaosun içinde saklı ve kozmos olmayı bekleyen bir yumurtaya atıf yapılır. Bu yumurta, içinde kozmosu oluşturacak bir yaradılış tohumu barındırmaktadır

Uzay ne kadar soğuk?

Bugün evren, Büyük Patlama'dan kaynaklanan kozmik radyasyon "banyosu" içindedir ve evrenin sıcaklığı bu radyasyon ile karakterizedir