Evrenin nasıl işlediğini anlamaya çalışıyoruz. Yüz yıl öncesine oranla çok şeyi biliyor ve anlıyor olmakla birlikte hâlâ yanıtlanamamış çok fazla sorumuz var.
Bunlar içinde en kafa karıştırıcı olanı şüphesiz evrenin neden genişliyor olması.
Nasıl bir güç evrenin genişlemesine neden oluyor?
2011 Nobel Fizik Ödülü, bu karanlık gücün gizemli bazı yönlerini ortaya çıkaran üç bilim insanına verildi. Avustralya'dan Brian Schmidt ile ABD'den iki bilim insanı Saul Perlmutter ve Adam Riess evrenin genişlemesi bir yana daha da hızlı genişlediğini kanıtlayarak ödüle layık görüldüler.
Diyeceksiniz ki, 1929 yılında büyük astronom Edwin Hubble uzak galaksilerin bizden hızla uzaklaştığını zaten kanıtlamıştı; yeni olan neydi?
Kırmızıya kayan ışık
Elbette yeni bilgiler var.
Hatırlarsanız, Edwin Hubble, evrenin genişlemesini galaksilerin bizden olan uzaklıklarının ölçümlerine ve onlardan bize ulaşan ışığın kırmızıya kaymasına bağlı olarak kanıtlamıştı. Biliyorsunuz kırmızıya kayma, nesnenin bizden uzaklaşıyor olmasının bir göstergesidir ve bu olay fizikte "Doppler etkisi" olarak biliniyor.
1990'lı yıllarda bilim insanları uzak galaksilerin ışığını inceleyerek evrenin genişleme hızının zamana göre nasıl değiştiğini araştırdılar.
Adını ünlü astronom Hubble'dan alan, Hubble Uzay Teleskobu ile Dünya'dan çok uzaklarda 40'ın üzerinde süpernova incelendi ve beklenenin aksine genişleme yavaşlamadığı, tersine gittikçe hız kazandığı saptandı. Kütlesel çekime rağmen galaksiler birbirinden uzaklaşmaktaydılar.
Oysa herkesin uzlaştığı genel görüşe göre, tıpkı havaya fırlatılan bir taşın Dünya'nın kütle çekiminin etkisi altında hareketinin yavaşlaması gibi, galaksiler arasında varlığını sürdüren kütlesel çekimin uzayın genişlemesini yavaşlatıyor olması gerekirdi.
Sanki gizemli ve kontrolsüz bir güç evreni bir şekilde etkisi altına almış, genişleme kütlesel çekim kuvvetine rağmen büyük patlamadan 8 milyar yıl sonra ani hız kazanmış görünüyordu.
İtici kütlesel güç: Karanlık enerji
Galaksileri birbirinden uzaklaştıran bu itici gücün kaynağı neydi, nasıl bir kuvvet tüm bu galaksileri sürekli artan bir hızla itiyordu?
Sonunda bilim insanlarından bazı açıklamalar geldi. Evrenin şeklinin düz bir geometride oluşabilmesi ve küresel eğriliğin olmaması için madde ve karanlık madde dışında bir tür enerji olması gerektiğini ileri sürdüler.
Belki de uzayı bilmediğimiz türde bir enerji dolduruyordu.
Bu sorunun yanıtı aslında Einstein'ın alan denklemlerinde gizliydi: Einstein denklemlerine göre eğer uzay düzgün dağılımlı bir enerji ile doluysa, bu enerji tarafından üretilen güç, kütlesel itici bir güç özelliğine sahipti.
Bu tam da bilim insanlarının gözlemlerini açıklayabilmek için ihtiyaç duydukları bir kavramdı: "İtici kütlesel güç."
Dahası bu güç, evrenin üçte ikisini kontrol ediyordu.
Bilim insanları, her bir galaksinin birbirini itmesine neden olarak evrenin genişlemesi hızlanmaktadır, dediler.
Peki, bu gücün kaynağı neydi?
Adres aynı, Albert Einstein: Boş uzayın gerçekte boş olmadığını dile getiren ilk kişiydi. Ona göre "boş uzay"ın bir enerjisi bulunuyordu ve bu enerji uzayın kendisine ait bir özellikti.
Fizikçiler daha sonra uzayın ne kadar enerji üretebileceğini hesapladıklarında şaşırtıcı derece küçük bir sayı buldular. Şüphesiz bu teknik bir detay, fakat bazı detaylar o kadar önemlidir ki bazen bize henüz bilinmeyenin varlığını işaret ederler.
Bu tuhaf sayı da böyle birşey olabilir miydi?
Ancak bilim insanları hâlâ doğru açıklamanın ne olduğundan emin değildiler ve bu karanlık güce bir isim verdiler: Karanlık enerji.
Evreni oluşturan madde ve enerjinin dağılımı
2013 yılında Planck uzay aracı gözlemlerinden elde edilen verilere dayalı olarak yapılan hesaplamalarda evrenin yüzde 68,3'ü karanlık enerji, yüzde 26,8'i karanlık madde ve yüzde 4,9'u normal maddeden oluştuğu belirlendi.
Başka evrenler
Biz kendimizi tam olarak ölçtüğümüz miktarda karanlık enerjiye sahip bir evrende bulduk, çünkü bizimki gibi yaşam formlarına ev sahipliği yapabilecek koşullara sahip bildiğimiz tek evren bizimkidir. Boyut, şekil, enerji-madde dağılımı gibi bildiğimiz ve belki de henüz bilmediğimiz birçok özelliği ile hassas bir denge içinde bulunuyoruz.
Bu demek oluyor ki başka evrenler de olabilir.
Bilim insanları Sicim Kuramını işaret ediyorlar. Biliyorsunuz, Sicim Kuramı ekstra boyutlar önermektedir.
Eğer başka evrenler varsa, bu evrenlerden her biri farklı boyutlarına karşılık farklı şekillere sahip olabilirler ve doğal olarak her evrenin fiziksel özellikleri de birbirinden farklıdır. Dolayısıyla her birinin karanlık enerji miktarı da farklı olacaktır.
Bizim evrenimizden çok daha fazla karanlık enerjiye sahip evrenlerde karanlık enerjinin itme kuvveti öyle büyük olacaktır ki kümelenen maddelerin dağılmasına neden olacak ve galaksiler oluşamayacak; dolayısıyla yıldızlar, gezegenler ve bizimki gibi yaşam formlarının var olma şansı olmayacak.
Bizimkinden çok daha az karanlık enerjiye sahip olan evrenler de kendi içlerine çok hızlı bir şekilde çökecekler ve galaksiler yine oluşamayacak.
Ancak tüm bunlar karanlık enerji gizemini tam olarak çözmüyor.
En azından şimdilik!
Kaynakça
